KR20140084607A - 강판의 표면 결함 검출 장치 및 방법 - Google Patents

강판의 표면 결함 검출 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140084607A
KR20140084607A KR1020120154250A KR20120154250A KR20140084607A KR 20140084607 A KR20140084607 A KR 20140084607A KR 1020120154250 A KR1020120154250 A KR 1020120154250A KR 20120154250 A KR20120154250 A KR 20120154250A KR 20140084607 A KR20140084607 A KR 20140084607A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnetic flux
leakage magnetic
measuring unit
steel plate
flux measuring
Prior art date
Application number
KR1020120154250A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101482346B1 (ko
Inventor
이주승
최상우
최세호
윤종필
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR20120154250A priority Critical patent/KR101482346B1/ko
Publication of KR20140084607A publication Critical patent/KR20140084607A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101482346B1 publication Critical patent/KR101482346B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • 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
    • G01N27/83—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws by investigating stray magnetic fields
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/34—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G01N27/83—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws by investigating stray magnetic fields
    • G01N27/87—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws by investigating stray magnetic fields using probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/12—Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

강판의 표면 결함 검출 장치 및 방법가 제공된다. 강판의 표면 결함 검출 장치는, 강판의 두께 방향으로 자속을 발생시키는 자화부와, 두께 방향으로 발생된 자속이 강판을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정하는 누설 자속 측정부와, 측정된 누설 자속의 세기에 기초하여 강판의 표면 결함을 검출하는 표면 결함 검출부를 포함할 수 있다. 이를 통해 강판의 표면 결함만을 검출할 수 있다.

Description

강판의 표면 결함 검출 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF DETECTING SURFACE DEFECT OF STEEL PLATE}
본 발명은 강판의 표면 결함 검출에 관한 것이다.
강판의 결함 검출 기술에는 초음파 탐상법(Ultrasonic Test), 누설자속 탐상법(Magnetic Flux Leakage), 자분 탐상법(Magnetic Particle Inspection), 와전류 탐상법 및 광학법 등이 있다.
이들 중 누설 자속 탐상법은 홀소자와 같은 자속을 전기적 신호로 변환시키는 자기센서를 이용하여 결함에 의하여 강판의 표면 밖으로 누설되는 누설 자속을 측정한 후, 측정된 누설 자속에 기초하여 강판의 결함을 검출하는 기법이다.
도 1에 상술한 누설 자속 탐상법을 위한 강판의 결함 검출 장치가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 강판의 결함 검출 장치는 강판(1)의 주행 방향을 따라 강판(1)을 자화시키기 위한 자속을 발생시키는 자화부(110)와, 강판(1)의 폭방향으로 배치되며, 발생된 자속이 강판(1)의 결함을 통과할 때 누설되는 누설 자속을 측정하는 자기 센서 어레이(120)와, 측정된 누설 자속에 의해 자기 센서 어레이(120)로부터 나오는 출력 신호를 증폭하는 증폭부(130)를 포함할 수 있다. 한편, 자화부(110)는 영구자석(PM) 및 영구자석(PM)의 양측으로 연장되는 요크(111a, 111b)를 포함할 수 있다.
하지만, 상술한 장치에 의한 강판 결함 검출 방법은 강판의 주행 방향을 따라 강판(1)을 자화시키며, 자기 센서 어레이(120)에서 측정되는 누설 자속에는 강판(1)의 표면뿐 아니라 내부에 존재하는 결함이 모두 포함될 수 있다. 이로 인해 강판의 표면에 존재하는 결함과 강판의 내부에 존재하는 결함의 구분이 어려운 문제점이 있다.
또한, 강판(1)이 주행 방향으로 이송됨에 따라 강판(1)에는 와전류가 발생하게 되며, 이렇게 발생된 와전류는 자기 센서 어레이(120)로부터 나오는 출력 신호를 왜곡시키는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 강판의 표면 결함만을 검출할 수 있으며, 와전류에 의한 누설 자속의 왜곡을 방지할 수 있는 강판의 표면 결함 검출 장치 및 방법를 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 소재를 자화시키기 위한 자속을 발생시키는 자화부; 일정 간격을 가지고 소재 압연 방향의 폭방향으로 일렬로 배치되며, 상기 발생된 자속이 상기 소재의 결함을 통과할 때 누설되는 누설 자속을 측정하는 n(n은 2 이상의 자연수)개의 자기 센서들; 및 상기 측정된 누설 자속에 의해 상기 n개의 자기 센서들로부터 나오는 각각의 출력 신호와 이웃하는 자기 센서의 출력 신호를 차동 증폭하는 n-1개의 차동 증폭기들을 포함하며, 상기 n개의 자기 센서들 각각의 출력 신호는, 이웃하는 이전의 자기 센서의 출력 신호와 차동 증폭됨과 동시에 이웃하는 다음의 자기 센서의 출력 신호와도 차동 증폭되는 결함 탐상용 자기 센서를 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 n개의 자기 센서들 각각은, 음의 출력 신호와 양의 출력 신호의 2가지 극성으로 출력될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 n개의 자기 센서들 각각이, 음의 출력 신호와 양의 출력 신호의 2가지 극성으로 출력되는 경우 상기 n개의 자기 센서들 각각의 음의 출력 신호는, 이웃하는 이전의 자기 센서의 양의 출력 신호와 가산되어 증폭되며, 상기 n개의 자기 센서들 각각의 양의 출력 신호는, 이웃하는 다음의 자기 센서의 음의 출력 신호와 가산되어 증폭될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 n개의 자기 센서들 각각이, 음의 출력 신호와 양의 출력 신호의 2가지 극성으로 출력되는 경우, 상기 n개의 자기 센서들 각각의 음의 출력 신호는, 이웃하는 이전의 자기 센서의 음의 출력 신호와 차동 증폭되며, 상기 n개의 자기 센서들 각각의 양의 출력 신호와 이웃하는 다음의 자기 센서의 양의 출력 신호와 차동 증폭될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 n개의 자기 센서들 각각은, 하나의 싱글 엔드 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 n개의 자기 센서들 각각이, 하나의 싱글 엔드 신호를 출력하는 경우, 상기 n개의 자기 센서들 각각의 싱글 엔드 신호는, 이웃하는 이전의 자기 센서로부터 출력되는 싱글 엔드 신호와 차동 증폭됨과 동시에 이웃하는 다음의 자기 센서로부터 출력되는 싱글 엔드 신호와도 차동 증폭될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 n개의 자기 센서들 각각이, 하나의 싱글 엔드 신호를 출력하는 경우, 상기 결함 탐상용 자기 센서는, 상기 n개의 자기 센서들로부터 출력된 싱글 엔드 신호를 음의 출력 신호와 양의 출력 신호를 가진 차동 신호로 변환하는 n개의 싱글 엔드-차동 신호 변환기들을 더 포함하며, 상기 n개의 싱글 엔드-차동 신호 변환기들 각각의 양의 출력 신호는, 이웃하는 이전의 싱글 엔드-차동 신호 변환기의 음의 출력 신호와 가산되어 증폭되며, 상기 n개의 싱글 엔드-차동 신호 변환기들 각각의 음의 출력 신호는, 이웃하는 다음의 싱글 엔드-차동 신호 변환기의 양의 출력 신호와 가산되어 증폭될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 결함은, 일정 폭을 가지고 상기 소재의 압연 방향을 따라 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 n개의 자기 센서들간의 간격은, 상기 결함이 가지는 폭의 길이의 절반 이상일 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 상기 자기 센서는, 홀 센서(hall sensor), 자기 저항 센서(Magneto Resistive sensor, MR 센서), 거대 자기 저항 센서(Giant Magneto Resistive sensor, GMR 센서) 및 자기 임피던스 센서(Giant Magneto Impedance Sensor, GMI 센서) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 강판의 두께 방향으로 자속을 발생시킨 후, 자속이 강판을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정함으로써, 강판의 표면 결함만을 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 강판에 유도되는 와전류가 대칭이 되는 평면으로부터 강판의 주행 방향을 따라 동일 간격으로 이격되도록 배치된 2개의 누설 자속 측정부에서 측정된 누설 자속의 세기를 차동 증폭시킴으로써, 와전류에 의한 누설 자속의 왜곡을 방지할 수 있다.
도 1은 강판의 결함 검출 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 강판의 표면 결함 검출 장치를 도시한 도면이다.
도 3a은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 강판의 두께 방향에 존재하는 결함의 위치를 도시한 도면이며,
도 3b는 도 3a에 도시된 결함의 위치에 따른 누설 자속의 크기를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 강판의 표면 결함 검출 장치를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 강판의 표면 결함 검출 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 강판의 표면 결함 검출 장치를 도시한 도면이다. 한편, 도 3a은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 강판의 두께 방향에 존재하는 결함의 위치를 도시한 도면이며, 도 3b는 도 3a에 도시된 결함의 위치에 따른 누설 자속의 크기를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 강판의 표면 결함 검출 장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 강판(1)의 두께 방향으로 자속을 발생시키는 자화부(200, 210)와, 두께 방향으로 발생된 자속이 강판(1)을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정하는 누설 자속 측정부(201, 211)와, 측정된 누설 자속의 세기에 기초하여 강판(1)의 표면 결함을 검출하는 표면 결함 검출부(220)를 포함할 수 있다. 도 2에는 도시되어 있지는 않지만, 강판의 표면 결함 검출 장치는 측정된 누설 자속의 세기를 증폭시켜 표면 결함 검출부(220)로 전달하기 위한 증폭부를 더 포함할 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.
이하, 도 2 내지 도 3b을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 강판의 표면 결함 검출 장치에 대해 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 3b를 참조하면, 자화부(200, 210)는, 강판(1)의 두께 방향으로 자속을 발생시키기 위한 것이다.
구체적으로, 자화부(200, 210)는 강판(1)의 상부에 배치되어 강판(1)의 두께방향으로 자속을 발생시키는 상부 자화부(200)와, 강판(1)의 하부에 배치되어 강판(1)의 두께방향으로 자속을 발생시키는 하부 자화부(210)를 포함할 수 있다.
한편, 누설 자속 측정부(201, 211)는 두께 방향으로 발생된 자속이 강판(1)을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정하기 위한 것이다.
구체적으로, 누설 자속 측정부(201, 211)는 상부 자화부(200)에 의해 발생된 자속이 강판(1)을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정하는 제1 상부 누설 자속 측정부(201)와, 하부 자화부(210)에 의해 발생된 자속이 강판(1)을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정하는 제1 하부 누설 자속 측정부(211)를 포함할 수 있다.
비록 도 2에서는 상부 자화부(200)와 하부 자화부(210), 제1 상부 누설 자속 측정부(201)와 제1 하부 누설 자속 측정부(211)를 모두 도시하고 있으나, 강판(1)의 상부 결함만을 검출하기 위해 상부 자화부(200)와 제1 상부 누설 자속 측정부(201)만으로 실시되거나, 강판(1)의 하부 결함만을 검출하기 위해 하부 자화부(210)와 제1 하부 누설 자속 측정부(211)만으로 실시될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
상술한 누설 자속 측정부(201, 211) 각각은, 일정 간격을 가지고 강판(1)의 폭방향으로 배치된 다수개의 자기 센서들을 포함하며, 자기 센서들 각각은 자화부(200, 210)에 의해 발생된 자속이 강판(1)의 결함(DF)을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정할 수 있다.
한편, 본 발명이 적용되는 누설 자속 측정부(201, 211)는 홀 센서(hall sensor), 자기 저항 센서(Magneto Resistive sensor, MR 센서), 거대 자기 저항 센서(Giant Magneto Resistive sensor, GMR 센서) 및 자기 임피던스 센서(Giant Magneto Impedance Sensor, GMI 센서) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 자화부(200, 210)는 강판(1)의 두께방향으로 강판(1)에 수직하게 자속을 발생시키며, 누설 자속 측정부(201, 211)는 두께 방향으로 발생된 자속이 강판(1)을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정하도록 한다. 그 이유는 강판(1)의 두께방향으로 강판에 수직하게 자속을 발생시킬 경우에, 강판(1)의 표면에 존재하는 결함에 의한 누설 자속의 세기가 강판(1)의 내부에 존재하는 결함에 의한 누설 자속의 세기보다 상대적으로 매우 커서 측정된 누설 자속의 세기만으로 표면 결함을 쉽게 판단할 수 있기 때문이다.
이하 자속을 강판(1)의 두께 방향으로 수직하게 발생시킬 경우 결함의 위치에 따른 누설 자속의 세기에 대해 도 3a 내지 도 3b를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3a은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 강판의 두께 방향에 존재하는 결함의 위치를 도시한 도면이며, 도 3b는 도 3a에 도시된 결함의 위치에 따른 누설 자속의 크기를 도시한 도면으로, 가로축은 누설자속 측정 영역(도 2의 240 참조), 세로축은 측정된 누설 자속의 세기이다.
도 3a에는, 강판(1)의 두께 방향(T)의 위치에 따른 결함을 도시하고 있으며, 강판(1)의 상부 표면에 존재하는 결함(DF1)(301), 강판(1)의 중간에 존재하는 결함(DF3)(303), 강판(1)의 하부 표면에 존재하는 결함(DF5)(305), 결함(DF1)과 결함(DF3) 사이에 존재하는 결함(DF2)(302), 결함(DF3)과 결함(DF5) 사이에 존재하는 결함(DF4)을 도시하고 있다. 이때, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 자화부(200, 210)에 의해 자속(B)은 강판(1)의 두께 방향(T)으로 강판(1)의 표면에 수직하게 발생될 수 있다.
이 경우, 도 3b의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 상부 누설 자속 측정부(201)에 의한 누설 자속의 세기 측정 결과에 의하면, 강판(1)의 상부 표면에 존재하는 결함(DF1)(301)에 의한 누설 자속의 세기(310)는 다른 결함들(DF2 내지 DF5)에 의한 누설 자속의 세기(311)에 비해 상대적으로 매우 큼을 알 수 있다.
마찬가지로, 도 3b의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 하부 누설 자속 측정부(211)에 의한 누설 자속의 세기 측정 결과에 의하면, 강판(1)의 하부 표면에 존재하는 결함(DF5)(305)에 의한 누설 자속의 세기(320)는 다른 결함들(DF1 내지 DF4)에 의한 누설 자속의 세기(321)에 비해 상대적으로 매우 크게 큼을 알 수 있다.
마지막으로, 표면 결함 검출부(220)는 측정된 누설 자속의 세기에 기초하여 강판(1)의 표면 결함을 검출할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 강판의 두께 방향으로 자속을 발생시킨 후, 자속이 강판을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정함으로써, 강판의 표면 결함만을 검출할 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 강판의 표면 결함 검출 장치를 도시한 도면이다. 도 2와 다른 점은 제2 상부 누설 자속 측정부(202), 제2 하부 누설 자속 측정부(212), 제1 차동 증폭부(231) 및 제2 차동 증폭부(232)를 포함하는 차동 증폭부(230)가 더 포함될 수 있다는 점이다.
구체적으로, 제2 상부 누설 자속 측정부(202)는 강판(1)의 주행 방향을 따라 제1 상부 누설 자속 측정부(201)와 일정 간격(D) 이격되어 배치되며, 상부 자화부(200)에 의해 발생된 자속이 강판(1)을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정할 수 있다.
또한, 제2 하부 누설 자속 측정부(212)는 강판(1)의 주행 방향을 따라 제1 하부 누설 자속 측정부(211)와 일정 간격(D) 이격되어 배치되며, 하부 자화부(210)에 의해 발생된 자속이 강판(1)을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정할 수 있다.
여기서, 제1 상부 누설 자속 측정부(201) 및 제2 상부 누설 자속 측정부(202)는 강판(1)에 유도되는 와전류(400)가 대칭이 되는 평면(P)으로부터 강판(1)의 주행 방향을 따라 동일 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제1 하부 누설 자속 측정부(211) 및 제2 하부 누설 자속 측정부(212)는 강판(1)에 유도되는 와전류(400)가 대칭이 되는 평면(P)으로부터 강판(1)의 주행 방향을 따라 동일 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.
한편, 차동 증폭부(230)는 제1 차동 증폭부(231) 및 제2 차동 증폭부(232)를 포함할 수 있으며, 차동 증폭부(230) 중 제1 차동 증폭부(231)는 제1 상부 누설 자속 측정부(201)의 출력 신호와 제2 상부 누설 자속 측정부(202)의 출력 신호를 입력받아 차동 증폭할 수 있다.
또한, 차동 증폭부(230) 중 제2 차동 증폭부(232)는 제1 하부 누설 자속 측정부(211)의 출력 신호와 제2 하부 누설 자속 측정부(212)의 출력 신호를 입력받아 차동 증폭할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시 형태에 의하면, 강판(1)에 유도되는 와전류(400)가 대칭이 되는 평면(P)으로부터 강판(1)의 주행 방향을 따라 동일 간격으로 이격되도록 배치된 2개의 누설 자속 측정부(201-202, 211-212)에서 측정된 누설 자속의 세기를 차동 증폭시킴으로써, 와전류에 의한 누설 자속의 왜곡을 방지할 수 있는 기술적 효과가 있다.
마지막으로, 도 5는 본 발명의 실시 형태에 따른 강판의 표면 결함 검출 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 의한 강판의 표면 결함 검출 방법을 설명한다. 다만, 발명의 간명화를 위해 도 1 내지 도 4와 관련하여 이미 설명된 사항과 중복된 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 우선 자화부(200, 210)는 강판(1)의 두께 방향으로 자속을 발생시킬 수 있다(S501).
구체적으로, 강판(1)의 상부에 배치된 상부 자화부(200)는, 강판(1)의 두께방향으로 자속을 발생시키며, 강판(1)의 하부에 배치된 하부 자화부(210)는, 강판(1)의 두께방향으로 자속을 발생시킬 수 있다.
다음, 누설 자속 측정부(201, 211)는 두께 방향으로 발생된 자속이 강판(1)을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정할 수 있다(S502). 측정된 누설 자속의 세기는 표면 결함 검출부(220)로 전달될 수 있다.
구체적으로, 제1 상부 누설 자속 측정부(201)는, 상부 자화부(200)에 의해 발생된 자속이 강판(1)을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정하며, 제1 하부 누설 자속 측정부(211)는, 하부 자화부(210)에 의해 발생된 자속이 강판(1)을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정할 수 있다.
마지막으로, 표면 결함 검출부(220)는 측정된 누설 자속의 세기에 기초하여 강판(1)의 표면 결함을 검출할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 강판의 표면 결함 검출 방법은, 강판(1)의 주행 방향을 따라 제1 상부 누설 자속 측정부(201)와 일정 간격(D) 이격되어 배치된 제2 상부 누설 자속 측정부(202)에서, 상부 자화부(200)에 의해 발생된 자속이 강판(1)을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정하는 단계와, 강판(1)의 주행 방향을 따라 제1 하부 누설 자속 측정부(211)와 일정 간격 이격되어 배치된 제2 하부 누설 자속 측정부(212)에서, 하부 자화부(210)에 의해 발생된 자속이 강판(1)을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 제1 상부 누설 자속 측정부(201) 및 제2 상부 누설 자속 측정부(202)는 강판(1)에 유도되는 와전류(400)가 대칭이 되는 평면(P)으로부터 강판(1)의 주행 방향을 따라 동일 간격으로 이격되며, 제1 하부 누설 자속 측정부(211) 및 제2 하부 누설 자속 측정부(212)는 강판(1)에 유도되는 와전류(400)가 대칭이 되는 평면(P)으로부터 강판(1)의 주행 방향을 따라 동일 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 강판의 표면 결함 검출 방법은, 제1 차동 증폭부(231)에서, 제1 상부 누설 자속 측정부(201)의 출력 신호와 제2 상부 누설 자속 측정부(202)의 출력 신호를 차동 증폭하는 단계와, 제2 차동 증폭부(232)에서, 제1 하부 누설 자속 측정부(211)의 출력 신호와 제2 하부 누설 자속 측정부(212)의 출력 신호를 차동 증폭하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 강판의 두께 방향으로 자속을 발생시킨 후, 자속이 강판을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정함으로써, 강판의 표면 결함만을 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 강판에 유도되는 와전류가 대칭이 되는 평면으로부터 강판의 주행 방향을 따라 동일 간격으로 이격되도록 배치된 2개의 누설 자속 측정부에서 측정된 누설 자속의 세기를 차동 증폭시킴으로써, 와전류에 의한 누설 자속의 왜곡을 방지할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
1: 강판 110: 자화부
120: 자기 센서 어레이 130: 증폭부
111a, 111b: 요크 200: 상부 자화부
201: 제1 상부 누설 자속 측정부 202: 제2 상부 누설 자속 측정부
210: 하부 자화부 211: 제1 하부 누설 자속 측정부
212: 제1 하부 누설 자속 측정부 220: 표면 결함 검출부
230: 차동 증폭부 231: 제1 차동 증폭부
232: 제2 차동 증폭부 240: 누설 자속 검출영역
310: 상부 표면 결함에 의한 누설 자속
320: 하부 표면 결함에 의한 누설 자속
400: 와전류 B: 자속
P: 와전류가 대칭이 되는 평면 DF1, DF2, DF3, DF4, DF5: 결함

Claims (14)

  1. 강판의 두께 방향으로 자속을 발생시키는 자화부;
    상기 두께 방향으로 발생된 자속이 상기 강판을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정하는 누설 자속 측정부; 및
    상기 측정된 누설 자속의 세기에 기초하여 상기 강판의 표면 결함을 검출하는 표면 결함 검출부를 포함하는 강판의 표면 결함 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자화부는,
    상기 강판의 상부에 배치되어 상기 강판의 두께방향으로 자속을 발생시키는 상부 자화부를 포함하며,
    상기 누설 자속 측정부는,
    상기 상부 자화부에 의해 발생된 자속이 상기 강판을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정하는 제1 상부 누설 자속 측정부를 포함하는 강판의 표면 결함 검출 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 표면 결함 검출 장치는,
    상기 강판의 하부에 배치되어 상기 강판의 두께 방향으로 자속을 발생시키는 하부 자화부를 더 포함하며,
    상기 누설 자속 측정부는,
    상기 하부 자화부에 의해 발생된 자속이 상기 강판을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정하는 제1 하부 누설 자속 측정부를 더 포함하는 강판의 표면 결함 검출 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 강판의 표면 결함 검출 장치는,
    상기 강판의 주행 방향을 따라 상기 제1 상부 누설 자속 측정부와 일정 간격 이격되어 배치되며, 상기 상부 자화부에 의해 발생된 자속이 상기 강판을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정하는 제2 상부 누설 자속 측정부; 및
    상기 강판의 주행 방향을 따라 상기 제1 하부 누설 자속 측정부와 일정 간격 이격되어 배치되며, 상기 하부 자화부에 의해 발생된 자속이 상기 강판을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정하는 제2 하부 누설 자속 측정부를 더 포함하는 강판의 표면 결함 검출 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 상부 누설 자속 측정부 및 상기 제2 상부 누설 자속 측정부는 상기 강판에 유도되는 와전류가 대칭이 되는 평면으로부터 상기 강판의 주행 방향을 따라 동일 간격으로 이격되며,
    상기 제1 하부 누설 자속 측정부 및 상기 제2 하부 누설 자속 측정부는 상기 강판에 유도되는 와전류가 대칭이 되는 평면으로부터 상기 강판의 주행 방향을 따라 동일 간격으로 이격되는 강판의 표면 결함 검출 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 강판의 표면 결함 검출 장치는,
    상기 제1 상부 누설 자속 측정부의 출력 신호와 상기 제2 상부 누설 자속 측정부의 출력 신호를 차동 증폭하는 제1 차동 증폭부; 및
    상기 제1 하부 누설 자속 측정부의 출력 신호와 제2 하부 누설 자속 측정부의 출력 신호를 차동 증폭하는 제2 차동 증폭부를 더 포함하는 강판의 표면 결함 검출 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 누설 자속 측정부는,
    홀 센서(hall sensor), 자기 저항 센서(Magneto Resistive sensor, MR 센서), 거대 자기 저항 센서(Giant Magneto Resistive sensor, GMR 센서) 및 자기 임피던스 센서(Giant Magneto Impedance Sensor, GMI 센서) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 강판의 표면 결함 검출 장치.
  8. 자화부에서, 강판의 두께 방향으로 자속을 발생시키는 제1 단계;
    누설 자속 측정부에서, 상기 두께 방향으로 발생된 자속이 상기 강판을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정하는 제2 단계; 및
    표면 결함 검출부에서, 상기 측정된 누설 자속의 세기에 기초하여 상기 강판의 표면 결함을 검출하는 제3 단계를 포함하는 강판의 표면 결함 검출 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 단계는,
    상기 강판의 상부에 배치된 상부 자화부에서, 상기 강판의 두께방향으로 자속을 발생시키는 단계를 포함하며,
    상기 제2 단계는,
    제1 상부 누설 자속 측정부에서, 상기 상부 자화부에 의해 발생된 자속이 상기 강판을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정하는 단계를 포함하는 강판의 표면 결함 검출 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 표면 결함 검출 방법은,
    상기 강판의 하부에 배치된 하부 자화부에서, 상기 강판의 두께 방향으로 자속을 발생시키는 단계를 더 포함하며,
    제1 하부 누설 자속 측정부에서, 상기 하부 자화부에 의해 발생된 자속이 상기 강판을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정하는 단계를 더 포함하는 강판의 표면 결함 검출 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 강판의 표면 결함 검출 방법은,
    상기 강판의 주행 방향을 따라 상기 제1 상부 누설 자속 측정부와 일정 간격 이격되어 배치된 제2 상부 누설 자속 측정부에서, 상기 상부 자화부에 의해 발생된 자속이 상기 강판을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정하는 단계; 및
    상기 강판의 주행 방향을 따라 상기 제1 하부 누설 자속 측정부와 일정 간격 이격되어 배치된 제2 하부 누설 자속 측정부에서, 상기 하부 자화부에 의해 발생된 자속이 상기 강판을 통과할 때 누설되는 누설 자속의 세기를 측정하는 단계를 더 포함하는 강판의 표면 결함 검출 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 상부 누설 자속 측정부 및 상기 제2 상부 누설 자속 측정부는 상기 강판에 유도되는 와전류가 대칭이 되는 평면으로부터 상기 강판의 주행 방향을 따라 동일 간격으로 이격되며,
    상기 제1 하부 누설 자속 측정부 및 상기 제2 하부 누설 자속 측정부는 상기 강판에 유도되는 와전류가 대칭이 되는 평면으로부터 상기 강판의 주행 방향을 따라 동일 간격으로 이격되는 강판의 표면 결함 검출 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 강판의 표면 결함 검출 방법은,
    제1 차동 증폭부에서, 상기 제1 상부 누설 자속 측정부의 출력 신호와 상기 제2 상부 누설 자속 측정부의 출력 신호를 차동 증폭하는 단계; 및
    제2 차동 증폭부에서, 상기 제1 하부 누설 자속 측정부의 출력 신호와 제2 하부 누설 자속 측정부의 출력 신호를 차동 증폭하는 단계를 더 포함하는 강판의 표면 결함 검출 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 누설 자속 측정부는,
    홀 센서(hall sensor), 자기 저항 센서(Magneto Resistive sensor, MR 센서), 거대 자기 저항 센서(Giant Magneto Resistive sensor, GMR 센서) 및 자기 임피던스 센서(Giant Magneto Impedance Sensor, GMI 센서) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 강판의 표면 결함 검출 방법.
KR20120154250A 2012-12-27 2012-12-27 강판의 표면 결함 검출 장치 및 방법 KR101482346B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120154250A KR101482346B1 (ko) 2012-12-27 2012-12-27 강판의 표면 결함 검출 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120154250A KR101482346B1 (ko) 2012-12-27 2012-12-27 강판의 표면 결함 검출 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140084607A true KR20140084607A (ko) 2014-07-07
KR101482346B1 KR101482346B1 (ko) 2015-01-13

Family

ID=51734458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20120154250A KR101482346B1 (ko) 2012-12-27 2012-12-27 강판의 표면 결함 검출 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101482346B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160070327A (ko) 2014-12-10 2016-06-20 부산대학교 산학협력단 다차원 특징을 이용한 이상신호 분석장치 및 방법
US11761927B2 (en) 2019-04-17 2023-09-19 Lg Energy Solution, Ltd. Inspection method for crack in battery cell by using eddy current, and inspection device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3266899B2 (ja) * 1996-04-05 2002-03-18 日本鋼管株式会社 磁性金属体の探傷方法および装置
JP2008151744A (ja) 2006-12-20 2008-07-03 Toshiba Corp 鋼板欠陥検査装置
DE102008020194A1 (de) 2008-04-16 2009-10-22 Institut Dr. Foerster Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren von oberflächennahen Defekten mittels Streuflussmessung
JP5614312B2 (ja) * 2011-02-01 2014-10-29 Ｊｆｅスチール株式会社 周期性欠陥検出方法および周期性欠陥検出装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160070327A (ko) 2014-12-10 2016-06-20 부산대학교 산학협력단 다차원 특징을 이용한 이상신호 분석장치 및 방법
US11761927B2 (en) 2019-04-17 2023-09-19 Lg Energy Solution, Ltd. Inspection method for crack in battery cell by using eddy current, and inspection device

Also Published As

Publication number Publication date
KR101482346B1 (ko) 2015-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101482347B1 (ko) 강판의 내부 결함 검출 장치 및 방법
JP6051229B2 (ja) 鋼板の欠陥探傷装置
CN106814131B (zh) 一种铁磁平面构件浅层损伤磁发射检测方法及磁发射检测系统
JP4512079B2 (ja) 薄鋼板の磁気特性及び機械的強度測定装置並びに測定方法
JP5550617B2 (ja) 漏洩磁束探傷装置
JP6607242B2 (ja) 方向性電磁鋼板の加工状態評価方法、加工状態評価装置、及び製造方法
JP2014202483A (ja) 検査装置及び検査方法
KR101482346B1 (ko) 강판의 표면 결함 검출 장치 및 방법
JP6248201B2 (ja) 鋼板の欠陥探傷装置及び方法
JP4192708B2 (ja) 磁気センサ
JP2016197085A (ja) 磁気探傷方法
KR101461726B1 (ko) 결함 탐상용 자기 센서
CN107576720A (zh) 铁磁细长构件浅层损伤磁发射检测方法及磁发射检测系统
JP2006322860A (ja) 渦電流探傷プローブ
JP2019020272A (ja) 表面きず検査装置
JP2014044151A (ja) 欠陥検出装置
KR20160049115A (ko) 자기 센서의 캘리브레이션 모듈 및 누설 자속 탐상 장치
JP2007163263A (ja) 渦電流探傷センサ
JP2019020273A (ja) 表面きず検査装置
JP6875073B2 (ja) 欠陥検出装置
JP2023182082A (ja) 漏洩磁気検査装置、漏洩磁気検査装置の調整方法及び、欠陥検査方法
JPH05172786A (ja) 漏洩磁束検出装置
CN118443785A (zh) 基于剩磁与涡流耦合作用的油气管道内检测装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20121227

PA0201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20140501

Patent event code: PE09021S01D

PG1501 Laying open of application
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20141121

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20150107

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20150107

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180105

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20180105

Start annual number: 4

End annual number: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200107

Year of fee payment: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20200107

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210107

Start annual number: 7

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20230106

Start annual number: 9

End annual number: 9