JPS5824741B2 - 磁気探傷法における欠陥性状検知方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鉄鋼材料に存在する欠陥を磁電変換素子を用い
て検出する、いわゆる磁気探傷法において、前記欠陥の
性状検知を可能とする方法を提供するものである。

磁気探傷法によって欠陥の存否、欠陥の存在位置、欠陥
の大きさ等の検知を行うことは広く知られている。

一般にはこれらを検知するための被探傷物からの入力情
報として被探傷物表面における漏洩磁束の法線方向成分
を用いており、特に欠陥の深さを知るためにはこの法線
方向成分の極大値Ａと極小値Ｂ（第１図参照）との相の
みを用いていた。

しかしながら欠陥の深さを検知するための情報として法
線方向成分の和（Ａ十Ｂ ）のみを用いる場合には、被
探傷物表面と欠陥のなす角度、すなわち欠陥角度（第３
図参照）が異ると減衰特性が異なるため正確な欠陥深さ
が検知できないという弊害があった。

本願発明者等の実験によれば欠陥深さ、欠陥角度及び欠
陥幅などの欠陥性状と漏洩磁束の法線方向成分との間に
は次のような関係が存在することが判明した。

（１）欠陥深さとの関係 欠陥幅及び欠陥角度が一定である場合には欠陥深さと、
法線方向成分の極太値Ａ、極小値Ｂ及び両者の和（Ａ十
Ｂ）の三者夫々との間には第２図に示すように良い相関
が認められた。

（２）欠陥角度との関係 欠陥深さが一定である場合には欠陥角度θの増減に対応
して法線方向成分の極太値Ａと極小値Ｂとの和（Ａ＋Ｂ
）が第３図に実線で示すように大小変化し、また法線
方向成分の極大値Ａと極小値Ｂとの比（Ａ／Ｂ）も第３
図に一点鎖線で示すように増減し且つ（Ａ＋Ｂ ）と（
Ａ／Ｂ ）との間にも良い相関が認められた。

更に（Ａ／Ｂ）は欠陥深さには無関係であって欠陥角度
にのみ依存することも明らかとなった。

（３）欠陥幅との関係 第１図に示す極大値Ａを与える位置と極小値Ｂを与える
位置との間隔の値（以下欠陥信号ピーク間隔値Ｃという
）と、欠陥幅との間には第４図に示すように後者の増加
に対して前者が微増するという関係がある。

なおＣの値は探傷走査速度によって変化し得るが、該速
度は一定としていることは勿論であり、Ｃのディメンジ
ョンは時間又は寸法のいずれかである。

本発明は本発明者等が知得した上述の事実に基いてなさ
れたものであって、欠陥信号の極大値Ａ、極小値Ｂ、欠
陥信号ピーク間隔値Ｃを情報源として欠陥深さ、又欠陥
角度及び欠陥幅等に関する欠陥性状をより詳細に検知す
る方法を提供することを目的とする。

以下本発明方法について詳述すると ＠）まず欠陥角度の検知は欠陥信号の極大値Ａと極小値
Ｂとの比（Ａ／Ｂ’）Ｃ又は（Ｂ／Ａ））を用いて行う
。

すなわち予め求めておいた第３図の如き特性から欠陥角
度θを欠陥深さに無関係に特定しうる。

（０） 次に欠陥幅の検知は前記欠陥信号ピーク間隔
値Ｃを用いて行う。

すなわち予め求めておいた第４図の如き特性から欠陥幅
を特定しうる。

（ハ）更に欠陥深さの検知は欠陥信号の極大値Ａ、極小
値Ｂ、両者の和（Ａ十Ｂ）のうちの少なくとも１つの値
、並びに極大値Ａと極小値Ｂとの比（Ａ／Ｂ）（又は（
Ｂ／Ａ））を用いて行う。

すなわち比（Ａ／Ｂ ）によって（イ）に前記した如く
欠陥角度の特定ができ、更に（ロ）に前記したようにし
て欠陥幅の特定も可能であるので、例えば予め欠陥角度
毎に欠陥幅をパラメーターとして求めておいた第２図の
如き特性から欠陥幅を特定し得る。

第５図は上述した本発明方法の実施に使用する回路例の
ブロックダイヤグラムであってその動作を第６図のタイ
ミングチャートに基いて説明する。

第５図において磁電変換素子１から第６図ａに示す如き
欠陥信号Ｐが極大値ピークメモリ２及び極小値ピークメ
モリ３に入力され、第６図す及びＣに示すように各メモ
リに夫々極大値Ａ及び極小値Ｂが記憶されるようになっ
ている。

極／ＪＳ値ピークメモリ３の一出力端は単安定マルチバ
イブレーク４の入力端に接続されており、該出力端は極
小値ピークメモリ３が極小値Ｂを記憶したときにトリガ
信号ｔ３を発する。

このトリガ信号ｔ３により前記単安定マルチバイブレー
タ−４は該トリガ信号ｔ３が入力された後第６図ｄに示
すように一定時間遅延したリセット信号ｒを発し、この
リセット信号ｒは極大値ピークメモリ２及び極小値ピー
クメモリ３のリセット端子に入力されて両メモリをリセ
ットし、爾後入力される欠陥信号Ｐの極太値Ａ及び極小
値Ｂを夫々記憶し得るようになっている。

極大値ピークメモリ２の一方の出力端及び極小値ピーク
メモリ３の他方の出力端は記憶した極大値Ａ及び極小値
Ｂを出力するようになっており、これらの出力端はとも
に加算器５及び除算器６の入力端に接続されて、これら
の加算器５及び除算器６において極太値Ａを極小値Ｂと
の和（Ａ＋ Ｂ ）及び両者の比（Ａ／Ｂ ）が演算さ
れ出力される。

他方、加算器５の出力信号（Ａ十Ｂ）は欠陥角度による
影響を考慮していないものであるので、欠陥角度に関す
る情報である徐算器出力（Ａ／Ｂ）とともに補正回路７
に入力される。

この補正回路１では加算器出力（Ａ＋Ｂ ）の振幅を前
記徐算器出力（Ａ／Ｂ）に基き補正し、被探傷材の表面
に対して垂直な欠陥に対応する値に置換補正して、補正
欠陥深さ信号Ｓｄを出力し、以後の信号処理を簡素化し
ている。

極大値ピークメモリ２の他方の出力端は極大値Ａを記憶
したときにトリガ信号ｔ２を発し、このトリガ信号ｔ２
と前記トリガ信号ｔ３とは双安定マルチバイブレーク８
に入力されるようになっている。

従ってこの双安定マルチバイブレーク８はトリガ信号ｔ
２．ｔ３の発生タイミングの差すなわち欠陥信号ピーク
間隔値Ｃに相当する第６図ｅに示す如き方形波パルスを
出力する。

すなわち第５図の回路によれば除算器６の出力として極
太値Ａと極小値Ｂの比（Ａ／Ｂ ’）が得られこれによ
り欠陥角度が検知され、又双安定マルデバイブレーク８
の出力としての欠陥信号ピーク間隔値Ｃにより欠陥幅が
、更に補正回路７の出力としての補正欠陥深さ信号Ｓｄ
により欠陥深さが夫々検知される。

以上のように本発明によれば、欠陥深さ、欠陥角度及び
欠陥幅を正確に知り得て、欠陥性状をより詳細に検知し
うるので、種々の欠陥の分類及び分布の調査等が簡単に
行える。

これらの情報は欠陥発生原因の究明、ミルコントロール
等に利用できるので本発明は鉄鋼材料の品質管理に寄与
する所多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は欠陥信号の波形図、第２．３，４図は欠陥性状
と欠陥信号の相関関係を示すグラフ、第５図は本発明の
実施に使用する回路のブｏ’ンクダイヤグラム、第６図
は第５図の回路の動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鉄鋼材料等の被探傷物中に存在する欠陥に起因して
   発生する被探傷物表面における漏洩磁束の法線方向成分
   を欠陥信号としてとらえることによって前記欠陥を探知
   する磁気探傷法において、欠陥探知によって得られた欠
   陥信号の極大値と極小値との比を用いて、欠陥角度を検
   知することを特徴とする磁気探傷法における欠陥性状検
   知方法。 ２ 鉄鋼材料等の被探傷物中に存在する欠陥に起因して
   発生する被探傷物表面における漏洩磁束の法線方向成分
   を欠陥信号としてとらえることによって前記欠陥を探知
   する磁気探傷法において、欠陥探知によって得られた欠
   陥信号の極大値と極小値の間隔値を用いて、欠陥幅を検
   知することを特徴とする磁気探傷法における欠陥性状検
   知方法。 ３ 鉄鋼材料等の被探傷物中に存在する欠陥に起因して
   発生する被探傷物表面における漏洩磁束の法線方向成分
   を欠陥信号としてとらえることによって前記欠陥を探知
   する磁気探傷法において、欠陥探知によって得られた欠
   陥信号の極大値、極小値又はこれらの和と、前記極大値
   と極小値との比とを用いて、欠陥深さを検知することを
   特徴とする磁気探傷法における欠陥性状検知方法。