JPH09145679A - Micro flaw detector - Google Patents
Micro flaw detectorInfo
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- JPH09145679A JPH09145679A JP30006595A JP30006595A JPH09145679A JP H09145679 A JPH09145679 A JP H09145679A JP 30006595 A JP30006595 A JP 30006595A JP 30006595 A JP30006595 A JP 30006595A JP H09145679 A JPH09145679 A JP H09145679A
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- magnetic
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、薄鋼帯のような被
検出体中に混入する微小介在物のような微小欠陥を、漏
洩磁束法により検出する微小欠陥検出装置に関し、特に
高感度な磁気センサを使用した微小欠陥検出装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microdefect detecting apparatus for detecting microdefects such as microscopic inclusions mixed in an object to be detected, such as a thin steel strip, by a magnetic flux leakage method. The present invention relates to a micro defect detection device using a magnetic sensor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】鋼帯のような磁性体中の欠陥を検出する
方法として、漏洩磁束法が広く使用されている。図９に
その原理図を示す。図９において、２１は磁気センサ、
２２は磁化器、２３は鋼帯等の被検査体、２４は欠陥、
２５は磁束を示す。磁化器２２により被検査体２２を磁
化する。磁化器２２により発生する磁束の大部分は磁気
抵抗の少ない被検査体２３の中を通過するが、被検査体
中２３中に欠陥２４が存在すると、その欠陥２４により
磁束の通過が妨げられ、一部の磁束が空中に漏洩する。
この漏洩した磁束を、磁気センサ２１で検出することに
より欠陥２４の存在を検出する。2. Description of the Related Art The leakage flux method is widely used as a method for detecting defects in a magnetic material such as steel strip. FIG. 9 shows the principle diagram. In FIG. 9, 21 is a magnetic sensor,
22 is a magnetizer, 23 is an inspected object such as a steel strip, 24 is a defect,
25 shows a magnetic flux. The inspected body 22 is magnetized by the magnetizer 22. Most of the magnetic flux generated by the magnetizer 22 passes through the inspected body 23 having a small magnetic resistance. However, if a defect 24 is present in the inspected body 23, the defect 24 blocks passage of the magnetic flux. Some magnetic flux leaks into the air.
The presence of the defect 24 is detected by detecting the leaked magnetic flux with the magnetic sensor 21.
【０００３】磁気センサ２１としては、ホール素子、磁
気抵抗素子、磁気半導体素子等が使用される他、特開昭
５９ー１６０７５０号公報に開示されているような、円
筒鉄心にコイルを巻いた磁気探傷コイル、特開平２ー１
６２２７６号公報に開示されているような、強磁性体コ
アにコイルを巻き、これに交流電流を供給し、このコイ
ルの両端に発生する電圧の正側電圧と負側電圧との差を
検出するものが使用されている。As the magnetic sensor 21, a Hall element, a magnetoresistive element, a magnetic semiconductor element, or the like is used. In addition, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-160750, a magnetic field obtained by winding a coil on a cylindrical iron core. Inspection coil, JP-A-2-1
As disclosed in Japanese Patent No. 62276, a coil is wound around a ferromagnetic core, an alternating current is supplied to the coil, and the difference between the positive voltage and the negative voltage of the voltage generated across the coil is detected. Things are being used.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来要求されていた検
出すべき薄鋼帯中の欠陥は、ガウジと呼ばれるような比
較的大きな欠陥が対象であった。近年、産業分野におけ
る薄鋼帯の適用範囲拡大に伴い、より微小な内部介在物
を検出することが必要となり、例えば、１０-3（mm3 ）
以下の体積の微小な内部介在物が検出対象となってき
た。このような微小欠陥を検出するためには、従来技術
には以下のような問題点がある。DISCLOSURE OF INVENTION Problems to be Solved by the Invention Conventionally required defects in thin steel strips to be detected are relatively large defects called gouges. With the recent expansion of the application range of thin steel strips in the industrial field, it is necessary to detect smaller internal inclusions, for example, 10 -3 (mm 3 ).
The following small internal inclusions have been detected. In order to detect such a minute defect, the conventional technique has the following problems.
【０００５】(1) いずれの従来技術においても、微小な
欠陥を検出するためには、鋼帯と磁気センサとの距離
（リフトオフ）を小さくする必要がある。この対策とし
て、実開昭６１ー１１９７５９号公報に開示されている
ように、磁気センサをエアフロートさせることによりリ
フトオフを0.1 （mm）程度の微小値に保つ方法が用いら
れている。しかしながら、この方法には、磁気センサと
鋼帯との接触事故が増加するなどの操業上の問題があ
る。(1) In any of the conventional techniques, it is necessary to reduce the distance (lift-off) between the steel strip and the magnetic sensor in order to detect minute defects. As a countermeasure against this, as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-119759, a method of keeping the lift-off at a minute value of about 0.1 (mm) by using an air float of a magnetic sensor is used. However, this method has operational problems such as increased contact accidents between the magnetic sensor and the steel strip.
【０００６】(2) 微小欠陥検出のためにリフトオフを低
下させると、鋼帯の振動などの外乱の影響を受けやすく
なり、また鋼帯の磁気的なむらから生ずる地合ノイズを
拾い易くなるので、十分なＳ／Ｎを得ることが困難であ
る。(2) If the lift-off is lowered to detect a minute defect, it is likely to be affected by a disturbance such as vibration of the steel strip, and it is easy to pick up formation noise caused by magnetic unevenness of the steel strip. , It is difficult to obtain a sufficient S / N.
【０００７】(3) 欠陥検出信号の周波数成分と地合ノイ
ズの周波数成分とが重なり合う部分が多く、フィルタな
どによるＳ／Ｎ向上が十分に行えない。(3) Since the frequency component of the defect detection signal and the frequency component of the background noise often overlap each other, the S / N cannot be sufficiently improved by a filter or the like.
【０００８】本発明は、これらの問題点を解決するため
になされたもので、リフトオフをあまり小さくすること
なく、被検査体の微小欠陥から生じる微弱で局所的な漏
洩磁束を、被検査体の走行速度によらず、高いＳ／Ｎ比
で効率よく検出可能な微小欠陥検出装置を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in order to solve these problems, and a weak and local leakage magnetic flux generated from a minute defect of the inspection object can be generated in the inspection object without making the lift-off so small. It is an object of the present invention to provide a microdefect detecting apparatus that can efficiently detect a high S / N ratio regardless of the traveling speed.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】前記課題は、被検査体を
磁化するための磁化器と、被検査体の欠陥から発生する
漏洩磁束を検出するための磁気センサとを有してなる欠
陥検出装置にであって、磁気センサは、強磁性体で作ら
れたＥ型コアの中央磁極にサーチコイルが設けられたＥ
型磁気センサであり、このＥ型コアの３個の磁極の列が
被検査体の走行方向に沿うように配置されており、磁気
センサからの出力信号がハイパスフィルタを通して処理
され、当該ハイパスフィルタは、Ｅ型磁気センサの磁極
中心間の距離、リフトオフ、鋼帯の走行速度から決定さ
れるカットオフ周波数を持つことを特徴とする微小欠陥
検出装置により解決される。SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned problems are detected by a magnetizer for magnetizing an object to be inspected and a magnetic sensor for detecting a leakage magnetic flux generated from a defect in the object to be inspected. In the device, the magnetic sensor is an E-shaped core made of a ferromagnetic material, in which a search coil is provided in the central magnetic pole.
Type magnetic sensor, a row of three magnetic poles of the E-shaped core is arranged along the traveling direction of the object to be inspected, the output signal from the magnetic sensor is processed through the high pass filter, and the high pass filter is , A minute defect detection device characterized by having a cutoff frequency determined from the distance between the magnetic pole centers of the E-type magnetic sensor, the liftoff, and the traveling speed of the steel strip.
【００１０】また、実際の装置においては、Ｅ型磁気セ
ンサの磁極中心間の距離は予め定められているので、被
検査体の走行速度Ｖ（mm／s ）及びリフトオフＬ（mm）
を入力とする最適カットオフ周波数設定器により、ハイ
パスフィルタの最適なカットオフ周波数Ｆを自動的に設
定する構成とすることが好ましい。もし、リフトオフＬ
（mm）が一定と仮定してよい場合には、走行体の走行速
度Ｖ（mm／s ）のみを入力とするようにしてもよい。Further, in the actual device, the distance between the magnetic pole centers of the E-type magnetic sensor is predetermined, so the traveling speed V (mm / s) and lift-off L (mm) of the object to be inspected.
It is preferable that the optimum cutoff frequency setting device that receives as an input automatically sets the optimum cutoff frequency F of the high-pass filter. If lift off L
When it can be assumed that (mm) is constant, only the traveling speed V (mm / s) of the traveling body may be input.
【００１１】また、Ｅ型磁気センサの磁極中心間の距離
をＰ（mm）、リフトオフをＬ（mm）、被検査体の走行速
度をＶ（mm／s ）とするとき、 Ｆ ＝Ｖ×(3188 −675 Ｌ) ×(850＋2000／Ｐ) ／(1.4×107) …… (1) を満たす周波数Ｆ（Hz）±２０％の範囲のカットオフ周
波数を持つハイパスフィルタを用いれば、最大に近いＳ
／Ｎで欠陥の検出を行うことが出来る。When the distance between the magnetic pole centers of the E-type magnetic sensor is P (mm), the lift-off is L (mm), and the traveling speed of the object to be inspected is V (mm / s), F = V x ( 3188 −675 L) × (850 + 2000 / P) / (1.4 × 10 7 ) ... It is close to the maximum if a high-pass filter with a cutoff frequency in the range of F (Hz) ± 20% that satisfies (1) is used. S
The defect can be detected with / N.
【００１２】これらについて、更に詳しく説明する。図
１にＥ型磁気センサを使用した本発明の原理図を示す。
図１において、１は強磁性体で作られたＥ型コアからな
るＥ型磁気センサ、１ａ〜１ｃはその磁極、２はサーチ
コイル、３は被検査体、４は欠陥、５は磁束を示す。Ｅ
型磁気センサ１は、図１に示すように３個の磁極１ａ〜
１ｃの列が被検査体の走行方向に沿うように配置されて
いる。欠陥４が図１(a) で示す位置にあるとき、漏洩磁
束は磁極１ａから磁極１ｃを通過し、サーチコイル２を
下向きに通過する。被検査体３が走行して欠陥４が図１
(b) で示す位置に来ると、漏洩磁束は磁極１ｃから磁極
１ｂを通過し、サーチコイル２を上向きに通過する。よ
って、欠陥４の通過に伴ってサーチコイル２を通過する
磁束が変化し、サーチコイル２には磁束の変化量に比例
した電圧が発生する。These will be described in more detail. FIG. 1 shows the principle of the present invention using an E-type magnetic sensor.
In FIG. 1, 1 is an E-type magnetic sensor including an E-type core made of a ferromagnetic material, 1a to 1c are magnetic poles, 2 is a search coil, 3 is an object to be inspected, 4 is a defect, and 5 is a magnetic flux. . E
The magnetic sensor 1 has three magnetic poles 1a to 1a as shown in FIG.
The row 1c is arranged along the traveling direction of the inspection object. When the defect 4 is at the position shown in FIG. 1 (a), the leakage magnetic flux passes from the magnetic pole 1a to the magnetic pole 1c, and passes downward through the search coil 2. The inspection object 3 runs and the defect 4 is shown in FIG.
At the position shown in (b), the leakage magnetic flux passes from the magnetic pole 1c to the magnetic pole 1b and upwardly through the search coil 2. Therefore, the magnetic flux passing through the search coil 2 changes as the defect 4 passes, and a voltage proportional to the amount of change in the magnetic flux is generated in the search coil 2.
【００１３】図２(a) は、欠陥４がＥ型磁気センサ１の
下を通過するときのサーチコイル２を通る磁束Φの変化
を、図２(b) はそのときにサーチコイル２に発生する電
圧Ｅを示す。この電圧を検出することにより、欠陥の存
在を検出することができる。FIG. 2 (a) shows the change in the magnetic flux Φ passing through the search coil 2 when the defect 4 passes under the E-type magnetic sensor 1, and FIG. 2 (b) shows the change in the search coil 2 at that time. The voltage E is shown. The presence of a defect can be detected by detecting this voltage.
【００１４】Ｅ型磁気センサを使用した本発明において
は、鋼帯近傍の浮遊磁束、Ｅ型磁気センサの外側から到
来する地合ノイズなどは、磁極１ａから磁極１ｂへ直接
通過するので、サーチコイル２への影響はなく、ノイズ
を低減できる。また、鋼帯の振動、センサの振動に起因
する磁場変化も、磁極１ａと磁極１ｃで構成される磁気
回路と磁極１ｂと磁極１ｃで構成される磁気回路とで打
ち消され、サーチコイル２の信号内にノイズとして混入
することを防ぐことができる。In the present invention using the E-type magnetic sensor, the stray magnetic flux near the steel strip, the formation noise coming from the outside of the E-type magnetic sensor, and the like directly pass from the magnetic pole 1a to the magnetic pole 1b. 2 is not affected and noise can be reduced. Further, the magnetic field change caused by the vibration of the steel strip and the vibration of the sensor is canceled by the magnetic circuit formed by the magnetic poles 1a and 1c and the magnetic circuit formed by the magnetic poles 1b and 1c, and the signal of the search coil 2 is detected. It is possible to prevent the noise from being mixed in.
【００１５】よって、リフトオフをそれほど小さくしな
くても、欠陥をＳ／Ｎよく検出することができ、浮遊磁
束により磁気センサ出力が飽和することもない。Therefore, even if the lift-off is not so small, the defect can be detected with good S / N, and the magnetic sensor output is not saturated by the stray magnetic flux.
【００１６】Ｅ型磁気センサを使用した場合の、検出信
号中における欠陥信号と地合ノイズの周波数成分の強度
を図３に示す。地合ノイズの周波数は低周波成分が多
く、欠陥信号の周波数成分はある周波数にピークを持っ
ている。よって、ハイパスフィルタにより低周波成分を
除去することにより、Ｓ／Ｎ比を改善することができ
る。FIG. 3 shows the intensities of frequency components of the defect signal and formation noise in the detection signal when the E-type magnetic sensor is used. The frequency of formation noise has many low frequency components, and the frequency component of the defect signal has a peak at a certain frequency. Therefore, the S / N ratio can be improved by removing the low frequency component by the high pass filter.
【００１７】ハイパスフィルタのカットオフ周波数を変
化させた場合の、Ｓ／Ｎ比の変化の例を図４に示す。こ
れによれば、Ｓ／Ｎ比を最大にするカットオフ周波数が
あり、カットオフ周波数がこの周波数から±２０％離れ
るとＳ／Ｎ比が２０％低下する。よって、最大Ｓ／Ｎの
２０％までのＳ／Ｎ比の低減を許容するとすれば、最適
なカットオフ周波数の±２０％までの範囲のカットオフ
周波数が使用できる。FIG. 4 shows an example of changes in the S / N ratio when the cutoff frequency of the high pass filter is changed. According to this, there is a cutoff frequency that maximizes the S / N ratio, and when the cutoff frequency is separated from this frequency by ± 20%, the S / N ratio decreases by 20%. Therefore, if the reduction of the S / N ratio up to 20% of the maximum S / N is allowed, the cutoff frequency in the range of up to ± 20% of the optimum cutoff frequency can be used.
【００１８】Ｅ型磁気センサの磁極寸法を一定としリフ
トオフＬ（mm）を変化させたときの、Ｓ／Ｎを最大とす
るハイパスフィルタの最適なカットオフ周波数Ｆ（Hz）
を図５に示す。The optimum cutoff frequency F (Hz) of the high-pass filter that maximizes the S / N when the magnetic pole size of the E-type magnetic sensor is fixed and the liftoff L (mm) is changed.
Is shown in FIG.
【００１９】鋼板速度Ｖ＝5000（mm／s）、Ｅ型磁気セ
ンサの磁極中心間隔Ｐ＝１（mm）のとき、Ｆ＝3188−67
5 Ｌであった。When the steel plate speed V = 5000 (mm / s) and the magnetic pole center interval P = 1 (mm) of the E-type magnetic sensor, F = 3188-67.
It was 5 L.
【００２０】リフトオフＬを一定とし、Ｅ型センサの磁
極中心の距離Ｐ（mm）を変化させたときの、Ｓ／Ｎを最
大とするハイパスフィルタの最適なカットオフ周波数Ｆ
（Hz）を図６に示す。The optimum cut-off frequency F of the high-pass filter that maximizes S / N when the lift-off L is constant and the distance P (mm) between the magnetic pole centers of the E-type sensor is changed.
(Hz) is shown in FIG.
【００２１】リフトオフＬ＝0.5 （mm）、鋼帯の走行速
度Ｖ＝5000（mm／s ）のとき、Ｆ＝（850 ＋2000／Ｐ）
であった。When lift-off L = 0.5 (mm) and traveling speed V of steel strip V = 5000 (mm / s), F = (850 + 2000 / P)
Met.
【００２２】Ｓ／Ｎを最大とするハイパスフィルタの最
適なカットオフ周波数Ｆ（Hz）は、鋼板の走行速度Ｖに
対しては、比例すると考えられる。The optimum cutoff frequency F (Hz) of the high-pass filter that maximizes S / N is considered to be proportional to the traveling speed V of the steel sheet.
【００２３】これらの結果から、最適なカットオフ周波
数Ｆは Ｆ＝Ｖ×(3188 −675 Ｌ) ×(850＋2000／Ｐ) ／(1.4×107) …… (1) となる。また、Ｆの最適値に対する許容値は、前述のよ
うに±２０％と考えられる。From these results, the optimum cutoff frequency F is F = V × (3188 −675 L) × (850 + 2000 / P) / (1.4 × 10 7 ) ... (1) Further, the allowable value for the optimum value of F is considered to be ± 20% as described above.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
説明する。図７は、本発明の一実施形態の例の構成を示
す図である。図７において、図１の同じ部位には同じ符
号を付し、説明を省略する。６は磁気シールド板、７は
磁化器、８は非磁性ロール、９は増幅器、１０はハイパ
スフィルタ、１１は整流器、１２は判定回路、１３は自
動カットオフ周波数設定器である。非磁性ロール８内に
電磁石を有する磁化器７を配置し、非磁性ロール８を介
して、その上を走行する被検査体（薄鋼帯）３を走行方
向に磁化する。非磁性ロール８の上方に、前述のＥ型磁
気センサ１を設置する。被検査体３が走行し、その内部
に微小介在物が存在すると、そこから微小な漏洩磁束が
局部的に発生する。この漏洩磁束が、Ｅ型磁気センサ１
の直下を通過すると、これに対応した電気信号がＥ型磁
気センサ１から出力される。Ｅ型磁気センサ１からの出
力を、増幅器９により電気的に増幅し、フィルタ１０を
介してノイズを抑制してＳ／Ｎを改善し、これを整流器
１１により整流した後、判定回路１２で欠陥を判定して
その結果を出力する。自動カットオフ周波数設定器１３
は、Ｅ型磁気センサの磁極中心間の距離Ｐ、リフトオフ
Ｌ、被検査体の走行速度Ｖを読み込んで前記(1) 式の計
算を行い、カットオフ周波数を計算してハイパスフィル
タ１０に設定する。式の計算は、自動カットオフ周波数
設定器１３にマイクロコンピュータを使用すれば容易に
実現することができる。Ｅ型磁気センサの磁極中心間の
距離Ｐ又はこれに加えてリフトオフＬが固定値と見做さ
れる場合は、固定値を自動カットオフ周波数設定器１３
に組み込んでおき、外部からの入力としないこともでき
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an example of an embodiment of the present invention. 7, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. 6 is a magnetic shield plate, 7 is a magnetizer, 8 is a non-magnetic roll, 9 is an amplifier, 10 is a high-pass filter, 11 is a rectifier, 12 is a judgment circuit, and 13 is an automatic cutoff frequency setting device. The magnetizer 7 having an electromagnet is arranged in the non-magnetic roll 8, and the inspected object (thin steel strip) 3 traveling thereon is magnetized in the traveling direction via the non-magnetic roll 8. The E-type magnetic sensor 1 described above is installed above the non-magnetic roll 8. When the device under test 3 travels and minute inclusions exist therein, minute leakage magnetic flux locally occurs. This leakage magnetic flux is the E-type magnetic sensor 1
When it passes directly under, the E-type magnetic sensor 1 outputs an electric signal corresponding to this. The output from the E-type magnetic sensor 1 is electrically amplified by the amplifier 9, noise is suppressed through the filter 10 to improve the S / N, and the rectifier 11 rectifies the noise. Is determined and the result is output. Automatic cut-off frequency setting device 13
Reads the distance P between the magnetic pole centers of the E-type magnetic sensor, the lift-off L, and the traveling speed V of the object to be inspected, calculates the equation (1), calculates the cut-off frequency, and sets it in the high-pass filter 10. . The calculation of the equation can be easily realized by using a microcomputer for the automatic cutoff frequency setting device 13. If the distance P between the magnetic pole centers of the E-type magnetic sensor or the liftoff L is considered to be a fixed value, the fixed value is set to the automatic cutoff frequency setter 13.
It is also possible to incorporate it in and not input it from the outside.
【００２５】なお、浮遊磁場の影響を少なくするため
に、強磁性体からなる磁気シールド板６によりＥ型セン
サ１を囲って磁気シールドを行うことが好ましい。In order to reduce the influence of the stray magnetic field, it is preferable to magnetically shield the E-type sensor 1 by surrounding it with a magnetic shield plate 6 made of a ferromagnetic material.
【００２６】[0026]
【実施例】図７に示す構成の装置において、被検査体３
とＥ型磁気センサ１との間のリフトオフＬ＝0.5 mm、Ｅ
型磁気センサ１の磁極間隔Ａ＝0.5 mm、磁極厚さＢ＝0.
4mm、センサ幅Ｗ＝3.5 mmとした。また、Ｅ型磁気セン
サ１の外側には、厚さＳ＝２mmのパーマロイ製の磁気シ
ールド板６をＥ型磁気センサ１との間隙Ｇｓ＝0.5mmで
設けた。EXAMPLE In the apparatus having the structure shown in FIG.
Lift-off between E-type magnetic sensor 1 and E-type magnetic sensor L = 0.5 mm, E
Type magnetic sensor 1 magnetic pole spacing A = 0.5 mm, magnetic pole thickness B = 0.
4 mm and sensor width W = 3.5 mm. On the outside of the E-type magnetic sensor 1, a magnetic shield plate 6 made of permalloy having a thickness S = 2 mm is provided with a gap Gs = 0.5 mm from the E-type magnetic sensor 1.
【００２７】非磁性ロール８の材質はステンレス鋼と
し、その中の磁化器７の磁化力は３０００ＡＴとした。
薄鋼帯の走行速度Ｖ＝５０００（mm／s ）である。The material of the non-magnetic roll 8 was stainless steel, and the magnetizing force of the magnetizer 7 therein was 3000 AT.
The traveling speed V of the thin steel strip is 5000 (mm / s).
【００２８】また、ハイパスフィルタのカットオフ周波
数は、(1) 式に従って、Ｆ＝３０００（Hz）とした。The cutoff frequency of the high-pass filter is set to F = 3000 (Hz) according to the equation (1).
【００２９】さらに、操業条件が変化しても、ハイパス
フィルタのカットオフ周波数が自動的に最適値となるよ
うに、Ｌ、Ｖ、Ｐを入力として、(1) 式に従った演算を
実施し、ハイパスフィルタのカットオフ周波数Ｆを設定
するための、自動カットオフ周波数設定器１３を設け
た。Further, even if the operating conditions change, the operation according to the equation (1) is carried out by inputting L, V and P so that the cutoff frequency of the high pass filter automatically becomes the optimum value. An automatic cutoff frequency setting device 13 for setting the cutoff frequency F of the high pass filter is provided.
【００３０】図８に、この実施例の装置により検出され
た自然欠陥の波形を示す。後で、この欠陥部を切り出
し、これを研磨しながら顕微鏡で大きさを確認したとこ
ろ、５＊１０-4(mm3) 程度の大きさの内部介在物であっ
た。FIG. 8 shows a waveform of a natural defect detected by the apparatus of this embodiment. Later, cut out the defective portion, was confirmed microscopic sized while polishing it was internal inclusions of 5 * 10- 4 (mm 3) about size.
【００３１】[0031]
【発明の効果】本発明はＥ型磁気センサを使用している
ため、浮遊磁場、地合ノイズ、鋼板の振動の影響を低減
でき、リフトオフを比較的大きく設定できるので、鋼帯
の走行速度を落とさないで安定した操業で検査を行うこ
とができる。Since the present invention uses the E-type magnetic sensor, it is possible to reduce the effects of stray magnetic field, formation noise, and vibration of the steel sheet, and the lift-off can be set to a relatively large value. The inspection can be performed in a stable operation without dropping.
【００３２】また、検出信号の周波数成分が高くなるの
で、低周波成分の多い地合ノイズとの分離がハイパスフ
ィルタで容易に行えるようになり、Ｓ／Ｎの向上が実現
できる。Further, since the frequency component of the detection signal becomes high, it is possible to easily separate from the background noise having a lot of low frequency components by the high-pass filter, and the S / N can be improved.
【００３３】更に、Ｅ型磁気センサの磁極中心間の距
離、リフトオフ、鋼帯の走行速度から決定されるカット
オフ周波数を持つハイパスフィルタにより地合ノイズ成
分の低減を行っているので、最適なＳ／Ｎ比で欠陥を検
出できる。Further, since the formation noise component is reduced by the high-pass filter having the cutoff frequency determined from the distance between the magnetic pole centers of the E-type magnetic sensor, the liftoff, and the traveling speed of the steel strip, the optimum S is obtained. Defects can be detected by the / N ratio.
【００３４】加えて、磁極中心間の距離、リフトオフ、
鋼帯の走行速度に応じて、自動的にカットオフ周波数を
変更することにより、常に最適なＳ／Ｎ比で欠陥を検出
できる。In addition, the distance between the magnetic pole centers, lift-off,
By automatically changing the cutoff frequency according to the traveling speed of the steel strip, it is possible to always detect defects with an optimum S / N ratio.
【００３５】これらの結果、１０-3(mm3) 以下の微小内
部介在物の検出が可能な実用的な検出装置が実現でき
る。As a result, it is possible to realize a practical detection device capable of detecting minute internal inclusions of 10 −3 (mm 3 ) or less.
【図１】 本発明の原理を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the principle of the present invention.
【図２】 欠陥がセンサの下を通過するときのサーチコ
イル通る磁束Φとサーチコイルに発生する電圧Ｅの変化
を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing changes in a magnetic flux Φ passing through a search coil and a voltage E generated in the search coil when a defect passes under the sensor.
【図３】 Ｅ型磁気センサを使用した場合の、検出信号
中における欠陥信号と地合ノイズの周波数成分の強度を
示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the intensities of frequency components of a defect signal and formation noise in a detection signal when an E-type magnetic sensor is used.
【図４】 ハイパスフィルタのカットオフ周波数を変化
させた場合の、Ｓ／Ｎ比の変化の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of changes in the S / N ratio when the cutoff frequency of the high pass filter is changed.
【図５】 リフトオフを変化させたときの、最適なカッ
トオフ周波数の変化を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing changes in the optimum cutoff frequency when the liftoff is changed.
【図６】 Ｅ型センサの磁極中心の距離を変化させたと
きの、最適なカットオフ周波数の変化を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing changes in the optimum cutoff frequency when the distance between the magnetic pole centers of the E-type sensor is changed.
【図７】 本発明の一実施形態の例の構成を示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an example of an embodiment of the present invention.
【図８】 本発明の実施例の装置により、検出された自
然欠陥の波形を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a waveform of a natural defect detected by the apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図９】 漏洩磁束法の原理を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the principle of the leakage flux method.
１ Ｅ型磁気センサ １ａ、１ｂ、１ｃ 磁極 ２ サーチコイル ３ 被検出体 ４ 欠陥 ５ 磁束 ６ 磁気シールド板 ７ 磁化器 ８ 非磁性ロール ９ 増幅器 １０ フィルタ １１ 整流器 １２ 判定回路 １３ 自動カットオフ周波数設定器 1 E-type magnetic sensor 1a, 1b, 1c Magnetic pole 2 Search coil 3 Detected object 4 Defect 5 Magnetic flux 6 Magnetic shield plate 7 Magnetizer 8 Nonmagnetic roll 9 Amplifier 10 Filter 11 Rectifier 12 Judgment circuit 13 Automatic cutoff frequency setter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 孝三 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 岩永 賢一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Kozo Maeda 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Ken-ichi Iwanaga 1-2-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Date Main Steel Pipe Co., Ltd.
Claims (3)
検査体の欠陥から発生する漏洩磁束を検出するための磁
気センサとを有してなる欠陥検出装置において、磁気セ
ンサは、強磁性体で作られたＥ型コアの中央磁極にサー
チコイルが設けられたＥ型磁気センサであり、このＥ型
コアの３個の磁極の列が被検査体の走行方向に沿うよう
に配置されており、磁気センサからの出力信号がハイパ
スフィルタを通して処理され、当該ハイパスフィルタ
は、Ｅ型磁気センサの磁極中心間の距離、リフトオフ、
鋼帯の走行速度から決定されるカットオフ周波数を持つ
ことを特徴とする微小欠陥検出装置。1. A defect detection apparatus comprising a magnetizer for magnetizing an object to be inspected and a magnetic sensor for detecting a leakage magnetic flux generated from a defect in the object to be inspected. This is an E-type magnetic sensor in which a search coil is provided in the central magnetic pole of an E-shaped core made of a magnetic material, and a row of three magnetic poles of this E-shaped core is arranged along the running direction of the DUT. The output signal from the magnetic sensor is processed through a high-pass filter, and the high-pass filter measures the distance between the magnetic pole centers of the E-type magnetic sensor, liftoff
A microdefect detection device having a cutoff frequency determined from the traveling speed of a steel strip.
れに加えてリフトオフＬ（mm）を入力とし、ハイパスフ
ィルタの最適なカットオフ周波数Ｆを自動的に設定する
ための、最適カットオフ周波数設定器を有することを特
徴とする請求項１に記載の微小欠陥検出装置。2. An optimum value for automatically setting an optimum cutoff frequency F of a high-pass filter by inputting a traveling speed V (mm / s) of the object to be inspected or a liftoff L (mm) in addition thereto. The microdefect detecting apparatus according to claim 1, further comprising a cutoff frequency setting device.
（mm）、リフトオフをＬ（mm）、被検査体の走行速度を
Ｖ（mm／s ）とするとき、次の(1) 式を満たす周波数Ｆ
（Hz）±２０％の範囲のカットオフ周波数を持つハイパ
スフィルタを用いることを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載に記載の微小欠陥検出装置。 Ｆ ＝Ｖ×(3188 −675 Ｌ) ×(850＋2000／Ｐ) ／(1.4×107) …… (1)3. The distance between the magnetic pole centers of the E-type magnetic sensor is P
(Mm), lift-off is L (mm), and traveling speed of the object is V (mm / s), frequency F that satisfies the following formula (1)
The microdefect detecting apparatus according to claim 1 or 2, wherein a high-pass filter having a cutoff frequency in the range of (Hz) ± 20% is used. F = V × (3188 −675 L) × (850 + 2000 / P) / (1.4 × 10 7 ) ... (1)
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