JP2009068857A - 磁気探傷装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】探傷能率を低下させることなく、微少疵も高精度で検出できる、検出性能に優れた磁気探傷装置を提供する。
【解決手段】鋼管の外表面を磁化し、外表面近傍に発生する漏洩磁束を検出して表面疵を判別する磁気探傷装置において、鋼管の外周面を所定の間隔を有して回転する検出素子ホルダーに鋼管の管軸方向に沿って複数個設置される磁気センサーの相互位置を、該磁気センサーの描く軌跡のピッチが鋼管の外径によらず、２ｍｍに近づくように、鋼管の搬送速度と磁気センサーの回転速度とによって、可変としたことを特徴とする微少疵検出性能に優れた磁気探傷装置。
【選択図】図１
【解決手段】鋼管の外表面を磁化し、外表面近傍に発生する漏洩磁束を検出して表面疵を判別する磁気探傷装置において、鋼管の外周面を所定の間隔を有して回転する検出素子ホルダーに鋼管の管軸方向に沿って複数個設置される磁気センサーの相互位置を、該磁気センサーの描く軌跡のピッチが鋼管の外径によらず、２ｍｍに近づくように、鋼管の搬送速度と磁気センサーの回転速度とによって、可変としたことを特徴とする微少疵検出性能に優れた磁気探傷装置。
【選択図】図１
Description
本発明は、鋼管の表面に発生する微少な疵の検出性能に優れた磁気探傷装置に関する。
漏洩磁束探傷は、鋼材の表面疵を電気信号として取り出せるので、鋼の製造工程で、オンラインでの自動探傷が可能であり、ビレット、棒鋼、シームレス鋼管等の表面疵探傷装置として使われている。
シームレス鋼管に適用されている磁気探傷方法としては、その磁化方法により、交流磁化と直流磁化の２方式がある。交流磁化方式は、磁束の表皮効果により鋼管外表面側の欠陥検出能が高いので、シームレス鋼管の外面疵の検査に使用されている。一方直流磁化方式は、欠陥検出能は交流磁化方式に比べて劣るが、鋼管の肉厚内部の欠陥を含めて探傷できるという特徴がある。
近年シームレス鋼管の分野においては、難加工性の特殊鋼や高合金鋼の需要が増大し、それに伴って製品の表面疵、特に外表面の微少疵に対する保証要求が厳しくなっている。
しかし、交流磁化の磁気センサーは、一般的に、特定サイズの磁気センサーをホルダーに一定間隔で配置されており、検出可能な疵の大きさに限界がある。
しかし、交流磁化の磁気センサーは、一般的に、特定サイズの磁気センサーをホルダーに一定間隔で配置されており、検出可能な疵の大きさに限界がある。
これに対して特許文献１には、磁気センサーを千鳥に配列する技術が開示されている。しかし、この方法でも磁気センサーの配列は固定的であるため、特定の管外径以外では、鋼管の管軸方向の微少疵欠陥が検出出来ないという問題がある。
特開平７−２９４４９０号公報
本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を解消し、探傷能率を低下させることなく、微少疵も高精度で検出できる、検出性能に優れた磁気探傷装置を提供することである。
本発明の磁気探傷装置は、以下の特徴を有する。
第一の発明は、鋼管の外表面を磁化し、外表面近傍に発生する漏洩磁束を検出して表面疵を判別する磁気探傷装置において、鋼管の外周面を所定の間隔を有して回転する検出素子ホルダーに、鋼管の管軸方向に沿って複数個設置される磁気センサーの相互位置を、該磁気センサーの描く軌跡のピッチが鋼管の外径によらず、２ｍｍに近づくように、鋼管の搬送速度と磁気センサーの回転速度とによって、可変としたことを特徴とする微少疵検出性能に優れた磁気探傷装置である。
第二の発明は、鋼管の外表面を磁化し、外表面近傍に発生する漏洩磁束を検出して表面疵を判別する磁気探傷装置において、鋼管の外周面を所定の間隔を有して回転する検出素子ホルダーに鋼管の管軸方向に沿って６個または１２個設置される磁気センサーを互いに並行配置して、磁気センサーの描く軌跡のピッチを２ｍｍに近づくようにしたことを特徴とする微少疵検出性能に優れた磁気探傷装置である。
第三の発明は、鋼管の外表面を磁化し、外表面近傍に発生する漏洩磁束を検出して表面疵を判別する磁気探傷装置において、鋼管の外周面を所定の間隔を有して回転する検出素子ホルダーに鋼管の管軸方向に沿って１６個設置される磁気センサーの配置を、磁気センサーの描く軌跡のピッチが鋼管の外径によらず２ｍｍに近づくように、オフセット量を１ｍｍとした千鳥配置としたことを特徴とする微少疵検出性能に優れた磁気探傷装置である。
本発明の探傷装置は、磁気センサーの相互位置を可変としたので、管外径が変わっても一定サイズの微少欠陥傷を検出できる。
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
微少な疵を検出するには、疵の大きさに見合った微少な磁気センサー（以下プローブと呼ぶ）を用いるのが一般的であるが、微少なプローブを用いると、逆に疵検出感度が低下するという問題が発生する。そこで、本発明の微少疵の検出性能に優れた磁気探傷装置は、プローブの描く軌跡に注目し、プローブの配列間隔に起因する不感帯を極力減らす配列を工夫して、管外径によらずに２ｍｍ長さ以上の疵が検出できるようにしたものである。
微少な疵を検出するには、疵の大きさに見合った微少な磁気センサー（以下プローブと呼ぶ）を用いるのが一般的であるが、微少なプローブを用いると、逆に疵検出感度が低下するという問題が発生する。そこで、本発明の微少疵の検出性能に優れた磁気探傷装置は、プローブの描く軌跡に注目し、プローブの配列間隔に起因する不感帯を極力減らす配列を工夫して、管外径によらずに２ｍｍ長さ以上の疵が検出できるようにしたものである。
図１の比較例は従来のプローブの配列例を示すもので、プローブ６個を管軸方向に４ｍｍのピッチで３個/列とし、これを管周方向に２列として、２ｍｍピッチずつ管軸方向にずらして配置されている。この場合の管の搬送速度は２５ｍ/ｍｉｎ、プローブの回転速度は、
８０〜１２０ｍ/ｍｉｎである。上下の各プルーブの描く軌跡は、ほぼ重なっており、管外径２５．４ｍｍ〜４８．６ｍｍの間で粗部軌跡ピッチ（各プローブが描く軌跡の間隔が大きいもの）は３．２５ｍｍ〜３．９１ｍｍであり、管表面疵で管軸方向長さが２〜４ｍｍの疵は検知できなかった。
８０〜１２０ｍ/ｍｉｎである。上下の各プルーブの描く軌跡は、ほぼ重なっており、管外径２５．４ｍｍ〜４８．６ｍｍの間で粗部軌跡ピッチ（各プローブが描く軌跡の間隔が大きいもの）は３．２５ｍｍ〜３．９１ｍｍであり、管表面疵で管軸方向長さが２〜４ｍｍの疵は検知できなかった。
即ち、従来の方法では、近年要望が強い２〜４ｍｍ長さの疵を検知することが難しい。そこで、本発明では、プローブを互いに並列配置して、粗部軌跡ピッチを２．０９ｍｍ〜２．７５ｍｍまでに縮めることができるようになった。これによって管軸方向長さ２〜４ｍｍまでの表面疵を検知できるようになった。
図２は、プローブ１２個を６個/列ｘ２列配置した場合の例を示す。鋼管の外径は図１と同じく、２５．４ｍｍ〜４８．６ｍｍとし、管搬送速度は６０ｍ/ｍｉｎ、プローブの回転速度は、１００〜１８０ｍ/ｍｉｎについて実施した。比較例は、プローブを管軸方向に２ｍｍオフセットした千鳥配置とした。発明例は、オフセット無しの並列配置である。粗部軌跡ピッチは、比較例では、３．３３ｍｍ〜３．９３ｍｍであるが、本発明例では、２．０７ｍｍ〜２．６７ｍｍとすることができた。これにより管軸方向長さ２〜４ｍｍまでの表面疵を検知できるようになった。
図３は、プローブ１８個を９個/列ｘ２列配置した場合の例を示す。
鋼管の外径は図１と同じく、２５．４ｍｍ〜４８．６ｍｍである。管搬送速度は６０ｍ/ｍｉｎ、プローブの回転速度は、７０〜１５０ｍ/ｍｉｎについて実施した。
鋼管の外径は図１と同じく、２５．４ｍｍ〜４８．６ｍｍである。管搬送速度は６０ｍ/ｍｉｎ、プローブの回転速度は、７０〜１５０ｍ/ｍｉｎについて実施した。
比較例は、プローブを管軸方向に２ｍｍオフセットした千鳥配置である。本発明例では、プローブを管軸方向に１ｍｍオフセットした千鳥配置とした。粗部軌跡ピッチは、比較例では、２．７５ｍｍ〜３．９３ｍｍであるが、本発明例では、２．０３ｍｍ〜３．２９ｍｍとすることができた。これにより管軸方向長さ２〜４ｍｍまでの表面疵を検知できるようになった。
プローブの配列を変更することによって金属帯の表面欠陥の磁気探傷にも適用できる。
Claims (3)
- 鋼管の外表面を磁化し、外表面近傍に発生する漏洩磁束を検出して表面疵を判別する磁気探傷装置において、鋼管の外周面を所定の間隔を有して回転する検出素子ホルダーに鋼管の管軸方向に沿って複数個設置される磁気センサーの相互位置を、該磁気センサーの描く軌跡のピッチが鋼管の外径によらず、２ｍｍに近づくように、鋼管の搬送速度と磁気センサーの回転速度とによって、可変としたことを特徴とする微少疵検出性能に優れた磁気探傷装置。
- 鋼管の外表面を磁化し、外表面近傍に発生する漏洩磁束を検出して表面疵を判別する磁気探傷装置において、鋼管の外周面を所定の間隔を有して回転する検出素子ホルダーに鋼管の管軸方向に沿って６個または１２個設置される磁気センサーを互いに並行配置して、磁気センサーの描く軌跡のピッチを２ｍｍに近づくようにしたことを特徴とする微少疵検出性能に優れた磁気探傷装置。
- 鋼管の外表面を磁化し、外表面近傍に発生する漏洩磁束を検出して表面疵を判別する磁気探傷装置において、鋼管の外周面を所定の間隔を有して回転する検出素子ホルダーに鋼管の管軸方向に沿って１６個設置される磁気センサーの配置を、磁気センサーの描く軌跡のピッチが鋼管の外径によらず２ｍｍに近づくように、オフセット量を１ｍｍとした千鳥配置としたことを特徴とする微少疵検出性能に優れた磁気探傷装置。
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|---|---|---|---|---|
| JPS6365361A (ja) * | 1986-09-08 | 1988-03-23 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 渦流探傷センサ |
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| JPH07294490A (ja) * | 1994-04-27 | 1995-11-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 斜めきずの検出性能に優れる磁気探傷方法 |
| JPH09210966A (ja) * | 1996-01-30 | 1997-08-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 探傷装置 |
| JPH10293121A (ja) * | 1997-04-17 | 1998-11-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 微小きずの検出性能に優れた磁気探傷センサ |
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2007
- 2007-09-10 JP JP2007234515A patent/JP5493255B2/ja active Active
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