JPH0341795B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、強磁性体の磁気的検査を行うための
磁気検査装置、特に電気薄鋼板、すなわち、変圧
器や電動機、発電機などの電気機械の磁気回路を
構成する薄鋼板の磁気検査を連続して行うための
磁気検査装置に関するものである。

〔従来の技術〕

強磁性薄鋼板すなわちストリツプ、特に重量比
で６％までの濃度のケイ素を含有する低炭素軟鋼
すなわち電気鋼板の製造においては、所要の機械
的特性と磁気特性を持たせるために焼なまし処理
を何回か行う。これらの焼なまし処理、特に最終
の焼なまし処理は、得られる製品の磁気特性に大
きな影響を及ぼすことが知られており、磁気特性
を許容限度以内に維持するために焼なまし処理の
諸条件を何らか制御しなければならない。指定さ
れた限度内で制御しなければならない磁気特性パ
ラメータのうちの重要なものの１つは、交流磁界
の作用を受けたとき薄鋼板に生ずる損失である。
このパラメータは、製品が製品として受け入れら
れるかどうかを決定する品質基準をなすものであ
るから、そのような損失を正確に測定することは
重要な問題である。

上述の損失は、従来、製品から切り取られて磁
気回路を構成するように配置された小さなストリ
ツプ標本を用いて測定されていた。このような損
失を測定するための１つの方法としてエプスタイ
ン法が知られている。このエプスタイン法は静的
な試験法であつて、連続ラインで製造されたスト
リツプの比較的まれな試験を静的に行うのに好適
であるというところに特徴がある。

ストリツプが連続ラインで製造される場合、磁
気特性の悪いストリツプの製造量を最小限に抑え
る必要があり、あるいはエプスタイン法での磁気
特性試験を行うためのストリツプ標本の切り取り
と特性測定を行つている間に製造ラインのライン
速度を低下させることができないものとすると、
損失の正確な測定を比較的迅速に行う必要が生じ
てくる。

英国特許第1427703号明細書には、ストリツプ
が製造ラインの終端部に接近する前に所定の場所
でストリツプを磁化し、それにより誘導された磁
束を適当なセンサで測定することにより、ストリ
ツプの磁気特性をオンラインで連続検査する方法
が開示されている。磁束の測定結果に基づいて損
失を演算し、その損失をデイスプレイに表示させ
ることができる。

損失の測定精度を高くし、かつ測定の一貫性の
レベルを高く保つためには、ストリツプのうち少
なくともセンサが検知する部分における磁化レベ
ルを一様に保たなければならない。

一方、最近、電気薄鋼板の種々の方向の磁界に
に対する等方性および異方性についての電気鋼板
の磁気特性の検査が次第に重要になつてきてい
る。

〔発明の目的〕

本発明は以上の事情を考慮してなされたもので
あつて、任意の磁界の向きでストリツプの領域を
均一に連続磁化することの可能な磁気検査装置を
提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために本発明の磁気検査装
置は、それぞれ共通平面内で互いにほぼ平行に走
る複数のまつすぐな導体からなり、検査対象であ
る薄板またはストリツプの平面に近接して配置さ
れる少なくとも一対の平行磁化導体群を有する磁
化コイル装置と、この磁化コイル装置によつて前
記薄板またはストリツプ内に発生された磁束を検
出するためのセンサコイル装置とを備えてなり、
一対の平行磁化導体群は互いに間隔をおいて配置
され、一対の平行磁化導体群に互いに逆向きの電
流を流すことにより、薄板またはストリツプ内に
平行磁化導体群の導体の走る方向に直角で互いに
逆向きの磁束を発生させ、その逆向きの両磁束が
両平行磁化導体群相互間の間隔領域内で薄板また
はストリツプからその平面に対してほぼ垂直な方
向に押出されるようにしたことを特徴とする。

本発明の磁気検査装置によれば、可能な限り最
高の均一性を有する検査磁界が得られる。本発明
の磁気検査装置を用いることにより、ストリツプ
に誘導される磁束は一対の平行磁化導体群相互間
でストリツプの平面に垂直な方向に押し出される
ので、ストリツプの向きとは無関係に検出ないし
測定を容易に行うことができる。本発明の磁化コ
イル装置における平行磁化導体群は、ストリツプ
を囲むように配置するのではなく、単にストリツ
プの平面に接近して配置するだけなので、平行磁
化導体群により発生される磁界の向きは多方向検
査を妨げることなしに任意の方向に360°にわたつ
て回動させることができる。

平行磁化導体群を流れる電流により発生される
検査磁界の乱れをさらに減少させるために、平行
磁化導体群中の個々の導体は、平行磁化導体群中
の個々の導体に直角な方向に延びる別の接続導体
によつて相互に接続するのがよい。その場合、別
の接続導体は被検査部分から長手方向に十分離れ
た所に位置させるのがよい。そのよいな別の接続
導体によつても磁束が発生されるが、それは磁気
検査に用いられる磁束の向きに対して直角であ
り、しかも被検査部分における発生量が少ないの
で検査磁界を乱すような事態を生ずることはな
い。

本発明の一実施例においては、検査対象である
ストリツプを含む磁気回路のリラクタンスすなわ
ち磁気抵抗を小さくするために、強磁性体のヨー
クが、平行磁化導体群に組合わせて配置される。
このヨークは中央脚と２本の外側脚を有し、それ
らの脚の自由端部がストリツプの平面に対向する
ように形成するのがよい。ストリツプの一方の平
面に接近して一対の平行磁化導体群が配置される
場合には、ヨークの中央脚と各外側脚との間のス
ペースに各平行磁化導体群が配置される。ストリ
ツプの両平面に接近してそれぞれ一対の平行磁化
導体群が配置される場合には、ほぼ同一構成のヨ
ークがストリツプの両面に対称的に配置される。

本発明の磁気検査装置をストリツプ平面内で、
どのような向きにしても使用できるようにするた
めには、ストリツプ内部に誘導された磁束を検出
するセンサはストリツプ平面内で360°回動できる
ものでなければならない。また、センサコイルを
配置する場合には、磁束の向きのいかんにかかわ
りなく、被測定磁束と鎖交するように配置しなけ
ればならない。

本発明の一実施例においては、センサは２つの
平行磁化導体群の間の間隔領域内でストリツプの
平面に接近して配置される平形コイルが備えられ
る。この構成では、コイルはストリツプの平面に
対して垂直な方向の磁束を検出する。

磁化コイル装置に磁心を用いる場合には、磁束
検出のために、ヨークを通る磁束の一部または全
部に鎖交するように、ヨークの一部または全部を
囲むように検出コイルを配置することもできる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

まず第１図を参照する。この図には、処理ライ
ンの端末へ向かつて矢印で示す向きへ動かされて
いる連続磁性鋼板からなる薄板またはストリツプ
２が検査場所を通つている状況が示されている。
一般に、検査場所はストリツプ２が最後の焼なま
し処理を受け、仕上げされて巻き取られる状態に
なつた後の位置に設定される。この検査場所にお
いて英国特許第1427703号明細書に開示されてい
るやり方とほぼ同じやり方でストリツプ２を磁気
検査するために、ストリツプ２は所定の方向に一
様に磁化される。ここで説明している実施例で
は、ストリツプ２の平面において磁化の向きはス
トリツプ２が移動する向きに対して直角な方向す
なわちストリツプ２の幅方向である。

間隔部１０によつて相互に隔てられ、ライン方
向に沿つて平行に走る直線状の一対の平行磁化導
体群６，８を流れる電流によつてストリツプ２は
幅方向に磁化される。この一対の平行磁化導体群
６，８によつて磁化コイル装置が構成される。平
行磁化導体群６の導体を流れる電流の向きは平行
磁化導体群８の導体を流れる電流の向きとは逆に
なるように、それらの平行磁化導体群６，８は電
源（図示せず）に直列に接続される。

本発明に従つて、平行磁化導体群６，８の導体
に電流が流されると、ストリツプ２の磁気検査の
ための磁界が生ずる。この磁界は各平行磁化導体
群６，８の隔てられている導体によつて覆われて
いる部分全体にわたつてほぼ一様であり、その磁
界に対応するほぼ一様な板幅方向の磁束がストリ
ツプ２の中に誘導される。平行磁化導体群６，８
の電流方向が逆であることから、第３図に示され
ているように、平行磁化導体群６，８により誘導
される磁束の向きも板幅方向で互いに逆向きとな
るので、平行磁化導体群６，８間に形成される間
隔部１０において、ストリツプ２中に板幅方向に
誘導された磁束は合成され、ストリツプ２の平面
に対してほぼ垂直な方向に押し出されることにな
る（第３図参照）。間隔部１０すなわちストリツ
プ２の幅方向中央部から平面に対して垂直な方向
に押し出された合成磁束は、ストリツプ２の露出
されている側縁部領域においてストリツプ２の中
に入ることによつて閉じた磁気回路が完結され
る。

平行磁化導体群６，８の個々の導体相互間を、
平行磁化導体群６，８によつて誘導された磁束と
同一の方向（ストリツプ２の幅方向）に走る別の
接続導体を介して接続するのがよい。そうするこ
とにより、平行磁化導体群６，８によつて誘導さ
れる磁束は接続導体を流れる電流により発生され
る磁束と直交関係になつて、前者の方向の磁束成
分を有しないものとすることができるからであ
る。同様の理由により、平行磁化導体群６，８を
電源に接続するための接続導体もストリツプ２の
領域では上記接続導体と同じ方向に走るようにす
るのがよい。

第２図はストリツプ２の他の平面（図面では、
下面）にも、平行磁化導体群６，８と対称的にも
う一対の平行磁化導体群１２，１４を配置した実
施例を示している。これにより、ストリツプ２内
の発生磁束を増大し、かつ発生磁束の均一性を一
層良好にすることができる。これらの平行磁化導
体群１２，１４の導体も、平行磁化導体群６，８
の場合と同様に、相互間および電源との間をリー
ド線によつて接続される。

第４図は、ストリツプ２の一方の平面に接近し
て配置される平行磁化導体群６，８、および他方
の平面に接近して対称的に配置される平行磁化導
体群１２，１４を有する第２図に示されているの
と原理的に同様の両平行磁化導体群１２，１４
を、それぞれ強磁性体ヨーク１６，１８で囲んだ
磁化コイル装置を示すものである。

強磁性体ヨーク１６，１８は、間隔部１０に位
置する中央脚と各平行磁化導体群の板幅方向端縁
側に位置する外側脚を有する、いわゆるＥ形鉄心
として構成され、各脚の露出されている自由端は
ストリツプ２の平面のすぐ近くで終端して、磁束
通路すなわち磁気回路のリラクタンスを非常に小
さなものとする。第４図に示すように、平行磁化
導体群６，８は強磁性体ヨーク１６の中央脚の両
側で強磁性体ヨーク１６により囲まれ、ストリツ
プ２の反対側の平面のすぐ近くに配置されている
平行磁化導体群１２，１４は強磁性体ヨーク１８
の中央脚の両柄で強磁性体ヨーク１８により囲ま
れている。

このように強磁性体ヨーク１６，１８を配置す
ることにより、ストリツプ２を含む磁気回路のリ
ラクタンスを小さくし、平行磁化導体群を励磁す
るのに必要な電流を増やすことなしに、発生され
る磁束を増大させることができる。さらに強磁性
体ヨーク１６，１８は、ストリツプ２を磁化する
能力を減少させることなしに、磁束の均一性を改
善することができる。

ストリツプ２の磁気特性検査においては、たと
えばエプスタイン法として知られているところに
従い、ストリツプ２の磁気特性は、加えられた磁
界Ｈとそれによりストリツプ２中に誘導される磁
束Ｂとの関係を測定することによつて得られる。
磁界Ｈは磁界発生のために供給される電流から求
めることができ、また磁束Ｂはセンサ（サーチコ
イル）の誘起電圧から求めることができる。誘導
される磁束はストリツプ２が予め定められた場所
に存在するタイミングをもつて測定される。誘導
磁束を検出するためのセンサは360°回動できるも
のとする。

第５図は、本発明によつて発生された磁界によ
り、移動中のストリツプ２内に誘導された磁束を
測定するコイル状センサの実施例を示すものであ
る。ストリツプ２の一方の平面に接近して一対の
平行磁化導体群２０，２４が互いに隔てられて配
置されている平面図を示している第５図において
は、センサはストリツプ２の平面に平行に配置さ
れる平形コイル２２を有する。この平形コイル２
２は、ストリツプ２から平行磁化導体群相互間の
間隔部までストリツプ２の平面に対して垂直に延
びる磁束に鎖交するように配置されている。この
平形コイル２２に誘起される超電力はストリツプ
２に誘導される磁束と平形コイル２２との鎖交数
に比例する。この検出磁束と加えられた磁界の強
さに基づいてストリツプ２の磁気特性を指示させ
ることができる。第５図に示されている平行磁化
導体郡２０，２４を強磁性体ヨークの中央脚と外
側脚との間に配置する場合（第４図参照）は、セ
ンサの平形コイル２２を第５図におけると同様の
位置で、鉄心の中央脚とストリツプ２の露出され
ている平面との間のギヤツプ内に挿入すればよ
い。このように平形に構成されたセンサコイル
は、磁化に用いられる平行磁化導体群の配置に従
つて、ストリツプ２の各平面に接近して設けられ
る。このような配置とすることにより、所望の被
検査磁束のみを高精度に測定することができる。

なお、センサコイルはストリツプ２内に誘導さ
れた磁束を検出するものであるから、ヨーク１
６，１８を通る磁束の一部または全部を鎖交する
ように、つまりヨーク１６，１８の一部または全
部を取り囲むようにしてもよい。その場合、磁束
量が多いことからして中央脚に設けるのがよい。

以上述べたように本発明によれば、任意の向き
でストリツプの被検査領域を均一かつ強力な磁界
で連続磁化して容易に磁束測定を行うことがで
き、高精度の磁気検査装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は検査対象のストリツプとそれに磁束を
誘導するための本発明の平行磁化導体群を示す平
面図、第２図はストリツプと各平面に接近して設
けられた平行磁化導体群を示す第１図のストリツ
プの斜視図、第３図は平行磁化導体群の励磁によ
り磁化されたストリツプ内部の磁束を示す第１図
および第２図のストリツプの横断面図、第４図は
鉄心の中に入れられた第１図および第２図の平行
磁化導体群の斜視図、第５図は平行磁化導体群の
励磁によりストリツプ内部に誘導された磁束を検
出するコイルを配置した第１図と同様な平面図で
ある。 ２……ストリツプ、６，８，１２，１４，２
０，２４……平行磁化導体群、１０……間隔部、
１６，１８……強磁性体ヨーク、２２……平形コ
イル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれ共通平面内で互いにほぼ平行に走る
   複数のまつすぐな導体からなり、検査対象である
   薄板またはストリツプの平面に近接して配置され
   る少なくとも一対の平行磁化導体群を有する磁化
   コイル装置と、この磁化コイル装置によつて前記
   薄板またはストリツプ内に発生された磁束を検出
   するためのセンサコイル装置とを備えてなり、 前記一対の平行磁化導体群は互いに間隔をおい
   て配置され、前記一対の平行磁化導体群に互いに
   逆向きの電流を流すことにより、前記薄板または
   ストリツプ内に前記平行磁化導体群の導体の走る
   方向に直角で互いに逆向きの磁束を発生させ、そ
   の逆向きの両磁束が両平行磁化導体群相互間の間
   隔領域内で前記薄板またはストリツプからその平
   面に対してほぼ垂直な方向に押出されるようにし
   たことを特徴とする薄板またはストリツプの磁気
   検査装置。 ２ 同一平面内にある前記一対の平行磁化導体群
   は前記まつすぐな導体に対して直角に走る別の導
   体によつて直列に接続されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の薄板またはストリ
   ツプの磁気検査装置。 ３ 前記薄板またはストリツプの両平面のそれぞ
   れに近接して配置された２組の磁化コイル装置を
   備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の薄板またはストリツプの磁気検査装置。 ４ 前記一対の平行磁化導体群は前記薄板または
   ストリツプを含む磁気回路のリラクタンスを減少
   させるのに有効な強磁性体ヨークと組合わされて
   おり、前記強磁性体ヨークは中央脚と自由端が前
   記薄板またはストリツプの平面に対向して終端す
   る２つの外側脚とを持つていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の薄板またはストリツ
   プの磁気検査装置。 ５ 前記センサコイル装置は前記薄板またはスト
   リツプの平面に近接し、かつ、前記一対の平行磁
   化導体群相互間の間隔領域内に配置される平形コ
   イルからなつていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の薄板またはストリツプの磁気検
   査装置。 ６ 前記センサコイル装置は前記強磁性体ヨーク
   の周りの全部または一部に巻装されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第４項記載の薄板また
   はストリツプの磁気検査装置。 ７ 前記センサコイル装置は前記強磁性体ヨーク
   の中央脚の周りに巻装されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項記載の薄板またはストリ
   ツプの磁気検査装置。