JPH04348272A - 金属帯の異常部検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続的に走行する金属
帯の欠陥や溶接部等の異常部を磁気検出器を用いて検出
する金属帯の異常部検出装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気を利用して、金属帯の内部あるいは
表面に存在する疵，介在物、または溶接部等の異常部を
検出する金属帯の異常部検出装置として、金属帯を静止
した状態で測定するのみならず、例えば工場等の製造ラ
イン等において、走行中の金属帯に存在する異常部を連
続的に検出できる異常部検出装置が提唱されている（実
開昭６３−１０７８４９号公報，実開昭６１−１７００
６８号公報）。

【０００３】図２１は実開昭６３−１０７８４９号公報
に示された走行中の金属帯の欠陥を連続的に検出する異
常部検出装置を示す図であり、同図（ａ）（ｂ）はそれ
ぞれ異なる方向から見た断面模式図である。

【０００４】非磁性材料で形成された中空ロール１の中
心軸に固定軸２の一端が貫通されている。この固定軸２
の他端は図示しない建屋のフレームに固定されている。 そして、固定軸２は中空ロール１の中心軸に位置するよ
うに一対のころがり軸受３ａ，３ｂでもって中空ロール
１の両端の内周面に支持されている。したがって、この
中空ロール１は固定軸２を回転中心軸として自由に回転
する。

【０００５】中空ロール１内に、略コ字断面形状を有し
た磁化鉄心４ｃが、その各磁極４ａ，４ｂが中空ロール
１の内周面に近接する姿勢で、支持部材５を介して固定
軸２に固定されている。この磁化鉄心４ｃに磁化コイル
６が巻装されている。したがって、この磁化鉄心４ｃと
磁化コイル６とで磁化器４を構成している。磁化鉄心４
ｃの磁極４ａ，４ｂの間に複数の磁気感応素子としての
磁気センサ７ａを軸方向にリニア状に配列してなる磁気
センサ群７がやはり固定軸２に固定されている。

【０００６】磁化コイル６に励磁電流を供給するための
電源ケーブル８および磁気センサ群７の各磁気センサ７
ａの出力信号を取出すための信号ケーブル９は固定軸２
内を経由して外部へ導出されている。したがって、磁化
器４および磁気センサ群７の位置は固定され、中空ロー
ル１が磁化器４および磁気センサ群７の外周を微小間隙
を有して回転する。

【０００７】このような構成の異常部検出装置の中空ロ
ール１の外周面を例えば矢印ａ方向に走行状態の金属帯
１０の一方面に所定圧力でもって押し当てると、固定軸
２はフレームに固定されているので、中空ロール１が矢
印ｂ方向に回転する。

【０００８】このような磁気検出装置において、磁化コ
イル６に励磁電流を供給すると、磁化鉄心４ｃの各磁極
４ａ，４ｂと走行中の金属帯１０とで閉じた磁路が形成
される。そして、金属帯１０の内部あるいは表面に欠陥
が存在すると、金属帯１０内の磁路が乱れ、漏洩磁束が
生じる。この漏洩磁束が磁気センサ群７を構成する該当
欠陥位置に対向する磁気センサ７ａで検出され、この磁
気センサ７ａから該当欠陥に対応する信号が出力される
。

【０００９】検出された信号はその信号レベルが金属帯
１０内部または表面の欠陥の規模（大きさ）と対応する
ので、出力信号の信号レベルを測定することによって金
属帯１０の内部または表面に存在する欠陥の幅方向の発
生位置とその規模が把握できる。

【００１０】図２２は実開昭６３−１７００６８号公報
に示された走行中の金属帯の欠陥を連続的に検出する異
常部検出装置を示す図であり、同図（ａ）（ｂ）はそれ
ぞれ異なる方向から見た断面模式図である。

【００１１】この異常部検出装置においては、図２１の
異常部検出装置と同様に中空ロール１内に磁気鉄心４ｃ
と磁気コイル６からなる磁化器４を収納し、中空ロール
１に対向して金属帯１０の反対側に流体浮上ボード１１
を取付け、この流体浮上ボード１１に複数の磁気センサ
７ａを取付けている。

【００１２】このように図２１又は図２２に示す異常部
検出装置においては、リフトオフと呼ばれる金属帯１０
の表面と各磁気センサ７ａまでの距離ｄを常時一定値に
制御できるので、均一した感度で異常部検出を実施でき
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２１
に示す異常部検出装置においてもまだ次のような課題が
あった。

【００１４】一般に、磁気センサ７ａの検出感度は前述
したリフトオフと呼ばれる金属帯１０と磁気センサ７ａ
との間の距離ｄによって大きく変化し、距離ｄが小さい
ほど良いことはいうまでもない。したがって、中空ロー
ル１の厚みを薄くすればするほど、金属帯１０と磁化器
４の磁極４ａ，４ｂとの間の距離が小さくなり、金属帯
７内に形成される磁界が大きくなり、安定した磁束を得
ることができる。また、厚みｔを薄くすれば金属帯１０
と各磁気センサ７ａとの間の距離ｄが短くなるので、磁
束検出信号の信号レベルが高くなり、Ｓ／Ｎが上昇して
、異常部検出精度が向上する。したがって、中空ロール
１の厚みｔを薄くするのが望ましい。

【００１５】また、中空ロール１の厚みｔが大きいと、
中空ロール１の慣性モーメントが大きくなり、金属帯１
０の走行速度が変動した場合に、中空ロール１の慣性力
により、中空ロール１と金属帯１０との接触面で揩動現
象が生じて、金属帯１０の表面に疵をつけてしまう懸念
がある。したがって、前述したように、中空ロール１の
厚みｔを小さくして、前記慣性モーメントを小さくする
必要がある。

【００１６】しかし、ただ単に慣性モーメントを小さく
する目的のみでは中空ロール１の外径を小さく設定すれ
ばよいが、内部に収納されている磁化器４や磁気センサ
７ａの大きさによってその外径が制約される。

【００１７】また、図２２の異常部検出装置においては
、前述したように、金属帯１０と磁気センサ７ａとの距
離ｄを一定に制御するために、精巧な流体浮上ボード１
１の機構が必要となる。したがって、異常部検出装置全
体の構成が複雑化し、常時最良の動作状態を維持するた
めに頻繁な点検補修作業が必要となる。すなわち、この
異常部検出装置においては製造費が大幅に上昇すると共
に維持管理に多大の時間と費用が必要となる。さらに、
図２１，２２に示す各異常部検出装置においては次のよ
うな課題もある。

【００１８】すなわち、図２３は図２１の異常部検出装
置の要部を模式的に描いた図である。全く欠陥が存在し
ない金属帯１０を静止させた状態で各磁極４ａ，４ｂに
対向配置して、磁化コイル６を直流励磁する。すると、
図示するように、各磁極４ａ，４ｂ位置で最大，最小を
示す垂直磁界分布特性Ｄを有する浮遊磁束が生じる。し
たがって、この垂直磁界分布特性Ｄが０レベルラインを
横切る磁極４ａ，４ｂの磁極間距離ｗの中央位置に各磁
気センサ７ａを設定すれば、前記浮遊磁束の影響を除去
できる。

【００１９】しかし、図２３は全く欠陥が存在しない金
属帯１０を磁極４ａ，４ｂに対して静止させた状態にお
ける垂直磁界分布特性Ｄである。しかし、実際の異常部
検出装置において、金属帯１０は速度Ｖで一方方向へ走
行している。このとき金属帯１０は磁極４ａによって磁
化され、この磁化強度と金属帯１０の保磁力に対応した
磁束が金属帯１０に残留する。その結果、垂直磁界分布
特性Ｄが０ラインを横切る位置が必ずしも、磁極間距離
ｗの中央位置とは限らず、図２３の垂直磁界分布特性Ｅ
に示すように、走行方向側に平行移動する。

【００２０】よって、金属帯１０が走行状態においては
、磁極４ａ，４ｂの磁極間距離ｗの中央位置（Ｘ＝０）
が移動後の垂直磁界分布特性Ｅの０レベルにならない。 したがって、中央位置には浮遊磁束が存在する。

【００２１】なお、浮遊磁束とは、被検体に磁気的異常
部が存在せず、そのために磁気的異常部に起因する漏洩
磁束が検出されない場合であっても、検出されてしまう
磁束である。そして、この浮遊磁束は主としてバルクと
しての被検体や、磁化器の時価鉄心部材から周囲に放出
される。

【００２２】したがって、この浮遊磁束は当然金属帯１
０の走行速度Ｖの増加に伴って増大する。図２４は、欠
陥が存在しない金属帯１０の走行速度Ｖを０ｍ／分から
１２００ｍ／分まで変化させた場合における中心位置（
Ｘ＝０）に配設された垂直型の磁気センサ７ａの出力電
圧の各相対値を示す実測図である。なお、磁化コイル６
の励磁電流Ｉは　０．２Ａの一定値に制御している。こ
の実測図でも理解できるように、励磁電流Ｉが　０．２
Ａの条件下においては、金属帯１０の走行速度Ｖが　６
００ｍ／分程度で出力信号は飽和する。

【００２３】一方、各磁気センサ７ａには欠陥に起因す
る漏洩磁束に対する高い検出感度が要求されている。例
えば漏洩磁束が数１０ｍｍ　Ｇａｕｓｓ程度の非常に小
さな規模の欠陥を検出できることが望まれている。した
がって、各磁気センサ７の磁気検出感度を大幅に上昇さ
せる必要がある。

【００２４】しかし、小規模欠陥に起因する漏洩磁束は
前記浮遊磁束に比較して格段に小さい。したがって、図
２４に示すように、たとえ金属帯１０に全く欠陥が存在
していなくても前述した浮遊磁束を検出するので、この
浮遊磁束で飽和しない程度に検出感度を低下しなければ
ならない。その結果、小規模の欠陥を精度良く検出でき
ない問題がある。

【００２５】このような問題は実開昭６３−１０７８４
９号公報のように中空ロールを使用しているものだけに
見られる特殊な現象ではない。特に浮遊磁束による精度
低下は。磁化器を用いて磁気的異常部を検出するいわゆ
る磁気検出技術において一般に見られる現象である。

【００２６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、走行する金属帯の走行方向を変更するロ
ールの金属帯の接触する部分に対向させて磁気検出器を
配設することにより、金属帯と磁気感応素子との距離を
短くかつ一定に制御でき、簡単な構成でもって異常部の
検出精度を大幅に向上できる金属帯の異常部検出装置を
提供することを目的とする。

【００２７】さらに、本発明は上述した目的に加えて、
金属帯の健全部から生じる浮遊磁束を相殺するための補
償コイルを設けることによって、磁気感応素子に交差す
る磁束から浮遊磁束成分を除去でき、磁気感応素子の検
出感度を簡単に上昇でき、もって欠陥等の磁気的異常部
の検出感度およびＳ／Ｎを簡単に上昇でき金属帯の異常
部検出装置を提供することを目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に本発明の金属帯の異常部検出装置は、走行する金属帯
に接し、その走行方向を変更する回転自在に支持された
ロールにおける金属帯が接触する部分に対向配設された
磁気検出器と、この磁気検出器をロールの外周面に金属
帯を介して対向させ、かつこの金属帯に微小間隔を有し
て支持する磁気検出器支持機構とから構成されている。 さらに、磁気検出器を、金属帯に対向する一対の磁極を
有し、金属帯を磁化する磁化器と、この磁化器の磁極間
に金属帯に存在する異常部に起因して生じる漏洩磁束を
検出する磁気感応素子とで構成している。

【００２９】また、磁気検出器を構成する磁化器を、一
対の磁極相互間を結ぶ線が金属帯の走行方向に平行する
ように配設し、この磁化器の磁極間に、複数の磁気感応
素子を金属帯の幅方向に配列している。さらに、磁化器
における一対の磁極間の距離を、磁気感応素子から金属
帯までの距離の１．８倍以上でかつ８．２倍以下に設定
している。さらに、磁化器における一対の磁極間の距離
を、磁化器に対向する金属帯のロールとの接触領域の金
属帯走行方向の距離より短く設定している。また、磁化
器をロール内において、金属帯が接触する部分に磁極が
対向する姿勢で配設し、この磁極相互間に磁気感応素子
を配設している。さらに、ロール内に磁化器を前述した
姿勢で配設し、磁気感応素子をロールの外周面に金属帯
を介して対向するように支持機構で固定している。また
、逆にロール内に磁気感応素子を配設し、ロール外に、
磁化器を支持機構で固定している。

【００３０】さらに、本発明においては、前述した磁気
感応素子の出力信号に含まれる低周波信号成分を抽出す
るローパスフィルタと、このローパスフィルタにて抽出
された低周波信号成分を増幅する増幅器と、この増幅器
にて増幅された低周波信号成分により励磁されることに
よって、金属帯から生じる磁気感応素子に交差する浮遊
磁束を相殺する磁束を生起する補償コイルとを備えてい
る。

【００３１】さらに、磁気感応素子を金属帯の異常部に
起因して生じる漏洩磁束のうちの金属帯の表面に垂直な
成分を検出する垂直型磁気感応素子で構成し、かつ補償
コイルを磁気感応素子の外周面を覆うように巻装するの
が望ましい。

【００３２】さらに、磁気感応素子の出力信号に含まれ
る金属帯の異常部に起因して生じる信号をハイパスフィ
ルタで抽出し、速度検出器で金属帯の移動速度を検出し
、この速度検出器にて検出された移動速度に応じてハイ
パスフィルタの遮断周波数を変更している。

【００３３】

【作用】このように構成された金属帯の異常部検出装置
によれば、走行する金属帯は回転自在に支持されたロー
ルでその走行方向が変更される。一般に、ロールによっ
て走行方向が変更される金属帯はロールの外周面に接し
ながらこのロールの半径に等しい曲率でもって走行方向
が変更される。なお、走行方向が変更されない場合は、
金属帯はただ単にロールに例えば線接触または非常に狭
い面積で接触しているにすぎない。したがって、金属帯
に存在する反りや振動等が生じると金属帯がロールの外
周面から離れる場合が考えられる。しかし、走行方向を
変更するためのロールにおいては、金属板のロールの外
周面に接する面積が飛躍的に大きくなる。また、走行方
向が強制的にロールに接触されて曲げられるので、たと
え反りや振動が発生したとしても金属帯は必ずロールの
外周面に密着した状態で曲げられる。

【００３４】そして、図６に示すように、ロールの金属
帯が接触する接触領域のロール中心から見た角度αが磁
気検出器の磁化器における磁極間距離の前記ロール中心
から見た角度βより大きければ（α＞β）、十分に高い
Ｓ／Ｎが得られることが実験的に確認されている。

【００３５】また、磁化器を一対の磁極相互間を結ぶ線
が金属帯の走行方向に平行するように配設し、この磁化
器の磁極間に、複数の磁気感応素子を金属帯の幅方向に
配列しているので、金属帯の幅方向の複数位置に生じる
異常部を検出できる。次に、磁気感応素子から金属帯ま
での距離（リフトオフ）ｄと磁極間距離ｗとの関係を説
明する。

【００３６】周知のように、一対の磁極を有する磁化器
においては、一方の磁極から出力される磁束はこの一対
の磁極相互間の空間（磁気ギャップ）を経由して他方の
磁極へ入力される。この場合、磁気ギャップに近接して
磁性材料である金属帯が存在すれば、一方の磁極から出
力された磁束の一部は磁気ギャップを通過せずに金属帯
内を通過して他方の磁極に入力する。

【００３７】この場合、磁気ギャップを通過する磁束と
金属帯内を通過する磁束との割合は、磁極感距離（ギャ
ップ間隔）ｗと各磁極から金属帯までの距離Ｌとに大き
く左右される。すなわち、磁極間距離ｗが過度に広くな
ると、前述した磁束の総数が減少する。また、磁極間距
離ｗが過度に狭くなると、前記磁束の総数は増大するが
、金属帯を通過する磁束の割合が小さくなる。

【００３８】したがって、磁極間距離ｗには一定の最適
範囲が存在する。そして、この最適範囲は、各磁極から
金属帯までの距離Ｌによって左右される。すなわち、距
離Ｌが大きい場合、前記最適範囲は磁極間距離ｗの寄与
が大きい。磁気感応素子と金属帯との間の距離ｄは前述
した距離Ｌと近似的に置換えてもよいので、磁極間距離
ｗと距離ｄとの間に一定関係を満たせば、最も効率よく
金属帯に磁束が通る。

【００３９】発明者は上記磁極間距離ｗと、磁気感応素
子と金属帯との間の距離ｄとの関係を実験的に求めて、
磁極間距離ｗが距離ｄに対して１．８倍から８．２倍の
範囲で金属帯を通る磁束の磁束密度が高く十分実用に耐
えるレベルとなることを確認した。次に、補償コイルを
設けることによる作用および効果を説明する。

【００４０】例えば磁気的異常部が全く存在しない金属
帯が図２３の矢印方向に移動すると、磁気感応素子の設
置位置（Ｘ＝０）における磁束は０ではなく、垂直磁界
分布特性Ｅに示すように、移動（走行）速度Ｖに対応し
た浮遊磁束を示す。したがって、磁気感応素子の出力信
号はこの浮遊磁束に起因する移動速度に対応したほぼ一
定レベルの低周波信号となる。そして、移動状態の金属
帯に例えば欠陥等の磁気的異常部が存在すると、この磁
気的異常部に起因する漏洩磁束が磁気感応素子によって
検出される。この漏洩磁束による欠陥信号は前記浮遊磁
束による低周波信号に比較して格段に高い周波数成分を
有している。よって、磁気感応素子の出力信号は浮遊磁
束に起因する低周波信号成分に高周波の欠陥信号が重畳
した信号波形となる。

【００４１】ローパスフィルタでこの低周波信号成分が
抽出され、増幅器で所定のレベルに増幅された後、補償
コイルに印加される。この補償コイルは励磁されると前
記浮遊磁束を打ち消す方向の磁束を発生する。その結果
、磁気感応素子に交差する合成された磁束は打ち消され
て零に近ずく。よって、磁気感応素子の出力信号に含ま
れる低周波信号成分は低減される。

【００４２】すなわち、補償コイル，磁気感応素子，ロ
ーパスフィルタ．増幅器は一種の閉帰還閉ループを構成
し、たとえ金属帯の移動速度Ｖが変化して、出力信号に
含まれる低周波信号成分の信号レベルが変化したとして
も、この低周波信号成分を打ち消す方向に動作する。

【００４３】なお、出力信号に含まれる磁気的異常部に
起因する欠陥信号は低周波信号成分に比較して格段に高
い。よって、欠陥信号は、ローパスフィルタで除外され
、閉帰還ループに負帰還されることはない。それ故、た
とえ磁気感応素子の感度を上昇させたとしても、出力信
号が飽和することはなく、欠陥信号のみを有効に検出す
ることが可能となる。

【００４４】さらに、別の発明においては、磁気感応素
子の出力信号からハイパスフィルタを用いて欠陥信号を
抽出しているので、欠陥信号に含まれる浮遊磁束の影響
をさらに徹底して除去できる。また、金属帯の移動速度
Ｖが変化すると、同一規模の磁気的異常部であっても磁
気感応素子の出力信号に含まれる欠陥信号の周波数成分
が変化するので、ハイパスフィルタの遮断周波数ｆｃ　
を移動速度Ｖに応じて変化させれば、より正確に欠陥等
の磁気的異常部の規模を検出できる。

【００４５】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。

【００４６】図３は実施例の金属帯の異常部検出装置が
組込まれた製鉄工場における圧延ラインを示す模式図で
ある。供給リール１１ａ，１１ｂから交互に供給される
金属帯１２はその終端位置を次の金属帯１２の先端に溶
接する溶接装置１３を通過して、ロール１４ａ，１４ｂ
でもって走行方向を１８０度変換されて、ルーパーロー
ル１５で走行方向を再度１８０度変換されて、ロール１
４ｃ，１４ｄで走行方向が９０度づづ変換される。そし
て、複数の圧延ロールからなる圧延工程１６を経由して
、巻取リール１７ａ，１７ｂに交互に巻取られる。前記
ルーパーロール１５は図中矢印方向に移動可能であり、
溶接装置１３にて溶接作業を行ってる期間に右方向に移
動して、圧延工程１６に常時一定速度で金属帯１２を供
給する機能を有する。

【００４７】このような圧延ラインにおいて、例えば金
属帯１２の走行方向を水平方向から下向きに９０度変更
するロール１４ｃに実施例の異常部検出装置１８が組込
まれている。

【００４８】図１は異常部検出装置１８の概略構成を示
す側面図である。建屋のベースに固定されたフレーム１
９に軸受２０を介して回転軸２１が回転自在に枢支され
ている。その回転軸２１に前記ロール１４ｃが取付けら
れている。そして左方から一定速度で搬入された金属帯
１２がロール１４ｃの外周面２２をほぼ１／４　周だけ
接触して下方へ搬出される。すなわち、金属帯１２のロ
ール１４ｃに対する接触角度θは約９０度である。

【００４９】前記フレーム１９には磁気検出器２３を所
定位置に支持する磁気検出器支持機構としての支持フレ
ーム２４が取付けられている。磁気検出器２３はロール
１４ｃの非磁性体で形成された外周面２２における金属
帯１２が接触している部分に対向する姿勢でもって前記
支持フレーム２４に取付けられている。

【００５０】なお、金属帯１２の振動や反りに起因する
リフトオフｄの変動が最も少ない場所はロール１４ｃに
接触している部分の中央位置である。しかし、図１に示
す実施例装置においては、据付空間や支持フレーム２４
等の制約で磁気検出器２３を金属帯１２の接触している
部分の下部に対向させて配設している。この位置におけ
るリフトオフｄの変動は、金属帯１２がロール１４ｃに
全く接触していない場所や、接触長さが極端に短い場合
に比較して格段に小さい。したがって、この場所におい
ても十分高いＳ／Ｎを確保できる。特に、金属帯１２の
溶接部を検出する場合には磁気検出器２３の設置場所は
金属帯１２がロール１４ｃの接触している領域に入って
いれば十分である。

【００５１】磁気検出器２３は、例えば図２に示すよう
に、略コ文字形断面形状を有した磁化鉄心２５ａに磁化
コイル２５ｂを巻装してなる磁化器２５と、磁化鉄心２
５ａの両端の自由端に形成された一対の磁極２６ａ，２
６ｂの間に配設された複数個の磁気感応素子としての磁
気センサ２７とで構成されている。磁化鉄心２５ａの幅
は金属帯１２の幅より広く設定されている。各磁気セン
サ２７は金属帯１２の幅方向に、金属帯１２の幅より広
い範囲に亘って所定の間隔で配列されている。そして、
各磁気センサ２７の先端位置は各磁極２６ａ，２６ｂの
先端位置と一致させている。図１に示すように、各磁気
センサ２７が微小間隙（距離ｄ）を有して、走行する金
属帯１２に対向している。

【００５２】なお、この各磁気センサ２７は特開平１−
３０８９８２号公報に記載された過飽和型の磁気センサ
である。すなわち、磁気センサ２７は断面が０．１　ｍ
ｍ×２．０　ｍｍを有するコアに検出コイルを巻装した
構造を有する。実施例においては、この磁気センサ２７
を１０ｍｍ間隔で配設することによって、金属帯１２の
幅方向に均一な合成感度を実現している。

【００５３】磁気検出器２３における異常部検出動作は
、図２１において説明したように、磁化器２５の磁化コ
イル２５ｂに励磁電流を通電して、磁化鉄心２５ａを磁
化する。すると、磁極２６ａ，金属帯１２，磁極２６ｂ
との間に磁路が形成され、金属帯１２内に磁束が形成さ
れる。そして、金属帯１２の内部または表面に、小孔，
欠陥，異物混入，変形，溶接部等の正常部分とは異なる
異常部が存在すると、この異常部によって磁路が乱され
、漏洩磁束が大きく変化する。この漏洩磁束の変化が該
当位置に対向する磁気センサ２７で検出される。よって
この磁気センサ２７の出力信号の信号レベル等を解析す
ることによって、異常部の存在とその規模を検出できる
。

【００５４】図４はこの磁気検出器２３の出力信号を用
いた異常部検出回路を示すブロック図である。各磁気セ
ンサ２７からの出力信号は増幅器２８でもって信号増幅
された後、各比較器２９の（＋）側入力端子に入力され
る。各比較器２９の（−）側入力端子には基準電圧発生
回路３０からしきい値電圧が入力される。そして、各比
較器２９は増幅器２８で増幅された出力信号ａがしきい
値電圧より高い場合のみ、ハイ（Ｈ）レベルの異常検出
信号を出力する。出力信号ａがしきい値に満たなかった
場合はロー（Ｌ）レベルの正常信号を出力する。

【００５５】各比較器２９から出力された各異常検出信
号または正常信号はマルチプレクサ回路３１でもって時
分割多重信号ｂに変換されて次の信号処理回路３２へ入
力される。信号処理回路３２は入力された時分割多重信
号ｂを元の各磁気センサ２７毎の異常検出信号または正
常信号に復調して、各磁気センサ２７位置毎に例えばＣ
ＲＴ表示装置に表示したり、警報出力装置３３を介して
警報出力する。

【００５６】また、各比較器２９から出力される異常検
出信号または正常信号はアンドゲート３４へ入力される
。したがって、全部の検出信号または一定割合以上がハ
イ（Ｈ）レベルの異常検出信号であった場合のみ、この
アンドゲート３４は成立する。すなわち、この成立条件
は金属帯１２の幅方向に配列された全部の磁気センサ２
７位置に異常部が検出されたので、図３の溶接装置１３
による溶接部を検出したと判断できる。よって、アンド
ゲート３４から溶接部検出信号ｃを出力する。

【００５７】このように図４の異常部検出回路において
は、圧延ラインにおいて、走行中の金属帯１２の幅方向
の各位置に発生する基準規模を越える異常部を確実に検
出できる。また、各位置における異常検出に加えて、溶
接部が到来するとその溶接部を別に溶接部検出信号ｃと
して検出できる。

【００５８】図５は、磁気検出器２３からの各出力信号
を用いた溶接部専用検出回路を示すブロック図である。 ｉ＝１〜ｉ＝Ｎ番までのＮ個の各磁気センサ２７から出
力された各出力信号を各増幅器２８でもって信号増幅す
る。その後、加算器５１でもってＮ個の出力信号の信号
値を全て加算する。そして、その加算値を次の除算器５
２で１／Ｎに除算する。すなわち、加算器５１と除算器
５２でもって各出力信号ａの平均値を算出する。そして
、その平均された１個の出力信号を比較器５３によって
基準電圧発生回路３０からのしきい値電圧と比較する。 比較器５３は検出信号がしきい値電圧より高い場合のみ
、ハイ（Ｈ）レベルの溶接部検出信号ｃを出力する。

【００５９】次に、ロール１４ｃの外周面２２に金属帯
１２が接触しているロール１４ｃ中心から見た接触角度
αと磁化器２５の磁極間隔距離ｗの金属帯１２上におけ
る投影距離（＝ｗ）をロール１４ｃ中心から見た角度β
との比（α／β）を変化させた場合における各磁気セン
サ２７から出力される出力信号ａを専用の試験装置で測
定して、各出力信号ａのＳ／Ｎを求めた。

【００６０】そして、図６の一点鎖線でもって、各比（
α／β）におけるＳ／Ｎを統計的に処理して標準偏差と
共に相対比で表示している。なお、磁化器２５の磁極間
距離ｗは２４ｍｍの固定値である。すなわち角度βは固
定である。そして、接触角度αを変化させることによっ
て、比（α／β）を変化させている。また、予め欠陥規
模が既知（円穴径０．８ｍｍ）である標準欠陥が形成さ
れた金属帯１２を試験材料として使用している。また、
各磁気センサ２７と金属帯１２との間の距離（リフトオ
フ）ｄは９ｍｍである。また、上記標準欠陥の試験材料
とは別に全幅に亘った溶接部が存在する金属帯１２を同
一条件で測定した結果を実線で表示する。

【００６１】Ｓ／Ｎの相対比が３以上を実用レベルと見
なすと、通常の欠陥検出においては比（α／β）は少な
くとも１．０以上必要である。なお、溶接部は標準的な
欠陥に比較して、格段に大規模な欠陥と見なせるので、
０．８以上で十分検出できる。すなわち、磁極間の角度
β（距離ｗ）は金属帯２１のロール１４ｃに対する接触
角度αより小さくなる必要がある。

【００６２】次に、磁気検出器２３における磁極間の角
度β（距離ｗ）とリフトオフｄとの比（β／ｄ）を変化
させた場合において、各磁気センサ２７と金属帯１２と
の間の距離ｄを徐々に変化させていった場合における、
各磁気センサ２７の出力信号ａのＳ／Ｎを求めた。そし
て、図７に示すように、磁極間の角度β（距離ｗ）と距
離ｄとの比（β／ｄ）を横軸にして、縦軸に各Ｓ／Ｎの
統計的な相対比を示した。なお、磁極間の角度β（距離
ｗ）は固定（距離２０ｍｍ）であり、リフトオフｄを変
化させることによって比（β／ｄ）を変化させた。さら
に、図６で示す比（α／β）が１以上である条件を満足
させている。図７に示するように、磁極間の角度β（距
離ｗ）と距離ｄとの比（β／ｄ）が１．８から８．２ま
での範囲で３以上の良好なＳ／Ｎの相対比が得られた。

【００６３】なお、オンラインでもって欠陥探傷を実施
する場合はＳ／Ｎは上述したように３以上が望ましいが
、例えば溶接部検出等の場合においては、Ｓ／Ｎは２以
上で十分実用に対処できる。この場合、比（β／ｄ）は
１．０から９．６までの範囲に拡大できる。

【００６４】図８は本発明の他の実施例に係わる異常部
検出装置における磁気検出器２３から出力される各検出
信号を用いた異常部検出回路を示すブロック図である。 図４と同一部分には同一符号を付してある。なお、この
実施例においては磁気センサ２７は金属帯１２の幅方向
に８個配設されている。

【００６５】各磁気センサ２７から出力された検出信号
は各比較器２９でもって基準電圧発生回路３０からのし
きい値電圧と比較されて、異常検出信号または正常信号
に２値化される。各比較器２９から出力された各異常検
出信号又は正常信号はマルチプレクサ回路３１でもって
時分割多重信号ｂに変換されて次の信号処理回路３２へ
入力される。信号処理回路３２は入力された時分割多重
信号ｂを元の各磁気センサ２７毎の異常検出信号また正
常信号に復調して、各磁気センサ２７位置毎に例えばＣ
ＲＴ表示装置に表示したり、警報出力装置３３を介して
警報出力する。

【００６６】なお、金属帯１２に存在する通常の異常部
を検出する場合は、基準電圧発生器３０から出力される
しきい値電圧を前述した基準欠陥を検出する信号レベル
に設定する。

【００６７】一方、この異常部検出回路を用いて金属帯
１２の幅Ａを測定する場合は、基準電圧発生器３０から
出力されるしきい値電圧を、前述した基準欠陥を検出す
る信号レベルより遥かに小さい値に設定する。すなわち
、金属帯１２においては全く異常部が存在していなくて
も一定レベルの漏洩磁束が存在する。しかし、金属帯１
２そのものが存在しなければ漏洩磁束は金属帯１２が存
在する場合に比較して格段に小さく、かつその漏洩磁束
による信号レベルはほぼ一定値である。よって、しきい
値電圧を低く設定して、金属帯１２の有無を検出する。

【００６８】すなわち、互いに隣接する各比較器２９か
ら出力される一対の異常または正常信号は排他的論理和
ゲート３５へ入力される。そして、最外側に配設された
各比較器２９から出力される各信号と各排他的論理和ゲ
ート３５の各出力信号は次の入力回路３６におけるＸ１
〜Ｘ８の合計８個の各端子へ入力される。各端子Ｘ１〜
Ｘ８に入力された各信号は板幅演算回路３７へ入力され
る。この板幅演算回路３７は入力された８個の信号値か
ら金属帯１２の幅Ａを算出する。そして、算出された金
属帯１２の幅Ａが許容範囲に入っているか否かを次の判
定回路３８で判定する。そして、判定結果と前記算出さ
れた幅Ａとを表示器４０へ表示する。

【００６９】金属帯１２の幅Ａの演算は次の手順で行う
。すなわち、各磁気センサ２７相互間の距離をＢとする
と、８個の磁気センサ２７の図８における１番目の磁気
センサ２７と８番目の磁気センサ２７との距離は７Ｂと
なる。各比較器２９の出力信号が［０］の場合は金属帯
１２が存在しなく、［１］の場合し金属帯１２が存在す
る。したがって、一つの排他的論理和ゲート３５の出力
信号が［１］になると、その排他的論理和ゲート３５に
入力されている２個の比較器２９に対応する各磁気セン
サ２７位置相互間に金属帯１２の縁が存在する。よって
、出力信号が［１］である２個の排他的論理和ゲート３
５を特定すれば、その間に存在する排他的論理和ゲート
３５の数に距離Ｂを乗算すれば、金属帯１２の幅Ａが得
られる。

【００７０】なお、両端に位置する１番と８番の磁気セ
ンサ２７の比較器２９から［０］の信号が出力されてい
ることを確認する必要がある。いずれかの信号が［１］
の場合は、金属帯１２の幅Ａが磁気センサ２７の設置幅
を越えていることを示す。このように、金属帯１２の異
常部を精度よく検出できると共に、必要に応じて、金属
帯１２の幅Ａを測定することが可能である。

【００７１】図９は、本発明の他の実施例に係わる異常
部検出装置の概略構成を示す側面図である。図１の実施
例と同一部分には同一符号が付してある。したがって、
重複する部分の詳細説明を省略する。

【００７２】この実施例においては、金属帯１２を磁化
する磁化器２５および金属帯１２の異常部に起因いて生
じる漏洩磁束を検出する磁気センサ２７がロール１４ｃ
内に収納されている。具体的には、磁化器２５の磁極２
６ａ，２６ｂがロール１４ｃの金属帯１２が接触してい
る外周面２２に対応する内周面に対して微小間隔を介し
て対向するように支持部材でもって両端の軸受２０に固
定されている。したがって、磁化器２５は回転せずに、
ロール１４ｃのみが回転する。そして、この磁化器２５
の磁極２６ａ，２６ｂの間に各磁気センサ２７が配設さ
れている。

【００７３】このように構成された異常部検出装置であ
っても、各磁気センサ２７は非磁性材料で形成されたロ
ール１４ｂを介して金属帯１２の異常部に起因する漏洩
磁束を検出できるので、上述した実施例とほぼ同様の効
果を得ることができる。

【００７４】さらに、この実施例においては、磁化器２
５および各磁気センサ２７がロール１４ｃ内に収納され
ているので、製造現場等の狭い場所においてもこの異常
部検出装置を取付けることが可能である。

【００７５】また、図１０はさらに別の実施例の異常部
検出装置を示す概略構成図である。この実施例において
は、磁化器２５のみがロール１４ｃ内へ図９と同様な手
法で収納されている。そして、各磁気センサ２７が、金
属帯１２およびロール１４ｃを介して、内部に収納され
た磁化器２５の磁極２６ａ，２６ｂに対向するように支
持フレーム２４によって固定されている。このように構
成された異常部検出装置においても先の実施例とほぼ同
様の効果を得ることができる。

【００７６】図１１はさらに別の実施例の異常部検出装
置を示す概略構成図である。この実施例においては、図
１１の実施例とは逆に、各磁気センサ２７がロール１４
ｃ内に収納され、磁化器２５が支持フレーム２４にてロ
ール１４ｃの外部に固定されている。次に補償コイルを
用いた実施例を説明する。図１２はの補償コイルが組込
まれた異常部検出装置の要部を拡大して示す断面模式図
である。

【００７７】この実施例の異常部検出装置は、図１０で
示した装置と同様に、磁化器２５がロール１４ｃ内に収
納され、各磁気センサ２７がロール１４ｃの外部にロー
ル１４ｃの軸方向に配列されている。各磁気センサ２７
は、図１０に示すように、支持フレーム２４にて支持さ
れている。さらに、金属帯１２の走行方向にこの金属帯
１２の走行速度Ｖを検出するための例えば回転計からな
る速度検出器６１が取付けられている。

【００７８】図１２において、ロール１４ｃの軸方向に
配列された各磁気センサ２７は強磁性体材料で形成され
た棒状コアに検出コイルを巻装してなる過飽和型の磁気
センサである。そして、図示するように、この各磁気セ
ンサ２７はロール１４ｃ内に配設された磁化器２５の磁
極２５ａ，２６ｂ間を結ぶ線に平行する線の中心（Ｘ＝
０）に、金属帯１２に直交する姿勢で配設されている。 したがって、この磁気センサ２７は欠陥に起因する漏洩
磁束のうちの金属帯１２の表面に直交する垂直成分を検
出する垂直型の磁気センサである。

【００７９】このライン状に配列された多数の磁気セン
サ２７全体を囲むように例えばパーマロイで形成された
シールド筒６２の外周面に補償コイル６３が巻装されて
いる。そして、この補償コイル６３の高さＨは、多数の
磁気センサ２７全体を覆うように、各磁気センサ２７の
長さｈより長く設定されている。なお、シールド筒６２
は、各磁気センサ２７がこの磁気センサ２７の直下の磁
束のみを効率よく検出するために、磁気検出における指
向性を向上させる目的で設けられている。図１３は各磁
気センサから出力される出力信号を信号処理する異常部
検出回路の概略構成を示すブロック図である。

【００８０】金属帯１２の幅方向にｎ個の磁気センサ２
７が配列されており、このｎ個の磁気センサ２７を囲む
ように補償コイル６３が巻装されている。補償コイル６
３の一端は接地されており、他端はスイッチ６４を介し
て増幅器６５の出力端子に接続されている。

【００８１】各磁気センサ２７は各磁気検出回路６６に
接続され、この各磁気検出回路６６からそれぞれ各磁気
センサ２７に交差する磁束に比例する出力信号ｅが出力
される。各磁気検出回路６６から出力されたｎ個の出力
信号ｅはそれぞれハイパスフィルタ６７へ入力される。 各ハイパスフィルタ６７は、それぞれ、例えば２０Ｈｚ
から３ｋＨｚまでの間に含まれる複数の遮断周波数ｆｃ
を有しており、遮断周波数切換制御回路６８からの切換
制御信号に応じて一つの遮断周波数ｆｃ　を選択する。

【００８２】遮断周波数制御回路６８には前記速度検出
器６１からの走行速度Ｖが入力されており、入力された
走行速度Ｖに対応した切換制御信号を出力する。その結
果、金属帯１２の走行速度Ｖが増加すると、各ハイパス
フィルタ６７の遮断周波数ｆｃ　が上昇する。したがっ
て、各ハイパスフィルタ６７は走行速度Ｖに対応した遮
断周波数ｆｃ　でもって各出力信号ｅに含まれる欠陥に
起因する漏洩磁束に対応する欠陥信号ｇを抽出する。

【００８３】各ハイパスフィルタ６７にて抽出された欠
陥信号ｇはマルチプレクサ回路６９へ入力される。マル
チプレクサ回路６９は一定周期で各欠陥信号ｇを順番に
選択して、例えばＣＲＴ表示装置からなる表示器７０に
表示する。

【００８４】また、各磁気検出回路６６から出力された
ｎ個の出力信号ｅは平均化回路７１へ入力される。この
平均化回路７１はｎ個の出力信号ｅを平均して、平均出
力信号ｅ１　として出力する。平均化回路７１から出力
された平均出力信号ｅ１　は次のローパスフィルタ７２
へ入力される。ローパスフィルタ７２の遮断周波数ｆｃ
　は例えば１Ｈｚ等の非常に低い値に設定されている。 そしてローパスフィルタ７２は平均出力信号ｅ１　に含
まれる金属帯１２が走行することによって生じる浮遊磁
束強度に対応する低周波信号成分ｉを抽出する。

【００８５】ローパスフィルタ７２で抽出された低周波
信号成分ｉは増幅器６５へ入力される。増幅器６５は入
力された低周波信号成分ｉを一定の増幅率でもって増幅
して、スイッチ６４を介して補償コイル６３へ印加する
。

【００８６】補償コイル６３は、前記浮遊磁束の磁界方
向と逆方方向の磁界を発生するようにコイルの巻回方向
が設定されている。したがって、補償コイル６３に増幅
器６５から励磁電流を印加すると、浮遊磁束を打消す方
向の磁束が発生する。その結果、各磁気センサ２７に交
差する垂直方向の磁束は相殺されて大幅に低減する。そ
して、相殺しきれなかった磁束は磁気センサ２７にて検
出されるが、その出力信号ｅに含まれる低周波信号成分
ｉは再度ローパスフィルタ７２にて抽出される。そして
、再度補償コイル６３に印加される。したがって、最終
的に出力信号ｅに含まれる浮遊磁束に起因する低周波信
号成分ｉはほとんど無視できる値となる。

【００８７】このように構成された異常部検出装置によ
れば、欠陥が全く発生していない金属帯１２を走行させ
ることに起因する浮遊磁束が結果的に各磁気センサ２７
に交差しないので、各磁気センサ２７の出力信号ｅに低
周波信号成分ｉが含まれない。よって、たとえ各磁気セ
ンサ２７の検出感度を上昇させたとしても出力信号ｅが
飽和することはない。その結果、各磁気センサ２７の検
出感度を容易に上昇できる。

【００８８】次に、発明者は上述した効果を確認するた
めに図１３の回路において、スイッチ６４を投入して補
償コイル６３に低周波信号成分ｉを帰還させた場合と、
スイッチ６４を開放した従来装置の場合とで、実際の金
属帯１２を用いて種々の比較試験を行った。試験結果を
図１４乃至図１７に示す。

【００８９】図１４は、欠陥が全く存在しない金属帯１
２を静止した状態で（Ｖ＝０）、磁化器２５の磁化コイ
ル２５ｂの磁化電流Ｉを　０．４Ａに設定した条件で、
各磁気センサ２７の水平方向の位置Ｘを磁極２６ａ，２
６ｂの中心位置（Ｘ＝０）から±３ｍｍまで移動させた
場合におけるハイパスフィルタ６７に入力する手前の出
力信号ｅの信号レベルを測定して、相対出力として表示
した実測図である。

【００９０】この実測結果でも理解できるように、スイ
ッチ６４を投入して、補償コイル６３に図２３の垂直磁
界成分特性Ｄを打消す方向の磁束を発生させると、各磁
気センサ２７の出力は各磁気センサ２７の設置位置変化
に係わらず、０のほぼ一定値に制御できた。すなわち、
従来装置においては各磁気センサ２７を正確に磁極２６
ａ，２６ｂの中心位置に設定する必要があるが、実施例
装置においては、磁気センサ２７の設置位置を正確に中
心位置（Ｘ＝０）に設定していなくても、出力信号ｅに
含まれる垂直磁界分布特性Ｄに起因する浮遊磁界の影響
を除去できる。

【００９１】図１５（ａ）は、予め基準となる直径０．
３　ｍｍ及び０．２ｍｍ　の２種類の標準欠陥を設けた
金属帯１２を一定速度（Ｖ＝２００　ｍ／分）で走行さ
せた状態において、スイッチ６４を投入した条件で、各
磁気センサ２７を走行方向に５ｍｍまで順番に移動させ
た場合における各磁気センサ２７の出力信号ｅの信号レ
ベルを測定して、相対出力として表示した実測図である
。また、図１５（ｂ）は同一条件で、スイッチ６４を開
放した従来装置における実測図である。

【００９２】金属帯１２を走行させると前述したように
浮遊磁束が生じる。そして、図１５（ｂ）の従来装置の
測定結果によると、この浮遊磁束の影響を大きく受けて
、各磁気センサ２７の位置を変化させると標準欠陥の信
号レベルは大きく変動する。しかし、図１５（ａ）の実
施例装置の測定結果によると、磁気センサ２７の位置Ｘ
が中心位置から多少ずれたとしても、検出された標準欠
陥の信号レベルはほとんと変化しないことが確認できた
。

【００９３】図１６は、前述した直径０．３　ｍｍ及び
０．２ｍｍ　の２種類の標準欠陥を有する金属帯１２の
走行速度Ｖを　２００ｍ／分から１２００ｍ／分まで変
化させた場合におけるスイッチ６４を投入した場合と開
放した場合における各出力信号ｅの信号レベルの相対出
力を示す実測図である。

【００９４】この実測図でも理解できるように、実施例
装置によれば、たとえ走行速度Ｖが大きく変化したとし
てもほぼ一定した高い信号レベルでもって各欠陥を検出
できる。すなわち、走行速度Ｖが変化したとしても検出
された欠陥の規模を示す信号レベルはほとんど変化しな
い。よって、欠陥の規模をより定量的に測定できる。ま
た、走行速度Ｖを上昇させることによって、例えば工場
の検査ラインにおける金属帯１２の探傷作業能率を大幅
に向上できる。

【００９５】図１７は、磁気センサ２７を中心位置（Ｘ
＝０）に設定し、ハイパスフィルタ６７の遮断周波数ｆ
ｃ　を１５００Ｈｚに設定し、さらに直径０．６ｍｍ　
の標準欠陥を有する金属帯１２を走行速度Ｖ；１２００
ｍ／分で走行させた条件において、磁化器２５の励磁電
流Ｉを０Ａから０．６Ａまで変化させた場合におけるハ
イパスフィルタ６７を通った欠陥信号ｇの信号レベルの
相対値を示す実測図である。

【００９６】励磁電流Ｉの増加に伴って欠陥信号ｅの信
号レベルも上昇するが、スイッチ２５を開放した従来装
置においては、　０．２Ａ程度の励磁電流Ｉで飽和して
、それ以上励磁電流Ｉを増加すると、出力信号ｅの信号
レベルは逆に減少する。しかし、スイッチ６４を投入し
た実施例装置においては、欠陥信号ｇは　０．５Ａ程度
の励磁電流Ｉまで上昇を続ける。すなわち、磁化器２５
の磁化コイル２５ｂに印加する励磁電流値を増大するこ
とによって簡単に検出感度を上昇できる。

【００９７】図１８はさらに別の実施例に係わる異常部
検出装置の要部を取出して示すブロック図である。図１
３と同一部分には同一符号が付してある。よって重複す
る部分の詳細説明を省略する。

【００９８】この実施例装置においては、金属帯１２の
幅方向に例えば１００〜２００　個の磁気センサ２７を
配設する場合に、各磁気センサ２７を例えば１０個づづ
ブロック化し、ｍ個のブロック７３に分割し、各ブロッ
ク７３毎に先頭の磁気センサ２７の磁気検出回路６６の
出力信号ｅ１　を順番に抽出して平均化回路７１ａへ入
力している。よって、平均化回路７１ａはｍ個の出力信
号ｅ１　を平均して、ローパスフィルタ７２へ送出する
。このような構成であれば、平均化回路７１ａは図１３
の実施例における平均化回路７１に比較して、回路構成
が簡素化される。

【００９９】図１９はさらに別の実施例に係わる異常部
検出装置の概略構成を示す側面図である。図９の実施例
と同一部分には同一符号が付してある。したがって、重
複する部分の詳細説明を省略する。

【０１００】この実施例においては、金属帯１２を磁化
する磁化器２５および金属帯１２の異常部に起因して生
じる漏洩磁束を検出する磁気センサ２７がロール１４ｃ
内に収納されている。そして、磁化器２５の磁極２６ａ
，２６ｂの間に配設された各磁気センサ２７全体の外周
を覆うように補償コイル６３が設けられている。なお、
各磁気センサ２７の異常部検出回路は図１３と同じであ
る。このように構成された異常部検出装置においても、
前述した図１２，図１３に示す実施例とほぼ同様の効果
を得ることができる。

【０１０１】なお、本発明は上述した各実施例に限定さ
れるものではない。実施例装置においては、図３に示す
ように、圧延ラインに配設された金属帯１２の走行方向
を約９０度変更するロール１４ｃの近傍に異常部検出装
置１８を取付けたが、例えば、ルーパーロール１５や、
図示しないハースロール，ブライドルロール，デフレク
ターロール等の金属帯１２の走行方向を変更するロール
であってもよい。

【０１０２】また、本願発明の主旨としては、走行する
金属帯１２が振動や反り等によって、金属帯１２の表面
と磁気センサ２７との間の距離ｄが変動することが抑制
されている装置においては、磁気検出器１８をあえて金
属帯１２の走行方向を変更するロールに取付ける必要は
ない。したがって、本願発明を応用することによって、
図２０（ａ）に示すように、テンションレベラー装置７
４の出口近傍に磁気検出器７５を設置することも可能で
ある。さらに、図２０（ｂ）に示すように、一対のピン
チローラ７６ａ，７６ｂでもって金属帯１２に強い張力
を付与している場合は、ピンチローラ７６ａ，７６ｂ相
互間に磁気検出器７７を設置することも可能である。

【０１０３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の金属帯の異
常部検出装置によれば、走行する金属帯の走行方向を変
更するロールにおける金属帯の接触する部分に対向する
ように磁化器と磁気感応素子からなる磁気検出器を配設
している。したがって、金属帯はロールの外周面に強制
的に接触された状態で走行方向がロールの曲率でもって
変更されるので、金属帯と磁気感応素子との距離を短く
設定しても、振動や反り等に起因して磁気感応素子が走
行する金属帯の表面に接触することはない。その結果、
磁気感応素子との距離を短くかつ一定に制御できる。よ
って、簡単な構成でもって異常部の検出精度を大幅に向
上できる。

【０１０４】また、複数の磁気感応素子を走行する金属
帯の幅方向に配列することによって、例えば金属帯の溶
接部を検出したり、金属帯の幅を検出することが可能と
なる。

【０１０５】さらに、ロールに対する金属帯の接触長さ
、リフトオフと磁極菅距離との関係を所定の関係に維持
することによって、異常部に対する最良の検出精度を維
持できる。

【０１０６】また、例えば磁気感応素子の近傍に浮遊磁
束を相殺するための補償コイルを設け、磁気感応素子の
出力信号に含まれる浮遊磁束に起因する低周波信号成分
をローパスフィルタで抽出して補償コイルに印加してい
る。したがって、磁気感応素子に交差する浮遊磁束を補
償コイルにて生起する磁束で相殺することができ、磁気
感応素子に交差する磁束を例えば欠陥等の磁気的異常部
に起因する漏洩磁束のみに限定できる。その結果、磁化
電流を大きな値に設定することによって、磁気感応素子
の検出感度を簡単に上昇でき、磁気的異常部の検出感度
およびＳ／Ｎを上昇できる。また、高い磁気的異常部検
出精度を維持したままで金属帯の移動速度を上昇でき、
例えば探傷作業能率を向上できる。さらに、磁気感応素
子の取付け位置が多少ずれていたとしても高い検出精度
を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の一実施例に係わる金属帯の異常部
検出装置の概略構成を示す側面図、

【図２】　　同装置の磁気検出器の概略構成を示す斜視
図、

【図３】　　同装置が組込まれた圧延ラインを示す模式
図、

【図４】　　同装置の異常部検出回路を示すブロック図
、

【図５】　　同装置の溶接部専用検出回路を示すブロ
ック図、

【図６】　　同装置の効果を説明するための角度比（α
／β）で示した接触長と磁極間距離との比とＳ／Ｎ相対
比との関係を示す特性図、

【図７】　　同装置の効果を説明するためのリフトオフ
と角度βで記した磁極間距離との比（β／ｄ）とＳ／Ｎ
相対比との関係を示す特性図、

【図８】　　本発明の他の実施例に係わる金属帯の異常
部検出装置における異常検出回路を示すブロック図、

【
図９】　　本発明の別の実施例に係わる金属帯の異常部
検出装置の概略構成を示す側面図、

【図１０】　　本発明のさらに別の実施例に係わる金属
帯の異常部検出装置の概略構成を示す側面図、

【図１１
】　　本発明のさらに別の実施例に係わる金属帯の異常
部検出装置の概略構成を示す側面図、

【図１２】　　本
発明のさらに別の実施例に係わる金属帯の異常部検出装
置の要部を取出して示す断面模式図、

【図１３】　　同
装置の異常検出回路を示すブロック図、

【図１４】　　
同装置におけるセンサ位置と浮遊磁束の出力信号レベル
との関係を示す実測図、

【図１５】　　同装置におけるセンサ位置と出力信号レ
ベルとの関係を示す実測図、

【図１６】　　同装置における金属帯の走行速度と出力
信号レベルとの関係を示す実測図、

【図１７】　　同装置における励磁電流と出力信号レベ
ルとの関係を示す実測図、

【図１８】　　本発明のさらに別の実施例に係わる磁気
検出装置の要部を取出して示すブロック図、

【図１９】
　　本発明のさらに別の実施例に係わる金属帯の異常部
検出装置の概略構成を示す側面図、

【図２０】　　本発
明を応用した異常部検出装置における磁気検出器の設置
位置を示す図、

【図２１】　　従来の金属帯の異常部検出装置を概略構
成を示す模式図、

【図２２】　　従来の他の金属帯の異常部検出装置を概
略構成を示す模式図、

【図２３】　　同装置の問題点を説明するための模式図
、

【図２４】　　同装置における金属帯の走行速度と磁
気センサ出力との関係を示す図。

【符号の説明】

１２…金属帯、１４ｃ…ロール、１９…フレーム、２２
…外周面、２３…磁気検出器、２４…支持フレーム、２
５…磁化器、２５ａ…磁化鉄心、２５ｂ…磁化コイル、
２６ａ，２６ｂ…磁極、２７…磁気センサ、２８，６５
…増幅器、２９…比較器、３０…基準電圧発生器、３１
，６９…マルチプレクサ回路、３４…アンドゲート、３
５…排他的論理和ゲート、６１…速度検出器、６３…補
償コイル、６４…スイッチ、６６…磁気検出回路、６７
…ハイパスフィルタ、６８…遮断周波数切換制御回路、
７０…表示器、７２…ローパスフィルタ。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　走行する金属帯に接し、その走行方向
   を変更する回転自在に支持されたロールにおける前記金
   属帯が接触する部分に対向配設された磁気検出器と、こ
   の磁気検出器を前記ロールの外周面に前記金属帯を介し
   て対向させ、かつこの金属帯に微小間隔を有して支持す
   る磁気検出器支持機構とから構成され、前記磁気検出器
   は、前記金属帯に対向する一対の磁極を有し、前記金属
   帯を磁化する磁化器と、この磁化器の磁極間に前記金属
   帯に存在する異常部に起因して生じる漏洩磁束を検出す
   る磁気感応素子とで構成されたことを特徴とする金属帯
   の異常部検出装置。
2. 【請求項２】　　前記磁気検出器は、前記一対の磁極相
   互間を結ぶ線が前記金属帯の走行方向に平行するように
   配設された磁化器と、この磁化器の磁極間に、前記金属
   帯の幅方向に配列された複数の磁気感応素子とで構成さ
   れたことを特徴とする請求項１記載の金属帯の異常部検
   出装置。
3. 【請求項３】　　前記磁化器における前記一対の磁極間
   の距離を、前記磁気感応素子から前記金属帯までの距離
   の１．８倍以上でかつ８．２倍以下に設定したことを特
   徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載さ
   れた金属帯の異常部検出装置。
4. 【請求項４】　　前記磁化器における前記一対の磁極間
   の距離が、前記磁化器に対向する金属帯の前記ロールと
   の接触領域の金属帯走行方向の距離より短いことを特徴
   とする請求項１及び請求項３のいずれか一項に記載され
   た金属帯の異常部検出装置。
5. 【請求項５】　　走行する金属帯に接し、その走行方向
   を変更する回転自在に支持されたロール内における前記
   金属帯が接触する部分に対向配設され、前記金属帯に対
   向する一対の磁極を有し、前記金属帯を磁化する磁化器
   と、この磁化器の磁極間に配設され前記金属帯に存在す
   る異常部に起因して生じる漏洩磁束を検出する磁気感応
   素子とを備えた金属帯の異常部検出装置。
6. 【請求項６】　　走行する金属帯に接し、その走行方向
   を変更する回転自在に支持されたロール内における前記
   金属帯が接触する部分に対向配設され、前記金属帯に対
   向する一対の磁極を有し、前記金属帯を磁化する磁化器
   と、前記金属帯に存在する異常部に起因して生じる漏洩
   磁束を検出する磁気感応素子と、この磁気感応素子を前
   記ロールの外周面に前記金属帯を介して対向させ、かつ
   この金属帯に微小間隔を有して支持する磁気感応素子支
   持機構とを備えた金属帯の異常部検出装置。
7. 【請求項７】　　走行する金属帯に接し、その走行方向
   を変更する回転自在に支持されたロールにおける前記金
   属帯に対向する一対の磁極を有し、前記金属帯を磁化す
   る磁化器と、この磁化器を前記ロールの外周面に前記金
   属帯を介して対向させ、かつこの金属帯に微小間隔を有
   して支持する磁化器支持機構と、前記ロール内の前記磁
   化器の磁極に対向する位置に配設され、前記金属帯に存
   在する異常部に起因して生じる漏洩磁束を検出する磁気
   感応素子とを備えた金属帯の異常部検出装置。
8. 【請求項８】　　前記磁気感応素子の出力信号に含まれ
   る低周波信号成分を抽出するローパスフィルタと、この
   ローパスフィルタにて抽出された低周波信号成分を増幅
   する増幅器と、この増幅器にて増幅された低周波信号成
   分により励磁されることによって、前記金属帯から生じ
   る前記磁気感応素子に交差する浮遊磁束を相殺する磁束
   を生起する補償コイルとを備えた請求項１と請求項５と
   請求項７のいずれか一項に記載された金属帯の異常部検
   出装置。
9. 【請求項９】　　前記磁気感応素子は、前記金属帯の異
   常部に起因して生じる漏洩磁束のうちの前記金属帯の表
   面に垂直な成分を検出する垂直型磁気感応素子であり、
   かつ前記補償コイルは、前記磁気感応素子の外周面を覆
   うように巻装されていることを特徴とする請求項８記載
   の金属帯の異常部検出装置。
10. 【請求項１０】　　前記磁気感応素子の出力信号に含ま
    れる前記金属帯の異常部に起因して生じる信号を抽出す
    るためのハイパスフィルタと、前記磁気感応素子に対す
    る前記金属帯の移動速度を検出する速度検出器と、この
    速度検出器にて検出された移動速度に応じて前記ハイパ
    スフィルタの遮断周波数を変更する遮断周波数制御手段
    とを備えた請求項８記載の金属帯の異常部検出装置。