JPS61292549A - 渦流探傷装置 - Google Patents

渦流探傷装置

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JPS61292549A
JPS61292549A JP60135160A JP13516085A JPS61292549A JP S61292549 A JPS61292549 A JP S61292549A JP 60135160 A JP60135160 A JP 60135160A JP 13516085 A JP13516085 A JP 13516085A JP S61292549 A JPS61292549 A JP S61292549A
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JP
Japan
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detection
coils
eddy current
bridge
conductor
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Takashi Nogami
野上 敬司
Akio Ueno
上野 明喜夫
Akihiro Kakimoto
柿本 明廣
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HARA DENSHI SOKKI KK
Mitsubishi Metal Corp
Eddio Corp
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HARA DENSHI SOKKI KK
Mitsubishi Metal Corp
Eddio Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、金属材の傷や混入している異物を検出する
渦流探傷装置に関する。
「従来の技術」 銅線(金属材)等の製造工程においては、銅線中に鉄片
等の異物が混入していたり、傷が生じていたりすると、
これが各伸線工程等における断線の原因となって好まし
くない。したがって、各伸線工程に入る前に予め異物の
有無や、傷の有無を検査することが必要である。
従来、渦流探傷装置としては、第4図に示すように、銅
線lを検出用のコイルLa、Lb内に貫通走行させ、か
つ、コイルLa、Lbを第5図に示す交流ブリッジ回路
の2辺として結線し、このブリッジ回路の端子B、D間
の出力信号に基づいて傷や異物の検出を行うものが開発
されている。この装置の検出原理は、以下の通りである
。すなわち、コイルLa、Lb中を通過している銅線l
内に傷や異物がない場合は、端子B、D間の出力信号が
ゼロバランスするように予めブリッジ回路を調整してお
き、コイルLa、Lb中を傷や異物が通過した場合は、
この通過による銅線1内の渦電流変化によって上記ゼロ
バランスがくずれ、検出信号が出力されるようにしてい
る。また、交流ブリッジのゼロバランス調整は、コイル
La、Lb内の銅線1を静止させた状態において行なっ
ている。
「発明が解決しようとする問題点」 ところで、銅線Iが静止している状態において、コイル
La、Lbに発生する磁界は、コイル長に対応して第6
図に実線で示すような磁界分布となるが、銅線lが走行
している状態においては、ドラッグ効果により分布曲線
のすそ部分が搬送速度に応じて走行方向に伸び、図に破
線で示すような磁界分布となる。すなわち、ゼロバラン
ス調整を行う銅線静止時と、検出を行う銅線走行時とで
は、コイルLa、Lbにおける磁界分布が異なってしま
う。
そして、上記ドラッグ効果による磁界分布のずれによっ
て、コイルLaとLbの付近に発生する渦電流の変化が
異なり、この結果、搬送速度が速い場合は、銅線lの欠
陥のない部分が通過した場合でも、交流ブリッジのゼロ
バランスがくずれて、異常検出信号が出力されてしまう
ことがある。
すなわち、従来の渦流探傷装置においては、ドラッグ効
果の影響を受けて誤動作し易いという欠点があり、特に
、銅線lが高速搬送されるとドラッグ効果の影響もより
大となって問題であった。また、従来の渦流探傷装置に
おいては、搬送される銅線lにブレが発生すると、検出
信号がこのブレによる影響を直接受けてしまうため、S
N比が悪化するという問題があった。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、ドラ
ッグ効果の影響および被検査材のブレの影響を受けず、
極めてSN比の高い昌流探傷装置を提供することを目的
としている。
「問題点を解決するための手段」 この発明は上述した問題点を解決するために、検出用コ
イル内を貫通走行する導体に、前記検出用コイルによっ
て渦電流を発生させ、この渦電流の変化から前記導体の
不良部分を検出する渦流探傷装置において、前記導体の
長さ方向に沿って設けられる一対の検出用コイルをブリ
ッジの2辺とするとともに、前記導体内の渦電流が変化
すると前記ブリッジの平衡がくずれ、これにより、互い
に逆方向に変化する検出信号を出力するように構成され
ている第1、第2の交流ブリッジ回路と、これらの交流
ブリッジ回路の検出信号を加算する演算回路とからなり
、かつ、前記第1、第2の交流ブリッジ回路の各検出用
コイルを前記導体の長さ方向に沿って順次配置するとと
もに、前記第1の交流ブリッジ回路の検出用コイル対と
前記第2の交流ブリッジ回路の検出用コイル対との距離
を可変とした補正検出手段を具備している。
「作用 」 上記各検出コイルの付近において同様の渦電流変化が同
時に発生した場合は、前記演算回路の加算結果が0とな
ってこの変化が無視され、一方、上記各検出コイルの付
近において時間差を有して渦電流が変化した場合は、前
記演算回路の加算結果が0とならず、渦電流変化に対応
した信号が出力される。
「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。
第1図は、この発明の一実施例の構成を示すブロック図
である。図において、5は第5図に示す交流ブリッジ回
路と同様のブリッジ回路であり、検出コイルL + 、
 L を内を銅線Iが貫通している。
この場合、検出コイルL + 、 L tは各々第5図
に示す検出コイルLa、Lbと同様の検出コイルである
また、6は交流ブリッジ回路5と同様の交流ブリッジ回
路であり、第5図に示す検出コイルLa、Lbと同様の
検出コイルL s 、 L 4を有している。この場合
、検出コイルし□、Lt間の距離乙および検出コイルL
 s 、 L−間の距離Q、は、各々予め所定の距離に
設定されているが(12,=12.の場合もある)、検
出コイルL t 、 L s間の距離e0は可変となっ
ており、任意の距離に調整できるようになっている。す
なわち、2組の検出コイル対の間隔が調整可能となって
いる。また、交流ブリッジ回路5の出力信号を(jωL
+jωL、)とすれば、交流ブリッジ回路6の出力信号
は−(jωL3−jωL、)となるように、また、交流
ブリッジ回路5の出力信号を(jωL。
−jωL、)とすれば、交流ブリッジ回路6の出力信号
は−(jωL4JωL3)となるように設定されている
。そして、演算回路7は交流ブリッジ回路5と6の検出
信号を加算し、こ′の加算信号を出力する。また、上記
交流ブリッジ回路5.6は、第5図に示す交流ブリッジ
回路と同様に、銅線lが静止している状態において、ゼ
ロバランス調整が行われている。
次に、上述した構成によるこの実施例の動作を説明する
まず、銅線lの欠陥のない部分がコイルし、〜L4を通
過している時は、ドラッグ効果の影響がないとすれば交
流ブリッジ回路5.6の出力信号はともに0となるから
、演算回路の出力信号も0となる。しかしながら、ドラ
ッグ効果の影響がある場合は、交流ブリッジ回路5.6
のゼロバランスがくずれるため、その出力信号はドラッ
グ効果に応じた大きさの信号となる。この場合、銅線l
の速度は、コイルL 1. L を付近においても、コ
イルL 3 、 L 4付近においても等しいから、ド
ラッグ効果の影響による交流ブリッジ回路5.6の出力
信号の絶対値は共に等しくΔVとなる。したがって、演
算回路7の各入力端には各々ΔVおよび一ΔVなる電圧
が印加され、この結果、Δv+(−ΔV)なる演算が行
われ、その出力信号はドラッグ効果の影響を受けずに0
となる。
また、銅線lの搬送振動(ブレ)の影響について。
考察して見ると、搬送振動の状態は銅線lのどの部分に
おいても一様であるから、コイルL l、 L 2付近
の銅線の振動と、コイルL、、L、付近の銅線の振動と
は同様の振動となり、この結果、搬送振動の影響によ゛
る交流ブリッジ回路5,6の出力信号は、常にその大き
さが等しくなる。すなわち、演算回路7の両入力端に印
加される電圧は、上述7した場合と同様に、大きさが等
しく極性が反対の電圧となり、この結果、演算回路7の
出力信号は搬送振動の影響を受けずにOとなる。
上述のように、この実施例においては、演算回路7の出
力信号がドラッグ効果や搬送振動の影響を受けないから
、銅線1の欠陥のない部分がコイルL、〜コイルL4を
通過する際は、演算回路7の出力信号は常に0に安定す
る。
次に、銅線lの欠陥部分がコイルL、〜コイルL4を通
過する際の動作について説明する。
銅線lは、第1図に示す実線矢印の方向に搬送されるか
ら、欠陥部分は、コイルL、→コイルLt→コイルL、
→コイルL4なる順で通過していく。
そして、欠陥部分が通過しているコイルにおいては、渦
電流変化によるインピーダンス変化が起こり、この結果
、交流ブリッジ回路5または交流ブリッジ回路6のゼロ
バランスがくずれ、各交流ブリッジ回路5.6からはイ
ンピーダンス変化に対応する電圧値の検出信号が出力さ
れる。この場合、各コイルのインピ−ダンス変化は同時
には発生せず、上記通過順にしたがって順次発生するか
ら、演算回路7の両入力端に逆極性同電圧が供給される
ことはなく、この結果、演算回路7からは欠陥の通過に
対応する検出信号が出力される。ここで、第2図に欠陥
の通過に対応する交流ブリッジ回路5.6の出力信号お
よび演算回路7の出力信号の一例を示す。第2図におい
て、(イ)、(ハ)は各々コイルL t 、 L tお
よびコイルL3.L、の位置を示し、(ロ)、(ニ)は
各々交流ブリッジ回路5.6の出力信号を示し、また、
(ホ)は演算回路7の出力信号を示している。この図に
示すようは、欠陥部分が左から右へ通過すると、まず、
交流ブリッジ回路5から正弦波状の検出信号が出力され
、次いで、交流ブリッジ回路6から前記検出信号とは逆
極性の正弦波状検出信号が交流ブリッジ回路5の出力信
号に対し一部重複して出力される。そして、演算回路7
の出力信号は、第2図(ロ)、(ニ)に示す波形の合成
波形となるから、同図(ホ)に示すように、比較的波高
値の高い信号(SN比の高い信号)となる。この場合、
銅線搬送速度に対応するドラッグ効果の影響があると、
交流ブリッジ回路5.6の出力信号か、各々第2図(ロ
)、(ニ)に破線で示すように変化する。したがって、
交流ブリッジ回路5.6の出力波形の重複部に対応する
演算回路7の出力信号波形は、同図(ホ)に破線で示す
ように変化する。すなわち、銅線搬送速度に応じて演算
回路7の出力信号波形が変化する。そして、この実施例
においては、検出コイルL x 、 L 、1間の距離
Q。
を、演算回路7の出力信号のSN比が最も高くなるよう
に調整するようにしている。したがって、この実施例に
おいては、どのような銅線搬送速度に対しても、常に最
良のSN比を実現することができる利点がある。この場
合、銅線搬送速度は、一般にそのシステムによって所定
の速度に定められているから、上述した距離Q。の調整
は、初期設定時に1度だけ行えばよい。
なお、上述した実施例は一対の検出用コイルを2組設け
たが、例えば、第3図に示すように4組設けてもよい。
この第3図に示すto、itは、各々交流ブリッジ回路
5.6と同様に構成されている交流ブリッジ回路であり
、12.13は各々演算回路7と同様に構成されている
演算回路である。なお、コイルし、〜Lい交流ブリッジ
回路5゜6および演算回路7で補正検出手段20が構成
され、コイルし5〜L8、交流ブリッジ回路10.1■
および演算回路12で補正検出手段21が構成されてい
る。
そして、上述した構成によれば、仮に演算回路7.12
で同相の誤差が発生したとしても、この誤差が演算回路
13によって相殺されるので、SN比が極めて高くなる
利点が得られる。また、同様の原理により、検出用コイ
ルの数をさらに増やせば、SN比”をさらに向上させる
ことができる。
「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、検出用コイル
内を貫通走行する導体に、前記検出用コイルによって渦
電流を発生させ、この渦電流の変化から前記導体の不良
部分を検出する渦流探傷装置において、前記導体の長さ
方向に沿って設けられる一対の検出用コイルをブリッジ
の2辺とするとともに、前記導体内の渦電流が変化する
と前記ブリッジの平衡がくずれ、これにより、互いに逆
方向に変化する検出信号を出力するように構成されてい
る第1.第2の交流ブリッジ回路と、これらの交流ブリ
ッジ回路の検出信号を加算する演算回路とからなり、か
つ、前記第11第2の交流ブリッジ回路の各検出用コイ
ルを前記導体の長さ方向に沿って順次配置するとともに
、前記第1の交流ブリッジ回路の検出用コイル対と前記
第2の交流ブリッジ回路の検出用コイル対との距離を可
変とした補正検出手段を具備したので、ドラッグ効果の
影響、および被検査材(導体)の搬送振動の影響を受け
ず、極めてSN比の高い渦流探傷装置を提供することが
できる。検出用コイル対の間隔を調整することができる
ので、導体の搬送速度に応じてSN比を最も高く調整す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第2図は同実施例における欠陥検出時の波形を示す波形
図、第3図は同実施例の一変形例の構成を示すブロック
図、第4図は従来の渦流探傷装置の構成を示す概略構成
図、第5図は交流ブリッジ回路の構成を示す回路図、第
6図は検出用コイルの磁気分布を示す特性図である。 1・・・・・・銅線(導体)、5,6,10.11・・
・・・・交流ブリッジ回路(第1、第2の交流ブリッジ
回路)、7.12・・・・・・演算回路、20.21・
・・・・・補正検出手段、L 、、L 、・・・・・・
コイル(検出用コイル対)、L3゜L4・・・・・・コ
イル(検出用コイル対)、L s 、 L a・・・・
°・コイル(検出用コイル対)、L7.L、・・・・・
・コイル(検出用コイル対)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 検出用コイル内を貫通走行する導体に、前記検出用コイ
    ルによって渦電流を発生させ、この渦電流の変化から前
    記導体の不良部分を検出する渦流探傷装置において、前
    記導体の長さ方向に沿って設けられる一対の検出用コイ
    ルをブリッジの2辺とするとともに、前記導体内の渦電
    流が変化すると前記ブリッジの平衡がくずれ、これによ
    り、互いに逆方向に変化する検出信号を出力するように
    構成されている第1、第2の交流ブリッジ回路と、これ
    らの交流ブリッジ回路の検出信号を加算する演算回路と
    からなり、かつ、前記第1、第2の交流ブリッジ回路の
    各検出用コイルを前記導体の長さ方向に沿って順次配置
    するとともに、前記第1の交流ブリッジ回路の検出用コ
    イル対と前記第2の交流ブリッジ回路の検出用コイル対
    との距離を可変とした補正検出手段を具備することを特
    徴とする渦流探傷装置。
JP60135160A 1985-06-20 1985-06-20 渦流探傷装置 Granted JPS61292549A (ja)

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JP60135160A JPS61292549A (ja) 1985-06-20 1985-06-20 渦流探傷装置

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JPS61292549A true JPS61292549A (ja) 1986-12-23
JPH0344669B2 JPH0344669B2 (ja) 1991-07-08

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5329561A (en) * 1990-06-08 1994-07-12 Framatome Device for checking the thickness and the cohesion of the interface of a duplex tube

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52111785A (en) * 1976-03-17 1977-09-19 Toshiba Corp Flaw detector

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