JP2733088B2 - 鋼索の磁気探傷装置 - Google Patents
鋼索の磁気探傷装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は鋼索の磁気探傷装置に関するものである。
［従来の技術］ クレーン、エレベータ、建設機械のように、物体を巻
上げ巻下げする装置や、揚重作業時の玉掛け等に用いる
鋼索は、切断事故が発生すると重大災害につながる可能
性があるため、定期的に点検を行って鋼索を構成する素
線に断線、傷等の欠陥部分がないかを探傷し、必要に応
じて鋼索を取り替えるなどの手段を講じて鋼索の切断事
故を未然に防止するようにしている。
上げ巻下げする装置や、揚重作業時の玉掛け等に用いる
鋼索は、切断事故が発生すると重大災害につながる可能
性があるため、定期的に点検を行って鋼索を構成する素
線に断線、傷等の欠陥部分がないかを探傷し、必要に応
じて鋼索を取り替えるなどの手段を講じて鋼索の切断事
故を未然に防止するようにしている。
従来より提案されている鋼索の探傷方式は、第12図に
示す如く、鋼索１を構成する素線に断線、傷等の欠陥部
分２があると、該欠陥部分２で透磁率が変化するため、
鋼索１を長手方向に磁化した際に磁束３が前記欠陥部分
２から外部へ漏洩することに着目し、その洩れ磁束４を
電気的に検出するようにしたものであり、前記洩れ磁束
４を検出する手段として誘導コイルを用いるものと、感
磁性素子を用いるものとがある。
示す如く、鋼索１を構成する素線に断線、傷等の欠陥部
分２があると、該欠陥部分２で透磁率が変化するため、
鋼索１を長手方向に磁化した際に磁束３が前記欠陥部分
２から外部へ漏洩することに着目し、その洩れ磁束４を
電気的に検出するようにしたものであり、前記洩れ磁束
４を検出する手段として誘導コイルを用いるものと、感
磁性素子を用いるものとがある。
誘導コイルを用いた鋼索の磁気探傷装置の一例として
は特開昭56−44839号公報に開示された装置があり、該
装置は永久磁石によって鋼索を磁化しつつ、該鋼索を長
手方向に移動させ、鋼索の欠陥部分より漏洩する洩れ磁
束を誘導コイルにて検出するようにしている。
は特開昭56−44839号公報に開示された装置があり、該
装置は永久磁石によって鋼索を磁化しつつ、該鋼索を長
手方向に移動させ、鋼索の欠陥部分より漏洩する洩れ磁
束を誘導コイルにて検出するようにしている。
また感磁性素子を用いた鋼索の磁気探傷装置の一例と
しては、特開昭53−7290号公報に開示された装置があ
り、該装置は直流磁界によって鋼索を磁化し、該鋼索の
欠陥部分より漏洩する洩れ磁束を、鋼索の周方向に複数
個且つ鋼索の軸方向に複数列配設した感磁性素子によっ
て検出するようにしている。
しては、特開昭53−7290号公報に開示された装置があ
り、該装置は直流磁界によって鋼索を磁化し、該鋼索の
欠陥部分より漏洩する洩れ磁束を、鋼索の周方向に複数
個且つ鋼索の軸方向に複数列配設した感磁性素子によっ
て検出するようにしている。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、特開昭56−44839号公報に開示された装置の
如く、鋼索を磁化しつつ長手方向に移動させるもので
は、鋼索に径方向の振動が生じると、永久磁石より鋼索
に作用する磁束の分布状態が変化するため、鋼索の欠陥
部分に生じる洩れ磁束以上の磁束の乱れが欠陥のない部
分に生じ、欠陥部分の検出信号のS/N比が悪くなる。
如く、鋼索を磁化しつつ長手方向に移動させるもので
は、鋼索に径方向の振動が生じると、永久磁石より鋼索
に作用する磁束の分布状態が変化するため、鋼索の欠陥
部分に生じる洩れ磁束以上の磁束の乱れが欠陥のない部
分に生じ、欠陥部分の検出信号のS/N比が悪くなる。
特開昭53−7290号公報に開示された装置の如く、鋼索
のストランドの影響あるいは鋼索が振動した際の影響を
避けるために、感磁性素子を複数列配設したものでは、
感磁性素子そのものの指向性が弱いので波長選択が有効
に行われず、また多くの感磁性素子を用いることになる
ので装置の製作が難しく信頼性に欠けるという問題があ
る。
のストランドの影響あるいは鋼索が振動した際の影響を
避けるために、感磁性素子を複数列配設したものでは、
感磁性素子そのものの指向性が弱いので波長選択が有効
に行われず、また多くの感磁性素子を用いることになる
ので装置の製作が難しく信頼性に欠けるという問題があ
る。
本発明は上述の問題点を解決するもので、検出信号S/
Nを向上させて鋼索の欠陥部分の判定を容易に行えるよ
うにすることを目的としている。
Nを向上させて鋼索の欠陥部分の判定を容易に行えるよ
うにすることを目的としている。
［課題を解決するための手段］ 本発明は鋼索を周方向に取り囲み且つ鋼索が長手方向
に通過できる形状で外周面と内周面とが異なる極に磁化
した永久磁石を備えた励磁器と、鋼索の軸線延長方向か
ら見て鋼索の径方向に延びる強磁性体のコアに巻き線を
施した可飽和コイルを、鋼索の側方から見てコ字形状で
鋼索の軸線延長方向に延びる突起部が互いに向き合う２
箇１対のヨークで取り囲むように支持し、前記コアの鋼
索側端部とヨークの鋼索側突起部との間にギャップを形
成した磁気センサをそれぞれ２箇ずつ備えた複数組の磁
気センサヘッドと、前記可飽和コイルを励磁する可飽和
コイル励磁回路と、可飽和コイルに生じた電圧を検波整
流する検波整流回路と、該検波整流回路が出力する電圧
信号を処理して鋼索の残留磁化により鋼索の傷部から発
生する漏洩磁束を検出する信号処理回路とからなるもの
である。
に通過できる形状で外周面と内周面とが異なる極に磁化
した永久磁石を備えた励磁器と、鋼索の軸線延長方向か
ら見て鋼索の径方向に延びる強磁性体のコアに巻き線を
施した可飽和コイルを、鋼索の側方から見てコ字形状で
鋼索の軸線延長方向に延びる突起部が互いに向き合う２
箇１対のヨークで取り囲むように支持し、前記コアの鋼
索側端部とヨークの鋼索側突起部との間にギャップを形
成した磁気センサをそれぞれ２箇ずつ備えた複数組の磁
気センサヘッドと、前記可飽和コイルを励磁する可飽和
コイル励磁回路と、可飽和コイルに生じた電圧を検波整
流する検波整流回路と、該検波整流回路が出力する電圧
信号を処理して鋼索の残留磁化により鋼索の傷部から発
生する漏洩磁束を検出する信号処理回路とからなるもの
である。
［作用］ 鋼索を周方向に取り囲むように励磁器を装着し、鋼索
を固定して励磁器を移動させるか、若しくは励磁器を固
定して鋼索を長手方向に移動させると鋼索は長手方向に
均一に磁化される。
を固定して励磁器を移動させるか、若しくは励磁器を固
定して鋼索を長手方向に移動させると鋼索は長手方向に
均一に磁化される。
可飽和コイル励磁回路によって各磁気センサヘッドの
可飽和コイルを励磁すると、可飽和コイルに鋼索からの
洩れ磁束が作用したときに検波整流回路に電圧信号が出
力され、信号処理回路は前記電圧信号を処理する。
可飽和コイルを励磁すると、可飽和コイルに鋼索からの
洩れ磁束が作用したときに検波整流回路に電圧信号が出
力され、信号処理回路は前記電圧信号を処理する。
本発明の鋼索の磁気探傷装置では、各磁気センサヘッ
ドの可飽和コイルを２箇１対のヨークで取り囲むように
支持し、可飽和コイルのコアの鋼索側端部とヨークの鋼
索側突起部との間にギャップを形成しているので、鋼索
のストランドの撚れに起因する波長の長い洩れ磁束はヨ
ークにシールドされて可飽和コイルに作用せずコアの探
索側端部とヨークの鋼索側突起部との間の長さと同程度
の波長を持つ水平磁束密度の磁束、すなわち鋼索の欠陥
部分から漏洩する波長の短かい洩れ磁束のみが磁気セン
サヘッドの可飽和コイルに作用する。
ドの可飽和コイルを２箇１対のヨークで取り囲むように
支持し、可飽和コイルのコアの鋼索側端部とヨークの鋼
索側突起部との間にギャップを形成しているので、鋼索
のストランドの撚れに起因する波長の長い洩れ磁束はヨ
ークにシールドされて可飽和コイルに作用せずコアの探
索側端部とヨークの鋼索側突起部との間の長さと同程度
の波長を持つ水平磁束密度の磁束、すなわち鋼索の欠陥
部分から漏洩する波長の短かい洩れ磁束のみが磁気セン
サヘッドの可飽和コイルに作用する。
従って、洩れ磁束を検出する段階でノイズ成分を除去
することが可能となり、S/N比の良い検出信号を得るこ
とができる。
することが可能となり、S/N比の良い検出信号を得るこ
とができる。
［実 施 例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第１図から第11図は本発明の一実施例及び装置の作動
を示す図であり、図中第12図と同一の符号を付した部分
は同一物を表わしている。
を示す図であり、図中第12図と同一の符号を付した部分
は同一物を表わしている。
第１図から第４図に示す如く、本発明の鋼索の磁気探
傷装置は、鋼索１は長手方向に磁化するための励磁器５
と、洩れ磁束を検出するための可飽和コイル６を備えた
２箇の磁気センサ７よりなる複数組の磁気センサヘット
8a,8b,8c,8d,8e,8fと、前記可飽和コイル６を励磁する
可飽和コイル励磁回路９と、可飽和コイル６に生じた電
圧を検波整流する検索整流回路10と、該検波整流回路10
が出力する電圧信号を処理する信号処理回路11と、前記
励磁器５及び磁気センサヘッド8a,8b,8c,8d,8e,8fを固
着した保持筒12より構成されている。
傷装置は、鋼索１は長手方向に磁化するための励磁器５
と、洩れ磁束を検出するための可飽和コイル６を備えた
２箇の磁気センサ７よりなる複数組の磁気センサヘット
8a,8b,8c,8d,8e,8fと、前記可飽和コイル６を励磁する
可飽和コイル励磁回路９と、可飽和コイル６に生じた電
圧を検波整流する検索整流回路10と、該検波整流回路10
が出力する電圧信号を処理する信号処理回路11と、前記
励磁器５及び磁気センサヘッド8a,8b,8c,8d,8e,8fを固
着した保持筒12より構成されている。
励磁器５は鋼索１が長手方向に通過できる中空部13を
有し、直径方向上下に分割可能なリング状で、且つリン
グ外周面がＮ極に、リング内周面がＳ極になるように磁
化した２箇１対の永久磁石14a,14bを備えている。
有し、直径方向上下に分割可能なリング状で、且つリン
グ外周面がＮ極に、リング内周面がＳ極になるように磁
化した２箇１対の永久磁石14a,14bを備えている。
各永久磁石14a,14bは、鋼索１が長手方向に内部を通
過でき且つ直径方向上下に分割可能な保持筒12をなす保
持筒上半部15aと保持筒下半部15bの一端部にそれぞれ固
着されている。
過でき且つ直径方向上下に分割可能な保持筒12をなす保
持筒上半部15aと保持筒下半部15bの一端部にそれぞれ固
着されている。
複数組の磁気センサヘッド8a,8b,8c,8d,8e,8fをなす
各磁気センサ７は、鋼索１の軸線延長方向より見て、鋼
索１の径方向に延べるＩ字形状をしたパーマロイ等の強
磁性体のコア16に巻き線17を施した可飽和コイル６と、
鋼索１の側方から見てコ字形状で、鋼索１の軸線延長方
向に延びる鋼索側突起部18及び反鋼索側突起部19が互い
に向き合う２箇１対のヨーク20a,20bとから構成されて
おり、ヨーク20a,20bの向き合う反鋼索側突起部19に
は、可飽和コイル６のコア16の反鋼索側端部21がはさま
れるように固着されている。
各磁気センサ７は、鋼索１の軸線延長方向より見て、鋼
索１の径方向に延べるＩ字形状をしたパーマロイ等の強
磁性体のコア16に巻き線17を施した可飽和コイル６と、
鋼索１の側方から見てコ字形状で、鋼索１の軸線延長方
向に延びる鋼索側突起部18及び反鋼索側突起部19が互い
に向き合う２箇１対のヨーク20a,20bとから構成されて
おり、ヨーク20a,20bの向き合う反鋼索側突起部19に
は、可飽和コイル６のコア16の反鋼索側端部21がはさま
れるように固着されている。
ヨーク20a,20bの向き合う鋼索側突起部18間には、鋼
索１の周方向に延びるギャップ22が形成され、前記鋼索
側突起部18は、各磁気センサ７が周方向に等間隔で配置
されるように、前記保持筒上半部15a若しくは保持筒下
半部15bの他端部近傍に固着されて、隣り合う２箇の磁
気センサ７を１組として６組の磁気センサヘッド8a,8b,
8c,8d,8e,8fを構成している。
索１の周方向に延びるギャップ22が形成され、前記鋼索
側突起部18は、各磁気センサ７が周方向に等間隔で配置
されるように、前記保持筒上半部15a若しくは保持筒下
半部15bの他端部近傍に固着されて、隣り合う２箇の磁
気センサ７を１組として６組の磁気センサヘッド8a,8b,
8c,8d,8e,8fを構成している。
ヨーク20a,20bの鋼索側突起部18間に形成したギャッ
プ22は、各鋼索側突起部18とコア16の鋼索側端部23の間
の、鋼索１の長手方向の寸法ｌが等しいデュアルギャッ
プ構造になっていて、前記保持筒上半部15aと保持筒下
半部15bには、各磁気センサ７のギャップ22に対応する
スリット24が穿設されている。
プ22は、各鋼索側突起部18とコア16の鋼索側端部23の間
の、鋼索１の長手方向の寸法ｌが等しいデュアルギャッ
プ構造になっていて、前記保持筒上半部15aと保持筒下
半部15bには、各磁気センサ７のギャップ22に対応する
スリット24が穿設されている。
励磁器５をなす永久磁石14a,14bを固着した保持筒上
半部15a及び保持筒下半部15bの一端部と、各磁気センサ
７を固着した保持筒上半部15a及び保持筒下半部15bの他
端部近傍との間の長さは20cm程度になっていて、永久磁
石14a,14bの磁束が各磁気センサ７に直接作用しないよ
うになっている。
半部15a及び保持筒下半部15bの一端部と、各磁気センサ
７を固着した保持筒上半部15a及び保持筒下半部15bの他
端部近傍との間の長さは20cm程度になっていて、永久磁
石14a,14bの磁束が各磁気センサ７に直接作用しないよ
うになっている。
第５図は第１図に示す可飽和コイル励磁回路９と検波
整流回路10の詳細を示す回路図であり、可飽和コイル励
磁回路９は、各磁気センサヘッド8a,8b,8c,8d,8e,8fに
備えたそれぞれ２箇の可飽和コイル６に電圧を印加する
ための発振回路25とパルストランス26とから構成され、
前記各磁気センサヘッド8a,8b,8c,8d,8e,8fに備えた２
箇の可飽和コイル６は、電圧が印加された際に互いに励
磁方向が逆向きになるように、第２図及び第３図に示す
巻き線17が施されている。
整流回路10の詳細を示す回路図であり、可飽和コイル励
磁回路９は、各磁気センサヘッド8a,8b,8c,8d,8e,8fに
備えたそれぞれ２箇の可飽和コイル６に電圧を印加する
ための発振回路25とパルストランス26とから構成され、
前記各磁気センサヘッド8a,8b,8c,8d,8e,8fに備えた２
箇の可飽和コイル６は、電圧が印加された際に互いに励
磁方向が逆向きになるように、第２図及び第３図に示す
巻き線17が施されている。
検波整流回路10は、バイアス抵抗R1,R2、ダイオードD
1,D2、抵抗R3,R4、コンデンサC1,C2などで構成され、各
磁気センサヘッド8a,8b,8c,8d,8e,8fに備えた２箇の可
飽和コイル６に作用する磁束の密度に比例して出力端子
27a,27bにアナログ電圧を出力するようになっている。
1,D2、抵抗R3,R4、コンデンサC1,C2などで構成され、各
磁気センサヘッド8a,8b,8c,8d,8e,8fに備えた２箇の可
飽和コイル６に作用する磁束の密度に比例して出力端子
27a,27bにアナログ電圧を出力するようになっている。
第６図は、第１図に示す信号処理回路11の詳細を示す
ブロック図であり、該信号処理回路11は、各磁気センサ
ヘッド8a,8b,8c,8d,8e,8fに備えたそれぞれ２箇の可飽
和コイル６に作用する磁束の密度に比例して、検波整流
回路10より信号として出力されるアナログ電圧から予め
設定したある周波数を超える信号だけを通過させる高域
通過フィルタ28と、前記可飽和コイル励磁回路９に商用
電源を用いることにより信号に混入する商用電源周波数
のハムを除去する帯域阻止フィルタ29と、前記高域通過
フィルタ28とは別の、予め設定した周波数を超える信号
を除去する高域阻止フィルタ30と、信号を増幅する増幅
器31、信号を絶対値変換する絶対値回路32、基準電圧
（Vref）に基づいて信号をデジタル化する比較回路33と
から構成されていて、アナログ電圧出力端子34からは信
号処理されたアナログ電圧が出力するように、また切断
検出出力端子35からは基準電圧と比較処理したオンオフ
信号が出力するようになっている。
ブロック図であり、該信号処理回路11は、各磁気センサ
ヘッド8a,8b,8c,8d,8e,8fに備えたそれぞれ２箇の可飽
和コイル６に作用する磁束の密度に比例して、検波整流
回路10より信号として出力されるアナログ電圧から予め
設定したある周波数を超える信号だけを通過させる高域
通過フィルタ28と、前記可飽和コイル励磁回路９に商用
電源を用いることにより信号に混入する商用電源周波数
のハムを除去する帯域阻止フィルタ29と、前記高域通過
フィルタ28とは別の、予め設定した周波数を超える信号
を除去する高域阻止フィルタ30と、信号を増幅する増幅
器31、信号を絶対値変換する絶対値回路32、基準電圧
（Vref）に基づいて信号をデジタル化する比較回路33と
から構成されていて、アナログ電圧出力端子34からは信
号処理されたアナログ電圧が出力するように、また切断
検出出力端子35からは基準電圧と比較処理したオンオフ
信号が出力するようになっている。
以下、本発明の鋼索の磁気探傷装置の作動について説
明する。
明する。
鋼索１の探傷を行う際には、第１図に示す如く、励磁
器５及び保持筒12で長手方向に延びる鋼索１を周方向に
取り囲むように磁気探傷装置を装着し、該磁気探傷装置
を固定しておいて、鋼索１を矢印Ａ方向へ移動させる
か、若しくは鋼索１を固定しておいて、磁気探傷装置を
矢印Ｂ方向へ移動させるようにして鋼索１を長手方向に
均一に磁化するとともに、可飽和コイル励磁回路９によ
って、各磁気センサヘッド8a,8b,8c,8d,8e,8fに備えた
それぞれ２箇の可飽和コイル６を磁気的飽和状態にまで
励磁し、磁化した鋼索１の探傷を行う。
器５及び保持筒12で長手方向に延びる鋼索１を周方向に
取り囲むように磁気探傷装置を装着し、該磁気探傷装置
を固定しておいて、鋼索１を矢印Ａ方向へ移動させる
か、若しくは鋼索１を固定しておいて、磁気探傷装置を
矢印Ｂ方向へ移動させるようにして鋼索１を長手方向に
均一に磁化するとともに、可飽和コイル励磁回路９によ
って、各磁気センサヘッド8a,8b,8c,8d,8e,8fに備えた
それぞれ２箇の可飽和コイル６を磁気的飽和状態にまで
励磁し、磁化した鋼索１の探傷を行う。
第７図に示す如く、鋼索１を固定し、励磁器５を矢印
Ａ方向へ移動させたとすると、鋼索１は励磁器５が通過
する際に、該励磁器５をなす永久磁石14a,14bの磁束
３、すなわち励磁器５の外周面のＮ極から励磁器５の内
周面のＳ極へ作用している磁束３によって長手方向に均
一に磁気的飽和状態にまで磁化される。
Ａ方向へ移動させたとすると、鋼索１は励磁器５が通過
する際に、該励磁器５をなす永久磁石14a,14bの磁束
３、すなわち励磁器５の外周面のＮ極から励磁器５の内
周面のＳ極へ作用している磁束３によって長手方向に均
一に磁気的飽和状態にまで磁化される。
鋼索１を長手方向に均一に磁化すると、第12図に示す
如く、鋼索１を構成する素線に断線、傷等の欠陥部分２
があると、その部分から磁束３が外部へ洩れ磁束４とし
て漏洩するようになるが、実際には欠陥部分２がなくて
も鋼索１のストランドの撚りに起因する磁気抵抗の変化
で鋼索１から外部へ磁束３が漏洩する。
如く、鋼索１を構成する素線に断線、傷等の欠陥部分２
があると、その部分から磁束３が外部へ洩れ磁束４とし
て漏洩するようになるが、実際には欠陥部分２がなくて
も鋼索１のストランドの撚りに起因する磁気抵抗の変化
で鋼索１から外部へ磁束３が漏洩する。
このストランドの撚りに起因する洩れ磁束はストラン
ドのピッチに比例した波長で鋼索１の長手方向全長にわ
たって生じる。
ドのピッチに比例した波長で鋼索１の長手方向全長にわ
たって生じる。
第８図は、鋼索のストランドの撚りに起因する洩れ磁
束αと素線の断線等の欠陥による洩れ磁束βの関係を示
すグラフであり、縦軸方向は磁界の強さ、横軸方向は鋼
索１の変位を示している。
束αと素線の断線等の欠陥による洩れ磁束βの関係を示
すグラフであり、縦軸方向は磁界の強さ、横軸方向は鋼
索１の変位を示している。
ストランドの撚りに起因する洩れ磁束αは前述した如
く、鋼索１の長手方向にストランドのピッチに比例して
ほぼ正弦波状に現われるが、素線の断線等の欠陥による
洩れ磁束βは非常に短かい波長で局所的に現われる。
く、鋼索１の長手方向にストランドのピッチに比例して
ほぼ正弦波状に現われるが、素線の断線等の欠陥による
洩れ磁束βは非常に短かい波長で局所的に現われる。
一方、磁気センサヘッド8a,8b,8c,8d,8e,8fの励磁さ
れた２箇の可飽和コイル６に外部からの磁束が作用して
いないときには、２箇の可飽和コイル６のインダクタン
スは同一であり、各可飽和コイル６の両端に生じる電圧
は等しく、従って２箇の可飽和コイル６とともにブリッ
ジを形成する検波整流回路10の出力端子27a,27bの電位
差は0Vであるが、２箇の可飽和コイル６に外部からの磁
束が作用すると２箇の可飽和コイル６のインダクタンス
が差動的に変化して、ブリッジを形成する検波整流回路
10の出力端子27a,27b間に外部からの磁束の強さに比例
した正負の電力がＮ極Ｓ極に対応して出力されるように
なる。
れた２箇の可飽和コイル６に外部からの磁束が作用して
いないときには、２箇の可飽和コイル６のインダクタン
スは同一であり、各可飽和コイル６の両端に生じる電圧
は等しく、従って２箇の可飽和コイル６とともにブリッ
ジを形成する検波整流回路10の出力端子27a,27bの電位
差は0Vであるが、２箇の可飽和コイル６に外部からの磁
束が作用すると２箇の可飽和コイル６のインダクタンス
が差動的に変化して、ブリッジを形成する検波整流回路
10の出力端子27a,27b間に外部からの磁束の強さに比例
した正負の電力がＮ極Ｓ極に対応して出力されるように
なる。
前述した如く、磁気探傷装置を鋼索１に装着し、たと
えば鋼索１を固定して磁気探傷装置を第１図に示すよう
に矢印Ｂ方向へ移動させると、磁化した鋼索１が磁気セ
ンサヘッド8a,8b,8c,8d,8e,8fを固着した保持筒12の内
部を通過する。
えば鋼索１を固定して磁気探傷装置を第１図に示すよう
に矢印Ｂ方向へ移動させると、磁化した鋼索１が磁気セ
ンサヘッド8a,8b,8c,8d,8e,8fを固着した保持筒12の内
部を通過する。
このとき、第12図に示すように、鋼索１を構成する素
線に断線、傷等の欠陥部分２があって、該欠陥部分２か
ら洩れ磁束４が漏洩していると、その短い波長の洩れ磁
束４は第９図（イ）（ロ）に示す如く、磁気センサヘッ
ド8a,8b,8c,8d,8e,8fをなす磁気センサ７のヨーク20a,2
0bを磁路として可飽和コイル６に作用する。
線に断線、傷等の欠陥部分２があって、該欠陥部分２か
ら洩れ磁束４が漏洩していると、その短い波長の洩れ磁
束４は第９図（イ）（ロ）に示す如く、磁気センサヘッ
ド8a,8b,8c,8d,8e,8fをなす磁気センサ７のヨーク20a,2
0bを磁路として可飽和コイル６に作用する。
ところが第９図（ハ）に示す如く、ストランドの撚り
に起因する洩れ磁束４は波長が長いのでヨーク20a,20b
にシールドされて可飽和コイル６に作用しない。
に起因する洩れ磁束４は波長が長いのでヨーク20a,20b
にシールドされて可飽和コイル６に作用しない。
これは、第３図に示す如く、可飽和コイル６の反鋼索
側端部21をヨーク20a,20bの反鋼索側突起部19で挾持
し、ヨーク20a,20bの各鋼索側突起部18間にギャップ22
を形成することにより、ヨーク20a,20bの各鋼索側突起
部18とコア16の鋼索側端部23との間の寸法ｌと同程度の
波長を持つ水平磁束密度の磁束、すなわち第12図に示す
断線、傷等の欠陥部分２から生じる洩れ磁束４に対して
のみ良好な感度特性をもつようになるためであり、洩れ
磁束４の水平方向成分密度分布γに対して、第５図に示
す検波整流回路10の出力端子27a,27b間に出力される電
圧Δは第10図に示すようになる。
側端部21をヨーク20a,20bの反鋼索側突起部19で挾持
し、ヨーク20a,20bの各鋼索側突起部18間にギャップ22
を形成することにより、ヨーク20a,20bの各鋼索側突起
部18とコア16の鋼索側端部23との間の寸法ｌと同程度の
波長を持つ水平磁束密度の磁束、すなわち第12図に示す
断線、傷等の欠陥部分２から生じる洩れ磁束４に対して
のみ良好な感度特性をもつようになるためであり、洩れ
磁束４の水平方向成分密度分布γに対して、第５図に示
す検波整流回路10の出力端子27a,27b間に出力される電
圧Δは第10図に示すようになる。
従って、各磁気センサヘッド8a,8b,8c,8d,8e,8fに備
えた可飽和コイル６は、第９図（イ）（ロ）に示すよう
に断線、傷等の欠陥部分から生じる短かい波長の洩れ磁
束４に対してのみ作用する波長選択性をもつので、洩れ
磁束４を検出する段階でノイズ成分を除去することが可
能となり、検波整流回路10の出力信号を信号処理回路11
で処理すると、第11図に示すように欠陥部分ｋがはっき
りとしたS/N比の良い検出信号を得ることができ、検出
信号から鋼索１の欠陥の有無を容易に判定することがで
きる。
えた可飽和コイル６は、第９図（イ）（ロ）に示すよう
に断線、傷等の欠陥部分から生じる短かい波長の洩れ磁
束４に対してのみ作用する波長選択性をもつので、洩れ
磁束４を検出する段階でノイズ成分を除去することが可
能となり、検波整流回路10の出力信号を信号処理回路11
で処理すると、第11図に示すように欠陥部分ｋがはっき
りとしたS/N比の良い検出信号を得ることができ、検出
信号から鋼索１の欠陥の有無を容易に判定することがで
きる。
なお、本発明の鋼索の磁気探傷装置は、上述の実施例
にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であ
る。
にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であ
る。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の鋼索の磁気探傷装置に
よれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
よれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
（１） 可飽和コイルが波長選択性を有し、鋼索の欠陥
部分から生じる洩れ磁束のみを検知するので、検出信号
のS/N比が向上する。
部分から生じる洩れ磁束のみを検知するので、検出信号
のS/N比が向上する。
（２） S/N比の良い検出信号を得ることができるの
で、検出信号から鋼索の欠陥の有無を判断することがで
きる。
で、検出信号から鋼索の欠陥の有無を判断することがで
きる。
第１図は本発明の一実施例の全体図、第２図は磁気セン
サヘッドを形成する可飽和コイルの構造を示す分解斜視
図、第３図は可飽和コイルの側面図、第４図は磁気セン
サヘッドの配置を示す正面図、第５図は磁気センサヘッ
ドの可飽和コイル励磁回路と検波整流回路の回路図、第
６図は信号処理回路のブロック図、第７図は励磁器の作
動を示す斜視図、第８図はストランドの撚りに起因する
洩れ磁束と鋼索の欠陥による洩れ磁束との関係を示すグ
ラフ、第９図（イ）（ロ）（ハ）は洩れ磁束と磁気セン
サヘッドを構成する可飽和コイルの関係を示す図、第10
図は洩れ磁束の水平方向成分密度分布と出力電圧との関
係を示すグラフ、第11図は本発明の装置の検出信号を示
すグラフ、第12図は鋼索を磁化したときに欠陥部分から
生じる磁束の漏洩を示す図である。 図中、１は鋼索、５は励磁器、６は可飽和コイル、７は
磁気センサ、8a,8b,8c,8d,8e,8fは磁気センサヘッド、
９は可飽和コイル励磁回路、10は検波整流回路、11は信
号処理回路、12は保持筒、14a,14bは永久磁石、16はコ
ア、17は巻き線、18は鋼索側突起部、19は反鋼索側突起
部、20a,20bはヨーク、21は反鋼索側端部、22はギャッ
プ、23は鋼索側端部を示す。
サヘッドを形成する可飽和コイルの構造を示す分解斜視
図、第３図は可飽和コイルの側面図、第４図は磁気セン
サヘッドの配置を示す正面図、第５図は磁気センサヘッ
ドの可飽和コイル励磁回路と検波整流回路の回路図、第
６図は信号処理回路のブロック図、第７図は励磁器の作
動を示す斜視図、第８図はストランドの撚りに起因する
洩れ磁束と鋼索の欠陥による洩れ磁束との関係を示すグ
ラフ、第９図（イ）（ロ）（ハ）は洩れ磁束と磁気セン
サヘッドを構成する可飽和コイルの関係を示す図、第10
図は洩れ磁束の水平方向成分密度分布と出力電圧との関
係を示すグラフ、第11図は本発明の装置の検出信号を示
すグラフ、第12図は鋼索を磁化したときに欠陥部分から
生じる磁束の漏洩を示す図である。 図中、１は鋼索、５は励磁器、６は可飽和コイル、７は
磁気センサ、8a,8b,8c,8d,8e,8fは磁気センサヘッド、
９は可飽和コイル励磁回路、10は検波整流回路、11は信
号処理回路、12は保持筒、14a,14bは永久磁石、16はコ
ア、17は巻き線、18は鋼索側突起部、19は反鋼索側突起
部、20a,20bはヨーク、21は反鋼索側端部、22はギャッ
プ、23は鋼索側端部を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東方 利明 東京都大田区西蒲田７丁目32番６号 株 式会社マコメ研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−35348（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−96092（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−155592（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−159158（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭45−23976（ＪＰ，Ｙ１)
Claims (1)
- 【請求項１】鋼索を周方向に取り囲み且つ鋼索が長手方
向に通過できる形状で外周面と内周面とが異なる極に磁
化した永久磁石を備えた励磁器と、鋼索の軸線延長方向
から見て鋼索の径方向に延びる強磁性体のコアに巻き線
を施した可飽和コイルを、鋼索の側方から見てコ字形状
で鋼索の軸線延長方向に延びる突起部が互いに向き合う
２箇１対のヨークで取り囲むように支持し、前記コアの
鋼索側端部とヨークの鋼索側突起部との間にギャップを
形成した磁気センサをそれぞれ２箇ずつ備えた複数組の
磁気センサヘッドと、前記可飽和コイルを励磁する可飽
和コイル励磁回路と、可飽和コイルに生じた電圧を検波
整流する検波整流回路と、該検波整流回路が出力する電
圧信号を処理して鋼索の残留磁化により鋼索の傷部から
発生する漏洩磁束を検出する信号処理回路とからなるこ
とを特徴とする鋼索の磁気探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7915089A JP2733088B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 鋼索の磁気探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7915089A JP2733088B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 鋼索の磁気探傷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02257055A JPH02257055A (ja) | 1990-10-17 |
| JP2733088B2 true JP2733088B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=13681930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7915089A Expired - Lifetime JP2733088B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 鋼索の磁気探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2733088B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008002826A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-01-10 | Shikoku Res Inst Inc | 導線破断検出方法とこれに用いる磁化器具と検出器具 |
| WO2008093409A1 (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-07 | Mitsubishi Electric Corporation | ワイヤロープ探傷装置 |
| KR20200088439A (ko) * | 2018-02-01 | 2020-07-22 | 가부시키가이샤 시마즈세이사쿠쇼 | 와이어 로프 검사 장치, 와이어 로프 검사 시스템 및 와이어 로프 검사 방법 |
| JPWO2019220953A1 (ja) * | 2018-05-15 | 2021-04-22 | 株式会社島津製作所 | 磁性体検査装置および磁性体検査方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08193980A (ja) * | 1995-01-19 | 1996-07-30 | Yoshihiro Murakami | 磁気探傷法及び、磁気探傷装置 |
| DE112007003313B4 (de) | 2007-01-31 | 2019-06-27 | Mitsubishi Electric Corp. | Drahtseilfehlererfasser |
| CN103344698B (zh) * | 2013-06-19 | 2015-03-11 | 华中科技大学 | 一种钢丝绳在线漏磁检测探头 |
| CN104407045B (zh) * | 2014-12-15 | 2017-08-25 | 重庆交通大学 | 基于金属磁记忆技术的捕捉桥梁拉索断丝的装置及方法 |
| CN105424793B (zh) * | 2015-11-24 | 2018-06-26 | 西安建筑科技大学 | 一种检测钢拉杆或拉索的装置及应用 |
| KR20190101998A (ko) | 2016-12-13 | 2019-09-02 | 도쿄 세이꼬 가부시키가이샤 | 와이어 로프의 손상 검출 방법, 그리고 와이어 로프의 손상 검출에 사용되는 신호 처리 장치 및 손상 검출 장치 |
| CN106959337A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-07-18 | 河南科技大学 | 一种开放式微磁激励钢丝绳损伤检测系统 |
| CN114778603A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-07-22 | 河钢乐亭钢铁有限公司 | 一种铸造起重机钢丝绳监测系统及方法 |
| CN116087322B (zh) * | 2023-04-10 | 2023-06-13 | 莱州新忠耀机械有限公司 | 高速轨道车辆低温牵引传动箱体磁粉探伤方法及辅助工具 |
| CN117607244B (zh) * | 2024-01-22 | 2024-04-30 | 河南工学院 | 多敏感阵列的起重机钢丝绳弱磁在线监测方法和系统 |
-
1989
- 1989-03-30 JP JP7915089A patent/JP2733088B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008002826A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-01-10 | Shikoku Res Inst Inc | 導線破断検出方法とこれに用いる磁化器具と検出器具 |
| WO2008093409A1 (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-07 | Mitsubishi Electric Corporation | ワイヤロープ探傷装置 |
| JPWO2008093409A1 (ja) * | 2007-01-31 | 2010-05-20 | 三菱電機株式会社 | ワイヤロープ探傷装置 |
| US8164329B2 (en) | 2007-01-31 | 2012-04-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Wire rope flaw detector |
| KR20200088439A (ko) * | 2018-02-01 | 2020-07-22 | 가부시키가이샤 시마즈세이사쿠쇼 | 와이어 로프 검사 장치, 와이어 로프 검사 시스템 및 와이어 로프 검사 방법 |
| JPWO2019150539A1 (ja) * | 2018-02-01 | 2020-09-03 | 株式会社島津製作所 | ワイヤロープ検査装置、ワイヤロープ検査システムおよびワイヤロープ検査方法 |
| KR102361456B1 (ko) | 2018-02-01 | 2022-02-14 | 가부시키가이샤 시마즈세이사쿠쇼 | 와이어 로프 검사 장치, 와이어 로프 검사 시스템 및 와이어 로프 검사 방법 |
| JPWO2019220953A1 (ja) * | 2018-05-15 | 2021-04-22 | 株式会社島津製作所 | 磁性体検査装置および磁性体検査方法 |
| US11391697B2 (en) | 2018-05-15 | 2022-07-19 | Shimadzu Corporation | Magnetic body inspection device and magnetic body inspection method |
| JP7434150B2 (ja) | 2018-05-15 | 2024-02-20 | 株式会社島津製作所 | 磁性体検査装置および磁性体検査方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02257055A (ja) | 1990-10-17 |
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