JP2013221743A - 磁粉探傷における傷検出感度調整方法、磁粉探傷方法、及び磁粉探傷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】傷検出感度の調整に手間のかからない磁粉探傷における傷検出感度調整方法、磁粉探傷方法、及び磁粉探傷装置を提供する。
【解決手段】連続ライン１上を搬送されている、感度調整用基準欠陥７が設けられた感度調整用被検体２０に、磁粉を付着させる。感度調整用被検体２０のうち感度調整用基準欠陥７が設けられている部位を、磁化部４により磁化するとともに紫外線照射灯５により紫外線照射する。すると、感度調整用基準欠陥７に対応する磁粉模様が形成されるので、この磁粉模様が形成されている被検査部位を紫外線カメラ６で撮像する。紫外線カメラ６により撮像された画像は画像処理部８に送られ、画像の磁粉模様から感度調整用基準欠陥７が検出される。感度調整部９は、検出結果に基づき感度調整用基準欠陥７を検出した際の磁粉模様の検出感度が最適値となるように、被検査部位の磁化強度及び／又は照度を調節する。
【選択図】図２

Description

本発明は、磁粉探傷における傷検出感度調整方法、磁粉探傷方法、及び磁粉探傷装置に関する。

従来、鋼，鉄等の磁性体の表面欠陥を検出する非破壊検査方法として、磁粉探傷方法が知られている（例えば特許文献１，２）。磁粉探傷方法は、ＪＩＳ Ｇ０５６５に示されるように、被検体を磁化し、磁化された被検体の表面に磁粉を付着させ、被検体の表面に形成された磁粉模様から表面欠陥を検出する探傷方法である。このとき、被検体の表面に光を照射し、その照射部分をカメラ等の撮像装置で撮像して得られた画像の磁粉模様を、人間の目視又は画像処理によって観察することにより、表面欠陥を検出している。

例えば、鋼材の製造工程においては、製造された鋼材の表面欠陥を検出するため磁粉探傷試験が行われるが、規格（材質）、形状、寸法等が異なる種々の鋼材が製造されるため、規格（材質）、形状、寸法等が異なる種々の被検体に対して磁粉探傷試験が行われることとなる。また、搬送ラインを搬送される鋼材に対して磁粉探傷試験が行われるので、被検体によって搬送速度が異なる場合もある。

被検体の表面欠陥の形状、大きさ、深さ等が同一であったとしても、被検体の搬送速度、規格（材質）、形状、寸法等が異なると、撮像装置による磁粉模様の受光感度は異なる。したがって、搬送速度、規格（材質）、形状、寸法等が異なる種々の被検体に対して、一定の測定条件で（すなわち、磁粉探傷装置の各種設定を一定にして）磁粉探傷試験を行うと、受光感度不足による欠陥の不検出（見逃し）や受光感度過剰による欠陥の過検出が起こるおそれがあった。よって、被検体の搬送速度、規格（材質）、形状、寸法等に応じて、磁粉模様の受光感度の調整が行われていた。
磁粉模様の受光感度を調整する方法としては、ＪＩＳに定められたＡ１試験片や既知の人工欠陥を付与した試験片を用いて、試験片の欠陥が良好に検出できるように光を照射した部分の照度や磁化電流等を調節する方法があった。

特開２０１１−１３００７号公報 特開２００７−３０３８２４号公報

しかしながら、従来においては、照射部分の照度や磁化電流等の調節を測定者が行っていたので、調節に手間隙がかかるという問題があった。
そこで、本発明は、上記のような従来技術が有する問題点を解決し、磁粉模様の受光感度の調整に手間のかからない磁粉探傷における傷検出感度調整方法、磁粉探傷方法、及び磁粉探傷装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明の態様は次のような構成からなる。すなわち、本発明の一態様に係る磁粉探傷における傷検出感度調整方法は、搬送されている被検体の被検査部位に対して磁粉の付着、磁化、及び光の照射を行い、前記被検査部位を撮像し、撮像された画像の磁粉模様から前記被検体の表面又は表面近傍部分の欠陥を検出する磁粉探傷における傷検出感度調整方法であって、傷検出を行う被検体の規格、寸法、形状、及び搬送速度の少なくとも１種の条件を被検体条件として、該被検体条件毎に、感度調整用基準欠陥を設けた感度調整用被検体に対して磁化強度及び／又は前記光の照度の設定条件を変化させつつ前記磁化及び前記光の照射を行って前記感度調整用基準欠陥を設けた部位を撮像し、前記設定条件毎に撮像された画像に基づいて、前記被検体条件毎に前記設定条件を、前記感度調整用基準欠陥に相当する磁粉模様のみが検出される条件に調整することを特徴とする。

この磁粉探傷における傷検出感度調整方法においては、前記磁化は、芯材に巻かれたコイルを有する電磁石を前記被検査部位に対向させることにより行い、前記コイルに供給する磁化電流、及び、前記コイルと前記被検査部位との距離の少なくとも一方を変化させることにより、前記磁化強度の設定条件を変化させること、あるいは、前記光を照射する光源の光度、及び、該光源と前記被検査部位との距離の少なくとも一方を変化させることにより、前記照度の設定条件を変化させることが好ましい。

また、本発明の他の態様に係る磁粉探傷方法は、搬送されている被検体の被検査部位に対して磁粉の付着、磁化、及び光の照射を行い、前記被検査部位を撮像し、撮像された画像の磁粉模様から前記被検体の表面又は表面近傍部分の欠陥を検出する磁粉探傷方法であって、傷検出を行う被検体の規格、寸法、形状、及び搬送速度の少なくとも１種の条件を被検体条件として、該被検体条件毎に、感度調整用基準欠陥を設けた感度調整用被検体に対して磁化強度及び／又は前記光の照度の設定条件を変化させつつ前記磁化及び前記光の照射を行って前記感度調整用基準欠陥を設けた部位を撮像し、前記設定条件毎に撮像された画像に基づいて、前記感度調整用基準欠陥に相当する磁粉模様のみが検出される最適設定条件を前記被検体の前記被検体条件毎に求め、求めた前記被検体条件毎の前記最適設定条件をデータベース部に格納し、被検体を磁粉探傷するにあたっては、予め求めておいた該被検体の被検体条件に応じた前記最適設定条件を前記データベース部から取得し、取得した前記最適設定条件に前記磁化強度及び／又は前記光の照度を設定して該被検体の磁粉探傷を行うことを特徴とする。

この磁粉探傷方法においては、前記磁化は、芯材に巻かれたコイルを有する電磁石を前記被検査部位に対向させることにより行い、前記コイルに供給する磁化電流、及び、前記コイルと前記被検査部位との距離の少なくとも一方を変化させることにより、前記磁化強度の設定条件を変化させること、あるいは、前記光を照射する光源の光度、及び、該光源と前記被検査部位との距離の少なくとも一方を変化させることにより、前記照度の設定条件を変化させることが好ましい。

さらに、本発明の他の態様に係る磁粉探傷装置は、搬送されている被検体の被検査部位に対して磁化及び光の照射を行い、前記被検査部位を撮像し、撮像された画像の磁粉模様から前記被検体の表面又は表面近傍部分の欠陥を検出する磁粉探傷装置であって、前記被検体を磁化する磁化部と、前記被検体に光を照射する光源と、前記被検査部位を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された画像を処理して磁粉模様から欠陥を検出する画像処理部と、前記被検査部位の磁化強度及び照度の少なくとも一方を調節する感度調整部と、を備え、前記感度調整部は、前記被検体に設けられた感度調整用基準欠陥について前記画像処理部が検出した検出結果に基づき、前記感度調整用基準欠陥の検出感度が、前記感度調整用基準欠陥に相当する磁粉模様のみが検出される最適感度となるように、前記磁化部による磁化強度及び／又は前記光源による照度の設定条件を調整するようになっていることを特徴とする。

この磁粉探傷装置においては、前記感度調整用基準欠陥の検出感度が前記最適感度となるように調整された前記磁化強度及び／又は前記照度の設定条件を、被検体の規格、寸法、形状、及び搬送速度の少なくとも１種の条件を被検体条件として該被検体条件毎に格納するデータベース部を備え、被検体を磁粉探傷するにあたっては、前記感度調整部が、前記被検体条件毎に格納された前記設定条件を前記データベース部から取得し、取得した前記設定条件に前記磁化強度及び／又は前記照度を調整することが好ましい。

さらに、この磁粉探傷装置においては、前記磁化部は、芯材に巻かれたコイルを有する電磁石を備えており、前記感度調整部は、前記コイルに供給する磁化電流、及び、前記コイルと前記被検査部位との距離の少なくとも一方の条件を、前記磁化強度の設定条件として調整するように構成されていること、あるいは、前記感度調整部は、前記光源の光度、及び、前記光源と前記被検査部位との距離の少なくとも一方の条件を、前記照度の設定条件として調整するように構成されていることが好ましい。

本発明に係る磁粉探傷における傷検出感度調整方法、磁粉探傷方法、及び磁粉探傷装置によれば、被検体の搬送速度、規格、形状、寸法に応じて、本来必要な磁粉模様が得られるように自動的に傷検出感度の調整が行われるので、感度の調整に手間がかからない。

本発明に係る磁粉探傷装置の一実施形態を説明する模式図である。 本発明に係る磁粉探傷方法の一実施形態を説明する模式図である。 本発明に係る磁粉探傷における傷検出感度調整方法の一実施形態を説明するフローチャートである。

本発明に係る磁粉探傷における傷検出感度調整方法、磁粉探傷方法、及び磁粉探傷装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明に係る磁粉探傷装置の一実施形態を説明する模式図である。また、図２は、本発明に係る磁粉探傷方法の一実施形態を説明する模式図である。さらに、図３は、本発明に係る磁粉探傷における傷検出感度調整方法の一実施形態を説明するフローチャートである。

図１の磁粉探傷装置は、例えば丸棒状や角棒状の鋼材２を製造する製造工程において使用されて、鋼材２の表面又は表面近傍部分（表面直下の比較的浅い部分であり、通常は表面から約２〜３ｍｍの部分である）の欠陥を連続的且つ自動的に検出するものであり、前記製造工程において鋼材２を搬送する連続ライン１に設置されている。
この連続ライン１は、搬送方向に沿って連続して並べられた複数のローラー１ａを備えており、長手方向が搬送方向に沿うように載置された鋼材２が、ローラー１ａの回転を介して連続ライン１上を下流方向（図１，２においては左方向）に搬送されるようになっている。その際には、鋼材２は、鋼材２の中心軸を回転軸として回転しながら連続ライン１上を搬送されるようになっている。

図１の磁粉探傷装置は、連続ライン１上を搬送されている鋼材２に磁粉液（鉄粉等の磁性粉に蛍光物質を付着させた磁粉を分散させた液体）を散布して、鋼材２のほぼ全表面に磁粉を付着させる散布部３と、散布部３の下流側に配置され、磁粉が付着した鋼材２を磁化する磁化部４と、散布部３の下流側に配置され、鋼材２の表面に紫外線を照射するブラックライト等の紫外線照射灯５（光源）と、鋼材２の表面のうち被検査部位である紫外線の照射部分に付着している磁粉（紫外線照射により蛍光発光している）を撮像する紫外線カメラ６（撮像部）と、紫外線カメラ６により撮像された画像を処理して磁粉模様から欠陥を検出するの画像処理部８と、磁粉探傷装置の傷検出感度を調整する感度調整部９と、を備えている。

散布部３は、鋼材２の表面に向けて磁粉液を散布するノズルを備えている。ただし、例えば、磁粉液を貯留する磁粉液槽を連続ライン１中に設置して、鋼材２が磁粉液槽中の磁粉液を通って搬送されるようにすれば、磁粉液槽を通過することにより鋼材２の表面に磁粉が付着するので、散布部３は設けなくてもよい。
また、磁化部４の構成は特に限定されるものではないが、本実施形態においては磁性材料製の芯材（図示せず）と、該芯材に巻かれたコイル（図示せず）とを有する電磁石を用いている。芯材の両端部を対向させ、この両端部の間隙部分を鋼材２に近接させて、芯材の中央部に巻かれたコイルに所定の電流値を有する磁化電流（交流電流又は直流電流）を供給すると、鋼材２のうち芯材の両端部間に位置する部位（被検査部位）に磁場が印可され磁化される。

鋼材２の被検査部位の磁化強度は、コイルに供給した磁化電流の電流値、及び、コイルと被検査部位との距離に応じて決まる。よって、コイルに供給する磁化電流の電流値、及び、コイルと被検査部位との距離は、所望の値に変更できるようになっている。すなわち、磁化部４は、鋼材２に近接又は離間する方向（図１，２においては上下方向）に移動可能とされている。

さらに、紫外線照射灯５は、光度を所望の値に変更できるようになっているとともに、鋼材２の被検査部位との距離を所望の値に変更できるようになっている。すなわち、紫外線照射灯５は、鋼材２に近接又は離間する方向（図１，２においては上下方向）に移動可能とされている。
さらに、感度調整部９は、鋼材２の被検査部位の磁化強度及び照度の一方又は両方を調節して、磁粉探傷装置の傷検出感度を調整する機能を有している。前述したように、磁化強度は、コイルに供給した磁化電流の電流値、及び、コイルと被検査部位との距離に応じて決まり、照度は、紫外線照射灯５の光度、及び、紫外線照射灯５と被検査部位との距離に応じて決まる。よって、感度調整部９は、これら４つの要素のうち１つ又は複数（２〜４つ）を変更して、傷検出感度を調整するようになっている。

傷検出感度を調整する場合には、鋼材２の表面に人為的に感度調整用基準欠陥７（以下、単に「基準欠陥７」と記す）を付与した感度調整用被検体２０を利用して行う。すなわち、感度調整用被検体２０の欠陥を検出する検査において基準欠陥７を検出した際の磁粉模様の検出感度が予め定められた値となるように、感度調整部９が前記要素の変更を行う。基準欠陥７及び感度の調整については、後に詳述する。

次に、この磁粉探傷装置を用いて、感度調整用被検体２０に付与した基準欠陥７を検出し、この検出結果に基づいて磁粉探傷装置の感度の調整を行う方法について説明する。
鋼材２の欠陥を検出する検査工程は、種々の被検体を対象にして行われるため、同一の形状、大きさの傷であっても、被検体の規格、形状、及び寸法は、被検体の種類によって同様の検出感度で検出するための磁粉探傷装置の設定条件は種々異なる。また、連続ライン１を搬送される被検体の搬送速度も、一定とは限らない。
被検体の搬送速度、規格、形状、及び寸法がいずれか一つでも異なる場合（例えば、角棒状の鋼材が被検体である場合と丸棒状の鋼材が被検体である場合）は、欠陥の形状、大きさ、深さ等が同一であったとしても、設定すべき傷検出感度は異なることになる。

そこで、被検体となる鋼材２の種類、すなわち、規格（材質）、形状、寸法毎に、実際の被検体と規格（材質）、形状、寸法（以下、これらを総称して被検体条件と記すこともある）が同一の感度調整用被検体２０を準備する。そして、この感度調整用被検体２０には、形状、大きさ、深さが同一の基準欠陥７を人為的に設けておく。そして、この感度調整用被検体２０に対して検査を行ったときに、基準欠陥７に生成する磁粉模様の撮像画像が最適となるように、磁粉探傷装置の傷検出感度を調整する。

ここで、感度調整用被検体２０は、実際の検査を行う製品となる鋼材２に対して基準欠陥７を設けて、これを感度調整用被検体２０としてもよいし、製品となる鋼材２とは別の感度調整専用の感度調整用被検体２０として作製されたものであってもよい。製品に対して基準欠陥７を設ける場合には、基準欠陥７を設けた部位は製品とはできない場合が多いので、後に基準欠陥７を設けた部位を切除する等の処理が必要となる。

傷検出感度の調整に利用するための基準欠陥７の形状、大きさ、深さは特に限定されるものではないが、実際の傷検査において検出しなければならない形状、大きさ、深さを有するものを設ける必要があり、形状の例としては断面Ｖ字状があげられる。そして、感度調整用被検体２０は、基準欠陥７が設けられた部位を下流側に向けて、連続ライン１上を搬送される。このとき、搬送速度は、実際の被検体となる鋼材２を搬送する場合と同じ速度とする。

まず、連続ライン１上を搬送されている感度調整用被検体２０に散布部３から磁粉液を散布して、感度調整用被検体２０の表面に磁粉を付着させる。感度調整用被検体２０は、実際の被検体となる鋼材２を搬送する時と同様に、回転しながら連続ライン１上を搬送させ、感度調整用被検体２０のほぼ全表面に磁粉が付着する。
表面に磁粉が付着した感度調整用被検体２０は、連続ライン１上を下流方向に搬送され、磁化部４と紫外線照射灯５が配置された位置（以下「検査位置」と記す）に至り、磁化部４により磁化されるとともに紫外線照射灯５により感度調整用被検体２０の表面に紫外線が照射される。感度調整用被検体２０には基準欠陥７が設けられているので、基準欠陥７が設けられている部位（基準部位）が検査位置に至り、磁化と紫外線照射を受ける。すなわち、基準部位が被検査部位となる。

すると、基準欠陥７に対応する磁粉模様が形成されるが、磁粉は蛍光発光するので、この磁粉模様が形成されている被検査部位（紫外線の照射部分）を紫外線カメラ６で撮像する。このとき、基準欠陥７の磁粉模様は、被検査部位の磁化強度及び照度に応じた感度で撮像される。すなわち、設定した装置条件（コイルに供給される磁化電流の電流値、コイルと被検査部位との距離、紫外線照射灯５の光度、紫外線照射灯５と被検査部位との距離）に応じた感度で、基準欠陥７への磁粉模様の生成、紫外線カメラ６による撮像が行われる。

紫外線カメラ６により撮像された画像は画像処理部８に送られ、画像処理に供される。そして、画像の磁粉模様から基準欠陥７を検出する。そして、感度調整部９は、この画像処理部８により得られた基準欠陥７に相当する欠陥の有無、大きさ、形状等の検出結果が、傷検出感度として過不足がないか否かを判定する。
当該検査における基準欠陥７の検出感度は、欠陥の見逃しや過検出なしに高精度で欠陥を検出できる最適値に設定することが好ましいので、磁化強度及び照度の設定を変化させつつ、傷検出感度に過不足がないかを判定し、傷検出感度が最適となる前記装置条件を求める。

すなわち、コイルに供給される磁化電流の電流値、コイルと被検査部位との距離、紫外線照射灯５の光度、紫外線照射灯５と被検査部位との距離のうち少なくとも１つを変更し、被検査部位の磁化強度及び／又は照度を調節する。このとき、感度調整部９は、傷検出感度が最適値となるように、前記４つの要素のうち変更する要素を適宜選択するようになっている。

例えば、基準欠陥７に対する磁粉模様が画像として得られない場合、あるいは、基準欠陥７以外の部分に傷に相当する磁粉模様が認められる場合に、感度調整部９は検出感度に過不足あり（不適）と判定する。検出感度が不足している場合は、磁化強度が弱く基準欠陥７に対する磁粉の凝集が不十分である、及び／又は、紫外線照度が不十分であることが考えられる。また、検出感度が過剰であるとは、基準欠陥７を付与した部分以外にある微細な傷にまで磁粉模様が認められてしまうことであり、磁化強度が強すぎる、及び／又は、紫外線照度が強すぎることが考えられる。したがって、まず、紫外線照射灯５の光度、及び／又は、紫外線照射灯５と被検査部位との距離を変化させて照度を変化させつつ、さらに、磁化電流の電流値、及び／又は、コイルと被検査部位との距離を変化させて磁化強度を変化させつつ、傷検出感度が最適となる照度及び磁化強度値を探索する。

ここで、「傷検出感度が最適となる」とは、基準欠陥７相当部位の画像に、基準欠陥７と同等の大きさの磁粉模様があり、基準欠陥７相当部位以外の部分には磁粉模様がないことである。すなわち、被検査部位の画像に基準欠陥７に相当する磁粉模様のみが検出される場合を最適とする。なお、検出感度の適否判断基準として、基準欠陥７の大きさ（幅、長さ）に応じた磁粉模様の大きさの範囲を予め定めておく。
感度調整部９が行なうこの作業の例を、図３のフローチャートを参照して説明する。この例では、照度を設備仕様の最小値から最大値まで、磁化強度を設備仕様の最小値から最大値まで変化させつつ、傷検出感度の最適値を探索する場合を示している。

まず、ステップＳ１において、照度Ｘを初期値（最小値）Ｘ０に、磁化強度Ｙを初期値（最小値）Ｙ０に設定する。ステップＳ２では、紫外線カメラ６に撮像指令を送って撮像を行わせ、得られた画像を処理した結果を画像処理部８から取得する。ステップＳ３では、取得した検出結果が基準欠陥７を付与した部位に同等の傷有として判定され、かつ、基準欠陥７以外の部分に傷が認められていない場合を「検出感度が適」、それ以外の場合を「検出感度は不適」として判定し、この判定結果を記録する。

次に、ステップＳ４において、照度Ｘが設備仕様の上限Ｘｍａｘよりも小さいかを判断し、Ｘ＜Ｘｍａｘである場合には、ステップＳ５で照度ＸをＸ＋αの値に設定し直す。そして、ステップＳ２、ステップＳ３を、ステップＳ４でＸ＜Ｘｍａｘを満足しなくなるまで繰り返すことで、磁化強度ＹをＹ０に固定した状態で照度をαずつ変化させていき、その都度、検出感度の結果の適、不適の判定結果を記録する。

ステップＳ４にてＸ＜Ｘｍａｘを満足しなくなった場合、照度Ｘを再度初期値Ｘ０に設定し直し（ステップＳ６）、次にステップＳ７で磁化強度Ｙが設備仕様の上限Ｙｍａｘよりも小さいかを判断し、Ｙ＜Ｙｍａｘである場合には、ステップＳ８で磁化強度ＹをＹ＋βの値に設定し直す。そして、前述のステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ５の処理を行って、設定し直された磁化強度Ｙに固定した状態で照度をαずつ変化させていき、その都度、検出感度の結果の適、不適の判定結果を記録する。この処理を磁化強度Ｙをβずつ変化させていって、その都度判定結果を記録する処理を、ステップＳ７でＹ＜Ｙｍａｘを満足しなくなるまで行う。
ステップＳ７でＹ＜Ｙｍａｘを満足しないと判断したら、ステップＳ３で記録された判定結果から、判定が検出感度適となった照度Ｘ、磁化強度Ｙの値を抽出し、それぞれの適正範囲を算出する（ステップＳ９）。そして、得られたそれぞれの適正範囲の中心値を最適値とする（ステップＳ１０）。

以上の処理において、ステップＳ５におけるαは、照度を調整するにあたって、照度を段階的に変化させる際の変化量であり、傷検出を最適に行える照度範囲の幅の量に応じて予め決めておく。また、ステップＳ７におけるβは、磁化強度を調整するにあたって、磁化強度を段階的に変化させる際の変化量であり、傷検出を最適に行える磁化強度範囲の幅の量に応じて予め決めておけばよい。すなわち、これらα、βの値をあまりに大きくしすぎると、照度、磁化強度の最適値を見出せなくなることとなるので、経験的に分っている検出感度が最適となる照度及び磁化強度の幅よりも小さい値としておけばよい。

また、照度は、前述の通り、紫外線照射灯５の光度、及び、紫外線照射灯５と被検査部位との距離によって変化するので、照度Ｘの設定は、紫外線照射灯５の光度、あるいは、紫外線照射灯５と被検査部位との距雛のいずれかを調整して行うようにしてもよいし、紫外線照射灯５の光度、及び、紫外線照射灯５と被検査部位との距離の両方を調整して設定するようにしてもよい。

さらに、磁化強度は、コイルに供給した磁化電流の電流値、及び、コイルと被検査部位との距離に応じて決まるので、磁化強度Ｙの設定は、電流値あるいはコイルと被検査部位との距離のいずれかを調整して行うようにしてもよし、電流値及びコイルと被検査部位との距離の両方を調整して行うようにしてもよい。
なお、被検体２の規格、形状、寸法が同一であっても、磁粉探傷を行う際の搬送速度が種々変更される場合には、搬送速度条件毎に図３のフローチャートに従った照度Ｘ、磁化強度Ｙの最適値の探索を行うようにする。つまり、被検体条件として搬送速度を入れておくようにする。

ここで、被検体条件として規格、寸法、形状、さらには、搬送速度の全ての条件毎に感度調整を行うことは、必ずしも必要ない。例えば．形状が１種類のものしか処理しない磁粉探傷装置であれば、形状について区分する必要はないし、規格、寸法、搬送速度についても同様である。すなわち、規格、寸法、形状、搬送速度の少なくとも１種の条件を被検体条件として、この被検体条件毎に感度調整を行うようにすればよい。

なお、被検体条件は、厳密には条件が異なっても、類似したものはまとめて一つの区分とすることができる。例えば、被検体として直径５０〜１００ｍｍの丸棒を用いて磁粉探傷を行うときに、径寸法を被検体条件とする場合は、直径５０ｍｍ以上６０ｍｍ以下、直径６０ｍｍ超７０ｍｍ以下、直径７０ｍｍ超８０ｍｍ以下、直径８０ｍｍ超９０ｍｍ以下、直径９０ｍｍ超１００ｍｍ以下の５区分とし、各区分毎に感度調整を行うようにすればよい。

磁粉探傷装置は、基準欠陥７を検出した際の傷検出感度が最適値となる磁化強度及び照度の各データ値を格納するデータベース部を備えているとよい。このデータベース部は、被検体条件が異なる種々の感度調整用被検体２０について傷検出感度の調整を行った際に、傷検出感度を最適値とするための磁化強度及び照度の各データ値をその都度格納し、蓄積するようになっている。そして、これらデータ値は、被検体条件に基づいて分類され格納されるようになっている。すなわち、被検体の搬送速度、規格、形状、寸法と、磁化強度及び照度の各データ値とが関連づけられて格納されている。

感度調整部９は、実際の被検体の検査作業を行うにあたっては、これから検査すべき被検体と被検体条件が一致する分類についての磁化強度及び照度の各データ値をデータベース部から取得する。そして、データベース部から取得したデータ値に基づいて、磁化強度及び照度の少なくとも一方を調節して、傷検出感度を最適値に調整するようになっている。

その際には、磁化強度及び照度が、データベース部から取得したデータ値と一致するように、感度調整部９が装置条件を変更する。すなわち、コイルに供給される磁化電流の電流値、コイルと被検査部位との距離、紫外線照射灯５の光度、紫外線照射灯５と被検査部位との距離のうち少なくとも１つを変更する。
このように、感度調整用被検体２０を用いて傷検出感度の調整を行い、この結果得られた磁化強度及び照度の最適値をデータベース部に格納しておけば、後はデータベース部から取得したデータ値に基づいて磁化強度及び照度を調節することで、被検体条件に応じた最適な傷検出感度に設定できる。よって、搬送速度、規格、形状、寸法が異なる種々の被検体を連続的に検査する場合であっても、測定者がその都度傷検出感度を最適化するための磁化強度及び照度の条件を見つける必要はなく、感度調整にかかる手間が格段に小さくなる。

なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
例えば、本実施形態においては、磁化強度と照度との両方について設定を変化させつつ、傷検出感度に過不足がないかを判定するようにして、最終的に最適な傷検出感度が得られる磁化強度及び照度の条件を得るにようにしているが、磁化強度及び照度のいずれか一方についてのみの設定を変化させつつ、該一方についての最適条件の探索を行うようにしてもよい。

例えば、照度は一条件に固定としておき、磁化強度のみの設定を変化させて基準欠陥７の撮像を行い、得られた磁化強度毎の撮像画像から最適な磁化強度のみを探索するようにしてもよい。この場合、照度については磁化強度を調整しさえすれば、必ず最適感度が得られる条件に固定しておく必要がある。逆に、磁化強度を固定して照度を変化させて基準欠陥７の撮像を行い、得られた照度毎の撮像画像から最適な照度のみを探索するようにしてもよい。この場合、磁化強度については照度を調整しさえすれば、必ず最適感度が得られる条件に固定しておく必要がある。

また、本実施形態においては、被検体として鋼材２を用いた場合を例に説明したが、被検体は強磁性体であるならば特に限定されるものではなく、種々の材質のものが適用できる。
さらに、本実施形態においては、磁粉を分散させた液体（磁粉液）を散布して被検体の表面に磁粉を付着させたが（湿式）、磁粉を分散させた気体を噴射して被検体の表面に磁粉を付着させてもよい（乾式）。湿式の分散媒としては、例えば水や有機溶剤（例えば白灯油）があげられ、乾式分散媒としては、例えば空気があげられる。

さらに、本実施形態においては、磁粉として蛍光磁粉を用いたが、可視光下で使用する非蛍光磁粉（普通磁粉）を用いてもよい。非蛍光磁粉としては、鉄粉や着色磁粉（鉄粉等の磁性粉に顔料等を付着させて着色したもの）があげられる。非蛍光磁粉を用いる場合には、可視光を照射する可視光照射灯を光源として用いる必要がある。
さらに、本実施形態においては、鋼材２の磁化方法として前記のような電磁石を使用する方法を採用したが、その他の慣用の磁化方法を採用することも可能である。例えば、軸通電法、直角通電法、プロッド法、電流貫通法、コイル法、磁束貫通法等を採用してもよい。

１ 連続ライン
２ 鋼材
３ 散布部
４ 磁化部
５ 紫外線照射灯
６ 紫外線カメラ
７ 感度調整用基準欠陥
８ 画像処理部
９ 感度調整部
２０ 感度調整用被検体

Claims (10)

1. 搬送されている被検体の被検査部位に対して磁粉の付着、磁化、及び光の照射を行い、前記被検査部位を撮像し、撮像された画像の磁粉模様から前記被検体の表面又は表面近傍部分の欠陥を検出する磁粉探傷における傷検出感度調整方法であって、
   傷検出を行う被検体の規格、寸法、形状、及び搬送速度の少なくとも１種の条件を被検体条件として、該被検体条件毎に、感度調整用基準欠陥を設けた感度調整用被検体に対して磁化強度及び／又は前記光の照度の設定条件を変化させつつ前記磁化及び前記光の照射を行って前記感度調整用基準欠陥を設けた部位を撮像し、前記設定条件毎に撮像された画像に基づいて、前記被検体条件毎に前記設定条件を、前記感度調整用基準欠陥に相当する磁粉模様のみが検出される条件に調整することを特徴とする磁粉探傷における傷検出感度調整方法。
2. 前記磁化は、芯材に巻かれたコイルを有する電磁石を前記被検査部位に対向させることにより行い、前記コイルに供給する磁化電流、及び、前記コイルと前記被検査部位との距離の少なくとも一方を変化させることにより、前記磁化強度の設定条件を変化させることを特徴とする請求項１に記載の磁粉探傷における傷検出感度調整方法。
3. 前記光を照射する光源の光度、及び、該光源と前記被検査部位との距離の少なくとも一方を変化させることにより、前記照度の設定条件を変化させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁粉探傷における傷検出感度調整方法。
4. 搬送されている被検体の被検査部位に対して磁粉の付着、磁化、及び光の照射を行い、前記被検査部位を撮像し、撮像された画像の磁粉模様から前記被検体の表面又は表面近傍部分の欠陥を検出する磁粉探傷方法であって、
   傷検出を行う被検体の規格、寸法、形状、及び搬送速度の少なくとも１種の条件を被検体条件として、該被検体条件毎に、感度調整用基準欠陥を設けた感度調整用被検体に対して磁化強度及び／又は前記光の照度の設定条件を変化させつつ前記磁化及び前記光の照射を行って前記感度調整用基準欠陥を設けた部位を撮像し、前記設定条件毎に撮像された画像に基づいて、前記感度調整用基準欠陥に相当する磁粉模様のみが検出される最適設定条件を前記被検体の前記被検体条件毎に求め、求めた前記被検体条件毎の前記最適設定条件をデータベース部に格納し、
   被検体を磁粉探傷するにあたっては、予め求めておいた該被検体の被検体条件に応じた前記最適設定条件を前記データベース部から取得し、取得した前記最適設定条件に前記磁化強度及び／又は前記光の照度を設定して該被検体の磁粉探傷を行うことを特徴とする磁粉探傷方法。
5. 前記磁化は、芯材に巻かれたコイルを有する電磁石を前記被検査部位に対向させることにより行い、前記コイルに供給する磁化電流、及び、前記コイルと前記被検査部位との距離の少なくとも一方を変化させることにより、前記磁化強度の設定条件を変化させることを特徴とする請求項４に記載の磁粉探傷方法。
6. 前記光を照射する光源の光度、及び、該光源と前記被検査部位との距離の少なくとも一方を変化させることにより、前記照度の設定条件を変化させることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の磁粉探傷方法。
7. 搬送されている被検体の被検査部位に対して磁化及び光の照射を行い、前記被検査部位を撮像し、撮像された画像の磁粉模様から前記被検体の表面又は表面近傍部分の欠陥を検出する磁粉探傷装置であって、
   前記被検体を磁化する磁化部と、
   前記被検体に光を照射する光源と、
   前記被検査部位を撮像する撮像部と、
   前記撮像部により撮像された画像を処理して磁粉模様から欠陥を検出する画像処理部と、
   前記被検査部位の磁化強度及び照度の少なくとも一方を調節する感度調整部と、
   を備え、
   前記感度調整部は、前記被検体に設けられた感度調整用基準欠陥について前記画像処理部が検出した検出結果に基づき、前記感度調整用基準欠陥の検出感度が、前記感度調整用基準欠陥に相当する磁粉模様のみが検出される最適感度となるように、前記磁化部による磁化強度及び／又は前記光源による照度の設定条件を調整するようになっていることを特徴とする磁粉探傷装置。
8. 前記感度調整用基準欠陥の検出感度が前記最適感度となるように調整された前記磁化強度及び／又は前記照度の設定条件を、被検体の規格、寸法、形状、及び搬送速度の少なくとも１種の条件を被検体条件として該被検体条件毎に格納するデータベース部を備え、
   被検体を磁粉探傷するにあたっては、前記感度調整部が、前記被検体条件毎に格納された前記設定条件を前記データベース部から取得し、取得した前記設定条件に前記磁化強度及び／又は前記照度を調整することを特徴とする請求項７に記載の磁粉探傷装置。
9. 前記磁化部は、芯材に巻かれたコイルを有する電磁石を備えており、
   前記感度調整部は、前記コイルに供給する磁化電流、及び、前記コイルと前記被検査部位との距離の少なくとも一方の条件を、前記磁化強度の設定条件として調整することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の磁粉探傷装置。
10. 前記感度調整部は、前記光源の光度、及び、前記光源と前記被検査部位との距離の少なくとも一方の条件を、前記照度の設定条件として調整することを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の磁粉探傷装置。

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