JP2023507637A - 鋼板表面材質検査装置及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、渦電流を介して鋼板の材質を正確かつ迅速に検査することができる鋼板表面材質検査装置及び方法を提供するものであって、一実施例において、鋼板に渦電流を発生させて鋼板の表面材質を判断する鋼板表面材質検査装置として、鋼板に向かって配置される渦電流検査器；及び上記渦電流検査器が固定されるフレーム；を含み、上記渦電流検査器は、一方向のみに交流磁界を形成するように配置されるコイル部；上記コイルに連結された交流電源部；上記コイルに連結されたセンサ部；及び上記センサ部に連結され、上記センサ部を介して得られた測定信号によって鋼板の材質を判断する材質判断部；を含む鋼板表面材質検査装置を提供する。

Description

本発明は、鋼板表面材質検査装置及び方法に関するものである。

一般的な硬度測定方法は、被測定体の表面部位に特定荷重で力を加え、その形態に応じて硬度の強度を測定する破壊的な方法が広く用いられる。このような方法は、破壊される区間の形状を測定して硬度値を計算する方式である。しかし、一般的に用いられる鋼板の場合、長さが数メートルから十数メートル、幅が数メートル程度であり、このような鋼板の全面積に対する硬度を測定するために従来の方法で全区間の硬度を測定することは現実的に不可能である。

特許文献１や特許文献２のように接触することなく交流電源が印加されるコイルを介して鋼板に渦電流を発生させて鋼板の特性を測定する技術が開発されたが、正確度が不十分であり、板状素材を迅速かつ正確に測定できないという問題がある。

特開２０００－２２７４２１号公報 国際公開第２０１８／０１０７４３号

本発明は、従来技術の問題を解決するためのものであり、渦電流を介して鋼板の材質を正確かつ迅速に検査することができる鋼板表面材質検査装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、以下の鋼板表面材質検査装置及び方法を提供する。

本発明は、一実施例において、鋼板に渦電流を発生させて鋼板の表面材質を判断する鋼板表面材質検査装置であって、鋼板に向かって配置される渦電流検査器；及び上記渦電流検査器が固定されるフレーム；を含み、上記渦電流検査器は、一方向のみに交流磁界を形成するように配置されるコイル部；上記コイルに連結された交流電源部；上記コイルに連結されたセンサ部；及び上記センサ部に連結され、上記センサ部を介して得られた測定信号を介して鋼板の材質を判断する材質判断部；を含む鋼板表面材質検査装置を提供する。

このとき、上記鋼板は圧延された鋼板であり、上記一方向は上記鋼板の圧延方向であることができる。

一実施例において、上記交流電源部は、上記コイルに０．５ｋＨｚ～１０ｋＨｚの電流を供給することができ、上記渦電流検査器は、鋼材に向かって両端部が配置される「コ」字、「Ｃ」字、「Ｕ」字または「Ｖ」字状のヨーク部をさらに含み、上記コイル部は上記ヨーク部の中央部に巻かれていることができる。

一実施例において、上記ヨーク部の両端部は鋼板の圧延方向に垂直に配置されることができる。

一実施例において、渦電流検査器の前方に配置されて渦電流検査器に移動される鋼板を脱磁させる脱磁ユニットをさらに含むことができる。

一実施例において、上記材質判断部は、上記鋼板と上記センサ部との距離を考慮して材質を判断することができ、上記渦電流検査器は上記コイルに連結されてリフトオフ補償値を測定して上記材質判断部に提供するリフトオフ補償部をさらに含むことができる。

一実施例において、上記リフトオフ補償部は、上記交流電源が提供する電流周波数の共振周波数を提供したときのキュー因子（Ｑ ｆａｃｔｏｒ）を測定して上記材質判断部に提供し、上記材質判断部は上記リフトオフ補償部の測定値を補償係数として、上記センサの測定信号を変換して得られた信号で材質を判断することができる。

一実施例において、上記渦電流検査器は、上記フレームに設けられて距離を測定することができる距離測定器をさらに含み、上記距離測定器の測定値は上記材質判断部に提供され、上記材質判断部は上記距離測定値を考慮して鋼板の材質を判断することもできる。

または、本発明は、渦電流を発生させて圧延された鋼板の材質を判断する鋼板表面材質判断方法であって、コイルを介して圧延された鋼板の圧延方向のみに交流磁界を形成する磁界形成段階；上記コイルに連結されたセンサを介して信号を測定する信号測定段階；及び上記信号測定段階で得られた信号に基づいて測定部位で上記鋼板の材質を判断する材質判断段階；を含むことを特徴とする鋼板表面材質判断方法を提供する。

本発明は、一実施例において、上記交流磁界は、０．５～１０ｋＨｚの周波数の電流によって形成されることができる。

一実施例において、上記センサはコイルのインピーダンス信号を測定することができ、上記材質判断段階は鋼板とセンサとの距離を考慮して材質を判断することができる。

一実施例において、上記鋼板表面材質判断方法は、上記コイルに連結されたリフトオフ補償部を介してリフトオフ補償値を測定するリフトオフ補償値測定段階；をさらに含み、上記材質判断段階は、上記リフトオフ補償部の補償値を補償係数として、上記センサの測定信号を変換して得られた信号で鋼板の材質を判断することができる。

一実施例において、上記リフトオフ補償値の測定段階で上記リフトオフ補償部は、上記交流電源が提供する電流周波数の共振周波数を提供したときのキュー因子（Ｑ ｆａｃｔｏｒ）を測定することができる。

上記構成により、本発明は、渦電流を介して鋼板の材質を正確かつ迅速に検査することができる鋼板表面材質検査装置及び方法を提供することができる。

渦電流による鋼板材質検査の概念図である。 素材によるＢＨカーブ図である。 図１に示した渦電流検査器の概略図である。 図３の渦電流検査器で得られた測定信号と硬度とのグラフである。 本発明の第１実施例による検査装置の概略図である。 図１に示した渦電流検査器の平面概略図である。 図１に示した渦電流検査器の側面概略図である。 図５の渦電流検査器で得られた測定信号のグラフである。 鋼板の長さ方向に沿った実際の硬度グラフである。 図５の検査装置によって測定された測定信号と硬度との関係グラフである。 本発明の第２実施例による検査装置の概略図である。 図１１の検査装置の平面概略図である。 図１１の検査装置の鋼板長さ方向に沿った測定信号グラフである。 本発明の第３実施例による検査装置の概略図である。 図１４の渦電流検査器の測定方式を示した概略図である。 図１４のセンサ部によって測定信号グラフである。 図１４のリフトオフ補償部によって測定された信号グラフである。 図１６の測定信号を図１７のリフトオフ補償信号で補償した最終信号グラフである。 図１４の測定信号と図１８の最終信号グラフを一緒に示したグラフである。 図１８の最終信号と硬度との関係を示したグラフである。 第４実施例による検査装置の概略図である。 本発明の検査方法の順序図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるように好ましい実施例を詳細に説明する。

厚板は送油管やガスパイプとして用いられることができ、このような場合に内部を通過する物質による問題がないように剛性及び耐Ｓｏｕｒ性能が必要である。通常、剛性及び耐Ｓｏｕｒ性を有する厚板としては、ＴＭＰＣ鋼（Ｔｈｅｒｍｏ－Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｓｔｅｅｌ）が用いられる。

このような厚板において、厚板の硬度が基準硬度である２００Ｈｖよりも高硬度（２５０Ｈｖ）以上である場合に、このような高硬度部位が高圧の条件下でＨ２Ｓと反応することでクラックが発生してパイプが破壊される水素有機クラック（ＨＩＣ）が発生することがある。このような内容は、「ＤＮＶ－ＯＳ－Ｆ１０１(Ｓｕｂｍａｒｉｎｅ Ｐｉｐｅｌｉｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ)」や「ＡＰＩ ５Ｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｌｉｎｅ Ｐｉｐｅ」にも開示されている。

したがって、厚板は表層下部位の硬度を正確に判断して今後発生される可能性のある欠陥を予防することが必要である。特に、原料輸送管に事故が発生される場合には、人的／物的の損失だけでなく、環境汚染などの複合的な問題が大きく発生するという点で、高強度、高耐食鋼の厚板の全領域に対する正確な硬度の測定が求められ、本発明は高強度、高耐食鋼の厚板の硬度を正確に測定することができる方法を提供する。

以下では、厚板において、正確な硬度を測定することができる鋼板材質検査装置を実施例を中心に説明する。

図１には、渦電流による鋼板材質検査の概念図が示されている。交流電源２がコイル１に連結された状態で、対象材である鋼板Ｓに交流磁界を適用すると、対象材である鋼板Ｓには渦電流が発生し、当該コイル１によって鋼板Ｓに発生した渦電流を検出することができる。図２の素材によるＢＨカーブ図から分かるように、各素材別に透磁率が異なるため、検出された信号を介して鋼板の素材を確認することができる。

図３には、図１に示した渦電流検査器の平面概略図が示されており、図４には、図３の渦電流検査器で得られた測定信号と硬度とのグラフが示されている。

図３に示したように、コイル１は鋼板Ｓの垂直方向を中心に巻かれているため、交流磁界はコイル１を中心に半径方向に形成される。コイル１で測定された信号を実際の硬度と比較した図４のグラフから分かるとおり、信号強度が実際の硬度との関連性を有することができず、これは実際の測定において、正確な測定ができないことを意味する。

本発明の発明者は、ほとんどの鋼板、特に厚板が圧延材であり、圧延材は圧延を経る過程で異方性材料となることが信号に影響を与えることを確認した。特に、図３の点線領域から分かるとおり、圧延方向Ｒｄと磁場方向が交差する場合に信号が歪むことを確認した。これにより、本発明の鋼板材質検査装置を導出した。

図５には、本発明の第１実施例による検査装置の概略図が示されており、図６には、図１に示した渦電流検査器の平面概略図、図７には、図１に示した渦電流検査器の側面概略図が示されている。

図５に示したように、本発明による検査装置は、鋼板Ｓに向かって配置される渦電流検査器１００；及び上記渦電流検査器１００が固定されるフレーム；を含み、上記渦電流検査器１００は、一方向のみに交流磁界を形成するように配置されるコイル部１０１；上記コイルに連結された交流電源部１０２；上記コイルに連結されたセンサ部１１０；及び上記センサ部１１０に連結され、上記センサ部１１０を介して得られた測定信号によって鋼板の材質を判断する材質判断部１２０；を含む。この実施例において、渦電流検査器１００が固定された状態で鋼板Ｓが移動しながら鋼板Ｓの全領域に対して材質、或いは硬度を検査するが、これに制限されるものではなく、鋼板Ｓが固定された状態で、或いは鋼板Ｓの移動とともに渦電流検査器１００が移動されながら鋼板Ｓを検査することも可能である。

渦電流検査器１００は、コイル部１０１が巻かれているヨーク部１０３を含み、ヨーク部１０３は、鋼材に向かって両端部が配置される。図６に示したように、ヨーク部１０３の両端部は鋼板Ｓの圧延方向Ｒｄに垂直に配置され、コイル部１０１は上記ヨーク部１０３の中央部に巻かれて圧延方向Ｒｄで磁界（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｆｉｅｌｄ）を形成する。

圧延をする場合には、圧延方向に組織が長くなって異方性が大きくなり、圧延方向、すなわち、組織が長くなった方向に磁場をかけると、渦電流による信号変化が大きくなって正確な材質判断が可能である。

このとき、ヨーク部１０３は、側面から見たとき、図７の（ａ）のように「Ｃ」字または「Ｕ」字状であり、図７の（ｂ）のように「コ」字状であることもでき、「Ｖ」字状であることもできる。すなわち、コイル部１０１が鋼板Ｓの圧延方向に沿って磁界を形成することができるのであれば、他の形状を有することもできる。

交流電源部１０２は、コイル部１０１に連結され、所定の周波数の交流電源１０２をコイル部１０１に提供する。交流電源部１０２では、鋼板Ｓの表面の材質、例えば、硬度や組織相を把握することができるように０．５～１０ｋＨｚの範囲の交流電源を提供する。

センサ部１１０はコイル部１０１に連結され、コイル部１０１の信号を測定する。センサ部１１０で測定された信号は、センサ部１１０に連結された材質判断部１２０に供給される。センサ部１１０は、コイル部１０１のインピーダンス信号を測定して提供することができる。

材質判断部１２０は、センサ部１１０で測定された信号のレベルに基づいて材質、例えば、硬度を判断する。センサ部１１０で測定される信号のレベルは材質と相関関係があるため、信号のレベルに基づいて該当部位の材質を判断することができる。

材質判断部１２０は、表示部１３０に連結され、材質判断部１２０の判断、すなわち、信号分析内容をユーザに表示する。

図８には、鋼板Ｓの長さ方向に沿った実際の硬度グラフが示されており、図９には、図５の検査装置によって測定された測定信号グラフが示されており、図１０には、図５の渦電流検査器で得られた測定信号と実際の硬度との関係を示したグラフである。

図８には、実験に用いた実際の鋼板Ｓを一般的な硬度測定方法（例えば、背景技術で説明した被測定体の表面部位に特定荷重で力を加え、その形態に応じて硬度の強度を測定）で測定し、測定された硬度、すなわち、実際の硬度を示した。

図９は、図５の検査装置によって測定された測定信号グラフであり、図８の実際の硬度グラフと同一傾向を示すことが確認できる。このようなことは図１０で確認できるが、第１実施例で測定されたセンサ部１１０の信号のレベルは硬度と相関関係を有し、したがって、材質判断部１２０がセンサ部１１０の信号のレベルによって硬度を判断する場合に正確な硬度判断が可能であることを確認することができる。

図１１、１２には、本発明の第２実施例が示されている。第２実施例の検査装置は渦電流検査器１００及び脱磁ユニット２００を含む。渦電流検査器１００の場合に第１実施例の渦電流検査器１００と同一であるため、詳細な説明は重複を避けるために省略する。

通常の圧延材の場合に圧延のために板が移動する場合があり、この場合に電磁石を有する天井クレーンに移動される。電磁石で鋼板Ｓを移動させる場合、鋼板Ｓには残留磁化が残り、この残留磁化はセンサ部１１０の信号測定に外乱として作用する。

第２実施例では、このような外乱要素を除去するために、脱磁ユニット２００を含み、脱磁ユニット２００は渦電流検査器１００の前方、すなわち鋼板Ｓが脱磁ユニット２００を通過した後、渦電流検査器１００で検査されるように配置される。

一方、第２実施例において、渦電流検査器１００はフレームＦに固定され、鋼板Ｓの幅方向に沿って複数個が２列に配置される。また、１列の渦電流検査器１００及び２列の渦電流検査器１００は、鋼板Ｓの幅方向に互いにずれて配置され、鋼板Ｓの全領域の検査を一度に行うことができる。

図１３には、図１１の検査装置の鋼板長さの方向に沿った測定信号グラフが示されている。同一鋼板Ｓに対して、脱磁ユニット２００を稼動した時と稼動していない時の長さに応じた信号レベルのグラフで確認できるように、脱磁ユニット２００を稼働した時に信号が急激に変化することが減って、正確な信号レベルの測定が可能であることが確認できる。

図１４には、本発明の第３実施例の概略図が示されている。第３実施例における検査装置は、第２実施例と同様に脱磁ユニット２００及び渦電流検査器１００を含む。上記渦電流検査器１００は、一方向のみに交流磁界を形成するように配置されるコイル部１０１；上記コイルに連結された交流電源部１０２；上記コイルに連結されたセンサ部１１０；上記コイルに連結されたリフトオフ補償部１４０；上記センサ部１１０とリフトオフ補償部１４０に連結され、上記センサ部１１０とリフトオフ補償部１４０を介して得られた測定信号によって鋼板の材質を判断する材質判断部１２０；及び材質判断部１２０の分析結果を表示する表示部１３０を含む。

この実施例において、渦電流検査器１００はコイル部１０１が巻かれているヨーク部をさらに含むことができ、ヨーク部は第１実施例と同一のヨーク部の適用が可能である。第３実施例においてもコイル部１０１は、圧延方向Ｒｄに磁界（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｆｉｅｌｄ）を形成する。

交流電源部１０２は、コイル部１０１に連結され、所定の周波数の交流電源１０２をコイル部１０１に提供する。交流電源部１０２においては、鋼板Ｓの表面の材質、例えば、硬度や組織相を把握することができるように０．５～１０ｋＨｚの範囲の交流電源を提供する。

ＴＭＰＣ鋼の場合に加速冷却を経るようになるが、加速冷却時に冷却水量が不均一になって特定部位に集中される場合、当該部分は表層部位が高硬度化するおそれがある。このような高硬度の表層は、上述のように水素有機クラックを誘発することがあり、０．５～１０ｋＨｚの範囲は様々な理由によって発生される高硬度部位に対しても探測が可能であり、加速冷却によって発生される高硬度欠陥を探側することができる。

また、本発明では、一方向に磁界を形成した後、従来よりも低い周波数範囲で探測することで探測深さも拡張され、様々な理由によって表層に発生される高硬度部位を探測することができる。

センサ部１１０はコイル部１０１に連結され、コイル部１０１の信号を測定する。センサ部１１０で測定された信号は、センサ部１１０に連結された材質判断部１２０に供給される。センサ部１１０は、コイル部１０１のインピーダンス信号を測定して提供することができる。

リフトオフ補償部１４０はコイル部１０１に連結され、リフトオフによって変化される補償計を測定する。例えば、リフトオフ補償部１４０は、交流電源部１０２が提供する電流周波数の共振周波数をコイル部１０１に提供したときのキュー因子（Ｑ ｆａｃｔｏｒ）を測定する。キュー因子は、リフトオフに応じて変動されるため、キュー因子を測定することで、リフトオフを補償することができる補償係数を提供するようになる。

材質判断部１２０は、センサ部１１０で測定された信号のレベルに上記リフトオフ補償部１４０が提供する補償係数を組み合わせて最終信号を得て、その最終信号に基づいて材質、例えば、硬度を判断する。センサ部１１０で測定される信号のレベルは材質と相関関係があり、補償係数はリフトオフと関係があって、この２つを組み合わせて得られた最終信号は、渦電流検査器１００と鋼板Ｓとの間の距離を考慮した信号を得たものであるため、正確な材質判断が可能である。

材質判断部１２０は、表示部１３０に連結され、材質判断部１２０の判断、すなわち信号分析内容をユーザに表示する。

図１６～図１９には、第３実施例によって得られた信号のグラフが開示されている。図１６は、第３実施例のセンサ部１１０が測定した信号がグラフで示されており、図１７は、第３実施例のリフトオフ部１４０が測定したリフトオフ補償係数のグラフが示されており、図１８は、図１６の測定信号及び図１７の測定信号を組み合わせた最終信号のグラフが示されており、図１９は、最終信号（図１７）及びセンサ部１１０の測定信号（図１５）を併せて表示したグラフである。

図１９に示したように、リフトオフ補償部１４０のリフトオフ補償係数がセンサ部１１０の測定信号に組み合わせられた最終信号と、センサ部１１０で測定された測定信号との対比を確認することができる。

図２０から分かるように、リフトオフ補償部１４０の補償信号を受けて、これをセンサ部１１０の信号と組み合わせて実際の硬度と最終信号の相関関係が向上することを確認することができ、これはリフトオフ補償部１４０によって材質判断の正確度が向上することを確認することができる。これに対し、図１９を参照すると、補償前の測定信号の場合に最終信号と異なるパターンを有することが分かり、これによって材質判断の正確度が低下することが分かる。

図２１には、本発明の第４実施例が示されている。第４実施例における検査装置は、第３実施例と同様に脱磁ユニット２００及び渦電流検査器１００を含む。上記渦電流検査器１００は、フレームに固定され、一方向のみに交流磁界を形成するように配置されるコイル部１０１；上記コイルに連結された交流電源部１０２；上記コイルに連結されたセンサ部１１０；フレームに備えられたリフトオフ補償部１４０；上記センサ部１１０及びリフトオフ補償部１４０に連結され、上記センサ部１１０及びリフトオフ補償部１４０を介して得られた測定信号によって鋼板の材質を判断する材質判断部１２０；及び材質判断部１２０の分析結果を表示する表示部１３０を含む。

第４実施例の場合、第３実施例及びリフトオフ補償部１４０を除いては同一であるため、リフトオフ補償部１４０のみを説明し、残りの部分は第３実施例の説明との重複を避けるために省略する。

第４実施例において、リフトオフ補償部１４０は、第３実施例とは異なってコイル部１０１に連結されず、別途に備えられる。すなわち、リフトオフ補償部１４０はフレームに固定／具備され、鋼板Ｓと渦電流検査器１００との距離を測定して測定値を材質判断部１２０に提供する。リフトオフ補償部１４０は、レーザ距離測定計、物理的距離測定計などの様々な距離測定手段になることができる。リフトオフ補償部１４０で得られた距離は、補償係数で材質判断部１２０に提供されてセンサ部１１０から得られた測定信号を補償する。例えば、鋼板Ｓと渦電流検査器１００との距離が離れた場合には、センサ部１１０から測定された信号を増幅する。

図２２には、本発明の検査方法による順序図が示されている。

図２２に示したように、本発明による検査方法は、圧延材の残留磁化を除去する脱磁段階（Ｓ１００）；コイルを介して圧延された鋼板の圧延方向のみに交流磁界を形成する磁界形成段階（Ｓ１１０）；上記コイルに連結されたセンサを介して信号を測定する信号測定段階（Ｓ１２０）；及び上記信号測定段階で得られた信号に基づいて測定部位で上記鋼板の材質を判断する材質判断段階（Ｓ１３０）；を含む。

脱磁段階（Ｓ１００）は脱磁ユニットを介して残留磁化を除去し、鋼板ＳをＢ－Ｈカーブの原点に復帰させる。

磁界形成段階（Ｓ１１０）は、０．５～１０ｋＨｚの周波数の電流を交流電源を介してコイルに供給して形成される。鋼板の圧延方向のみに磁界を形成するように、コイルは圧延方向を中心に巻かれていることが好ましい。

信号測定段階（Ｓ１２０）は、コイルに連結されたセンサを介して渦電流によって変化されるインピーダンス信号を測定する。

材質判断段階（Ｓ１３０）は、上記信号測定段階（Ｓ１３０）で測定された測定信号と材料との関係に基づいて測定部の材質を判断する。このとき、材質は鋼板の表面相であることもでき、硬度であることもできる。

一方、本発明による検査方法は、鋼板とセンサとの距離を考慮して材質を判断することも可能である。一実施例において、上記鋼板表面材質判断方法は、上記コイルに連結されたリフトオフ補償部を介してリフトオフ補償値を測定するリフトオフ補償値測定段階；をさらに含み、上記材質判断段階は、上記リフトオフ補償部の補償値を補償係数として、上記センサの測定信号を変換して得られた信号で鋼板の材質を判断することができる。

このとき、上記リフトオフ補償値の測定段階において、上記リフトオフ補償部は、補償値として上記交流電源が提供する電流周波数の共振周波数を提供したときのキュー因子（Ｑ ｆａｃｔｏｒ）を測定することも可能である。

以上では、本発明の実施例を中心に本発明について説明したが、本発明は実施例に制限されず、多様に変形して実施されることができる。

Ｓ 鋼板 Ｆ フレーム
１００ 渦電流検査器 １０１ コイル部
１０２ 交流電源部 １０３ ヨーク部
１１０ センサ部 １２０ 材質判断部
１３０ 表示部 １４０ リフトオフ補償部

渦電流による鋼板材質検査の概念図である。 素材によるＢＨカーブ図である。 図１に示した渦電流検査器の概略図である。 図３の渦電流検査器で得られた測定信号と硬度とのグラフである。 本発明の第１実施例による検査装置の概略図である。 図１に示した渦電流検査器の平面概略図である。 図１に示した渦電流検査器の側面概略図である。 鋼板の長さ方向に沿った実際の硬度グラフである。 図５の渦電流検査器で得られた測定信号のグラフである。 図５の検査装置によって測定された測定信号と硬度との関係グラフである。 本発明の第２実施例による検査装置の概略図である。 図１１の検査装置の平面概略図である。 図１１の検査装置の鋼板長さ方向に沿った測定信号グラフである。 本発明の第３実施例による検査装置の概略図である。 図１４の渦電流検査器の測定方式を示した概略図である。 図１４のセンサ部によって測定信号グラフである。 図１４のリフトオフ補償部によって測定された信号グラフである。 図１６の測定信号を図１７のリフトオフ補償信号で補償した最終信号グラフである。 図１６の測定信号と図１８の最終信号グラフを一緒に示したグラフである。 図１８の最終信号と硬度との関係を示したグラフである。 第４実施例による検査装置の概略図である。 本発明の検査方法の順序図である。

リフトオフ補償部１４０はコイル部１０１に連結され、リフトオフによって変化される補償係数を測定する。例えば、リフトオフ補償部１４０は、交流電源部１０２が提供する電流周波数の共振周波数をコイル部１０１に提供したときのキュー因子（Ｑ ｆａｃｔｏｒ）を測定する。キュー因子は、リフトオフに応じて変動されるため、キュー因子を測定することで、リフトオフを補償することができる補償係数を提供するようになる。

図１６～図１９には、第３実施例によって得られた信号のグラフが開示されている。図１６は、第３実施例のセンサ部１１０が測定した信号がグラフで示されており、図１７は、第３実施例のリフトオフ部１４０が測定したリフトオフ補償係数のグラフが示されており、図１８は、図１６の測定信号及び図１７の測定信号を組み合わせた最終信号のグラフが示されており、図１９は、最終信号（図１８）及びセンサ部１１０の測定信号（図１６）を併せて表示したグラフである。

一方、本発明による検査方法は、鋼板とセンサとの距離を考慮して材質を判断することも可能である。一実施例において、上記鋼板表面材質検査方法は、上記コイルに連結されたリフトオフ補償部を介してリフトオフ補償値を測定するリフトオフ補償値測定段階；をさらに含み、上記材質判断段階は、上記リフトオフ補償部の補償値を補償係数として、上記センサの測定信号を変換して得られた信号で鋼板の材質を判断することができる。

Claims (19)

1. 鋼板に渦電流を発生させて鋼板の表面材質を判断する鋼板表面材質検査装置であって、
   鋼板に向かって配置される渦電流検査器；及び前記渦電流検査器が固定されるフレーム；を含み、
   前記渦電流検査器は、
   一方向のみに交流磁界を形成するように配置されるコイル部；
   前記コイルに連結された交流電源部；
   前記コイルに連結されたセンサ部；及び
   前記センサ部に連結され、前記センサ部を介して得られた測定信号を介して鋼板の材質を判断する材質判断部；を含む、鋼板表面材質検査装置。
2. 前記鋼板は、圧延された鋼板であり、
   前記一方向は、前記鋼板の圧延方向である、請求項１に記載の鋼板表面材質検査装置。
3. 前記鋼板は、厚板であり、
   前記交流電源部は、前記コイルに０．５ｋＨｚ～１０ｋＨｚの電流を供給することを特徴とする、請求項２に記載の鋼板表面材質検査装置。
4. 前記渦電流検査器は、
   鋼材に向かって両端部が配置される「コ」字、「Ｃ」字、「Ｕ」字または「Ｖ」字状のヨーク部をさらに含み、
   前記コイル部は、前記ヨーク部の中央部に巻かれていることを特徴とする、請求項２に記載の鋼板表面材質検査装置。
5. 前記ヨーク部の両端部は、鋼板の圧延方向に垂直に配置されることを特徴とする、請求項４に記載の鋼板表面材質検査装置。
6. 渦電流検査器の前方に配置され、渦電流検査器に移動される鋼板を脱磁させる脱磁ユニットをさらに含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の鋼板表面材質検査装置。
7. 前記材質判断部は、前記鋼板と前記センサ部との距離を考慮して材質を判断することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の鋼板表面材質検査装置。
8. 前記渦電流検査器は、
   前記コイルに連結されてリフトオフ補償値を測定し、前記材質判断部に提供するリフトオフ補償部をさらに含む、請求項７に記載の鋼板表面材質検査装置。
9. 前記リフトオフ補償部は、前記交流電源が提供する電流周波数の共振周波数を提供したときのキュー因子（Ｑ ｆａｃｔｏｒ）を測定して前記材質判断部に提供することを特徴とする、請求項８に記載の鋼板表面材質検査装置。
10. 前記材質判断部は、前記リフトオフ補償部の測定値を補償係数として、前記センサの測定信号を変換して得られた信号で材質を判断することを特徴とする、請求項８に記載の鋼板表面材質検査装置。
11. 前記渦電流検査器は、
    前記フレームに設けられて距離を測定することができる距離測定器をさらに含み、
    前記距離測定器の測定値は、前記材質判断部に提供され、前記材質判断部は、前記距離測定値を考慮して鋼板の材質を判断することを特徴とする、請求項７に記載の鋼板表面材質検査装置。
12. 鋼板の表面を連続的に検査するように、複数のコイル部が鋼板の幅方向に沿って列をなして配置されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の鋼板表面材質検査装置。
13. 渦電流を発生させて圧延された鋼板の材質を判断する鋼板表面材質判断方法であって、
    コイルを介して一方向のみに交流磁界を形成する磁場形成段階；
    前記コイルに連結されたセンサを介して信号を測定する信号測定段階；及び
    前記信号測定段階で得られた信号に基づいて、測定部位で前記鋼板の材質を判断する材質判断段階；を含むことを特徴とする、鋼板表面材質判断方法。
14. 前記一方向は、圧延された鋼板の圧延方向であることを特徴とする、請求項１３に記載の鋼板表面材質判断方法。
15. 前記交流磁界は、０．５～１０ｋＨｚの周波数の電流によって形成されることを特徴とする、請求項１４に記載の鋼板表面材質判断方法。
16. 前記センサは、コイルのインピーダンス信号を測定することを特徴とする、請求項１５に記載の鋼板表面材質判断方法。
17. 前記材質判断段階は、鋼板とセンサとの距離を考慮して材質を判断することを特徴とする、請求項１５に記載の鋼板表面材質判断方法。
18. 前記コイルに連結されたリフトオフ補償部を介してリフトオフ補償値を測定するリフトオフ補償値の測定段階；をさらに含み、
    前記材質判断段階は、前記リフトオフ補償部の補償値を補償係数として、前記センサの測定信号を変換して得られた信号で鋼板の材質を判断することを特徴とする、請求項１７に記載の鋼板表面材質判断方法。
19. 前記リフトオフ補償値の測定段階において、前記リフトオフ補償部は、前記交流電源が提供する電流周波数の共振周波数を提供したときのキュー因子（Ｑ ｆａｃｔｏｒ）を測定することを特徴とする、請求項１８に記載の鋼板表面材質判断方法。

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