JPS6173309A - 脱磁方法 - Google Patents

脱磁方法

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JPS6173309A
JPS6173309A JP19391084A JP19391084A JPS6173309A JP S6173309 A JPS6173309 A JP S6173309A JP 19391084 A JP19391084 A JP 19391084A JP 19391084 A JP19391084 A JP 19391084A JP S6173309 A JPS6173309 A JP S6173309A
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demagnetized
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Kunio Araki
邦夫 荒木
Isamu Masumori
増森 勇
Masaru Haneda
羽根田 勝
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NIPPON HIKOKI KK
Japan Aircraft Manufacturing Co Ltd
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NIPPON HIKOKI KK
Japan Aircraft Manufacturing Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F13/00Apparatus or processes for magnetising or demagnetising
    • H01F13/006Methods and devices for demagnetising of magnetic bodies, e.g. workpieces, sheet material

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (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】 (発明の技術分野〕 この発明は、鋼材の残留磁気を消去する脱磁方法に関す
るものである。
〔発明の技術的背景〕
表面傷等の欠陥が問題とされる鋼材の探傷は、一般にv
i1気深傷探傷って行なわれているが、この磁気探傷に
よって探傷された鋼材にはに1気が残っていることが多
り、鋼材に残留磁気があると、鋼材に鉄粉等が付着して
鋼材の加工等に悪影響を及ぼすために、磁気探傷によっ
て探傷された鋼材は、通常その残留磁気を消去する脱…
を行なってから使用されている。
この鋼材の脱磁方法としては、交流減衰法と直流反転法
とがあるが、交流減衰法は、比較的短詩間で脱磁が行な
える反面、被脱磁材の肉厚が大きいと、交流電流の表皮
効果により被脱磁材の内部に磁気が残ってしまうという
問題があるので、内部の残留磁気が問題となる場合には
直流反転法が採用されている。
〔背景技術の問題点〕
しかしながら、直流反転法は、被服F口材をその磁気探
傷時の磁化電流値より若干大きい電流値の電流で磁化し
、次いでこの最初の磁化電流値よりわずかに小さくかつ
極性を反転させた電流により被脱磁材を逆極性に磁化し
、以下同様に磁化電流の極性を交互に反転させるととも
に電流値を段階的に減少させて被脱磁材の磁化の度合い
を徐々に小さくして行くことで被脱磁材の残留磁気を減
少させる方法であり、一般には磁化電流の転極回数は数
十回程度必要であるとされているために、1つの被脱磁
材の脱磁にかなりの時間(30秒程度)を要するという
問題をもっていた。
〔発明の目的〕
この発明は上記のような実情にかんがみてなされたもの
であって、その目的とするところは、被脱磁材を直流電
流により磁化して被脱磁材の脱磁を行なう方法でありな
がら、被脱磁材に対して2回の磁化を行なうだけでその
磁気を消去できるようにした、被脱磁材の脱磁を短時間
で能率よく行なうことができる脱磁方法を提供すること
にある。
〔発明の概要〕 すなわち、この発明は、被mm材のサンプルを飽和磁化
させた後にこのサンプルを二次磁化電流によりその残留
磁気と逆極性に磁化させてその残留磁束密度を測定する
試験を前記二次磁化電流を種々の値に運んで行なってそ
の残留磁束密度が叢も0に近くなる二次磁化電流値を求
めておき、被脱磁材を一旦飽和磁化させた後に、この飽
和磁化電流と極性を反転させた前記二次磁化電流箱の電
流により被脱磁材を逆極性に二次磁化して被脱磁材のI
B2!1を行なうことにより、上記飽和磁化とその後の
二次磁化との2回の磁化だけで被脱磁材の磁気を消去さ
せるようにしたものである。
〔発明の実施例〕
以下この発明の一実施例を図面を参照して説明する。
この脱磁方法は、周知の磁化装置を用い、被脱磁材を直
流電流によりその磁束密度Bの変化が第1図に示すよう
な変化となるように磁化して被脱磁材の脱磁を行なうも
ので、まず、あらかじめ求めておいた飽和磁化電流を磁
化装置に通電することにより被脱磁材にこれを飽和磁化
させる磁界を作用させて被脱磁材を一旦飽和磁化させ、
その後に、飽和磁化電流と極性を反転させた所定値の磁
化電流を前記磁化装置に通電して、被脱磁材をその残留
磁束密度Bが最も0に近くなるような強さの磁界で逆極
性に磁化することにより被脱磁材の脱磁を行なうもので
ある。なお、この実施例では飽和磁化電流として正の直
流電流を用いて被脱磁材を正極性に飽和磁化させ、次の
磁化電流として負の直流電流を用いて被脱磁材を負極性
に磁化させている。
前記被11R磁材を飽和磁化させるための飽和磁化電流
と、被脱磁材の飽和磁化後にこの被脱磁材を逆極性に磁
化するための電流(以下二次磁化電流という)について
説明すると、第2図は前記磁化装置に通電する磁化電流
の波形を示したもので、11は被脱磁材を飽和磁化させ
るための飽和磁化電流値、I2は被脱磁材の飽和磁化後
にこの被脱磁材を逆極性に磁化するための二次磁化電流
値を示している。
この飽和磁化電流値11と二次磁化電流値I2は、被脱
磁材のサンプルを磁化試験しt決定されるもので、この
サンプルの磁化試験は、被脱磁材の脱磁を行なう磁化装
置により次のようにして行なわれる。
まず、磁化装置に正の極性の磁化電流を通電し、この磁
化電流値を徐々に増加させてやる。この磁化電流値を増
加させて行くと、サンプルに作用する磁界の強さHが大
きくなって行き、これにともなってサンプルの残留磁束
密度Bが第1図に示すように8点(サンプルに最初から
あった残留磁束密度BO)からb点に向かって徐々に増
加して行くが、磁界の強ざHがある値)−1mを越える
と、磁束密度Bが飽和して、磁界の強ざHをそれ以上大
きくしても磁束密度Bは変わらなくなる。このときの磁
気電流値を測定してこの電流値を飽和磁化電流値11と
する。この飽和磁化電流1a I 1は被脱磁材の材質
および寸法等によって異なるが、例えば長さ43#I!
、巾20mttr、板厚1.0mmのチタンtg製ター
ビンブレードの場合は100Aである。
この後、飽和磁化電流を遮断すると、サンプルに作用す
る磁界Hの消去によりサンプルの磁束密度Bは、b点で
の飽和磁束密度3mから減少して行くが、磁界の強さH
lfiOとなってもサンプルにはある程度の磁束が残っ
ている。この残った磁束の密度つまりC点の磁束密度B
Oを飽和磁化後の残留磁束密度という。この飽和磁化後
の残留磁束密度3cは被脱磁材の材質および寸法によっ
て決まっており、従ってサンプルの最初の残留磁束密度
Soがどのような値であっても、前記飽和磁化を行なえ
ばサンプルの残留磁束密度は一定の値BCとなる。これ
は、サンプルの最初の残留磁束密度が負の極性である場
合も同様であり、この場合も、残留磁束密度−BOがど
のような値であっても、サンプルを飽和磁化させれば、
その磁束密度Bが第1図に破線で示すように−a点から
飽和点すまで増加し、この後磁界Hの消去によりC点ま
で減少して残留磁束密度が一定の値BCとなる。
次に、この飽和磁化後のサンプルを飽和磁化電流と極性
を反転させた二次磁化電流によりその残留磁気と逆極性
に磁化させてその後の残留磁束密度を測定する試験を、
前記二次磁化電流の値を種々の値に選んで実施する。な
お、この二次磁化試験は、飽和磁化させたサンプルを複
数個用意しておいて各サンプルについて二次磁化電流の
1直を変えて行なってもよいし、1つのサンプルについ
て飽和磁化と二次磁化試験を繰返すことによって行なっ
てもよい。
このように、飽和磁化後のサンプルを飽和磁化電流と極
性を反転させた二次磁化電流によりその残留磁気と逆極
性に磁化させると、サンプルの残留磁束密度は、第1図
に示すようにC点から徐々に減少して逆に負極性態に増
加して行き、この後二次磁化電流を遮断して磁界を消去
すると、サンプルの残留磁束密度が正極性側に減少して
行く。
このときの磁界がOとなった点におけるサンプルの残留
磁束密度Bは、二次磁化時の磁界の強さつまり二次磁化
電流の値によって種々の値となるから、そのうちから残
留磁束密度が最もOに近くなる二次磁化電流の値つまり
サンプルを第1図に示すd点まで磁化させた二次磁化電
流の値を選んで、これを被脱磁材の脱磁に際して磁化装
置に通電する二次磁化電流値I2とする。
第3図は、前記チタンI14!Filタービンブレード
のサンプルを飽和磁化(飽和磁化電流値11は100A
ンさせた後に、このサンプルについて上記二次磁化試験
を磁化電流値を種々の値に選んで行なってこのサンプル
の磁磁気分布を測定した結果を示したもので、二次磁化
電流値■2を−8,5Aにしたときのサンプル1aの残
留磁気の分布はサンプルの全長にわたってほぼ均一な直
線的分布となり、また最大残留磁気も約±3.1G(ガ
ウス)であって許容値内(通常は磁気量が±3〜5G以
下であればよいとされている)にあるから、前記タービ
ンブレードの脱磁に際しては、二次磁化電流値を−8,
5A、とすればよい。
すなわち、この脱磁方法は、被脱磁材の脱磁に先だって
、まず被脱磁材のサンプルについて上記のような試験を
行なうことにより被1152磁材の飽和磁化電流値11
と二次磁化電流値■2とを求めておき、被脱磁材の脱磁
を、前記飽和磁化電流値11により被1112磁材を一
旦飽和磁化させてその残留磁束密度を一定にした後に、
前記二次磁化電流値I2により逆極性に磁化してやるこ
とで行なうもので、このように被脱磁材を一旦飽和磁化
させて被脱磁材の残留磁束密度を一定にし、その後に前
記前記二次磁化電流1i12により逆極性に磁化してや
れば、被脱磁材の残留磁束密度が第1図に示すように最
終的にほとんどOとなるから、この脱磁方法によれば、
前記飽和磁化と二次磁化との2回の磁化を行なうだけで
被+152 bu材の脱磁を完了することができる。
次に、上記脱磁を行なうための装置について説明すると
、第4図は脱磁装置の回路構成を示したもので、この脱
!i装置は、磁化電源部と、制御部と、磁化装置2(図
では極間法による磁化装置を示しているが、この磁化装
置2は、コイル法によるものでも、直接通電法によるも
のでもよい)とからなっている。
前記磁化電源部は、磁化装置2に磁化電流を供給するも
ので、この磁化電源部は、3相200V電源に電源電圧
を低電圧く例えば10〜20V)に変圧する主変圧器(
3相複巻形の特殊変圧器)3を接続して大電流回路を構
成するとともに、前記主変圧器3の出力側に正極用3相
サイリスタ4aと負極用3相サイリスタ4bとを並列に
接続したもので、この各サイリスタ4a、4bは、ゲー
トユニット5からの信号により0N−OFFされるよう
になっており、また、このサイリスタ4a。
4bからなる整流回路の出力は分流器6を介して磁化装
置2に供給されるようになっている。なお、7は前記分
流器6に接続された電流計である。
一方、前記制御部は、マイクロコンピュータ〈以下マイ
コンと略称する)8を利用して磁化装置2に供給する磁
化電流の極性および電流値と通電時間等を制御するもの
で、マイコン8には磁化装置2への通電回数(飽和磁化
時と二次磁化時との2回)と、各通電時の電流値(前述
したサンプルの磁化試験により求めた飽和磁化電流値1
1と二次磁化電流値I2と、通電時間t1 、t2およ
び飽和磁化電流を通電した後の休止時間ta  (第2
図参照)等の脱磁モードが設定されている。
このマイコン8には、前記分流器6から取出された磁化
電流がプリアンプ9およびA /’ Dコンバータ10
を介して磁化電流1直号として入力されるようになって
おり、マイコン8は、入力された磁化電流値信号と、プ
ログラミングにより設定された磁化電流値とを比較し、
その出力をD/Aコンバータ11および出力アンプ12
を介してゲートユニット5に与えて磁化装置2に供給す
る磁化電流1直を制御する。
13はシーケンス制御を行なうためのプログラマブルコ
ントローラ(シーケンサ)であり、このプログラマブル
コントローラ13は、マイコン8からディジタルl10
(アウトプット/インプット)14およびアイソレータ
15を介して入力される転極指令によりゲートユニット
5に転極信号を与えるようになっており、さらにゲート
ユニット5には、マイコン8からディジタルl1014
およびアイソレータ15を介して通電の開始および遮断
を制御するゲート0N−OFF信号が与えられるように
なっている。
この脱E4i装置による被脱磁材の脱磁を前記マイコン
8の動作を示した第5図のフローチャートを参照して説
明すると、マイコン8は説!if!開始指令により最初
に磁化装置2に通電する磁化電流の極性(例えば正極性
)を選択し、その極性の初期通電電流値を電圧値に変換
して出力する。この信号はD/Aコンバータ11および
出力アンプ12を介してゲートユニット5に送られる。
次いでマイコン8はゲートON信号を出力するこのゲー
トON信号は、ディジタルl1014およびアイソレー
タ15を介してゲートユニット5に与えられ、ゲートユ
ニット5は、正橘用3相サイリスタ4aのゲートにマイ
コン8から入力される電圧(初期通電電流に対応する電
圧)を印加してこの正極用3相サイリスタ4aを○Nさ
せる。これにより、磁化装置2に正極用3相サイリスタ
4aで整流された工種磁化電流が通電され、被脱磁材1
の磁化が開始される。
この後、マイコン8は、正極用3相サイリスタ4aのゲ
ートに入力する電圧をあらかじめ設定された漸増カーブ
にもとづいて小刻みに増加させるゲート位相漸増を行な
い、1段階のゲート位相漸増を行なうごとに、分流器6
からプリアンプ9およびA/Dコンバータ10を介して
入力される磁化電流値を読み込んであらかじめ設定され
た飽和磁化電流値11と比較し、磁化電流値が設定飽和
磁化電流値■1になるまでゲート位相漸増を繰返す。
そして、磁化電流値が設定飽和磁化電流値■1になると
、マイコン8はゲート位相をその値にホールドして通電
タイムカウントを開始し、タイマタイムアツプ後直ちに
ゲートOFF信号をゲートユニット5に与えて正極用3
相サイリスタ4aをOFFさせる。従って、磁化装置2
により磁化される被脱磁材1は、その磁化電流値が飽和
磁化電流値11となってから、あらかじめ設定された時
間t1つまり被脱磁材1を完全に飽和磁化させるのに必
要な時間だけ磁化される。なお、この被脱磁材1の磁化
に要する時間は被脱磁材1の材質および寸法等によって
異なるが、前述したタービンブレード等の場合は0.5
秒程度で十分である。
また、マイコン8は前記ゲートOFF信号の出力後直ち
に休止タイムカウントを開始し、タイマタイムアツプ後
(休止時間Taは0.01秒程度に設定しておけば十分
である)後、所定の通電回数の通電を完了したかを判断
して、所定回数の通電を完了していない場合には、次に
磁化装置2に通電する磁化電流の極性を最初に磁化装置
2に通電した磁化電流と逆極性(負極性)に選択(極性
反転)し、以下前記と同様にして磁化装置2への通電を
制御する。なお、この二次磁化電流の通電は、負極用3
相サイリスタ4bのゲートにマイコン8から入力される
電圧(初期通N電流に対応する電圧)を印加してこの負
極用3相サイリスタ4bをONさせることによって行な
われ、また磁化電流圃はあらかじめ設定された二次磁化
電流値I2となるように制御される(−通電時間t2は
飽和磁化時の通電時間11と同じでよい)。
すなわち、この脱磁装置は、上記のようにマイコン8を
利用して、あらかじめ設定したプログラムにもとづいて
被脱磁材1の脱磁を行なうもので、この脱磁装置によれ
ば被脱磁材の脱磁を自動的にかつ短時間(数秒程度)で
行なうことができる。
なお、上記実施例では被脱磁材の飽和rn化を正極性の
磁化電流で行ない、二次磁化を負極性の磁化電流で行な
っているが、これと逆に被脱磁材の飽和磁化を負極性の
磁化電流で行ない、二次[n化を正極性の磁化電流で行
なってもよいし、また脱磁の制御は手動で磁化電流値お
よび通電時間をコントロールして行なってもよい。
〔発明の効果〕
この発明によれば、被脱磁材を直流電流により磁化して
被脱磁材の脱磁を行なう方法でありながら、被脱磁材に
対して2回の磁化を行なうだけでその磁気を消去するこ
とができ、従って被脱磁材の脱磁を短時間で能率よく行
なうことができる。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の一実施例を示したもので、第1図はこ
の発明の脱磁方法による被脱磁材の磁束密度の変化を示
す磁化曲線図、第2図は磁化電流の波形図、第3図は飽
和磁化後の被脱磁材含(重々の電流値の二次磁化電流で
二次磁化した後の被脱磁材の残留磁気分布図、第4図お
よび第5図はこの発明の脱磁方法を実施するための脱磁
装置の一例を示す脱磁装置の回路図およびその動作のフ
ローチャートである。 b・・・飽和点、11・・・飽和磁化電流値、I2・・
・二次磁化電流値。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 第3図 ]a 第5回

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 被脱磁材を直流電流により磁化して被脱磁材の脱磁を行
    なう方法であって、被脱磁材のサンプルを飽和磁化させ
    た後にこのサンプルを二次磁化電流によりその残留磁気
    と逆極性に磁化させてその残留磁束密度を測定する試験
    を前記二次磁化電流を種々の値に選んで行なってその残
    留磁束密度が最も0に近くなる二次磁化電流値を求めて
    おき、被脱磁材を一旦飽和磁化させた後に、この飽和磁
    化電流と極性を反転させた前記二次磁化電流値の電流に
    より被脱磁材を逆極性に磁化して被脱磁材の脱磁を行な
    うことを特徴とする脱磁方法。
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