JPH10239093A - アレイセンサの感度校正方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アレイセンサ１２を構成する各センサ１１の
感度の校正を正確にかつ簡単に実施する。 【解決手段】 各センサ１１で被検体４における各位置
の物理量を検出するアレイセンサ１２を構成する各セン
サ１１の検出感度を校正するアレイセンサの感度校正方
法において、アレイセンサ１２に対して全てのセンサに
亘る校正用の擬似物理量を与え、アレイセンサを基準位
置に位置させた状態で各センサの出力を検出してそれら
を記憶保持し、アレイセンサを基準位置から各センサの
配列方向に１センサ分だけシフトした位置に移動させ、
移動した後における各センサの出力を検出してそれらを
記憶保持し、各記憶保持された各センサの出力のうち、
それぞれ同一測定位置で得られる出力どうしが等しくな
るように、該当する各出力が得られる各センサ間の感度
補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体における各
位置の欠陥、厚み，色彩、平坦度等の各種の物理量を検
出するアレイセンサに係わり、特に、このアレイセンサ
を構成する直線状に配列された複数のセンサにおける各
センサ相互間の感度校正を行うアレイセンサの感度校正
方法及びアレイセンサの感度校正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、製鉄プラントにおける製品検査
ラインに組込まれる磁気探傷装置においては、例えば、
図１０に示すように、一定速度で矢印方向に搬送される
被検体としての薄鋼帯１の走行方向に直交する方向にア
レイセンサ２が配設されている。アレイセンサ２は図示
するように直線状に配列された複数の磁気センサ３₁ ，
３₂ ，３₃ ，…，３_N から構成されている。

【０００３】各磁気センサ３₁ 〜３_N はそれぞれ薄鋼帯
１上の自己が対向する位置に存在する疵，気泡等の欠陥
を検出する。そして、各磁気センサ３₁ 〜３_N から出力
された検出信号は図示しないデータ処理装置で、欠陥の
大きさを示す物理量に変換されてＣＲＴ表示装置に表示
されたり、又はプリンタで一覧表形式に印字出力され
る。さらに、検出された欠陥規模が許容値を越える場合
は、ブサー等の警告を発する。

【０００４】このような構成のアレイセンサが組込まれ
た磁気探傷装置において、薄鋼帯１に存在する欠陥の検
出精度を常に一定水準以上を維持するためには、アレイ
センサ２を構成する各磁気センサ３₁ 〜３_N の検出感度
を定期的に校正する必要がある。

【０００５】この各磁気センサ３₁ 〜３_N の検出感度を
校正する一般的な手法としては、予めその規模（大き
さ）が既知である標準欠陥が形成された標準欠陥試料を
準備して、この標準欠陥試料を薄鋼帯１の代りに製品検
査ラインに流し、アレイセンサ２でこの標準欠陥を検出
して、各磁気センサ３₁ 〜３_N の感度校正を行う。

【０００６】この場合、標準欠陥試料上に同一規模の標
準欠陥を接近させて多数形成することは非常に困難であ
る。特に多数の同一規模の微小欠陥を形成することはよ
り一層困難である。かつ、一つの標準欠陥を検出する一
つの磁気センサが隣接する他の標準欠陥の影響を受け
る。したがって、標準欠陥試料上に一つの標準欠陥のみ
を形成し、一つの磁気センサに対する感度校正を実施し
て、それが終了すると、標準欠陥試料の幅方向位置を１
磁気センサ分だけずらして、次の磁気センサに対する校
正作業を実施する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、その都度標準欠陥が形成された標準欠陥試料
を用いて各磁気センサの感度校正を行う手法において
も、まだ次のような課題があった。

【０００８】すなわち、一つの磁気センサに対する感度
校正が終了すると、標準欠陥試料の幅方向位置を１磁気
センサ分だけずらす必要があるが、磁気センサ３₁ 〜３
_N の配設数は、被検体である薄鋼帯１の幅や、薄鋼帯１
全体の欠陥の検出精度にもよるが、１００個乃至２００
個である。

【０００９】したがって、標準欠陥試料の幅方向への移
動作業が非常に煩雑であり、かつ各標準欠陥を各磁気セ
ンサの幅方向の配設位置に正確に対向させることが困難
である。その結果、アレイセンサ全体の校正仕業に多大
の労力と時間が必要とし、かつ得られる校正精度はさほ
ど高いものではない。

【００１０】このような不都合を解消するために、各磁
気センサで実際の標準欠陥を検出する代りに、実際の標
準欠陥にて生じる漏洩磁束に相当する磁界を校正用コイ
ルで発生させて、この校正用コイルで発生した擬似漏洩
磁束を各磁気センサで検出すし、この検出出力が基準値
になるように各磁気センサの感度補正を実施する校正技
術が開示されている（特開平５−１０９２６号公報）。

【００１１】しかしながら、特開平５−１０９２６号公
報に開示されている校正手法においては、校正用コイル
は１００個乃至２００個の磁気センサ３₁ 〜３_N で構成
されたアレイセンサ２全体を囲むうように巻装されてい
る。したがって、この校正用コイルで形成される磁界は
全ての領域に亘って一定であることはなく、各位置毎に
磁界強度が微妙に異なる。したがって、この磁界と等し
い擬似漏洩磁束は全ての磁気センサ３₁ 〜３_N 位置で一
定値を維持することはない。

【００１２】したがって、この擬似漏洩磁束が各磁気セ
ンサ位置で概略一定値を維持すると仮定して各磁気セン
サの感度校正を行った場合、各磁気センサ毎により一層
高精度の感度校正ができない課題が生じる。

【００１３】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、アレイセンサを１センサ分又は複数センサ
分移動させて移動前後の各センサの出力を検出すること
によって、たとえアレイセンサを構成する全てのセンサ
に対して校正用の擬似物理量を均一に与えることができ
なかったとしても、各センサの感度校正作業能率を低下
することなく、全てのセンサに亘って検出感度を一定値
に精度よく校正できるアレセンサの感度校正方法及びア
レセンサの感度校正装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のセンサ
を直線状に配列してなり、各センサで被検体における各
位置の物理量を検出するアレイセンサを構成する各セン
サの検出感度を校正するアレイセンサの感度校正方法に
適用される。

【００１５】そして、上記課題を解消するために、本発
明においては、アレイセンサに対して全てのセンサに亘
る校正用の擬似物理量を与え、アレイセンサを基準位置
に位置させた状態で各センサの出力を検出してそれらを
記憶保持し、アレイセンサを基準位置から各センサの配
列方向に１センサ分だけシフトした位置に移動させ、移
動した後における各センサの出力を検出してそれらを記
憶保持し、各記憶保持された各センサの出力のうち、そ
れぞれ同一測定位置で得られる出力どうしが等しくなる
ように、該当する各出力が得られる各センサ間の感度補
正を行うようにしている。

【００１６】次に、このように構成されたアレイセンサ
の感度校正方法の動作原理を説明する。アレイセンサを
基準位置に位置させた状態で各センサの出力が検出され
て記憶保持される。さらに、このアレイセンサが１セン
サ分だけシフトされたシフト位置に位置した状態で各セ
ンサの出力が検出されて記憶保持される。したがって、
校正用の擬似物理量が与えられた状態において、アレイ
センサのセンサの配列方向の各位置は基準位置状態のア
レイセンサにおける対向するセンサと、シフト位置状態
のアレイセンサにおける対向するセンサとの２つのセン
サで同一擬似物理量が検出されたことになる。

【００１７】基準位置状態とシフト位置状態とは１セン
サ分しか離間していないのて、隣接する２つのセンサで
同一擬似物理量を測定することになる。したがって、こ
の隣接する２つのセンサから同一の出力が得られる筈で
ある。よって、出力が等しくなるように、該当する各セ
ンサの感度補正を実行すれぱよい。その結果、隣接する
センサの出力感度が等しくなる。

【００１８】このように、このアレイセンサを構成する
全てのセンサに対して配列方向における自己の前後に位
置する各センサと感度が等しくなるようにに各センサの
感度補正を実施すると、最終的に全てのセンサの感度が
一つの値に一致する。しかして、アレイセンサを構成す
る全てのセンサの感度が精度よく校正された。

【００１９】この場合、校正用の擬似物理量は全てのセ
ンサに対して必ずしも一定値が印加される必要はない。
また、別の発明のアレイセンサの感度校正方法において
は、アレイセンサに対して全てのセンサに亘る校正用の
擬似物理量を与え、アレイセンサを基準位置に位置させ
た状態で各センサの出力を検出してそれらを記憶保持
し、アレイセンサを前記基準位置から各センサの配列方
向に１センサ分づつ複数回移動させると共に、それぞれ
１センサ分づつ移動させた状態で各センサの出力をそれ
ぞれ検出してそれらを移動する毎に記憶保持し、各記憶
保持された各センサの出力のうち、それぞれ同一測定位
置で得られる全ての出力が互いに等しくなるように、該
当する各出力が得られる各センサ間の感度補正を行うよ
うにしている。

【００２０】このような構成においては、アレイセンサ
のセンサの配列方向の各位置は基準位置状態と、１セン
サ分づつシフトさせた複数のシフト位置状態との３回以
上それぞれ異なるセンサで同一の擬似物理量が検出され
ることになる。

【００２１】したがって、同一位置で得られる全てのセ
ンサの出力が等しくなるように該当する各センサ間の感
度補正を実施すればよい。アレイセンサを構成する全て
のセンサに対して同様の感度補正を実施することによっ
て、先の発明と同様に、最終的に全てのセンサの感度が
一つの値に一致する。

【００２２】さらに、この発明においては、一つの位置
における同一の擬似物理量を３つ以上のセンサで検出し
ているので、感度校正精度がより一層向上する。さら
に、別の発明は、複数のセンサを直線状に配列してな
り、各センサで被検体における各位置の物理量を検出す
るアレイセンサを構成する各センサの検出感度を校正す
るアレイセンサの感度校正装置において、アレイセンサ
に対して全てのセンサに亘る校正用の擬似物理量を与え
る擬似物理量印加手段と、アレイセンサを基準位置に位
置させた状態で各センサの出力を検出する基準位置出力
検出手段と、検出された基準位置における各センサの出
力を記憶する基準位置測定値メモリと、アレイセンサを
基準位置から各センサの配列方向に１センサ分だけシフ
トした位置に移動させるアレイセンサ移動手段と、移動
した後における各センサの出力を検出するシフト位置出
力検出手段と、検出されたシフト位置における各センサ
の出力を記憶するシフト位置測定値メモリと、各測定値
メモリに記保持された各センサの出力のうち、それぞれ
同一測定位置で得られる出力どうしが等しくなるよう
に、該当する各出力が得られる各センサ間の感度補正を
行う感度補正手段とを備えている。、このように構成さ
れたアレイセンサの感度校正装置においても、一つの位
置における同一の擬似物理量を互いに隣接するセンサで
検出しているので、上述した発明と同様に、アレイセン
サを構成する全てのセンサの感度が精度よく校正され
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下本発明の各実施形態を図面を
用いて説明する。 （第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態に係わる
アレイセンサの感度校正方法を採用した感度校正装置が
組込まれた磁気探傷装置を示す図であり、同図（ａ）
（ｂ）はそれぞれ異なる方向から見た断面模式図であ
る。

【００２４】被検体としての薄鋼帯４の搬送路に沿っ
て、この薄鋼帯４を挟むように一対の中空ロール５ａ，
５ｂが配設されている。薄鋼帯４の下側に位置する中空
ロール５ｂの中心軸に固定軸６ｂの一端が貫通されてい
る。この固定軸６ｂの他端は図示しない建屋のフレーム
に固定されている。そして、固定軸６ｂは中空ロール５
ｂの中心軸に位置するように一対のころがり軸受７ａ，
７ｂでもって中空ロール５ｂの両端の内周面に支持され
ている。したがって、この中空ロール５ｂは固定軸６ｂ
を回転中心軸として自由に回転する。

【００２５】この下側の中空ロール５ｂ内の固定軸６ｂ
に薄鋼帯４に磁界を発生させる磁化器８が固定されてい
る。具体的には、磁化器８を構成する略コ字断面形状を
有した磁化鉄心８ｃが、その各磁極８ａ，８ｂが中空ロ
ール５ｂの内周面に近接する姿勢で、支持部材８ｄを介
して固定軸６ｂに固定されている。この磁化鉄心８ｃに
磁化コイル８ｅ巻装されている。

【００２６】一方、薄鋼帯４の上側に位置する中空ロー
ル５ａの中心軸に固定軸６ａの一端が貫通されている。
この固定軸６ａの他端は図示しない建屋のフレームに固
定されている。そして、固定軸６ａは中空ロール５ａの
中心軸に位置するように一対のころがり軸受９ａ，９ｂ
でもって中空ロール５ａの両端の内周面に支持されてい
る。したがって、この中空ロール５ａは固定軸６ａを回
転中心軸として自由に回転する。

【００２７】この上側の中空ロール５ａ内の固定軸６ａ
に支持部材１０及び摺動機構１４を介して複数の磁気セ
ンサ１１からなるアレイセンサ１２が取付られている。
したがって、アレイセンサ１１を構成する例えば１００
個乃至２００個の磁気センサ１１は被検体としての薄鋼
帯４の幅方向に直線に配列されている。

【００２８】さらに、このアレイセンサ１２の外周面を
取り囲む位置に、このアレイセンサ１２に対して微小間
隔を開けて、このアレイセンサ１２の各磁気センサ１１
に対して校正用の擬似物理量としての校正用の擬似漏洩
磁束を与えるための校正用コイル１３が配設されてい
る。

【００２９】そして、前記アレイセンサ１２はこの校正
用コイル１３内において、固定軸６ａに取付けられた前
述した摺動機構１４によって各磁気センサ１１の配列方
向に１つの磁気センサ分だけ移動可能に支持されてい
る。この摺動機構１４は固定軸６ａ内に配線された信号
線を介して外部からその動作が制御される。すなわち、
アレイセンサ１２の固定軸方向の位置を外部から制御可
能である。

【００３０】図２は校正用コイル１３とＮ個の磁気セン
サ１１からなるアレイセンサ１２との位置関係を示す図
である。図２（ａ）はアレイセンサ１２を校正用コイル
１３内の左側位置へ移動した状態、すなわち、アレイセ
ンサ１２が校正用コイル１３で形成される校正用の擬似
漏洩磁束における基準位置に位置した状態である。

【００３１】これに対して、図２（ｂ）はアレイセンサ
１２を校正用コイル１３内の右側位置へ１つの磁気セン
サ１１分だけ移動した状態、すなわち、アレイセンサ１
２が校正用コイル１３で形成される校正用の擬似漏洩磁
束における基準位置から１センサ分だけ移動した状態を
示す。

【００３２】また、図２（ｃ）は、基準位置に位置した
アレイセンサ１２の各磁気センサ１１とシフト位置に位
置したアレイセンサ１２の各磁気センサ１１との位置関
係を示す図である。各磁気センサ１１はシフトすること
によって自己の測定位置が１磁気センサ分だけ移動する
ことが理解できる。

【００３３】図１において、各空中ロール５ｂ，５ａ内
に収納された磁気器８や校正用コイル１３に対する各励
磁電流、各磁気センサ１１の検出信号はそれぞれ固定軸
６ａ，６ｂを介して供給され、かつ取出される。

【００３４】このような構成の磁気探傷装置において、
各空中ロール５ｂ，５ａは薄鋼帯４を介して互い付勢し
あっているので、薄鋼帯４が矢印ａ方向へ走行すると、
各固定軸６ａ，６ｂはフレームに固定されているので、
各中空ロール５ａ，５ｂはそれぞれ矢印ｂ，ｃ方向に回
転する。

【００３５】このような磁気探傷装置において、校正用
コイル１３に励磁電流を供給していない状態において、
磁化器８の磁化コイル８ｅに励磁電流を供給すると、磁
化鉄心８ｃの各磁極８ａ，８ｂと走行中の薄鋼帯４とで
閉じた磁路が形成される。そして、薄鋼帯４の内部ある
は表面に欠陥が存在すると、薄鋼帯４内の磁路が乱れ、
漏洩磁束が生じる。この漏洩磁束がアレイセンサ１２を
構成する該当欠陥位置に対向する磁気センサ１１で検出
され、該磁気センサ１１から該当欠陥に対応する信号が
出力される。

【００３６】検出された信号はその信号レベルが薄鋼帯
４内部または表面の欠陥の規模（大きさ）と対応するの
で、出力信号の信号レベルを測定することによって薄鋼
帯４の内部または表面に存在する欠陥の幅方向の発生位
置とその規模が把握できる。

【００３７】図３はこの第１実施形態の磁気探傷装置の
概略構成を示すブロック図である。コンピュータからな
るデータ処理部１５から磁化電源回路１６へ起動信号
（ＯＮ信号）が印加されると、磁化電源回路１６から磁
化器８の磁化コイル８ｅに励磁電流が供給される。

【００３８】アレイセンサ１２の各磁気センサ１１から
出力される信号はそれぞれ磁気検出回路１７によって、
漏洩磁束に対応する出力信号に変換される。各磁気セン
サ１１毎の出力信号は増幅器１８で所定の増幅率で増幅
された後、マルチプレクサ１９へ入力される。マルチプ
レクサ１９はデータ処理部１５からの切換指令にて、入
力されている各磁気センサ１１からの各出力信号を一定
のサンプリング周波数に基づいて順次選択して次のＡ／
Ｄ変換器２０へ送出する。Ａ／Ｄ変換器２０は入力され
た各アナログの出力信号をデシタルの出力信号に変換し
てデータ処理部１５へ送出する。

【００３９】データ処理部１５は、一種のマイクロコン
ピュータで構成されており、Ａ／Ｄ変換器２０を介して
入力された各磁気センサ１１の出力信号に対して各種の
演算処理を実行する。また、このデータ処理部１５には
各磁気センサ１１毎の出力信号の値を欠陥規模に対応し
た正しい値に補正するための感度補正値Ｃｉ（i=1.2.,
…, N ）を記憶する感度補正値メモリ２１が接続されて
いる。さらに、このデータ処理部１５には操作者が各種
指令を入力したり、データ処理部１５における演算結果
等を表示する入出力装置２２が接続されている。

【００４０】また、アレイセンサ１２の外側に配設され
た校正用コイル１３には、データ処理部１５からオン／
オフ制御される校正用電源回路２３から例えば周波数６
０Hzの交流の励磁電流Ｉが供給される。なお、この励磁
電流の電流値Ｉは電流計２４で検出されてデータ処理部
１５へ入力される。

【００４１】前記感度補正値メモリ２１内には、図４
（ａ）に示すように、アレイセンサ１２を構成するｉ＝
１からｉ＝Ｎまでの合計Ｎ個の各磁気センサ１１毎の感
度補正値Ｃ_i （i=1,2,…．N ）が記憶されている。

【００４２】また、データ処理部１５内には、図４
（ｂ）に示す校正処理テーブル２５が形成されている。
この校正処理テーブル２５内には、図示するように、校
正用コイル１３を通電して校正用の擬似漏洩磁束を発生
させた状態において、アレイセンサ１２を構成するＮ個
の各磁気センサ１１毎に、このアレイセンサ１２を図２
（ａ）で示す基準位置に位置させた場合における各磁気
センサ１１の各出力値Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ，…，Ａ_N を記
憶する基準位置測定値メモリ、及びこのアレイセンサ１
２を図２（ｂ）で示すシフト位置に位置させた場合にお
ける各磁気センサ１１の各出力値Ｂ₁ ，Ｂ₂ ，Ｂ₃ ，
…，Ｂ_N を記憶するシフト位置測定値メモリが形成され
ている。

【００４３】このように構成された磁気探傷装置のアレ
イセンサ１２を構成する各磁気センサ１１の感度校正手
順を順を追って説明する。まず、図５に示す作業手順に
従って、実際の欠陥規模と校正用コイル１３にて発生さ
せる擬似漏洩磁束で検出される擬似欠陥の規模との関係
を予め調べておく必要がある。

【００４４】Ｓ（ステップ）１において、アレイセンサ
１２を標準位置に設定し、薄鋼帯４を取外して、かつ校
正用コイル１３に対する励磁電流を供給しない状態で、
予め標準欠陥が形成されててる標準欠陥試料を、標準欠
陥がアレイセンサ１２の基準センサと指定したｉ＝１の
左端の磁気センサ１１の対向位置に設定して、この磁気
探傷装置を起動させる。

【００４５】そして、Ｓ２において、ｉ＝１の左端の基
準の磁気センサ１１でその標準欠陥を検出して、その出
力Ｖ₀ を読取る。次に、この出力Ｖ₀ が該当標準欠陥の
規模に対して予め設定された例えば５Ｖ等の基準出力Ｖ
_S になるように、基準感度補正値Ｃ₁ を決定する。この
決定された基準感度補正値Ｃ₁ を感度補正値メモリ２１
のｉ＝１の領域に基準感度補正値として書込む（Ｓ
４）。

【００４６】次に、標準欠陥試料を取外して（Ｓ５）、
今度は、校正用電源回路２３を起動して、校正用コイル
１３に対する励磁電流を供給して、その励磁電流値Ｉを
読取る（Ｓ６）。そして、校正用コイル１３でアレイセ
ンサ１２に対して擬似漏洩磁束を与えた状態で、ｉ＝１
の左端の基準の磁気センサ１１でその擬似漏洩磁束を検
出して、その出力Ｖ₀ を読取る（Ｓ７）。

【００４７】次に、その出力Ｖ₀ が前述した標準欠陥の
規模に対して予め設定された基準出力Ｖ_S になるよう
に、校正用コイル１３に対する励磁電流値Ｉを調整する
（Ｓ８）。そして、この調整後の励磁電流値Ｉを校正基
準電流Ｉ_S と決定する（Ｓ９）。この決定された校正基
準電流Ｉ_S を校正用電源回路に設定する（Ｓ１０）。

【００４８】以上で、実際の標準欠陥試料を用いた初期
校正作業を終了する。なお、この初期校正作業は、この
磁気探傷装置を製造して、工場出荷時の製品検査工程で
実施される。

【００４９】次に、この磁気探傷装置を実際の薄鋼帯の
生産現場の製品検査ラインに据付けた後における一定期
間毎に、または毎日の起動開始時に自動的に実行される
通常の自動校正処理を説明する。

【００５０】図６は、この磁気探傷装置の電源を投入し
た場合に、データ処理制御装置１５が実施する自動校正
処理を示す流れ図である。なお、この状態においては、
薄鋼帯４はまだ搬入されていない。

【００５１】装置の電源が投入されると、各電子回路お
よび磁化電源回路１６を起動して動作状態にする。そし
て、Ｐ（プログラムステップ）１にて、摺動機構１４へ
移動指令を送出して、アレイセンサ１２を図２（ａ）に
示す基準位置に位置させる。次に、校正用電源回路２３
に対して起動指令を送出して校正基準電流Ｉ_S を校正用
コイル１３へ印加させる（Ｐ２）。なお、電流計２４の
電流値を監視することによって、校正用コイル１３の励
磁電流Ｉの電流値は正確に校正基準電流Ｉ_S に制御され
る。

【００５２】この状態で、アレイセンサ１２のｉ＝１の
基準となる磁気センサ１１の感度補正値メモリ２１に設
定されている感度補正値Ｃ₁ で感度補正された後の出力
Ｖ_０を読取る（Ｐ３）。この読取った出力Ｖ_０ が前述
した基準出力Ｖ_S に一致するように、感度補正値Ｃ₁ を
再度設定して（Ｐ４）、この再度設された定基準となる
感度補正値Ｃ₁ に感度補正値メモリ２１に設定されてい
るｉ＝１の感度補正値Ｃ₁ を修正する（Ｐ５）。

【００５３】以上の校正処理を実行することによってｉ
＝１の左端の基準の磁気センサ１１における絶対的な感
度校正が終了する。次に、アレイセンサ１２を構成する
ｉ＝１の基準磁気センサ１１以外のｉ＝２〜ｉ＝Ｎまで
の各磁気センサ１１における感度校正処理を開始する。

【００５４】先ず。Ｐ６にて、基準位置に位置している
現在のアレイセンサ１２のｉ＝１〜ｉ＝Ｎまでの全ての
磁気センサ１１の各出力Ａ₁ 〜Ａ_N を読取って、図４
（ｂ）に示す校正処理テーブル２５の基準位置測定値メ
モリの各領域へ書込む（Ｐ７）。次に、摺動機構１４に
移動指令を送出して、アレイセンサ１２を図２（ｂ）に
示すシフト位置に位置させる（Ｐ８）。そして、この状
態でアレイセンサ１２のｉ＝１〜ｉ＝Ｎまでの全ての磁
気センサ１１の各出力Ｂ₁ 〜Ｂ_N を読取って（Ｐ９）、
図４（ｂ）に示す校正処理テーブル２５のシフト位置測
定値メモリの各領域へ書込む（Ｐ１０）。

【００５５】なお、各出力のＢ₁ 〜Ｂ_N の書込み処理が
終了すると、アレイセンサ１２を元の基準位置へ戻して
おく。同時に校正用電源回路２３に対してオフ指令を送
出して、校正用コイル１３に対する校正基準電流Ｉ_S を
遮断する。

【００５６】以上の各出力Ａ₁ 〜Ａ_N ，Ｂ₁ 〜Ｂ_N の読
取り処理が終了すると、Ｐ１１にて磁気センサ１１のイ
ンデックスｉを２に初期化する（ｉ＝２）。そして、シ
フト位置で検出されたｉ番目の磁気センサ１１の出力Ｂ
_i が、基準位置で検出された左隣に隣接する（ｉ−１）
番目の磁気センサ１１の出力Ａ_i-1 に一致するように、
ｉ番目の磁気センサ１１の感度補正値Ｃ_i を決定する
（Ｐ１２）。そして、この新たに決定した感度補正値Ｃ
_i に感度補正値メモリ２１に設定されているｉ番目の磁
気センサ１１の感度補正値Ｃ_i を修正する（Ｐ１３）。

【００５７】感度補正値メモリ２１におけるｉ番目の磁
気センサ１１の感度補正値Ｃ_i の修正処理が終了する
と、Ｐ１４にて磁気センサ１１のインデックスｉを更新
し（ｉ＝ｉ＋１）、更新後のインデックスｉが磁気セン
サ１１の設置数Ｎを越えていなければ（Ｐ１５）、Ｐ１
２へ戻り、更新後のインデックスｉの磁気センサ１１の
感度補正値Ｃ_i の算出処理を開始する。

【００５８】Ｐ１５にて更新後のインデックスｉが磁気
センサ１１の設置数Ｎを越えると、アレイセンサ１２を
構成する全部の磁気センサ１１の感度補正値Ｃ_i の修正
処理が終了したので、この測定前の校正処理を終了す
る。

【００５９】以上の校正処理が終了すると、薄鋼帯４に
対する実際の欠陥検出処理を開始する。このように構成
された磁気探傷装置においては、この磁気探傷装置が製
造された工場から出荷する前に、標準欠陥が形成された
標準欠陥試料を用いて、図５の流れ図で示す初期校正作
業を実施して、標準欠陥の存在に起因して発生する漏洩
磁束と同一の漏洩磁束に相当する磁界、すなわち擬似漏
洩磁束を校正用コイル１３を励磁して得る場合に必要な
校正基準電流Ｉ_S を求めておく。

【００６０】この場合の基準欠陥を検出し、校正用コイ
ル１３で発生する磁界を検出する磁気センサ１１は、ア
レイセンサ１２を構成するＮ個の磁気センサ１１のうち
例えばｉ＝１の左端の基準となる一つの磁気センサ１１
に特定する。

【００６１】また、この基準の磁気センサ１１で標準欠
陥を検出した場合における出力Ｖ₀が例えば５Ｖ等の規
準出力Ｖ_S になるように、感度補正値メモリ２１のｉ＝
１の基準の磁気センサ１１の感度補正値Ｃ₁ を初期調整
しておく。

【００６２】そして、このような初期校正作業が実施さ
れた後に、この磁気探傷装置を製鉄プラントにおける実
際の製品検査ラインに据付ける。そして、据付けた時
点、及び一定期間経過する毎に実施する定期点検時に、
図６の流れ図に示す自動校正処理を実施する。

【００６３】すなわち、校正用コイル１３に校正基準電
流Ｉ_S を通電して標準欠陥の漏洩磁束に相当する擬似漏
洩磁束を発生させた状態で、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に
示すように、アレイセンサ１２を校正用コイル１３内の
基準位置及びシフト位置に位置させた状態で、ｉ＝１〜
ｉ＝Ｎまでの全ての磁気センサ１１で得られた基準位置
の出力Ａ₁ 〜Ａ_N 及びシフト位置の出力Ｂ₁ 〜Ｂ_N を校
正処理テーブル２５に記憶保持する。

【００６４】基準位置の出力Ａ₁ 〜Ａ_N 、シフト位置の
出力Ｂ₁ 〜Ｂ_N においては、必ず同一測定位置で互いに
隣接する２つの磁気センサ１１で検出された出力が含ま
れるので、これらの出力が一致するように該当出力の磁
気センサ１１の感度補正値を調整すればよい。アレイセ
ンサ１２を構成する全ての磁気センサ１１の感度補正値
を同様な手法で調整すれば、全ての磁気センサ１１の感
度が全て等しく一定値に設定される。

【００６５】なお、この場合、基準となるｉ＝１の磁気
センサ１１の出力を基準とし、この基準の磁気センサ１
１の感度に一致するようにｉ＝２の磁気センサ１１の感
度を調整し、このｉ＝２の磁気センサ１１の感度にｉ＝
３の磁気センサ１１の感度を調整する。このように、ア
レイセンサ１２を構成するＮ個の磁気センサ１１の感度
を基準の磁気センサ１１から順番に調整していくことに
よって、全ての磁気センサ１１の標準欠陥に対する絶対
感度も等しく正確に校正される。

【００６６】よって、たとえ校正用コイル１３で生成さ
れる擬似漏洩磁束が全ての磁気センサ１１に均一に印加
されなかったとしても、全ての磁気センサ１１の感度が
等しく正しい値に自動的に校正される。

【００６７】また、この磁気探傷装置を工場の製品検査
ラインに据付けた後は、標準欠陥が形成された標準欠陥
試料を用いて各磁気センサ１１の感度校正を実施する必
要がなく、操作者は操作部２２を操作してデータ処理部
１５に対して測定前の校正処理実行指令を入力するのみ
で、自動的に各磁気センサ１１に対する感度校正が実施
されるので、校正作業が大幅に簡素化され、校正作業の
作業能率を大幅に向上できる。また、標準欠陥試料を管
理する必要もない。

【００６８】（第２実施形態）次に、本発明の第２実施
形態のアレイセンサの感度校正方法が採用された磁気探
傷装置を図７及び図８を用いて説明する。

【００６９】この第２実施形態のアレイセンサの感度校
正方法においては、Ｎ個の磁気センサ１１からなるアレ
イセンサ１２は、校正用コイル１３内において、図２
（ａ）に示す基準位置及びこの基準位置から１磁気セン
サ分離れたシフト位置（第１シフト位置）の他に、図７
に示すように、２磁気センサ分離れた第２シフト位置及
び３磁気センサ分離れた第３シフト位置へ移動させるこ
とが可能である。そして、各シフト位置への移動は図１
（ｂ）に示す摺動機構１４で段階的に制御可能である。

【００７０】そして、データ処理部１５内に形成された
校正処理テーブル２１ａ内には、図８に示すように、ア
レイセンサ１２が基準位置に位置している状態で各磁気
センサ１１で検出された出力Ａ₁ 〜Ａ_N を記憶する基準
位置測定値メモリ、アレイセンサ１２が第１シフト位置
に位置している状態で各磁気センサ１１で検出された出
力Ｂ₁ 〜Ｂ_N を記憶する第１シフト位置測定値メモリの
他に、アレイセンサ１２が第２シフト位置に位置してい
る状態で各磁気センサ１１で検出された出力Ｃ₁ 〜Ｃ_N
を記憶する第２シフト位置測定値メモリ、同じく第３シ
フト位置測定値メモリが形成されている。

【００７１】そして、校正用コイル１３で擬似漏洩磁束
を発生させた状態で、アレイセンサ１２を基準位置及び
第１．第２，第３シフト位置に位置させた状態で各磁気
センサ１１の出力を読取って校正処理テーブル２１ａ内
の対応する各測定値メモリへ書込む。

【００７２】この場合、図７に示すように、同一測定位
置の擬似漏洩磁束を３個以上の磁気センサ１１で検出す
ることになる。したがって、この同一測定位置を測定し
た各磁気センサ１１の出力は互いに等しい筈であるの
で、この３個以上の測定センサ１１の出力が同一値にな
るように、各磁気センサ１１の感度を調整してその感度
補正値Ｃを決定して、感度補正値メモリ２１に設定す
る。

【００７３】このように構成された第２実施形態のアレ
イセンサの感度校正方法が採用された磁気探傷装置にお
いても、アレイセンサ１２を構成する各磁気センサ１１
の感度は全て同一値に自動的に調整されるので、先に説
明した第１実施形態とほぼ同様の効果を得ることができ
る。

【００７４】さらに、この第２実施形態においては、同
一測定位置の擬似漏洩磁束を３個以上の磁気センサ１１
で検出して、感度調整を行っているので、各磁気センサ
１１の感度調整をより精度良く実施できる。

【００７５】なお、本発明は上述した各実施形態に限定
されれるものではない。各実施形態においては、感度校
正方法及び感度校正装置を磁気探傷装置に適用したが、
磁気探傷装置に限定されものではなく、例えば、図９に
示すように、光源３０から被検体３１に対して光を照射
して、被検体３１からの反射光を複数の光電センサが直
線状に配列されてなる光センサアレイ３２で受光して、
被検体３１表面の疵の有無を検出する疵検出装置にも適
用される。その他、被検体の物理量を検出する全てのア
レイセンサを構成する各センサの感度校正に適用できる
ことはいうまでもない。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のアレイセ
ンサの感度校正方法及びアレイセンサの感度校正装置に
おいては、アレイセンサを１センサ分又は複数センサ分
移動させて移動前後の各センサの出力を検出して、同一
測定位置における各センサの出力が互いに等しくなるよ
うに各センサの感度を調整している。

【００７７】したがって、たとえアレイセンサを校正す
る全てのセンサに対して校正用の擬似物量を均一に与え
ることができなかったとしても、各センサの感度校正作
業能率を低下することなく、全てのセンサに亘って検出
感度を一定値に精度よく校正できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態のアレイセンサの感度
校正方法及び感度校正装置が組込まれた磁気探傷装置を
互いに異なる方向から見た断面模式図

【図２】 同磁気探傷装置におけるアレイセンサと校正
用コイルとの位置関係を示す模式図

【図３】 同磁気探傷装置の概略構成を示すブロック図

【図４】 同磁気探傷装置内に形成された感度補正値メ
モリ及び校正処理テーブルの記憶内容を示す図

【図５】 同磁気探傷装置の初期校正作業手順を示す流
れ図

【図６】 同磁気探傷装置の測定前の自動校正処理を示
す流れ図

【図７】 本発明の第２実施形態のアレイセンサの感度
校正方法が適用された磁気探傷装置におけるアレイセン
サと校正用コイルとの位置関係を示す模式図

【図８】 同磁気探傷装置内に形成された校正処理テー
ブルの記憶内容を示す図

【図９】 本発明が適用される疵検出装置の検出原理を
示す図

【図１０】 一般的なアレイセンサが組込まれた磁気探
傷装置を示す模式図

【符号の説明】

４…薄鋼帯 ５ａ，５ｂ…中空ロール ６ａ，６ｂ…固定軸 ８…磁化器 １１…磁気センサ １２…アレイセンサ １３…校正用コイル １４…摺動機構 １５…データ処理部 ２１…感度校正値メモリ ２５…校正処理テーブル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のセンサを直線状に配列してなり、
   各センサで被検体における各位置の物理量を検出するア
   レイセンサを構成する各センサの検出感度を校正するア
   レイセンサの感度校正方法において、 前記アレイセンサに対して全てのセンサに亘る校正用の
   擬似物理量を与え、 前記アレイセンサを基準位置に位置させた状態で各セン
   サの出力を検出してそれらを記憶保持し、 前記アレイセンサを前記基準位置から各センサの配列方
   向に１センサ分だけシフトした位置に移動させ、 移動した後における各センサの出力を検出してそれらを
   記憶保持し、 前記各記憶保持された各センサの出力のうち、それぞれ
   同一測定位置で得られる出力どうしが等しくなるよう
   に、該当する各出力が得られる各センサ間の感度補正を
   行うことを特徴とするアレイセンサの感度校正方法。
2. 【請求項２】 複数のセンサを直線状に配列してなり、
   各センサで被検体における各位置の物理量を検出するア
   レイセンサを構成する各センサの検出感度を校正するア
   レイセンサの感度校正方法において、 前記アレイセンサに対して全てのセンサに亘る校正用の
   擬似物理量を与え、 前記アレイセンサを基準位置に位置させた状態で各セン
   サの出力を検出してそれらを記憶保持し、 前記アレイセンサを前記基準位置から各センサの配列方
   向に１センサ分づつ複数回移動させると共に、それぞれ
   １センサ分づつ移動させた状態で各センサの出力をそれ
   ぞれ検出してそれらを移動する毎に記憶保持し、 前記各記憶保持された各センサの出力のうち、それぞれ
   同一測定位置で得られる全ての出力が互いに等しくなる
   ように、該当する各出力が得られる各センサ間の感度補
   正を行うことを特徴とするアレイセンサの感度校正方
   法。
3. 【請求項３】 複数のセンサを直線状に配列してなり、
   各センサで被検体における各位置の物理量を検出するア
   レイセンサを構成する各センサの検出感度を校正するア
   レイセンサの感度校正装置において、 前記アレイセンサに対して全てのセンサに亘る校正用の
   擬似物理量を与える擬似物理量印加手段と、 前記アレイセンサを基準位置に位置させた状態で各セン
   サの出力を検出する基準位置出力検出手段と、 この検出された基準位置における各センサの出力を記憶
   する基準位置測定値メモリと、 前記アレイセンサを前記基準位置から各センサの配列方
   向に１センサ分だけシフトした位置に移動させるアレイ
   センサ移動手段と、 移動した後における各センサの出力を検出するシフト位
   置出力検出手段と、 この検出されたシフト位置における各センサの出力を記
   憶するシフト位置測定値メモリと、 前記各測定値メモリに記保持された各センサの出力のう
   ち、それぞれ同一測定位置で得られる出力どうしが等し
   くなるように、該当する各出力が得られる各センサ間の
   感度補正を行う感度補正手段とを備えたアレイセンサの
   感度校正装置。