JPH0354444B2 - - Google Patents

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JPH0354444B2
JPH0354444B2 JP57017563A JP1756382A JPH0354444B2 JP H0354444 B2 JPH0354444 B2 JP H0354444B2 JP 57017563 A JP57017563 A JP 57017563A JP 1756382 A JP1756382 A JP 1756382A JP H0354444 B2 JPH0354444 B2 JP H0354444B2
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steel material
steel
demagnetized
demagnetizing
magnetic field
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F13/00Apparatus or processes for magnetising or demagnetising
    • H01F13/006Methods and devices for demagnetising of magnetic bodies, e.g. workpieces, sheet material

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は脱磁装置に関する。
一般に鋼管や丸鋼などの鋼材は特に特殊鋼、た
とえば高炭素鋼、マンガン鋼、クロムモリブデン
鋼などになると重要構造物や高圧配管材などに使
用されるため表面傷や内部傷の欠陥を製造工程で
検査しているが、普通一般に用いられる探傷装置
として磁気探傷装置がある。しかし磁気探傷装置
を用いると特殊鋼では残留磁気が残りやすく加工
性、溶接性などで問題となる。また船舶やライン
パイプ、重要構造物の材料として多く利用されて
いる高張力鋼等もその製造過程で得た残留磁気に
より加工性、溶接性などの点で問題となり、製品
出荷段階での脱磁は不可欠のニーズとなつてきて
いる。
鋼材の製造過程で生ずる残留磁気ΔBrは一般の
普通鋼であれば十分小さな値で問題ないが、特殊
鋼の場合は比較的大きくなり一般にはさらにΔBr
を微小とするための貫通形消磁コイルを一連のラ
インに設けている。しかし貫通形の場合、鋼材1
たとえば鋼管や丸棒等断面円形の被脱磁鋼材の外
径が種々変わる場合、コイル径と鋼材径のギヤツ
プにより不均一磁界となつて脱磁能力が変わり、
ギヤツプが大きいと大きな消費電力を必要とす
る。また交流磁界のパワーが大きくなると周辺に
相当大きな漏洩磁界を出すので周辺の計測機器の
ノイズ源となる。特殊鋼の場合、普通鋼に比し残
留磁気ΔBrが比較的大きいのは次の説明で明確と
なる。第1図aは横軸に鋼材内のカーボン含有率
(%)、縦軸に保持力HCを取り鋼材を焼鈍した場
合と焼き入れした場合をそれぞれプロツトすると
曲線V、Uの如くなる。即ちカーボン含有率が高
くなると保持力HCは増加し、焼き入れ材ではそ
れが著しい。この様なカーボン含有率が高い特殊
鋼の場合のヒステリシス曲線は第1図bに示す如
く減磁曲線がRSとなり普通鋼の減磁曲線RNとは
大幅に異なるものとなる。即ち普通鋼では保持力
−HCNを取りさればBrNとなる残留磁気が、特殊
鋼では保持力−HCNを取りさつてもBrSなる残留
磁気が残りBrS>BrNとなる。このBrSを小さくす
るため一般には起磁力を小さくして行きながら何
回かのヒステリシス曲線をえがき、脱磁してい
る。しかしながら鋼材1と貫通コイルのギヤツプ
g(g1<g2<g3…)により動作点が第1図bに示
す如く変化するため減磁するための逆磁界Hg1
Hg2、Hg3…が変化し複雑な制御をしないと所定
の脱磁が出来ないことになる。
鋼材の残留磁気が特殊鋼になると除去しにくい
点を第1図a、bで説明したが、さらに第2図a
を用いて補足する。一般に鋼材1がすでに内部起
磁力Hdを有している場合に外部から磁界Hexを印
加した場合の有効磁界Heffは、鋼材表面にN、S
極が局部的に表われることによつて生ずる磁性体
の反磁界H′が生ずるために Heff=Hex−H′=Hex−N/μ0J …(1) で表わされる。ここでNは反磁場係数、Jは磁化
の強さである。この反磁場係数Nは鋼材の長さと
径の寸法比により変化する。従つて外部磁界によ
つて残留磁気を除去しようとしても反磁界が大き
ければそれに見合つた外部磁界を印加する必要が
ある。残留磁気Brが鋼材端部に生じた場合、外
部からこれを除去するために軸方向又は長手方向
に外部磁界を印加する場合と径方向又は幅方向に
印加する場合を比較すると、印加の難易の点から
は軸方向に磁化しやすいが、もし何らかの方法で
径方向に磁化できればBrR>BrAとすることが可能
となり径方向に残留磁気をクローズできそれだけ
脱磁効果が大きく得られる。従来の貫通形コイル
による脱磁方式は鋼材の軸方向の消磁しかでき
ず、前述の反磁場係数Nの影響で脱磁効果が薄れ
る欠点がある。
本発明の目的は簡単に脱磁可能としてなる脱磁
装置を提供する。
以下本発明の具体的実施例を第3図a,b,c
〜第4図を用いて説明する。第3図aは側面図、
第3図bはX−Y断面図である。この第3図a,
bは本発明の基本的な構成図である。第3図に於
いて鋼材1の下部にヨーク5、磁極6,7、励磁
コイル8,8AからなるU字形マグネツトを架台
9へ取付ける。鋼材1は例えばターニングローラ
10,10′で支持されており、特に大径の鋼管
などの場合は脱磁する必要性があれば磁極6又は
7で構成されるU字形マグネツト上をターニング
ローラを用いてゆつくり回転させながら脱磁すれ
ば良い。但し、実際には、第3図cに示す如く、
ターニングローラをわずかな角度だけA−A′軸
に対し傾ける(B−B′軸の如く)と鋼材1は自
転しながら矢印方向へ進む。これによつて鋼材を
回転させるだけで自転して前進することになり、
鋼材の長さ方向、即ち軸方向にU字形マグネツト
を移動させることなく固定したままで、長さ方向
の各点の径方向脱磁が可能となる。第2図の反磁
界はかならずしも鋼材1の長さ方向又は径方向に
外部から印加する脱磁磁界と反対方向とはかぎら
ずそのベクトルは種々の方向を持つている。従つ
てU字形マグネツトは鋼材の軸方向即ち長さ方向
には例えばN極の如き独立した磁極を形成し且つ
その磁束は鋼材の軸方向と直角な径方向へ同一方
向(図では左から右へN極→S極)を鋼材内で有
した方が良い。即ち、U字形マグネツトは、鋼材
の長さ方向に沿つて互いに平行する磁極6,7を
形成する。この磁極は鋼材の長さ方向に沿つて長
さlnの大きさを持ち、且つこの2つの磁極6,7
の間隔長はlpにしている。但し、実際には磁極6
は励磁コイル8Aにより鉄板を介して発生する磁
極であり、磁極7は励磁コイル8により鉄板を介
して発生する磁極である。図では、この発生した
結果を磁極として示している。尚、長さlnは磁極
有効長さと解してもよい。長手方向に十分な長さ
のヨーク5を設けるのは漏洩する磁束を吸収する
のに都合がよい。本発明からなる脱磁装置の励磁
コイルの励磁電流のパターンは、鋼材1の材質が
普通鋼であれば第1図bに示したように減磁曲線
はRNとなり+iの磁化電流に対し−iの減磁電
流を、すなわち極性を反転する1サイクル又は
徐々に逓減する公知の消磁パターンを流せば簡単
に脱磁できる。普通鋼では減磁電流は磁化電流の
50〜100%で良い。鋼材1が特殊鋼になると筆者
等の実験では第1図bに示したように減磁曲線は
RSとなるため普通鋼の1.5〜2倍の+i′の磁化電流
に対し−i′の減磁電流を1から数サイクル流せば
比較的効果的に脱磁が行なえる。第3図で提案し
た脱磁装置は鋼材1と接触に近い状態にあり空隙
が小さいので保持力は例えば第1図bの−Hg1
あるため特殊鋼でありながら従来の貫通形に比し
大幅に小さな電力で比較的脱磁しやすいものとな
る。
さて第3図の鋼材1が大径管の如き大きな物の
場合、この全断面に対し一度に脱磁するのは脱磁
装置が大形となり不経済である。本発明では比較
的小形のU字形マグネツトでもターニングローラ
10で鋼材1を低速度で回転しながら脱磁が可能
となる。すなわち第3図の鋼材1を相異なる極性
を有する第3図のN、S磁極間隔lpに相当した被
脱磁メツシユm1、m2、m3…、mo-1、mnに分割
し各メツシユ毎に脱磁して行く。第4図はこの考
え方を説明したものである。この時の各メツシユ
毎に加える脱磁パターンを第5図に示す。この脱
磁パターンは、各メツシユ毎に正−負の反転を行
うパターンである。この脱磁パターンは励磁コイ
ル8,8Aに印加する励磁電流に相当する。この
際、励磁コイル8と8Aとは直列に接続する構成
をとり、且つ励磁コイル8と8Aとに流れる電流
は互いに逆向きとなるように各コイルは巻回され
ている。従つて、各メツシユにおいては、その前
半の半サイクルでは例えば磁極6がN極たとえば
正方向の磁界、磁極7がS極となり、後半の半サ
イクルでは、反対に、磁極6がS極たとえば逆方
向の磁界、磁極7がN極となる。励磁コイルへの
脱磁パターンの電流は第6図の如き脱磁パターン
発生器20によつて実現できる。30は励磁コイ
ル部である。ターニングローラ10にて鋼材1を
VRなる一定の低速度で回転し、本実施例からな
る脱磁装置の磁極有効長さlnの長さに相当した範
囲をまず始めにメツシユm1で第1のサイクルつ
まり前半のサイクルと後半の半サイクルとで正方
向磁界と逆方向磁界とが互いに打消し合うことに
よる脱磁を行ない、次いでm2、m3と第4図ゾー
ンaに示した如く順次くり返し行くことにより、
鋼材1の残留磁界は著しく減少できる。鋼材1の
速度VRが遅く十分な1サイクル以上の脱磁パタ
ーン時間が取れる場合には第4図ゾーンbに示し
た如く各メツシユに対し予定した脱磁サイクルが
1:1で対応しなくメツシユm1が通り過ぎない
内にメツシユm2の相当の脱磁サイクルが印加し
ても十分な脱磁ができるが、ターニングローラ1
0の回転数を早くすると1つの脱磁サイクルが終
らぬ内に次のメツシユが来ることになり脱磁磁束
の長さが磁極間隔lpより引伸ばされたり脱磁され
ない部分が生じて不完全となる。この不完全を補
う方法としては磁極有効長さlnを十分取り、鋼材
1の1回転当りに軸方向に進む速度VAが小さく、
すなわち軸方向に進む脱磁距離がlnより小さくし
て鋼材1が本発明からなる脱磁装置の有効磁極長
さlnを通り過ぎる間に何回転かするようにすれば
改善出来る。以上の如く被脱磁メツシユを一巡又
は二巡以上して鋼材1の脱磁完了の領域が環状に
連結すれば良い。以上の如く本発明によれば鋼材
を貫通させずに一方向から鋼材を移動しながら簡
単に脱磁が行なえる。また脱磁する場合には、1
サイクルの前半と後半との半サイクルで正方向磁
界と逆方向界とが打消し合つて脱磁している。従
つて、少なくとも1サイクルの励磁電流を流すだ
けで鋼材1の残留磁界は著しく減少できるので、
脱磁作業時間を著しく短縮できるようになつた。
以上の実施例では、ターニングロールに所定の
傾斜を持たせて鋼材を回転しながら前進させてな
る構成を採用している。この構成は簡単である
故、極めて実用性に富むものであるが、他の構成
によつて実現させることもできる。例えば鋼材に
一定の力を加え或いは一定の力で引かせ、この力
により前進を行わせることもできる。更に、励磁
コイル8,8Aとの結線の仕方も上記実施例には
限定されない。磁極6,7の構造も第3図bの如
く平坦にするのではなく、鋼材との磁気ギヤツプ
を少なくするべく凹部構成とすれば更によい結果
を生む。また、磁極も2極以上の事例もあり得、
また、1つのゾーンのみではなく2つ又はそれ以
上のゾーンを1回転で脱磁できる構成とすること
もできる。
本発明によれば、簡単な構成により脱磁を正確
に行うことができる。また本発明の脱磁装置は少
なくとも1サイクルの励磁電流を励磁コイルに流
して鋼材1に発生した正方向磁界と逆方向界とが
打消し合つて脱磁している。従つて、少なくとも
1サイクルの励磁電流を励磁コイルに流せば、鋼
材1の残留磁界は著しく減少できるので、脱磁作
業時間を著しく短縮できるようになつた。
【図面の簡単な説明】
第1図a,bは鋼材の保持力説明図及び脱磁説
明図、第2図a,bは脱磁の説明図、第3図a,
b,cは本発明の鋼材の脱磁の実施例図、第4図
は本発明の脱磁の説明図、第5図は脱磁パターン
例図、第6図は脱磁パターンを印加するための実
施例図である。 1……鋼材、5……ヨーク、6,7……磁極、
8,8A……励磁コイル、10,10′……ター
ニングローラ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複数の磁極と磁極に設けた励磁コイルを備え
    た電磁石からの外部磁界を、鋼管や丸棒等断面円
    形の被脱磁鋼材に印加し、残留磁界を消磁する脱
    磁装置において、上記脱磁装置は、被脱磁鋼材を
    その軸回りに回転させて、上記電磁石に対向する
    被脱磁鋼材の外周面の位置を変化させる手段と、
    上記被脱磁鋼材の外周方向に沿つて配置された複
    数の磁極及び励磁コイルと、上記被脱磁鋼材の外
    周が上記磁極の磁極間隔に等しい距離回転する時
    間内に上記励磁コイルに励磁電流を流して1サイ
    クル以上の正方向と逆方向との磁界を繰返し発生
    させる脱磁発生器とを備えたことを特徴とする脱
    磁装置。
JP1756382A 1982-02-08 1982-02-08 脱磁装置 Granted JPS58135614A (ja)

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JP1756382A JPS58135614A (ja) 1982-02-08 1982-02-08 脱磁装置

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JPS58135614A JPS58135614A (ja) 1983-08-12
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58182805A (ja) * 1982-04-21 1983-10-25 Kawasaki Heavy Ind Ltd 自動脱磁装置
JP5279422B2 (ja) * 2008-09-08 2013-09-04 株式会社ブリヂストン スチールコードの脱磁処理方法及び自動車用タイヤ
CN105225791B (zh) * 2015-10-30 2017-06-13 北京自动化控制设备研究所 一种磁屏蔽桶的整体消磁装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5316520A (en) * 1977-05-23 1978-02-15 Faxon Communications Corp System for transmitting and receiving chart pictures by using remote transceiver groups connected by communication circuits

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