JPH06109622A - Method and device for examining object surface - Google Patents

Method and device for examining object surface

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JPH06109622A
JPH06109622A JP25486492A JP25486492A JPH06109622A JP H06109622 A JPH06109622 A JP H06109622A JP 25486492 A JP25486492 A JP 25486492A JP 25486492 A JP25486492 A JP 25486492A JP H06109622 A JPH06109622 A JP H06109622A
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JP
Japan
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light
inspection
forming body
examined
stain
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Application number
JP25486492A
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Japanese (ja)
Inventor
Jun Azuma
洵 東
Makoto Fukuda
誠 福田
Yuichiro Sugimoto
有一郎 杉本
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To make examination of presence of oil stain and surface condition possible by irradiating the space enclosed with a mirror face formed over the surface to be examined with light, taking out the light reflected multiple times and then examining the condition of the surface to be examined based upon that. CONSTITUTION:A light reflection space forming body 12, hemispherical, whose inside surface is gold plated is provided so that it encloses a surface to be examined 11, and an infrared ray is emitted through a light introducing opening 13 attached to the forming body 12. The infrared ray is reflected on a surface 11 to be examined, and the most of it hits on the inside surface of the forming body 12 to repeat reflections. The light of specific wave length is absorbed due to the stain sticking to the surface to be examined 11 in time, and so the difference of light quantity between non-absorption band and absorption band becomes larger. Thus the light containing constant light quantity over a brood wave length area is supplied, to make the light quantity difference, between absorbing band and non-absorbing band, conspicuous. Then it is taken out from the light take-out opening 14 of the forming body 12 for examination. Its pattern agrees with the spectrum obtained by directly irradiating the stain material with infrared ray. So, with this method, a trace of stain can be more conspicuous for its detection to be possible.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、連続焼鈍、冷間圧延工
程の鋼板等の物体表面に付着している油や錆等を検出す
る物体表面の検査方法及び検査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an object surface inspection method and an inspection apparatus for detecting oil, rust, etc. adhering to the surface of an object such as a steel plate in a continuous annealing or cold rolling process.

【0002】[0002]

【従来の技術】物体の表面状態、例えば、冷間圧延や連
続焼鈍工程の鋼板表面の傷を検出するために、現在、H
e−Neレーザ光や半導体レーザ光等を鋼板表面に照射
し、レーザ光の散乱により生じるスペックルパターンを
解析する方法が実用化されている。スペックルパターン
は、光の散乱により生じるので、鋼板表面に凹凸を有す
るようなシャープな傷の検出に、特に有効である。
2. Description of the Related Art At present, in order to detect the surface condition of an object, for example, a flaw on the surface of a steel sheet during cold rolling or continuous annealing, H
A method of irradiating a steel plate surface with e-Ne laser light, semiconductor laser light, or the like and analyzing a speckle pattern generated by scattering of laser light has been put into practical use. Since the speckle pattern is generated by light scattering, it is particularly effective for detecting sharp scratches having unevenness on the steel plate surface.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】一方、圧延工程におい
て、圧延ロール間に鋼板を通すときに、圧延ロールにオ
イルミストを吹きつけるが、このオイルミストが鋼板表
面上に付着した状態で圧延されると、模様状の汚れとな
る。汚れには、この他、圧延油、調圧油等のオイルム
ラ、タイガーマークと呼ばれる縞模様状の汚れ、カーボ
ンの付着、錆などが挙げられる。
On the other hand, in the rolling process, when the steel sheet is passed between the rolling rolls, an oil mist is sprayed onto the rolling rolls, and this oil mist is rolled in a state of adhering to the surface of the steel sheet. And it becomes a pattern of dirt. In addition to the above, stains include oil spots such as rolling oil and pressure-regulating oil, striped stains called tiger marks, carbon adhesion, and rust.

【0004】このような汚れは、一般に極めて薄い膜状
で、鋼板表面に凹凸が形成されないので、スペックルパ
ターンを生じない。また、スポット状に付着している場
合でも、一般に輪郭が不鮮明なため、汚れていない部分
から汚れが付着している部分への変化はゆるやかで、ス
ペックルパターンを生じにくい。さらに、これらの汚れ
は、汚れの種類に応じて、黄褐色から黒色まで多様な色
彩を呈し、光沢ムラを呈していることもあるが、レーザ
光は単色光であるため、汚れの吸収波長がレーザ光と一
致しない限り検出できない。例えば、He−Neレーザ
光(波長λ=6328Å)を用いた探傷システムでは、
赤色の汚れは検出できない。
[0004] Such stains are generally extremely thin film-like, and since no unevenness is formed on the surface of the steel sheet, no speckle pattern is generated. Further, even when the spot-shaped spots are attached, since the outline is generally unclear, the change from the non-dirt portion to the spot-attached portion is gentle and a speckle pattern is unlikely to occur. Furthermore, these stains exhibit various colors from yellowish brown to black depending on the type of stain, and may exhibit uneven gloss, but since the laser light is monochromatic light, the absorption wavelength of the stain is It cannot be detected unless it matches the laser beam. For example, in a flaw detection system using He-Ne laser light (wavelength λ = 6328Å),
Red stains cannot be detected.

【0005】以上のように、従来のレーザ方式による探
傷システムでは、鋼板表面に付着した油汚れのように、
表面に凹凸を生じない表面状態の異常を検出できない。
このことは、鋼板表面に限らず、表面に凹凸がない他の
物体表面上に付着した汚れについても同様である。本発
明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、物体表面に凹凸が生じないよう
な異常、例えば、油の付着などの汚れに起因する表面状
態の異常を検出できる検査方法及び検査装置を提供する
ことにある。
As described above, in the conventional laser-based flaw detection system, like the oil stains on the steel plate surface,
Abnormalities in the surface state that do not cause unevenness on the surface cannot be detected.
This applies not only to the surface of the steel sheet but also to dirt attached to the surface of another object having no unevenness on the surface. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an abnormality in which unevenness does not occur on an object surface, for example, an abnormality in a surface state caused by dirt such as oil adhesion. An object of the present invention is to provide an inspection method and an inspection device that can detect

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の物体表面の検査
方法は、検査面上に鏡面により覆われる空間を形成し、
該空間内に光を照射して、該光を前記検査面と前記鏡面
間で多重反射させ、該多重反射した光を前記空間内から
取り出し、該取出し光に基づいて検査面の性状を検査す
ること特徴とする。
A method of inspecting an object surface according to the present invention comprises forming a space covered by a mirror surface on an inspection surface,
The space is irradiated with light, the light is multiple-reflected between the inspection surface and the mirror surface, the multiple-reflected light is extracted from the space, and the property of the inspection surface is inspected based on the extracted light. It is characterized.

【0007】前記光として赤外線又は可視光線を用い
て、取出し光の吸収スペクトルに基づいて検査面の性状
を検査する。本発明の物体表面の検査装置は、鏡面処理
された内壁面で検査面上を覆って、該検査面と前記内壁
面との間で光を多重反射する検査空間を形成する光反射
空間形成体を備え、該光反射空間形成体には、前記検査
空間内に光を取り入れるための光取入れ口、及び前記検
査面と前記内壁面との間で多重反射した光を取り出すた
めの光取出し口が開設されていて、前記光取入れ口に
は、光源が接続され、前記光取出し口には、取り出され
た光に基づいて検査面の性状を検査する検査部が接続さ
れていることを特徴とする。
Infrared rays or visible rays are used as the light, and the properties of the inspection surface are inspected based on the absorption spectrum of the extracted light. The object surface inspection apparatus of the present invention is a light reflection space forming body that covers an inspection surface with a mirror-finished inner wall surface to form an inspection space that multiple-reflects light between the inspection surface and the inner wall surface. The light reflection space forming body has a light inlet for taking in light into the inspection space, and a light outlet for taking out multiple reflected light between the inspection surface and the inner wall surface. It is characterized in that a light source is connected to the light intake opening, and an inspection unit for inspecting the properties of the inspection surface based on the extracted light is connected to the light extraction opening. .

【0008】[0008]

【作用】検査面上に鏡面により覆われた空間内に光を照
射すると、該光は、検査面と前記鏡面間で繰り返し反射
(以下、「多重反射」という)する。一方、照射された
光のうち、検査面に付着した油等により特定波長の光が
吸収される。この特定波長の光の吸収は、多重反射する
間、繰り返し行われるため、吸収量が増幅される。
When light is irradiated on the inspection surface into the space covered by the mirror surface, the light is repeatedly reflected between the inspection surface and the mirror surface (hereinafter referred to as "multiple reflection"). On the other hand, of the irradiated light, light having a specific wavelength is absorbed by oil or the like attached to the inspection surface. The absorption of the light of the specific wavelength is repeated during the multiple reflection, so that the absorption amount is amplified.

【0009】従って、空間内から取り出された光は、特
定波長の光が少なくなっている。よって、取り出し光の
吸収スペクトルを解析することにより、検査面の状態、
すなわち、検査面上の汚れの種類、程度等を知ることが
できる。
Therefore, the light extracted from the space has less specific wavelength light. Therefore, by analyzing the absorption spectrum of the extracted light, the state of the inspection surface,
That is, it is possible to know the type and degree of dirt on the inspection surface.

【0010】[0010]

【実施例】はじめに、本発明の検査方法に到った背景に
ついて説明する。本発明の検査方法では、物体表面の性
状、すなわち、表面に付着した油や錆などの多様な色彩
を有する汚れ(以下、単に「汚れ」という)を検出する
ために、広波長域の光を用いる。
First, the background of the inspection method of the present invention will be described. In the inspection method of the present invention, in order to detect the property of the surface of the object, that is, stains having various colors such as oil and rust adhered to the surface (hereinafter, simply referred to as “contamination”), light in a wide wavelength range is detected. To use.

【0011】広波長域の光を汚れに当てると、汚れの成
分に対応する特定波長の光が吸収される。例えば、図6
に示すように、SiO2 製の容器1に、汚れの原因の1
つである圧延油2を入れて、これに赤外光源3から赤外
線IRinを当て、圧延油2を透過した光IRout を、フ
ィルター又は分光器4を介して検出器5にて検出する
と、赤外線の一部が圧延油2に吸収された結果、図7に
示すような吸収スペクトルが得られる。図6中、縦軸は
反射率R、横軸は波数νを表している。この吸収スペク
トルには、圧延油成分に起因する官能基に対応する吸収
帯が認められる。すなわち、3350cm-1、3680
cm-1、1700cm-1、1650cm-1の吸収帯は、
各順に、NH基、OH基、C=O基、C=C基の伸縮運
動に相当する。圧延油の代えて調製油を用いて同様の測
定をした場合も、調製油に上記官能基が含まれているの
で、類似の吸収スペクトルを得ることができる。
When light in a wide wavelength range is applied to dirt, light having a specific wavelength corresponding to the dirt component is absorbed. For example, in FIG.
As shown in Fig. 1, the container 1 made of SiO 2
When the rolling oil 2 which is the one is put in, infrared light IRin is applied from the infrared light source 3 to this, and the light IRout transmitted through the rolling oil 2 is detected by the detector 5 through the filter or the spectroscope 4, As a result of a part being absorbed by the rolling oil 2, an absorption spectrum as shown in FIG. 7 is obtained. In FIG. 6, the vertical axis represents the reflectance R and the horizontal axis represents the wave number ν. In this absorption spectrum, an absorption band corresponding to a functional group derived from the rolling oil component is recognized. That is, 3350 cm -1 , 3680
cm -1, 1700cm -1, the absorption band of 1650cm -1 is,
In each order, it corresponds to the stretching motion of the NH group, the OH group, the C = O group, and the C = C group. Even when a similar measurement is performed using a prepared oil instead of the rolling oil, a similar absorption spectrum can be obtained because the prepared oil contains the functional group.

【0012】よって、汚れが吸収する特定波長を含んだ
広波長域の光、例えば、赤外線を検査面に照射すれば、
検査面上の汚れを検出できるはずである。また、吸収ス
ペクトルにおける吸収帯の波数及び反射率に着目すれ
ば、検査面に付着する汚れの種類及び程度を検出するこ
とができるはずである。しかし、実際上、広波長域の光
を検査面に直接照射して得られる反射光のスペクトル
は、汚れを検出できるような満足できるようなものでは
ない。例えば、図8に示すように、鋼板6の上方斜めか
ら赤外光源7から赤外線IRinを照射し、その反射光I
Rout をフィルター又は分光器8を介して検出器9で検
出しても、図9に示すようにな吸収スペクトルが得られ
るだけである。図9において、破線は汚れが付着してい
ない清浄面を持つ鋼板の吸収スペクトルであり、実線は
汚れが付着した鋼板の吸収スペクトルであるが、鋼板上
の汚れの有無による差異がほとんど認められない。
Therefore, if the inspection surface is irradiated with light in a wide wavelength range including a specific wavelength absorbed by dirt, for example, infrared rays,
It should be able to detect dirt on the inspection surface. Further, if attention is paid to the wave number and reflectance of the absorption band in the absorption spectrum, it should be possible to detect the type and degree of the dirt attached to the inspection surface. However, in practice, the spectrum of the reflected light obtained by directly irradiating the inspection surface with light in a wide wavelength range is not a satisfactory one for detecting dirt. For example, as shown in FIG. 8, the infrared light source 7 irradiates infrared rays IRin from above the steel plate 6 and the reflected light I
Even if Rout is detected by the detector 9 via the filter or the spectroscope 8, only the absorption spectrum as shown in FIG. 9 is obtained. In FIG. 9, the broken line is the absorption spectrum of a steel sheet having a clean surface without stains, and the solid line is the absorption spectrum of a steel sheet with stains, but there is almost no difference due to the presence or absence of stains on the steel plate. .

【0013】本発明者らは、この現象は、検査面たる鋼
板の反射率が極めて高いのに対して、汚れによる吸収量
が少ないためであると解し、吸収帯を顕著化する方法を
見出して、本発明を完成した。すなわち、本発明の検査
方法は、検査面上に鏡面で覆った空間を形成し、該空間
内で特定波長の光を吸収させることによって、吸収帯を
顕著化させる。
The present inventors have understood that this phenomenon is due to the fact that the reflectance of the steel sheet to be inspected is extremely high, but the amount of absorption due to dirt is small, and a method for making the absorption band remarkable is found. Thus, the present invention has been completed. That is, in the inspection method of the present invention, a space covered with a mirror surface is formed on the inspection surface, and light of a specific wavelength is absorbed in the space to make the absorption band noticeable.

【0014】図1に、鏡面で覆った空間を形成すべく、
内面が金(Au)メッキされた光反射空間形成体12を
用いた一実施例の基本的構成を示す。半球面状の光反射
空間形成体12を、検査面11を覆うように設置し、光
反射空間形成体12に開設された光取入れ口13から、
光反射空間形成体12内に赤外線IRinを入射する。入
射された赤外線IRinは、検査面11で反射して、この
反射光の大部分は光反射空間形成体12内面にあたる。
光反射空間形成体12内面は、赤外線領域の光線に対し
て反射率が高い金メッキが施されているので、反射し
て、再び検査面11を照射する。このように、光反射空
間形成体12内で、赤外線が反射を繰り返す(これを
「多重反射」という)。一方、多重反射を繰り返すうち
に、検査面11に付着した汚れにより、特定波長の光が
吸収されるため、非吸収帯波長域の光量と吸収帯波長域
の光量との差が大きくなる。広波長域にわたって均一な
光量を有する光を与え、吸収帯と非吸収帯との光量差が
顕著化された光IRout を光反射空間体12の取出し口
14から取り出して検査すると、図2に示すような吸収
スペクトルが得られる。得られた吸収スペクトルは、多
重反射のため、吸収帯の波長に若干のずれが生じるもの
の、そのパターンは、汚れの原因たる物質に直接赤外線
を照射して得られる吸収スペクトルとほぼ一致する。従
って、本発明の検査方法によれば、繰り返し吸収させる
ことにより吸収帯を顕著化させることができるので、単
に光を照射して得られる反射光の吸収スペクトルからは
検出できないような微量の汚れであっても検出可能とな
る。
In FIG. 1, in order to form a space covered with a mirror surface,
1 shows a basic configuration of an embodiment using a light reflection space forming body 12 whose inner surface is plated with gold (Au). The hemispherical light reflection space forming body 12 is installed so as to cover the inspection surface 11, and from the light intake port 13 opened in the light reflection space forming body 12,
An infrared ray IRin is incident on the inside of the light reflection space forming body 12. The incident infrared ray IRin is reflected by the inspection surface 11, and most of the reflected light hits the inner surface of the light reflection space forming body 12.
Since the inner surface of the light reflection space forming body 12 is plated with gold having a high reflectance with respect to the light rays in the infrared region, it is reflected and irradiates the inspection surface 11 again. In this way, infrared rays are repeatedly reflected in the light reflection space forming body 12 (this is referred to as "multiple reflection"). On the other hand, as the multiple reflections are repeated, stains adhering to the inspection surface 11 absorb light of a specific wavelength, so that the difference between the light amount in the non-absorption band wavelength region and the light amount in the absorption band wavelength region becomes large. When light having a uniform light amount over a wide wavelength range is given and the light IRout in which the light amount difference between the absorption band and the non-absorption band is remarkable is taken out from the taking-out port 14 of the light reflecting space body 12 and inspected, it is shown in FIG. Such an absorption spectrum is obtained. The obtained absorption spectrum has a slight shift in the wavelength of the absorption band due to multiple reflection, but the pattern is almost the same as the absorption spectrum obtained by directly irradiating the substance causing the stain with infrared rays. Therefore, according to the inspection method of the present invention, since the absorption band can be made conspicuous by repeating absorption, a minute amount of dirt that cannot be detected from the absorption spectrum of the reflected light obtained by simply irradiating light is used. Even if there is, it can be detected.

【0015】なお、図1において、光反射空間形成体1
2と検査面11との間にギャップを設けているが、検査
面11又は光反射空間形成体12のいずれか一方を、非
接触で移動させることにより、広範囲の検査面を検査す
ることができる。また、光反射空間形成体12内面は、
入射光を多重反射できる鏡面であればよく、鏡面を形成
する物質は、使用する光の種類により適宜選択する。赤
外線領域の光を用いる場合には、金の他にクロム等を用
いることもできる。さらに、使用する光も、油汚れ等の
検出に対しては赤外線が有効であるが、カーボンや錆の
ように、赤外線領域よりも可視光線領域での吸収が大き
い汚れに対しては、可視光線を用いた方が、人間の官能
検査と比較することもできて便利である。この場合、黒
色や黄褐色又は茶色といった色調の要素も入ってくるの
で、白色光を照射してもよいし、油等を主とする汚れに
対しては、バンドパスフィルターを通して5000Å〜
7000Å程度の可視光線を選択的に照射してもよい。
そして、可視光線を用いる場合、光反射空間形成体12
内面を被覆する金属は、酸化バリウムを用いることが好
ましい。なお、可視光線の場合、検査面の粗度(Ra)
によっても吸収量が異なるので、予め粗度による検量線
を用意しておくことが好ましい。
In FIG. 1, the light reflection space forming body 1 is shown.
Although a gap is provided between the inspection surface 11 and the inspection surface 11, the inspection surface in a wide range can be inspected by moving either the inspection surface 11 or the light reflection space forming body 12 in a non-contact manner. . Further, the inner surface of the light reflection space forming body 12 is
Any material may be used as long as it is a mirror surface capable of multiple reflection of incident light, and the material forming the mirror surface is appropriately selected according to the type of light used. When light in the infrared region is used, chromium or the like can be used instead of gold. In addition, as for the light used, infrared rays are effective for detecting oil stains, etc., but for stains such as carbon and rust that have greater absorption in the visible light range than the infrared range, visible light is used. It is more convenient to use with because it can be compared with the human sensory test. In this case, elements with color tones such as black, yellow-brown, or brown also come in, so white light may be emitted, and for stains such as oil mainly, 5000 Å ~ through a bandpass filter.
Visible light of about 7,000 Å may be selectively applied.
When using visible light, the light reflection space forming body 12
It is preferable to use barium oxide as the metal coating the inner surface. In the case of visible light, the roughness of the inspection surface (Ra)
Since the amount of absorption also differs depending on the type, it is preferable to prepare a calibration curve based on roughness in advance.

【0016】次に、上記基本的構成を利用した本発明の
検査装置の一実施例を、図3に基づいて説明する。検査
物たる鋼板20上に、光反射空間形成体として、直径が
100mm程度の半球状又は釣鐘形のキャビティ21
が、キャビティ21の開口部が鋼板20に対向するよう
に設置されている。キャビティ21は、鋼板20との間
に所定間隔をおくように、支持体27で支持されてお
り、鋼板20を自在に移動させることができるようにな
っている。キャビティ21の内面は、バフ研磨して充分
に平滑仕上げした後、金メッキが施されている。また、
キャビティ21は二重構造になっていて、その内部に冷
却水を循環させることにより、キャビティ21自体が光
を吸収して温度上昇し、熱輻射により赤外線を発生する
のを防止している。図3中、21a及び21bは、それ
ぞれ、冷却水の流入口及び流出口である。
Next, an embodiment of the inspection apparatus of the present invention utilizing the above-mentioned basic structure will be described with reference to FIG. A hemispherical or bell-shaped cavity 21 having a diameter of about 100 mm as a light reflection space forming body on a steel plate 20 as an inspection object.
However, the opening of the cavity 21 is installed so as to face the steel plate 20. The cavity 21 is supported by a support 27 so that a predetermined space is provided between the cavity 21 and the steel plate 20, and the steel plate 20 can be freely moved. The inner surface of the cavity 21 is buffed and sufficiently smoothed, and then plated with gold. Also,
The cavity 21 has a double structure, and the cooling water is circulated inside the cavity 21 to prevent the cavity 21 itself from absorbing light and increasing in temperature, thereby generating infrared rays due to heat radiation. In FIG. 3, 21a and 21b are an inlet and an outlet of cooling water, respectively.

【0017】このキャビティ21には、光取入れ口22
及び光取出し口23が各々開設されている。光取入れ口
22は、光ファイバー25a、25bにより、レンズ3
0a、30b及びカットフィルター31a、31bを介
して光源用ランプ32a、32bに接続されている。図
中、33は光源に接続された定電圧装置である。光ファ
イバー25a、25bとしては、減衰率の小さいものを
用いることが好ましいが、その種類は特に限定しない。
石英系のファイバーを用いた場合、波長3〜5μm位の
赤外線域では減衰が大きくなるが、開口部の大きいファ
イバーを用い、光源用ランプ32a、32bとキャビテ
ィ21との間の距離を4〜5m以内にすれば、測定に支
障はない。
The cavity 21 has a light inlet 22.
And the light outlet 23 are opened respectively. The light inlet 22 is connected to the lens 3 by the optical fibers 25a and 25b.
0a, 30b and cut filters 31a, 31b are connected to light source lamps 32a, 32b. In the figure, 33 is a constant voltage device connected to the light source. As the optical fibers 25a and 25b, those having a small attenuation factor are preferably used, but the type thereof is not particularly limited.
When a quartz fiber is used, the attenuation is large in the infrared region of about 3 to 5 μm, but a fiber with a large opening is used and the distance between the light source lamps 32a and 32b and the cavity 21 is 4 to 5 m. If it is within the range, there is no problem in measurement.

【0018】光取り出し口23は、光ファイバー26を
介して、検査部40に接続されている。光ファイバー2
6は、取出し光を漏れなく検査部40へ送ることができ
るように、開口部の大きい光ファイバーを用いることが
好ましい。検査部40は、キャビティ21から取り出さ
れた光の吸収スペクトルを解析して汚れの種類及び程度
を判断する装置である。すなわち、キャビティ21から
取り出された光をレンズ41にて集束し、ハーフミラー
42により、赤外線用検出器44a及び可視光線用検出
器44bへ送る。各検出器44a、44bへの入光に際
して、バンドパスフィルター43a、43bにて、各検
出器44a、44bに適した波長域以外の光がカットさ
れる。各検出器43a、43bは、光を電気信号に変換
して、それを演算器45へ入力するものである。
The light extraction port 23 is connected to the inspection section 40 via an optical fiber 26. Optical fiber 2
It is preferable to use an optical fiber 6 having a large opening so that the extracted light can be sent to the inspection unit 40 without leakage. The inspection unit 40 is a device that analyzes the absorption spectrum of the light extracted from the cavity 21 and determines the type and degree of contamination. That is, the light extracted from the cavity 21 is focused by the lens 41 and sent to the infrared detector 44a and the visible light detector 44b by the half mirror 42. When the light enters each of the detectors 44a and 44b, the bandpass filters 43a and 43b cut off light other than the wavelength range suitable for the detectors 44a and 44b. Each of the detectors 43a and 43b converts light into an electric signal and inputs the electric signal to the calculator 45.

【0019】ここで、主に鋼板表面の油汚れを検出する
場合には、赤外用のバンドパスフィルター43aとし
て、波長2.5μm(波数ν=4000cm-1)から波
長3.2μm(波数ν=3100cm-1)のものが用い
られ、検出素子としては、ゲルマニウム(Ge)又はP
bSを用いる。可視光用には、波長5000Å〜700
0Åのバンドパスフィルター43bを用い、検出素子と
してフォトダイオードが用いられる。
When mainly detecting oil stains on the surface of the steel sheet, the infrared bandpass filter 43a has a wavelength of 2.5 μm (wave number ν = 4000 cm −1 ) to a wavelength of 3.2 μm (wave number ν = 3100 cm −1 ) is used, and the detection element is germanium (Ge) or P.
bS is used. Wavelength 5000Å ~ 700 for visible light
A bandpass filter 43b of 0Å is used, and a photodiode is used as a detection element.

【0020】以上のような構成を有する検査装置を用い
て、次のようにして、汚れを検出することができる。定
電圧装置33で点灯されたランプ32a、32bから発
生した可視光線及赤外線は、余分な波長の光がフィルタ
ー31a、31bにてカットされた後、レンズ30a、
30bにて絞られ、光ファイバー25a、25bを通じ
て、光取入れ口22からキャビティ21内へ入射され
る。
By using the inspection apparatus having the above-mentioned structure, the dirt can be detected as follows. Visible rays and infrared rays generated from the lamps 32a and 32b turned on by the constant voltage device 33 are filtered by the lenses 31a and 31b after the extra wavelength light is cut by the lenses 30a and 32b.
The light is focused by 30b, and is made incident on the inside of the cavity 21 from the light inlet 22 through the optical fibers 25a and 25b.

【0021】入射された光は、鋼板20及びキャビティ
21内面で形成される空間内で多重反射を繰り返す。多
重反射の間、特定波長の光は、鋼板20表面の汚れに吸
収され、その吸収量は、多重反射により増幅される。こ
のように、多重反射を繰り返しつつ、特定波長の光が吸
収された光が、光取出し口23から、光ファイバー26
を通じて検査部40へ送られる。検査部40では、検出
器44a、44bにて赤外線領域の光及び可視光線領域
の光がそれぞれ電気信号I(IR)、I(VL)に変換され、演
算器45へ入力される。
The incident light repeats multiple reflections in the space formed by the steel plate 20 and the inner surface of the cavity 21. During the multiple reflection, light of a specific wavelength is absorbed by dirt on the surface of the steel plate 20, and the amount of absorption is amplified by the multiple reflection. In this way, the light in which the light of the specific wavelength is absorbed while repeating the multiple reflection is transmitted from the light extraction port 23 to the optical fiber 26.
Through the inspection section 40. In the inspection unit 40, the light in the infrared region and the light in the visible light region are converted into electric signals I (IR) and I (VL) by the detectors 44a and 44b, respectively, and input to the calculator 45.

【0022】演算器45では、各検出器44a、44b
から入力された赤外検出信号I(IR)及び可視検出信号I
(VL)を規格化し(規格化された赤外検出信号を
0(IR) 、可視検出信号をI0(VL) で示す) 、これを予
め作成された汚れの種類と光量との関係を示すデータベ
ースを基に、例えば、図4に示すフローチャートに従っ
て演算して、汚れの種類、程度を判断する。
In the calculator 45, the detectors 44a and 44b are provided.
Infrared detection signal I (IR) and visible detection signal I input from
(VL) is standardized (the standardized infrared detection signal is shown by I 0 (IR) and the visible detection signal is shown by I 0 (VL) ), and the relationship between the type of stain and the amount of light created in advance is shown. Based on the database shown, for example, a calculation is performed according to the flowchart shown in FIG. 4 to determine the type and degree of dirt.

【0023】図4において、α、βは、各々赤外線又は
可視光線で汚れの有無を決定する閾値であり、光量が閾
値より大きい場合には汚れが付着していることを示す
(ステップ1、2参照)。また、γは汚れが油である
か、それ以外のものであるかを区別するための閾値であ
り、I0(IR) /I0(VL) がγより大きいときは油汚れで
あることを示す(ステップ3参照)。このようにして、
汚れの種類が決まり、さらに、I0 の大きさに従って、
汚れのグレードが決定され、その結果が出力される。
In FIG. 4, α and β are thresholds for determining the presence or absence of dirt with infrared rays or visible light, respectively, and when the light quantity is larger than the threshold value, it indicates that dirt is attached (steps 1 and 2). reference). Further, γ is a threshold value for distinguishing whether the stain is oil or something other than that, and when I 0 (IR) / I 0 (VL) is larger than γ, it means that it is oil stain. Shown (see step 3). In this way
The type of dirt is determined, and according to the size of I 0 ,
The stain grade is determined and the result is output.

【0024】以上のような検査装置において、キャビテ
ィ21が鋼板20上に所定間隔を有するように設置され
ているので、鋼板表面を傷つけたり、汚れのパターンを
変化させることなく、鋼板20を順次移動させることが
できる。よって、1つのキャビティ21を備えた検査装
置で広範囲の鋼板表面を検査できる。また、図4に示す
ように、鋼板の幅方向に複数個のキャビティを並列させ
れば、圧延工程時に連続的に表面を検査することもでき
る。さらに、従来のレーザ方式の探傷システムと併用す
ることにより、汚れとともに、凹凸を有する傷も自動的
に検出することができる。
In the inspection apparatus as described above, since the cavities 21 are installed on the steel plate 20 so as to have a predetermined interval, the steel plates 20 are sequentially moved without damaging the surface of the steel plate or changing the contamination pattern. Can be made. Therefore, it is possible to inspect a wide range of steel plate surfaces with an inspection device having one cavity 21. Further, as shown in FIG. 4, if a plurality of cavities are arranged in parallel in the width direction of the steel sheet, the surface can be continuously inspected during the rolling process. Further, by using it together with the conventional laser-based flaw detection system, it is possible to automatically detect not only dirt but also scratches having unevenness.

【0025】なお、上記実施例は、入射光として、可視
光線と赤外光線とを併用するものであったが、検出すべ
き汚れ等の種類によっては、いずれか一方のみであって
もよい。可視光線のみを用いる場合には、内面を酸化バ
リウムで被覆したキャビティを用いればよく、この場
合、水冷も不要となるので、1重構造のキャビティを用
いることができる。
In the above embodiment, the visible light and the infrared light are used together as the incident light, but only one of them may be used depending on the type of dirt or the like to be detected. When only visible light is used, a cavity whose inner surface is covered with barium oxide may be used. In this case, water cooling is not necessary, so that a cavity having a single structure can be used.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明の検査方法によれば、従来のレー
ザ方式では検出できなかった油汚れの有無など、物体表
面の性状を検査できる。しかも、本発明の検査方法は、
検査しようとする物体表面に、単に赤外線等の広波長域
の光を照射しただけでは検出できないような微量な汚れ
等であっても検出できる。また、本発明の検査方法を各
種演算器と組み合わせて用いることにより、汚れの種
類、程度など、物体表面の性状に関する多様な情報を得
ることができる。
According to the inspection method of the present invention, it is possible to inspect the property of the surface of an object such as the presence or absence of oil stain which cannot be detected by the conventional laser method. Moreover, the inspection method of the present invention is
It is possible to detect even a minute amount of dirt that cannot be detected by simply irradiating the surface of the object to be inspected with light in a wide wavelength range such as infrared rays. Further, by using the inspection method of the present invention in combination with various arithmetic units, it is possible to obtain various kinds of information regarding the properties of the object surface such as the type and degree of stains.

【0027】本発明の検査装置は、上記本発明の検査方
法を容易に実施することができる。
The inspection apparatus of the present invention can easily implement the inspection method of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の検査方法の基本的構成を示す模式図
である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic configuration of an inspection method of the present invention.

【図2】 図1の方法により得られる吸収スペクトルを
表した図である。
FIG. 2 is a diagram showing an absorption spectrum obtained by the method of FIG.

【図3】 本発明の検査装置の一実施例を示す構成図で
ある。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an embodiment of an inspection apparatus of the present invention.

【図4】 本実施例の検査装置の検査部における演算を
説明するためのフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart for explaining a calculation in an inspection unit of the inspection device of this embodiment.

【図5】 本発明の検査方法の他の実施例を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the inspection method of the present invention.

【図6】 吸収スペクトルの実験室的検査方法を説明す
るための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a laboratory inspection method for absorption spectra.

【図7】 実験室的測定方法で得られる吸収スペクトル
である。
FIG. 7 is an absorption spectrum obtained by a laboratory measurement method.

【図8】 光反射空間形成体を用いない場合の検査方法
を説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining an inspection method when a light reflection space forming body is not used.

【図9】 図8に示す方法で得られる吸収スペクトルで
ある。
FIG. 9 is an absorption spectrum obtained by the method shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 検査面 12 光反射空間形成体 13 赤取入れ口 14 光取出し口 15 検査部 20 鋼板 21 キャビティ 22 光取入れ口 23 光取出し口 32a ランプ 32b ランプ 40 検査部 11 Inspection Surface 12 Light Reflecting Space Forming Body 13 Red Intake Port 14 Light Extracting Port 15 Inspection Part 20 Steel Plate 21 Cavity 22 Light Intake Port 23 Light Extracting Port 32a Lamp 32b Lamp 40 Inspection Part

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 検査面上に鏡面により覆われる空間を形
成し、 該空間内に光を照射して、該光を前記検査面と前記鏡面
間で多重反射させ、 該多重反射した光を前記空間内から取り出し、 該取出し光に基づいて検査面の性状を検査すること特徴
とする物体表面の検査方法。
1. A space covered by a mirror surface is formed on an inspection surface, light is irradiated into the space, the light is multiply reflected between the inspection surface and the mirror surface, and the multiple reflected light is A method of inspecting an object surface, which is characterized in that the property of an inspection surface is inspected on the basis of the extracted light.
【請求項2】 前記光として赤外線又は可視光線を用い
て、取出し光の吸収スペクトルに基づいて検査面の性状
を検査することを特徴とする請求項1に記載の物体表面
の検査方法。
2. The method for inspecting an object surface according to claim 1, wherein infrared rays or visible rays are used as the light, and the property of the inspection surface is inspected based on the absorption spectrum of the extracted light.
【請求項3】 鏡面処理された内壁面で検査面上を覆っ
て、該検査面と前記内壁面との間で光を多重反射する検
査空間を形成する光反射空間形成体を備え、 該光反射空間形成体には、前記検査空間内に光を取り入
れるための光取入れ口、及び前記検査面と前記内壁面と
の間で多重反射した光を取り出すための光取出し口が開
設されていて、 前記光取入れ口には、光源が直接又は間接的に接続さ
れ、 前記光取出し口には、取り出された光に基づいて検査面
の性状を検査する検査部が接続されていることを特徴と
する物体表面の検査装置。
3. A light reflection space forming body which covers the inspection surface with a mirror-finished inner wall surface to form an inspection space for multiple reflection of light between the inspection surface and the inner wall surface, The reflection space forming body is provided with a light inlet for taking in light into the inspection space, and a light outlet for taking out light multiple-reflected between the inspection surface and the inner wall surface. A light source is directly or indirectly connected to the light intake port, and an inspection unit for inspecting a property of an inspection surface based on the extracted light is connected to the light extraction port. Object surface inspection device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0790089A1 (en) * 1996-02-16 1997-08-20 BECK u. KALTHEUNER, FEUERFESTE ERZEUGNISSE GmbH & CO. KG Ceramic gas flushing element for a metallurgical vessel
JPH10325755A (en) * 1997-01-22 1998-12-08 Nippon Steel Corp Spectroscopic analyzer and analytic method
JP2009541713A (en) * 2006-06-17 2009-11-26 エス・エム・エス・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト Method and apparatus for analyzing a layer of auxiliary substances on a molded article
JP2013019673A (en) * 2011-07-07 2013-01-31 Sharp Corp Optical measurement analysis device, storehouse, electromagnetic wave generation device, and optical measurement analysis method

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