JPH04109361U - 漏洩磁束探傷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】感磁素子ホルダーの中心、換言すれば感磁素子
中心と対象被検査物の中心との位置ずれを自動的に検出
して、その位置ずれの修正用に用いることにより、検出
保証精度を高める。 【構成】被検査物１を磁化させ、被検査物に近接して感
磁素子３Ａ、３Ｂを配設し、欠陥部Ｃからの漏洩磁束を
検出して探傷を行う探傷装置であって、被検査物１の表
面にそれぞれ近接して一対の感磁素子３Ａ、３Ｂを設
け、これら各感磁素子３Ａ、３Ｂにより検出した信号を
比較して、その比較結果により、対象欠陥部Ｃと感磁素
子３Ａ、３Ｂとの相対位置関係を判断する位置判断器１
０を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、棒鋼、丸ビレット、鋼管などの被検査物の表面欠陥検査の際に、感 磁素子に対する被検査物の芯ずれを防止し、安定かつ高い精度で探傷のできる漏 洩磁束探傷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

棒鋼などの表面傷の検査方法として、棒鋼などの強磁性体である被検査物を電 磁石などの磁化器により磁化しておき、その被検査物の表面部分における欠陥か ら漏洩する磁束を検知することによって欠陥を検出する漏洩磁束探傷装置があり 、現実に有用であることが多くの操業結果から判明し、汎用されている。

【０００３】 この漏洩磁束探傷装置の従来例は、本考案例を図示する図１により説明すると 、被検査物としてのたとえば棒鋼１を挟むようにして磁化器としてのヨーク型電 磁石２を配置して棒鋼１を磁化するとともに、棒鋼１の近接位置に感磁素子ホル ダー３を配置する。感磁素子ホルダー３内には一対の感磁素子３Ａ、３Ｂが収納 固定されている。各感磁素子３Ａ、３Ｂからの信号はそれぞれＡチャンネル、Ｂ チャンネルを介して一旦増幅器４Ａ、４Ｂにより差動増幅した後、その出力の程 度により、棒鋼１に生じた欠陥Ｃを、その欠陥部Ｃからの漏洩磁束を検出するこ とにより、探傷するものであった。また、感磁素子を１つのみ設ける例があるが 、前述の例のように、２個設けてそれらの信号を差動増幅すると、Ｓ／Ｎ比を高 めることができることが知られている。

【０００４】 ところでこの漏洩磁束探傷においては、所望の欠陥検出能（Ｓ／Ｎ比）を確保 するためには、感磁素子ホルダー３のセンターと棒鋼１のセンターが一致してい わゆる芯ずれが実質的にないことが測定精度上望ましい。例えば通常、１〜１． ５ｍｍ程度の芯ずれであれば実用上問題とならないが、それ以上にずれるとＳ／ Ｎ比が悪化し、最悪の場合検出不能という事態になりかねない。そこでかかる芯 ずれの防止を図ることが重要となる。

【０００５】 従来、かかる芯ずれの防止策としては、例えば特開昭５５−４０９８１号公報 に記載された装置があり（ただし感磁素子は一つ）、被検査物に当接可能なゲー ジを先端に有する位置検出装置を電磁石に一体に取付けて、被検査物と電磁石の 相対位置を自動的に設定する装置が提案されている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記公報記載の装置では、感磁素子が電磁石と一体に固定され ており、電磁石と被検査物との垂直方向の間隔を位置検出装置によって検出し、 電磁石と被検査物との間隔を所定間隔に設定しようとするものである。すなわち 公報発明の主目的は、電磁石と被検査物との間隔を一定として磁化の不均一を小 さくすることにあり、しかも一旦その間隔を設定した後は原則として変更せず、 本考案にいう芯ずれの検知システムは存在しない。

【０００７】 なお、上記公報装置では電磁石に感磁素子が一体として取付けられているため 、電磁石の位置設定により結果的に感磁素子の位置設定もできるが、この場合、 該素子と被検査物との垂直方向の位置検出はできるにしても、被検査物の軸芯と 感磁素子間の中心線とのずれ、いわゆる芯ずれのチェックおよび変更を行うこと ができないものであった。

【０００８】 他方、一般的には、上記公報記載の技術によることなく、単に検査員が目視に より、感磁素子ホルダー３の中心を棒鋼１の中心に位置決めすることが多く、こ の場合には、正確に位置決めすること自体が困難であり、その結果、欠陥の検出 精度が悪い結果を招いていた。

【０００９】 そこで本考案の主たる課題は、感磁素子ホルダーの中心、換言すれば感磁素子 中心と対象被検査物の中心との位置ずれを自動的に検出して、その位置ずれの修 正用に用いることにより、検出保証精度を高めることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記課題は、被検査物を磁化させ、被検査物の近接して感磁素子を配設し、欠 陥部からの漏洩磁束を検出して探傷を行う探傷装置において、前記被検査物の表 面にそれぞれ近接して一対の感磁素子を設け、これら各感磁素子により検出した 信号を比較して、その比較結果により、対象欠陥部と前記感磁素子群との相対位 置関係を判断する位置判断器を設けたことで解決できる。

【００１１】 この場合、位置判断器は、各第１および第２感磁素子による検出信号のうち同 一の周波数分の第１および第２バンドパスフィルターと、これらを通した信号に 対する第１および第２同期検波回路と、これらの出力信号について低周波ゲイン に落とす第１および第２低周波ゲイン回路と、これら各回路からの信号について 比較を行う比較回路と、比較結果を出力する出力回路とで構成できる。

【００１２】

【作用】

被検査物の表面にある欠陥から漏洩する磁束は漏洩箇所からの水平あるいは垂 直方向の距離により微妙に変化する。したがってその漏洩磁束を確実に検出する には、感磁素子と被検査物との相対位置を常に一定に設定しておくために、その 位置の検出を正確に行う必要がある。

【００１３】 本考案においては、各感磁素子により検出した信号を比較して、その比較結果 により、対象欠陥部と前記感磁素子群との相対位置関係を判断する位置判断器を 設けたので、常に感磁素子間の中心と被検査物の中心とを合致させることができ 、もって探傷精度を向上させることができる。 また、前記位置判断器は、感磁素子による信号そのものを利用するものである ために、探傷装置に一体化させることができ、別途位置検出器を設ける場合に比 較して経済的である。

【００１４】

【実施例】 以下本考案を図面を参照しながら実施例によりさらに詳説する。 図１は本考案の装置例を示すものであり、探傷の場合には、増幅器４Ａ、４Ｂ からの信号はバランス器５により、バランスさせた上で、増幅器６により増幅し た信号をハイパスフィルター７およびローパスフィルター８にかけ、その後探傷 装置本体９に与えて、探傷を行うようにしてある。

【００１５】 本考案においては、位置判断器１０が付設される。この位置判断器１０は、各 第１および第２感磁素子３Ａ、３Ｂによる検出信号のうち、励磁周波数と同一の 周波数分のみを通すノイズ除去のための第１および第２バンドパスフィルター１ １Ａ、１１Ｂと、これらを通した信号に対する第１および第２同期検波回路１２ Ａ、１２Ｂと、これらの出力信号について低周波ゲインに落とす第１および第２ 低周波ゲイン回路１３Ａ、１３Ｂと、これら各回路１３Ａ、１３Ｂからの信号に ついて比較を行う比較回路１４と、比較結果を出力する出力回路１５とを備えて いる。

【００１６】 一方、本考案に係る判断器は、常時用いることなく、必要時において、人工の 欠陥を形成した標準テストピースを持込み、これについて第１および第２感磁素 子３Ａ、３Ｂによる検出信号の偏差が所定のスレッショルドレベルより大きい場 合には、出力回路１５から警報などを出力し、警報が発せられた場合には、検査 員が感磁素子ホルダー３の中心位置を修正し、その後、定常探傷の移行すことが できる。

【００１７】 いま、図２によって、人工の欠陥を形成した標準テストピース１Ａの人工欠陥 Ｃ位置と第１および第２感磁素子３Ａ、３Ｂとの相対位置関係と、その時の信号 波形との関係を説明する。すなわち、図２の上欄に示すように、感磁素子ホルダ ー３の中心と標準テストピース１Ａの中心が一致していれば、検波後の各感磁素 子の信号波形を比較して各波形の高低差Ｈa 、Ｈb を見た場合、Ｈa ≒Ｈb とな っている。これに対し、図２の下欄に示すように、感磁素子ホルダー３の中心と 標準テストピース１Ａの中心が芯ずれを生じている場合には、検波後の信号波形 は、Ｈa ＜Ｈb となる（但し逆方向に芯ずれを生じた場合は、Ｈa ＜Ｈb となる ）。このように各感磁素子３Ａ、３Ｂからの両検波後の信号を偏差を判断するこ とにより、位置ずれを判断できる。具体的に、芯ずれを生じている場合には、図 ３に示す波形を示し、芯ずれを生じていない場合には、図４に示す波形を示す。

【００１８】 図５および図６は実際の信号波形を示したもので、図５に示すように、芯ずれ を生じ、かつノイズが大きい状態から、前記の位置判断器により、感磁素子ホル ダーの位置修正を行った後は、図６に示すように、各感磁素子からの信号はほぼ 同レベルとなった。これにより、Ｓ／Ｎ比が高まることが判明しよう。

【００１９】 上記感磁素子としては、通常用いられる半導体感磁素子（たとえばソニー社製 「ＳＭＤ素子」）に代えて、特にコイル感磁素子を使用するのが望ましい。半導 体感磁素子は、個々の感度のばらつきが比較的大きく、本考案のように、各感磁 素子からの信号を比較することに適していない。

【００２０】 なお、位置判断器からの出力は、警報を発することによる検査員に対する再チ ェックの必要性の喚起、モニターに表示するなどのほか、感磁素子ホルダーをラ インの横段方向に調整する調整装置を付設して、その調整信号に用いることもで きる。

【００２１】

【考案の効果】

以上の通り、本考案装置によれば、感磁素子ホルダーの中心、換言すれば感磁 素子中心と対象被検査物の中心との位置ずれを自動的に検出して、その位置ずれ の修正用に用いることにより、検出保証精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の装置全体の具体例を示す概要図であ
る。

【図２】本考案における感磁素子位置とそのときの信号
波形との関係の説明図である。

【図３】位置ずれを生じた場合の信号波形図である。

【図４】位置ずれを修正した場合の信号波形図である。

【図５】位置ずれを生じた場合の信号波形図である。

【図６】位置ずれを修正した場合の信号波形図である。

【符号の説明】

１…棒鋼、２…電磁石（磁化器）、３…感磁素子ホルダ
ー、３Ａ、３Ｂ…感磁素子、Ｃ…欠陥。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査物を磁化させ、被検査物の近接して
   感磁素子を配設し、欠陥部からの漏洩磁束を検出して探
   傷を行う探傷装置において、前記被検査物の表面にそれ
   ぞれ近接して一対の感磁素子を設け、これら各感磁素子
   により検出した信号を比較して、その比較結果により、
   対象欠陥部と前記感磁素子群との相対位置関係を判断す
   る位置判断器を設けたことを特徴とする漏洩磁束探傷装
   置。
2. 【請求項２】位置判断器は、各第１および第２感磁素子
   による検出信号のうち同一の周波数分の第１および第２
   バンドパスフィルターと、これらを通した信号に対する
   第１および第２同期検波回路と、これらの出力信号につ
   いて低周波ゲインに落とす第１および第２低周波ゲイン
   回路と、これら各回路からの信号について比較を行う比
   較回路と、比較結果を出力する出力回路とを備えた請求
   項１記載の漏洩磁束探傷装置。