JPH07191121A - 連続磁気ひずみ測定法および装置 - Google Patents
連続磁気ひずみ測定法および装置Info
- Publication number
- JPH07191121A JPH07191121A JP33167693A JP33167693A JPH07191121A JP H07191121 A JPH07191121 A JP H07191121A JP 33167693 A JP33167693 A JP 33167693A JP 33167693 A JP33167693 A JP 33167693A JP H07191121 A JPH07191121 A JP H07191121A
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- Japan
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- steel plate
- magnetic
- magnetostriction
- measured
- measure
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の磁気ひずみは測定では試料を剪断、固
定しなければ評価できず、工場で製造中の長いコイル状
鋼板の測定は効率が悪い。本内容では試料長さ方向全て
の磁気ひずみ分布をオンラインで測定する。 【構成】 レーザーによる変位測定により励磁時に鋼板
面に垂直方向の振動振幅を測定する。この振幅から磁気
ひずみを算出する。励磁のためのヨークを鋼板下に設
置、更に外乱を抑えるピンチロールを測定点両脇に配置
する。 【効果】 鋼板を剪断せず、製造工程中に磁気ひずみを
測定し、磁性鋼板の製造条件を制御することが可能とな
った。
定しなければ評価できず、工場で製造中の長いコイル状
鋼板の測定は効率が悪い。本内容では試料長さ方向全て
の磁気ひずみ分布をオンラインで測定する。 【構成】 レーザーによる変位測定により励磁時に鋼板
面に垂直方向の振動振幅を測定する。この振幅から磁気
ひずみを算出する。励磁のためのヨークを鋼板下に設
置、更に外乱を抑えるピンチロールを測定点両脇に配置
する。 【効果】 鋼板を剪断せず、製造工程中に磁気ひずみを
測定し、磁性鋼板の製造条件を制御することが可能とな
った。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は産業上で利用される磁性
鋼板の磁気ひずみを測定する方法及び測定装置に関する
ものである。
鋼板の磁気ひずみを測定する方法及び測定装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】電気、電子機器に幅広く使用される磁性
材料において、磁界印加時の形状の変化は一つの材料特
性であり、また品質管理における評価項目の一つであ
る。磁界を印加する前後の形状比を磁気ひずみと呼んで
いる。磁気ひずみによる形状変化は変圧器騒音の原因と
なり、磁気ひずみ低減化の研究が行われている。
材料において、磁界印加時の形状の変化は一つの材料特
性であり、また品質管理における評価項目の一つであ
る。磁界を印加する前後の形状比を磁気ひずみと呼んで
いる。磁気ひずみによる形状変化は変圧器騒音の原因と
なり、磁気ひずみ低減化の研究が行われている。
【０００３】従来、磁性材料の磁気ひずみ測定法として
ストレインゲージを用いる方法、差動トランスを用いる
方法、近年ではレーザーによる震動計を用いる方法があ
る。ストレインゲージ法では材料にストレインゲージと
いう５mm程のセンサーを装着し、その形状変化を電気信
号に変換して磁気ひずみを測定する。ストレインゲージ
は使い捨てのため一試料に対し一つ必要となり、測定の
準備に時間がかかる。
ストレインゲージを用いる方法、差動トランスを用いる
方法、近年ではレーザーによる震動計を用いる方法があ
る。ストレインゲージ法では材料にストレインゲージと
いう５mm程のセンサーを装着し、その形状変化を電気信
号に変換して磁気ひずみを測定する。ストレインゲージ
は使い捨てのため一試料に対し一つ必要となり、測定の
準備に時間がかかる。
【０００４】差動トランス法では磁気ひずみによる振動
を振動伝達治具によって差動トランスまで伝達しなけれ
ばならない。この振動伝達治具の重さは無視できず、重
さによる磁気ひずみへの影響がある。
を振動伝達治具によって差動トランスまで伝達しなけれ
ばならない。この振動伝達治具の重さは無視できず、重
さによる磁気ひずみへの影響がある。
【０００５】これらの測定機器は測定試料を剪断、固定
しなければ磁気ひずみの評価ができず、工場で製造中の
長いコイル状鋼板の測定においては、途中から測定試料
を切り出さなければならず、効率が悪かった。よって長
さ方向全ての磁気ひずみ分布をオンラインで測定するこ
とが不可能であった。
しなければ磁気ひずみの評価ができず、工場で製造中の
長いコイル状鋼板の測定においては、途中から測定試料
を切り出さなければならず、効率が悪かった。よって長
さ方向全ての磁気ひずみ分布をオンラインで測定するこ
とが不可能であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、断続的な試
料の採取、測定のため、製造工程において製品の長さ方
向の品質管理が十分できず、かつ測定に多大な労力が必
要であり、更に製造面では従来の蓄積データーから推測
して磁気ひずみの制御を行わなければならないという問
題点を解決しようとするものである。
料の採取、測定のため、製造工程において製品の長さ方
向の品質管理が十分できず、かつ測定に多大な労力が必
要であり、更に製造面では従来の蓄積データーから推測
して磁気ひずみの制御を行わなければならないという問
題点を解決しようとするものである。
【０００７】即ち、本発明の目的は上記の問題点を除去
改善し、磁性鋼板の長さ方向全面にわたって磁気ひずみ
を定量的、迅速、かつ簡便に測定する方法を提供するこ
とにある。
改善し、磁性鋼板の長さ方向全面にわたって磁気ひずみ
を定量的、迅速、かつ簡便に測定する方法を提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このために、最初に磁性
鋼板を剪断せず、磁気ひずみを測定評価する方法につい
て検討した。磁気ひずみは磁界を加えることで鋼板の長
手方向（圧延方向）に伸縮する変位である。鋼板をある
決まった両端で固定した場合、この変位は鋼板面内の張
力に変化を与え、鋼板面の法線方向に向いた振動を発生
させると考えた（図１）。この法線方向の振動振幅は材
料の磁気ひずみに対応した値を持ち磁気ひずみが大きい
ほど振動振幅が大きくなると予想できる。またこの振幅
は材料板厚、固定端間隔にも依存すると予想できる。
鋼板を剪断せず、磁気ひずみを測定評価する方法につい
て検討した。磁気ひずみは磁界を加えることで鋼板の長
手方向（圧延方向）に伸縮する変位である。鋼板をある
決まった両端で固定した場合、この変位は鋼板面内の張
力に変化を与え、鋼板面の法線方向に向いた振動を発生
させると考えた（図１）。この法線方向の振動振幅は材
料の磁気ひずみに対応した値を持ち磁気ひずみが大きい
ほど振動振幅が大きくなると予想できる。またこの振幅
は材料板厚、固定端間隔にも依存すると予想できる。
【０００９】ロールにより送られる鋼板は、鋼板の移動
とこれに加わる重力、面張力の微少変化による外乱とし
ての上下振動が生じる。この外乱を抑えるためには鋼板
の面張力を強く、また固定端距離を短くする事が有効で
ある。また磁気ひずみにより生じる振動は励磁周波数に
対応した周期的変化を持ち、外乱が大きい場合、この励
磁周波数に関する成分のみを電気的に取り出し、残りの
外乱による上下振動をバックグランドとして除去するこ
とも可能である。
とこれに加わる重力、面張力の微少変化による外乱とし
ての上下振動が生じる。この外乱を抑えるためには鋼板
の面張力を強く、また固定端距離を短くする事が有効で
ある。また磁気ひずみにより生じる振動は励磁周波数に
対応した周期的変化を持ち、外乱が大きい場合、この励
磁周波数に関する成分のみを電気的に取り出し、残りの
外乱による上下振動をバックグランドとして除去するこ
とも可能である。
【００１０】測定にはレーザーを用いた非接触式の変位
計を用いた。従来、この種の磁気ひずみ測定法（特願平
４−３２６８９９、特願平４−３２６９００号）では光
束の入射・反射方向を材料の磁化方向と平行あるいは斜
めにレーザーを当て磁気ひずみそのものを測定してい
た。ここでは振動振幅を測定するため、設定角を鋼板面
に対し垂直にする。
計を用いた。従来、この種の磁気ひずみ測定法（特願平
４−３２６８９９、特願平４−３２６９００号）では光
束の入射・反射方向を材料の磁化方向と平行あるいは斜
めにレーザーを当て磁気ひずみそのものを測定してい
た。ここでは振動振幅を測定するため、設定角を鋼板面
に対し垂直にする。
【００１１】一方の変位測定として、反射した光束の反
射角度の変化を検出して測定を行う方法がある。この場
合はわずかな反射角度変化を測定するため、光束は垂直
から少しずらす。また光束としてレーザーを用いる必要
はない。
射角度の変化を検出して測定を行う方法がある。この場
合はわずかな反射角度変化を測定するため、光束は垂直
から少しずらす。また光束としてレーザーを用いる必要
はない。
【００１２】
【作用】この手法により従来において測定できなかった
コイル状鋼板の長手方向磁気ひずみ分布がオンラインで
測定できる。これは機械的条件である面張力、固定端距
離、鋼板の板厚を把握し、鋼板の振動振幅と磁気ひずみ
の関係を知ることにより磁気ひずみを鋼板面に垂直な振
動振幅として測定し、計算できるようになったからであ
る。上記の理由から鋼板を剪断せず、製造工程中に磁気
ひずみを測定し、磁性鋼板の製造条件を制御することが
可能となった。
コイル状鋼板の長手方向磁気ひずみ分布がオンラインで
測定できる。これは機械的条件である面張力、固定端距
離、鋼板の板厚を把握し、鋼板の振動振幅と磁気ひずみ
の関係を知ることにより磁気ひずみを鋼板面に垂直な振
動振幅として測定し、計算できるようになったからであ
る。上記の理由から鋼板を剪断せず、製造工程中に磁気
ひずみを測定し、磁性鋼板の製造条件を制御することが
可能となった。
【００１３】
【実施例】図２は鋼板長手方向の磁気ひずみ分布を測定
するために用いる機器である。励磁コイル１からコア２
を伝わって磁束が測定試料に加わる。試料は両端をピン
チロール３で抑え、上下振動を抑制する。レーザーヘッ
ド４を上方で固定し、レーザー光を照射、受光する。図
３はピンチロール間隔Ｄを２００cmから１０cmにしたと
きの波形である。この距離が長い場合、外乱が入るが、
この距離を短くすることで外乱を抑制できる。
するために用いる機器である。励磁コイル１からコア２
を伝わって磁束が測定試料に加わる。試料は両端をピン
チロール３で抑え、上下振動を抑制する。レーザーヘッ
ド４を上方で固定し、レーザー光を照射、受光する。図
３はピンチロール間隔Ｄを２００cmから１０cmにしたと
きの波形である。この距離が長い場合、外乱が入るが、
この距離を短くすることで外乱を抑制できる。
【００１４】図４は振動振幅と磁気ひずみの関係を測定
した例である。予め素材の磁気ひずみを測定し、この素
材の鋼板振幅を図２の測定器により測定した。鋼板張
力、端点距離、板厚等、機械的な測定条件を定めること
で磁気ひずみを図４の関係から鋼板の振動振幅として測
定できる。この測定をある一定の磁束密度で、一定の鋼
板走行速度で連続的に行うことにより長手方向の磁気ひ
ずみ分布が測定できる。
した例である。予め素材の磁気ひずみを測定し、この素
材の鋼板振幅を図２の測定器により測定した。鋼板張
力、端点距離、板厚等、機械的な測定条件を定めること
で磁気ひずみを図４の関係から鋼板の振動振幅として測
定できる。この測定をある一定の磁束密度で、一定の鋼
板走行速度で連続的に行うことにより長手方向の磁気ひ
ずみ分布が測定できる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば走
行中の磁性鋼板の長さ方向全面にわたって磁気ひずみを
定量的、迅速、かつ簡便に測定ができる。またオンライ
ンで磁気ひずみ測定が出来るので、理想的な製造工程条
件を確認しつつ規定の磁気ひずみを得るよう運転でき、
産業上の利益は極めて大きい。
行中の磁性鋼板の長さ方向全面にわたって磁気ひずみを
定量的、迅速、かつ簡便に測定ができる。またオンライ
ンで磁気ひずみ測定が出来るので、理想的な製造工程条
件を確認しつつ規定の磁気ひずみを得るよう運転でき、
産業上の利益は極めて大きい。
【図１】本発明の原理を示したものである。
【図２】実施例における測定装置の構成を示す図であ
る。
る。
【図３】測定した波形の一例である。
【図４】（ａ）（ｂ）は測定の一例である。
１ 励磁コイル ２ コア ３ ピンチロール ４ レーザーヘッド
Claims (4)
- 【請求項１】 走行中の磁性鋼板に交番する磁界を加
え、磁界を印加した方向に対し、垂直に光束を入射さ
せ、磁気ひずみを測定する磁気ひずみ測定法。 - 【請求項２】 入射する光束をレーザー励起光とする、
請求項１記載の磁気ひずみ測定法。 - 【請求項３】 測定する磁気ひずみを鋼板の振動振幅と
して測定し、この振幅から磁気ひずみを算出評価する、
請求項１記載の磁気ひずみ測定法。 - 【請求項４】 走行中の磁性鋼板表面に対して垂直方向
にレーザー光を照射および受光する光学機器と、これか
らの信号を処理する装置、および磁性鋼板に交番磁界を
加える装置とからなることを特徴とする磁気ひずみ測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33167693A JP3199941B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 連続磁気ひずみ測定法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33167693A JP3199941B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 連続磁気ひずみ測定法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07191121A true JPH07191121A (ja) | 1995-07-28 |
| JP3199941B2 JP3199941B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=18246343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33167693A Expired - Fee Related JP3199941B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 連続磁気ひずみ測定法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3199941B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100403051C (zh) * | 2002-12-20 | 2008-07-16 | 国际商业机器公司 | 测量磁电阻元件中磁致伸缩的方法 |
| JP2018025496A (ja) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 大同特殊鋼株式会社 | 帯鋼の幅方向反り測定装置及びその測定方法 |
| CN112212802A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-12 | 首钢集团有限公司 | 一种钢卷轮廓测量装置及测量方法 |
| CN112213671A (zh) * | 2020-09-16 | 2021-01-12 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种测量磁致伸缩效应的装置及方法 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP33167693A patent/JP3199941B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100403051C (zh) * | 2002-12-20 | 2008-07-16 | 国际商业机器公司 | 测量磁电阻元件中磁致伸缩的方法 |
| JP2018025496A (ja) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 大同特殊鋼株式会社 | 帯鋼の幅方向反り測定装置及びその測定方法 |
| CN112213671A (zh) * | 2020-09-16 | 2021-01-12 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种测量磁致伸缩效应的装置及方法 |
| CN112213671B (zh) * | 2020-09-16 | 2023-11-03 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种测量磁致伸缩效应的装置及方法 |
| CN112212802A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-12 | 首钢集团有限公司 | 一种钢卷轮廓测量装置及测量方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3199941B2 (ja) | 2001-08-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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