CN104903719B - 缺陷位置修正方法 - Google Patents

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Abstract

该缺陷位置修正方法具有：使粘贴着导体带的检查对象物的表面产生超声波振动的工序；检测上述超声波振动的F回波及B回波的工序；基于上述F回波及上述B回波的检测值检测由上述导体带带来的伪缺陷的工序；取得上述伪缺陷的位置信息的工序；基于上述伪缺陷的位置信息取得上述伪缺陷的位置信息的差的工序；以及基于上述差将内部缺陷的位置信息修正的工序。

Description

缺陷位置修正方法
技术领域
本发明涉及缺陷位置修正方法。
本申请基于2013年1月22日在日本提出申请的特愿2013－009360号主张优先权，这里引用其内容。
背景技术
最近，通过使用超声波来非接触地检测钢铁材料等的内部缺陷(夹杂物、内部破裂、氢类缺陷等)的电磁超声波探头是周知的。例如，在专利文献1中，记载有具备永久磁铁和适合于探伤脉冲的形成及反射脉冲的接收的电感线圈的电磁超声波探头(EMAT)。此外，在专利文献2中，记载有具备用来对被检体施加偏磁场的磁化器、和用来将超声波向被检体发送并接收由被检体反射的超声波的多个传感器线圈的阵列型电磁超声波探头(EMAT)。
专利文献1：日本特许4842922号公报
专利文献2：日本特开2005－214686号公报
在使用这样的电磁超声波探头(EMAT)检查钢铁材料等的内部缺陷的情况下，将电磁超声波探头沿着检查对象物的输送方向配置为多个列。此时，在各列之间存在规定的间隔(例如0.5～1.5m)。在各列中检测出的内部缺陷的输送方向上的位置与将输送方向上的检查对象物的长度进行测量的测量辊的值有关联地决定。因此，在各列中检测出的内部缺陷的输送方向上的位置有时因测量误差、数据转送的延迟及输送速度的变化等的原因而不一定一致。在这样的情况下，即使在检查对象物中发生了1个重缺陷，检查的结果也被识别为是多个轻缺陷，所以有不能正确地进行内部缺陷的检查(评价)的问题。
在因上述原因而在电磁超声波探头的各列中检测出的内部缺陷的输送方向上的位置偏差的情况下，需要修正该位置偏差。所以，例如可以考虑对人工缺陷加工而设置的人工缺陷板进行探伤、通过该人工缺陷板的人工缺陷和由电磁超声波探头检测出的人工缺陷的比较来修正该位置偏差的方法。
但是，在使用该人工缺陷板的方法中，有需要用来制作人工缺陷板的成本、需要设置人工缺陷板的空间的课题。进而，在该方法中，需要将人工缺陷板载置到检查线上的作业。并且，由于该作业需要几小时，所以有在此期间需要将检查线停止的课题。
发明内容
所以，本发明是鉴于上述问题而做出的，目的是提供一种能够提高由电磁超声波探头检测的内部缺陷的位置信息的精度、使检查的可靠性提高的缺陷位置修正方法。
为了解决上述课题，本发明采用以下的技术方案。
(1)有关本发明的第1技术方案的缺陷位置修正方法具有如下工序：对沿着检查对象物的输送方向呈多个列配置的电磁超声波探头赋予高频信号，使沿着与上述输送方向正交的方向且以跨越多个上述电磁超声波探头的方式粘贴着导体带的上述检查对象物的表面产生超声波振动；用各列的上述电磁超声波探头检测上述超声波振动的F回波及B回波；基于上述F回波及上述B回波的检测值检测由上述导体带带来的伪缺陷；按照各列中的每个列取得上述伪缺陷的位置信息；基于按照各列中的每个列得到的上述伪缺陷的位置信息对相邻的列取得上述伪缺陷的位置信息的差；以及基于上述差修正由各列的上述电磁超声波探头检测的内部缺陷的位置信息的工序。
(2)在上述(1)的技术方案中，也可以是，上述缺陷位置修正方法还具有在上述导体带穿过各列的上述电磁超声波探头时使上述检查对象物的输送速度变化的工序。
(3)上述(1)或(2)的技术方案中，也可以是，上述导体带的导电率比上述检查对象物的导电率大。
上述导体带相对于上述检查对象物的宽度方向以0°到60°的范围粘贴在上述检查对象物上。
(4)上述(1)或(2)的技术方案中，上述导体带的材质也可以是铝或铜，上述检查对象物也可以是铁。
(5)在上述(1)～(4)的任一技术方案中，上述导体带相对于上述检查对象物的宽度方向以0°到60°的范围粘贴在上述检查对象物上。
根据上述各技术方案，能够提高由电磁超声波探头检测的内部缺陷的位置信息的精度，结果，能够使内部缺陷的检查(评价)的可靠性提高。
附图说明
图1是表示有关本发明的一实施方式的电磁超声波探伤装置的结构的示意图。
图2是表示电磁超声波探伤装置的结构的示意图，是从图1的Y方向观察的示意图。
图3A是表示钢板的探伤位置和电磁超声波探头检测出的信号强度(F回波、B回波)的特性图。
图3B是表示钢板的探伤位置和电磁超声波探头检测出的信号强度(F/B比)的特性图。
图4是表示钢板的缺陷图的示意图。
图5是示意地表示设在电磁超声波探伤装置中的信号处理装置的结构的图。
图6是表示信号处理装置的控制装置的动作的时间图。
图7是示意地表示信号处理装置的A/D转换控制装置的动作的第1图。
图8是示意地表示信号处理装置的A/D转换控制装置的动作的第2图。
图9是示意地表示信号处理装置的运算装置的动作的第1图。
图10是示意地表示信号处理装置的运算装置的动作的第2图。
图11是示意地表示信号处理装置的运算装置的动作的第3图。
图12是示意地表示信号处理装置的运算装置的动作的第4图。
图13是示意地表示信号处理装置的运算装置的动作的第5图。
图14是示意地表示信号处理装置的运算装置的动作的第6图。
图15是示意地表示信号处理装置的运算装置的动作的第7图。
图16是表示钢板的缺陷图的示意图，是表示在钢板的长度(输送)方向上发生了偏差的内部缺陷的示意图。
图17是表示为了检查而使用的人工缺陷板的示意图。
图18是表示在钢板的表面上粘贴着导体带的状态的示意图。
图19是表示电磁超声波探头使钢板的表面产生超声波振动的状态的示意图，是表示在钢板的表面上没有粘贴导体带的状态的示意图。
图20是图19的放大图，并且是表示在钢板的表面上粘贴着导体带的状态的图。
图21是表示为了实现有关本实施方式的缺陷图的修正方法而需要的运算装置的结构的图。
图22是表示修正缺陷图的方法的流程图。
图23是表示导体带以与钢板宽度方向为平行的方式粘贴在钢板上的状态的图。
图24是表示导体带以相对于钢板宽度方向倾斜的方式粘贴在钢板上的状态的图。
图25A是示意地表示在导体带的倾斜角为0°的情况下当进行钢板的加减速时得到的导体带的缺陷评价结果(相当于在缺陷图中出现的导体带的伪缺陷)的图。
图25B是示意地表示在导体带的倾斜角为45°的情况下当进行钢板的加减速时得到的导体带的缺陷评价结果的图。
图25C是示意地表示在导体带的倾斜角为70°的情况下当进行钢板的加减速时得到的导体带的缺陷评价结果的图。
图26是表示电磁超声波探头被配置在钢板的上部的状态的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选的实施方式详细地说明。另外，在本说明书及附图中，关于具有实质上相同的功能结构的构成要素赋予相同的附图标记而省略重复说明。
(电磁超声波探伤装置的结构例)
首先，参照图1及图2，对有关本发明的一实施方式的电磁超声波探伤装置(缺陷检查装置)100的结构进行说明。图1是表示电磁超声波探伤装置100的结构的示意图。如图1所示，电磁超声波探伤装置100具备电磁超声波探头102、放大器104(在图1中未图示)、测量辊106、前端检测传感器108、信号处理装置110、显示装置120及警报装置130。
作为检查对象物的钢板200被载置到板通过台(未图示)上，通过板通过台的辊的驱动而被向图1的X方向输送(板通过)。在钢板200的上部，沿着宽度方向Y(与输送方向X正交的方向：参照图1)配置有多个电磁超声波探头102，电磁超声波探头102检测钢板200的内部缺陷202。此外，如图1所示，电磁超声波探头102在钢板200的输送方向X上配置有两列，在输送方向X上的前侧(下游侧)的列(前列)和输送方向X上的后侧(上游侧)的列(后列)中分配配置有8个电磁超声波探头102。前列及后列的8个电磁超声波探头102以钢板200的宽度方向Y上的位置分别不同的方式配置，后列的电磁超声波探头102位于在前列中相邻的电磁超声波探头102的中间。通过这样将前列的电磁超声波探头102和后列的电磁超声波探头102配置为交错排列，能够用后列的电磁超声波探头102可靠地检测出位于前列的电磁超声波探头102之间而不能被前列的电磁超声波探头102检测到的内部缺陷202。
以下，将配置在输送方向X的上游侧的电磁超声波探头102的列称作第1探头列BTS1，此外，将配置在输送方向X的下游侧的电磁超声波探头102的列称作第2探头列BTS2(参照图1)。
图2是表示从图1的Y方向观察的电磁超声波探伤装置100的结构的示意图。如图2所示，电磁超声波探头102接近于钢板200的上部而配置。此外，从电磁超声波探头102的底面朝向钢板200供给空气，通过该空气将电磁超声波探头102的底面与钢板200的表面200a之间的间隙(距离)调整为0.5mm左右。放大器104配置在电磁超声波探头102的上部，将电磁超声波探头102的检测信号放大。另外，在图1中省略了放大器104的图示。
如上述那样，电磁超声波探头102在钢板的输送方向X上以2列配置，以钢板的宽度方向Y上的位置分别不同的方式配置(参照图1)。图26是从图1的Y方向观察的电磁超声波探伤装置100的侧视图，分别表示了1个第1探头列BTS1的电磁超声波探头102和第2探头列BTS2的电磁超声波探头102。如图26所示，在电磁超声波探头102上连接着臂109。在第1探头列BTS1的电磁超声波探头102与第2探头列BTS2的电磁超声波探头102之间存在间隔d。这里，间隔d例如需要设为0.5～1.5m，以下叙述其理由。
在对钢板200进行探伤的情况下，如上述那样，将电磁超声波探头102配置在从钢板200的表面200a离开0.5mm左右的位置处。此时，由于电磁超声波探头102具备永久磁铁102a(参照图19)，所以在电磁超声波探头102上作用要向钢板200的表面200a接近的力。有时因该力导致电磁超声波探头102与钢板200的表面200a干涉。为了减轻由该干涉带来的向电磁超声波探头102的负荷，通过使臂109绕中心轴107旋转，使电磁超声波探头102配置在钢板200的表面200a的上部。因此，为了避免第1探头列BTS1的电磁超声波探头102和第2探头列BTS2的电磁超声波探头102在输送方向X上干涉，在第1探头列BTS1与第2探头列BTS2之间需要间隔d。间隔d通过臂109的长度等设定，例如优选的是0.5～1.5m。
电磁超声波探头102使钢板200的表面200a(第1面)产生超声波振动，用线圈检测通过由钢板200的底面200b(第2面)反射的超声波(反射波)在静磁场下振动产生的涡电流。由此，检测由底面200b反射的超声波振动的回波水平(B回波)。此外，在钢板200中发生了图1所示的内部缺陷202的情况下，在内部缺陷202中超声波振动反射，由该内部缺陷202反射的超声波振动的回波水平(F回波)被电磁超声波探头102检测到。这样，在发生了内部缺陷202的情况下，与没有发生内部缺陷202的情况相比，超声波振动的回波水平变化，所以能够根据F回波相对于B回波的比(F/B比)评价内部缺陷202的水平。另外，在上述F/B比中，B是指B回波的值(信号强度)，F是指F回波的值(信号强度)。
信号处理装置110基于F回波相对于B回波的比(F/B比)评价内部缺陷202(等级分类)。显示装置120显示内部缺陷202的水平及内部缺陷202的位置作为内部缺陷202的评价结果。此外，警报装置130在内部缺陷202的水平超过了基准水平的情况下发出警报。检测到超过基准水平的内部缺陷202的钢板200离开通常的输送路径，被进行更详细的检查。另外，关于信号处理装置110的结构在后面叙述。
图3A是表示钢板200的长度方向(输送方向X)上的探伤位置、和由电磁超声波探头102得到的F回波及B回波的信号强度的特性图。此外，图3B是表示钢板200的长度方向(输送方向X)上的探伤位置和F/B比的信号强度的特性图。如图3A所示，如果在钢板200中发生内部缺陷202，则与内部缺陷202的大小相应地，F回波的值上升，B回波的值下降。因而，如图3B所示，在发生了内部缺陷202的探伤位置，与没有发生内部缺陷202的探伤位置相比，F/B比的值增加。并且，内部缺陷202越大，F回波的上升量及B回波的下降量越大，所以F/B比的值越大。因而，能够基于F/B比的值检测是否发生了内部缺陷202，还能够评价内部缺陷202的大小及位置。此外，如果电磁超声波探头102和钢板200的表面200a的间隙变化，则B回波及F回波的值变化，但通过计算F/B比，能够将由间隙的变化带来的B回波及F回波的变化量消除。进而，通过基于F/B比的值评价内部缺陷202，即使是在F回波及B回波中包含有噪声的情况，也能够将噪声成分消除，所以能够将内部缺陷202高精度地评价。
来自在钢板200的宽度方向Y上配置的多个电磁超声波探头102的检测信号被与计测距钢板200的前端的位置的测量辊106的位置信号一起向信号处理装置110传送。前端检测传感器108检测钢板200的前端位置，该前端位置为测量辊106检测钢板200的位置时的基准。信号处理装置110使来自电磁超声波探头102的检测信号与来自测量辊106的位置信号同步，制作图4所示那样的、显示在钢板200中发生的内部缺陷202的位置的缺陷图。
1个电磁超声波探头102的钢板宽度方向Y上的长度(宽度)是100mm左右，不能够使在钢板宽度方向Y上相邻的电磁超声波探头102之间的距离成为零。因而，为了消除未检测区域，如上述那样，电磁超声波探头102在钢板输送方向X上以2列配置，以钢板200的宽度方向Y上的电磁超声波探头102的位置在2列中相互不同的方式配置(所谓的交错排列)。电磁超声波探头102优选的是在钢板输送方向X上以2列配置，但也可以以3列以上配置。
信号处理装置110通过使来自这样配置的多个电磁超声波探头102的检测信号与在板通过台上移动的钢板200的位置信号同步，识别正确的缺陷位置，制作图4所示那样的缺陷图。由此，能够瞬间地掌握钢板200的内部缺陷202发生的位置和该内部缺陷202的大小。
以下，对信号处理装置110的基本的动作(缺陷图的制作动作)详细地说明。
如图5所示，信号处理装置110具备远程I/O111、控制装置112、同步信号发生装置113、超声波发生器114、A/D转换控制装置115和运算装置116。在图5中省略了图示，但警报装置130及显示装置140连接在运算装置116上。
远程I/O111是用来将从测量辊106(详细地讲是安装在测量辊106上的旋转编码器)输出的位置信号、和从前端检测传感器108输出的前端检测信号向配置在远处位置的控制装置112传送的接口。
这里，从前端检测传感器108输出的前端检测信号是在前端检测传感器108检测到钢板200的前端时电位水平反转的信号。此外，从测量辊106(旋转编码器)输出的位置信号，是以与钢板200接触的测量辊106旋转一定角度所需要的时间为1周期的脉冲信号。
即，通过从前端检测信号的电位水平反转起，将位置信号(脉冲信号)的脉冲数计数，能够计测钢板200的输送距离(钢板200的X方向的位置)。
控制装置112基于经由远程I/O111输入的位置信号及前端检测信号，一边使钢板200的输送距离(钢板200的X方向的位置)与称作“INDEX”的变量对应一边实时地计测。具体而言，如图6的时间图所示，控制装置112如果检测到前端检测信号的电位水平反转，则开始位置信号的脉冲数的计数(参照图6的时刻t0)。此外，控制装置112如果检测到前端检测信号的电位水平反转，则将“INDEX”以一定周期(例如16ms≒60Hz)递增(将“INDEX”的值每次增加1)。
控制装置112在将“INDEX”递增的定时(即16ms周期)，基于此时的脉冲数的计数值，计算当前位置(当前时间点的钢板200的X方向的位置)。并且，控制装置112将“INDEX”以16ms周期向同步信号发生装置113输出，并将包括“INDEX”和与其对应的位置数据的数据(以下，称作位置包数据)以16ms周期向运算装置116输出。
例如，假定钢板200的输送速度为2000mm/s是一定的。
图6的时刻t0是检测到钢板200的前端的时刻，所以时刻t0的钢板200的输送距离(移动距离)是零。因而，在时刻t0，控制装置112将“INDEX(＝0)”向同步信号发生装置113输出，并将包含“INDEX(＝0)”和与其对应的位置数据(＝0mm)的位置包数据向运算装置116输出。
图6的时刻t1是从时刻t0经过16ms后的时刻，所以时刻t1的钢板200的输送距离是32mm。因而，在时刻t1，控制装置112将“INDEX(＝1)”向同步信号发生装置113输出，并将包含“INDEX(＝1)”和与其对应的位置数据(＝32mm)的位置包数据向运算装置116输出。
图6的时刻t2是从时刻t1经过16ms后的时刻，所以时刻t2的钢板200的输送距离是64mm。因而，在时刻t2，控制装置112将“INDEX(＝2)”向同步信号发生装置113输出，并将包含“INDEX(＝2)”和与其对应的位置数据(＝64mm)的位置包数据向运算装置116输出。
这样，控制装置112将“INDEX”以16ms周期向同步信号发生装置113输出，并将包含“INDEX”和位置数据的位置包数据以16ms周期向运算装置116输出。“INDEX”经由同步信号发生装置113被向A/D转换控制装置115传送。
超声波发生器114对第1探头列BTS1的各探头102和第2探头列BTS2的各探头102供给高频电流(高频信号)。由此，在设在各探头102中的线圈中流过高频电流，在钢板200的表面200a发生超声波振动。如上述那样，对应于由钢板200的底面200b反射的超声波(B回波)的强度，在各探头102的线圈中发生感应电流，对应于由内部缺陷202反射的超声波(F回波)的强度，在各探头102的线圈中发生感应电流。这样，对应于F回波及B回波的水平(强度)，在各探头102的线圈中产生的感应电流经由超声波发生器114被向A/D转换控制装置115传送。
A/D转换控制装置115通过将与经由超声波发生器114从各探头102输入的F回波及B回波的水平对应的感应电流进行A/D转换，取得F回波及B回波的数字数据(F回波及B回波的强度数据)。此外，A/D转换控制装置115基于F回波及B回波的强度数据，针对各探头102的各线圈的每个计算F/B比(以下称作探伤数据)。
A/D转换控制装置115以一定频率(例如2.5kHz)取得F回波及B回波的强度数据。即，将探伤数据(F/B比)也以2.5kHz(0.4ms周期)计算。A/D转换控制装置115将2.5kHz的较高频的探伤数据转换为例如1kHz的比较低频的探伤数据。
具体而言，A/D转换控制装置115按照各线圈计算以时间序列得到的4个探伤数据的移动平均值。例如，如图7所示，关于某1个线圈，假定以时间序列得到了探伤数据d1、d2、d3、…d13。在此情况下，A/D转换控制装置115计算探伤数据d1～d4的移动平均值d1ave，计算探伤数据d2～d5的移动平均值d2ave，计算探伤数据d3～d6的移动平均值d3ave。A/D转换控制装置115与上述同样地计算其余的移动平均值d4ave～d10ave。
A/D转换控制装置115通过重复进行提取3个移动平均值的最大值、提取接着的两个移动平均值的最大值这样的处理，得到1kHz的探伤数据。例如如图7所示，提取移动平均值d1ave～d3ave的最大值作为探伤数据D1，提取移动平均值d4ave及d5ave的最大值作为探伤数据D2。以下同样，提取移动平均值d6ave～d8ave的最大值作为探伤数据D3，提取移动平均值d9ave及d10ave的最大值作为探伤数据D4。
A/D转换控制装置115通过进行上述那样的处理，将2.5kHz的探伤数据转换为1kHz的探伤数据。
A/D转换控制装置115通过将经由同步信号发生装置113得到的“INDEX”与1kHz的探伤数据结合而制作探伤包数据，将该探伤包数据以1kHz的频率向运算装置116输出。探伤数据的频率是1kHz，但由于“INDEX”被以60Hz(16ms周期)更新(增加1)，所以例如如图8所示，对于16个(＝1000Hz/60Hz)探伤数据分别结合相同值的“INDEX”。如以上那样，将通过将“INDEX”与1kHz的探伤数据结合得到的探伤包数据以1kHz的频率(1ms周期)从A/D转换控制装置115向运算装置116传送。
对于运算装置116，如图9所示，将结合了“INDEX”和位置数据的位置包数据以60Hz的频率(16ms周期)输入，将结合了“INDEX”和探伤数据的探伤包数据以1kHz的频率(1ms周期)输入。
运算装置116基于位置包数据及探伤包数据的“INDEX”的值，将位置数据与探伤数据结合。基本上，只要将“INDEX”的值相同的位置数据与探伤数据结合就可以，但位置包数据比探伤包数据晚地被向运算装置116传送。所以，如图10所示，优选的是例如将“INDEX”的值为“200”的探伤数据与“INDEX”的值为“200+α”的位置数据结合。上述“α”的值只要基于预先测量位置包数据的延迟量的结果设定就可以。
如上述那样，将位置数据与探伤数据结合，假定在16ms的期间得到了例如图11所示那样的数据包P1～P16。由于在16ms的期间以相同的值的“INDEX”结合的探伤数据存在16个(参照图8)，所以如图11所示，位置数据相同的数据包也在16ms的期间存在16个。
在“INDEX”的更新期间、即16ms的期间，运算装置116根据钢板200移动的距离将16个数据包P1～P16转换为例如4mm间距的数据包。以下，对将16个数据包P1～P16转换为4mm间距的数据包的方法进行说明，但并不需要一定是4mm间距，只要根据被要求的分辨能力设定间距就可以。
(1)在16ms的期间钢板200移动的距离被4整除的情况
如图11所示，例如假定在16ms的期间钢板200移动了32mm。在此情况下，如果将32用4除则能得到8，所以通过将16个数据包P1～P16分割为8个，能够转换为4mm间距的数据包。
具体而言，如图12所示，运算装置116将数据包P1和P2的探伤数据的最大值设定为位置100mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P3和P4的探伤数据的最大值设定为位置104mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P5和P6的探伤数据的最大值设定为位置108mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P7和P8的探伤数据的最大值设定为位置112mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P9和P10的探伤数据的最大值设定为位置116mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P11和P12的探伤数据的最大值设定为位置120mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P13和P14的探伤数据的最大值设定为位置124mm的探伤数据。
进而，运算装置116将数据包P15和P16的探伤数据的最大值设定为位置128mm的探伤数据。
此外，例如假定在16ms的期间钢板200移动了28mm。在此情况下，如果将28用4除则得到7，所以通过将16个数据包P1～P16分割为7个，能够转换为4mm间距的数据包。
具体而言，如图13所示，运算装置116将数据包P1和P2的探伤数据的最大值设定为位置100mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P3和P4的探伤数据的最大值设定为位置104mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P5和P6的探伤数据的最大值设定为位置108mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P7、P8及P9的探伤数据的最大值设定为位置112mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P10和P11的探伤数据的最大值设定为位置116mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P12、P13及P14的探伤数据的最大值设定为位置120mm的探伤数据。
进而，运算装置116将数据包P15和P16的探伤数据的最大值设定为位置124mm的探伤数据。
(2)将在16ms的期间钢板200移动的距离用4除余数是3的情况
例如，假定在16ms的期间钢板200移动了31mm。在此情况下，如果将31用4除则得到7，作为余数而得到3，所以通过将16个数据包P1～P16分割为8个(＝7+1)，能够转换为4mm间距的数据。
具体而言，如图14所示，运算装置116将数据包P1和P2的探伤数据的最大值设定为位置100mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P3和P4的探伤数据的最大值设定为位置104mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P5和P6的探伤数据的最大值设定为位置108mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P7和P8的探伤数据的最大值设定为位置112mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P9和P10的探伤数据的最大值设定为位置116mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P11和P12的探伤数据的最大值设定为位置120mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P13和P14的探伤数据的最大值设定为位置124mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P15和P16的探伤数据的最大值设定为位置128mm的探伤数据。
另外，该情况下，运算装置116将在下个16ms期间的最初得到的数据包P1’的位置数据从131mm变更为132mm。
(3)将在16ms的期间钢板200移动的距离用4除余数是1或2的情况
例如，假定在16ms的期间钢板200移动了29mm。在此情况下，如果将29用4除则得到7，作为余数而得到1，所以通过将16个数据包P1～P16分割为7个，能够转换为4mm间距的数据包。
具体而言，如图15所示，运算装置116将数据包P1和P2的探伤数据的最大值设定为位置100mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P3和P4的探伤数据的最大值设定为位置104mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P5和P6的探伤数据的最大值设定为位置108mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P7、P8及P9的探伤数据的最大值设定为位置112mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P10和P11的探伤数据的最大值设定为位置116mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P12、P13及P14的探伤数据的最大值设定为位置120mm的探伤数据。
此外，运算装置116将数据包P15和P16的探伤数据的最大值设定为位置124mm的探伤数据。
另外，在此情况下，运算装置116将在下个16ms期间的最初得到的数据包P1’的位置数据从129mm变更为128mm。
运算装置116通过执行上述那样的处理，对于第1探头列BTS1中包含的各线圈及第2探头列BTS2中包含的各线圈分别取得4mm间距的探伤数据。
运算装置116通过将如上述那样得到的各线圈的4mm间距的探伤数据展开到使横轴为钢板长度方向的位置(X方向的位置)、使纵轴为钢板宽度方向的位置(Y方向的位置)的2维坐标系中，制作图4所示那样的缺陷图。
以上是信号处理装置110的基本的动作(缺陷图的制作动作)。
但是，在内部缺陷202在钢板200的宽度方向Y延伸、并被在宽度方向Y上配置的多个电磁超声波探头102检测到的情况下，内部缺陷202跨越第1探头列BTS1和第2探头列BTS2被检测到。
在这样的系统中，在穿过第1探头列BTS1时的钢板200的输送速度(以下称作第1穿过速度)与穿过第2探头列BTS2时的钢板200的输送速度(以下称作第2穿过速度)之间存在速度差的情况下，在由第1探头列BTS1检测到的内部缺陷202的位置数据与由第2探头列BTS2检测到的内部缺陷202的位置数据之间发生偏差。
例如如使用图10说明那样，将位置数据和探伤数据以“INDEX”的值为基准结合，但这样的结合关于第1探头列BTS1和第2探头列BTS2的两者同样地进行。因而，即使位置数据比探伤数据晚地被传送给运算装置116，只要第1穿过速度与第2穿过速度相等，位置数据和探伤数据的结合关系就在第1探头列BTS1和第2探头列BTS2中相同。
即，在第1穿过速度与第2穿过速度相等的情况下(钢板200的输送速度为一定的情况下)，在由第1探头列BTS1检测到的内部缺陷202的位置数据与由第2探头列BTS2检测到的内部缺陷202的位置数据之间不发生偏差。
另一方面，例如设想第2穿过速度比第1穿过速度快的情况。在此情况下，虽然对于由第1探头列BTS1检测到的内部缺陷202的探伤数据结合了例如图10所示那样的132mm的位置数据，但对于由第2探头列BTS2检测到的内部缺陷202的探伤数据结合比132mm大的值的位置数据。
即，在第1穿过速度与第2穿过速度之间存在速度差的情况下(钢板200的输送速度变动的情况下)，在由第1探头列BTS1检测到的内部缺陷202的位置数据与由第2探头列BTS2检测到的内部缺陷202的位置数据之间发生偏差。
如上述那样，在第1穿过速度与第2穿过速度之间存在速度差的情况下，图4所示那样的1个内部缺陷202如图16所示那样作为在钢板200的输送方向X上发生了偏差的内部缺陷202(202a、202b)出现在缺陷图中。在此情况下，不再能够掌握内部缺陷202的正确的位置，此外，由于内部缺陷202以被分断为多个状态被识别，所以应被判断是重缺陷的内部缺陷202有可能被判断为多个小缺陷。因而，正确的内部缺陷202的评价变困难。
所以，需要定期地检查在由第1探头列BTS1检测出的内部缺陷202的位置数据与由第2探头列BTS2检测出的内部缺陷202的位置数据之间是否发生了偏差、还有该偏差是否是容许值以下。图17表示为了该检查而使用的人工缺陷板300。在人工缺陷板300上，预先设有沿着宽度方向Y以直线状延伸的内部缺陷(人工缺陷302)。将该人工缺陷板300放置到板通过台上，通过实际板通过而进行上述检查。具体而言，使人工缺陷板300通过，通过上述处理制作缺陷图，如果检测出与人工缺陷302同样的在宽度方向Y上直线状的内部缺陷，则可以判断为设备是正常的。另一方面，在制作出的缺陷图中表示的人工缺陷302的形状与图16所示的内部缺陷202的形状同样在输送方向X上分离的情况下，可以判断为在由第1探头列BTS1检测出的人工缺陷302的位置数据与由第2探头列BTS2检测出的人工缺陷302的位置数据之间发生了偏差。因而，通过比较具有在钢板宽度方向Y上形成为直线状、并且横跨位于钢板宽度方向Y的多个电磁超声波探头102的长度的人工缺陷302的人工缺陷板300的探伤结果与人工缺陷302的形状，能够确认是否正确地检测了内部缺陷202的位置。
但是，在使用该人工缺陷板300的方法中，由于不能在作业中进行上述检查，所以需要将作业中断并用起重机将人工缺陷板300搬运到板通过台上。因此，有需要大量的时间和工作量的问题。
(本实施方式的结构例)
通过以上，在本实施方式中，代替使用人工缺陷板300，而如图18所示那样将导电率比钢板200高、附着(粘接)在钢板200上的导体带400粘贴到钢板200的表面200a上。导体带400例如是铝制，具有0.1mm左右的厚度。另外，如上述那样，电磁超声波探头102的底面与钢板200的表面200a的距离是0.5mm左右，所以导体带400的厚度优选的是0.5mm以下。此外，优选的是考虑电磁超声波探头102与导体带400干涉的情况而从导体带400的上方用橡胶带等粘贴到表面200a上。
如上述那样，导体带400以沿着钢板200的宽度方向Y延伸的方式粘贴在钢板200的表面200a上(参照图18)。即，该导体带400被沿着电磁超声波探头102的列方向粘贴。此时，向表面200a粘贴的导体带400的长度(Y方向上的长度)比1个电磁超声波探头102的探伤宽度(宽度方向Y上的电磁超声波探头102的长度)大。换言之，导体带400在钢板200的宽度方向Y上，以跨越多个电磁超声波探头102的长度粘贴。如上述那样，在第1探头列BTS1和第2探头列BTS2中，电磁超声波探头102在钢板200的宽度方向Y上被配置在不同的位置，所以通过将导体带400在钢板宽度方向Y上以跨越多个电磁超声波探头102的长度粘贴，能够检测第1探头列BTS1与第2探头列BTS2之间的位置数据的偏差。因而，例如在宽度方向Y上的电磁超声波探头102的长度是100mm的情况下，导体带400的长度优选的是至少200mm左右。
导体带400的宽度(图18的X方向的长度)为作为检测对象的实际的内部缺陷202的宽度以上，例如是10～20mm左右。此外，导体带400的材料如上述那样，假设具有比作为内部探伤的对象的钢板200的材料大的导电率。例如在对铁的钢板200进行内部探伤的情况下，作为导体带400的材料，使用具有比铁大的导电率的铝、铜等。
如果将这样的导体带400粘贴到钢板200的表面200a上，则由于粘贴导体带400的部分超声波衰减，所以B回波的值衰减。由此，如果基于F/B比的值进行探伤，则在粘贴着导体带400的位置，能够得到与发生了内部缺陷202的情况同样的探伤信号，所以将导体带400识别为伪缺陷。因而，不需要如使用人工缺陷板300的情况那样为了电磁超声波探伤装置100的检查而将作业中止，此外，不需要为了电磁超声波探伤装置100的检查而将人工缺陷板300运入到板通过台上。即，仅通过在作业中的钢板200上粘贴导体带400，就能够容易地检查在探伤结果中是否发生了位置偏差。因而，在使用人工缺陷板300的情况下需要几小时左右的作业，而在使用本实施方式的导体带400的情况下用几分钟左右的作业就能够进行位置偏差的检查。进而，由于能够用导体带400代替人工缺陷板300，所以不再需要制作人工缺陷板300，能够实现成本降低。
接着，基于图19及图20，对通过粘贴导体带400而超声波衰减的原理进行说明。图19是详细地表示电磁超声波探头102与钢板200接近的区域的示意图，表示没有粘贴导体带400的状态。如图19所示，在电磁超声波探头102中设有永久磁铁102a和线圈102b。另外，图19表示1个永久磁铁102a和1个线圈102b，但在1个电磁超声波探头102中设有多个永久磁铁102a和多个线圈102b。多个线圈102b取同步而同时进行超声波的收发。多个永久磁铁102a与多个线圈102b分别对应而设置。
通过使高频电流(高频信号)流到电磁超声波探头102内的线圈102b中，在钢板200的表面200a产生以高频变动的磁场M1。此时，在钢板200的表面200a中，在将该磁场M1抵消的方向上产生感应电流I1。并且，通过在由永久磁铁102a形成的静磁场M2内的导体(钢板200)中流过感应电流I1，产生洛沦兹力F。该洛沦兹力F同步于流到线圈102b中的高频电流而变动。通过该洛沦兹力F，钢板200的表面200a振动，产生超声波600。
图20表示在钢板200的表面200a上粘贴着导体带400的情况，表示与在图19中用单点划线表示的区域R对应的范围。在此情况下，由于导体带400的导电率比钢板200的导电率大，所以如果使高频电流流到线圈102b中，则在导体带400中产生比在表面200a上产生的感应电流I1大的感应电流I2。在该导体带400中感应出的感应电流I2使表面200a产生磁场M3，在将该磁场M3抵消的方向上在表面200a上产生感应电流I3。由此，通过线圈102b在将表面200a上产生的磁场M1抵消的方向上感应出的感应电流I1在将感应电流I3抵消的方向上流动。结果，在表面200a上流动的感应电流I4整体上变得比图19的感应电流I1小，通过感应电流I4产生的洛沦兹力F变得比通过图19的感应电流I1产生的洛沦兹力F小。因而，如图19及图20所示，在表面200a上粘贴着导体带400的情况下，与在表面200a上没有粘贴导体带400的情况相比，在钢板200中产生的超声波600衰减。通过以上，粘贴着导体带400的部分中的超声波600衰减，与没有粘贴导体带400的区域相比B回波变小，所以导体带400被识别为伪的内部缺陷(伪缺陷)。
[关于导体带的材质]
接着，在将钢板200以外的材质的板载置到板通过台上、将该板输送的情况下，对板的材质和导体带400的材质的应用例进行说明。如上述那样，导体带400具有比作为内部探伤的对象的钢板200的材料大的导电率。换言之，导体带400具有比作为内部探伤的对象的钢板200的材料小的电阻率。这里，例如钢板200(铁)的导电率是9.9×106S(西门子)/m，导体带400(铝)的导电率是37.4×106S/m。在此情况下，在粘贴着导体带400的部位，与没有粘贴导体带400的部位相比，发生10dB左右的B回波的衰减。该衰减量相当于在钢板200的表面200a发生了在相当于JISG0801的基准下为重缺陷水平的内部缺陷的情况。因而，通过在铁的钢板200上粘贴铝的导体带400，能够产生重缺陷水平的伪缺陷。
在内部探伤的对象物(检查对象物)是铁的情况下，作为导体带400也可以使用导电率比铝更高的铜(Cu：导电率：59.0×106S/m)。在此情况下，与使用铝作为导体带400的情况相比，能够使超声波的衰减量变大，所以能够产生缺陷水平更大的伪缺陷。
进而，锡(Sn：导电率：7.9×106S/m)、金(Au：导电率：45.5×106S/m)、银(Ag：导电率：61.4×106S/m)等的材料也可以根据内部探伤的对象物的材质而适当选择，可以作为导体带400的材料适当使用。在哪种情况下，都选择具有比内部探伤的对象物的导电率大的导电率的材料作为导体带400。另外，如果导体带400的导电率是内部探伤的对象物的导电率的2倍左右，则能够产生在相当于JISG0801的基准下为中缺陷～重缺陷水平的伪缺陷。因而，导体带400的导电率优选的是内部探伤的对象物的导电率的2倍以上。此外，在内部探伤的对象物是铁的情况下，考虑导电率及成本等，导体带400的材料优选的是铝。
此外，在本实施方式中，例示了使用钢板200(铁)作为缺陷检查的对象物的情况。但是，在将其他金属或铝等的非铁金属作为内部探伤的对象物的情况下，也能够通过使用导电率比该对象物高的导体带400而产生伪缺陷。
[缺陷图的修正方法]
在本实施方式中，在将导体带400粘贴在钢板200上的状态下进行板通过，在得到了图16所示那样的缺陷图的情况下将缺陷图修正。如果在将导体带400粘贴在钢板200上的状态下进行内部探伤，则由于导体带400是直线状，所以在缺陷图上出现本来为直线状的内部缺陷202。但是，在粘贴着导体带400的状态下进行内部探伤而得到了图16所示那样的缺陷图的情况下，在由第1探头列BTS1检测出的导体带400的伪缺陷的位置数据和由第2探头列BTS2检测出的导体带400的伪缺陷的位置数据之间发生了偏差。例如，在粘贴着导体带400的状态下进行内部探伤而得到了图16所示那样的缺陷图的情况下，内部缺陷202a被第1探头列BTS1检测到，内部缺陷202b被第2探头列BTS2检测到，在内部缺陷202a的位置数据与内部缺陷202b的位置数据之间发生了偏差。
因此，在本实施方式中，在将粘贴着导体带400的钢板200探伤而得到了图16所示那样的缺陷图的情况下，进行使由第1探头列BTS1检测的内部缺陷的位置数据与由第2探头列BTS2检测的内部缺陷的位置数据一致的处理。
如图21所示，运算装置116为了使由第1探头列BTS1检测的内部缺陷的位置数据与由第2探头列BTS2检测的内部缺陷的位置数据一致，具备位置信息取得部116a、差取得部116b、修正执行部116c及修正值记录部116d。
在进行粘贴着导体带400的钢板200的探伤检查而得到了图16所示那样的缺陷图的情况下，如上述那样，在由第1探头列BTS1检测出的导体带400的伪缺陷的位置数据和由第2探头列BTS2检测出的导体带400的伪缺陷的位置数据之间发生了偏差。
在此情况下，运算装置116的位置信息取得部116a取得由第1探头列BTS1检测出的导体带400的伪缺陷的位置数据和由第2探头列BTS2检测出的导体带400的伪缺陷的位置数据。
差取得部116b取得由第1探头列BTS1检测出的导体带400的伪缺陷的位置数据与由第2探头列BTS2检测出的导体带400的伪缺陷的位置数据的差。
修正执行部116c基于上述差进行内部缺陷202的位置数据的修正，以使由第1探头列BTS1检测的内部缺陷202的位置数据与由第2探头列BTS2检测的内部缺陷202的位置数据一致。
修正值记录部116d存储上述差的值及基于上述差的修正算法。
由此，在检测出上述差以后的内部探伤中，由第1探头列BTS1检测的内部缺陷202的位置数据和由第2探头列BTS2检测的内部缺陷202的位置数据一致。结果，能够可靠地抑制制作出图16所示那样的缺陷图的情况。
另外，在图18中，导体带400粘贴在钢板200的宽度方向Y的一部分上，但可以想到，在粘贴着导体带400时由第1探头列BTS1和第2探头列BTS2检测的位置数据的差(误差)发生在钢板200的宽度方向Y的全域中。因而，在检测出差的情况下，在钢板200的宽度方向Y的全域将位置数据修正。由此，能够在钢板200的宽度方向的全域中将位置数据的误差消除。
图22是表示修正缺陷图的制作算法的方法的流程图。首先，在步骤S10中，对粘贴着导体带400的钢板200进行探伤。这里，进行钢板200的加减速，以使导体带400穿过第1探头列BTS1时的输送速度(即第1穿过速度)和导体带400穿过第2探头列BTS2时的输送速度(即第2穿过速度)变化。由此，在第1穿过速度与第2穿过速度之间产生速度差。在接着的步骤S11中，根据探伤结果取得导体带400的伪缺陷的位置数据。另外，第1穿过速度与第2穿过速度之间的速度差例如优选的是第1穿过速度的10％以上。例如在第1穿过速度是100mm/s的情况下，第2穿过速度优选的是90mm/s以下或110mm/s以上。
在接着的步骤S12中，判定在第1探头列BTS1和第2探头列BTS2间，在伪缺陷的位置数据中是否有差。并且，在伪缺陷的位置数据中有差的情况下，向步骤S13前进，基于差修正缺陷图的制作算法。另一方面，在步骤S12中没有发生差的情况下，从步骤S12向步骤S14前进。
在步骤S14中，对没有粘贴导体带400的钢板200进行探伤。在接着步骤S15中，检测内部缺陷202，取得其位置数据。在接着的步骤S16中，通过缺陷图的制作算法制作缺陷图。这里，基于探伤数据和位置数据制作图4所示那样的缺陷图。
此外，在步骤S13中修正了制作算法的情况下，在步骤S16中用修正后的算法制作缺陷图。具体而言，通过在步骤S12中检测出的差修正第1探头列BTS1检测的内部缺陷202的位置数据和第1探头列BTS2检测的内部缺陷202的位置数据，使第1探头列BTS1及第2探头列BTS2检测的内部缺陷202的位置数据一致而制作缺陷图。
如以上说明，根据本实施方式，粘贴导体带400而产生伪缺陷，能够基于对该伪缺陷进行探伤的结果修正内部缺陷202的位置数据。因而，在钢板输送方向X上存在于相同位置的内部缺陷202不会被识别为在输送方向X上处于不同的位置的内部缺陷202，能够更高精度地进行内部缺陷202的探伤。
由此，由于向钢板200粘贴导体带400的作业即使在操作中的稍作停歇的时间(几分钟左右)也能够进行，所以也不需要进行使用人工缺陷板300的通过。因而，能够削减在使用人工缺陷板300的情况下产生的作业休止时间、起重机等的准备时间。此外，由于不需要准备人工缺陷板300，所以也能够削减有关人工缺陷板300的成本。
另外，在上述实施方式中，如图23所示，例示了将导体带400以与钢板200的宽度方向(Y方向)平行的方式粘贴到钢板200上的情况。在此情况下，如图23所示，需要通过进行钢板200的加减速以使得在导体带400穿过第1探头列BTS1与第2探头列BTS2之间时在第1穿过速度与第2穿过速度之间发生速度差，需要确认第1探头列BTS1与第2探头列BTS2之间的位置数据的偏差。由于第1探头列BTS1与第2探头列BTS2的间隔是0.5m～1.5m，所以通过目视进行上述那样的试运转(钢板200的加减速)对于操作者而言是负担。
所以，如图24所示，也可以将导体带400以相对于钢板200的宽度方向(Y方向)倾斜的方式粘贴到钢板200上。由此，只要导体带400与第1探头列BTS1和第2探头列BTS2重叠，不论在哪个区间进行钢板200的加减速，都能够确认第1探头列BTS1与第2探头列BTS2之间的位置数据的偏差。因而，通过将导体带400以相对于钢板200的宽度方向倾斜的方式粘贴到钢板200上，能够减轻试运转时(钢板200的加减速时)的操作者的负担。
导体带400的倾斜角θ(参照图24)优选的是设定为0°到60°的范围。图25A是示意地表示在导体带400的倾斜角θ是0°的情况下、在进行钢板200的加减速时得到的导体带400的缺陷评价结果(在缺陷图中出现的与导体带400对应的伪缺陷)的图。图25B是示意地表示在导体带400的倾斜角θ是45°的情况下、在进行钢板200的加减速时得到的导体带400的缺陷评价结果的图。图25C是示意地表示在导体带400的倾斜角θ是70°的情况下、在进行钢板200的加减速时得到的导体带400的缺陷评价结果的图。
如图25A、图25B及图25C所示，如果导体带400的倾斜角θ比60°大，则第1探头列BTS1与第2探头列BTS2的边界变得不清楚，所以难以正确地测量第1探头列BTS1与第2探头列BTS2之间的位置数据的偏差量。此外，虽然在导体带400的倾斜角θ是0°的情况下也能够正确地测量位置数据的偏差量，但由于如上述那样试运转时(钢板200的加减速时)的操作者的负担较大，所以优选的是将导体带400的倾斜角θ的下限值设定为30°。进而，在钢板200较长的情况下，也可以通过将多个较短的导体带分别以45°的倾斜角θ粘贴来形成1条导体带400。
以上，参照附图对本发明的优选的实施方式详细地进行了说明，但本发明并不限定于这样的例子。显然只要是具有本发明所属的技术领域中的通常的知识的人，就能够在权利要求书所记载的技术思想的范畴内想到各种变更例或修正例，应了解的是，关于它们当然属于本发明的技术范围。
产业上的可利用性
能够提供一种能够提高通过电磁超声波探头检测的内部缺陷的位置信息的精度、使检查的可靠性提高的缺陷位置修正方法。
附图标记说明
100 电磁超声波探伤装置
106 测量辊
108 前端检测传感器
110 信号处理装置
111 远程I/O
112 控制装置
113 同步信号发生装置
114 超声波发生器
115 A/D转换控制装置
116 运算装置
116a 位置信息取得部
116b 差取得部
116c 修正执行部
116d 修正值记录部
200 钢板

Claims (5)

1.一种缺陷位置修正方法，其特征在于，该缺陷位置修正方法具有如下工序：
在利用多个电磁超声波探头使检查对象物的表面产生超声波振动时，成为使上述多个电磁超声波探头沿与上述检查对象物的输送方向正交的方向排列、并且该电磁超声波探头的列以沿上述输送方向形成多列的方式配置的状态，在上述检查对象物上，以跨越沿与上述输送方向正交的方向排列的上述多个电磁超声波探头彼此之间的方式粘贴着导体带，对上述电磁超声波探头赋予高频信号，使上述检查对象物的表面产生超声波振动；
用各列的上述电磁超声波探头检测上述超声波振动的F回波及B回波；
基于上述F回波及上述B回波的检测值检测由上述导体带带来的伪缺陷；
按照上述电磁超声波探头的各列中的每个列取得上述伪缺陷的上述输送方向的位置信息；
基于按照上述电磁超声波探头的各列中的每个列得到的上述伪缺陷的上述输送方向的位置信息对相邻的列取得上述伪缺陷的上述输送方向的位置信息的差；以及
基于上述差修正由各列的上述电磁超声波探头检测的内部缺陷的上述输送方向的位置信息。
2.如权利要求1所述的缺陷位置修正方法，其特征在于，
上述缺陷位置修正方法还具有在上述导体带穿过各列的上述电磁超声波探头时使上述检查对象物的输送速度变化的工序。
3.如权利要求1或2所述的缺陷位置修正方法，其特征在于，
上述导体带的导电率比上述检查对象物的导电率大。
4.如权利要求1或2所述的缺陷位置修正方法，其特征在于，
上述导体带的材质是铝或铜，上述检查对象物是铁。
5.如权利要求1或2所述的缺陷位置修正方法，其特征在于，
上述导体带相对于上述检查对象物的宽度方向以0°到60°的范围粘贴在上述检查对象物上。
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