JPS626163A - 回転磁界型渦流探傷方法 - Google Patents
回転磁界型渦流探傷方法Info
- Publication number
- JPS626163A JPS626163A JP60146166A JP14616685A JPS626163A JP S626163 A JPS626163 A JP S626163A JP 60146166 A JP60146166 A JP 60146166A JP 14616685 A JP14616685 A JP 14616685A JP S626163 A JPS626163 A JP S626163A
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- Japan
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- magnetic field
- coil
- frequency
- alternating current
- phase alternating
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- 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。
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〕
本発明は、熱間状態にある被検材の渦流探傷方法に関す
るものであり、特に被検材の長手方向に発生する表面疵
（以下ワレ疵と云う）の検出力の向上を図る方法に関す
るものである。
るものであり、特に被検材の長手方向に発生する表面疵
（以下ワレ疵と云う）の検出力の向上を図る方法に関す
るものである。
鉄鋼製品に対する品質要求水準は近年ますます高度化し
ており、表面疵特にワレ疵に対する品質レベルは、二次
加工における熱間鍛造あるいは冷間鍛造時の製品ワレ等
の重大な不良につながるためその内容は特に厳しくなっ
ている。又鉄鋼製品の製造工程において、省プロセス、
省エネルギー。
ており、表面疵特にワレ疵に対する品質レベルは、二次
加工における熱間鍛造あるいは冷間鍛造時の製品ワレ等
の重大な不良につながるためその内容は特に厳しくなっ
ている。又鉄鋼製品の製造工程において、省プロセス、
省エネルギー。
省コスト等の観点から製造中間段階、即ち中間素材にお
ける熱間状態での表面疵検査の要求が強まっている。
ける熱間状態での表面疵検査の要求が強まっている。
従来熱間状態での表面疵検査は、渦流探傷方法によるの
が一般的である。渦流探傷法は、例えば検査機器ニュー
ス第５７９号（昭和５９年４月５日付）に開示されてい
るように渦電流損失発生用の磁界生成用励磁コイルと、
表面疵による渦電流変化を誘起電圧又はインピーダンス
変化として検知するための検知コイルとからなるもので
、励磁及び検知の仕方により三方式に分けられ、励磁と
検知を同一のコイルで行うものを自己誘導型、別々のコ
イルで行うものを相互誘導型という。
が一般的である。渦流探傷法は、例えば検査機器ニュー
ス第５７９号（昭和５９年４月５日付）に開示されてい
るように渦電流損失発生用の磁界生成用励磁コイルと、
表面疵による渦電流変化を誘起電圧又はインピーダンス
変化として検知するための検知コイルとからなるもので
、励磁及び検知の仕方により三方式に分けられ、励磁と
検知を同一のコイルで行うものを自己誘導型、別々のコ
イルで行うものを相互誘導型という。
（発明が解決しようとする問題点〕
渦流探傷法は、検出力が良い反面被検材の表面状態の磁
気的不均一に誘発される擬似不要雑音信号により妨げら
れる事が多く、このため一般にコイルを差動巻にして両
コイルの信号の相互比較によって探傷を行うのが一般的
である。
気的不均一に誘発される擬似不要雑音信号により妨げら
れる事が多く、このため一般にコイルを差動巻にして両
コイルの信号の相互比較によって探傷を行うのが一般的
である。
第５図に最も一般的に使用される自己誘導型の貫通型コ
イルによる探傷の様子を示す。貫通型コイル３は１対の
コイル４ａ、４ｂを各々独立に数ミリメートル離して備
え、励磁及び検知を行う。
イルによる探傷の様子を示す。貫通型コイル３は１対の
コイル４ａ、４ｂを各々独立に数ミリメートル離して備
え、励磁及び検知を行う。
被検材１が貫通型コイル３を矢印２０方向に通過する場
合、コイル４ａ、４ｂの真下にある被検材１の表面が三
箇所とも健全部である時にはコイル４ａ、４ｂで検出さ
れる信号は同じであるが、第５図の様にコイル４ａの真
下の部分にワレ疵２があると、コイル４ａ、４ｂで検出
される信号の大きさは違うためコイル４ａと４ｂとの差
の信号の大きさによってワレ７ｆ、２の有り無しを検出
出来る。
合、コイル４ａ、４ｂの真下にある被検材１の表面が三
箇所とも健全部である時にはコイル４ａ、４ｂで検出さ
れる信号は同じであるが、第５図の様にコイル４ａの真
下の部分にワレ疵２があると、コイル４ａ、４ｂで検出
される信号の大きさは違うためコイル４ａと４ｂとの差
の信号の大きさによってワレ７ｆ、２の有り無しを検出
出来る。
しかし、ワレ疵２が被検材１の長手方向に長い場合でも
、コイル４ａ、４ｂ両方の真下にワレ疵２があるときは
コイル４ａと４ｂで検出される信号の大きさは同じくな
るため、ワレ疵２のフロントとテイル部の２ケ所でしか
圧信号として検知出来ない。又、圧信号の大きさは、ワ
レ疵２のフロント及びテイル部の疵形状によって大きな
影響を受け、疵が長手方向で急峻に変化すれば圧信号は
大きくなるが緩やかであれば圧信号も小さくなる等貫通
型コイル３によるワレ疵２の検出は一般には疵深さの大
きい疵のみにとどまっていた。
、コイル４ａ、４ｂ両方の真下にワレ疵２があるときは
コイル４ａと４ｂで検出される信号の大きさは同じくな
るため、ワレ疵２のフロントとテイル部の２ケ所でしか
圧信号として検知出来ない。又、圧信号の大きさは、ワ
レ疵２のフロント及びテイル部の疵形状によって大きな
影響を受け、疵が長手方向で急峻に変化すれば圧信号は
大きくなるが緩やかであれば圧信号も小さくなる等貫通
型コイル３によるワレ疵２の検出は一般には疵深さの大
きい疵のみにとどまっていた。
この様な貫通型コイルの欠点を解消するために、第６図
に示す回転プローブ型渦流探傷法が考えられている。こ
の方法は、励磁コイルと検知コイルとを収納したプロー
ブ５を矢印１９で示すように被検材ｌの断面周方向に回
転させて、被検材１のワレ疵２に対して直角に通過させ
てプローブ５がワレ疵２を横断する毎に２１に示す様に
圧信号を検出し検出力の向上を図るものである。
に示す回転プローブ型渦流探傷法が考えられている。こ
の方法は、励磁コイルと検知コイルとを収納したプロー
ブ５を矢印１９で示すように被検材ｌの断面周方向に回
転させて、被検材１のワレ疵２に対して直角に通過させ
てプローブ５がワレ疵２を横断する毎に２１に示す様に
圧信号を検出し検出力の向上を図るものである。
しかし、ワレ［２をプローブ５が何回も横断するために
はプローブ５を被検材１の周方向に高速回転させる必要
があり、回転機構が複雑で被検材１の真円度に影響され
る等、プローブ５の被検材ｌに対する追従が難かしく、
又ワレ疵２が短い場合には見逃がす危険性も高（問題が
多い。
はプローブ５を被検材１の周方向に高速回転させる必要
があり、回転機構が複雑で被検材１の真円度に影響され
る等、プローブ５の被検材ｌに対する追従が難かしく、
又ワレ疵２が短い場合には見逃がす危険性も高（問題が
多い。
本発明はこの様な問題点を解消するために創案したもの
で、プローブ回転方式にかわって同じ効果を電気的に且
つ高速で実現する方法に関するもので、その内容は、励
磁コイルと検知コイルとを被検材の断面周方向に検知コ
イルを内側にして配置し、探傷周波数である数十ＫＨｚ
の高周波を重畳した数十Ｈｚの低周波の三相交流を励磁
コイルに印加して被検材の断面周方向に磁界を回転させ
、この回転磁界によって被検材の表面に誘起する渦電流
を被検材の断面周方向に配置した検知コイルによって検
出し表面疵の検査を行うものである。
で、プローブ回転方式にかわって同じ効果を電気的に且
つ高速で実現する方法に関するもので、その内容は、励
磁コイルと検知コイルとを被検材の断面周方向に検知コ
イルを内側にして配置し、探傷周波数である数十ＫＨｚ
の高周波を重畳した数十Ｈｚの低周波の三相交流を励磁
コイルに印加して被検材の断面周方向に磁界を回転させ
、この回転磁界によって被検材の表面に誘起する渦電流
を被検材の断面周方向に配置した検知コイルによって検
出し表面疵の検査を行うものである。
以下、本発明の回転磁界型渦流探傷方法を詳細に説明す
る。
る。
第１図（イ）、（ロ）、（ハ）に本発明の励磁用磁界の
回転の方法を示す。
回転の方法を示す。
第１図（イ）に示すように、６ａ、６ｂ、６ｃの３つの
コイルを互いに了π（ｒａｄ）ずつずらして配置し、同
図（ロ）に示す如（、探傷周波数である数十ＫＨｚの高
周波も重畳した数十Ｉ（ｚの三相交流を流すと各時刻ｔ
における合成磁束の方向は同図（ハ）のようになる。ｔ
＝ｔ ｏの瞬時においては、各コイルには（１）に示す
方向の電流が流れ、合成磁束は矢印の方向となる。従っ
てｔ＝ｔ ｏから電流変化の１周期の間に合成磁束は１
回転する事になる。この場合、各時刻において、磁界Ｎ
。
コイルを互いに了π（ｒａｄ）ずつずらして配置し、同
図（ロ）に示す如（、探傷周波数である数十ＫＨｚの高
周波も重畳した数十Ｉ（ｚの三相交流を流すと各時刻ｔ
における合成磁束の方向は同図（ハ）のようになる。ｔ
＝ｔ ｏの瞬時においては、各コイルには（１）に示す
方向の電流が流れ、合成磁束は矢印の方向となる。従っ
てｔ＝ｔ ｏから電流変化の１周期の間に合成磁束は１
回転する事になる。この場合、各時刻において、磁界Ｎ
。
Ｓは一組であり、２極の回転磁界であるが、極数をＰ、
三相交流の周波数をｒ （Ｈｚ）とした時、回転磁界の
回転数Ｎ（ｒｐｍ）は、Ｎ＝１２Ｏｆ／Ｐで決まる。従
って、三相交流の周波数ｆを高くするか、又は極数Ｐを
小さくする事で回転磁界の回転数Ｎを高速化出来る。
三相交流の周波数をｒ （Ｈｚ）とした時、回転磁界の
回転数Ｎ（ｒｐｍ）は、Ｎ＝１２Ｏｆ／Ｐで決まる。従
って、三相交流の周波数ｆを高くするか、又は極数Ｐを
小さくする事で回転磁界の回転数Ｎを高速化出来る。
第２図に、本発明の探傷方法の実施例を示す。
被検材工の断面周方向に複数の検知コイル７を、更にそ
の外側に励磁コイル６を配置する。励磁コイル６及び検
知コイル７は、第３図（イ）及び（ロ）に示す様に構成
する。即ち、励磁コイル６は凸形の鉄心８にコイルを巻
いた構成とし、検知コイル７は被検材１の断面周方向に
複数個並べた構造とする。第２図において、励磁コイル
６に三相交流電源９で発生する数十Ｈｚの三相交流と、
探傷周波数となる数十ＫＨｚの高周波を発生する高周波
電源１０からの高周波とを波形合成器１１によって合成
し、合成された三相交流を流すと、励磁コイル６の極数
と三相交流の周波数によって決まる速度で磁界が被検材
１の断面周方向で回転する。
の外側に励磁コイル６を配置する。励磁コイル６及び検
知コイル７は、第３図（イ）及び（ロ）に示す様に構成
する。即ち、励磁コイル６は凸形の鉄心８にコイルを巻
いた構成とし、検知コイル７は被検材１の断面周方向に
複数個並べた構造とする。第２図において、励磁コイル
６に三相交流電源９で発生する数十Ｈｚの三相交流と、
探傷周波数となる数十ＫＨｚの高周波を発生する高周波
電源１０からの高周波とを波形合成器１１によって合成
し、合成された三相交流を流すと、励磁コイル６の極数
と三相交流の周波数によって決まる速度で磁界が被検材
１の断面周方向で回転する。
検知コイル７は？ａ、７ｂ、７ｃ、・・・・・・の各コ
イルを被検材１の断面周方向に複数個並べた構造で、励
磁コイル６の内側に設けられ、励磁コイル６によって被
検材１の表面に誘起する渦流信号をこれらの検知コイル
７ａ、７ｂ、７ｃ、・・・・・・によって検知し、検波
器１２によって表面疵の有り無しを検出し、同時に記録
計１３で信号を記録する。
イルを被検材１の断面周方向に複数個並べた構造で、励
磁コイル６の内側に設けられ、励磁コイル６によって被
検材１の表面に誘起する渦流信号をこれらの検知コイル
７ａ、７ｂ、７ｃ、・・・・・・によって検知し、検波
器１２によって表面疵の有り無しを検出し、同時に記録
計１３で信号を記録する。
第４図に本探傷方法による探傷例を示す。
第４図において、縦軸は被検材の断面周方向に配置した
検知コイル７ａ、７ｂ、７ｃ、・・・・・・を、横軸は
被検材の長手方向を示し、斜線部は励磁コイルによる回
転磁界によって被検材表面に誘起する渦電流を検出した
検知コイルを示す。励磁コイルによる磁界は、前述の通
り被検材の断面周方向を一定の周期で回転するため、こ
の磁界によって被検材の表面を誘起する渦電流も被検材
断面周方向であたかも回転しているごとくになり、従っ
てこの渦電流を検出する検知コイルも断面周方向で磁界
の回転速度と同期して、同図斜線に示すように動作する
事となる。今、同図に示す様にワレ疵２が被検材の表面
に存在すると、ワレ７ａ：２の存在する真上にある検知
コイルが動作する毎に２３の様に疵信号が得られる。従
って従来の貫通コイルで得られる２１に示すワレ疵２の
フロント及びテイル部のみでの疵信号に比べて疵の検出
機会が多く、更に三相交流の周波数又は励磁コイルの磁
極の変更による磁界の回転数を高速化することによって
検出力を向上出来る。
検知コイル７ａ、７ｂ、７ｃ、・・・・・・を、横軸は
被検材の長手方向を示し、斜線部は励磁コイルによる回
転磁界によって被検材表面に誘起する渦電流を検出した
検知コイルを示す。励磁コイルによる磁界は、前述の通
り被検材の断面周方向を一定の周期で回転するため、こ
の磁界によって被検材の表面を誘起する渦電流も被検材
断面周方向であたかも回転しているごとくになり、従っ
てこの渦電流を検出する検知コイルも断面周方向で磁界
の回転速度と同期して、同図斜線に示すように動作する
事となる。今、同図に示す様にワレ疵２が被検材の表面
に存在すると、ワレ７ａ：２の存在する真上にある検知
コイルが動作する毎に２３の様に疵信号が得られる。従
って従来の貫通コイルで得られる２１に示すワレ疵２の
フロント及びテイル部のみでの疵信号に比べて疵の検出
機会が多く、更に三相交流の周波数又は励磁コイルの磁
極の変更による磁界の回転数を高速化することによって
検出力を向上出来る。
以上の様に、本発明の回転磁界型渦流探傷方法によれば
、従来の貫通型コイルよりも検出力を向上出来、又回転
プローブ方式の問題点である回転機構の複雑さ、追従の
難かしさ、回転数の増大化等についても解消する事が可
能であり、熱間状態の被検材の表面疵検査用として産業
上極めて有効である。
、従来の貫通型コイルよりも検出力を向上出来、又回転
プローブ方式の問題点である回転機構の複雑さ、追従の
難かしさ、回転数の増大化等についても解消する事が可
能であり、熱間状態の被検材の表面疵検査用として産業
上極めて有効である。
第１図（イ）、（ロ）、（ハ）は本発明の回転磁界の原
理を示す図、第２図は本発明の実施例を示す図、第３図
（イ）及び（ロ）は励磁コイル及び検知コイルの構成を
示す図、第４図は探傷例を示す図、第５図、第６図は従
来使用している貫通型コイル及び回転型プローブによる
探傷方法を示す説明図である。 ■・・・被検材、 ２・・・ワレ疵、 ３・−貫通型
コイル、 ４ （４ａ、４ｂ）・・・励磁、検知コイル
、５・・・回転プローブ、 ６ （６ａ、６ｂ、６ｃ
）−励磁コイル、 ７ （７ａ、 ７ ｂ、 ７
ｃ、 ・・・） −・検知コイル、 ８・・・凸形鉄心
、 ９・・・三相交流電源、１０・・・高周波電源、
１１・・・波形合成器、１２・・・検波器、 １３・
・・記録計。 （１）を当５６ （２川ｔ１ （３）ｆ＝ｔ２第
１図
理を示す図、第２図は本発明の実施例を示す図、第３図
（イ）及び（ロ）は励磁コイル及び検知コイルの構成を
示す図、第４図は探傷例を示す図、第５図、第６図は従
来使用している貫通型コイル及び回転型プローブによる
探傷方法を示す説明図である。 ■・・・被検材、 ２・・・ワレ疵、 ３・−貫通型
コイル、 ４ （４ａ、４ｂ）・・・励磁、検知コイル
、５・・・回転プローブ、 ６ （６ａ、６ｂ、６ｃ
）−励磁コイル、 ７ （７ａ、 ７ ｂ、 ７
ｃ、 ・・・） −・検知コイル、 ８・・・凸形鉄心
、 ９・・・三相交流電源、１０・・・高周波電源、
１１・・・波形合成器、１２・・・検波器、 １３・
・・記録計。 （１）を当５６ （２川ｔ１ （３）ｆ＝ｔ２第
１図
Claims (1)
- 励磁コイルと検知コイルとからなる相互誘導方式の渦流
探傷方法において、励磁コイルと検知コイルを被検材の
断面周方向に配置し、探傷周波数の高周波交流を重畳し
た三相交流を励磁コイルに印加して被検材の断面周方向
に磁界を回転させ、該回転磁界による渦電流を該検知コ
イルにより検知する事によって表面疵の検査を行う事を
特徴とする渦流探傷方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60146166A JPS626163A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | 回転磁界型渦流探傷方法 |
| DE8686904363T DE3683619D1 (de) | 1985-07-03 | 1986-07-02 | Vorrichtung zur zerstoerungsfreien feststellung von rissen in metallischen materialien mit hilfe eines magnetischen feldes. |
| US06/026,793 US4818935A (en) | 1985-07-03 | 1986-07-02 | Method and apparatus for non-destructively detecting defects in metal materials by using rotating magnetic fields generated by multiphase ac current |
| EP86904363A EP0228473B1 (en) | 1985-07-03 | 1986-07-02 | Apparatus for non-destructively inspecting flaw of metal materials utilizing magnetic field |
| PCT/JP1986/000340 WO1987000287A1 (en) | 1985-07-03 | 1986-07-02 | Method and apparatus for non-destructively inspecting flaw of metal materials utilizing magnetic field |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60146166A JPS626163A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | 回転磁界型渦流探傷方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS626163A true JPS626163A (ja) | 1987-01-13 |
Family
ID=15401622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60146166A Pending JPS626163A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | 回転磁界型渦流探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS626163A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08105860A (ja) * | 1994-10-06 | 1996-04-23 | Nippon Steel Corp | 導電体の疵検出装置 |
| JPH09127062A (ja) * | 1995-11-02 | 1997-05-16 | Nippon Steel Corp | 導電体の疵検出装置 |
| JPH09127063A (ja) * | 1995-11-06 | 1997-05-16 | Nippon Steel Corp | 導電体の疵検出装置 |
| JPH09171003A (ja) * | 1995-12-20 | 1997-06-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 管の渦電流探傷子及び探傷方法 |
| WO2019087460A1 (ja) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | 新日鐵住金株式会社 | 長尺材の磁気特性変化部検出装置及び方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50105486U (ja) * | 1974-02-05 | 1975-08-29 |
-
1985
- 1985-07-03 JP JP60146166A patent/JPS626163A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50105486U (ja) * | 1974-02-05 | 1975-08-29 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH09127062A (ja) * | 1995-11-02 | 1997-05-16 | Nippon Steel Corp | 導電体の疵検出装置 |
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| WO2019087460A1 (ja) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | 新日鐵住金株式会社 | 長尺材の磁気特性変化部検出装置及び方法 |
| JPWO2019087460A1 (ja) * | 2017-10-30 | 2020-04-02 | 日本製鉄株式会社 | 長尺材の磁気特性変化部検出装置及び方法 |
| US11193910B2 (en) | 2017-10-30 | 2021-12-07 | Nippon Steel Corporation | Device and method of detecting magnetic characteristic change for long material |
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