JPH0743347A - 漏洩磁束探傷用磁化方法 - Google Patents
漏洩磁束探傷用磁化方法Info
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- JPH0743347A JPH0743347A JP18643293A JP18643293A JPH0743347A JP H0743347 A JPH0743347 A JP H0743347A JP 18643293 A JP18643293 A JP 18643293A JP 18643293 A JP18643293 A JP 18643293A JP H0743347 A JPH0743347 A JP H0743347A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ２つの電磁石２ａ、２ｂを移動する鋼板１の
両面に同極を対向させてかつ鋼板に平行に配置し、磁極
間隔をそれぞれＷａ、Ｗｂとし、Ｖｍａは磁極間隔Ｗａ
側の電磁石の起磁力、Ｖｍｂは磁極間隔Ｗｂ側の電磁石
の起磁力とし、鋼板１が移動するとき、 ０．２４×（Ｗｂ／Ｗａ）＋０．２２＜（Ｖｍａ／Ｖｍ
ｂ）＜０．２４×（Ｗｂ／Ｗａ）＋０．４６ の関係のときに、２つの電磁石の関係は、最適になる。 【効果】 従来の片面磁化方法と比較して、磁化力を向
上させることができ、かつ、鋼板移動による、外乱磁界
の低減し、磁束分布の歪みを防止して、高速度漏洩磁束
探傷を可能にすることができる。
両面に同極を対向させてかつ鋼板に平行に配置し、磁極
間隔をそれぞれＷａ、Ｗｂとし、Ｖｍａは磁極間隔Ｗａ
側の電磁石の起磁力、Ｖｍｂは磁極間隔Ｗｂ側の電磁石
の起磁力とし、鋼板１が移動するとき、 ０．２４×（Ｗｂ／Ｗａ）＋０．２２＜（Ｖｍａ／Ｖｍ
ｂ）＜０．２４×（Ｗｂ／Ｗａ）＋０．４６ の関係のときに、２つの電磁石の関係は、最適になる。 【効果】 従来の片面磁化方法と比較して、磁化力を向
上させることができ、かつ、鋼板移動による、外乱磁界
の低減し、磁束分布の歪みを防止して、高速度漏洩磁束
探傷を可能にすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、漏洩磁束探傷用磁化方
法に関するものである。
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼板の探傷法の一つに漏洩磁束探傷法が
ある。この方法を実施する装置の構成を図５に示す。図
５において、１は鋼板、２は鋼板１の片面側に設けられ
た電磁石、３は鋼板１に対し電磁石２と反対側に設けら
れた磁気センサである。
ある。この方法を実施する装置の構成を図５に示す。図
５において、１は鋼板、２は鋼板１の片面側に設けられ
た電磁石、３は鋼板１に対し電磁石２と反対側に設けら
れた磁気センサである。
【０００３】以下、全ての図において、同一の構成要素
には同一の符号を付し、説明を省略する。電磁石２によ
り連続走行する鋼板１を磁化し、欠陥の存在により発生
する鋼板からの漏洩磁束の乱れを磁気センサ３により検
出する。磁気センサ３の出力は、信号処理部４で電気信
号に変換され測定される。欠陥のある部分が磁気センサ
下を通過するとき、欠陥のないときの信号に重なって高
周波の波形があらわれる。この高周波部分を抽出するこ
とによって欠陥の有無を判別できる。
には同一の符号を付し、説明を省略する。電磁石２によ
り連続走行する鋼板１を磁化し、欠陥の存在により発生
する鋼板からの漏洩磁束の乱れを磁気センサ３により検
出する。磁気センサ３の出力は、信号処理部４で電気信
号に変換され測定される。欠陥のある部分が磁気センサ
下を通過するとき、欠陥のないときの信号に重なって高
周波の波形があらわれる。この高周波部分を抽出するこ
とによって欠陥の有無を判別できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図６は、図５に示した
従来の漏洩磁束探傷法における、鋼板が停止している状
態と鋼板が移動している状態における磁力線の磁気セン
サ３側の空間分布を示した図であり、曲線で示されてい
るのが磁力線である。（ａ）は鋼板が停止している状態
の磁力線の分布を、（ｂ）は鋼板が６００〔ｍ／ｍｉ
ｎ〕で移動している状態における磁力線の分布を示す。
鋼板停止時には、磁力線は磁気センサ３に対して左右対
称となり、磁気センサ３の位置では磁束の垂直成分があ
らわれないので、鋼板１の正常部では磁気センサ３の出
力は現れない。
従来の漏洩磁束探傷法における、鋼板が停止している状
態と鋼板が移動している状態における磁力線の磁気セン
サ３側の空間分布を示した図であり、曲線で示されてい
るのが磁力線である。（ａ）は鋼板が停止している状態
の磁力線の分布を、（ｂ）は鋼板が６００〔ｍ／ｍｉ
ｎ〕で移動している状態における磁力線の分布を示す。
鋼板停止時には、磁力線は磁気センサ３に対して左右対
称となり、磁気センサ３の位置では磁束の垂直成分があ
らわれないので、鋼板１の正常部では磁気センサ３の出
力は現れない。
【０００５】しかし、鋼板が移動すると磁束分布が歪
み、磁気センサ３の位置で磁束の垂直成分が現れ、磁気
センサ３により検出されて出力を生じる。この理由は、
電磁石２により片側から鋼板１を磁化した場合には鋼板
１中の磁束に垂直成分が生じ、鋼板１が走行すると磁束
の垂直成分により鋼板１中に渦電流が発生して、この渦
電流による誘導磁界が発生するためである。磁束の垂直
成分が磁気センサ３で検出される結果、 （１）探傷時のＳ／Ｎ比の悪化。 （２）センサ出力飽和による探傷不能。 という問題点を生じる。
み、磁気センサ３の位置で磁束の垂直成分が現れ、磁気
センサ３により検出されて出力を生じる。この理由は、
電磁石２により片側から鋼板１を磁化した場合には鋼板
１中の磁束に垂直成分が生じ、鋼板１が走行すると磁束
の垂直成分により鋼板１中に渦電流が発生して、この渦
電流による誘導磁界が発生するためである。磁束の垂直
成分が磁気センサ３で検出される結果、 （１）探傷時のＳ／Ｎ比の悪化。 （２）センサ出力飽和による探傷不能。 という問題点を生じる。
【０００６】微小欠陥を検出するためには、１０
-3〔Ｔ〕で出力が飽和するような高感度センサを用いる
必要があり、このような場合には、上記（２）の問題点
が深刻な問題となる。また、従来技術においては、鋼板
１の磁化を片側から行っているため、板厚が厚くなると
鋼板内の磁化力が低下し、その結果検出感度が低下する
という問題も生じる。
-3〔Ｔ〕で出力が飽和するような高感度センサを用いる
必要があり、このような場合には、上記（２）の問題点
が深刻な問題となる。また、従来技術においては、鋼板
１の磁化を片側から行っているため、板厚が厚くなると
鋼板内の磁化力が低下し、その結果検出感度が低下する
という問題も生じる。
【０００７】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたもので、磁化力を増大し、かつ渦電流の発生によ
る誘導磁界の影響を少なくして、高感度磁気センサを使
用した微小欠陥の検出を可能とする漏洩磁束探傷用の磁
化方法を得ることを目的とする。
されたもので、磁化力を増大し、かつ渦電流の発生によ
る誘導磁界の影響を少なくして、高感度磁気センサを使
用した微小欠陥の検出を可能とする漏洩磁束探傷用の磁
化方法を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、２つの電磁石を鋼板の両面に
同極を対向させて配置することにより前記鋼板を鋼板内
磁束密度が1.5 〜1.8〔Ｔ〕となるように磁化し、鋼板
の片側に配置される磁気センサにより漏洩磁束を検出す
る漏洩磁束探傷法用の磁化方法であって、前記２つの電
磁石のうち、鋼板に対して磁気センサと反対側に配置さ
れる電磁石の磁極間隔をＷａ、起磁力をＶｍａとし、他
方の電磁石の磁極間隔をＷｂ、起磁力をＶｍｂとすると
き、Ｗａ＜ＷｂかつＶｍａ＜Ｖｍｂであり、更に前記２
つの電磁石の間に ０．２４×（Ｗｂ／Ｗａ）＋０．２２＜（Ｖｍｂ／Ｖｍａ）＜０．２４×（ Ｗｂ／Ｗａ）＋０．４６ （１） の関係を持たせることを特徴とするものである。
の手段として、本発明は、２つの電磁石を鋼板の両面に
同極を対向させて配置することにより前記鋼板を鋼板内
磁束密度が1.5 〜1.8〔Ｔ〕となるように磁化し、鋼板
の片側に配置される磁気センサにより漏洩磁束を検出す
る漏洩磁束探傷法用の磁化方法であって、前記２つの電
磁石のうち、鋼板に対して磁気センサと反対側に配置さ
れる電磁石の磁極間隔をＷａ、起磁力をＶｍａとし、他
方の電磁石の磁極間隔をＷｂ、起磁力をＶｍｂとすると
き、Ｗａ＜ＷｂかつＶｍａ＜Ｖｍｂであり、更に前記２
つの電磁石の間に ０．２４×（Ｗｂ／Ｗａ）＋０．２２＜（Ｖｍｂ／Ｖｍａ）＜０．２４×（ Ｗｂ／Ｗａ）＋０．４６ （１） の関係を持たせることを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】２つの電磁石の間に上記の関係を持たせること
により、鋼板走行時に鋼板中に発生する渦電流による磁
界の垂直成分の影響を少なくでき、高感度の磁気センサ
を用いる場合でも出力の飽和により検出不能となること
がなくなる。また、両面から磁化を行うので、鋼板中の
磁束密度を大きくでき、検出感度を上げることができ
る。
により、鋼板走行時に鋼板中に発生する渦電流による磁
界の垂直成分の影響を少なくでき、高感度の磁気センサ
を用いる場合でも出力の飽和により検出不能となること
がなくなる。また、両面から磁化を行うので、鋼板中の
磁束密度を大きくでき、検出感度を上げることができ
る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の１実施例を図１〜図４を用い
て説明する。本発明の磁化方法を実施する装置の配置例
を図１に示す。図１において、２ａは鋼板１に対し磁気
センサ３と反対側に配置された電磁石、２ｂは鋼板１の
他の面に配置された電磁石である。磁極間隔がそれぞれ
Ｗａ、Ｗｂである２つの電磁石２ａ、２ｂを中心軸を一
致させて、移動する鋼板１の両面に同極を対向させ、鋼
板１と磁極先端の距離をそれぞれＬａ、Ｌｂとして配置
し、かつＷａ＜Ｗｂの関係とする。また、２つの電磁石
２ａ、２ｂの起磁力をそれぞれＶｍａ、Ｖｍｂとし、か
つＶｍａ＜Ｖｍｂの関係とする。磁気センサ３は、Ｎ極
とＳ極の真中に配置される。
て説明する。本発明の磁化方法を実施する装置の配置例
を図１に示す。図１において、２ａは鋼板１に対し磁気
センサ３と反対側に配置された電磁石、２ｂは鋼板１の
他の面に配置された電磁石である。磁極間隔がそれぞれ
Ｗａ、Ｗｂである２つの電磁石２ａ、２ｂを中心軸を一
致させて、移動する鋼板１の両面に同極を対向させ、鋼
板１と磁極先端の距離をそれぞれＬａ、Ｌｂとして配置
し、かつＷａ＜Ｗｂの関係とする。また、２つの電磁石
２ａ、２ｂの起磁力をそれぞれＶｍａ、Ｖｍｂとし、か
つＶｍａ＜Ｖｍｂの関係とする。磁気センサ３は、Ｎ極
とＳ極の真中に配置される。
【００１１】図２は、図１の構成により磁化を行った場
合の磁力線の分布を有限要素法により解析して示したも
のであり、（ａ）は鋼板１の停止時、（ｂ）は鋼板１が
６００〔ｍ／ｍｉｎ〕で移動しているときのものであ
る。図２によれば、本発明の両面磁化方法を用いると、
鋼板１の移動時においても鋼板１の停止時とほとんど変
わらない磁束分布が得られ、いずれの場合においても磁
気センサ３の位置における磁束の垂直成分が現れていな
いことがわかる。
合の磁力線の分布を有限要素法により解析して示したも
のであり、（ａ）は鋼板１の停止時、（ｂ）は鋼板１が
６００〔ｍ／ｍｉｎ〕で移動しているときのものであ
る。図２によれば、本発明の両面磁化方法を用いると、
鋼板１の移動時においても鋼板１の停止時とほとんど変
わらない磁束分布が得られ、いずれの場合においても磁
気センサ３の位置における磁束の垂直成分が現れていな
いことがわかる。
【００１２】図３は、図１の配置において、鋼板１の厚
さが３〔ｍｍ〕、移動速度が６００〔ｍ／ｍｉｎ〕、磁
気センサ３と鋼板の間の距離が４〔ｍｍ〕、鋼板１と電
磁石２ａ、２ｂの先端との間隔Ｌａ、Ｌｂがそれぞれ４
〔ｍｍ〕であり、鋼板内の水平方向磁束密度が1.8
〔Ｔ〕であるときの、Ｖｍｂ／Ｖｍａが、磁気センサ３
の位置での磁束密度垂直成分に及ぼす影響を示す図であ
る。図３において、斜めの各直線で表されるのは、それ
ぞれのＷｂ／Ｗａにおける有限要素法を用いた計算値で
あり、◎、□、△、〇、×、及び星印で示されるもの
が、それぞれ、Ｗｂ／Ｗａ＝１．０、１．４、１．６、
１．８、２．０、３．０における実測値である。計算値
と実測値は良く一致している。
さが３〔ｍｍ〕、移動速度が６００〔ｍ／ｍｉｎ〕、磁
気センサ３と鋼板の間の距離が４〔ｍｍ〕、鋼板１と電
磁石２ａ、２ｂの先端との間隔Ｌａ、Ｌｂがそれぞれ４
〔ｍｍ〕であり、鋼板内の水平方向磁束密度が1.8
〔Ｔ〕であるときの、Ｖｍｂ／Ｖｍａが、磁気センサ３
の位置での磁束密度垂直成分に及ぼす影響を示す図であ
る。図３において、斜めの各直線で表されるのは、それ
ぞれのＷｂ／Ｗａにおける有限要素法を用いた計算値で
あり、◎、□、△、〇、×、及び星印で示されるもの
が、それぞれ、Ｗｂ／Ｗａ＝１．０、１．４、１．６、
１．８、２．０、３．０における実測値である。計算値
と実測値は良く一致している。
【００１３】微小傷が検出できる高感度センサは、１０
-3〔Ｔ〕程度で飽和し、これ以上に大きな磁束密度の変
化が計測不能になる。そこで、センサが飽和せずに線形
で動作する範囲を±５×１０-4〔Ｔ〕程度として、鋼板
移動時に発生する外乱磁場がこの±５×１０-4〔Ｔ〕範
囲内になるための条件を図３から求める。
-3〔Ｔ〕程度で飽和し、これ以上に大きな磁束密度の変
化が計測不能になる。そこで、センサが飽和せずに線形
で動作する範囲を±５×１０-4〔Ｔ〕程度として、鋼板
移動時に発生する外乱磁場がこの±５×１０-4〔Ｔ〕範
囲内になるための条件を図３から求める。
【００１４】図４は、図３において斜めの各直線が＋５
×１０-4〔Ｔ〕の線と交差する点を黒丸で、−５×１０
-4〔Ｔ〕の線と交差する点を黒三角で表し、横軸にＷｂ
／Ｗａ、縦軸にＶｍｂ／Ｖｍａをとってプロットし、代
表点をそれぞれ実線と破線で結んだものを示す。
×１０-4〔Ｔ〕の線と交差する点を黒丸で、−５×１０
-4〔Ｔ〕の線と交差する点を黒三角で表し、横軸にＷｂ
／Ｗａ、縦軸にＶｍｂ／Ｖｍａをとってプロットし、代
表点をそれぞれ実線と破線で結んだものを示す。
【００１５】図４において、直線と破線の間にある部分
が、鋼板移動時に発生する外乱磁場を±５×１０
-4〔Ｔ〕範囲内にするために必要なＷｂ／ＷａとＶｍｂ
／Ｖｍａの関係を示す部分である。この部分を数式化す
ると、 ０．２４×（Ｗｂ／Ｗａ）＋０．２２＜（Ｖｍａ／Ｖｍｂ）＜０．２４×（ Ｗｂ／Ｗａ）＋０．４６ （１） と表すことができる。
が、鋼板移動時に発生する外乱磁場を±５×１０
-4〔Ｔ〕範囲内にするために必要なＷｂ／ＷａとＶｍｂ
／Ｖｍａの関係を示す部分である。この部分を数式化す
ると、 ０．２４×（Ｗｂ／Ｗａ）＋０．２２＜（Ｖｍａ／Ｖｍｂ）＜０．２４×（ Ｗｂ／Ｗａ）＋０．４６ （１） と表すことができる。
【００１６】図４に示す関係は、磁気センサ３と鋼板の
距離が３〜５〔ｍｍ〕の範囲で変化しても、さらに、鋼
板１と電磁石電極間の距離Ｌａ、ＬｂがＬａ＝Ｌｂの関
係を保ちつつ４〜１０〔ｍｍ〕の範囲で変化しても、こ
れらに加えて鋼板１の厚さが０．５〜４〔ｍｍ〕の範囲
で変化しても、実質的に変化しない。
距離が３〜５〔ｍｍ〕の範囲で変化しても、さらに、鋼
板１と電磁石電極間の距離Ｌａ、ＬｂがＬａ＝Ｌｂの関
係を保ちつつ４〜１０〔ｍｍ〕の範囲で変化しても、こ
れらに加えて鋼板１の厚さが０．５〜４〔ｍｍ〕の範囲
で変化しても、実質的に変化しない。
【００１７】さらに、鋼板１の磁束密度がほぼ飽和する
1.5 〜1.8 〔Ｔ〕の範囲でも実質的に変化しない。よっ
て、これらの条件の変化範囲内で（１）式は成り立つ。
なお、鋼板１の速度が６００〔ｍ／ｍｉｎ〕を超える場
合には、（１）式の範囲内でも磁気センサが飽和するこ
とがありうるが、通常の検査ラインにおける鋼板の速度
は、６００〔ｍ／ｍｉｎ〕を超えることはないので、
（１）式の範囲で設計を行えば十分である。
1.5 〜1.8 〔Ｔ〕の範囲でも実質的に変化しない。よっ
て、これらの条件の変化範囲内で（１）式は成り立つ。
なお、鋼板１の速度が６００〔ｍ／ｍｉｎ〕を超える場
合には、（１）式の範囲内でも磁気センサが飽和するこ
とがありうるが、通常の検査ラインにおける鋼板の速度
は、６００〔ｍ／ｍｉｎ〕を超えることはないので、
（１）式の範囲で設計を行えば十分である。
【００１８】
【発明の効果】本発明による磁化方法を用いることによ
り、鋼板中の磁束の垂直成分を小さくすることができる
ので、鋼板が走行しても渦電流が発生せず、従って渦電
流による誘導磁界が発生しない。よって、高感度の磁気
センサを用いても、誘導磁界による外乱や磁気センサの
飽和がなくなり、微小欠陥を検出することが可能とな
る。
り、鋼板中の磁束の垂直成分を小さくすることができる
ので、鋼板が走行しても渦電流が発生せず、従って渦電
流による誘導磁界が発生しない。よって、高感度の磁気
センサを用いても、誘導磁界による外乱や磁気センサの
飽和がなくなり、微小欠陥を検出することが可能とな
る。
【図１】本発明の磁化方法を実施する装置の配置例を示
した図である。
した図である。
【図２】図１の構成による磁化装置による磁化時の磁力
線図である。
線図である。
【図３】２つの電磁石の起磁力比と磁気センサが検出し
た磁束密度垂直成分との関係を示す図である。
た磁束密度垂直成分との関係を示す図である。
【図４】磁気センサ位置における磁束密度垂直成分を±
５×１０-4〔Ｔ〕以内にするための磁極間隔比と起磁力
比の関係を示す図である。
５×１０-4〔Ｔ〕以内にするための磁極間隔比と起磁力
比の関係を示す図である。
【図５】従来の漏洩磁束探傷法を説明する図である。
【図６】片側からの磁化における磁力線の空間分布を示
す図である。
す図である。
１ 鋼板 ２、２ａ、２ｂ 電磁石 ３ 磁気センサ ４ 信号処理部
Claims (1)
- 【請求項１】 ２つの電磁石を鋼板の両面に同極を対向
させて配置することにより前記鋼板を鋼板内磁束密度が
1.5 〜1.8 〔Ｔ〕となるように磁化し、鋼板の片側に配
置される磁気センサにより漏洩磁束を検出する漏洩磁束
探傷法用の磁化方法であって、前記２つの電磁石のう
ち、鋼板に対して磁気センサと反対側に配置される電磁
石の磁極間隔をＷａ、起磁力をＶｍａとし、他方の電磁
石の磁極間隔をＷｂ、起磁力をＶｍｂとするとき、Ｗａ
＜ＷｂかつＶｍａ＜Ｖｍｂであり、更に前記２つの電磁
石の間に ０．２４×（Ｗｂ／Ｗａ）＋０．２２＜（Ｖｍｂ／Ｖｍ
ａ）＜ ０．２４×（Ｗｂ／Ｗａ）＋０．４６ の関係を持たせることを特徴とする漏洩磁束探傷用磁化
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18643293A JPH0743347A (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 漏洩磁束探傷用磁化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18643293A JPH0743347A (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 漏洩磁束探傷用磁化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0743347A true JPH0743347A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=16188340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18643293A Pending JPH0743347A (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 漏洩磁束探傷用磁化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743347A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008122138A (ja) * | 2006-11-09 | 2008-05-29 | Nippon Steel Corp | 薄鋼板の磁気特性及び機械的強度測定装置並びに測定方法 |
-
1993
- 1993-07-28 JP JP18643293A patent/JPH0743347A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008122138A (ja) * | 2006-11-09 | 2008-05-29 | Nippon Steel Corp | 薄鋼板の磁気特性及び機械的強度測定装置並びに測定方法 |
| JP4512079B2 (ja) * | 2006-11-09 | 2010-07-28 | 新日本製鐵株式会社 | 薄鋼板の磁気特性及び機械的強度測定装置並びに測定方法 |
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