JP6060278B2

JP6060278B2 - 鋼板の内部欠陥検出装置及び方法

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Publication number: JP6060278B2
Application number: JP2015550306A
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Inventors: ジュ−スンイ、; サン−ウチェ、; セ−ホチェ、; チョン−ピルユン、; ホ−ムンペ、
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Description

本発明は、鋼板の欠陥検出に関する。

鋼板の欠陥検出技術には、超音波探傷法（ＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＴｅｓｔ）、漏れ磁束探傷法（ＭａｇｎｅｔｉｃＦｌｕｘＬｅａｋａｇｅ）、磁粉探傷法（ＭａｇｎｅｔｉｃＰａｒｔｉｃｌｅＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）、渦電流探傷法、及び光学法などがある。

このうち、漏れ磁束探傷法は、ホール素子のような磁束を電気的信号に変換させる磁気センサーを用いて、欠陥のため鋼板の表面の外に漏れる漏れ磁束を測定した後、測定された漏れ磁束に基づいて鋼板の欠陥を検出する方法である。

図１には、上述の漏れ磁束探傷法のための鋼板の欠陥検出装置が示されている。

図１に示されているように、鋼板の欠陥検出装置は、鋼板Ｓの走行方向に沿って鋼板Ｓを磁化させるための磁束を発生させる磁化部１１０と、鋼板Ｓの幅方向に配置され、発生した磁束が鋼板Ｓの欠陥を通過する際に漏れる漏れ磁束を測定する磁気センサーアレイ１２０と、測定された漏れ磁束によって磁気センサーアレイ１２０から出る出力信号を増幅する増幅部１３０と、を含むことができる。また、磁化部１１０は、永久磁石ＰＭ、及び永久磁石ＰＭの両側に延長されるヨーク１１１ａ、１１１ｂを含むことができる。

しかし、上述の装置による鋼板欠陥検出方法によると、鋼板Ｓはその走行方向に沿って磁化するため、磁気センサーアレイ１２０において測定される漏れ磁束には鋼板Ｓの表面だけでなく、内部に存在する欠陥がすべて含まれて鋼板Ｓの内部に存在する内部欠陥だけを別途に検出することができないという問題点がある。

本発明の一実施形態によると、鋼板の内部欠陥だけを検出することができる鋼板の内部欠陥検出装置及び方法を提供する。

本発明の第１実施形態によると、鋼板の走向方向に磁束を発生させて測定した漏れ磁束の強さに基づいて上記鋼板の表面に存在する表面欠陥、及び上記鋼板の内部に存在する内部欠陥を含む全欠陥を検出する全欠陥検出部と、上記全欠陥検出部によって検出された全欠陥を含む所定の検出領域に対して、上記鋼板の厚さ方向に磁束を発生させて測定した漏れ磁束の強さに基づいて上記表面欠陥を検出する表面欠陥検出部と、上記検出領域に対して、上記全欠陥検出部によって検出された全欠陥から上記表面欠陥検出部によって検出された表面欠陥を除外することにより、上記検出領域に存在する内部欠陥だけを検出するデータ処理部と、を含む鋼板の内部欠陥検出装置を提供する。

本発明の実施形態によると、上記全欠陥検出部は、上記鋼板の走行方向に磁束を発生させる第１磁化部と、上記走行方向に発生した磁束が上記鋼板を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定する第１漏れ磁束測定部と、上記測定された漏れ磁束の強さに基づいて上記全欠陥を検出する第１欠陥検出部と、を含むことができる。

本発明の実施形態によると、上記表面欠陥検出部は、上記鋼板の厚さ方向に磁束を発生させる第２磁化部と、上記厚さ方向に発生した磁束が上記鋼板を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定する第２漏れ磁束測定部と、上記測定された漏れ磁束の強さに基づいて上記鋼板の表面欠陥を検出する第２欠陥検出部と、を含むことができる。

本発明の実施形態によると、上記第２磁化部は、上記鋼板の上部に配置されて上記鋼板の厚さ方向に磁束を発生させる上部磁化部と、上記鋼板の下部に配置されて上記鋼板の厚さ方向に磁束を発生させる下部磁化部と、を含み、上記第２漏れ磁束測定部は、上記上部磁化部によって発生した磁束が上記鋼板を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定する上部漏れ磁束測定部と、上記下部磁化部によって発生した磁束が上記鋼板を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定する下部漏れ磁束測定部と、を含むことができる。

本発明の実施形態によると、上記第１欠陥検出部は、上記検出領域のうち上記検出された全欠陥が位置する地点に対する第１欠陥データをさらに提供し、上記第２欠陥検出部は、上記検出領域のうち上記検出された表面欠陥が位置する地点に対する第２欠陥データをさらに提供し、上記データ処理部は、上記提供された第１欠陥データから上記提供された第２欠陥データを減算することにより、上記検出領域に存在する内部欠陥だけを検出することができる。

本発明の実施形態によると、上記第１欠陥データは、上記検出領域のうち上記全欠陥が存在する地点を二進数「１」で、上記全欠陥が存在しない領域を二進数「０」で示したデータであり、上記第２欠陥データは、上記検出領域のうち上記表面欠陥が存在する地点を二進数「１」で、上記表面欠陥が存在しない地点を二進数「０」で示したデータであることができる。

本発明の実施形態によると、上記第１漏れ磁束測定部及び上記第２漏れ磁束測定部のそれぞれは、上記鋼板の幅方向に配置されて漏れ磁束の強さを測定する複数個の磁気センサーを含む第１磁気センサーアレイと、上記第１磁気センサーアレイと上記鋼板の走行方向に一定間隔離れて漏れ磁束の強さを測定する複数個の磁気センサーを含む第２磁気センサーアレイと、上記第１磁気センサーアレイにおいて測定された漏れ磁束の強さと上記第２磁気センサーアレイにおいて測定された漏れ磁束の強さを差動増幅する差動増幅部と、を含むことができる。

本発明の実施形態によると、上記第１漏れ磁束測定部及び上記第２漏れ磁束測定部は、ホールセンサー（ｈａｌｌｓｅｎｓｏｒ）、磁気抵抗センサー（ＭａｇｎｅｔｏＲｅｓｉｓｔｉｖｅＳｅｎｓｏｒ、ＭＲセンサー）、巨大磁気抵抗センサー（ＧｉａｎｔＭａｇｎｅｔｏＲｅｓｉｓｔｉｖｅＳｅｎｓｏｒ、ＧＭＲセンサー）、及び巨大磁気インピーダンスセンサー（ＧｉａｎｔＭａｇｎｅｔｏＩｍｐｅｄａｎｃｅＳｅｎｓｏｒ、ＧＭＩセンサー）の少なくとも一つ以上を含むことができる。

本発明の第２実施形態によると、全欠陥検出部において、鋼板の走向方向に磁束を発生させて測定した漏れ磁束の強さに基づいて上記鋼板の表面に存在する表面欠陥、及び上記鋼板の内部に存在する内部欠陥を含む全欠陥を検出する第１段階と、表面欠陥検出部において、上記全欠陥検出部によって検出された全欠陥を含む所定の検出領域に対して、上記鋼板の厚さ方向に磁束を発生させて測定した漏れ磁束の強さに基づいて上記表面欠陥を検出する第２段階と、データ処理部において、上記検出領域に対して、上記全欠陥検出部によって検出された全欠陥から上記表面欠陥検出部によって検出された表面欠陥を除外することにより、上記検出領域に存在する内部欠陥だけを検出する第３段階と、を含むことができる。

本発明の実施形態によると、上記第１段階は、第１磁化部において、上記鋼板の走行方向に磁束を発生させる段階と、第１漏れ磁束測定部において、上記走行方向に発生した磁束が上記鋼板を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定する段階と、第１欠陥検出部において、上記測定された漏れ磁束の強さに基づいて上記全欠陥を検出する段階と、を含むことができる。

本発明の実施形態によると、上記第２段階は、第２磁化部において、上記鋼板の厚さ方向に磁束を発生させる段階と、第２漏れ磁束測定部において、上記厚さ方向に発生した磁束が上記鋼板を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定する段階と、第２欠陥検出部において、上記測定された漏れ磁束の強さに基づいて上記鋼板の表面欠陥を検出する段階と、を含むことができる。

本発明の実施形態によると、上記鋼板の厚さ方向に磁束を発生させる段階は、上記第２磁化部のうち上記鋼板の上部に配置された上部磁化部において、上記鋼板の厚さ方向に磁束を発生させ、上記第２磁化部のうち上記鋼板の下部に配置された下部磁化部において、上記鋼板の厚さ方向に磁束を発生させる段階を含み、上記第２段階における漏れ磁束の強さを測定する段階は、上記第２漏れ磁束測定部のうち上部漏れ磁束測定部において、上記上部磁化部によって発生した磁束が上記鋼板を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定し、上記第２漏れ磁束測定部のうち下部漏れ磁束測定部において、上記下部磁化部によって発生した磁束が上記鋼板を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定する段階を含むことができる。

本発明の実施形態によると、上記鋼板の内部欠陥検出方法は、上記第１欠陥検出部において、上記検出領域のうち上記検出された全欠陥が位置する地点に対する第１欠陥データを提供する段階と、上記第２欠陥検出部において、上記検出領域のうち上記検出された表面欠陥が位置する地点に対する第２欠陥データを提供する段階と、をさらに含み、上記第３段階は、上記データ処理部において、上記提供された第１欠陥データから上記提供された第２欠陥データを減算することにより、上記検出領域に存在する内部欠陥だけを検出することができる。

本発明の一実施形態によると、まず、所定の検出領域に対して、鋼板の表面欠陥及び内部欠陥をすべて含む全欠陥を検出し、これとは別途に鋼板の表面欠陥を検出した後、検出された全欠陥から表面欠陥を除外することにより、検出領域に存在する内部欠陥だけを検出することができる。

鋼板の欠陥検出装置の構成を示した図面である。本発明の一実施形態による鋼板の内部欠陥検出装置を示した図面である。図２の全欠陥検出部における磁化方向、及び検出される全欠陥を示した図面である。図２の表面欠陥検出部における鋼板の厚さ方向に存在する欠陥の位置を示した図面である。図４に示された欠陥の位置による漏れ磁束のサイズを示した図面である。図２のデータ処理部が内部欠陥だけを検出する過程を説明する図面である。本発明の一実施形態による鋼板の内部欠陥検出方法を説明する流れ図である。

以下では、添付の図面を参照し、本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。従って、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。

図２は本発明の一実施形態による鋼板の内部欠陥検出装置を示した図面である。また、図３は図２の全欠陥検出部における磁化方向、及び検出される全欠陥を示した図面であり、図４は図２の表面欠陥検出部における鋼板の厚さ方向に存在する欠陥の位置を示した図面であり、図５は図４に示された欠陥の位置による漏れ磁束のサイズを示した図面である。なお、図６は図２のデータ処理部が内部欠陥だけを検出する過程を説明する図面である。

本発明の一実施形態による鋼板の内部欠陥検出装置は、図２に示されているように、鋼板Ｓの走向方向に磁束を発生させて測定した漏れ磁束の強さに基づいて鋼板Ｓの表面に存在する表面欠陥、及び鋼板Ｓの内部に存在する内部欠陥を含む全欠陥を検出する全欠陥検出部２１０と、全欠陥検出部２１０によって検出された全欠陥を含む所定の検出領域に対して、鋼板Ｓの厚さ方向に磁束を発生させて測定した漏れ磁束の強さに基づいて表面欠陥を検出する表面欠陥検出部２２０と、検出領域に対して、全欠陥検出部２１０によって検出された全欠陥から表面欠陥検出部２２０によって検出された表面欠陥を除外することにより、検出領域に存在する内部欠陥だけを検出するデータ処理部２３０と、を含むことができる。

以下、図２から図６を参照して本発明の一実施形態による鋼板の内部欠陥検出装置について詳細に説明する。

まず、図２を参照すると、全欠陥検出部２１０は、鋼板Ｓの走向方向に磁束を発生させて測定した漏れ磁束の強さに基づいて鋼板Ｓの表面に存在する表面欠陥、及び鋼板Ｓの内部に存在する内部欠陥を含む全欠陥を検出することができる。

具体的には、全欠陥検出部２１０は、第１磁化部２１１、第１漏れ磁束測定部２１２、及び第１欠陥検出部２１３を含むことができる。

全欠陥検出部２１０のうち第１磁化部２１１は、図３に示されているように、鋼板Ｓの走行方向に磁束Ｂを発生させることができる。上述の第１磁化部２１１の例として、コア２１１ａにコイル２１１ｂが巻かれる形態の電磁石を図示しているが、これに限定されず、永久磁石で具現されることもできることは当業者にとって自明である。

全欠陥検出部２１０のうち第１漏れ磁束測定部２１２は、鋼板Ｓの走行方向に発生した磁束Ｂが鋼板Ｓを通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定することができる。即ち、図３に示されているように、鋼板Ｓの走行方向に磁束Ｂを発生させる際、鋼板Ｓの表面欠陥３１０及び内部欠陥３２０による漏れ磁束３００の強さが測定されることができる。測定された漏れ磁束３００の強さは第１欠陥検出部２１３に伝達されることができる。

全欠陥検出部２１０のうち第１欠陥検出部２１３は、測定された漏れ磁束３００の強さに基づいて表面欠陥３１０及び内部欠陥３２０を含む全欠陥を検出することができる。即ち、漏れ磁束３００のサイズが一定値以上である場合、第１欠陥検出部２１３は鋼板Ｓに内部欠陥または表面欠陥が存在すると判断することがきる。

また、第１欠陥検出部２１３は、検出領域のうち検出された全欠陥が位置する地点に対する第１欠陥データをさらに提供することができる。

即ち、図６に示されているように、第１欠陥検出部２１３は、検出領域５１０に対して、全欠陥ＩＤＦ、ＳＤＦが位置する地点に対する第１欠陥データをデータ処理部２３０に提供することができる。ここで、第１欠陥データは、検出領域５１０のうち全欠陥ＩＤＦ、ＳＤＦが存在する地点を二進数「１」で、全欠陥ＩＤＦ、ＳＤＦが存在しない領域を二進数「０」で示したデータであることができる。

一方、表面欠陥検出部２２０は、全欠陥検出部２１０によって検出された全欠陥を含む所定の検出領域に対して、鋼板Ｓの厚さ方向に磁束を発生させて測定した漏れ磁束の強さに基づいて表面欠陥を検出することができる。

具体的には、表面欠陥検出部２２０は、第２磁化部２２１、２２３、第２漏れ磁束測定部２２２、２２４、及び第２欠陥検出部２２５を含むことができる。

表面欠陥検出部２２０のうち第２磁化部２２１、２２３は、図４に示されているように、鋼板Ｓの厚さ方向に磁束Ｂを発生させることができる。上述の第２磁化部２２１、２２３は、コア２２１ａ、２２３ａにコイル２２１ｂ、２２３ｂが巻かれる形態の電磁石を図示しているが、これに限定されず、永久磁石で具現されることもできることは当業者にとって自明である。

上述の第２磁化部２２１、２２３は、鋼板Ｓの上部に配置されて鋼板Ｓの厚さ方向に磁束を発生させる上部磁化部２２１と、鋼板Ｓの下部に配置されて鋼板Ｓの厚さ方向に磁束を発生させる下部磁化部２２３と、を含むことができる。

表面欠陥検出部２２０のうち第２漏れ磁束測定部２２２、２２４は、鋼板Ｓの厚さ方向に発生した磁束Ｂが鋼板Ｓを通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定することができる。

上述の第２漏れ磁束測定部２２２、２２４は、上部磁化部２２１によって発生した磁束が鋼板Ｓを通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定する上部漏れ磁束測定部２２２と、下部磁化部２２３によって発生した磁束が鋼板Ｓを通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定する下部漏れ磁束測定部２２４と、を含むことができる。

即ち、本発明の実施形態によると、第２磁化部２２１、２２３は、鋼板Ｓの厚さ方向に、鋼板Ｓに垂直に磁束を発生させ、第２漏れ磁束測定部２２２、２２４は、鋼板の厚さ方向に発生した磁束が鋼板Ｓを通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定する。これは、鋼板Ｓの厚さ方向に、鋼板Ｓに垂直に磁束を発生させる場合、鋼板Ｓの表面に存在する欠陥による漏れ磁束の強さが鋼板Ｓの内部に存在する欠陥による漏れ磁束の強さより相対的に非常に大きいので、測定された漏れ磁束の強さだけで表面欠陥を容易に判断することができるためである。

以下、磁束を鋼板Ｓの厚さ方向に垂直に発生させる場合、欠陥の位置による漏れ磁束の強さについて図４及び図５を参照して詳細に説明する。

図４は図２の表面欠陥検出部における鋼板の厚さ方向に存在する欠陥の位置を示した図面であり、図５は図４に示された欠陥の位置による漏れ磁束のサイズを示した図面である。横軸は漏れ磁束の測定領域、縦軸は測定された漏れ磁束の強さである。

図４には、鋼板Ｓの厚さ方向Ｔの位置による欠陥が示され、鋼板Ｓの上部表面に存在する欠陥ＤＦ１、３１１、鋼板Ｓの中間に存在する欠陥ＤＦ３、３２２、鋼板Ｓの下部表面に存在する欠陥ＤＦ５、３１２、欠陥ＤＦ１と欠陥ＤＦ３の間に存在する欠陥ＤＦ２、３２１、欠陥ＤＦ３と欠陥ＤＦ５の間に存在する欠陥ＤＦ４、３２３が示されている。このとき、本発明の実施形態によると、第２磁化部２２１、２２３によって磁束Ｂは鋼板Ｓの厚さ方向Ｔに鋼板Ｓの表面に垂直に発生することができる。

この場合、図５の（ａ）に示されているように、上部漏れ磁束測定部２２２による漏れ磁束の強さの測定結果によると、鋼板Ｓの上部表面に存在する欠陥ＤＦ１、３１１による漏れ磁束の強さ３１０は、他の欠陥ＤＦ２から他の欠陥ＤＦ５による漏れ磁束の強さ３２１、３２２、３２３、３１２に比べて相対的に非常に大きいことが分かる。

同様に、図５の（ｂ）に示されているように、下部漏れ磁束測定部２２４による漏れ磁束の強さの測定結果によると、鋼板Ｓの下部表面に存在する欠陥ＤＦ５、３１２による漏れ磁束の強さ３１２は、他の欠陥ＤＦ１から他の欠陥ＤＦ４による漏れ磁束の強さ３１１、３２１、３２２、３２３に比べて相対的に非常に大きいことが分かる。

上述の通り、本発明の実施形態によると、鋼板Ｓの厚さ方向Ｔに、鋼板Ｓに垂直に磁束を発生させることにより、測定された漏れ磁束の強さだけで表面欠陥の存在の有無を容易に判断することができる。

一方、表面欠陥検出部２２０のうち第２欠陥検出部２２５は、測定された漏れ磁束の強さに基づいて鋼板Ｓの表面欠陥を検出することができる。

即ち、漏れ磁束の強さが一定値以上である場合、第２欠陥検出部２２５は、鋼板Ｓに表面欠陥が存在すると判断することができる。

また、第２欠陥検出部２２５は、検出領域のうち検出された表面欠陥が位置する地点に対する第２欠陥データをさらに提供することができる。

即ち、図６に示されているように、第２欠陥検出部２２５は、検出領域５２０に対して、表面欠陥ＳＤＦが位置する地点に対する第２欠陥データをデータ処理部２３０に提供することができる。ここで、第２欠陥データは、検出領域５２０のうち表面欠陥ＳＤＦが存在する地点を二進数「１」で、表面欠陥ＳＤＦが存在しない領域を二進数「０」で示したデータであることができる。

最後に、データ処理部２３０は、検出領域に対して、全欠陥検出部２１０によって検出された全欠陥から表面欠陥検出部２２０によって検出された表面欠陥を除外することにより、検出領域に存在する内部欠陥だけを検出することができる。

具体的には、データ処理部は、図６に示されているように、減算器５３０を用いて、第１欠陥検出部２１３から伝達された検出領域５１０の第１欠陥データから、第２欠陥検出部２２５から伝達された検出領域５２０の第２欠陥データを減算することにより、検出領域５４０に存在する内部欠陥だけを検出することができる。

上述の図６において、図面符号５１０、５２０、５４０に対してはそれぞれ異なる符号を使用したが、鋼板Ｓの表面の同一の検出領域を意味することに留意する必要がある。

一方、第１漏れ磁束測定部２１２及び第２漏れ磁束測定部２２２、２２４のそれぞれは、差動磁気センサーアレイで、例えば、鋼板Ｓの幅方向に配置されて漏れ磁束の強さを測定する複数個の磁気センサーを含む第１磁気センサーアレイと、第１磁気センサーアレイと鋼板Ｓの走行方向に一定間隔離れて漏れ磁束の強さを測定する複数個の磁気センサーを含む第２磁気センサーアレイと、第１磁気センサーアレイにおいて測定された漏れ磁束の強さと第２磁気センサーアレイにおいて測定された漏れ磁束の強さを差動増幅する差動増幅部と、を含むことができる。

上述の通り、第１漏れ磁束測定部２１２及び第２漏れ磁束測定部２２２、２２４のそれぞれに対して差動磁気センサーアレイを用いることにより、鋼板Ｓが走行方向に移送されるにつれて鋼板Ｓに発生する渦電流を相殺させて、測定される漏れ磁束の強さの歪曲を防止することができる。

一方、上述の第１漏れ磁束測定部２１２及び第２漏れ磁束測定部２２２、２２４は、ホールセンサー（ｈａｌｌｓｅｎｓｏｒ）、磁気抵抗センサー（ＭａｇｎｅｔｏＲｅｓｉｓｔｉｖｅＳｅｎｓｏｒ、ＭＲセンサー）、巨大磁気抵抗センサー（ＧｉａｎｔＭａｇｎｅｔｏＲｅｓｉｓｔｉｖｅＳｅｎｓｏｒ、ＧＭＲセンサー）、及び巨大磁気インピーダンスセンサー（ＧｉａｎｔＭａｇｎｅｔｏＩｍｐｅｄａｎｃｅＳｅｎｓｏｒ、ＧＭＩセンサー）の少なくとも一つ以上を含むことができる。

上述の通り、本発明の実施形態によると、まず、所定の検出領域に対して、鋼板の表面欠陥及び内部欠陥をすべて含む全欠陥を検出し、これと別途に鋼板の表面欠陥を検出した後、検出された全欠陥から表面欠陥を除外することにより、検出領域に存在する内部欠陥だけを検出することができる。

一方、図７は本発明の実施形態による鋼板の内部欠陥検出方法を説明する流れ図である。

以下、図１から図７を参照し、本発明の実施形態による鋼板の内部欠陥検出方法を説明する。但し、発明の簡明化のために、図１から図６と関連して既に説明された事項と重複する部分に対する説明を省略する。

図１から図７を参照すると、まず、全欠陥検出部２１０において、鋼板Ｓの走向方向に磁束を発生させて測定した漏れ磁束の強さに基づいて鋼板Ｓの表面に存在する表面欠陥、及び鋼板Ｓの内部に存在する内部欠陥を含む全欠陥を検出することができる（Ｓ６０１）。

具体的には、全欠陥検出部２１０のうち第１磁化部２１１は、図３に示されているように、鋼板Ｓの走行方向に磁束Ｂを発生させることができる。

また、全欠陥検出部２１０のうち第１漏れ磁束測定部２１２は、鋼板Ｓの走行方向に発生した磁束Ｂが鋼板Ｓを通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定することができる。

なお、全欠陥検出部２１０のうち第１欠陥検出部２１３は、測定された漏れ磁束３３０の強さに基づいて表面欠陥３１０及び内部欠陥３２０を含む全欠陥を検出することができる。

その後、表面欠陥検出部２２０において、全欠陥検出部２１０によって検出された全欠陥を含む所定の検出領域に対して、鋼板Ｓの厚さ方向に磁束を発生させて測定した漏れ磁束の強さに基づいて表面欠陥を検出することができる（Ｓ６０２）。

具体的には、表面欠陥検出部２２０のうち第２磁化部２２１、２２３は、図４に示されているように、鋼板Ｓの厚さ方向に磁束Ｂを発生させることができる。上述の第２磁化部２２１、２２３は、鋼板Ｓの上部に配置されて鋼板Ｓの厚さ方向に磁束を発生させる上部磁化部２２１と、鋼板Ｓの下部に配置されて鋼板Ｓの厚さ方向に磁束を発生させる下部磁化部２２３と、を含むことができる。

また、表面欠陥検出部２２０のうち第２漏れ磁束測定部２２２、２２４は、鋼板Ｓの厚さ方向に発生した磁束Ｂが鋼板Ｓを通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定することができる。上述の第２漏れ磁束測定部２２２、２２４は、上部磁化部２２１によって発生した磁束が鋼板Ｓを通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定する上部漏れ磁束測定部２２２と、下部磁化部２２３によって発生した磁束が鋼板Ｓを通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定する下部漏れ磁束測定部２２４と、を含むことができる。

なお、表面欠陥検出部２２０のうち第２欠陥検出部２２５は、測定された漏れ磁束の強さに基づいて鋼板Ｓの表面欠陥を検出することができる。

最後に、データ処理部２３０において、検出領域に対して、全欠陥検出部２１０によって検出された全欠陥から表面欠陥検出部２２０によって検出された表面欠陥を除外することにより、検出領域に存在する内部欠陥だけを検出することができる（Ｓ６０３）。

具体的には、データ処理部は、図６に示されているように、減算器５３０を用いて、第１欠陥検出部２１３から伝達された検出領域５１０の第１欠陥データから第２欠陥検出部２２５から伝達された検出領域５２０の第２欠陥データを減算することにより、検出領域５４０に存在する内部欠陥だけを検出することができる。

上述の通り、本発明の実施形態によると、まず、所定の検出領域に対して、鋼板の表面欠陥及び内部欠陥をすべて含む全欠陥を検出し、これとは別途に鋼板の表面欠陥を検出した後、検出された全欠陥から表面欠陥を除外することにより、検出領域に存在する内部欠陥だけを検出することができる。

本発明は、上述の実施形態及び添付の図面によって限定されず、添付の請求の範囲によって権利範囲が限定される。また、請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な形態の置換、変形及び変更が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有するものには明らかである。

Claims

鋼板の走向方向に磁束を発生させて測定した漏れ磁束の強さに基づいて前記鋼板の表面に存在する表面欠陥、及び前記鋼板の内部に存在する内部欠陥を含む全欠陥を検出する全欠陥検出部と、
前記全欠陥検出部によって検出された全欠陥を含む所定の検出領域に対して、前記鋼板の厚さ方向に磁束を発生させて測定した漏れ磁束の強さに基づいて前記表面欠陥を検出する表面欠陥検出部と、
前記検出領域に対して、前記全欠陥検出部によって検出された全欠陥から前記表面欠陥検出部によって検出された表面欠陥を除外することにより、前記検出領域に存在する内部欠陥だけを検出するデータ処理部と、を含む、鋼板の内部欠陥検出装置。
前記全欠陥検出部は、
前記鋼板の走行方向に磁束を発生させる第１磁化部と、
前記走行方向に発生した磁束が前記鋼板を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定する第１漏れ磁束測定部と、
前記測定された漏れ磁束の強さに基づいて前記全欠陥を検出する第１欠陥検出部と、を含む、請求項１に記載の鋼板の内部欠陥検出装置。
前記表面欠陥検出部は、
前記鋼板の厚さ方向に磁束を発生させる第２磁化部と、
前記厚さ方向に発生した磁束が前記鋼板を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定する第２漏れ磁束測定部と、
前記測定された漏れ磁束の強さに基づいて前記鋼板の表面欠陥を検出する第２欠陥検出部と、を含む、請求項２に記載の鋼板の内部欠陥検出装置。
前記第２磁化部は、
前記鋼板の上部に配置されて前記鋼板の厚さ方向に磁束を発生させる上部磁化部と、前記鋼板の下部に配置されて前記鋼板の厚さ方向に磁束を発生させる下部磁化部と、を含み、
前記第２漏れ磁束測定部は、
前記上部磁化部によって発生した磁束が前記鋼板を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定する上部漏れ磁束測定部と、前記下部磁化部によって発生した磁束が前記鋼板を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定する下部漏れ磁束測定部と、を含む、請求項３に記載の鋼板の内部欠陥検出装置。
前記第１欠陥検出部は、前記検出領域のうち前記検出された全欠陥が位置する地点に対する第１欠陥データをさらに提供し、
前記第２欠陥検出部は、前記検出領域のうち前記検出された表面欠陥が位置する地点に対する第２欠陥データをさらに提供し、
前記データ処理部は、前記提供された第１欠陥データから前記提供された第２欠陥データを減算することにより、前記検出領域に存在する内部欠陥だけを検出する、請求項３に記載の鋼板の内部欠陥検出装置。
前記第１欠陥データは、
前記検出領域のうち前記全欠陥が存在する地点を二進数「１」で、前記全欠陥が存在しない領域を二進数「０」で示したデータであり、
前記第２欠陥データは、
前記検出領域のうち前記表面欠陥が存在する地点を二進数「１」で、前記表面欠陥が存在しない地点を二進数「０」で示したデータである、請求項５に記載の鋼板の内部欠陥検出装置。
前記第１漏れ磁束測定部及び前記第２漏れ磁束測定部のそれぞれは、
前記鋼板の幅方向に配置されて漏れ磁束の強さを測定する複数個の磁気センサーを含む第１磁気センサーアレイと、
前記第１磁気センサーアレイと前記鋼板の走行方向に一定間隔離れて漏れ磁束の強さを測定する複数個の磁気センサーを含む第２磁気センサーアレイと、
前記第１磁気センサーアレイにおいて測定された漏れ磁束の強さと前記第２磁気センサーアレイにおいて測定された漏れ磁束の強さを差動増幅する差動増幅部と、を含む、請求項３に記載の鋼板の内部欠陥検出装置。
前記第１漏れ磁束測定部及び前記第２漏れ磁束測定部は、
ホールセンサー（ｈａｌｌｓｅｎｓｏｒ）、磁気抵抗センサー（ＭａｇｎｅｔｏＲｅｓｉｓｔｉｖｅＳｅｎｓｏｒ、ＭＲセンサー）、巨大磁気抵抗センサー（ＧｉａｎｔＭａｇｎｅｔｏＲｅｓｉｓｔｉｖｅＳｅｎｓｏｒ、ＧＭＲセンサー）、及び巨大磁気インピーダンスセンサー（ＧｉａｎｔＭａｇｎｅｔｏＩｍｐｅｄａｎｃｅＳｅｎｓｏｒ、ＧＭＩセンサー）の少なくとも一つ以上を含む、請求項３に記載の鋼板の内部欠陥検出装置。
全欠陥検出部において、鋼板の走向方向に磁束を発生させて測定した漏れ磁束の強さに基づいて前記鋼板の表面に存在する表面欠陥、及び前記鋼板の内部に存在する内部欠陥を含む全欠陥を検出する第１段階と、
表面欠陥検出部において、前記全欠陥検出部によって検出された全欠陥を含む所定の検出領域に対して、前記鋼板の厚さ方向に磁束を発生させて測定した漏れ磁束の強さに基づいて前記表面欠陥を検出する第２段階と、
データ処理部において、前記検出領域に対して、前記全欠陥検出部によって検出された全欠陥から前記表面欠陥検出部によって検出された表面欠陥を除外することにより、前記検出領域に存在する内部欠陥だけを検出する第３段階と、を含む、鋼板の内部欠陥検出方法。
前記第１段階は、
第１磁化部において、前記鋼板の走行方向に磁束を発生させる段階と、
第１漏れ磁束測定部において、前記走行方向に発生した磁束が前記鋼板を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定する段階と、
第１欠陥検出部において、前記測定された漏れ磁束の強さに基づいて前記全欠陥を検出する段階と、を含む、請求項９に記載の鋼板の内部欠陥検出方法。
前記第２段階は、
第２磁化部において、前記鋼板の厚さ方向に磁束を発生させる段階と、
第２漏れ磁束測定部において、前記厚さ方向に発生した磁束が前記鋼板を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定する段階と、
第２欠陥検出部において、前記測定された漏れ磁束の強さに基づいて前記鋼板の表面欠陥を検出する段階と、を含む、請求項１０に記載の鋼板の内部欠陥検出方法。
前記鋼板の厚さ方向に磁束を発生させる段階は、
前記第２磁化部のうち前記鋼板の上部に配置された上部磁化部において、前記鋼板の厚さ方向に磁束を発生させ、前記第２磁化部のうち前記鋼板の下部に配置された下部磁化部において、前記鋼板の厚さ方向に磁束を発生させる段階を含み、
前記第２段階における漏れ磁束の強さを測定する段階は、
前記第２漏れ磁束測定部のうち上部漏れ磁束測定部において、前記上部磁化部によって発生した磁束が前記鋼板を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定し、前記第２漏れ磁束測定部のうち下部漏れ磁束測定部において、前記下部磁化部によって発生した磁束が前記鋼板を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを測定する段階を含む、請求項１１に記載の鋼板の内部欠陥検出方法。
前記鋼板の内部欠陥検出方法は、
前記第１欠陥検出部において、前記検出領域のうち前記検出された全欠陥が位置する地点に対する第１欠陥データを提供する段階と、
前記第２欠陥検出部において、前記検出領域のうち前記検出された表面欠陥が位置する地点に対する第２欠陥データを提供する段階と、をさらに含み、
前記第３段階は、前記データ処理部において、前記提供された第１欠陥データから前記提供された第２欠陥データを減算することにより、前記検出領域に存在する内部欠陥だけを検出する、請求項１１に記載の鋼板の内部欠陥検出方法。
前記第１欠陥データは、
前記検出領域のうち前記全欠陥が存在する地点を二進数「１」で、前記全欠陥が存在しない領域を二進数「０」で示したデータであり、
前記第２欠陥データは、
前記検出領域のうち前記表面欠陥が存在する地点を二進数「１」で、前記表面欠陥が存在しない地点を二進数「０」で示したデータである、請求項１３に記載の鋼板の内部欠陥検出方法。