JPS6086809A - 脱磁方法及びその装置 - Google Patents
脱磁方法及びその装置Info
- Publication number
- JPS6086809A JPS6086809A JP19415183A JP19415183A JPS6086809A JP S6086809 A JPS6086809 A JP S6086809A JP 19415183 A JP19415183 A JP 19415183A JP 19415183 A JP19415183 A JP 19415183A JP S6086809 A JPS6086809 A JP S6086809A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- demagnetized
- demagnetizing
- steel material
- demagnetization
- magnetic
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F13/00—Apparatus or processes for magnetising or demagnetising
- H01F13/006—Methods and devices for demagnetising of magnetic bodies, e.g. workpieces, sheet material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnets (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は脱磁方法及びその装置に関する。
一般に鋼管や丸鋼などの鋼材は特殊網、たとえば高炭素
鋼、マンガン鋼、クロムモリブデン鋼などになると重要
構造物ゆ高圧配管材などに使用されるため、表面傷や内
部傷の欠陥、或いは外径。
鋼、マンガン鋼、クロムモリブデン鋼などになると重要
構造物ゆ高圧配管材などに使用されるため、表面傷や内
部傷の欠陥、或いは外径。
曲り、肉厚などの品質を製造工程で検査しているが、普
通一般に磁気を利用した計測装置が用いられる。しかし
、磁気を利用した計測装置を用いると特殊網では残留磁
気が残りゃすく加工性、溶接性などで問題となる。また
、油井管やラインパイプ、重要構造物の材料として多く
利用されている高品質の継目無鋼管等も、その製造過程
で使用するプラグやマンドレルバ−が磁気を利用した計
測装置により残留磁気を与えられると周囲のスケールを
付着して内面に疵などを発生し、製品品質などの点で問
題となり、製造過程や製品出荷段階での脱磁は不可欠の
ニーズとなってきている。
通一般に磁気を利用した計測装置が用いられる。しかし
、磁気を利用した計測装置を用いると特殊網では残留磁
気が残りゃすく加工性、溶接性などで問題となる。また
、油井管やラインパイプ、重要構造物の材料として多く
利用されている高品質の継目無鋼管等も、その製造過程
で使用するプラグやマンドレルバ−が磁気を利用した計
測装置により残留磁気を与えられると周囲のスケールを
付着して内面に疵などを発生し、製品品質などの点で問
題となり、製造過程や製品出荷段階での脱磁は不可欠の
ニーズとなってきている。
鋼材の製造過程で生じる残留磁気ΔＢｒは一般の普通鋼
であれば十分小さな値で問題ないが、特殊鋼の場合は比
較的大きくなる。一般にはΔＢｒを微小とするための貫
通形消磁コイルを一連のラインに設けている。しかし、
貫通形消磁コイルの場合、空心コイルで交流磁界を印加
するので鋼材の外径が種々変わる場合、コイル径と鋼材
径のギャップにより不均一磁界となって脱磁能力が変わ
り、ギャップが大きな消費電力を必要とする。また、交
流磁界のパワーが大きくなると周辺に相当大きな漏洩磁
界を出すので周辺の計測機器への耐ノイズ対策のための
電磁シールドが必要となる。
であれば十分小さな値で問題ないが、特殊鋼の場合は比
較的大きくなる。一般にはΔＢｒを微小とするための貫
通形消磁コイルを一連のラインに設けている。しかし、
貫通形消磁コイルの場合、空心コイルで交流磁界を印加
するので鋼材の外径が種々変わる場合、コイル径と鋼材
径のギャップにより不均一磁界となって脱磁能力が変わ
り、ギャップが大きな消費電力を必要とする。また、交
流磁界のパワーが大きくなると周辺に相当大きな漏洩磁
界を出すので周辺の計測機器への耐ノイズ対策のための
電磁シールドが必要となる。
特殊鋼の場合、普通鋼に比し残留磁気ΔＢｒが比較的大
きいのは次の説明で明確となる。第１図（ａ）は横軸に
鋼材内のカーボン含有率（％）、縦軸に保持力Ｈｃを取
り鋼材を焼鈍した場合と焼き入れした場合をそれぞれプ
ロットすると曲線■。
きいのは次の説明で明確となる。第１図（ａ）は横軸に
鋼材内のカーボン含有率（％）、縦軸に保持力Ｈｃを取
り鋼材を焼鈍した場合と焼き入れした場合をそれぞれプ
ロットすると曲線■。
Ｕのようなになる。即ち、カーボン含有率が高くなると
保持力Ｈ８は増加し、焼き入れ材ではそれが著しい。こ
の様に、カーボン含有率が高い特殊鋼のヒステリシス曲
線は、第１図（ｂ）に示すように、減磁曲線がＲ５とな
り、普通鋼の減磁曲線Ｒ，とは大幅に異なるものとなる
。即ち、普通鋼では保持力−Ｈ，Ｎを取りさればＢ、Ｎ
なる残留磁気が、特殊鋼では保持力−Ｈ６８を取りさっ
てもＢｒｇなる残留磁気が残りＢ、ｓ） Ｂ、Ｎとなる
。この３ｒｌｌを小さくするため一般には起磁力を小さ
くして行きながら何回かのヒステリシス曲線をえかき、
脱磁している。しかし、鋼材ｌと脱磁コイルのギャップ
ｇ （ｇ １ ＜ｇ ２＜ｇ ３・・・・・・）により
動作点が第１図（ｂ）に示すように変化するため、減磁
するための逆磁界Ｈｇ、、Ｈｇ２．Ｈｇ３・・・・・・
が変化し複雑な制御をしないと所定の脱磁が出来ないこ
とになる。
保持力Ｈ８は増加し、焼き入れ材ではそれが著しい。こ
の様に、カーボン含有率が高い特殊鋼のヒステリシス曲
線は、第１図（ｂ）に示すように、減磁曲線がＲ５とな
り、普通鋼の減磁曲線Ｒ，とは大幅に異なるものとなる
。即ち、普通鋼では保持力−Ｈ，Ｎを取りさればＢ、Ｎ
なる残留磁気が、特殊鋼では保持力−Ｈ６８を取りさっ
てもＢｒｇなる残留磁気が残りＢ、ｓ） Ｂ、Ｎとなる
。この３ｒｌｌを小さくするため一般には起磁力を小さ
くして行きながら何回かのヒステリシス曲線をえかき、
脱磁している。しかし、鋼材ｌと脱磁コイルのギャップ
ｇ （ｇ １ ＜ｇ ２＜ｇ ３・・・・・・）により
動作点が第１図（ｂ）に示すように変化するため、減磁
するための逆磁界Ｈｇ、、Ｈｇ２．Ｈｇ３・・・・・・
が変化し複雑な制御をしないと所定の脱磁が出来ないこ
とになる。
第２図に示すように、一般に、鋼材１がすでに内部起磁
力Ｈ，をもっている場合、外部から磁界Ｈ・！を印加し
た場合の有効磁界）（＠ｆｆ は、組材表面にＮ、Ｓ極
が局部的に表われることによって生ずる磁性体の反磁界
Ｈ′が生じるため、Ｈ−ｔｔ”１４−ニーＨ’ ＝Ｈ，
，−−Ｊ ・・・・・・・・・（１）μＯ で表わされる。ここで、Ｎは反磁場係数、Ｊは磁化の強
さである。この反磁場係数Ｎは銅材の長さと径の寸法比
により変化する。従って外部磁界によって残留磁気を除
去しようとしても反磁界が大きければそれに見合った外
部磁界を叙加する必要がある。残留磁気Ｂｒが鋼材端部
に生じた場合、外部からこれを除去するために軸方向又
は長手方向に外部磁界を印加する場合、従来の貫通形コ
イルによる脱磁方式では鋼材の表面近傍の消磁しかでき
ず、前述の反磁場係数Ｎの影響で脱磁効果が薄れる欠点
がある。
力Ｈ，をもっている場合、外部から磁界Ｈ・！を印加し
た場合の有効磁界）（＠ｆｆ は、組材表面にＮ、Ｓ極
が局部的に表われることによって生ずる磁性体の反磁界
Ｈ′が生じるため、Ｈ−ｔｔ”１４−ニーＨ’ ＝Ｈ，
，−−Ｊ ・・・・・・・・・（１）μＯ で表わされる。ここで、Ｎは反磁場係数、Ｊは磁化の強
さである。この反磁場係数Ｎは銅材の長さと径の寸法比
により変化する。従って外部磁界によって残留磁気を除
去しようとしても反磁界が大きければそれに見合った外
部磁界を叙加する必要がある。残留磁気Ｂｒが鋼材端部
に生じた場合、外部からこれを除去するために軸方向又
は長手方向に外部磁界を印加する場合、従来の貫通形コ
イルによる脱磁方式では鋼材の表面近傍の消磁しかでき
ず、前述の反磁場係数Ｎの影響で脱磁効果が薄れる欠点
がある。
本発明の目的は簡単に鋼材の全断面を脱磁可能とした脱
磁方法及びその装置を提供するにある。
磁方法及びその装置を提供するにある。
以下、本発明の実施例を第３図（ａ）、（ｂ）、第４図
（ａ）、 （ｂ）を用いて説明する。第３図（ａ）は断
面図、第３図（ｂ）は正面図である。第３図に於いて、
鋼材１を貫通させるべくヨーク２、磁極４，５、励磁コ
イル３からなる貫通形マグネットを図示していない架台
へ取付ける。鋼材ｌは、例えば、ピンチローラ６で支持
されており、矢印方向にＶなる速度で搬送されている。
（ａ）、 （ｂ）を用いて説明する。第３図（ａ）は断
面図、第３図（ｂ）は正面図である。第３図に於いて、
鋼材１を貫通させるべくヨーク２、磁極４，５、励磁コ
イル３からなる貫通形マグネットを図示していない架台
へ取付ける。鋼材ｌは、例えば、ピンチローラ６で支持
されており、矢印方向にＶなる速度で搬送されている。
これによって鋼材は貫通形マグネットを全断面対称に貫
通しながら前進することになり、鋼材の長さ方向、即ち
、軸方向の各点の脱磁が可能となる。第２図の反磁界は
かならずしも鋼材１の長さ方向、又は、径方向に外部か
ら印加する脱磁磁界と反対方向とはかぎらずそのベクト
ルは種々の方向を持っている。従って１貫通形マグネッ
ト〜は鋼材ｌの軸方向、即ち、長さ方向には、例えば、
磁極４をＮ極、磁極５をＳ極のように独立した磁極を形
成し、且つ、銅材１をあたかもプランジャー形マグネッ
トの鉄心に相当させ、その磁束Φは２つの磁極４と５の
中間で鋼材の軸方向と同一方向成分が最大となり、二つ
の磁極４又は５直下で鋼材の軸方向と直角な成分が最大
となるよう構成されている。即ち、貫連形マグネットは
、鋼材の長さ方向に沿って鋼材１を取巻く同心円状に互
いに平行する磁極４，５を形成しこれをヨーク２で連結
したもので、漏洩磁束がほとんど発生しない溝造となっ
ている。この磁極は鋼材の長さ方向に沿って長さΩ、の
大きさを持ち、且つ、この２つの磁極４，５の間隔長は
ＱＰにしている。長手方向に十分な長さく約磁極間隔Ａ
Ｐ）のヨーク２を設けると、速度Ｖで搬送されている鋼
材１に十分な動的脱磁サイクルを印加出来ることになり
、都合がよい。鋼材１が特殊鋼になると発明者等の実験
では、第１図（ｂ）に示すように、減磁曲線はＲ６とな
るため普通鋼の１．５〜２倍の＋ｉ′の磁化電流に対し
、１ ／の減磁電流を１から数サイクル流せば、比較的
効果的に脱磁が行なえる。第３図で提案した脱磁装置は
鋼材１と接触に近い状態にあり、空隙が小さいので保持
力は１例えば、第１図（ｂ）のＨｇｘ にあるため特殊
鋼でありながら、従来の空心コイルで交流磁界を印加す
る貫通形消磁コイルに比し大幅に小さな電力で比較的脱
磁しやすいものとなる。
通しながら前進することになり、鋼材の長さ方向、即ち
、軸方向の各点の脱磁が可能となる。第２図の反磁界は
かならずしも鋼材１の長さ方向、又は、径方向に外部か
ら印加する脱磁磁界と反対方向とはかぎらずそのベクト
ルは種々の方向を持っている。従って１貫通形マグネッ
ト〜は鋼材ｌの軸方向、即ち、長さ方向には、例えば、
磁極４をＮ極、磁極５をＳ極のように独立した磁極を形
成し、且つ、銅材１をあたかもプランジャー形マグネッ
トの鉄心に相当させ、その磁束Φは２つの磁極４と５の
中間で鋼材の軸方向と同一方向成分が最大となり、二つ
の磁極４又は５直下で鋼材の軸方向と直角な成分が最大
となるよう構成されている。即ち、貫連形マグネットは
、鋼材の長さ方向に沿って鋼材１を取巻く同心円状に互
いに平行する磁極４，５を形成しこれをヨーク２で連結
したもので、漏洩磁束がほとんど発生しない溝造となっ
ている。この磁極は鋼材の長さ方向に沿って長さΩ、の
大きさを持ち、且つ、この２つの磁極４，５の間隔長は
ＱＰにしている。長手方向に十分な長さく約磁極間隔Ａ
Ｐ）のヨーク２を設けると、速度Ｖで搬送されている鋼
材１に十分な動的脱磁サイクルを印加出来ることになり
、都合がよい。鋼材１が特殊鋼になると発明者等の実験
では、第１図（ｂ）に示すように、減磁曲線はＲ６とな
るため普通鋼の１．５〜２倍の＋ｉ′の磁化電流に対し
、１ ／の減磁電流を１から数サイクル流せば、比較的
効果的に脱磁が行なえる。第３図で提案した脱磁装置は
鋼材１と接触に近い状態にあり、空隙が小さいので保持
力は１例えば、第１図（ｂ）のＨｇｘ にあるため特殊
鋼でありながら、従来の空心コイルで交流磁界を印加す
る貫通形消磁コイルに比し大幅に小さな電力で比較的脱
磁しやすいものとなる。
第３図の鋼材１を相異なる極性を有する第３図のＮ、Ｓ
磁極間隔ａｐに相当した被脱磁メツシュと考えると、鋼
材１の搬送速度ｖ、Ｎ、Ｓ磁極間で生ずる最大磁束密度
をＢ１、第４図（ｂ）に示す正逆切替励磁の角周波数を
Ｗとすれば移動してくる鋼材１の任意の点Ｘ。の位置の
ｔ秒後の磁束密度Ｂｘ （Ｘｏ ＋ ｉ）は で表わされる。
磁極間隔ａｐに相当した被脱磁メツシュと考えると、鋼
材１の搬送速度ｖ、Ｎ、Ｓ磁極間で生ずる最大磁束密度
をＢ１、第４図（ｂ）に示す正逆切替励磁の角周波数を
Ｗとすれば移動してくる鋼材１の任意の点Ｘ。の位置の
ｔ秒後の磁束密度Ｂｘ （Ｘｏ ＋ ｉ）は で表わされる。
十分な脱磁性能を得るためには、鋼材１がＱ ｐ ／
２ ＜ｘ＜Ｑ ｐ ／ ２、即ち脱磁装置の磁極間を通
過時に特に第１図（’ｂ ’）の減磁領域において、多
数個目の暫減減磁を受けることが重要となり、このため
には、■を小さくし５ｗを大とする。
２ ＜ｘ＜Ｑ ｐ ／ ２、即ち脱磁装置の磁極間を通
過時に特に第１図（’ｂ ’）の減磁領域において、多
数個目の暫減減磁を受けることが重要となり、このため
には、■を小さくし５ｗを大とする。
２つの磁極４，５のピッチＱｐは減磁周期とは関係なく
、磁極ピッチか大きいほど減磁のくり返しサイクル数が
多くなり、脱磁性能が向上する。第４図（ｂ）に示す脱
磁パターンは、各サイクル毎に等しい励磁の正−負の反
転を行なうパターンである。従って、各サイクルでは、
その前半の半サイクルでは例えば、磁極４がＮ極、磁極
５がＳ極となり、後半の半サイクルでは、反対に、磁極
４がＳ極、磁極５がＮ極となる。鋼材１の速度Ｖが遅く
十分な１サイクル以上の脱磁パターン時間がとれる場合
には、第４図（ａ）に示したように、各脱磁メツシュ（
ｌメツシュは磁極間隔ＱＰ）に対し予定した脱磁サイク
ルが２サイクル以上取れ、十分な脱磁ができるが、鋼材
ｌの先度Ｖを早くすると１つの脱磁サイクルが終らぬ内
に次のメツシュが来ることになり脱磁されない部分が生
じて不完全となる。この不完全を補うには２つの磁極間
隔ＵＰを十分取り、鋼材１の１メツシユ当りに軸方向に
進む速度Ｖが小さく、鋼材１が本発明からなる脱磁装置
の有効磁極間隔１２Ｐを通り過ぎる間に何回かの脱磁サ
イクルを受けるようにすれば改善出来る。
、磁極ピッチか大きいほど減磁のくり返しサイクル数が
多くなり、脱磁性能が向上する。第４図（ｂ）に示す脱
磁パターンは、各サイクル毎に等しい励磁の正−負の反
転を行なうパターンである。従って、各サイクルでは、
その前半の半サイクルでは例えば、磁極４がＮ極、磁極
５がＳ極となり、後半の半サイクルでは、反対に、磁極
４がＳ極、磁極５がＮ極となる。鋼材１の速度Ｖが遅く
十分な１サイクル以上の脱磁パターン時間がとれる場合
には、第４図（ａ）に示したように、各脱磁メツシュ（
ｌメツシュは磁極間隔ＱＰ）に対し予定した脱磁サイク
ルが２サイクル以上取れ、十分な脱磁ができるが、鋼材
ｌの先度Ｖを早くすると１つの脱磁サイクルが終らぬ内
に次のメツシュが来ることになり脱磁されない部分が生
じて不完全となる。この不完全を補うには２つの磁極間
隔ＵＰを十分取り、鋼材１の１メツシユ当りに軸方向に
進む速度Ｖが小さく、鋼材１が本発明からなる脱磁装置
の有効磁極間隔１２Ｐを通り過ぎる間に何回かの脱磁サ
イクルを受けるようにすれば改善出来る。
本発明によれば鋼材を貫通させ一方向から鋼材を移動し
ながら連続、的に脱磁が行なえる。
ながら連続、的に脱磁が行なえる。
第１図（ａ）は鋼材の保持力、（ｂ）はヒステリシス曲
線図、第２図は本発明の原理説明図、第３図は本発明の
一実施例の構成図、第４図は消磁特性図である。 茅１９ （久） ＜ｂ） （Ｆ）ノ ￥７４圀 第１頁の続き ［相］発 明 者 和 地 正 日立市国分町１丁１場
内
線図、第２図は本発明の原理説明図、第３図は本発明の
一実施例の構成図、第４図は消磁特性図である。 茅１９ （久） ＜ｂ） （Ｆ）ノ ￥７４圀 第１頁の続き ［相］発 明 者 和 地 正 日立市国分町１丁１場
内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、軸方向に直線移動させられる被脱磁材料に、磁束を
作用させるとともに前記被脱磁材料に作用する磁束が１
サイクル以上の正−負反転の消磁パターンを前記被脱磁
材料の移動に合わせくり返し作用するようにして被脱磁
材料の脱磁を行わせることを特徴とする脱磁方法。 ２、軸方向に直線移動させられる被脱磁材料の外周に配
設され、脱磁材料の方向に所定の間隔を持つ複数の磁極
軸をもつ電磁石と、この電磁石の２つの磁極に、前記被
脱磁材料に作用する磁束が少なくとも１サイクル以上の
正−負反転の脱磁パターンを、前記被脱磁材料の移動に
合せて繰返し発生させる手段とからなることを特徴とす
る脱磁装置。 ３、前記２つの磁極は前記被脱磁材料の軸方向に所定の
長さを持ち、軸方向移動速度と所定の正−負反転の消磁
パターンの切替周波数の比が十分に小さな値に設定され
たことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の脱磁装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19415183A JPS6086809A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 脱磁方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19415183A JPS6086809A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 脱磁方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086809A true JPS6086809A (ja) | 1985-05-16 |
Family
ID=16319761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19415183A Pending JPS6086809A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 脱磁方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086809A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005026548A1 (de) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. | Metallstangen mit magnetischen Bitmustern sowie Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen der Bitmuster |
| US7538650B2 (en) * | 2006-07-17 | 2009-05-26 | Smith International, Inc. | Apparatus and method for magnetizing casing string tubulars |
| US8026722B2 (en) | 2004-12-20 | 2011-09-27 | Smith International, Inc. | Method of magnetizing casing string tubulars for enhanced passive ranging |
| US9238959B2 (en) | 2010-12-07 | 2016-01-19 | Schlumberger Technology Corporation | Methods for improved active ranging and target well magnetization |
-
1983
- 1983-10-19 JP JP19415183A patent/JPS6086809A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8026722B2 (en) | 2004-12-20 | 2011-09-27 | Smith International, Inc. | Method of magnetizing casing string tubulars for enhanced passive ranging |
| DE102005026548A1 (de) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. | Metallstangen mit magnetischen Bitmustern sowie Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen der Bitmuster |
| DE102005026548B4 (de) * | 2005-05-31 | 2008-11-20 | Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. | Metallstangen mit magnetischen Bitmustern sowie Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen der Bitmuster |
| US7538650B2 (en) * | 2006-07-17 | 2009-05-26 | Smith International, Inc. | Apparatus and method for magnetizing casing string tubulars |
| US7679481B2 (en) | 2006-07-17 | 2010-03-16 | Smith International, Inc. | Magnetized casing string tubulars |
| US7679480B2 (en) | 2006-07-17 | 2010-03-16 | Smith International, Inc. | Method for magnetizing casing string tubulars |
| US9238959B2 (en) | 2010-12-07 | 2016-01-19 | Schlumberger Technology Corporation | Methods for improved active ranging and target well magnetization |
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