JPS59231447A - パルス電流による変態量率の測定方法 - Google Patents
パルス電流による変態量率の測定方法Info
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- JPS59231447A JPS59231447A JP10731583A JP10731583A JPS59231447A JP S59231447 A JPS59231447 A JP S59231447A JP 10731583 A JP10731583 A JP 10731583A JP 10731583 A JP10731583 A JP 10731583A JP S59231447 A JPS59231447 A JP S59231447A
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- 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
- G01N27/9046—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 by analysing electrical signals
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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】
この発明は、鋼等の結晶変態、即ち、オーステナイトか
ら、フェライトへの、あるいは、その逆の過程において
生じる電磁気的な変化を検出して、被検体の変態量率を
測定する方法に関するものである。
ら、フェライトへの、あるいは、その逆の過程において
生じる電磁気的な変化を検出して、被検体の変態量率を
測定する方法に関するものである。
従来、変態量率の測定方法として、放射線を利用した方
法や、直流磁界を利用した直流磁界法および、変態過程
に於いて生じる電磁気的変化をコイルインピーダンスの
変化として検出する方法がある。放射線利用した変態量
率の測定方法はオーステナイトからフェライトの変化に
おける格子定数の変化によりｘｉ回折角が変化する事を
利用したものであるが、Ｘ線は被検体に浸透しにくいた
め表層（数１０μ）の情報しかえられないとか、被検体
のバタツキに対して弱いという欠点を有する。
法や、直流磁界を利用した直流磁界法および、変態過程
に於いて生じる電磁気的変化をコイルインピーダンスの
変化として検出する方法がある。放射線利用した変態量
率の測定方法はオーステナイトからフェライトの変化に
おける格子定数の変化によりｘｉ回折角が変化する事を
利用したものであるが、Ｘ線は被検体に浸透しにくいた
め表層（数１０μ）の情報しかえられないとか、被検体
のバタツキに対して弱いという欠点を有する。
直流磁界法は被検体に直流磁界を与え、ホール素子で磁
界を測定するものであるが、変態量率と測定値との間に
著しい非線形性があるとともに、変態が始１って被検体
が強磁性体になると、直流磁界が表層部のみに流れるた
め、変態の開始点近傍しか６１（ｊ定出来ないという欠
点がある。
界を測定するものであるが、変態量率と測定値との間に
著しい非線形性があるとともに、変態が始１って被検体
が強磁性体になると、直流磁界が表層部のみに流れるた
め、変態の開始点近傍しか６１（ｊ定出来ないという欠
点がある。
次に、本発明と同じような変態過程における電磁気的な
変化をコイルで検知する変態量率の測定方法について詳
しく述べる。この種の変態量率の測定方法として、第１
図に示すようなものがある。
変化をコイルで検知する変態量率の測定方法について詳
しく述べる。この種の変態量率の測定方法として、第１
図に示すようなものがある。
図において、１は被検体の変態量の測定に対して、適切
な周波数の正弦波電流を作るだめの発振器、２は変態量
の測定の対象となる板状の被検体で、この被検体２の上
部に近接して置かれている３は被検体２の変態量の変化
を検出するためのセンサ−の役目をする検出コイルで、
４は検出コイル３のインピーダンスの変化を検知するだ
めのブリッジ回路で、５はブリッジ回路の検出信号を利
用し易い形態に変化させる信号処理装置、６は信号の表
示部を表す。次に動作について説明する。
な周波数の正弦波電流を作るだめの発振器、２は変態量
の測定の対象となる板状の被検体で、この被検体２の上
部に近接して置かれている３は被検体２の変態量の変化
を検出するためのセンサ−の役目をする検出コイルで、
４は検出コイル３のインピーダンスの変化を検知するだ
めのブリッジ回路で、５はブリッジ回路の検出信号を利
用し易い形態に変化させる信号処理装置、６は信号の表
示部を表す。次に動作について説明する。
第１図に示す従来の電磁気的変化をコイルによって検知
する方法は板状の被検体２の近傍に検出コイル３を置い
て、発掘器１によって発生した連続した正弦波電流を検
出コイル３に流す。この場合、被検体２の表面には渦電
流が生じ、コイルのみかけのインピーダンスは変化する
。このコイルインピーダンスに影響を与える渦電ｂ１［
の大きさは、被検体の材質（透磁率、伝導率、センサー
と被検体の距離、その他）に依存するが、被検体がオー
ステナイトからフェライトに変態しつつある場合、被検
体中にはオーステナイトに対してフェライトの占める比
率が大きくなるため、透＋８ ｓ＝は大きく変わる。そ
の結果、被検体の表面を寿がれている渦電流は変化して
、被検体の近傍に置かれている検出コイル３のインピー
ダンスは変化−ｊる。このコイルのインピーダンスの変
化をコイルに続くブリッジ回路４によって検出して、５
の信号処理および６の表示部によって、被検体の変態量
と検出コイルのインピーダンスの変化を関連づけたのが
従来のコイルを使用した変態＠車の測定方法である。
する方法は板状の被検体２の近傍に検出コイル３を置い
て、発掘器１によって発生した連続した正弦波電流を検
出コイル３に流す。この場合、被検体２の表面には渦電
流が生じ、コイルのみかけのインピーダンスは変化する
。このコイルインピーダンスに影響を与える渦電ｂ１［
の大きさは、被検体の材質（透磁率、伝導率、センサー
と被検体の距離、その他）に依存するが、被検体がオー
ステナイトからフェライトに変態しつつある場合、被検
体中にはオーステナイトに対してフェライトの占める比
率が大きくなるため、透＋８ ｓ＝は大きく変わる。そ
の結果、被検体の表面を寿がれている渦電流は変化して
、被検体の近傍に置かれている検出コイル３のインピー
ダンスは変化−ｊる。このコイルのインピーダンスの変
化をコイルに続くブリッジ回路４によって検出して、５
の信号処理および６の表示部によって、被検体の変態量
と検出コイルのインピーダンスの変化を関連づけたのが
従来のコイルを使用した変態＠車の測定方法である。
従来のコイルを利用した変態量率の測定方法は以上のよ
うに構成されているので、板状の被検体の透磁イスの変
化を感知するはかりでなく、その他の因子、特に被検体
と検出コイルとの間隔に鋭敏に反応するので、被検体と
検出コイルとの間隔を一定に保つ事が必要で、また、セ
ンザー出力と変態量率の間には著しい非線型性が存在し
て、変態の開′始点近傍の量を測定する事ができたとし
ても、変態の開始点から終了点までの広い範囲の変態量
率を測定する都ができないなどの欠点が存在した。
うに構成されているので、板状の被検体の透磁イスの変
化を感知するはかりでなく、その他の因子、特に被検体
と検出コイルとの間隔に鋭敏に反応するので、被検体と
検出コイルとの間隔を一定に保つ事が必要で、また、セ
ンザー出力と変態量率の間には著しい非線型性が存在し
て、変態の開′始点近傍の量を測定する事ができたとし
ても、変態の開始点から終了点までの広い範囲の変態量
率を測定する都ができないなどの欠点が存在した。
この発明は上記のような従来の方法の欠点を除去するだ
めになされたもので、送信コイルと受信コイルにコイル
を分割し、板状の被検体を挾んで相対して位置すること
によって、測定対象とセンサーの間隔の影響をほとんど
無視できるようにするとともに、被検体の板厚の広い範
囲に対して、変態の開始点から終了点までを全体にわた
って測定が可能な変態量率測定方法を提供することを目
的とし、被検体の板厚が十分に厚い場合でも測定可能な
変態量率の測定方法を提供する。以下、この発明の一実
施例を図について説明する。
めになされたもので、送信コイルと受信コイルにコイル
を分割し、板状の被検体を挾んで相対して位置すること
によって、測定対象とセンサーの間隔の影響をほとんど
無視できるようにするとともに、被検体の板厚の広い範
囲に対して、変態の開始点から終了点までを全体にわた
って測定が可能な変態量率測定方法を提供することを目
的とし、被検体の板厚が十分に厚い場合でも測定可能な
変態量率の測定方法を提供する。以下、この発明の一実
施例を図について説明する。
第２図において、２１は送信コイル、２２は受信コイル
であシ、板状の被検体２３を挾んで送信コイル２１に相
対した位置に置かれている。２４は送信コイルに被検体
の変態二ケの測定に適切なパルス波を流すだめのパルス
発生器、２５はパルス電流にパワーをあたえるだめのパ
ワーアンプ、２６は受信コイルに生じた電圧を増幅する
だめの増幅器、２７は受信信号を信号処理するための信
号処理回路である。信号処理回路は受信した透過信号と
まわシこみ信号を分離して、所定の変態量率の基準値に
おきかえるだめの回路である。２８は信号処理された信
号の表示部である。次に動作について説明する。
であシ、板状の被検体２３を挾んで送信コイル２１に相
対した位置に置かれている。２４は送信コイルに被検体
の変態二ケの測定に適切なパルス波を流すだめのパルス
発生器、２５はパルス電流にパワーをあたえるだめのパ
ワーアンプ、２６は受信コイルに生じた電圧を増幅する
だめの増幅器、２７は受信信号を信号処理するための信
号処理回路である。信号処理回路は受信した透過信号と
まわシこみ信号を分離して、所定の変態量率の基準値に
おきかえるだめの回路である。２８は信号処理された信
号の表示部である。次に動作について説明する。
送信コイル２１にパルス波を流した場合、周知のごとく
、板状の被検体の表面には渦電流が生じる。この渦電流
は板を下方に伝播していき、受信コイル２２の周囲にパ
ルス状の磁場を作る。この磁場の変化によってコイル２
２０両端に電圧が誘起されるが、パルス電流工を次式と
した場合、近似的に、 ｌ−１（ｔ） （ｎＴ≦ｔ＜ ｎＴ 十ｔｏ ）＝
０ （ｎＴ十ｔ、）≦ｔ＜ （ｎ＋１ ） Ｔ
）ただし、ｎ＝０．１．２＋ ３ｔ・・・・曲・中心周
波数をｆとすると 誘起電圧Ｖ： 伝播時間Δｔ： ｆ：周波数 ｄ：被検体の板厚 透過速度Ｖ： と近似的になる。この渦電流の透過速度Ｖはｆ＝ＩＫｈ
ｚ、 ｐ＝ １５０ ｘ ４ πｘ １０−’Ｈ／ｍ、
ａ＝ ８ Ｘ １０’／ｍ５ｄ＝３朝で、約３ｍ／ｓ
ｅｃで電磁波の進行速度３×１０’ｍ／ｓｅｃに比較し
て非常に小さい。本発明はこの事を利用している。すな
わち、第３図に示すような、透過信号３０によって生じ
る誘起電圧■は、板をまわシこんでくる信号３１によっ
て生じる誘起電圧ＶＥによって埋もれてしまうが、被検
体を透過してくる信号は被検体ｆ：まわシこんでくる信
号に比べてΔｔだけ遅れるため、被検体を透過してくる
信号とまわりこんでくる信号を分離する事が可能となる
。
、板状の被検体の表面には渦電流が生じる。この渦電流
は板を下方に伝播していき、受信コイル２２の周囲にパ
ルス状の磁場を作る。この磁場の変化によってコイル２
２０両端に電圧が誘起されるが、パルス電流工を次式と
した場合、近似的に、 ｌ−１（ｔ） （ｎＴ≦ｔ＜ ｎＴ 十ｔｏ ）＝
０ （ｎＴ十ｔ、）≦ｔ＜ （ｎ＋１ ） Ｔ
）ただし、ｎ＝０．１．２＋ ３ｔ・・・・曲・中心周
波数をｆとすると 誘起電圧Ｖ： 伝播時間Δｔ： ｆ：周波数 ｄ：被検体の板厚 透過速度Ｖ： と近似的になる。この渦電流の透過速度Ｖはｆ＝ＩＫｈ
ｚ、 ｐ＝ １５０ ｘ ４ πｘ １０−’Ｈ／ｍ、
ａ＝ ８ Ｘ １０’／ｍ５ｄ＝３朝で、約３ｍ／ｓ
ｅｃで電磁波の進行速度３×１０’ｍ／ｓｅｃに比較し
て非常に小さい。本発明はこの事を利用している。すな
わち、第３図に示すような、透過信号３０によって生じ
る誘起電圧■は、板をまわシこんでくる信号３１によっ
て生じる誘起電圧ＶＥによって埋もれてしまうが、被検
体を透過してくる信号は被検体ｆ：まわシこんでくる信
号に比べてΔｔだけ遅れるため、被検体を透過してくる
信号とまわりこんでくる信号を分離する事が可能となる
。
第４図に送信パルスの形状と変態進行に伴う受信パルス
の形状を一例を示している。第４図（１１は送信パルス
の波形、（２）は変態量率０チのときの受信波形、（３
）は変態量率２０チのときの受信波形、（４）は変態量
率４０チのときの波形、（５）は変態量率８０％のとき
の受信波形である。一方まわりこみ信号は： Ｖ＝Ｖｇ （ｔ） （ｎＴ ’、 ｔ ＜ ｎＴ
十ｔｏ ）＝Ｏ（ｎＴ＋ｔｏ≦ｔ（（ｎ＋１） Ｔ
）となる。したがって、受信コイル２２で受信された信
号を増幅器２６によって増幅し信号処理回路２７におい
て、ｎＴ ＋ ｔ０≦ｔ＜（ｎ＋１）Ｔのみの信号に着
目すると、まわりこみ信号の効果を消去する事が可能と
なる。このように、まわりこみ信号と透過信号が分離さ
れ、この透過信号の大きさによって、変態量率を計算し
、表示部２８で表示する。他の実施例として、信号処理
回路２７においてまわりこみ信号と透過信号を分離し、
透過信号の大きさによって変態量率を求めたが、透過信
号の時間遅れを調べる事によって変態量率をもとめる事
が可能である。
の形状を一例を示している。第４図（１１は送信パルス
の波形、（２）は変態量率０チのときの受信波形、（３
）は変態量率２０チのときの受信波形、（４）は変態量
率４０チのときの波形、（５）は変態量率８０％のとき
の受信波形である。一方まわりこみ信号は： Ｖ＝Ｖｇ （ｔ） （ｎＴ ’、 ｔ ＜ ｎＴ
十ｔｏ ）＝Ｏ（ｎＴ＋ｔｏ≦ｔ（（ｎ＋１） Ｔ
）となる。したがって、受信コイル２２で受信された信
号を増幅器２６によって増幅し信号処理回路２７におい
て、ｎＴ ＋ ｔ０≦ｔ＜（ｎ＋１）Ｔのみの信号に着
目すると、まわりこみ信号の効果を消去する事が可能と
なる。このように、まわりこみ信号と透過信号が分離さ
れ、この透過信号の大きさによって、変態量率を計算し
、表示部２８で表示する。他の実施例として、信号処理
回路２７においてまわりこみ信号と透過信号を分離し、
透過信号の大きさによって変態量率を求めたが、透過信
号の時間遅れを調べる事によって変態量率をもとめる事
が可能である。
以上のように、この発明によれば、送信コイルと受信コ
イルを測定対象を挾んで、相対しておくように構成した
ため、測定対象は送信コイルと受信コイルの間のどの位
置にあっても、受信信号はほとんど変わらないので、セ
ンサー間での被検体のバタツキに対して効果があシ、更
に連続波に対してパルス波の場合は、透過信号とまわり
こみ信号が分離できるため、厚い被検体に対して、送信
信号に流すパルス電流を大きくする事で対応する事がで
きるため、厚い被検体の変態量率を測定することが可能
となる効果がある。
イルを測定対象を挾んで、相対しておくように構成した
ため、測定対象は送信コイルと受信コイルの間のどの位
置にあっても、受信信号はほとんど変わらないので、セ
ンサー間での被検体のバタツキに対して効果があシ、更
に連続波に対してパルス波の場合は、透過信号とまわり
こみ信号が分離できるため、厚い被検体に対して、送信
信号に流すパルス電流を大きくする事で対応する事がで
きるため、厚い被検体の変態量率を測定することが可能
となる効果がある。
第１図は従来のコイルを利用した変態量率の測定方法の
構成を示す説明図、第２図は本発明の実施例の構成図、
第３図は１わシこみ現象を示す説明図、第４図は送信パ
ルスと変態の進行に伴う受信パルスの変化を示す波形図
である。 符号の説明 ｌ・・・発振器 ２・・・被検体 ３−・・検出コイル
４・・・ブリッジ回路 ５・・・信号処理装置 ６・
・・表示部 ２１・・・送信コイル ２２・・・受信コ
イル２３・・・被検体 ２４・・・発振器 ２５・・・
パワーアンプ ２６・・・増１Ｍ器 ２７・・・信号処
理回路２８・・・表示部 ３０・・・透過信号 ３１・
・・まわりこみ信号 出願人 覇日本製鐵株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔Ｍ３図 第４図 （５）
構成を示す説明図、第２図は本発明の実施例の構成図、
第３図は１わシこみ現象を示す説明図、第４図は送信パ
ルスと変態の進行に伴う受信パルスの変化を示す波形図
である。 符号の説明 ｌ・・・発振器 ２・・・被検体 ３−・・検出コイル
４・・・ブリッジ回路 ５・・・信号処理装置 ６・
・・表示部 ２１・・・送信コイル ２２・・・受信コ
イル２３・・・被検体 ２４・・・発振器 ２５・・・
パワーアンプ ２６・・・増１Ｍ器 ２７・・・信号処
理回路２８・・・表示部 ３０・・・透過信号 ３１・
・・まわりこみ信号 出願人 覇日本製鐵株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔Ｍ３図 第４図 （５）
Claims (1)
- 送信コイルと、被検体を挾んで相対して位置する受信コ
イルとを設け、パルス波電流を前記送信コイルに供給し
、受信コイルに生じる電気信号によシ変態量率を検出す
るようにしたことを特徴とする変態量率の測定方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10731583A JPS59231447A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | パルス電流による変態量率の測定方法 |
| PCT/JP1984/000309 WO1985000058A1 (en) | 1983-06-15 | 1984-06-14 | Method and apparatus for measuring transformation rate |
| EP84902367A EP0146638B1 (en) | 1983-06-15 | 1984-06-14 | Method for measuring transformation rate |
| DE8484902367T DE3477423D1 (en) | 1983-06-15 | 1984-06-14 | Method for measuring transformation rate |
| US06/705,467 US4740747A (en) | 1983-06-15 | 1984-06-14 | Method of and apparatus for measuring transformation degree |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10731583A JPS59231447A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | パルス電流による変態量率の測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59231447A true JPS59231447A (ja) | 1984-12-26 |
Family
ID=14455953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10731583A Pending JPS59231447A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | パルス電流による変態量率の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59231447A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007517214A (ja) * | 2003-12-31 | 2007-06-28 | アーベーベー・アーベー | 厚さ及び電気伝導度の電磁気学的測定ための方法及びデバイス |
| JP2007519898A (ja) * | 2003-12-31 | 2007-07-19 | アーベーベー・アーベー | 測定対象のオブジェクト厚さ及び電気伝導度を測定するための方法及びデバイス |
-
1983
- 1983-06-15 JP JP10731583A patent/JPS59231447A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007517214A (ja) * | 2003-12-31 | 2007-06-28 | アーベーベー・アーベー | 厚さ及び電気伝導度の電磁気学的測定ための方法及びデバイス |
| JP2007519898A (ja) * | 2003-12-31 | 2007-07-19 | アーベーベー・アーベー | 測定対象のオブジェクト厚さ及び電気伝導度を測定するための方法及びデバイス |
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