JPS6128938B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6128938B2 JPS6128938B2 JP55147387A JP14738780A JPS6128938B2 JP S6128938 B2 JPS6128938 B2 JP S6128938B2 JP 55147387 A JP55147387 A JP 55147387A JP 14738780 A JP14738780 A JP 14738780A JP S6128938 B2 JPS6128938 B2 JP S6128938B2
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- JP
- Japan
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- magnetic field
- detection
- inspected
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- defects
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
- G01N27/9006—Details, e.g. in the structure or functioning of sensors
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属板のエツジ部欠陥を検出する装置
に関するものである。
に関するものである。
従来、金属板例えば薄鋼板の表面欠陥を検出す
る方法としては、光学式の表面疵検査装置があ
り、原理的には、フライングスポツト法、フライ
ングイメージ法およびフライングスポツトフライ
ングイメージ法としてよく知られている。しかし
ながら現在知られている検出器は、全て何らかの
エツジ部不感帯を有し、エツヂ部の欠陥は検出で
きないのが実状である。更に、薄鋼板の貫通欠陥
の検出器としてピンホール検出器なるものがある
が、これも光学的なもので、光学的に貫通してい
なければ検出できないのは当然のことである。
る方法としては、光学式の表面疵検査装置があ
り、原理的には、フライングスポツト法、フライ
ングイメージ法およびフライングスポツトフライ
ングイメージ法としてよく知られている。しかし
ながら現在知られている検出器は、全て何らかの
エツジ部不感帯を有し、エツヂ部の欠陥は検出で
きないのが実状である。更に、薄鋼板の貫通欠陥
の検出器としてピンホール検出器なるものがある
が、これも光学的なもので、光学的に貫通してい
なければ検出できないのは当然のことである。
ピンホール検出器の中には、エツジ部の追跡を
行つてその急激な変化分より開口した耳割欠陥を
抽出する方式のものもあるが、本質的に光学式で
ある為に、全てのエツジ部欠陥を検出することは
困難であり、普及していないのが現状である。
行つてその急激な変化分より開口した耳割欠陥を
抽出する方式のものもあるが、本質的に光学式で
ある為に、全てのエツジ部欠陥を検出することは
困難であり、普及していないのが現状である。
しかしながら、エツジ部の欠陥は薄板製造ライ
ンでの板切れの起点となり、連続した処理ライン
の中で一旦板切れが起ると、その復旧に多大な時
間と費用を要し、生産阻害の最も重要な問題であ
る。更に、薄板製造及び表面処理ラインは1000〜
2000フイート／分の高速であり、これらの欠陥を
目視にて検出することは困難であつて品質保証上
重要な問題である。
ンでの板切れの起点となり、連続した処理ライン
の中で一旦板切れが起ると、その復旧に多大な時
間と費用を要し、生産阻害の最も重要な問題であ
る。更に、薄板製造及び表面処理ラインは1000〜
2000フイート／分の高速であり、これらの欠陥を
目視にて検出することは困難であつて品質保証上
重要な問題である。
光学的に貫通していない欠陥の検出法として
は、渦流探傷法が知られている。これは被検査材
に近接してコイルを配置し、これに高周波電流を
流すと被検査材表面に渦電流が流れて、被検査材
表層に欠陥が存在するとこの渦電流が乱れひいて
はコイルのインピーダンスが変化することを利用
して欠陥を検出するものであるが、この従来方法
の欠点は、被検査材との間の距離の変動及びエツ
ジ部の形状の変動が、直接的にインピーダンスを
大きく変化させることである。従つて、薄板材の
ように高速で走行ししかも耳波等エツジ部の形状
不良及び振動が発生するような材料では、これを
完全に倣うことは不可能であり、従来型の渦流探
傷法のエツジ部欠陥検出への適用は不可能であ
る。
は、渦流探傷法が知られている。これは被検査材
に近接してコイルを配置し、これに高周波電流を
流すと被検査材表面に渦電流が流れて、被検査材
表層に欠陥が存在するとこの渦電流が乱れひいて
はコイルのインピーダンスが変化することを利用
して欠陥を検出するものであるが、この従来方法
の欠点は、被検査材との間の距離の変動及びエツ
ジ部の形状の変動が、直接的にインピーダンスを
大きく変化させることである。従つて、薄板材の
ように高速で走行ししかも耳波等エツジ部の形状
不良及び振動が発生するような材料では、これを
完全に倣うことは不可能であり、従来型の渦流探
傷法のエツジ部欠陥検出への適用は不可能であ
る。
本発明は以上のような背景に鑑みてなされたも
のであり、薄板材のエツジ部の欠陥を高速かつ非
接触で、板の上下振動の影響を受けずかつ板のエ
ツジ部の形状不良及び若干の幅変化、更には板の
幅方向の若干の移動の影響を受けずに、エツジ部
の欠陥を、その開口、閉塞にかかわらず検出する
とともに、その有害度の判定を可能ならしめんと
するものである。
のであり、薄板材のエツジ部の欠陥を高速かつ非
接触で、板の上下振動の影響を受けずかつ板のエ
ツジ部の形状不良及び若干の幅変化、更には板の
幅方向の若干の移動の影響を受けずに、エツジ部
の欠陥を、その開口、閉塞にかかわらず検出する
とともに、その有害度の判定を可能ならしめんと
するものである。
以下本発明を図面で示す一実施例を参照して詳
細に説明する。第１図は検出端の構造を示したも
のであつて、１は主コアを示し、２は被検査材表
面に渦流を流すための高周波励磁コイルであつて
前記主コア１の外周水平まわりに巻かれている。
３は欠陥が被検査材表面の渦流を乱すことによつ
て発生する水平方向の磁界成分を検出する為の検
出コイルである。これは前記主コア１の幅方向中
心部に、前記高周波励磁コイル２と直交して巻か
れている。４―１及び４―２は、磁界形状制御コ
アで前記主コア１の前、後方に主コア１と間隔が
調整自在に設けられ、磁界の形状を制御して、被
検査材の横方向への位置変動や上下動、あるいは
被検査材６の形状不良による、該被検査材６と検
出端間の角度変動によるノイズを小さく抑えるた
めのものである。
細に説明する。第１図は検出端の構造を示したも
のであつて、１は主コアを示し、２は被検査材表
面に渦流を流すための高周波励磁コイルであつて
前記主コア１の外周水平まわりに巻かれている。
３は欠陥が被検査材表面の渦流を乱すことによつ
て発生する水平方向の磁界成分を検出する為の検
出コイルである。これは前記主コア１の幅方向中
心部に、前記高周波励磁コイル２と直交して巻か
れている。４―１及び４―２は、磁界形状制御コ
アで前記主コア１の前、後方に主コア１と間隔が
調整自在に設けられ、磁界の形状を制御して、被
検査材の横方向への位置変動や上下動、あるいは
被検査材６の形状不良による、該被検査材６と検
出端間の角度変動によるノイズを小さく抑えるた
めのものである。
しかして、前記主コア１、高周波励磁コイル
２、検出コイル３および磁界形状制御コア４―
１，４―２により検出端５が構成される。
２、検出コイル３および磁界形状制御コア４―
１，４―２により検出端５が構成される。
図面で６は検査される被検査材のエツジ部を示
しており、検出端５を被検査材のエツジ部６と検
出コイル３が直交するように近接して配置する。
検出端５と被検査材のエツジ部６との重なりの大
きさを検出すべき欠陥より大きい限り任意にとる
ことが出来るのが本方式の特徴である。
しており、検出端５を被検査材のエツジ部６と検
出コイル３が直交するように近接して配置する。
検出端５と被検査材のエツジ部６との重なりの大
きさを検出すべき欠陥より大きい限り任意にとる
ことが出来るのが本方式の特徴である。
第２図は検出の原理を示しており、７―１およ
び７―２が渦電流の径路を示している。８は渦電
流７―１が発生する２次磁束を示している。検出
コイル３は、点線９で示す位置に垂直な面上にあ
り、点線９の左右において渦流７―１の分布は全
く同一であるから、検出コイル３には２次磁束８
が鎖交せず検出出力は出ない。この関係は被検査
材と検出側５間のギヤツプが変わつても同じであ
り、更に、検出端５と被検査材の重なり量が変わ
つても、同じく電圧を誘起しない。これが本発明
の重要な特徴となつている。
び７―２が渦電流の径路を示している。８は渦電
流７―１が発生する２次磁束を示している。検出
コイル３は、点線９で示す位置に垂直な面上にあ
り、点線９の左右において渦流７―１の分布は全
く同一であるから、検出コイル３には２次磁束８
が鎖交せず検出出力は出ない。この関係は被検査
材と検出側５間のギヤツプが変わつても同じであ
り、更に、検出端５と被検査材の重なり量が変わ
つても、同じく電圧を誘起しない。これが本発明
の重要な特徴となつている。
次に、１０はエツジ部６に存在する耳割れ欠陥
を示しているが、この場合には点線９の左右の渦
流７―２の分布に不平衡が生じて水平磁界成分が
生じ、検出コイル３に電圧を誘起する。
を示しているが、この場合には点線９の左右の渦
流７―２の分布に不平衡が生じて水平磁界成分が
生じ、検出コイル３に電圧を誘起する。
第３図は耳割が存在すると出力がいかにして検
出端５に発生するかを模式的に示したものであつ
て、１１が欠陥の無い場合の渦流ルート、１２が
長方形の耳割が有る場合の渦流ルートを示してい
る。後者の渦流ルート１２は、１３の如く小電流
ルート１４と欠陥の無い場合の渦流ルート１１に
置き変えることが出来る。すなわち欠陥の無い場
合の渦流ルート１１との差異は、小電流ループ１
４のみとなる。従つてこの小電流ループ１４の発
生する磁界が検出コイル３に及ぼす影響を検出す
ればよいことになる。
出端５に発生するかを模式的に示したものであつ
て、１１が欠陥の無い場合の渦流ルート、１２が
長方形の耳割が有る場合の渦流ルートを示してい
る。後者の渦流ルート１２は、１３の如く小電流
ルート１４と欠陥の無い場合の渦流ルート１１に
置き変えることが出来る。すなわち欠陥の無い場
合の渦流ルート１１との差異は、小電流ループ１
４のみとなる。従つてこの小電流ループ１４の発
生する磁界が検出コイル３に及ぼす影響を検出す
ればよいことになる。
第４図は検出端５の出力と欠陥の関係を示す。
点線１５の位置に検出コイル３があつて、被検査
材のエツジ部６が矢印１６の方向に移動する場合
には、検出端５の出力の検波値は１７のごとくな
る。すなわち、欠陥１０が検出コイル３の直下に
来た時には検出コイル３の左右のバランスがとれ
て出力は零になり、その前、後で最大、最小を示
すことになる。すなわち、検波値が最小から最大
に変わることにより欠陥が検出される。
点線１５の位置に検出コイル３があつて、被検査
材のエツジ部６が矢印１６の方向に移動する場合
には、検出端５の出力の検波値は１７のごとくな
る。すなわち、欠陥１０が検出コイル３の直下に
来た時には検出コイル３の左右のバランスがとれ
て出力は零になり、その前、後で最大、最小を示
すことになる。すなわち、検波値が最小から最大
に変わることにより欠陥が検出される。
第５図は磁界形状制御コア４―１，４―２の働
きを説明するためのものである。１８は磁界形状
制御コアの無い場合を、１９は磁界形状制御コア
４―１，４―２を設けた本発明の場合を示してい
る。１８―１及び１９―１は被検査材表面におけ
る、それぞれの磁界の強さを示したものである。
主コア１の下磁界の強さはあまり変わらないが、
磁界形状制御コア４―１，４―２が有る場合に
は、磁界形状制御コア４―１，４―２の下にも鋭
いピークが見られるのに対して、１８―１の磁界
形状制御コアの無い場合にはなだらかな曲線とな
る。このため、被検査材の表面を流れる渦流の密
度も、１８―２及び１９―２に見られる様な差異
を生じ、磁界形状制御コア４―１，４―２を設け
ると渦流の密度の変化がシヤープとなり、欠陥を
高精度で検出できることが認められる。主コア１
と磁界形状制御コア４―１，４―２の間隔を狭め
れば狭めるほどこの傾向は強くなるが、徐々にコ
ア間を直接リークする磁束量が増加し、板表面の
磁界は弱くなる。従つて、被検査材の材質及び被
検査材と検出端５のギヤツプによつて最適な主コ
ア１と磁界形状制御コア４―１，４―２との間隔
が定まる。この値は実験的に定めるのが好まし
い。
きを説明するためのものである。１８は磁界形状
制御コアの無い場合を、１９は磁界形状制御コア
４―１，４―２を設けた本発明の場合を示してい
る。１８―１及び１９―１は被検査材表面におけ
る、それぞれの磁界の強さを示したものである。
主コア１の下磁界の強さはあまり変わらないが、
磁界形状制御コア４―１，４―２が有る場合に
は、磁界形状制御コア４―１，４―２の下にも鋭
いピークが見られるのに対して、１８―１の磁界
形状制御コアの無い場合にはなだらかな曲線とな
る。このため、被検査材の表面を流れる渦流の密
度も、１８―２及び１９―２に見られる様な差異
を生じ、磁界形状制御コア４―１，４―２を設け
ると渦流の密度の変化がシヤープとなり、欠陥を
高精度で検出できることが認められる。主コア１
と磁界形状制御コア４―１，４―２の間隔を狭め
れば狭めるほどこの傾向は強くなるが、徐々にコ
ア間を直接リークする磁束量が増加し、板表面の
磁界は弱くなる。従つて、被検査材の材質及び被
検査材と検出端５のギヤツプによつて最適な主コ
ア１と磁界形状制御コア４―１，４―２との間隔
が定まる。この値は実験的に定めるのが好まし
い。
第６図は検出端５が被検査材のエツジに直角に
当つていない場合の影響を説明したものである。
第６図において２０は渦流の主なルート、２１は
その等価ルートである。小電流ループ１４が発生
する磁界が検出コイル３に電圧を誘起する。２２
は磁界形状制御コア４―１，４―２が無い場合の
渦電流を、２３は磁界形状制御コア４―１，４―
２が有る本発明の場合の渦電流を示している。前
者では磁束２４は主コア１の方へ引かれてほとん
ど全て検出コイル３に鎖交するのに比べて、後者
の本発明の場合は、小電流ループ１４の上は全部
コアで覆われている為に、磁束２４は四方に拡が
り、その出力は約1/6に小さくすることが出来
た。同様な実験で欠陥に対する検出力は同様に保
つたままで、検出端５と被検査材間のギヤツプの
影響を1/2以下に、検出端５とエツジ部６の重な
り具合の影響を1/2以下に抑えることができ、磁
界形状制御コア４―１，４―２の働きが非常に優
れたものであることが確認された。
当つていない場合の影響を説明したものである。
第６図において２０は渦流の主なルート、２１は
その等価ルートである。小電流ループ１４が発生
する磁界が検出コイル３に電圧を誘起する。２２
は磁界形状制御コア４―１，４―２が無い場合の
渦電流を、２３は磁界形状制御コア４―１，４―
２が有る本発明の場合の渦電流を示している。前
者では磁束２４は主コア１の方へ引かれてほとん
ど全て検出コイル３に鎖交するのに比べて、後者
の本発明の場合は、小電流ループ１４の上は全部
コアで覆われている為に、磁束２４は四方に拡が
り、その出力は約1/6に小さくすることが出来
た。同様な実験で欠陥に対する検出力は同様に保
つたままで、検出端５と被検査材間のギヤツプの
影響を1/2以下に、検出端５とエツジ部６の重な
り具合の影響を1/2以下に抑えることができ、磁
界形状制御コア４―１，４―２の働きが非常に優
れたものであることが確認された。
上述の如く、本発明の検出端５は薄板の如き高
速で走行し上下振動や形状不良の為に倣うことの
出来ない対象のエツジ部の欠陥探傷に際し、従来
法と比し圧倒的に優れた特徴を有している。
速で走行し上下振動や形状不良の為に倣うことの
出来ない対象のエツジ部の欠陥探傷に際し、従来
法と比し圧倒的に優れた特徴を有している。
第７図に検出信号処理装置の一例を示す。第７
図において２は主コア１に巻かれた高周波励磁コ
イル、３は検出コイルである。検出端５は、第１
図に示す如く被検査材のエツジ部の上方に間隔を
おいて配置される。２５は高周波励磁コイル２に
高周波電流を流す為の発振器、２６は検出された
電圧の増幅器である。この増幅器２６は100倍程
度増幅して同期検波器２７へ送る。２８は移相器
であり、発振器２５の電圧位相より任意の位相だ
け遅れた信号を送り、同期検波器２７の同期検波
信号を生成する。同期検波器２７で同期検波され
た信号は、ローパスフイルター２９へ送られて、
エツジ欠陥の信号成分が押出される。３０は比較
器であり、欠陥信号の振幅判定を行つて警報器３
１を作動させる。３２は記録計でありアナログ信
号と欠陥有無を記録する。
図において２は主コア１に巻かれた高周波励磁コ
イル、３は検出コイルである。検出端５は、第１
図に示す如く被検査材のエツジ部の上方に間隔を
おいて配置される。２５は高周波励磁コイル２に
高周波電流を流す為の発振器、２６は検出された
電圧の増幅器である。この増幅器２６は100倍程
度増幅して同期検波器２７へ送る。２８は移相器
であり、発振器２５の電圧位相より任意の位相だ
け遅れた信号を送り、同期検波器２７の同期検波
信号を生成する。同期検波器２７で同期検波され
た信号は、ローパスフイルター２９へ送られて、
エツジ欠陥の信号成分が押出される。３０は比較
器であり、欠陥信号の振幅判定を行つて警報器３
１を作動させる。３２は記録計でありアナログ信
号と欠陥有無を記録する。
本発明は以上の如くであるので金属板のエツジ
部の欠陥が、被検材の上下動、被検個所の形状不
良および被検材幅方向への移動に影響されず高精
度で検出される。
部の欠陥が、被検材の上下動、被検個所の形状不
良および被検材幅方向への移動に影響されず高精
度で検出される。
第１図は本発明の一実施例主要部を示す斜視
図、第２図は被検査材の渦電流を示す斜視図、第
３図は渦電流分布を示す平面図、第４図は欠陥と
検出コイル誘起電圧の関係を示す説明図、第５図
は欠陥検出端の構成と磁束分布を示す説明図、第
６図は欠陥検出端の姿勢と渦電流の相関を示す説
明図、第７図は欠陥検出端を付勢し、欠陥信号を
処理する処理装置の構成を示すブロツク図であ
る。 １……主コア、２……高周波励磁コイル、３…
…検出コイル、４―１，４―２……磁界形状制御
コア、５……検出端（欠陥検出装置）、６……被
検査材（エツジ部）、７―１，７―２，１１〜１
４……渦電流、８……２次磁束、９，１５……検
出コイル３の投影位置、１０……欠陥、１６……
被検査材移動方向、１７……検波信号、２４……
磁束。
図、第２図は被検査材の渦電流を示す斜視図、第
３図は渦電流分布を示す平面図、第４図は欠陥と
検出コイル誘起電圧の関係を示す説明図、第５図
は欠陥検出端の構成と磁束分布を示す説明図、第
６図は欠陥検出端の姿勢と渦電流の相関を示す説
明図、第７図は欠陥検出端を付勢し、欠陥信号を
処理する処理装置の構成を示すブロツク図であ
る。 １……主コア、２……高周波励磁コイル、３…
…検出コイル、４―１，４―２……磁界形状制御
コア、５……検出端（欠陥検出装置）、６……被
検査材（エツジ部）、７―１，７―２，１１〜１
４……渦電流、８……２次磁束、９，１５……検
出コイル３の投影位置、１０……欠陥、１６……
被検査材移動方向、１７……検波信号、２４……
磁束。
Claims (1)
- １ 主コアの外周水平まわりに、被検材面と平行
に巻回され、被検材に渦電流を発生せしめる高周
波励磁コイルと、該高周波励磁コイルに直交し、
主コアの巾方向中心部に垂直まわりに巻回され、
被検材の欠陥が前記渦電流を乱すことにより発生
する水平方向の磁界成分を検出する検出コイル
と、前記主コアをはさんで被検材検査方向の前方
および後方に間隔調整自在に設けられた磁界形状
制御コアとからなることを特徴とする金属板エツ
ヂ欠陥検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55147387A JPS5770451A (en) | 1980-10-21 | 1980-10-21 | Device for detecting edge defect of metallic plate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55147387A JPS5770451A (en) | 1980-10-21 | 1980-10-21 | Device for detecting edge defect of metallic plate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5770451A JPS5770451A (en) | 1982-04-30 |
| JPS6128938B2 true JPS6128938B2 (ja) | 1986-07-03 |
Family
ID=15429098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55147387A Granted JPS5770451A (en) | 1980-10-21 | 1980-10-21 | Device for detecting edge defect of metallic plate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5770451A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100573561B1 (ko) * | 2001-12-24 | 2006-04-25 | 주식회사 포스코 | 에지필터를 이용한 핀홀 검출기 |
| JP5765140B2 (ja) * | 2011-08-29 | 2015-08-19 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 磁気特性測定方法および磁気特性測定装置 |
| JP5851783B2 (ja) * | 2011-09-27 | 2016-02-03 | 三菱重工業株式会社 | 渦電流探傷用プローブ |
| JP5940401B2 (ja) * | 2012-07-24 | 2016-06-29 | 株式会社東芝 | 渦電流探傷装置 |
| JP6474343B2 (ja) * | 2015-11-27 | 2019-02-27 | 株式会社電子工学センター | 渦電流探傷検査装置のプローブ及び渦電流探傷検査装置 |
| JP7475029B2 (ja) * | 2020-04-15 | 2024-04-26 | 株式会社テイエルブイ | プローブ |
-
1980
- 1980-10-21 JP JP55147387A patent/JPS5770451A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5770451A (en) | 1982-04-30 |
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