JPH0415904B2 - - Google Patents
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- JPH0415904B2 JPH0415904B2 JP59131402A JP13140284A JPH0415904B2 JP H0415904 B2 JPH0415904 B2 JP H0415904B2 JP 59131402 A JP59131402 A JP 59131402A JP 13140284 A JP13140284 A JP 13140284A JP H0415904 B2 JPH0415904 B2 JP H0415904B2
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- JP
- Japan
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- flux
- wire
- coil
- metal
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/023—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance where the material is placed in the field of a coil
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はフラツクス入りワイヤのフラツクス充
填率を非破壊的に測定する方法に関し、特に測定
状況の変動がなく、常に安定して高精度に測定す
ることのできるフラツクス充填率測定法に関する
ものである。
填率を非破壊的に測定する方法に関し、特に測定
状況の変動がなく、常に安定して高精度に測定す
ることのできるフラツクス充填率測定法に関する
ものである。
［従来の技術］
帯鋼等を湾曲して形成される外皮金属内或はシ
ームレス管内にフラツクスを充填して形成された
フラツクス入りワイヤ（以下単にワイヤというこ
とがある）は、フラツクスの外側を外皮金属で覆
つているので、フラツクスの充填状態を外側から
検査することはできない。従つてフラツクスの充
填状態を検査するに当たつては、例えば一定長さ
のワイヤを切り取つて外皮金属内からフラツクス
を抜き出し、単位長さ当たりのワイヤ全重量に対
するフラツクス重量を実測してフラツクスの充填
率（以下単にフラツクス率ということもある）を
知る破壊的検査手段も考えられるが、この様なバ
ツチ的な検査方法はそれ自身非能率的でしかも歩
留りを考えればワイヤの途中を切断する訳にもい
かず、どうしても端部側に片寄つた検査となるの
で、精度的にも満足できないものとなる。そこで
ワイヤを検査するに際しては連続的にそかも非破
壊的に検査する方法の開発が待ち望まれている。
即ち非破壊検査方法としては例えば特開昭53−
46450号に示される様に、ワイヤ減径加工中にお
けるワイヤ引き抜き速度を連続的に測定し、引き
抜き速度がワイヤ肉厚に反比例することを利用す
ることによつてフラツクス率の変化を推定する方
法や、特開昭57−32894号に示す様にワイヤ長手
方向の任意の２点間にける電気抵抗を測定し、測
定された電気抵抗の大小によつてフラツクス率の
大小を測定する方法等が知られている。
ームレス管内にフラツクスを充填して形成された
フラツクス入りワイヤ（以下単にワイヤというこ
とがある）は、フラツクスの外側を外皮金属で覆
つているので、フラツクスの充填状態を外側から
検査することはできない。従つてフラツクスの充
填状態を検査するに当たつては、例えば一定長さ
のワイヤを切り取つて外皮金属内からフラツクス
を抜き出し、単位長さ当たりのワイヤ全重量に対
するフラツクス重量を実測してフラツクスの充填
率（以下単にフラツクス率ということもある）を
知る破壊的検査手段も考えられるが、この様なバ
ツチ的な検査方法はそれ自身非能率的でしかも歩
留りを考えればワイヤの途中を切断する訳にもい
かず、どうしても端部側に片寄つた検査となるの
で、精度的にも満足できないものとなる。そこで
ワイヤを検査するに際しては連続的にそかも非破
壊的に検査する方法の開発が待ち望まれている。
即ち非破壊検査方法としては例えば特開昭53−
46450号に示される様に、ワイヤ減径加工中にお
けるワイヤ引き抜き速度を連続的に測定し、引き
抜き速度がワイヤ肉厚に反比例することを利用す
ることによつてフラツクス率の変化を推定する方
法や、特開昭57−32894号に示す様にワイヤ長手
方向の任意の２点間にける電気抵抗を測定し、測
定された電気抵抗の大小によつてフラツクス率の
大小を測定する方法等が知られている。
［発明が解決しようとする問題点］
ところが上記した測定方法では以下に示す様な
問題点がある。即ち前者の測定方法では引き抜き
ダイスの摩耗等によつてワイヤ径が変化すること
もある為、ワイヤ引き抜き速度からの推定精度が
低くなる。しかも引き抜き用駆動モータの回転む
らによつても引き抜き速度に影響が生じるので、
単に引き抜き速度の変化だけをとらえて、その速
度変化をそのままフラツクス率の変化として測定
することは困難である。また後者の測定方法では
ワイヤの外皮金属に測定機の測定端子を直接的に
接触させて測定２点間の電気抵抗を測定し、基準
電気抵抗値と実測電気抵抗値の差によつてフラツ
クス率の変化を検出する様にしているが、外皮金
属と測定端子の接触状態が常に安全であるとは限
らないから、電気抵抗値の変化だけを検出して、
そのままフラツクス率の変化とすることはできな
い。またこの測定方法では測定端子をワイヤの外
皮金属に直接々触させなければならないので、連
続的に引き抜かれているワイヤを一時的に停止さ
せなければ測定できず、生産の停止を必要とする
点でも問題がある。
問題点がある。即ち前者の測定方法では引き抜き
ダイスの摩耗等によつてワイヤ径が変化すること
もある為、ワイヤ引き抜き速度からの推定精度が
低くなる。しかも引き抜き用駆動モータの回転む
らによつても引き抜き速度に影響が生じるので、
単に引き抜き速度の変化だけをとらえて、その速
度変化をそのままフラツクス率の変化として測定
することは困難である。また後者の測定方法では
ワイヤの外皮金属に測定機の測定端子を直接的に
接触させて測定２点間の電気抵抗を測定し、基準
電気抵抗値と実測電気抵抗値の差によつてフラツ
クス率の変化を検出する様にしているが、外皮金
属と測定端子の接触状態が常に安全であるとは限
らないから、電気抵抗値の変化だけを検出して、
そのままフラツクス率の変化とすることはできな
い。またこの測定方法では測定端子をワイヤの外
皮金属に直接々触させなければならないので、連
続的に引き抜かれているワイヤを一時的に停止さ
せなければ測定できず、生産の停止を必要とする
点でも問題がある。
この様に従来の測定方法では高精度の測定値が
必ず得られる訳ではない。精度の高い測定値を安
定的に得ることのできるフラツクス充填率測定法
が望まれている。
必ず得られる訳ではない。精度の高い測定値を安
定的に得ることのできるフラツクス充填率測定法
が望まれている。
［問題点を解決するための手段］
本発明は以上の様な事情に着目してなされたも
のであつて、フラツクスの充填率を高精度に且つ
安定的に測定できる測定法を提供しようとするも
のである。
のであつて、フラツクスの充填率を高精度に且つ
安定的に測定できる測定法を提供しようとするも
のである。
即ち問題点を解決するための手段とは、LC発
振回路のコイル中にフラツクス入りワイヤを通過
させたときに検出されるコイルインピーダンスを
発振出力として検知しフラツクス率を電気信号と
して測定することを要旨とするものである。
振回路のコイル中にフラツクス入りワイヤを通過
させたときに検出されるコイルインピーダンスを
発振出力として検知しフラツクス率を電気信号と
して測定することを要旨とするものである。
［作 用］
即ち本発明のフラツクス充填率測定法は外皮金
属内に充填されたフラツクス量を外皮金属の肉厚
によつて知ろうとするもので、その基本的な原理
は、ワイヤの外径を一定とした場合において、外
皮金属の肉厚とフラツクス充填量の間に以下に示
す様な関係があることを利用するものである。即
ち外径側を規制されつつ伸線されるワイヤは内径
側に膨出しようという傾向をもつているから、充
填されたフラツクス量が少ない場合には外皮金属
の肉厚が厚くなろうとし、また逆にフラツクス量
が多い場合には外皮金属が厚くなろうとしてもフ
ラツクスが障害となつてそれを果すことができず
肉厚は薄くなる。この様に外皮金属の肉厚がフラ
ツクスの充填量によつて厚くなつたり薄くなつた
りすることを利用するものであり、この関係をグ
ラフに表わすと第１図に示す様になる。グラフで
は1.2φ、1.6φ、2.4φの各外径で形成されるワイヤ
（外皮金属：JIS Ｚ 3141SPCE帯鋼サイズ：厚
さ0.8mm、幅12mmを湾曲加工したものを使用）に
ついて、外皮金属の肉厚とフラツクス率の関係を
表わした。即ちグラフからも明らかな様に外皮金
属の肉厚が厚い程フラツクス率が低く、逆に肉厚
が薄い程フラツクス率が高くなつており、外皮金
属の肉厚を測定するだけで容易にフラツクス率を
知ることが可能となる。
属内に充填されたフラツクス量を外皮金属の肉厚
によつて知ろうとするもので、その基本的な原理
は、ワイヤの外径を一定とした場合において、外
皮金属の肉厚とフラツクス充填量の間に以下に示
す様な関係があることを利用するものである。即
ち外径側を規制されつつ伸線されるワイヤは内径
側に膨出しようという傾向をもつているから、充
填されたフラツクス量が少ない場合には外皮金属
の肉厚が厚くなろうとし、また逆にフラツクス量
が多い場合には外皮金属が厚くなろうとしてもフ
ラツクスが障害となつてそれを果すことができず
肉厚は薄くなる。この様に外皮金属の肉厚がフラ
ツクスの充填量によつて厚くなつたり薄くなつた
りすることを利用するものであり、この関係をグ
ラフに表わすと第１図に示す様になる。グラフで
は1.2φ、1.6φ、2.4φの各外径で形成されるワイヤ
（外皮金属：JIS Ｚ 3141SPCE帯鋼サイズ：厚
さ0.8mm、幅12mmを湾曲加工したものを使用）に
ついて、外皮金属の肉厚とフラツクス率の関係を
表わした。即ちグラフからも明らかな様に外皮金
属の肉厚が厚い程フラツクス率が低く、逆に肉厚
が薄い程フラツクス率が高くなつており、外皮金
属の肉厚を測定するだけで容易にフラツクス率を
知ることが可能となる。
一方この様な外皮金属の肉厚を測定するに当た
つては電気的手段によつて測定すれば安定的な測
定結果が得られるということからコイル中に金属
材料を通過させてコイルと金属材料の間に生じる
電磁誘導作用を利用する方法に着目した。この方
法によると次の様な原理で肉厚が測定できる。即
ち交流電流を流したコイル中に金属線材を入れる
と、交流電流によつて生じた交番磁束Hpが金属
線材中に渦電流と称する一種を誘導電流が発生さ
せ、この渦電流によつて二次的な磁束Hsも発生
する。この磁束Hsは先に述べた磁束Hpに対して
方向が反対でこれを減少させる方向に作用する
為、コイルの逆起電力が低下し、見かけ上コイル
のインピーダンスが低下する。この渦電流はコイ
ルに加えられた電流の大小によつても変化する
が、電流を一定にしておけば金属の不連続部分や
試料の形状の変化等によつても変化する。従つて
上記渦電流の性質を利用すると、外皮金属の肉厚
の変化をコイルに生じたインピーダンスの変化と
してとらえることができる。即ち外皮金属の肉厚
が大きくなるとその分だけ大きな渦電流が発生す
るので、コイルのインピーダンスが大巾に低下
し、逆に肉厚が小さくなるとインピーダンス低下
も小さくなる。この様にワイヤの外皮金属部分の
肉厚とコイルインピーダンスの間には密接な関係
がある。そこで標準肉厚で掲載されたフラツクス
入りワイヤを特定コイルに挿入し、特定周波数で
コイルインピーダンスを計測しそのインピーダン
スを標準インピーダンスとする。そして実際に引
き抜き加工されたワイヤを対象として上記と同じ
条件で測定して得た測定インピーダンスを、上記
標準インピーダンスと比較すれば、実測部分の肉
厚が標準肉厚に対してどの程度の肉厚で形成され
ているかを推測することができる。即ち標準イン
ピーダンスと実測インピーダンスとの差によつて
標準肉厚よりどれだけ厚いか薄いかを知ることが
できる。こうして外皮金属の肉厚が測定されると
測定箇所における外皮金属の単位重量及び測定箇
所におけるワイヤの単位当たりの全重量を知るこ
とができるので、測定箇所におけるフラツクス率
を極めて正確に算出できる。特に本発明ではコイ
ルを共振回路の一部としワイヤと非接触状態に配
置し、コイル内に挿入するワイヤを電気的に且つ
非接触的に測定するので安定した測定値を得るこ
とができる。また共振回路にトランジスタ等を付
加してコイルインピーダンスの変化に対応して発
振強度が変化するようなLC発振回路を構成して
おり、発振強度は整流回路により直流電圧として
取出すことができる。計測上重要な測定周波数は
発振周波数であり、コイルに組合せるコンデンサ
の値により調整することができる。尚本発明に適
用される共振回路としては第２図に示す様な並列
共振回路であつてもよく、或は直列共振回路であ
つてもよい。この様にコイルとコンデンサを共振
回路とした発振器の周波数についてはワイヤの断
面形状や肉厚並びにワイヤ径などによつて適正な
周波数を選択する必要がある。例えば第３図に示
す様なシームレスのワイヤで、且つ外皮金属１の
肉厚が0.3mm程度の場合では数ＫHzの周波数を利
用すればフラツクス率の変化を明瞭に知り得る。
また第４図に示す様なシーム有りのワイヤでは外
皮金属１が周方向に開口しているため渦電流が内
面に廻り込むことを考慮し、第３図の場合に比べ
て高い値（10数ＫHz程度）を必要とする。また肉
厚が厚くなれば低周波数帯で測定し、逆に肉厚が
薄いと高周波数帯で測定すれば外皮金属の測定が
極めて安定して行なえる。
つては電気的手段によつて測定すれば安定的な測
定結果が得られるということからコイル中に金属
材料を通過させてコイルと金属材料の間に生じる
電磁誘導作用を利用する方法に着目した。この方
法によると次の様な原理で肉厚が測定できる。即
ち交流電流を流したコイル中に金属線材を入れる
と、交流電流によつて生じた交番磁束Hpが金属
線材中に渦電流と称する一種を誘導電流が発生さ
せ、この渦電流によつて二次的な磁束Hsも発生
する。この磁束Hsは先に述べた磁束Hpに対して
方向が反対でこれを減少させる方向に作用する
為、コイルの逆起電力が低下し、見かけ上コイル
のインピーダンスが低下する。この渦電流はコイ
ルに加えられた電流の大小によつても変化する
が、電流を一定にしておけば金属の不連続部分や
試料の形状の変化等によつても変化する。従つて
上記渦電流の性質を利用すると、外皮金属の肉厚
の変化をコイルに生じたインピーダンスの変化と
してとらえることができる。即ち外皮金属の肉厚
が大きくなるとその分だけ大きな渦電流が発生す
るので、コイルのインピーダンスが大巾に低下
し、逆に肉厚が小さくなるとインピーダンス低下
も小さくなる。この様にワイヤの外皮金属部分の
肉厚とコイルインピーダンスの間には密接な関係
がある。そこで標準肉厚で掲載されたフラツクス
入りワイヤを特定コイルに挿入し、特定周波数で
コイルインピーダンスを計測しそのインピーダン
スを標準インピーダンスとする。そして実際に引
き抜き加工されたワイヤを対象として上記と同じ
条件で測定して得た測定インピーダンスを、上記
標準インピーダンスと比較すれば、実測部分の肉
厚が標準肉厚に対してどの程度の肉厚で形成され
ているかを推測することができる。即ち標準イン
ピーダンスと実測インピーダンスとの差によつて
標準肉厚よりどれだけ厚いか薄いかを知ることが
できる。こうして外皮金属の肉厚が測定されると
測定箇所における外皮金属の単位重量及び測定箇
所におけるワイヤの単位当たりの全重量を知るこ
とができるので、測定箇所におけるフラツクス率
を極めて正確に算出できる。特に本発明ではコイ
ルを共振回路の一部としワイヤと非接触状態に配
置し、コイル内に挿入するワイヤを電気的に且つ
非接触的に測定するので安定した測定値を得るこ
とができる。また共振回路にトランジスタ等を付
加してコイルインピーダンスの変化に対応して発
振強度が変化するようなLC発振回路を構成して
おり、発振強度は整流回路により直流電圧として
取出すことができる。計測上重要な測定周波数は
発振周波数であり、コイルに組合せるコンデンサ
の値により調整することができる。尚本発明に適
用される共振回路としては第２図に示す様な並列
共振回路であつてもよく、或は直列共振回路であ
つてもよい。この様にコイルとコンデンサを共振
回路とした発振器の周波数についてはワイヤの断
面形状や肉厚並びにワイヤ径などによつて適正な
周波数を選択する必要がある。例えば第３図に示
す様なシームレスのワイヤで、且つ外皮金属１の
肉厚が0.3mm程度の場合では数ＫHzの周波数を利
用すればフラツクス率の変化を明瞭に知り得る。
また第４図に示す様なシーム有りのワイヤでは外
皮金属１が周方向に開口しているため渦電流が内
面に廻り込むことを考慮し、第３図の場合に比べ
て高い値（10数ＫHz程度）を必要とする。また肉
厚が厚くなれば低周波数帯で測定し、逆に肉厚が
薄いと高周波数帯で測定すれば外皮金属の測定が
極めて安定して行なえる。
［実施例］
本発明に係る測定法によつてフラツクス入りワ
イヤを測定すると以下に示す様な結果が得られ
た。
イヤを測定すると以下に示す様な結果が得られ
た。
条 件
外皮金属 ：JIS Ｚ 3141SPCE（元サイ
ズ）0.8mm厚×12mm幅 測定ワイヤ径 ：1.6mmφ ワイヤ断面形状：第３図 フラツクス種類：チタニア系 検出コイル ：内径６mmφ、幅10mm、0.06mm
φポリウレタン銅線2000回巻
回 発振回路 ：第２図 上記条件において測定したところ第５図のグラ
フに示す様な結果が得られた。
ズ）0.8mm厚×12mm幅 測定ワイヤ径 ：1.6mmφ ワイヤ断面形状：第３図 フラツクス種類：チタニア系 検出コイル ：内径６mmφ、幅10mm、0.06mm
φポリウレタン銅線2000回巻
回 発振回路 ：第２図 上記条件において測定したところ第５図のグラ
フに示す様な結果が得られた。
［発明の効果］
本発明は以上の様に構成されているので、ワイ
ヤを破壊することなく外部から電気的に測定する
ことができ、しかもワイヤと測定端子とを接触さ
せる必要がなく安定的且つ高精度に測定できる。
その結果ワイヤ加工装置を停止させることなくワ
イヤを走行させたままでも連続的に測定すること
が可能となり、生産性が高まり歩留りが良くな
る。
ヤを破壊することなく外部から電気的に測定する
ことができ、しかもワイヤと測定端子とを接触さ
せる必要がなく安定的且つ高精度に測定できる。
その結果ワイヤ加工装置を停止させることなくワ
イヤを走行させたままでも連続的に測定すること
が可能となり、生産性が高まり歩留りが良くな
る。
第１図は外皮金属の肉厚とフラツクス率との関
係を示すグラフ、第２図は本発明に適用される共
振回路を示す説明図、第３図及び第４図はフラツ
クス入りワイヤの断面説明図、第５図は実験結果
を示すグラフである。 １…外皮金属。
係を示すグラフ、第２図は本発明に適用される共
振回路を示す説明図、第３図及び第４図はフラツ
クス入りワイヤの断面説明図、第５図は実験結果
を示すグラフである。 １…外皮金属。
Claims (1)
- １ LC発振回路のコイル中にフラツクス入りワ
イヤを通過させたときに検出されるコイルインピ
ーダンスを発振出力として検知しフラツクス率を
電気信号として測定することを特徴とするフラツ
クス充填率測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13140284A JPS6110753A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | フラツクス充填率測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13140284A JPS6110753A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | フラツクス充填率測定法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110753A JPS6110753A (ja) | 1986-01-18 |
| JPH0415904B2 true JPH0415904B2 (ja) | 1992-03-19 |
Family
ID=15057134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13140284A Granted JPS6110753A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | フラツクス充填率測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6110753A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63153098U (ja) * | 1987-03-26 | 1988-10-07 | ||
| JPH0621323B2 (ja) * | 1989-03-06 | 1994-03-23 | 住友金属工業株式会社 | 耐食、耐酸化性に優れた高強度高クロム鋼 |
| JP3553761B2 (ja) * | 1997-03-31 | 2004-08-11 | 株式会社神戸製鋼所 | フラックス入りワイヤのフラックス充填状態検出装置 |
| KR100473686B1 (ko) * | 2000-12-22 | 2005-03-07 | 주식회사 포스코 | 용접선재의 내부에 충진되는 플럭스의 충진율을온라인으로 검사하는 장치 및 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS618656A (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-16 | Hara Denshi Sokki Kk | フラツクス充填状態の検出方法及び装置 |
-
1984
- 1984-06-25 JP JP13140284A patent/JPS6110753A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS618656A (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-16 | Hara Denshi Sokki Kk | フラツクス充填状態の検出方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6110753A (ja) | 1986-01-18 |
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