JP3950372B2 - Method and apparatus for detecting cracks in steel strip - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は鋼帯の耳割れ検出方法及び装置に関し、特に、渦流検出センサと鋼板との間のギャップを拡大できるようにするために用いて好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
鋼帯に発生するエッジ割れや穴明き等の欠陥は、前工程であるスラブ鋳造時の非金属介在物、熱間圧延時のスケール噛み込み或いは不適性温度域での圧延等に起因しており、これらの欠陥を無くすために色々な対策が従来から実施されている。しかしながら、これらの欠陥を完全に無くすことは困難である。そのため、これらの欠陥を発見し、不良部の削除や装入の中止等の処理を行うようにしている。上記欠陥を発見するための装置として、渦流探傷装置及び光学式探傷装置等が知られている。
【0003】
上記光学式探傷装置の場合、例えば特開平5-232045号公報等のように、鋼板下部から照射した光を鋼板上部に設けた検出器で受光するようにしている。そして、わずかでも受光するか、或いは通常よりも多い受光量が検出されれば、疵と判定するものである。
【0004】
しかし、上記光学式探傷装置では、光が反射や回折する性質から鋼板エッジ部に10mm程度の不感帯を持つか、或いは、開口部のない線状の割れ等の場合には疵を検出することができない等の問題があった。
【0005】
それに対し、上記渦流探傷装置の場合には上述したような問題はない。上記渦流探傷装置としては、例えば、特開昭63-180850号公報に開示されているように、磁性金属体の被測定物にある疵を非破壊的に検出するために、プローブコイルに交流電圧を印加して磁界を発生して、被測定物に渦電流を生じさせ、疵などにより発生する渦電流の変化をプローブコイルに誘起された電圧の変化として検出するようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記渦流探傷装置を用いて鋼板上の小さな疵を検出しようとすると、センサ径を疵サイズレベルに迄小さくする必要があった。上記のようにセンサ径を疵サイズレベルに小さくすると、鋼板とセンサとのギャップを充分に確保することが確保できない。
【0007】
上記疵検出を行う鋼板に対して所定のギャップを確保することができないと、鋼板の耳波等で形状が悪い場合には、上記センサと鋼板とが接触してしまう不都合が生じる問題があった。
【0008】
言い換えれば、上記渦流探傷装置を用いた疵検出においては、図4に示すように、その疵サイズの約1/3〜1/5程度の小さなギャップしか確保できない問題があった。
本発明は上述の問題点にかんがみてなされたもので、渦流探傷装置を用いた鋼板の疵検出において、鋼板とセンサとの間のギャップを検出可能な疵サイズの1/2以上まで拡大できるようにすることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の鋼帯の耳割れ検出方法は、2つのプローブコイルの各々を非磁性体からなる各本体部に巻き回して当該各本体部を並列に配置して設けるとともに、上記2つのプローブコイル同士の磁場が相互に反発するようにして鋼板に対する磁界を発生させ、上記鋼板に作用する磁場の範囲を広げるようにし、上記2つのプローブコイルの上記各本体部に対する巻き方向を相互に同じにして交流電圧を印加することにより、上記2つのプローブコイル同士の磁場が相互に反発するようにし、上記2つのプローブコイルに印加する交流電圧の電源周波数を同じ周波数で且つ1MHz以上とすることを特徴とする。
【0010】
本発明の鋼帯の耳割れ検出装置は、各プローブコイルがそれぞれ非磁性体からなる各本体部に対して相互に同方向になるように巻き回された2つのプローブコイルと、上記2つのプローブコイルの各プローブコイルに交流電圧を印加する交流電源手段とを有し、上記交流電源手段は、上記2つのプローブコイルの各プローブコイルに同じ周波数で且つ当該周波数が1MHz以上の交流電圧を印加することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照しながら本発明の鋼帯の耳割れ検出方法及び装置の実施の形態について説明する。
図1は、本発明に係る鋼帯の耳割れ検出装置の実施の形態を示す渦流検出センサの要部構成を示す図である。図1に示すように、本実施の形態の渦流検出センサ1は、第1の渦流検出センサ1a及び第2の渦流検出センサ1bとを有している。
【0012】
これらの第1及び第2の渦流検出センサ1a及び1bは、その本体部の幅W=6mm、長さL=10mmに構成され、鋼板3に対して所定のギャップGの間隔を存して配設されて使用される。上記センサの本体部は、例えばガラスエポキシ樹脂等の非磁性体で構成している。
【0013】
上述のように構成されたセンサ本体の周面にはプローブコイル2が巻き回されている。本実施の形態においては、上記導体をセンサ本体の周面に50回巻き回してプローブコイル2を構成した例を示している。
【0014】
また、本実施の形態においては、図2に示すように、第1の渦流検出センサ1aと第2の渦流検出センサ1bとでコイルを巻き回す方向を同方向にしている。そして、各プローブコイル2に対して交流電源5から高周波電流iを供給し、上記第1の渦流検出センサ1a及び第2の渦流検出センサ1bから磁界をそれぞれ発生させるようにしている。
【0015】
図3に示すように、上述のように構成された本実施の形態の渦流検出センサ1は、鋼板製造ライン中に設けられたロール押し上げ機構36の上方に設置される。なお、図3において、31は鋼板送り出しローラ、32は搬送ローラ、33はγ線厚み計、34はレベラー、35は端板シャー、37はウェルダー、38はブライドル、39は搬送ローラ、40は巻き取りローラである。
【0016】
図4は、本実施の形態の鋼帯の耳割れ検出装置の渦流検出センサ1を設置する際のギャップと、従来の鋼帯の耳割れ検出装置の渦流検出センサを設置する際のギャップとを比較説明する特性図である。図4に示したように、センサ径(疵サイズ)が10mmの場合、従来の鋼帯の耳割れ検出装置はギャップを2mm程度、すなわち、疵サイズの1/5程度の小さなギャップ長にしなければならなかった。それに対し、本実施の形態の鋼帯の耳割れ検出装置の場合、5〜8ミリ程度にギャップ長を拡大することができる。
【0017】
これは、本実施の形態においては、第1の渦流検出センサ1a及び第2の渦流検出センサ1bを設け、2個の渦流検出センサ1a、1bに同一周波数で磁場が反発する方向に(コイル巻き方向を同じに)交流電圧を印加することにより、2つの渦流検出センサ同士の磁場を反発させて、鋼板3に対する磁場が広がるようにしているからである。
【0018】
なお、各渦流検出センサ1a、1bに印加する交流電圧の電源周波数は1MHz以上とする。上記電源周波数が高い方が望ましいのは、電源周波数が高いと渦電流が鋼板表面を流れやすくなるからであり、渦電流が鋼板の表面を多く流れる方が疵検出感度を高くできるためである。
【0019】
電源周波数fに対する渦電流の浸透深さ(全渦電流の63%):tが、t=503×√(ρ/μ・f)(ρ:導体の固有抵抗×10(Ωm)、μ:導体の比透磁率)と計算され、電源周波数が高い方が渦電流が鋼板表面を流れやすく、また、エッジにも更に集中がしやすい。
なお、本実施の形態においては、2つの渦流検出センサ1a、第2の渦流検出センサ1bに印加する交流電圧の電源周波数を同じにして、上記2つの渦流検出センサ1a、第2の渦流検出センサ1b疵検出感度を揃えている。
【0020】
図5に、本実施の形態の鋼帯の耳割れ検出装置における検出系の構成例を示す。図5に示したように、第1の渦流検出センサ1aの検出出力は第1のプレアンプ41に与えられ、第2の渦流検出センサ1bの検出出力は第2のプレアンプ42に与えられる。そして、上記第1のプレアンプ41の出力が第1のアンプ及びリニアライズ装置43に与えられ、第2のプレアンプ42の出力が第2のアンプ及びリニアライズ装置44に与えられる。そして、上記第1のアンプ及びリニアライズ装置43の出力と、上記第2のアンプ及びリニアライズ装置44との差分を減算回路45によって算出して疵検出を行っている。なお、図5において、符号46はセンサとして使用可能なギャップ範囲を示している。本実施の形態では、出力飽和点を100%とし、その出力の90%をセンサ使用可能なギャップ範囲とする。
【0021】
図6は、センサ単体、異極並列方式、同極並列方式毎の距離特性(プリアンプ出力41のデータ)を示す図である。図6において、センサとして使用可能範囲の目安であるセンサ出力90%(図5の符号46に相当)のギャップで比較すると、センサ単体はギャップ4.5mmである。また、異極並列方式はギャップ5mmとなり、同極並列方式はギャップ8mmとなり、距離特性は同極並列方式が一番優れていることが分かる。
【0022】
図7は、疵信号と渦電流検出センサの配置位置との関係を説明する図である。鋼板エッジから2mmの位置にセンサ1a、1bを並列に配置し、移動鋼板のエッジ疵を検出する構成となっている。なお、図7は本実施の形態のセンサーを用いた場合である。
【0023】
図8は、本実施の形態の鋼帯の耳割れ検出装置を用いて、図7の位置関係においてS/N比を測定した結果を示す特性図である。なお、この測定を行うに際しては、図10に示すように、渦流検出センサ1の前方の距離l=150mmの位置に、波消しロール100を配設した。上記波消しロール100は、上面から鋼板3を押圧することで耳波を抑制するものであり、ノイズ成分を低減させるためのものである。
【0024】
また、測定条件として、同極並列方式(2つのプローブコイルの巻き方向が同じ)を用い、センササイズは6mm×10mm、センサ電源周波数は1MHz渦流検出センサ1と鋼板3との間のギャップ=5mm、ライン速度50mpm、測定疵条件は深さ10mmの模擬疵(人工)である。また、比較として、センサ単体(同一サイズ)、異極並列方式(2つのプローブコイルの巻き方向が逆)を用いた。
【0025】
図8から明らかなように、センサ単体、異極並列方式の場合、同極並列方式に比べて距離特性が劣っていることで、疵信号が小さくなるため、S/N比が小さくなることが分かる。本実施の形態においては、ギャップ5mmで疵10mmに対して、S/N比3以上を達成することができた。一般に、安定的に疵測定を行うためには、疵信号(S)と、ノイズ信号(N)とのS/N比が3以上は必要であると言われているが、本実施の形態の鋼帯の耳割れ検出装置の場合、この条件をクリアーしている。
【0026】
図9に、センサ単体(a)、異極並列方式(b)、同極並列方式(c)毎の磁場解析結果を示す。センサ単体(a)に比べて、並列方式(b)、(c)の方が相互の磁場が反発することで磁場の広がりが大きいことが分かる。また、同極並列方式(c)の方が異極並列方式(b)に比べ、センサ中央部を含めギャップ方向の磁場の変化率がギャップに対して均等になっているため、距離特性が優れている。なお、図中の等高線は磁場分布を示す。異極並列方式は、特に、センサ中央部のギャップ方向における磁場の変化率が同極並列方式に比べて粗くなっているため、距離特性が劣っている。
【0027】
渦流検出センサの場合、渦流検出センサ1から鋼板3に対して発生させた磁束に対して、それを打ち消すような渦電流が鋼板3に流れる。上記渦電流の大きさは、プローブコイル2のインダクタンスを測定することにより検出可能である。そして、鋼板3に疵が有ると渦電流が流れ難くなるのでプローブコイル2の出力が変化する。渦流検出センサ1は、このような現象を利用して鋼板の疵検出を行うようにしたものである。
【0028】
したがって、本実施の形態の鋼帯の耳割れ検出装置においては、2つの渦流検出センサ1a、1bを設けるとともに、上記2つの渦流検出センサ1a、1b同士の磁場を相互に反発させるようにして鋼板3に対する磁束を発生させて上記鋼板に作用する磁場の範囲を広げるようにしたので、長い検出距離を確保することができ、例えば渦流検出センサが単一の場合と比較して約2倍の検出距離を確保することが可能となる。
【0029】
なお、本発明の実施の形態において、プローブコイル数分だけ電源を必ずしも用意する必要はない。例えば、図11(a)に示すように、半円型渦流検出センサ1aと1bとの各プローブコイル2に対して、高周波電流iを供給する交流電源5は図11bに示すように1つでもよい。
【0030】
図11(c)はその回路構成を示す図であるが、各プローブコイル2を直列につなぐことで、1つの交流電源5より高周波電流iを供給することができ、この場合でも長い検出距離を確保することができる。
【0031】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、2つの渦流検出センサを並列に配置して設けるとともに、上記2つの渦流検出センサ同士の磁場を相互に反発させるようにして鋼板に対する磁束を発生させるようにしたので、上記鋼板に作用する磁場の範囲を広げることができて、上記鋼板と渦流検出センサとの間のギャップを疵サイズの1/2以上の長さまで拡大することができる。さらに、2つのプローブコイルに印加する交流電圧の周波数を同じ周波数で且つ1MHz以上とするようにしたので、検出対象である鋼板に作用する磁場の範囲を広げることができるとともに、鋼板表面に渦電流を流れやすくし、当該鋼板の疵検出感度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示し、渦流検出センサの概略構成を示す図である。
【図2】プローブコイルの巻き回し状態を示す図である。
【図3】渦流検出センサが使用される一例を説明する図である。
【図4】センサ径と測定ギャップとの関係を示す特性図である。
【図5】渦流検出センサの検出系の構成例を示す図である。
【図6】実施の形態の渦流検出センサ距離特性を示す特性図である。
【図7】センサと鋼板との位置関係を示す特性図である。
【図8】疵検出実験の一例を示す特性図である。
【図9】同極性方式とした渦流検出センサの磁場解析結果の一例を示す図である。
【図10】波消しロールを設置した例を示す図である。
【図11】本発明の渦流センサの一例を示す図である。
【符号の説明】
1 渦流検出センサ
1a 第1の渦流検出センサ
1b 第2の渦流検出センサ
2 プローブコイル
3 鋼板
5 交流電源
G ギャップ
W 渦流検出センサ本体の幅
L 渦流検出センサ本体の長さ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for detecting cracks in a steel strip, and is particularly suitable for use in order to enlarge a gap between a eddy current detection sensor and a steel plate.
[0002]
[Prior art]
Defects such as edge cracks and drilling that occur in steel strips are caused by non-metallic inclusions during slab casting, which is the previous process, scale biting during hot rolling, or rolling in an inappropriate temperature range. Various measures have been taken to eliminate these defects. However, it is difficult to completely eliminate these defects. For this reason, these defects are found, and processing such as deletion of defective portions or suspension of charging is performed. As devices for detecting the defect, an eddy current flaw detector, an optical flaw detector, and the like are known.
[0003]
In the case of the above optical flaw detection apparatus, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H5-232045, light irradiated from the lower part of the steel sheet is received by a detector provided at the upper part of the steel sheet. Then, if even a slight amount of light is received or a larger amount of light received than usual is detected, it is determined that there is a defect.
[0004]
However, the above optical flaw detector can detect wrinkles in the case where the edge of the steel plate has a dead zone of about 10 mm due to the property of reflection or diffraction of light, or a linear crack with no opening. There were problems such as being unable to do so.
[0005]
On the other hand, in the case of the eddy current flaw detector, there is no problem as described above. As the eddy current flaw detector, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-180850, an AC voltage is applied to the probe coil in order to non-destructively detect wrinkles in a magnetic metal object to be measured. Is applied to generate a magnetic field to generate an eddy current in the object to be measured, and a change in the eddy current generated by the soot or the like is detected as a change in voltage induced in the probe coil.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to detect small wrinkles on the steel sheet using the eddy current flaw detector, it is necessary to reduce the sensor diameter to a wrinkle size level. As described above, when the sensor diameter is reduced to the heel size level, it is not possible to ensure a sufficient gap between the steel plate and the sensor.
[0007]
If a predetermined gap cannot be secured with respect to the steel plate that performs the wrinkle detection, there is a problem in that the sensor and the steel plate may come into contact if the shape of the steel plate is bad due to an ear wave or the like. .
[0008]
In other words, in the soot detection using the eddy current flaw detector, there is a problem that only a small gap of about 1/3 to 1/5 of the soot size can be secured as shown in FIG.
The present invention has been made in view of the above-described problems, and can detect the gap between a steel plate and a sensor in the detection of a wrinkle of a steel plate using an eddy current flaw detector so that the gap between the steel plate and the sensor can be expanded to 1/2 or more. The purpose is to.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The method for detecting cracks in the steel strip according to the present invention is provided by winding each of the two probe coils around each main body portion made of a non-magnetic material and arranging the main body portions in parallel. The magnetic fields of the two steel coils are repelled from each other to generate a magnetic field on the steel plate, the range of the magnetic field acting on the steel plate is expanded, and the winding directions of the two probe coils around the main body portions are the same. By applying a voltage, the magnetic fields of the two probe coils repel each other, and the power supply frequency of the AC voltage applied to the two probe coils is the same frequency and 1 MHz or more. .
[0010]
The steel strip ear crack detection apparatus according to the present invention includes two probe coils wound around the probe coils so that the probe coils are in the same direction with respect to the main parts made of a non-magnetic material, and the two probes. AC power supply means for applying an AC voltage to each probe coil of the coil, and the AC power supply means applies an AC voltage having the same frequency and a frequency of 1 MHz or more to each probe coil of the two probe coils. It is characterized by that.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the method and apparatus for detecting the cracks in the steel strip of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of an eddy current detection sensor showing an embodiment of a steel strip ear crack detection device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the eddy current detection sensor 1 of the present embodiment includes a first eddy current detection sensor 1a and a second eddy current detection sensor 1b.
[0012]
The first and second eddy current detection sensors 1a and 1b are configured so that the width W of the main body portion is 6 mm and the length L is 10 mm, and are arranged at a predetermined gap G with respect to the steel plate 3. Installed and used. The main body of the sensor is made of a nonmagnetic material such as glass epoxy resin.
[0013]
The probe coil 2 is wound around the peripheral surface of the sensor body configured as described above. In the present embodiment, an example is shown in which the probe coil 2 is configured by winding the conductor around the circumferential surface of the sensor body 50 times.
[0014]
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the direction in which the coil is wound by the first eddy current detection sensor 1a and the second eddy current detection sensor 1b is the same direction. A high-frequency current i is supplied to each probe coil 2 from an AC power source 5 to generate magnetic fields from the first eddy current detection sensor 1a and the second eddy current detection sensor 1b.
[0015]
As shown in FIG. 3, the eddy current detection sensor 1 of the present embodiment configured as described above is installed above a roll push-up mechanism 36 provided in the steel plate production line. In FIG. 3, 31 is a steel sheet feed roller, 32 is a transport roller, 33 is a γ-ray thickness gauge, 34 is a leveler, 35 is an end plate shear, 37 is a welder, 38 is a bridle, 39 is a transport roller, and 40 is a winding. It is a take-off roller.
[0016]
FIG. 4 shows a gap when installing the eddy current detection sensor 1 of the steel strip ear crack detection device of the present embodiment and a gap when installing the eddy current detection sensor of the conventional steel strip ear crack detection device. It is a characteristic view to compare and explain. As shown in FIG. 4, when the sensor diameter (the heel size) is 10 mm, the conventional steel strip ear crack detecting device must have a gap of about 2 mm, that is, a gap length as small as about 1/5 of the heel size. did not become. On the other hand, in the case of the steel strip ear crack detection device of the present embodiment, the gap length can be expanded to about 5 to 8 mm.
[0017]
In the present embodiment, the first eddy current detection sensor 1a and the second eddy current detection sensor 1b are provided, and the two eddy current detection sensors 1a and 1b are arranged in a direction in which a magnetic field repels at the same frequency (coil winding). This is because, by applying an alternating voltage (with the same direction), the magnetic fields of the two eddy current detection sensors are repelled so that the magnetic field on the steel plate 3 is expanded.
[0018]
In addition, the power supply frequency of the alternating voltage applied to each eddy current detection sensor 1a, 1b shall be 1 MHz or more. The higher power supply frequency is desirable because the higher the power supply frequency, the easier the eddy current flows on the steel sheet surface, and the more the eddy current flows on the steel sheet surface, the higher the soot detection sensitivity can be.
[0019]
Penetration depth of eddy current with respect to power supply frequency f (63% of total eddy current): t is t = 503 × √ (ρ / μ · f) (ρ: conductor specific resistance × 10 (Ωm), μ: conductor The higher the power supply frequency, the easier the eddy current flows on the surface of the steel sheet and the more easily the edge is concentrated.
In the present embodiment, the two eddy current detection sensors 1a and the second eddy current detection sensor are set to have the same power supply frequency of the AC voltage applied to the two eddy current detection sensors 1a and the second eddy current detection sensor 1b. 1b 疵 detection sensitivity is available.
[0020]
In FIG. 5, the structural example of the detection system in the ear crack detection apparatus of the steel strip of this Embodiment is shown. As shown in FIG. 5, the detection output of the first eddy current detection sensor 1a is given to the first preamplifier 41, and the detection output of the second eddy current detection sensor 1b is given to the second preamplifier 42. The output of the first preamplifier 41 is supplied to the first amplifier and linearizer 43, and the output of the second preamplifier 42 is supplied to the second amplifier and linearizer 44. Then, the difference between the output of the first amplifier and linearizer 43 and the second amplifier and linearizer 44 is calculated by a subtractor 45 to detect wrinkles. In FIG. 5, reference numeral 46 denotes a gap range that can be used as a sensor. In this embodiment, the output saturation point is set to 100%, and 90% of the output is set to a gap range in which the sensor can be used.
[0021]
FIG. 6 is a diagram illustrating distance characteristics (data of the preamplifier output 41) for each sensor, different polarity parallel method, and same polarity parallel method. In FIG. 6, when compared with a gap of sensor output 90% (corresponding to reference numeral 46 in FIG. 5) which is a standard of a usable range as a sensor, the sensor alone has a gap of 4.5 mm. Further, the heteropolar parallel system has a gap of 5 mm, the homopolar parallel system has a gap of 8 mm, and it can be seen that the homopolar parallel system has the best distance characteristics.
[0022]
FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the soot signal and the position of the eddy current detection sensor. Sensors 1a and 1b are arranged in parallel at a position 2 mm from the steel plate edge to detect an edge flaw of the moving steel plate. FIG. 7 shows a case where the sensor of this embodiment is used.
[0023]
FIG. 8 is a characteristic diagram showing the result of measuring the S / N ratio in the positional relationship of FIG. 7 using the steel band ear crack detection device of the present embodiment. When performing this measurement, as shown in FIG. 10, a wave eliminating roll 100 was disposed at a position of a distance l = 150 mm in front of the eddy current detection sensor 1. The wave eliminating roll 100 suppresses the ear wave by pressing the steel plate 3 from the upper surface, and is for reducing a noise component.
[0024]
In addition, the same-polarity parallel method (the winding direction of the two probe coils is the same) is used as measurement conditions, the sensor size is 6 mm × 10 mm, the sensor power supply frequency is 1 MHz, and the gap between the eddy current detection sensor 1 and the steel plate 3 is 5 mm. The line speed is 50 mpm, and the measurement scissor condition is a simulated scissors (artificial) with a depth of 10 mm. For comparison, a single sensor (same size) and a different polarity parallel method (the winding directions of the two probe coils are reversed) were used.
[0025]
As is clear from FIG. 8, in the case of the sensor single body and the heteropolar parallel system, the distance characteristic is inferior to that of the homopolar parallel system, and the S / N ratio is reduced because the saddle signal is reduced. I understand. In the present embodiment, an S / N ratio of 3 or more was able to be achieved for a gap of 10 mm with a gap of 5 mm. In general, it is said that an S / N ratio of 3 or more between the soot signal (S) and the noise signal (N) is required for stable soot measurement. In the case of a steel strip ear crack detection device, this condition is cleared.
[0026]
FIG. 9 shows magnetic field analysis results for each of the sensor unit (a), the heteropolar parallel system (b), and the homopolar parallel system (c). It can be seen that the spread of the magnetic field is larger in the parallel systems (b) and (c) due to repulsion of the mutual magnetic field than in the sensor alone (a). In addition, the homopolar parallel method (c) has better distance characteristics than the heteropolar parallel method (b) because the rate of change of the magnetic field in the gap direction including the sensor center is uniform with respect to the gap. ing. In addition, the contour line in a figure shows magnetic field distribution. In the heteropolar parallel method, the distance characteristic is inferior particularly because the rate of change of the magnetic field in the gap direction at the center of the sensor is coarser than that of the homopolar parallel method.
[0027]
In the case of the eddy current detection sensor, an eddy current that cancels the magnetic flux generated from the eddy current detection sensor 1 to the steel plate 3 flows through the steel plate 3. The magnitude of the eddy current can be detected by measuring the inductance of the probe coil 2. And if there is a flaw in the steel plate 3, the eddy current hardly flows, so the output of the probe coil 2 changes. The eddy current detection sensor 1 uses such a phenomenon to detect wrinkles on a steel sheet.
[0028]
Therefore, in the steel strip ear crack detection device of the present embodiment, the two eddy current detection sensors 1a and 1b are provided, and the magnetic fields of the two eddy current detection sensors 1a and 1b are repelled from each other. Since the magnetic field acting on the steel plate is expanded by generating the magnetic flux for 3, a long detection distance can be ensured, for example, about twice the detection as compared with the case of a single eddy current detection sensor. A distance can be secured.
[0029]
In the embodiment of the present invention, it is not always necessary to prepare power supplies for the number of probe coils. For example, as shown in FIG. 11 (a), as shown in FIG. 11b, even one AC power supply 5 for supplying a high-frequency current i to each probe coil 2 of the semicircular eddy current detection sensors 1a and 1b is provided. Good.
[0030]
FIG. 11 (c) is a diagram showing the circuit configuration. By connecting the probe coils 2 in series, a high frequency current i can be supplied from one AC power source 5, and even in this case, a long detection distance can be obtained. Can be secured.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the two eddy current detection sensors are arranged in parallel and the magnetic field between the two eddy current detection sensors is repelled to generate a magnetic flux for the steel sheet. Since it did in this way, the range of the magnetic field which acts on the said steel plate can be expanded, and the gap between the said steel plate and a vortex | eddy_current detection sensor can be expanded to the length of 1/2 or more of ridge size. Furthermore, since the frequency of the AC voltage applied to the two probe coils is set to the same frequency and 1 MHz or more, the range of the magnetic field acting on the steel plate to be detected can be expanded, and eddy currents are applied to the steel plate surface. The wrinkle detection sensitivity of the steel sheet can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention and is a diagram showing a schematic configuration of an eddy current detection sensor.
FIG. 2 is a diagram showing a winding state of a probe coil.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which an eddy current detection sensor is used.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a sensor diameter and a measurement gap.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a detection system of an eddy current detection sensor.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing distance characteristics of the eddy current detection sensor according to the embodiment.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a positional relationship between a sensor and a steel plate.
FIG. 8 is a characteristic diagram showing an example of a wrinkle detection experiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a magnetic field analysis result of an eddy current detection sensor using the same polarity method.
FIG. 10 is a view showing an example in which wave-breaking rolls are installed.
FIG. 11 is a diagram showing an example of an eddy current sensor according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Eddy current detection sensor 1a 1st eddy current detection sensor 1b 2nd eddy current detection sensor 2 Probe coil 3 Steel plate 5 AC power supply G Gap W eddy current detection sensor width L L Eddy current detection sensor body length

Claims (2)

2つのプローブコイルの各々を非磁性体からなる各本体部に巻き回して当該各本体部を並列に配置して設けるとともに、上記2つのプローブコイル同士の磁場が相互に反発するようにして鋼板に対する磁界を発生させ、上記鋼板に作用する磁場の範囲を広げるようにし、
上記2つのプローブコイルの上記各本体部に対する巻き方向を相互に同じにして交流電圧を印加することにより、上記2つのプローブコイル同士の磁場が相互に反発するようにし、
上記2つのプローブコイルに印加する交流電圧の電源周波数を同じ周波数で且つ1MHz以上とすることを特徴とする鋼帯の耳割れ検出方法。
Each of the two probe coils is wound around each main body made of a non-magnetic material, and each main body is arranged in parallel, and the magnetic fields of the two probe coils are repelled from each other. Generate a magnetic field and expand the range of the magnetic field acting on the steel sheet,
By applying an alternating voltage with the same winding direction of the two probe coils with respect to the body portions, the magnetic fields of the two probe coils are repelled from each other,
A method of detecting an ear crack in a steel strip, wherein the power source frequency of the AC voltage applied to the two probe coils is the same frequency and 1 MHz or more.
各プローブコイルがそれぞれ非磁性体からなる各本体部に対して相互に同方向になるように巻き回された2つのプローブコイルと、
上記2つのプローブコイルの各プローブコイルに交流電圧を印加する交流電源手段とを有し、
上記交流電源手段は、上記2つのプローブコイルの各プローブコイルに同じ周波数で且つ当該周波数が1MHz以上の交流電圧を印加することを特徴とする鋼帯の耳割れ検出装置。
Two probe coils wound so that each probe coil is in the same direction with respect to each main body made of a non-magnetic material,
AC power supply means for applying an AC voltage to each probe coil of the two probe coils,
The above-mentioned AC power supply means applies an AC voltage having the same frequency and a frequency of 1 MHz or more to each of the probe coils of the two probe coils.
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