JPH04118656U - 誘導加熱疵検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 異なる性状の被検査材であっても、自動的に
疵検出処理における解析パラメータ値が算出可能な誘導
加熱疵検出装置を得る。 【構成】 被検査材１の搬送方向に対して、コイル３の
前に被検査材加熱前調査部７を置き、この被検査材加熱
前調査部７を解析パラメータ算出部１３に接続し、この
解析パラメータ算出部１３を信号解析部５に接続する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、被検査材を電磁誘導により加熱し、その表面から放射される赤外 線を利用して表面疵の検出をする誘導加熱疵検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図３は従来のこの種の誘導加熱疵検出装置である。図３において、１は表面疵 の検査対象であり所定の速度で搬送される被検査材、２は数十ｋＨｚ以上の高周 波出力を得る高周波電源部、３はこの高周波電源部２が出力する高周波電流を流 すコイルで、上記被検査材１の周囲に巻いたものである。４は上記被検査材１が 、このコイル３を通過した直後に表面から放射する赤外線を入力し、赤外線量に 応じた映像信号を得る赤外線カメラ、５はこの赤外線カメラが出力する映像信号 を解析して疵検出を行なう信号解析部、６はこの信号解析部５が出力する疵検出 情報を外部へ出力する疵検出結果出力部、２０は上記信号解析部５に対し、操作 員が手動で各種パラメータ値を入力するための解析パラメータ入力部である。

【０００３】 次に動作について説明する。被検査材１が高周波電流を流しているコイル３を 通過する時、コイル３から発生される急変磁場内を通ることになるので、被検査 材１の表面に電磁誘導による渦電流が生じ電気抵抗の比で加熱される。ここで、 被検査材１の表面に、ある深さの疵があるとすると、表面を垂直方向に見た場合 疵部分の単位長さ当たりの電流経路が正常表面部分より長く、電気抵抗が大きの で、疵部分が正常表面部分より温度が高くなる。周知のようにすべての物体は温 度に応じた量の赤外線を放射しているので、赤外線カメラ４により被検査材１の 表面から放射される赤外線を、その赤外線量の分布に対応した映像信号に変換し 、信号解析部５でこの映像信号を解析することにより疵検出を行なう。 一方、被検査材１は低温のものから高温のものまであり、また、コイルの中心 を通過せず被検査材１を流れる渦電流に偏りが生じ、その結果正常部においても ゆるやかな温度こう配が生じたり、搬送速度によっても加熱のされ方が変ったり 、さらに外形寸法、形状、材質によっても加熱のされ方が変ったりする。信号解 析部５では、赤外線カメラ４でとらえた被検査材の加熱直後の赤外線画像に対し 、搬送方向のある幅のデータを積算することで、赤外線画像データに含まれるラ ンダムノイズを軽減させるとともに、周辺部より高温となった部分を疵として検 出する。従い、上記のように被検査材の温度、速度、寸法・形状、材質により加 熱のされ方が異なるため、加熱のされ方に応じて人が解析パラメータ入力部２０ よりデータを積算する幅、あるいは積算の際にデータに乗じる積算係数を変るこ とで、データがオーバフローしないよう、あるいは疵が正常部に比べ高温である ことが検出できるよう設定してから検査を行なう。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来の誘導加熱疵検出装置は以上のように構成されているので、検査の前に被 検査材の温度、搬送速度、寸法・形状、材質等に応じて、解析パラメータを手動 で入力しなければならず、温度、搬送速度、寸法・形状、材質が混在する大量の 被検査材を検査する場合に、検査効率が悪い、また、被検査材がコイルの中心を 通過せず加熱後の温度分布に偏りが生ずる場合は検査ができないなどの問題点が あった。

【０００５】 この考案は、上記のような課題を解消するためになされたもので、被検査材の 温度、搬送速度、寸法・形状、材質、コイルを通過するときのコイルの中心から のずれ等異なる性状、あるいは搬送位置の中心からの変位のある被検査材でも効 率良く検査できる誘導加熱疵検出装置を得ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案に係る誘導加熱疵検出装置は、上記従来装置に加え、被検査材の性状 などを調査する被検査材加熱前調査部と、この被検査材加熱前調査部が出力する 調査結果に応じて、信号解析部に疵検出のためのパラメータを算出する解析パラ メータ算出部を備えたものである。

【０００７】 また、この考案の別の実施例に係る誘導加熱疵検出装置は、上記の構成におけ る被検査材加熱前調査部に、被検査材の加熱前の表面温度を測定する温度センサ 、例えばコイルの中心など搬送基準位置からの搬送方向に垂直な方向の変位量を 測定する変位センサ、搬送速度を測定する速度センサ、幅や形状を測定する外形 位センサ、赤外線放射率を測定する放射率センサを備え、これらに対応して解析 パラメータ部に、表面温度に応じて疵検出処理におけるオフセット値を調整する オフセット調整部、変位量に応じて変位による非対称性を補正する非対称部、速 度に応じて疵検出処理における画像データの積算係数を調整する積算係数調整部 、幅・形状に応じて疵検出処理における画像データの積算係数を調整する上記積 算係数調整部、放射率値より被検査材の材質などを判定する鋼種判定部と、鋼種 に応じて疵検出処理の為の画像データの積算係数を調整する上記積算係数調整部 を備えたものである。

【０００８】 また、この考案の別の実施例に係る誘導加熱疵検出装置は、上記従来装置に加 え、被検査材の加熱前の性状などを調査する被検査材加熱調査部と、被検査材の 加熱後の性状などを調査する被検査材加熱後調査部と、この被検査材加熱前調査 部及び被検査材加熱後調査部が出力する調査結果に応じて、信号解析部に疵検出 のためのパラメータを算出する解析パラメータ算出部を備えたものである。

【０００９】 また、この考案の別の実施例に係る誘導加熱疵検出装置は、上記の構成におけ る被検査材加熱調査部に、被検査材の加熱後の表面温度を測定する温度センサを 備え、この表面温度に応じて疵検出処理の為の画像データの積算係数を調整する 積算係数調整部を備えたものである。

【００１０】

【作用】

上記のように構成された誘導加熱疵検出装置においては、被検査材加熱前調査 部あるいは被検査材加熱後調査部によって、被検査材の加熱前あるいは加熱後表 面温度、搬送方向に垂直な方向の変位量、搬送速度、外形、赤外線放射率等を測 定し、解析パラメータ算出部によってこれらの測定結果に応じて疵検出処理にお けるオフセット値、非対称補正値、積算係数値を算出するので、被検査材が異な った性状のものであっても解析パラメータを手動で設定する必要がなく効率良く 検査を行なうことができる。

【００１１】

【実施例】

実施例１． 図１はこの考案の一実施例を示す図であり、１〜６は上記従来装置と全く同一 のものである。７は被検査材１の加熱前の性状を調査する被検査材加熱前調査部 であり、８は被検査材１の加熱前表面温度を測定するための例えば放射温度計等 の温度センサ、９は被検査材１の搬送位置の例えばコイルの中心位置といった基 準位置からのずれを測定するための変位センサ、１０は被検査材１の搬送速度を 測定するための速度センサ、１１は被検査材１の外形寸法を測定するための例え ばＣＣＤラインセンサ等を用いた外形センサ、１２は被検査材１の赤外線放射率 を測定するための放射率センサ、１３は上記被検査材加熱前調査部７の調査結果 に応じて疵検出のための解析パラメータを算出するための解析パラメータ算出部 、１４は温度センサ８の測定温度値に応じて疵検出処理におけるオフセット値を 調整するオフセット調整部、１５は変位センサ９の測定変位値に応じて演算デー タの非対称性を補正するための非対称補正部、１６は速度センサ１０の測定速度 値、あるいは外形センサ１１が出力する外形寸法値、あるいは鋼種判定部１７が 出力する鋼種の応じて疵検出処理における積算係数を算出するための積算係数調 整部、１７は放射率センサ１２の測定放射率値に応じて鋼種を判定し結果を出力 する鋼種判定部である。

【００１２】 上記のように構成された誘導加熱疵検出装置においては、被検査材１の性状す なわち加熱表面温度、搬送のずれ、搬送速度、外形寸法、放射率は、搬送過程に おいて、温度センサ８、変位センサ９、速度センサ１０、外形センサ１１、放射 率センサ１２によって測定され、これらの各測定値が解析パラメータ算出部１３ のオフセット調整部１４、非対称補正部１５、積算係数調整部１６、鋼種判定部 １７の対応する各種に入力され、疵検出に必要な画像データ積算の際に疵検出と 無関係な背景の赤外線映像レベル、すなわちオフセットレベルが大きな値となら ないようにオフセットレベルを調整すること、加熱のされ方の偏りにより生じた 温度こう配を逆補正するように温度の非対称性を補正すること、加熱により背景 レベルに対して大きなレベルとなった被検査部の映像レベルが積算により飽和し ないように、かつ疵が識別できる程度の大きさのレベルとなるように積算係数を 調整すること、材質により異なる放射率値より材質を判定し、加熱のされ方を予 想し、積算係数を調整することが自動的に行なわれる。

【００１３】 実施例２． 図２はこの考案の他の実施例を示す図であり、１〜６は上記従来装置と全く同 一のものであり、７〜１７は図１と全く同一のものである。１８は被検査材１の 加熱後の性状を調査する被検査材加熱後調査部であり、１９は被検査材１の加熱 後の表面温度を測定するための温度センサである。被検査材１の性状すなわち加 熱直後の表面温度は、温度センサ１９によって測定され、この測定値が解析パラ メータ算出部１３の積算係数調整部１６に入力され、疵検出に必要な画像データ 積算の際の積算係数が調整される。これにより、被検査材加熱前の性状より、被 検査材の加熱後の赤外線映像レベルを予測し、解析パラメータを調整する必要が なく、直接加熱後の赤外線映像レベルに対応する温度が測定できるため、より適 確な解析パラメータが自動調整される。

【００１４】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば被検査材の加熱前の性状を調査する被検査材 調査部と、この被検査材加熱前調査部の調査結果に応じて疵検出のための解析パ ラメータ算出部を付加したことにより、異なる性状の被検査材であっても、自動 的に疵検査処理におけるパラメータ値の算出が可能となるので、検査効率が向上 する効果がある。

【００１５】 また、被検査材の加熱後の性状を調査する被検査材調整部をさらに付加するこ とにより、より適確な疵検出処理におけるパラメータ値の算出が可能となるので 、疵検出率が向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例１を示す誘導加熱疵検出装置
である。

【図２】この考案の実施例２を示す誘導加熱疵検出装置
である。

【図３】従来の誘導加熱疵検出装置である。

【符号の説明】

１ 被検査材 ２ 高周波電源部 ３ コイル ４ 赤外線カメラ ５ 信号解析部 ６ 疵検出結果出力部 ７ 被検査材加熱前調査部 ８ 温度センサ ９ 変位センサ １０ 速度センサ １１ 外形センサ １２ 放射率センサ １３ 解析パラメータ算出部 １４ オフセット調整部 １５ 非対称補正部 １６ 積算係数調整部 １７ 鋼種判定部 １８ 被検査材加熱後調査部 １９ 温度センサ

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定速度で搬送される被検査材表面を電
   磁誘導で生ずる渦電流で加熱した後、その表面から放射
   される赤外線を赤外線カメラにより画像入力し疵検出処
   理を行う誘導加熱疵検出装置において、被検査材の性状
   を誘導加熱前に調査する被検査材加熱前調査部と、この
   被検査材加熱前調査部が出力する調査結果に応じて疵検
   出処理をする為の解析パラメータを算出する解析パラメ
   ータ算出部を備えたことを特徴とする誘導加熱疵検出装
   置。
2. 【請求項２】 被検査材加熱前調査部に被検査材の加熱
   前の表面温度を測定する温度センサを備え、解析パラメ
   ータ算出部にこの温度センサが出力する測定温度値に応
   じて疵検出処理でオーバフローが生じないようオフセッ
   ト値を調整するオフセット調整部を備えたことを特徴と
   する請求項第１項記載の誘導加熱疵検出装置。
3. 【請求項３】 被検査材加熱前調査部に被検査材の曲が
   りやねじれにより生ずる搬送基準位置からの搬送方向に
   垂直な方向の変位量を測定する変位センサを備え、解析
   パラメータ算出部にこの変位センサが出力する中心から
   の変位量値に応じて疵検出処理が容易にできるよう変位
   による非対称性を補正する非対称補正部を備えたことを
   特徴とする請求項第１項記載の誘導加熱疵検出装置。
4. 【請求項４】 被検査材加熱前調査部に被検査材の搬送
   速度を測定する速度センサを備え、解析パラメータ算出
   部にこの速度センサが出力する測定速度値に応じて疵検
   出処理の為の画像データの積算係数を調整する積算係数
   調整部を備えたことを特徴とする請求項第１項記載の誘
   導加熱疵検出装置。
5. 【請求項５】 被検査材加熱前調査部に被検査材の幅、
   形状を測定する外形センサを備え、解析パラメータ算出
   部にこの外形センサが出力する被検査材の幅値や、角
   状、丸状等の形状種に応じて疵検出処理の為の画像デー
   タの積算係数を調整する積算係数調整部を備えたことを
   特徴とする請求項第１項記載の誘導加熱疵検出装置。
6. 【請求項６】 被検査材加熱前調査部に被検査材の温度
   に対応して放射される赤外線量より被検査材の赤外線放
   射率を測定する放射率センサを備え、解析パラメータ算
   出部にこの放射率センサが出力する放射率値より被検査
   材の材質などを判定する鋼種判定部と、この鋼種判定部
   が出力する鉄、ステンレス等の鋼種に応じて疵検出処理
   の為の画像データの積算係数を調整する積算係数調整部
   を備えたことを特徴とする請求項第１項記載の誘導加熱
   疵検出装置。
7. 【請求項７】 被検査材の性状を誘導加熱後に調査する
   被検査材加熱後調査部と、この被検査材加熱後調査部が
   出力する調査結果に応じて疵検出処理をする為の解析パ
   ラメータを算出する解析パラメータ算出部を備えたこと
   を特徴とする請求項第１項記載の誘導加熱疵検出装置。
8. 【請求項８】 被検査材加熱後調査部に被検査材の加熱
   後の表面温度を測定する温度センサを備え、解析パラメ
   ータ算出部にこの温度センサが出力する測定温度値に応
   じて疵検出処理部の画像データの積算係数を調整する積
   算係数調整部を備えたことを特徴とする請求項第７項記
   載の誘導加熱疵検出装置。