JPS59226853A - 鋼材における螢光磁粉探傷方法 - Google Patents

鋼材における螢光磁粉探傷方法

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JPS59226853A
JPS59226853A JP10125683A JP10125683A JPS59226853A JP S59226853 A JPS59226853 A JP S59226853A JP 10125683 A JP10125683 A JP 10125683A JP 10125683 A JP10125683 A JP 10125683A JP S59226853 A JPS59226853 A JP S59226853A
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JP
Japan
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luminance value
value
magnetic powder
flaw
steel
Prior art date
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Pending
Application number
JP10125683A
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English (en)
Inventor
Toshio Endo
敏夫 遠藤
Katsuhiro Kojima
小島 勝洋
Takao Yukifuki
雪吹 隆夫
Tsugio Kondo
近藤 次男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59226853A publication Critical patent/JPS59226853A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、磁化させた鋼材の表面に螢光磁粉を付着さ
せ、その付着させた磁粉から発せられる光の輝度値が、
付着密度の高い傷の箇所と付着密度の低いその他の箇所
とで高低異方ることを利用して、その輝度値を判別する
ことにより上記鋼材に存在する傷を検出するようにした
鋼材における螢光磁粉探傷方法に関するものである。
従来よシこの種の検出方法にあっては、上記鋼材の表面
に付着した螢光磁粉から発せられる光の輝度値を測定し
、その輝度値が一定の値よシも高いか低いかを判別する
ことによって傷が存在するか否かを判別している。しか
しながらこのような方法は、鋼材表面に対する螢光磁粉
の付着密度が全体的に高い部分や全体的に低い部分が交
互に存在したシすると、前者の部分では傷が無い場所に
おいても比較的高い輝度値が得られ、後者の部分では傷
のある場所でも比較的低い輝度値が得られる為、前者の
部分では傷が無い場所を傷あシと誤って判断してしまっ
たり、後者の部分では傷のある場所を傷無しと誤って判
断してしまったシする欠点があった。
そこで本発明は上述の欠点を除くようにしたもので、輝
度値の高低によって傷の有無を判別するものであっても
、上記のような鋼材表面の各部における磁粉の付着密度
の高低に左右されることなく、傷の存在を正確に判別す
ることのできる鋼材における螢光磁粉探傷方法の提供を
目的とする。
以下本願の実施例を示す図面について説明する。
螢光自動探傷装置をブロックで示す第1図において、1
は周知の磁化装置、2は周知の磁粉散布装置、3は傷検
出装置、4は周知のマーキング装置を夫々示し、傷の検
出が行なわれるべき製材は各装置に対して矢印で示され
る様な順に送られる様になっている。即ち鋼材は磁化装
置1によって周知の如く磁化され、磁粉散布装置によっ
てその鋼材に向けて螢光磁粉が水を媒体として散布され
る。
その結果、鋼材において傷が存在する部分には漏洩磁束
が生じている為その部分に螢光磁粉が多く付着する。上
記の梯に螢光磁粉を付着させられた鋼材は次に検出装置
3によって傷の検出が行なわれる。そしてその傷の検出
が行なわれたならばマーキング装置4によ−て傷の箇所
にマークが周知の如く付される。尚上記磁粉散布装置2
とし、では水を媒体とする手段以外の任意の手段を利用
することも可能である。
次に上記傷検出装置3について第2図乃至第6図を参照
して詳しく説明する。′まず周知の鋼材5において、6
は傷及びその部分に付着した螢光磁粉を示し、その付着
密度は高いものとなっている。
7aは鋼材5の表面に付着した磁粉子、7bは点在する
磁粉を夫々示し、これらは上記部の部分に比べ、付着密
度については低く、また面積的にはずっと広いものとな
っている。次に上記検出装置3において、8は鋼材5の
表面に紫外線を照射する梯にしたブラックライト、10
は螢光磁粉から発せられる光を検出する様にしたテレビ
カメラ、11は検出したビデオ信号の中から各水平、垂
直同期信号を取シ出すビデオ信号制御回路、枝はアナロ
グ信号である上記ビデオ信号をA/D変換しディジタル
化する高速のA/D変換回路、比はA/D変換された結
果を記憶する原画像信号記憶回路、14 、14・・・
は夫々カウンタで、各々は夫々相異なる輝度レベルを個
別に加算するように構成しである。15ハスレツジホー
ルドレベル(以下8Hレベルと略記する)を決定する回
路、10は原画像信号の中から回路15で設定されたS
Rレベル以下の信号をカットする比較回路、17は比較
回路16による比較の結果を傷信号として記憶する記憶
回路で、これはマーキング装置4に接続されている。
上記構成の傷検出装置3にあっては、その装置3が配置
された場所に鋼材5が送られてくるとブラックライト8
から紫外線が鋼材に向は照射される。すると鋼材に付着
している螢光磁粉は、付着密度が高い所では強い螢光を
低い所では弱い螢光を夫々発する。この状態において、
テレビカメラ10、信号処理回路H等は、長寸の鋼材5
においてテレビカメラ10の正]I11に到来した部分
の表面を多数の仮想的な小領域に分割すると共に各々の
領域において上記螢光磁粉から発せられる光の輝度値を
測定する。測定された輝度値はA/D変換回路しを経て
記憶回路Bに記憶される。各カウンタ14゜14・・・
は各々に予め設定されている輝度値(輝度レベル)の信
号が記憶回路邦にどれだけの数だけ記憶されているかを
カウントする。即ち、各々に予め設定されている輝度値
と同じ輝度値の小領域がいくつあるかを夫々個別にカウ
ントする。カウンタ14 、14・・・がそのようなカ
ウントを行なってしまうと、SRレベル決定回路】5は
それらからの信号を受けて、それらを相対的に低い輝度
値のグループと相対的に高い輝度値とに分類する。
この分類の場合、相対的に低い輝度値のグループにはカ
ウント数の多いカウンタ14が分類され、高い輝度値の
グループにはカウント数の少ないカウンタ14が分類さ
れる。更に上記S■レベル決決定回路上上記相対的に低
い輝度値のグループと相対的に高い輝度値のグループと
の境界付近の輝度値を基準値即ち8Hレベルとして検出
する。すると比較回路ieは回路Bに記憶されている多
数の輝度値と上記S■レベルとを比較し、8Hレベルよ
りも高い輝度値となっている小領域を傷の存在する小領
域と判別して、それに対応する信号を記憶回路17に記
憶させる。記憶回路17に記憶された信号はマーキング
装置4に伝えられ、銀材5がそのマーキング装置4の置
かれた場所に到達した時に、そのマーキング装置4によ
って上記検出された傷に正確に対応する位置に傷の位置
を示す為のマーキングが行なわれる。
次に上記テレビカメラ10及び回路n乃至17による信
号の処理操作について更に説明すれば次の通シである。
即ち、テレビカメラ10からのビデオ信号をビデオ信号
処理回路11によって第5図に示すように、水平(ロ)
、垂直(至)方向を各々多数に、−例として2j乙に分
割し、2j乙×256の画素4(小領域)を生成する。
さらに、A/D変換回路νにて各画素の輝度レベル(輝
度値)を決定し、H,V位置に対応させて配列した記憶
回路詔にそのレベルを記憶させる。カウンタ14 、1
4・・・は多数のyR度分解レベルの個数、−例として
、231゜たけ配置され、各カウンタ14は輝度レベル
θ、へコ、・・・、 23;!;に対応づけられている
。そしてカウンタ14は原画像信号記憶回路Uに記憶さ
れたすべての画素の輝度レベルを読み取シカウントして
いく。全画素の輝度レベルのカウントが終了したのち、
S■レベル設定回路15はカウント結果を検出し、第6
図に示す輝度レベルのヒストグラムを求める。即ち、各
輝度レベルのところに全画素のうちの何%の画素が夫々
分布しているかを求める。そして回路L5は更に、その
ヒストグラムから、分布が急変している輝度レベル(即
ち、相対的に低い輝度レベルでしかもそのような輝度レ
ベルとなっている画素の数が多い輝度レベルの範囲と、
相対的に高い輝度レベルでしかもそのような輝度レベル
となっている画素の数が著しく少ない輝度レベルの範囲
との境界のレベル)を8HレベルDとして決定する。比
較回路16は、第5図に示される如く、原画像信号記憶
回路13に記憶されている各画素の輝度レベル(イ)と
上記8HレベルDとの比較をおこない、8HレベルD以
下のレベルの画素は70′として、またSIJレベルD
以上のレベルの画素はその棟まのレベルを、原画像信号
記憶回路用と全く同様の■、■位置に対応配列された傷
信号記憶回路17に結果を記憶させる。(以上の動作は
マイクロコンピュータによって極めて容易に実現できる
。) 以上のようにして行なう傷の判別は、順次テレビカメラ
エ0の正面に送られてくる銅材5各部分部分について夫
々行なわれる。即ちそれらの部分部分ニオいてS■レベ
ルが決定され、それに基づいて傷の判別が行なわれる。
その結果、上記部分部分毎に夫々螢光磁粉の付着密度が
高かったり低かったりして、それら各部から発せられる
光の輝度値(回路13に記憶される輝度レベル)が第弘
図(ロ)あるいは(ハ)で示される如く高かったシある
いは低かったシしても、各々に応じてS■レベルが夫々
U。
D′で示されるように設定される結果、背景雑音(磁粉
雫7aや点在磁粉など螢光磁粉の付着密度の低いものか
ら得られる信号)は背景雑音として切シ捨て、傷信号(
傷即ち螢光磁粉の付着密度の高いものから得られる信号
)は傷信号として得ることができる。これにより、傷の
存在を正確に判別することができる。
尚上記付着密度が高かったり低かったりする原因として
は次のようなものがある。
(1)Wi材表面の性状の違い。
(2)散布装置によって散布される磁粉の濃度の違い。
(3)ブラックライトからの紫外線の強さの違い。
(4)断面が角の籠利に対し上方から磁粉溶製をふりか
ける場合において、上側に位置する面であるか下側に位
置する面であるかの違い。
以上のようにこの発明にあっては、 (イ)鋼材5の表面においてそこに存在する傷6が視認
し難いものであっても、それを検出しようとする場合、
銅材5を磁化させることによって、上記傷6の部分とそ
れ以外の部分とでは螢光磁粉の付着密度を夫々高低に異
ならしめ、傷6の部分からは強い光によって高い輝度値
を、その他の部分からはそれよシも弱い光によって低い
輝度値を得るようにすることができて上記視認し難い傷
を上記輝度値の高低によって容易に判別できる効果があ
る。
(ロ)しかも上記傷の判別の場合、予め鋼材5に付着さ
れられた螢光磁粉の密度が全体的に濃くて全体的に高い
輝度値が得られる部分や、あるいは反対に密度が全体的
に薄くて全体的に低い輝度値が得られる部分が交互にあ
ったシする場合など、単に輝度値が所定の値よシも高い
か低いかだけの判断では傷かどうかの判別を行ない難い
状況下にあっても1本発明は上記輝度値の測定に当って
はh材の一部の表面を多数の小領域に分けて各々の小領
域の輝度値を測定し、それらの小領域の各々の輝度値の
うち、相対的に低い輝度値のグループと、相対的に高い
輝度値のグループとに分類し、しかもその分類に当フて
は相対的に低い輝度値の小領域の数が著しく多くて、相
対的に高い輝度値の小領域の数が著しく少なくなるよう
に分類し、上記相対的に低い輝度値のグループと、高い
輝度値のグループとの境界付近の輝度値を基準値として
傷の存在を判別するようにしたものであるから、上記の
ような状況に左右されることなく傷の存在を正確に判別
できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
図面は本願の実施例を示すもので、第1図は螢光自動探
傷装置のブロック図、第2図は傷検出装置のブロック図
、第3図は鋼材の斜視図、第を図ハ輝度レベルとスレッ
シホールドレベルとの関係を示す図、第!;図は鋼材表
面の仮想的な分割の様子を示す図、第3図は輝度レベル
の分布の一例を示す図。 5・・・鋼材、6・・・傷。 第2図 第3図 第5図 i6 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 鋼材に対しそれを磁化させる工程と、その鋼材に螢光磁
    粉を付着させる工程を施して、鋼材の表面において傷の
    存在する部分にはその他の部分に比べて螢光磁粉を密に
    付着させ、然る後、鋼材の表面の各部においてそこに付
    着した螢光磁粉から発せられる光の輝度値を測定し、そ
    の輝度値の高低によって傷の存在を判別するようにして
    いる方法において、上記輝度値の測定に当っては鋼材の
    一部の表面を多数の小領域に分けて各々の小領域の輝度
    値を測定し、それらの小領域の各々の輝度値のうち、相
    対的に低い輝度値のグループと、相対的に高い輝度値の
    グループとに分類し、しかもその分類に当っては相対的
    に低い輝度値の小領域の数が著しく多くて、相対的に高
    い輝度値の小領域の数が著しく少なくなるように分類し
    、上記相対的に低い輝度値のグループと、高い輝度値の
    グループとの境界付近の輝度値を基準値として傷の存在
    を判別するようにしたことを鋼材における螢光磁粉探傷
    方法。
JP10125683A 1983-06-07 1983-06-07 鋼材における螢光磁粉探傷方法 Pending JPS59226853A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5003831A (en) * 1989-03-10 1991-04-02 Isotopenforschung Dr. Sauerwein Gmbh Process for monitoring a device for automatically detecting and evaluating surface cracks
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EP0563897A1 (en) * 1992-03-30 1993-10-06 Fuji Photo Film Co., Ltd. Defect inspection system
WO1996013719A1 (de) * 1994-10-30 1996-05-09 Tiede Gmbh & Co., Rissprüfanlagen Automatische fehlererkennungsanlage für rissprüfung
CN102183578A (zh) * 2010-07-26 2011-09-14 北京聚龙科技发展有限公司 一种轮对荧光磁粉探伤机
CN104034797A (zh) * 2014-06-30 2014-09-10 成都高普石油工程技术有限公司 用于钻杆无损检测的工艺

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CN102183578A (zh) * 2010-07-26 2011-09-14 北京聚龙科技发展有限公司 一种轮对荧光磁粉探伤机
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