JPS586457A - 鋼材の熱間渦流探傷方法 - Google Patents
鋼材の熱間渦流探傷方法Info
- Publication number
- JPS586457A JPS586457A JP56104587A JP10458781A JPS586457A JP S586457 A JPS586457 A JP S586457A JP 56104587 A JP56104587 A JP 56104587A JP 10458781 A JP10458781 A JP 10458781A JP S586457 A JPS586457 A JP S586457A
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- JP
- Japan
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- coil
- eddy current
- detection coil
- detection
- steel material
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
- G01N27/9006—Details, e.g. in the structure or functioning of sensors
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鋼材の熱間渦流探傷方法に関する。
従来より、鋼材の熱間渦流探傷においては第１図に示す
ような円筒型コイルを用い、このコイルに交流電流を流
して検出コイルとし、これを鋼材に接近させて鋼材に渦
電流を流し、鋼材面の疵による検出コイルのインピーダ
ンス変化を検知している。ところで、周知のように鋼【
＄磁気変態点を有しており、磁気変態点より低い温度に
おいては鋼は強磁性体であり、磁気変態点より高い温度
では鋼は常磁性体となる。従って鋼材の熱間渦流探傷に
おいては、磁気変態点より低い温度範囲と高い温度範囲
では被検材の透磁率が異なるので、従来は、両温度範囲
を同一探傷条件（同一検出コイル。
ような円筒型コイルを用い、このコイルに交流電流を流
して検出コイルとし、これを鋼材に接近させて鋼材に渦
電流を流し、鋼材面の疵による検出コイルのインピーダ
ンス変化を検知している。ところで、周知のように鋼【
＄磁気変態点を有しており、磁気変態点より低い温度に
おいては鋼は強磁性体であり、磁気変態点より高い温度
では鋼は常磁性体となる。従って鋼材の熱間渦流探傷に
おいては、磁気変態点より低い温度範囲と高い温度範囲
では被検材の透磁率が異なるので、従来は、両温度範囲
を同一探傷条件（同一検出コイル。
同一励振周波数）で探傷することが出来なかった。
第２図は被検材の温度と検出コイルの出力との関係を示
す実験デーグーの例である。被検材の温度を変えながら
一定速度で移動させたときの検出コイルの出力信号の大
きさを縦軸に、時刻（被検材の移動方向にみた位置）を
横軸にとったとぎ、第１図に示すような従来の検出コイ
ル（Ｉ）の出力信号は、第２図に示すように磁気変態点
（約７７０℃）近傍およびそれ以下の温度範囲において
は温度変化にともなう透磁率の変化が大きく、検出コイ
ルの出力信号の波形が大きく乱れ、予じめ被検材に付し
た人工疵に対応する疵信号波形Ｓ、を弁別できない。被
検材の温度が磁気変態領域（磁気変態点を含む４０℃位
の温度範囲）より高い温度範囲においては、透磁率はほ
ぼ１となり、温度変化にともなう透磁率の変化も小さい
ので検出コイルの（１）出力信号は安定し、予じめ付し
た人工疵に対応する疵信号波形Ｓ２の弁別は容易である
。この様な実験データーからも明らかなように、同一検
出コイル、同一励振周波数で磁気変態点より低い温度範
囲と高い温度範囲の両温度範囲を探傷することはできな
いので、従来は、温度範囲によって検出コイルの寸法や
励振周波数を変えて探傷していた。
す実験デーグーの例である。被検材の温度を変えながら
一定速度で移動させたときの検出コイルの出力信号の大
きさを縦軸に、時刻（被検材の移動方向にみた位置）を
横軸にとったとぎ、第１図に示すような従来の検出コイ
ル（Ｉ）の出力信号は、第２図に示すように磁気変態点
（約７７０℃）近傍およびそれ以下の温度範囲において
は温度変化にともなう透磁率の変化が大きく、検出コイ
ルの出力信号の波形が大きく乱れ、予じめ被検材に付し
た人工疵に対応する疵信号波形Ｓ、を弁別できない。被
検材の温度が磁気変態領域（磁気変態点を含む４０℃位
の温度範囲）より高い温度範囲においては、透磁率はほ
ぼ１となり、温度変化にともなう透磁率の変化も小さい
ので検出コイルの（１）出力信号は安定し、予じめ付し
た人工疵に対応する疵信号波形Ｓ２の弁別は容易である
。この様な実験データーからも明らかなように、同一検
出コイル、同一励振周波数で磁気変態点より低い温度範
囲と高い温度範囲の両温度範囲を探傷することはできな
いので、従来は、温度範囲によって検出コイルの寸法や
励振周波数を変えて探傷していた。
しかしながら、このような従来の探傷方法では、同一被
検材について、温度が前記両温度範囲にまたがる場合は
、検出コイルや励振周波数の切替装置が必要であり、装
置の構成が複雑となって費用や保守の点で問題がある。
検材について、温度が前記両温度範囲にまたがる場合は
、検出コイルや励振周波数の切替装置が必要であり、装
置の構成が複雑となって費用や保守の点で問題がある。
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもの
で、その目的は、検出コイルの切換えおよび励振周波数
の切換えを行なわずに、磁き変態領域の上下にまたがる
温度範囲の被検材の探傷を行ないうる鋼材の熱間渦流探
傷方法を提供することである。
で、その目的は、検出コイルの切換えおよび励振周波数
の切換えを行なわずに、磁き変態領域の上下にまたがる
温度範囲の被検材の探傷を行ないうる鋼材の熱間渦流探
傷方法を提供することである。
この目的を達成するため、本発明者等は検出コイルの形
状を種々変えて、前記したような実験を行ない次の知見
を得た。すなわち検出コイルを励振したとき被検材に生
じる渦電流の主成分が同一の方向に揃うようなコイル構
造とし、この検出コイルを被検材の疵の主方向と渦電流
の主成分の方向とが直交するように配置すれば、検出コ
イルを比較的小さくしても疵検出感度は高く、かつ被検
材の温度が磁気変態点より低い温度範囲においても検出
コイルの出力信号の乱れは小さく、同一探傷条件で磁気
変態点より低い温度範囲を高い温度範囲の両温度範囲を
実用的に充分な疵検出感度で探傷可能なことを見出した
。上記したような、渦電流の主成分の方向が同一の方向
に揃うようにするための検出コイルの構造は、例えば第
３ａ図および第３ｂ図に示すように、被検材に対向する
面（図の下面）に同じ方向になるように直線状に導線を
巻いたものであればよい。図中Ｃは巻枠、Ｗは導線であ
る。第３ａ図および第３ｂ図に示したような巻線形状の
コイル（１０を励振したときに、被検材に生じる渦電流
は、第４ａ図に示すように、その主成分の方向が同じ方
向に揃ったものとなる。なお、第４ｂ図は従来の円筒型
コイルの場合の渦電流の方向を示す。
状を種々変えて、前記したような実験を行ない次の知見
を得た。すなわち検出コイルを励振したとき被検材に生
じる渦電流の主成分が同一の方向に揃うようなコイル構
造とし、この検出コイルを被検材の疵の主方向と渦電流
の主成分の方向とが直交するように配置すれば、検出コ
イルを比較的小さくしても疵検出感度は高く、かつ被検
材の温度が磁気変態点より低い温度範囲においても検出
コイルの出力信号の乱れは小さく、同一探傷条件で磁気
変態点より低い温度範囲を高い温度範囲の両温度範囲を
実用的に充分な疵検出感度で探傷可能なことを見出した
。上記したような、渦電流の主成分の方向が同一の方向
に揃うようにするための検出コイルの構造は、例えば第
３ａ図および第３ｂ図に示すように、被検材に対向する
面（図の下面）に同じ方向になるように直線状に導線を
巻いたものであればよい。図中Ｃは巻枠、Ｗは導線であ
る。第３ａ図および第３ｂ図に示したような巻線形状の
コイル（１０を励振したときに、被検材に生じる渦電流
は、第４ａ図に示すように、その主成分の方向が同じ方
向に揃ったものとなる。なお、第４ｂ図は従来の円筒型
コイルの場合の渦電流の方向を示す。
コイルの底面（被検材に対向する面）の辺の長さく第４
ａ図の！で示す長さ）は被検材の表面状態などによって
適切な長さとする必要があり、たとえば連続鋳造スラブ
の場合は、鋳造時の鋳型オシレーションに対応した８Ｕ
程度のピンチのオシレーションマーク（表面凹凸）の影
響を受けなむ）ようにするために、辺の長さ！は２０．
程度とする。
ａ図の！で示す長さ）は被検材の表面状態などによって
適切な長さとする必要があり、たとえば連続鋳造スラブ
の場合は、鋳造時の鋳型オシレーションに対応した８Ｕ
程度のピンチのオシレーションマーク（表面凹凸）の影
響を受けなむ）ようにするために、辺の長さ！は２０．
程度とする。
又コイル底面の幅（第４ａ図のＷで示す）は検出したい
疵の最小長さによって適切な幅とすればよく、前記連続
鋳造スラブの場合は５〜１０１Ｊ位が適当である。
疵の最小長さによって適切な幅とすればよく、前記連続
鋳造スラブの場合は５〜１０１Ｊ位が適当である。
本発明において使用する検出コイル（ＩＩ）のうち第３
ａ図に示す態様のものを使用したときの検出コイル（Ｉ
Ｉ）の出力電圧の測定データの一例を第２図に示す。第
２図から明らかなように、本発明で得られる信号（検出
コイル（Ｉｌ）の出力電圧）は磁気変態領域を除く全温
度範囲において安定しており、人工疵に対応する疵信号
波形ｓ’、 、 ｓ’２ も明瞭に弁別できる。本発
明において使用する検出コイル（ｎ）が従来の円筒型コ
イルに比してこのように安定した信号が得られるのは、
前述したように、同じ疵検出感度に対して、相対的に検
出コイルを小さくできるからである。また、被検材の疵
の発生形態が予じめ判っている場合には、疵の主方向に
対して渦電流の主成分の方向が直交するように検出コイ
ルを配置することにより、同じ疵に対して相対的に大き
な疵信号が得られる。
ａ図に示す態様のものを使用したときの検出コイル（Ｉ
Ｉ）の出力電圧の測定データの一例を第２図に示す。第
２図から明らかなように、本発明で得られる信号（検出
コイル（Ｉｌ）の出力電圧）は磁気変態領域を除く全温
度範囲において安定しており、人工疵に対応する疵信号
波形ｓ’、 、 ｓ’２ も明瞭に弁別できる。本発
明において使用する検出コイル（ｎ）が従来の円筒型コ
イルに比してこのように安定した信号が得られるのは、
前述したように、同じ疵検出感度に対して、相対的に検
出コイルを小さくできるからである。また、被検材の疵
の発生形態が予じめ判っている場合には、疵の主方向に
対して渦電流の主成分の方向が直交するように検出コイ
ルを配置することにより、同じ疵に対して相対的に大き
な疵信号が得られる。
本発明の方法により実際の探傷を行なう場合には検出コ
イル（Ｉｔ）は、従来の円筒型コイルの場合と同様に、
２個１対のコイルを各コイルがプリフジ回路の１辺を構
成するように接続するか、あるいは２個１対のコイルを
差動接続するかして用い、被検材の疵の発生形態が予じ
め判っている場合は、疵の主方向に対して渦電流の主成
分の方向が直交するように検出コイル（Ｉｔ）を配置す
る。例えば連続鋳造スラブの場合は、問題となる疵のほ
とんどはスラブの幅方向に主方向を持つ疵であるので、
検出コイルは、渦電流の主成分の方向がスラブ長手方向
となるように配置する（スラブ長手方向に主方向をもつ
疵を検出するときは、渦電流の主成分の方向がスラブ幅
方向となるように検出コイルを配置し、コイルをスラブ
に対し相対的にスラブ幅方向に走査する）。検出コイル
の励振周波数は、鋼材の場合、４〜３２ＫＨ幼範囲が適
しており、被検材の表面状態や検出すべき疵の大きさな
どに応じてこの範囲内の適切な周波数を選定すれば良く
、たとえば連続鋳造スラブの場合は８ＫＨｚ程度が適当
である。
イル（Ｉｔ）は、従来の円筒型コイルの場合と同様に、
２個１対のコイルを各コイルがプリフジ回路の１辺を構
成するように接続するか、あるいは２個１対のコイルを
差動接続するかして用い、被検材の疵の発生形態が予じ
め判っている場合は、疵の主方向に対して渦電流の主成
分の方向が直交するように検出コイル（Ｉｔ）を配置す
る。例えば連続鋳造スラブの場合は、問題となる疵のほ
とんどはスラブの幅方向に主方向を持つ疵であるので、
検出コイルは、渦電流の主成分の方向がスラブ長手方向
となるように配置する（スラブ長手方向に主方向をもつ
疵を検出するときは、渦電流の主成分の方向がスラブ幅
方向となるように検出コイルを配置し、コイルをスラブ
に対し相対的にスラブ幅方向に走査する）。検出コイル
の励振周波数は、鋼材の場合、４〜３２ＫＨ幼範囲が適
しており、被検材の表面状態や検出すべき疵の大きさな
どに応じてこの範囲内の適切な周波数を選定すれば良く
、たとえば連続鋳造スラブの場合は８ＫＨｚ程度が適当
である。
以上述べたように、たとえば連続鋳造機から出て来たス
ラブを探傷する場合、スラブの温度は、スラブ全面につ
いて必らずしも均一ではなく、部位によって磁気変態領
域より高いときや低いときがあるので、従来の円筒型コ
イルを用いる探傷方法では同一探傷条件で連続探傷でき
なかったが、本発明の方法を用いることにより、探傷条
件（検出コイルの特性および励振周波数）を変えること
なく連続的に探傷を行ないうる。
ラブを探傷する場合、スラブの温度は、スラブ全面につ
いて必らずしも均一ではなく、部位によって磁気変態領
域より高いときや低いときがあるので、従来の円筒型コ
イルを用いる探傷方法では同一探傷条件で連続探傷でき
なかったが、本発明の方法を用いることにより、探傷条
件（検出コイルの特性および励振周波数）を変えること
なく連続的に探傷を行ないうる。
第１図は従来の渦流探傷に用いられる検出コイル（１）
を示す斜視図、第２図は従来の検出信号（検出コイル（
１）の出力電圧）と、本発明の検出信号（検出コイル（
損の出力電圧）の被検材の温度に対する特性の一例を示
すタイムチャート、第３ａ図および第３ｂ図はそれぞれ
本発明において使用する検出コイル（Ｉｔ）の形状の１
つの態様を示す斜視図、第４ａ図および第４ｂ図はそれ
ぞれ本発明および従来の方法における渦電流の方向を示
す平面図である。 Ｃ：巻 枠 Ｗ：導 線
を示す斜視図、第２図は従来の検出信号（検出コイル（
１）の出力電圧）と、本発明の検出信号（検出コイル（
損の出力電圧）の被検材の温度に対する特性の一例を示
すタイムチャート、第３ａ図および第３ｂ図はそれぞれ
本発明において使用する検出コイル（Ｉｔ）の形状の１
つの態様を示す斜視図、第４ａ図および第４ｂ図はそれ
ぞれ本発明および従来の方法における渦電流の方向を示
す平面図である。 Ｃ：巻 枠 Ｗ：導 線
Claims (1)
- 鋼材の熱間渦流探傷において、被検材に対向する面に１
方向の直線状巻線を有する検出コイルを用い、該検出コ
イルの励振周波数を４〜３２ＫＨ２の範囲のなかの１つ
の周波数として、被検部の温度が磁気変態領域より高い
温度範囲と低い温度範囲にまたがる被検材を同一の前記
検出コイルを用いて探傷することを特徴とする鋼材の熱
間渦流探傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56104587A JPS586457A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 鋼材の熱間渦流探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56104587A JPS586457A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 鋼材の熱間渦流探傷方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS586457A true JPS586457A (ja) | 1983-01-14 |
Family
ID=14384563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56104587A Pending JPS586457A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 鋼材の熱間渦流探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS586457A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4886274A (en) * | 1987-11-24 | 1989-12-12 | Young Go Park | Portable practicing putting green |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54108685A (en) * | 1978-02-14 | 1979-08-25 | Erekutoronikusu Kiyooto Kk | Eddy current flaw detector |
-
1981
- 1981-07-03 JP JP56104587A patent/JPS586457A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54108685A (en) * | 1978-02-14 | 1979-08-25 | Erekutoronikusu Kiyooto Kk | Eddy current flaw detector |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4886274A (en) * | 1987-11-24 | 1989-12-12 | Young Go Park | Portable practicing putting green |
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