JPH02147950A - 平面探傷用交流漏洩磁束探傷装置 - Google Patents
平面探傷用交流漏洩磁束探傷装置Info
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- JPH02147950A JPH02147950A JP63302669A JP30266988A JPH02147950A JP H02147950 A JPH02147950 A JP H02147950A JP 63302669 A JP63302669 A JP 63302669A JP 30266988 A JP30266988 A JP 30266988A JP H02147950 A JPH02147950 A JP H02147950A
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、鋼材の探傷に関するものであり、特に、厚板
鋼板、Ｈ形鋼等の平面の探傷を行うのに適した平面探傷
用交流漏洩磁束探傷装置に関するものである。
鋼板、Ｈ形鋼等の平面の探傷を行うのに適した平面探傷
用交流漏洩磁束探傷装置に関するものである。
従来の技術
鋼板−次製品に対する品質検査で一般に広く行われてい
る非破壊検査法としては、超音波探傷法、磁気探傷法、
渦流探傷法、漏洩磁束探傷法等があるが、超音波探傷法
や磁気探傷法では、水、螢光磁粉液等を用い、また目視
検査が介在するため処理能力や環境汚染の問題がある。
る非破壊検査法としては、超音波探傷法、磁気探傷法、
渦流探傷法、漏洩磁束探傷法等があるが、超音波探傷法
や磁気探傷法では、水、螢光磁粉液等を用い、また目視
検査が介在するため処理能力や環境汚染の問題がある。
また、渦流探傷法は、検査速度を大きくできるので、処
理能力にすぐれているが、磁気飽和装置や脱磁装置を必
要とするため、被検査材の形状が円柱状や円筒状に限ら
れ、板状平面のものには強磁性を呈さない熱間渦流探傷
以外には適用が難しいものである。さらにまた、漏洩磁
束探傷法は、主に丸棒鋼や鋼管の探傷検査に用いられて
いる。この方法は、被検査材が円柱又は円筒状のもので
ターニングロール上でスパイラル状に回転しながら搬送
させておき、センサーを被検査材の直下に配置して探傷
を行っている。この方法においては、被検査材をスパイ
ラル状に回転させることにより、全面探傷が可能である
。また、丸棒鋼や鋼管をコンベヤで直進させ、被検査材
外周に沿って励磁ヨークとセンサーを回転させることに
よっても全面探傷が可能である。しかしながら、この従
来の漏洩磁束探傷法にて、角ビレットの探傷を行おうと
する場合には、搬送が直線送りとなるためにセンサーの
検出領域は、ビレットの各回毎に、その幅分だけ必要と
なり、検出素子のマルチチャンネル化が必要となるとい
う欠点がある。また、被検査材外周の端部に不探傷領域
が生じてしまうという欠点もあった。
理能力にすぐれているが、磁気飽和装置や脱磁装置を必
要とするため、被検査材の形状が円柱状や円筒状に限ら
れ、板状平面のものには強磁性を呈さない熱間渦流探傷
以外には適用が難しいものである。さらにまた、漏洩磁
束探傷法は、主に丸棒鋼や鋼管の探傷検査に用いられて
いる。この方法は、被検査材が円柱又は円筒状のもので
ターニングロール上でスパイラル状に回転しながら搬送
させておき、センサーを被検査材の直下に配置して探傷
を行っている。この方法においては、被検査材をスパイ
ラル状に回転させることにより、全面探傷が可能である
。また、丸棒鋼や鋼管をコンベヤで直進させ、被検査材
外周に沿って励磁ヨークとセンサーを回転させることに
よっても全面探傷が可能である。しかしながら、この従
来の漏洩磁束探傷法にて、角ビレットの探傷を行おうと
する場合には、搬送が直線送りとなるためにセンサーの
検出領域は、ビレットの各回毎に、その幅分だけ必要と
なり、検出素子のマルチチャンネル化が必要となるとい
う欠点がある。また、被検査材外周の端部に不探傷領域
が生じてしまうという欠点もあった。
発明が解決しようとする課題
以上述べたように、従来の鋼材の非破壊検査方法は、い
ずれも、処理能力に問題があったり、環境汚染の問題が
あったり、また、磁気飽和装置や脱磁装置を必要とする
比較的に大掛かりなものとなってしまったり、さらにま
た、被検査材が円柱状や円筒状のものに限られてしまい
、厚板鋼板やＨ型鋼の平面或いは厚板溶接部の探傷には
適さないものであったりで、これまで、充分な処理能力
にて且つ環境汚染の問題なども起こすことなく簡単な機
構にて厚板鋼板やＨ型鋼板の平面の探傷を、不探傷領域
なく行えるものはなかった。ところで、一般に、厚板鋼
板等の両側面端部およびその周辺部には、噛み出し等に
よって欠陥の発生する頻度が高いのであるから、その欠
陥を検出する必要性が高いにもかかわらず、従来の漏洩
磁束探傷法で、その端部に不探傷領域が生じてしまうこ
と及び端部に生じ易い圧延・搬送方向に沿って生ずる線
状を呈するきすを検出できないことは、特に大きな問題
である。
ずれも、処理能力に問題があったり、環境汚染の問題が
あったり、また、磁気飽和装置や脱磁装置を必要とする
比較的に大掛かりなものとなってしまったり、さらにま
た、被検査材が円柱状や円筒状のものに限られてしまい
、厚板鋼板やＨ型鋼の平面或いは厚板溶接部の探傷には
適さないものであったりで、これまで、充分な処理能力
にて且つ環境汚染の問題なども起こすことなく簡単な機
構にて厚板鋼板やＨ型鋼板の平面の探傷を、不探傷領域
なく行えるものはなかった。ところで、一般に、厚板鋼
板等の両側面端部およびその周辺部には、噛み出し等に
よって欠陥の発生する頻度が高いのであるから、その欠
陥を検出する必要性が高いにもかかわらず、従来の漏洩
磁束探傷法で、その端部に不探傷領域が生じてしまうこ
と及び端部に生じ易い圧延・搬送方向に沿って生ずる線
状を呈するきすを検出できないことは、特に大きな問題
である。
本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解消し
つる平面探傷用交流漏洩磁束探傷装置を提供することで
ある。
つる平面探傷用交流漏洩磁束探傷装置を提供することで
ある。
課題を解決するための手段
本発明による平面探傷用交流漏洩磁束探傷装置は、探傷
すべき鋼材を励磁するだめの１対の磁極を有した交流励
磁手段と、漏洩磁束検出素子と、前記１対の磁極間の励
磁磁界の面内で且つ前記鋼材の探傷すべき平面に対向し
てその平面に実質的に平行な面内で前記漏洩磁束検出素
子を回転走査するための回転走査手段とを備えたことを
特徴とする。
すべき鋼材を励磁するだめの１対の磁極を有した交流励
磁手段と、漏洩磁束検出素子と、前記１対の磁極間の励
磁磁界の面内で且つ前記鋼材の探傷すべき平面に対向し
てその平面に実質的に平行な面内で前記漏洩磁束検出素
子を回転走査するための回転走査手段とを備えたことを
特徴とする。
実施例
次に、添付図面に基づいて、本発明の実施例について本
発明をより詳細に説明する。
発明をより詳細に説明する。
第１図は、本発明の一実施例としての平面探傷用交流漏
洩磁束探傷装置の構成を概略的に示している。第１図に
概略的に示すように、この実施例の平面探傷用交流漏洩
磁束探傷装置は、鋼板平面に発生する割れ傷検出に交流
４ＫＨｚ〜３２Ｋｔｌｚの漏洩磁束探傷プローブを使用
している。この漏洩磁束探傷プローブは、１対の磁極２
．２を有し交流励磁コイル１を施された磁気コアと、こ
の１対の磁極２．２０間において、駆動軸５の周りに回
転させられる検出コイル４とを主として備えている。駆
動軸５は、モーター７によって回転駆動させられ、それ
によって、検出コイル４は、１対の磁極２．２０間にお
いて被検査材８の上面に対向して且つそれに平行な平面
内にて回転走査させられる。検出コイル４は、そのよう
な回転走査中に、１対の磁極２．２によって被検査材８
を通して発生される励磁磁束φにより表面傷のある場合
に生ずる漏洩磁束を拾うものである。検出コイル４によ
る検出信号は、回転トランス６を介して外部の処理回路
へ送られるようになっている。被検査材８は、厚板鋼板
やＨ型鋼であって、この実施例では、第１図の紙面に垂
直な方向へ搬送させられる。勿論、被検査材８を搬送さ
せる代わりに、漏洩磁束探傷プローブ全体を第１図の紙
面に垂直な方向へ移動させるようにしてもよい。
洩磁束探傷装置の構成を概略的に示している。第１図に
概略的に示すように、この実施例の平面探傷用交流漏洩
磁束探傷装置は、鋼板平面に発生する割れ傷検出に交流
４ＫＨｚ〜３２Ｋｔｌｚの漏洩磁束探傷プローブを使用
している。この漏洩磁束探傷プローブは、１対の磁極２
．２を有し交流励磁コイル１を施された磁気コアと、こ
の１対の磁極２．２０間において、駆動軸５の周りに回
転させられる検出コイル４とを主として備えている。駆
動軸５は、モーター７によって回転駆動させられ、それ
によって、検出コイル４は、１対の磁極２．２０間にお
いて被検査材８の上面に対向して且つそれに平行な平面
内にて回転走査させられる。検出コイル４は、そのよう
な回転走査中に、１対の磁極２．２によって被検査材８
を通して発生される励磁磁束φにより表面傷のある場合
に生ずる漏洩磁束を拾うものである。検出コイル４によ
る検出信号は、回転トランス６を介して外部の処理回路
へ送られるようになっている。被検査材８は、厚板鋼板
やＨ型鋼であって、この実施例では、第１図の紙面に垂
直な方向へ搬送させられる。勿論、被検査材８を搬送さ
せる代わりに、漏洩磁束探傷プローブ全体を第１図の紙
面に垂直な方向へ移動させるようにしてもよい。
第１図に示した実施例では、被検査材８の縁部の上面を
できるだけ不探傷領域を少なくして探傷可能なようにす
るために、右側の磁極２に珪素鋼板等磁気回路形成用の
磁極アタッチメント３を取り付けることができるように
している。このようなアタッチメント３を設けることに
より、励磁磁路を鋼板のコーナ一部まで拡張することが
でき、参照符号９で示すように、不探傷領域を最小に抑
えることができる。これは、異形材の端部に発生する長
手方向の割れ傷を探傷するのに適しており、Ｈ形鋼や六
角棒鋼の平面やその側端部の探傷にも適している。
できるだけ不探傷領域を少なくして探傷可能なようにす
るために、右側の磁極２に珪素鋼板等磁気回路形成用の
磁極アタッチメント３を取り付けることができるように
している。このようなアタッチメント３を設けることに
より、励磁磁路を鋼板のコーナ一部まで拡張することが
でき、参照符号９で示すように、不探傷領域を最小に抑
えることができる。これは、異形材の端部に発生する長
手方向の割れ傷を探傷するのに適しており、Ｈ形鋼や六
角棒鋼の平面やその側端部の探傷にも適している。
第２図は、第１図の装置にて、被検査材８の縁部の上面
でなく、縁部から離れた中部分の上面の探傷を行う場合
の検出コイル４による走査軌跡を概略的に示している。
でなく、縁部から離れた中部分の上面の探傷を行う場合
の検出コイル４による走査軌跡を概略的に示している。
第２図において、参照符号２Ａ、２Ａ’ は、アタッチ
メント３を取り付けていない１対の磁極２．２のそれぞ
れの磁気結合対向面投影を示しており、参照符号８Ａは
、被検査材８の上面に存在する圧延方向の線状傷を示し
ており、参照符号Ｐは、被検査材８の走査または搬送方
向を示しており、参照符号４Ａは、検出コイル４の旋回
走査軌跡を示しており、また、参照符号φ′は、１対の
磁極２．２による交番励磁磁力線を示している。このよ
うに、交番励磁磁力線φ′は、例えば、励磁コイル１に
８ＫＨｚの交流電流を印加することによって発生される
もので、被検査材８である鋼板に発生する割れ傷は、圧
延方向に対して０±４５°以内の方向に分布しているこ
とが多く、前述の励磁磁力線を横切る方向にある。
メント３を取り付けていない１対の磁極２．２のそれぞ
れの磁気結合対向面投影を示しており、参照符号８Ａは
、被検査材８の上面に存在する圧延方向の線状傷を示し
ており、参照符号Ｐは、被検査材８の走査または搬送方
向を示しており、参照符号４Ａは、検出コイル４の旋回
走査軌跡を示しており、また、参照符号φ′は、１対の
磁極２．２による交番励磁磁力線を示している。このよ
うに、交番励磁磁力線φ′は、例えば、励磁コイル１に
８ＫＨｚの交流電流を印加することによって発生される
もので、被検査材８である鋼板に発生する割れ傷は、圧
延方向に対して０±４５°以内の方向に分布しているこ
とが多く、前述の励磁磁力線を横切る方向にある。
第３図は、第１図の装置にて、被検査材８の縁部の上面
の探傷を行う場合の検出コイル４による走査軌跡を概略
的に示している。第３図において、参照符号２Ａは、１
対の磁極２．２のうち左側の磁極２の磁気結合対向面投
影を示し、参照符号３Ａは、アタッチメント３を取り付
けた右側の磁極２の磁気結合対向面投影を示しており、
参照符号８Ｂは、被検査材８のｉ！部の上面に存在する
圧延方向の線状傷を示しており、参照符号゛Ｐは、被検
査材８の走査または搬送方向を示しており、参照符号４
Ｂは、検出コイル４の旋回走査軌跡を示しており、また
、参照符号φは、１対の磁極２．２および３による交番
励磁磁力線を示している。
の探傷を行う場合の検出コイル４による走査軌跡を概略
的に示している。第３図において、参照符号２Ａは、１
対の磁極２．２のうち左側の磁極２の磁気結合対向面投
影を示し、参照符号３Ａは、アタッチメント３を取り付
けた右側の磁極２の磁気結合対向面投影を示しており、
参照符号８Ｂは、被検査材８のｉ！部の上面に存在する
圧延方向の線状傷を示しており、参照符号゛Ｐは、被検
査材８の走査または搬送方向を示しており、参照符号４
Ｂは、検出コイル４の旋回走査軌跡を示しており、また
、参照符号φは、１対の磁極２．２および３による交番
励磁磁力線を示している。
検出コイル４は、２個のコイルを上下方向または回転す
る周方向左右に隣接して差動接続とし、それらコイルの
向きは、被検査材である鋼板表面に対して垂直とし、平
面空間の平行漏れ磁束とは直交する向きである。プロー
ブが鋼板上を走査して、割れ傷が励磁磁極２．２間の平
面にある時、割れ傷から生ずる漏洩磁束が検出コイル４
に鎮交して誘導電圧を生じ傷を検出する。鋼板の振動等
によるリフトオフ信号は、鋼板表面の平行磁界による誘
導電圧であり、割れ傷から生ずる漏洩磁束による誘導電
圧とは位相が大幅に異なるため、後述するような処理回
路等により位相解析することにより不要信号として容易
に除去でき、きわめて良好なＳ／Ｎ比とすることができ
る。
る周方向左右に隣接して差動接続とし、それらコイルの
向きは、被検査材である鋼板表面に対して垂直とし、平
面空間の平行漏れ磁束とは直交する向きである。プロー
ブが鋼板上を走査して、割れ傷が励磁磁極２．２間の平
面にある時、割れ傷から生ずる漏洩磁束が検出コイル４
に鎮交して誘導電圧を生じ傷を検出する。鋼板の振動等
によるリフトオフ信号は、鋼板表面の平行磁界による誘
導電圧であり、割れ傷から生ずる漏洩磁束による誘導電
圧とは位相が大幅に異なるため、後述するような処理回
路等により位相解析することにより不要信号として容易
に除去でき、きわめて良好なＳ／Ｎ比とすることができ
る。
漏洩磁束検出素子としては、前述したような検出コイル
の代わりに、ホール素子やＳＭＤ等の半導体素子を同様
に差動接続して用いることができるが、この場合には、
２個の素子を鋼板平面に沿って隣接配置したとき、平面
回転する検出素子が割れ傷と平行した場合には検出不能
となるので、その指向性に注意する必要がある。
の代わりに、ホール素子やＳＭＤ等の半導体素子を同様
に差動接続して用いることができるが、この場合には、
２個の素子を鋼板平面に沿って隣接配置したとき、平面
回転する検出素子が割れ傷と平行した場合には検出不能
となるので、その指向性に注意する必要がある。
第４図は、本発明の装置の別の実施例を概略的に示して
いる。この第４図の実施例の装置は、第１図の装置と大
部分において同じ構成であるので、その異なる部分につ
いてのみ説明する。この実施例の装置は、被検査材であ
る鋼板８の縁側面部の端面の探傷を行うようにしたもの
であり、磁極アタッチメント３．３′を各磁極２．２に
取り付けて、それらアタッチメント３．３′が鋼板８の
縁部の上面および下面にそれぞれ対向するように配置し
ている。検出コイル４．は、駆動軸５の周りに回転させ
られ、鋼板８の縁部の端面を回転走査して、その端面に
存在する傷を検出する。第５図は、第４図の装置にて、
被検査材８の縁部の端面の探傷を行う場合の検出コイル
４による走査軌跡を概略的に示している。第５図におい
て、参照符号３Ａ、３Ａ’ は、１対の磁極アタッメン
ト３．３′のそれぞれの磁気結合対向面投影を示し、参
照符号８Ｃは、被検査材８の縁部の端面に存在する圧延
方向の線状傷を示しており、参照符号Ｐは、被検査材８
の走査または搬送方向を示しており、参照符号４Ｃは、
検出コイル４の旋回走査軌跡を示しており、また、参照
符号φは、１対の磁極アタッチメント３．３′による交
番励磁磁力線を示している。
いる。この第４図の実施例の装置は、第１図の装置と大
部分において同じ構成であるので、その異なる部分につ
いてのみ説明する。この実施例の装置は、被検査材であ
る鋼板８の縁側面部の端面の探傷を行うようにしたもの
であり、磁極アタッチメント３．３′を各磁極２．２に
取り付けて、それらアタッチメント３．３′が鋼板８の
縁部の上面および下面にそれぞれ対向するように配置し
ている。検出コイル４．は、駆動軸５の周りに回転させ
られ、鋼板８の縁部の端面を回転走査して、その端面に
存在する傷を検出する。第５図は、第４図の装置にて、
被検査材８の縁部の端面の探傷を行う場合の検出コイル
４による走査軌跡を概略的に示している。第５図におい
て、参照符号３Ａ、３Ａ’ は、１対の磁極アタッメン
ト３．３′のそれぞれの磁気結合対向面投影を示し、参
照符号８Ｃは、被検査材８の縁部の端面に存在する圧延
方向の線状傷を示しており、参照符号Ｐは、被検査材８
の走査または搬送方向を示しており、参照符号４Ｃは、
検出コイル４の旋回走査軌跡を示しており、また、参照
符号φは、１対の磁極アタッチメント３．３′による交
番励磁磁力線を示している。
この第４図の実施例においては、磁極アタッチメント３
．３′の間に形成される励磁磁界がそれら磁極アタッチ
メント３．３′の間の最短距離を経るようになってしま
わないように、交流漏洩磁束発生用の印加交番周波数を
適当に選定することが必要である。第５図に示した励磁
磁束φ″の如く、鋼板８の縁部の端面近くに沿うような
励磁磁界とするためには、印加交番周波数を４ＫＨｚ〜
１６ＫＨｚとするのが好ましい。
．３′の間に形成される励磁磁界がそれら磁極アタッチ
メント３．３′の間の最短距離を経るようになってしま
わないように、交流漏洩磁束発生用の印加交番周波数を
適当に選定することが必要である。第５図に示した励磁
磁束φ″の如く、鋼板８の縁部の端面近くに沿うような
励磁磁界とするためには、印加交番周波数を４ＫＨｚ〜
１６ＫＨｚとするのが好ましい。
第６図は、第４図の装置をさらに変形した実施例を概略
的に示している。この実施例は、第４図の装置と大部分
において同じ構成であるので、その異なる部分について
のみ説明する。この実施例は、磁粉探傷、あるいは交流
漏洩磁束探傷法における丸棒鋼の探傷において、その適
用外径範囲を広く保持するために用いている可動開閉磁
極構造と類を同じくするもので、被検査材である鋼板８
の種々異なる厚みのものを探傷できるように、１対の磁
極２Ｃ，２Ｃを枢着部２Ｂ、２Ｂを中心として回動でき
るようにしている。
的に示している。この実施例は、第４図の装置と大部分
において同じ構成であるので、その異なる部分について
のみ説明する。この実施例は、磁粉探傷、あるいは交流
漏洩磁束探傷法における丸棒鋼の探傷において、その適
用外径範囲を広く保持するために用いている可動開閉磁
極構造と類を同じくするもので、被検査材である鋼板８
の種々異なる厚みのものを探傷できるように、１対の磁
極２Ｃ，２Ｃを枢着部２Ｂ、２Ｂを中心として回動でき
るようにしている。
第３図について説明した探傷例は、被検査材の縁部の周
辺に発生した圧延・搬送方向の線状傷の検出に適してお
り、角ビレットのコーナ一部や条鋼のコーナー等に多様
される。
辺に発生した圧延・搬送方向の線状傷の検出に適してお
り、角ビレットのコーナ一部や条鋼のコーナー等に多様
される。
また、第５図について説明した探傷例は、被検査材の縁
部の端面に発生した圧延搬送または溶接線近傍の熱影響
部の線状傷の検出に適しており、この方法は、また、第
２図について説明した探傷例と同様の効果が得られるの
みならず、直流あるいは低周波、例えば、５０〜６０Ｈ
ｚを用いた交流磁粉／磁気探傷におけるが如く、対象傷
のすぐ近傍に磁極を配設しなければ、傷周辺の磁化が充
分に行われないというようなこともない。
部の端面に発生した圧延搬送または溶接線近傍の熱影響
部の線状傷の検出に適しており、この方法は、また、第
２図について説明した探傷例と同様の効果が得られるの
みならず、直流あるいは低周波、例えば、５０〜６０Ｈ
ｚを用いた交流磁粉／磁気探傷におけるが如く、対象傷
のすぐ近傍に磁極を配設しなければ、傷周辺の磁化が充
分に行われないというようなこともない。
なお、前述した信号伝達用非接触回転トランス６は、機
械的接触によるスリップリングとブラシとの組合せたも
のに代えることができる。
械的接触によるスリップリングとブラシとの組合せたも
のに代えることができる。
従来の方法にあっては、第２図に示すプローブ走査軌跡
と同一の走査軌跡を電磁誘導（渦流）探傷によっていた
ので、表面肌が悪い熱間圧延直後の状態にて、Ｓ／Ｎ比
良く微小傷を検出することは不可能であった。この解決
策として、局部的に直流磁気飽和を併用することが提案
されているが、直流磁気による弊害、即ち探傷後の脱磁
および磁極周辺への鉄粉の付着とその鉄粉の付着・離脱
および浮動による疑似信号の発生等の問題があった。
と同一の走査軌跡を電磁誘導（渦流）探傷によっていた
ので、表面肌が悪い熱間圧延直後の状態にて、Ｓ／Ｎ比
良く微小傷を検出することは不可能であった。この解決
策として、局部的に直流磁気飽和を併用することが提案
されているが、直流磁気による弊害、即ち探傷後の脱磁
および磁極周辺への鉄粉の付着とその鉄粉の付着・離脱
および浮動による疑似信号の発生等の問題があった。
本発明によれば、かかる不都合を排除できるのみならず
、従来の渦流探傷および交流漏洩磁束探傷等において検
出部が動的に相対運動をして、差動動作による傷信号検
出を行わねばならないという原則に従えば、既に設備さ
れている構造物、例えば溶接された建造物、固定された
タンク等の検査対象部び本発明の装置をその都度固定配
置、あるいは任意の速度で移動、何れの手段にてもプロ
ーブが常時、動的に且つ機械的に被検査材表面との間隙
を略一定に保持して回転させることによって、センサ組
立体（励磁磁極、回転プローブ、プローブ回転駆動機構
および信号伝達用回転トランス）が静的・動的を問わず
、略一定の検出能力を維持できるという効果が得られる
。
、従来の渦流探傷および交流漏洩磁束探傷等において検
出部が動的に相対運動をして、差動動作による傷信号検
出を行わねばならないという原則に従えば、既に設備さ
れている構造物、例えば溶接された建造物、固定された
タンク等の検査対象部び本発明の装置をその都度固定配
置、あるいは任意の速度で移動、何れの手段にてもプロ
ーブが常時、動的に且つ機械的に被検査材表面との間隙
を略一定に保持して回転させることによって、センサ組
立体（励磁磁極、回転プローブ、プローブ回転駆動機構
および信号伝達用回転トランス）が静的・動的を問わず
、略一定の検出能力を維持できるという効果が得られる
。
第７図は、本発明の装置の励磁コイルの付勢および検出
コイルによって検出される信号の処理を行うだめの信号
処理回路の一実施例の構成を示すブロック図である。こ
の信号処理回路によれば、電源としての発振回路１０の
発振出力が、電力増幅器１１を介して励磁コイル１に印
加されて被検査材の励磁が行われる。検出フィル４から
の信号は、平衡器１２を通して同調増幅器１３にて増幅
されて、位相検波器１５へ送られる。発振回路１０から
の発振出力は、移相器１４を通して位相検波器１５に入
力される。位相検波器１５の出力は、低域通過フィルタ
１６、帯域通過フィルタ１７および直流増幅器１８を介
して記録計１９に人力されて検出された傷信号の記録が
なされる。
コイルによって検出される信号の処理を行うだめの信号
処理回路の一実施例の構成を示すブロック図である。こ
の信号処理回路によれば、電源としての発振回路１０の
発振出力が、電力増幅器１１を介して励磁コイル１に印
加されて被検査材の励磁が行われる。検出フィル４から
の信号は、平衡器１２を通して同調増幅器１３にて増幅
されて、位相検波器１５へ送られる。発振回路１０から
の発振出力は、移相器１４を通して位相検波器１５に入
力される。位相検波器１５の出力は、低域通過フィルタ
１６、帯域通過フィルタ１７および直流増幅器１８を介
して記録計１９に人力されて検出された傷信号の記録が
なされる。
検出コイル４によって検出される傷信号と、被検査材等
のリフトオフによる誘起電圧不要雑音信号との位相差は
、約５０°であった。従って、第１０図に示す如く、リ
フトオフによる誘起電圧不要雑音信号をＸ−Ｙ座標のＹ
軸に示すように、移相器１４を用いて移相調整すると共
に、位相検波器１５の出力のＸ軸から信号を出力するよ
うに回路を構成すれば、投影ベクトル量Ｘが傷信号とし
て抽出されると共に、Ｙ軸方向を示す不要雑音信号のＸ
軸に対する投影ベクトル量は僅少となる。
のリフトオフによる誘起電圧不要雑音信号との位相差は
、約５０°であった。従って、第１０図に示す如く、リ
フトオフによる誘起電圧不要雑音信号をＸ−Ｙ座標のＹ
軸に示すように、移相器１４を用いて移相調整すると共
に、位相検波器１５の出力のＸ軸から信号を出力するよ
うに回路を構成すれば、投影ベクトル量Ｘが傷信号とし
て抽出されると共に、Ｙ軸方向を示す不要雑音信号のＸ
軸に対する投影ベクトル量は僅少となる。
すなわち、第７図の回路構成によれば、第１０図に示す
実機位相検波出カニ次元表示のスケッチ図に見られ如く
、各々の振中値は傷信号振巾くリフトオフによる誘起電
圧不要雑音信号振巾の関係が逆転すると共に、Ｓ／Ｎ比
の良い探傷結果が得られた。
実機位相検波出カニ次元表示のスケッチ図に見られ如く
、各々の振中値は傷信号振巾くリフトオフによる誘起電
圧不要雑音信号振巾の関係が逆転すると共に、Ｓ／Ｎ比
の良い探傷結果が得られた。
また、本発明の装置において検出すべき傷と励磁磁極と
の最適な位置関係について調べるため：こ、第８図に示
すように、励磁磁極２と被検査材の表面に形成した人工
傷８Ａ’の延長方向との相対角度θ°を変えたときの指
向性について測定してみた。第８図において、参照符号
φ′は、励磁磁極２．２間に形成される励磁磁束を示し
、参照符号４Ａ’ は、検出コイル４０回転方向を示し
ている。
の最適な位置関係について調べるため：こ、第８図に示
すように、励磁磁極２と被検査材の表面に形成した人工
傷８Ａ’の延長方向との相対角度θ°を変えたときの指
向性について測定してみた。第８図において、参照符号
φ′は、励磁磁極２．２間に形成される励磁磁束を示し
、参照符号４Ａ’ は、検出コイル４０回転方向を示し
ている。
この測定結果を定量化したものを第９図に示している。
第９図は、深さ０．２ｍｆｆ１．幅０．１ｍｍ、長さ１
０ ｍｍの人工傷の場合における、励磁磁極と人工傷と
の角度θと記録指示高さとの関係を示したものであり、
この第９図の曲線から分かるように、角度θが０〜士約
４０°の範囲内であれば、−３ｄＢ以内の感度差で納ま
る。すなわち、鋼材の圧延方向から±４５°の範囲内の
線状傷を充分検出することが可能であることがわかる。
０ ｍｍの人工傷の場合における、励磁磁極と人工傷と
の角度θと記録指示高さとの関係を示したものであり、
この第９図の曲線から分かるように、角度θが０〜士約
４０°の範囲内であれば、−３ｄＢ以内の感度差で納ま
る。すなわち、鋼材の圧延方向から±４５°の範囲内の
線状傷を充分検出することが可能であることがわかる。
さらにまた、傷深さに対する探傷結果の信号指示高さの
関係を、第１１図に示している。この第１１図の曲線か
ら分かるように、その関係は、略直線性を有するものと
なり、従って、傷深さが予め明白な人工傷を用いて、指
示高さを較正しておけば、自然傷の深さを類推すること
が可能である。
関係を、第１１図に示している。この第１１図の曲線か
ら分かるように、その関係は、略直線性を有するものと
なり、従って、傷深さが予め明白な人工傷を用いて、指
示高さを較正しておけば、自然傷の深さを類推すること
が可能である。
尚、励磁磁極の磁気的結合対向面と被検査材との間隔は
約４〜１０叩程度の値の非接触状態を保つように機械的
倣いを行わせた。
約４〜１０叩程度の値の非接触状態を保つように機械的
倣いを行わせた。
発明の効果
前述したように、本発明の平面探傷用交流漏洩磁束探傷
装置によれば、交流励磁磁極の間に形成される励磁磁界
の平面内で漏洩磁束検出素子を回転走査させるという非
常に簡単な構成により、従来不可能であった厚板鋼板や
Ｈ型鋼の平面やその両側面端の探傷を不探傷領域を最小
限に抑えて行うことが可能であり、しかも探傷処理能力
も向上させることができる。
装置によれば、交流励磁磁極の間に形成される励磁磁界
の平面内で漏洩磁束検出素子を回転走査させるという非
常に簡単な構成により、従来不可能であった厚板鋼板や
Ｈ型鋼の平面やその両側面端の探傷を不探傷領域を最小
限に抑えて行うことが可能であり、しかも探傷処理能力
も向上させることができる。
その上、本発明によれば、被検査材の上面や下面の探傷
だけでなく、被検査材の縁部の端面の探傷も容易に行う
ことができ、また、センサの端部におけるリフトオフ疑
似信号検出をなくすることも容易にでき、従って、煩雑
な端末疑似信号の抑制制＠操作を不要とすることが容易
である。
だけでなく、被検査材の縁部の端面の探傷も容易に行う
ことができ、また、センサの端部におけるリフトオフ疑
似信号検出をなくすることも容易にでき、従って、煩雑
な端末疑似信号の抑制制＠操作を不要とすることが容易
である。
第１図は、本発明の一実施例としての平面探傷用交流漏
洩磁束探傷装置の構成を示す概略図、第２図は、第１図
の装置にて、被検査材の縁部の上面でなく、縁部から離
れた中部分の上面の探傷を行う場合の検出コイルによる
走査軌跡を概略的に示す図、第３図は、第１図の装置に
て、被検査材の縁部の上面の探傷を行う場合の検出コイ
ルによる走査軌跡を概略的に示す図、第４図は、本発明
の装置の別の実施例を示す概略図、第５図は、第４図の
装置にて、被検査材の縁部の端面の探傷を行う場合の検
出コイルによる走査軌跡を概略的に示す図、第６図は、
第４図の装置をさらに変形した実施例を示す概略図、第
７図は、本発明の装置の励磁コイルの付勢および検出コ
イルによって検出される信号の処理を行うための電源処
理回路の一実施例の構成を示すブロック図、第８図は、
第１図の装置にて励磁磁極と被検査材の表面に形成した
人工傷の延長方向との相対角度を変えたときの指向性に
ついて測定する場合の説明図、第９図は、その測定結果
を示す図、第１０図は、傷信号とリフトオフによる誘起
電圧不要雑音信号との位相関係について説明するだめの
図、第１１図は、傷深さに対する探傷結果の信号指示高
さの関係を示す図である。 １・・・・・・励磁コイル、２・・・・・・励磁磁極、
３・・・・・・磁極アタッチメント、４・・・・・・検
出コイル、５・・・・・・駆動軸、６・・・・・・回転
トランス、７・・・・・・モーター、８・・・・・・被
検査材、９・・・・・・不探傷領域、φ・・・・・・励
磁磁束。 第６図 第４図 第５図 第６図 第９図 ５０［ 励磁磁極（ヨーク）と傷との角度θ。
洩磁束探傷装置の構成を示す概略図、第２図は、第１図
の装置にて、被検査材の縁部の上面でなく、縁部から離
れた中部分の上面の探傷を行う場合の検出コイルによる
走査軌跡を概略的に示す図、第３図は、第１図の装置に
て、被検査材の縁部の上面の探傷を行う場合の検出コイ
ルによる走査軌跡を概略的に示す図、第４図は、本発明
の装置の別の実施例を示す概略図、第５図は、第４図の
装置にて、被検査材の縁部の端面の探傷を行う場合の検
出コイルによる走査軌跡を概略的に示す図、第６図は、
第４図の装置をさらに変形した実施例を示す概略図、第
７図は、本発明の装置の励磁コイルの付勢および検出コ
イルによって検出される信号の処理を行うための電源処
理回路の一実施例の構成を示すブロック図、第８図は、
第１図の装置にて励磁磁極と被検査材の表面に形成した
人工傷の延長方向との相対角度を変えたときの指向性に
ついて測定する場合の説明図、第９図は、その測定結果
を示す図、第１０図は、傷信号とリフトオフによる誘起
電圧不要雑音信号との位相関係について説明するだめの
図、第１１図は、傷深さに対する探傷結果の信号指示高
さの関係を示す図である。 １・・・・・・励磁コイル、２・・・・・・励磁磁極、
３・・・・・・磁極アタッチメント、４・・・・・・検
出コイル、５・・・・・・駆動軸、６・・・・・・回転
トランス、７・・・・・・モーター、８・・・・・・被
検査材、９・・・・・・不探傷領域、φ・・・・・・励
磁磁束。 第６図 第４図 第５図 第６図 第９図 ５０［ 励磁磁極（ヨーク）と傷との角度θ。
Claims (5)
- （１）探傷すべき鋼材を励磁するための１対の磁極を有
した交流励磁手段と、漏洩磁束検出素子と、前記１対の
磁極間の励磁磁界の面内で且つ前記鋼材の探傷すべき平
面に対向してその平面に実質的に平行な面内で前記漏洩
磁束検出素子を回転走査するための回転走査手段とを備
えたことを特徴とする平面探傷用交流漏洩磁束探傷装置
。 - （２）前記鋼材の前記探傷すべき平面は、その鋼材の上
面または下面であり、前記１対の磁極は、両方ともその
上面または下面に近接して対向して配置される請求項（
１）記載の平面探傷用交流漏洩磁束探傷装置。 - （３）前記鋼材の前記探傷すべき平面は、その鋼材の縁
部の上面または下面であり、前記１対の磁極のうちの一
方の磁極は、その上面または下面に近接して対向して配
置され、他方の磁極は、前記鋼材の前記縁部の端面に近
接して対向して配置される請求項（１）記載の平面探傷
用交流漏洩磁束探傷装置。 - （４）前記鋼材の前記探傷すべき平面は、その鋼材の縁
部の端面であり、前記１対の磁極のうちの一方の磁極は
、前記鋼材の前記縁部の上面に近接して対向して配置さ
れ、他方の磁極は、前記鋼材の前記縁部の下面に近接し
て対向して配置される請求項（１）記載の平面探傷用交
流漏洩磁束探傷装置。 - （５）前記交流励磁手段の励磁周波数は、４ＫＨｚ〜３
２ＫＨｚである請求項（４）記載の平面探傷用交流漏洩
磁束探傷装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63302669A JP2681673B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 平面探傷用交流漏洩磁束探傷装置 |
| US07/438,119 US5130652A (en) | 1988-11-30 | 1989-11-20 | AC magnetic flux leakage flaw detecting apparatus for detecting flaws in flat surfaces with rotating leakage detection element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63302669A JP2681673B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 平面探傷用交流漏洩磁束探傷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02147950A true JPH02147950A (ja) | 1990-06-06 |
| JP2681673B2 JP2681673B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=17911764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63302669A Expired - Lifetime JP2681673B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 平面探傷用交流漏洩磁束探傷装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5130652A (ja) |
| JP (1) | JP2681673B2 (ja) |
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| CN108872372A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-11-23 | 爱德森（厦门）电子有限公司 | 一种金属板材点焊质量的涡流成像检测装置 |
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| WO2019064685A1 (ja) * | 2017-09-27 | 2019-04-04 | 日立造船株式会社 | 渦電流探傷装置 |
| WO2020218301A1 (ja) | 2019-04-24 | 2020-10-29 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 漏洩磁束探傷装置 |
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| EP0518635B1 (en) * | 1991-06-11 | 2003-05-21 | Newt Holdings Limited | Probe |
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| US9524542B1 (en) | 2005-04-15 | 2016-12-20 | Custom Industrial Automation Inc. | Delayed petroleum coking vessel inspection device and method |
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| DE102014212499A1 (de) * | 2014-06-27 | 2015-12-31 | Institut Dr. Foerster Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zur Streuflussprüfung |
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