JPH09229906A - 金属帯磁気探傷装置及び金属帯磁気探傷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属帯の疵や異物等の欠陥を精度よく検出し
得る金属帯磁気検出装置及び金属帯磁気検出方法を提供
することを目的とするものである。 【解決手段】 磁化器３の磁気センサ４を金属帯１が走
行する中空ローラ１に近接して配置され、中空ローラ１
の回転をロータリエンコーダ１２で検出し、中空ローラ
１の一回転を一周期とする周期で回転位置検出回路１３
から同期信号を中央制御装置７に入力するととに、磁化
器３の磁気センサ４の出力を信号処理回路６でデジタル
信号に変換して中央制御装置７に入力し、デジタル信号
を同期信号によって時分割した区分データを記憶手段８
に記憶しながら前後の区分データを減算手段９で演算処
理し、中空ローラ１に起因する周期的ノイズを除去した
差分データを作成し、判定手段１０で金属帯１の欠陥を
検出する金属帯磁気検出装置及び金属帯磁気検出方法で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、漏洩磁束法又は渦
流法によって金属帯の疵又は内部欠陥等を検査する金属
帯探磁気傷装置及びその金属帯磁気探傷方法に関し、特
に、検出信号中に混入するノイズ成分を消去して金属帯
の疵又は内部欠陥等を正確に検出することができる金属
帯磁気探傷装置及び金属帯磁気探傷方法に係るものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】鋼板製造において、帯状の金属体の内部
又は表面に疵や異物等の欠陥が存在すると、この金属体
を絞り加工や曲げ加工する際に亀裂が発生して致命的な
損傷を被るおそれがある。従って、鋼板製造工場では、
欠陥の発生と欠陥規模とを精度よく検出する必要があ
る。金属鋼板の疵又は内部欠陥等を検出する探傷方法と
しては、渦流探傷法と漏洩磁束探傷法等があり、金属帯
が非磁性体の場合には渦流法が、磁性体の場合には、渦
流探傷法と漏洩磁束探傷法が適している。

【０００３】先ず、本願発明の理解を容易にるために、
金属帯の欠陥等を検出する磁気探傷器の概略について、
図４を参照して説明する。図４（ａ）乃至（ｃ）は、渦
流探傷法と漏洩磁束探傷法による磁気探傷器が示されて
いる。図４（ａ）は渦流法による磁気探傷器３Ａであ
り、金属帯２の片面側に対向する励磁コイル３ａと検知
コイル３ｂが設けられている。金属帯２に欠陥が存在し
た場合、その欠陥によって渦流電流の流れが変化する
と、渦電流による磁場成分も変化し、この変化を検知コ
イル３ｂで検出して信号レベルの変化によって欠陥等が
検知されている。

【０００４】しかし、図４（ａ）の磁気探傷器は、金属
帯２が磁性体である場合は金属帯の磁気的な不均一性に
よってノイズが生じる。このノイズを低減するために、
図４（ｂ）に示した磁気探傷器があり、金属帯２の片面
側に、近接させて対向する励磁コイル３ａと検知コイル
３ｂが配置され、他の片面側に磁化器５が配置されてい
る。この磁気探傷器では、磁化器５に直流磁場又は交流
磁場を印加して、外部から金属帯２を磁気飽和させた状
態で検知コイル３ｂで欠陥等を検出するものであり、金
属帯２を磁気飽和させて渦流法を適用する場合がある。

【０００５】図４（ｃ）は漏洩磁束法による磁気探傷器
３Ｂであり、金属帯２の片面側に磁化器５が配置され、
他の面側にホール素子やＳＭＤ（感磁性ダイオード）等
による磁気センサ３ｃが配置されている。金属帯２中に
欠陥が存在すると、磁束が金属帯２から外部に漏洩する
ので、磁気センサ３ｃによってこの漏洩磁束を検出して
金属帯２中の欠陥を検出する漏洩磁束探傷器である。な
お、図４に示した検知コイル３ｂと磁気センサ３ｃは、
漏洩磁束や磁場の変化を検出するものであり、これらを
含めて磁気センサと総称し得る。

【０００６】次に、従来の金属帯の欠陥を検出する磁気
探傷装置として、特開平５−７２１８０号公報及び特開
平４−３４８２７２号公報を参照して説明する。

【０００７】先ず、特開平５−７２１８０号公報の磁気
探傷装置について、図１１（ａ），（ｂ）を参照して説
明する。図１１（ａ）は中空ロール１内に磁化器３０が
設けられ、金属帯２は矢印の方向に走行し、中空ロール
１が矢印の方向に回転する。固定軸３３ａに固定された
磁気センサ３３が外部に設けられ、磁化コイル３１が設
けられた磁化器３０は固定軸３４に取り付けられ、３０
ａ，３０ｂは磁極である。又、図１１（ｂ）の磁気探傷
装置では、中空ロール１内に磁化器３０と磁気センサ３
３が設けられた形状である。

【０００８】続いて、特開平４−３４８２７２号公報の
異物検出装置（磁気探傷装置）について、図１２を参照
して説明する。図１２の磁気探傷装置は磁化コイル３１
が設けられた磁化器３０と磁気センサ３３から構成さ
れ、この磁気探傷装置はフレーム３５に支持された支持
フレーム３５ａに固定され、中空ローラ１の外側に設け
られている。金属帯２が矢印方向に走行し、中空ローラ
１は矢印方向に回転している。又、この公報には磁気セ
ンサと磁化器とを分離した磁気探傷装置も開示されてい
る。

【０００９】上記磁気探傷器の内、前者の磁気探傷器は
中空ローラ１に近接して配置されており、金属帯２は中
空ローラ１に接して走行しているので、金属帯２の振動
が少ない利点がある。従って、磁気探傷器の磁気センサ
部３３と金属帯２との距離（以下、リフトオフと称す
る）が小さくできるので、金属帯２中の小さな欠陥をも
検出できる。又、中空ローラ１内に磁化器３０と磁気セ
ンサ３３を収納した磁気探傷器では磁気センサに金属帯
が接触する事故が解消されるので磁気探傷装置及び金属
帯の損傷を防止できる利点がある。

【００１０】又、後者の異物検出装置は、前者の磁気探
傷装置と同様に中空ローラ１に近接して配置され、既存
の中空ローラ１にフレーム３５に支持された支持フレー
ム３５ａを施して、異物検出装置を設けたものであり、
前者のように中空ローラ１を加工することなく、金属帯
２の異物を検出できる利点がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記磁
気探傷装置では、中空ロールに近接させて磁気探傷器の
磁気センサを配置して、磁気探傷器の磁気センサと金属
帯とのリフトオフを小さくし、金属帯の欠陥の検出感度
を高めようとするものであるが、その反面、中空ロール
に起因するノイズが発生して検出性能を低下させる場合
があった。

【００１２】この中空ロールに起因するノイズが発生す
る要因は、中空ロールの真円欠陥、中空ロール自体の偏
芯、中空ロール軸受けの偏芯、中空ロールの厚みの不均
一性、及び中空ロールの疵等が考えられる。これらの要
因によるノイズの発生を防止するには、中空ロールの真
円欠陥や偏芯等が生じないように、材質的に均一性が保
証された材料によって、偏芯が発生しないように高精度
に加工し、しかも無欠陥の中空ロールを製作する必要が
ある。このような中空ロールを製作することは製作費用
が高くつくとともに、その状態を維持する保守費用も高
額なものとなる欠点があった。

【００１３】特に、後者の異物検出装置では、既存の中
空ロールに設置されるために、既存の中空ロールではノ
イズの発生を防ぐ対策が施されていないので、中空ロー
ルに起因するノイズが出力に混入して、異物検出装置の
ＳＮ比を悪化させて、検出性能を著しく低下させる問題
があった。

【００１４】本発明は、上述のような問題に鑑みなされ
たものであり、金属帯の疵や異物混入等の欠陥を精度よ
く検出し得る金属帯磁気探傷装置及び金属帯磁気探傷方
法を提供することを目的とするものである。

【００１５】又、本発明は、金属帯が走行する中空ロー
ルに近接させて金属帯磁気検出器を配置したとしても中
空ロールに起因する周期的ノイズの影響を除去して金属
帯の欠陥を精度よく検出する金属帯磁気探傷装置及び金
属帯磁気探傷方法を提供することを目的とするものであ
る。

【００１６】又、本発明は、金属帯の表面から磁気セン
サまでのリフトオフを常に一定にし得るとともに、金属
帯の欠陥を精度よく検出し得る金属帯磁気探傷装置を提
供することを目的とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するためになされたものであり、請求項１の発明は、
金属帯の欠陥を検出する金属帯磁気探傷装置に於いて、
磁化器と磁気センサからなる磁気探傷器と、前記金属帯
が走行するロールに前記磁気センサを近接して配置した
前記磁気センサの出力をデジタル信号に変換する信号処
理回路と、前記ロールの一回転を周期として前記信号処
理回路の出力データを区分けした区分データを記憶する
記憶回路と、前記記憶回路に蓄えられた区分データと次
の周期の区分データとの減算によって差分データを得る
演算手段とを備え、前記差分データから金属帯の欠陥の
有無を検出することを特徴とする金属帯磁気探傷装置で
あり、ロールに起因するノイズが周期性であることか
ら、前記ロールの一回転を一周期として前記磁気センサ
の出力を時分割して区分データを作成し、前後の区分デ
ータの差分処理を行うことにより、区分データに混入す
る周期性のノイズ成分を除去して、非周期性の金属帯の
欠陥を検出するものである。

【００１８】又、請求項２の発明は、金属帯の欠陥を検
出する金属帯磁気探傷方法に於いて、前記金属帯磁気探
傷器の磁気センサを前記金属帯が走行するロールに近接
して配置し、前記磁気センサからの出力をデジタル信号
に変換し、前記ロールの一回転を周期として前記デジタ
ル信号を時分割して区分データを作成し、前後の区分デ
ータを減算処理することによって差分データを作成し、
前記差分データから前記金属帯の欠陥の有無を検出する
ことを特徴とする金属帯磁気探傷方法であり、前記磁気
センサから得られる各周期の区分データに周期性の略等
しい波形のノイズ成分が混入しており、前後の区分デー
タの差分をとることによって、このノイズ成分を除去す
ることにより、金属帯の欠陥を検出する探傷方法であ
る。

【００１９】又、請求項３の発明は、金属帯の欠陥を検
出する金属帯磁気探傷装置に於いて、磁化器と磁気セン
サからなる磁気探傷器と、前記金属帯が走行するロール
に前記磁気センサを近接して配置した前記磁気センサの
出力をデジタル信号に変換する信号処理回路と、前記ロ
ールの一回転を周期として前記信号処理回路の出力デー
タを区分けした区分データを記憶する記憶回路と、前記
記憶回路に先に記憶した区分データと次の周期で記憶し
た区分データとを読み出して減算処理することによって
ノイズ成分を除去した差分データを得る演算手段とを備
え、前記差分データから金属帯の欠陥の有無を検出する
ことを特徴とする金属帯磁気探傷装置であり、前記磁気
センサから得られる各周期の区分データに略等しい波形
のノイズ成分が混入しており、一旦記憶回路に入力した
後に、記憶回路から読み出された前後の区分データの差
分をとることにより、各区分データの周期性のノイズ成
分を除去して金属帯の非周期性の欠陥を検出する探傷装
置である。

【００２０】又、請求項４の発明は、金属帯の欠陥を検
出する金属帯磁気探傷装置に於いて、磁化器と磁気セン
サからなる磁気探傷器と、前記金属帯が走行するロール
に前記磁気センサを近接して配置した前記磁気センサの
出力をデジタル信号に変換する信号処理回路と、前記ロ
ールの一回転を周期として前記信号処理回路の出力デー
タを区分けし、その区分データの少なくとも３周期分を
記憶する記憶エリアを有するとともに、記憶した区分デ
ータを所定の周期毎に書き換えを行うようにした記憶回
路と、前記記憶回路に先に記憶された区分データと次の
周期で記憶した区分データとを減算処理して前記ローラ
に起因するノイズ成分を除去した差分データを得る演算
手段とを備え、前記差分データから金属帯の欠陥の有無
を検出することを特徴とする金属帯磁気探傷装置であ
り、前記磁気センサから出力を信号処理回路に入力して
デジタル信号に変換し、このデジタル信号を時分割して
区分データを作成し、区分データの少なくとも３周期分
を一旦記憶回路に入力した後に、前後の区分データの差
分をとることにより、各周期の区分データに混入する周
期性のノイズ成分が除去して金属帯の欠陥を検出する探
傷装置である。

【００２１】又、請求項５の発明は、金属帯の欠陥を検
出する金属帯磁気探傷方法に於いて、前記金属帯磁気探
傷器の磁気センサが前記金属帯が走行するロールに近接
して配置した前記磁気センサの出力を信号処理回路によ
ってデジタル信号に変換し、前記ロールの一回転を周期
として前記デジタル信号に変換したデータを時分割して
区分けした区分データを記憶回路に記憶し、前記記憶回
路に記憶した前後の区分データを読み出して、演算手段
によって前後の区分データを減算処理して差分データを
作成し、前記差分データによって前記金属帯の欠陥の有
無を検出することを特徴とする金属帯磁気探傷方法であ
り、時分割して得られる区分データを一旦記憶回路に記
憶して、その後、記憶回路から前後の区分データを読み
出して、その差分データを作成することにより、区分デ
ータに混入する略等しい波形のノイズ成分を除去して、
金属帯の欠陥を検出する探傷方法である。

【００２２】又、請求項６の発明は、金属帯の欠陥を検
出する金属帯磁気探傷装置に於いて、前記金属帯磁気探
傷装置が磁気探傷器と前記磁気探傷器の出力を処理する
信号処理手段とを具備し、前記磁気探傷器又は前記磁気
探傷器の磁気センサに、前記金属帯の走行に応じて回動
する従動車輪を設けたことを特徴とする金属帯磁気探傷
装置であり、従動車輪が金属帯に接触するように磁気探
傷器を配設することにより、金属帯とのリフトオフを極
めて正確に維持できるので、検出精度を高めることがで
きる。

【００２３】又、請求項７の発明は、金属帯の欠陥を検
出する金属帯磁気探傷装置に於いて、前記金属帯磁気探
傷装置が磁気探傷器と前記磁気探傷器の出力を処理する
信号処理手段とを具備し、前記磁気探傷器又は前記磁気
探傷器の磁気センサに、前記金属帯の走行に応じて回動
する従動車輪を設け、前記磁気探傷器又は前記磁気探傷
器の磁気センサをシリンダ可動軸に固定したシリンダと
を具備することを特徴とする金属帯磁気探傷装置であ
り、シリンダによって磁気探傷器又は前記磁気探傷器の
磁気センサが金属帯に押圧されて従動車輪を金属帯に接
触させており、金属帯に振動が発生したとしてもシリン
ダ可動軸によって吸収するようになされ、検知部と金属
帯とのリフトオフが極めて正確に維持できるので、検出
精度を高めることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明は、以下のような概念に基
づいてなされたものであり、薄鋼板等の金属帯中の欠
陥、例えば、内部欠陥、表面疵等を検出するにあたり、
これらの欠陥は非周期的な特徴を有し、それに対して、
中空ロールによるノイズは、中空ロール１の偏芯、材質
的な不均一性、ロールの疵等に起因しており、周期的な
ノイズである特徴を有している。従って、磁気探傷器の
出力データから周期的なノイズを除去することによっ
て、金属帯の欠陥を検出することができる。又、磁気セ
ンサのリフトオフを一定に保つことにより、磁気センサ
からの出力を安定にして検出精度を高めるものである。

【００２５】以下、本発明に係る実施の形態について、
図面を参照して説明する。先ず、本発明に係る金属帯磁
気探傷装置の一実施形態について、図１乃至図６を参照
して説明する。図１はその金属帯磁気探傷装置の一実施
形態の概要を示すブロック図であり、図２は磁気探傷器
に一実施例を示し、図３は磁気探傷器の設置例を示し、
図４は先に説明した磁気探傷器の例を示し、図５は信号
処理回路のブロック図であり、図６はその動作を説明す
るための波形図である。

【００２６】図１に基づいて、本発明に係る金属帯磁気
探傷装置の一実施形態について説明する。同図に於い
て、金属帯２は矢印方向に走行して中空ローラ１も矢印
方向に回転している。磁化器５と磁気センサ４とからな
る磁気探傷器３は、中空ローラ１直上の金属帯２に近接
して配置されている。金属帯磁気探傷装置の回路系は、
磁気センサ４の出力をデジタル信号に変換する信号処理
回路６、信号処理回路６のデジタル信号を演算処理等を
行って欠陥検出を行う中央制御回路７、信号処理回路６
からのデジタル信号を時分割して区分けした区分データ
を記憶する記憶手段８、磁気探傷器３の磁化器５に印加
する電源電圧を発生する磁化電源１１、中空ローラ１の
回転を検出するロータリエンコダ１２、ロータリエンコ
ダ１２から出力されるパルスを計数して中空ローラ１の
回転位置を検出する回転位置検出回路１３から構成され
ている。

【００２７】磁気探傷器３は、図２に示すように、磁化
コイル５ｂが鉄心５ａに巻かれた磁化器５と、鉄心４ａ
に検知コイル４ｂ，４ｃが巻かれた磁気センサ４から構
成され、磁気センサ４は支持軸４ｄで固定されている。
無論、磁気センサ４は検知コイルに限定することなく、
図４で説明したように、ホール素子やＳＭＤ（感磁性ダ
イオード）であっもよい。また、磁気探傷器３は図１に
示した位置の設置に限らず、図３に示したように、金属
帯２をＳ字状に拘束する中空ロール１ａ，１ｂによるブ
ライドルロール（Ｂｒロール）部に近接して配置しても
よい。磁気探傷器３をＢｒロール部に近接させて配置す
ることによって、リフトオフを安定させることができる
ので、金属帯２の振動を一層低減できる。

【００２８】信号処理回路６は、例えば、図５に示すよ
うに、増幅回路６ａ，位相検波器６ｂ，フィルタリング
回路（例えば、バンドパスフィルタ，ＢＰＦ）６ｃ，及
びＡ／Ｄ変換器６ｄから構成されている。磁化器５に
は、移相器１４によって周波数が設定され、所定の周波
数の出力が位相検波器６ｂに印加されるとともに、発振
器１５に入力される。発振器１５から所定の周波数の出
力信号が電力増幅器１６で増幅され、その交流電圧が磁
化コイル５ｂに印加される。

【００２９】続いて、金属帯磁気探傷装置の動作につい
て説明する。先ず、磁気センサ４の出力Ｖ_OUT は信号処
理回路６に入力され、デジタル信号に変換されて中央制
御装置７に入力される。信号処理回路６では、図５に示
したように、磁気センサ４の出力が増幅回路６ａで増幅
されて位相検波器６ｂに入力され、移相器１４からの位
相によって位相検波される。その後、フィルタリング回
路６ｃを介して不要の周波数帯域の信号が除去され、所
望の信号が選択される。選択された検出信号はＡ／Ｄ変
換器６ｄに入力され、所定のサンプリング周波数でサン
プリングされてデジタル信号に変換され、中央制御装置
７に入力されている。

【００３０】一方、磁化器５は磁化電源１１から交流電
源電圧が印加されている。又、中空ローラ１の回転をロ
ータリエンコーダ１２でパルスに変換され、回転位置検
出回路１３に入力される。回転位置検出回路１３ではパ
ルス数をパルスカウンタによって計数することにより、
中空ローラ１の回転位置が検出され、中空ローラ１の一
回転毎に発生するパルスを同期信号を中央制御装置７に
入力されている。信号処理回路６からデジタル信号が入
力されるとともに、同期信号が入力され、デジタル信号
はこの同期信号によって時分割されて区分データが作成
され、区分データは記憶手段８に書き込まれる。

【００３１】信号処理回路６からのデジタル信号は中央
制御装置７に入力され、この同期信号に基づいて中空ロ
ーラ１の一回転毎に時分割されたデジタル信号を区分デ
ータとし、先ず、最初の区分データが記憶手段８に記憶
され、次の区分データが入力されると、その区分データ
から記憶手段８に記憶した区分データを読み出して減算
手段（演算手段）９により減算することにより差分デー
タを得る。各区分データには略振幅，位相が等しい周期
性ノイズが混入しており、減算手段９により減算処理す
ることによって、周期性ノイズが除去される。その差分
データが判定手段（比較手段）１０に入力されて所定の
閾値で比較することにより、金属帯２の欠陥を検出する
ことができる。

【００３２】次に、図６（ａ）乃至（ｄ）の波形図に基
づいて、ノイズ成分の特性を示すとともに、図１の金属
帯磁気検出装置の差分処理について説明する。図６
（ａ）は、中空ロータの一回転の最初の区分データの波
形が示され、この区分データは記憶手段８に転送されて
書き込まれる。この区分データには丸で囲んだ領域Ｒに
欠陥信号が混入しており、ノイズ成分に欠陥信号が重畳
された波形図である。図６（ｂ）は次の区分データの波
形を示しており、この波形は欠陥信号が混入していない
波形である。この各区分データに混入するノイズ成分は
中空ローラ１に起因するノイズであり、略等しい振幅，
位相特性を示す周期性のノイズである。

【００３３】図６（ａ）に示した最初の区分データは記
憶手段８に転送されて記憶され、記憶手段８から最初の
区分データを読み出し、最初の区分データから図６
（ｂ）に示した次の周期の区分データを減算手段９によ
って除去することにより、図６（ｃ）に示す欠陥信号に
対応する欠陥信号Ｐが抽出できる。区分データを作成す
るための周期は、中空ローラ１の一回転を基準としてお
り、図６（ｄ）に示した同期信号ｔ₁ ，ｔ₂ に基づいて
いる。その中空ロータが一回転する周期で発生するこの
同期信号は、ロータリエンコーダ１２からのパルスを回
転位置検出回路１３のパルスカウンタで計数して、所定
の計数値になった時点で中空ロータが一回転したことを
検出して同期信号を発生している。

【００３４】次に、本発明に係る金属帯磁気探傷装置の
他の実施形態について、図７乃至図９を参照して説明す
る。図７に於いて、図１と同一部分には同一符号が付与
されている。信号処理回路６からのデジタル信号は中央
制御装置（ＣＰＵ）１７に入力される。中央制御装置１
７には記憶装置１８と表示装置１９が接続されている。
中空ロータ１の回転位置を検出する回転位置検出回路１
３から同期信号が中央制御装置１７に入力されている。

【００３５】図７の金属帯磁気探傷装置における磁気探
傷方法の一実施形態について図８を参照して説明する。
磁気センサ４から得られる出力信号はデジタル信号に変
換され、その信号は中空ロータ１の一回転を１周期とし
て同期信号によって時分割され、時分割された区分デー
タが中央制御装置１７に入力される。記憶装置１８には
記憶エリアＡ₁ 〜Ａ₃ が設けられ、中央制御装置１７か
らの命令によって、１周期目の区分データが記憶エリア
Ａ₁ に書き込まれ、２周期目の区分データが中央制御装
置１７に入力されると、記憶エリアＡ₁ に書き込まれた
１周期目の区分データを読み出し、１周期目の区分デー
タから２周期目の区分データの差分処理がなされ、その
結果が記憶エリアＡ₂ に格納される。記憶エリアＡ₂ に
格納されたデータは所定の閾値データによって、ある一
定のレベル以上のレベルであることを検出して欠陥の有
無を検出して欠陥の発生した位置を記憶エリアＡ₃ に入
力するとともに表示装置１９に表示される。このように
奇数周期の区分データから偶数周期の区分データを減算
してノイズ成分が除去された差分データによって金属帯
に発生した欠陥を検出することができる。

【００３６】又、図７の金属帯磁気探傷装置における他
の磁気探傷方法について、図９を参照した説明する。図
９に示すように、同期信号に基づいて時分割された区分
データは中央制御装置１７からの命令によって、記憶エ
リアＥ₁ 〜Ｅ₃ に時系列的の転送され書き込まれる。記
憶エリアＥ₁ 〜Ｅ₃ に書き込まれる区分データを三周期
毎に書き換えるようにしている。記憶エリアＥ₁ には
（１＋３ｋ）周目の区分データ、記憶エリアＥ₂ には
（２＋３ｋ）周目の区分データ、記憶エリアＥ₃ には
（３＋３ｋ）周目の区分データが書き込まれる。なお、
ｋは書き換え回数であり、ｋ＝０，１，２，３…であ
る。

【００３７】次に、減算手段（差分処理）について説明
する。記憶エリアＥ₁ の区分データから記憶エリアＥ₂
の区分データを減算して得られる差分データ（Ｅ₁ −Ｅ
₂ ）は、記憶エリアＥ₄ に記憶され、記憶エリアＥ₂ の
区分データから記憶エリアＥ ₃ の区分データを減算して
得られる差分データ（Ｅ₂ −Ｅ₃ ）は、記憶エリアＥ ₅
に記憶され、記憶エリアＥ₃ の区分データから記憶エリ
アＥ₁ の区分データを減算して得られる差分データ（Ｅ
₃ −Ｅ₁ ）は、記憶エリアＥ₆ に記憶される。これらの
差分データから得られる欠陥データは記憶エリアＥ₇ に
記憶される。無論、区分データが記憶される記憶エリア
の数は、金属帯２の走行速度や処理速度等によって異な
り、二つの記憶エリアで十分に対応できる場合があるこ
とは明らかであり、無論、上記実施形態に限定するもの
ではない。

【００３８】なお、図７の金属帯磁気探傷装置において
もＢｒロール部に近接して磁気探傷器を設けてもよいこ
とは明らかである。更に、図４に示した種々の磁気探傷
器が用いられ得ることも明らかである。

【００３９】次に、本発明の金属帯磁気探傷装置に用い
られる磁気探傷器の他の実施例について、図１０を参照
して説明する。図１０（ａ）は金属帯磁気探傷装置の側
面図であり、内部の磁気探傷器を明確にするためにその
外側の形状を点線で示している。図１０（ｂ）はその正
面図である。図１０に於いて、磁化器３はシリンダ２０
のシリンダ可動軸２１の先端が枠体２２に固定され、枠
体２２内には磁気探傷器３が固定され、その外側に従動
車輪２３が設けられている。シリンダ２０を中空ローラ
１の近傍に固定して、磁気探傷器３の従動車輪２３が金
属帯２に接触するように設置されている。磁化器５は鉄
心５に磁化コイル５ｂが設けられ、磁気センサ４は鉄心
４ａに検知コイル４ｂ，４ｃが設けられている。なお、
磁気センサ４は、先に説明したように、ホール素子やＳ
ＤＭ等であってもよい。また、図示されていないが、シ
リンダ可動軸２１が固定されている枠体２２に磁気セン
サ４のみを設け、磁化器３は中空ロール１内に設けても
よい。

【００４０】磁気探傷器の従動車輪２３は中空ローラ１
直上の金属帯２に、従動車輪２３を一定の圧力で押圧し
て接触させて配置されており、磁気探傷器３の磁気セン
サ４と金属帯２とのリフトオフＤが常に一定の距離に保
たれ、リフトオフＤの変動による検出出力の変動が解消
できる利点がある。無論、従動車輪は実施形態に限定す
ることなく、例えば、車輪として最外輪に緩衝部材を設
けたボールベアリング等を用いたものであってもよく、
実施形態に限定するものではない。

【００４１】図１０に磁気探傷器は、先に説明した金属
帯磁気探傷装置に適用することによって、磁気センサを
単に近接したものと比較して、リフトオフＤが一定にな
るので、各周期のノイズ成分のパターンは一層等しいも
のになり、一層振幅の等しいノイズパターンが出力され
る。従って、前後の区分データを減算処理した差分デー
タからはノイズ成分がきれいに除去され、金属帯２の起
因する欠陥のみが抽出され、金属帯２の欠陥を容易に検
出することができる。

【００４２】又、記憶装置１８に於いて、区分データが
書き込まれる記憶エリアは、金属帯の走行速度と信号処
理時間や差分処理時間によって、記憶エリアの個数を設
定すればよく、場合によっては二つの記憶エリアであっ
てもよく、上記実施形態に限定するものではない。又、
図１及び図７の実施形態では、記憶装置（記憶手段）を
中央制御装置に外部に設けられているが、中央制御装置
の内部に設けられた記憶装置に書き込むようのしてもよ
い。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
金属帯が走行する中空ロールに磁気センサを近接して配
置し、中空ロールが一回転する際に発生するノイズ成分
は各周期毎で略等しいパターンであり、周期性を有して
おり、この特性を利用して前後の区分データを減算した
差分データを作成することにより、各区分データからノ
イズ成分が容易に除去し得るので、金属帯の欠陥を容易
に検出することができる利点がある。

【００４４】又、本発明によれば、中空ロールの真円欠
陥、中空ロール自体の偏芯、中空ロール軸受けの偏芯、
中空ロールの厚みの不均一性、及び中空ロールの疵等が
あったとしても、これらの要因によるノイズ成分を除去
することができるので、既存の中空ロールに設置するこ
とができる利点がある。又、中空ロールを製造するにあ
たり、その製造加工精度を向上させる必要がなく、既存
の中空ロールに磁気探傷器を設置したとしても、金属帯
の欠陥を精度よく検出することができるので、経済的に
優れた効果を有する金属帯磁気探傷装置及び金属帯磁気
探傷方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る金属帯磁気探傷装置の一実施形態
をブロック図で示した概略図である。

【図２】磁気探傷器の概略を示す図である。

【図３】磁気探傷器の設置位置の一例を示す図である。

【図４】磁気探傷器を示す図である。

【図５】金属帯磁気探傷装置の検出回路における信号処
理回路の一例を示すブロック図である。

【図６】金属帯に欠陥を検出方法を説明するための波形
図である。

【図７】本発明に係る金属帯磁気探傷装置の他の実施形
態を示す概略図である。

【図８】記憶装置の一例を示す図である。

【図９】記憶装置の他の例を示す図である。

【図１０】磁気探傷器の一実施形態を示す図である。

【図１１】従来の金属帯磁気探傷装置の例を示す図であ
る。

【図１２】従来の金属帯磁気探傷装置の他の例を示す図
である。

【符号の説明】

１ 中空ロール ２ 金属帯 ３ 磁気探傷器 ４ 磁気センサ ４ａ 鉄心 ４ｂ 検知コイル（４ｃ） ５ 磁化器 ５ａ 鉄心 ５ｂ 磁化コイル ６ 信号処理回路 ７ 中央制御装置（１７） ８ 記憶手段 ９ 減算手段（演算手段） １０ 判定手段（比較手段） １１ 磁化電源 １２ ロータリエンコーダ １３ 回転位置検出回路 １４ 移送器 １５ 発振器 １６ 電力増幅器 １８ 記憶装置 １９ 表示装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属帯の欠陥を検出する金属帯磁気探傷
   装置に於いて、 磁化器と磁気センサからなる磁気探傷器と、 前記金属帯が走行するロールに前記磁気センサを近接さ
   せて配置した前記磁気センサの出力をデジタル信号に変
   換する信号処理回路と、 前記ロールの一回転を周期として前記信号処理回路の出
   力データを区分けした区分データを記憶する記憶回路
   と、 前記記憶回路に蓄えられた区分データと次の周期の区分
   データとの減算によって差分データを得る演算手段とを
   備え、前記差分データから金属帯の欠陥の有無を検出す
   ることを特徴とする金属帯磁気探傷装置。
2. 【請求項２】 金属帯の欠陥を検出する金属帯磁気探傷
   方法に於いて、 前記金属帯磁気探傷器の磁気センサを前記金属帯が走行
   するロールに近接して配置し、前記磁気センサからの出
   力をデジタル信号に変換し、前記ロールの一回転を周期
   として前記デジタル信号を時分割して区分データを作成
   し、前後の区分データを減算処理することによって差分
   データを作成し、前記差分データから前記金属帯の欠陥
   の有無を検出することを特徴とする金属帯磁気探傷方
   法。
3. 【請求項３】 金属帯の欠陥を検出する金属帯磁気探傷
   装置に於いて、 磁化器と磁気センサからなる磁気探傷器と、 前記金属帯が走行するロールに前記磁気センサを近接し
   て配置した前記磁気センサの出力をデジタル信号に変換
   する信号処理回路と、 前記ロールの一回転を周期として前記信号処理回路の出
   力データを区分けした区分データを記憶する記憶回路
   と、 前記記憶回路に先に記憶した区分データと次の周期で記
   憶した区分データとを読み出して減算処理することによ
   ってノイズ成分を除去した差分データを得る演算手段と
   を備え、 前記差分データから金属帯の欠陥の有無を検出すること
   を特徴とする金属帯磁気探傷装置。
4. 【請求項４】 金属帯の欠陥を検出する金属帯磁気探傷
   装置に於いて、 磁化器と磁気センサからなる磁気探傷器と、 前記金属帯が走行するロールに前記磁気センサを近接し
   て配置した前記磁気センサの出力をデジタル信号に変換
   する信号処理回路と、 前記ロールの一回転を周期として前記信号処理回路の出
   力データを区分けし、その区分データの少なくとも３周
   期分を記憶する記憶エリアを有するとともに、記憶した
   区分データを所定の周期毎に書き換えを行うようにした
   記憶回路と、 前記記憶回路に先に記憶された区分データと次の周期で
   記憶した区分データとを減算処理して前記ローラに起因
   するノイズ成分を除去した差分データを得る演算手段と
   を備え、 前記差分データから金属帯の欠陥の有無を検出すること
   を特徴とする金属帯磁気探傷装置。
5. 【請求項５】 金属帯の欠陥を検出する金属帯磁気探傷
   方法に於いて、 前記金属帯磁気探傷器の磁気センサが前記金属帯が走行
   するロールに近接して配置した前記磁気センサの出力を
   信号処理回路によってデジタル信号に変換し、前記ロー
   ルの一回転を周期として前記デジタル信号に変換したデ
   ータを時分割して区分けした区分データを記憶回路に記
   憶し、前記記憶回路に記憶した前後の区分データを読み
   出して、演算処理によって前後の区分データを減算処理
   して差分データを作成し、前記差分データから前記金属
   帯の欠陥の有無を検出することを特徴とする金属帯磁気
   探傷方法。
6. 【請求項６】 金属帯の欠陥を検出する金属帯磁気探傷
   装置に於いて、 前記金属帯磁気探傷装置が磁気探傷器と前記磁気探傷器
   の出力を処理する信号処理手段とを具備し、前記磁気探
   傷器又は前記磁気探傷器の磁気センサに、前記金属帯の
   走行に応じて回動する従動車輪を設けたことを特徴とす
   る金属帯磁気探傷装置。
7. 【請求項７】 金属帯の欠陥を検出する金属帯磁気探傷
   装置に於いて、 前記金属帯磁気探傷装置が磁気探傷器と前記磁気探傷器
   の出力を処理する信号処理手段とを具備し、前記磁気探
   傷器又は前記磁気探傷器の磁気センサに、前記金属帯の
   走行に応じて回動する従動車輪を設け、前記磁気探傷器
   又は前記磁気センサをシリンダ可動軸に固定したシリン
   ダとを具備することを特徴とする金属帯磁気探傷装置。