WO1991013347A1

WO1991013347A1 - Detecteur magnetique de defauts pour mince bande en acier

Info

Publication number: WO1991013347A1
Application number: PCT/JP1991/000224
Authority: WO
Inventors: Seigo Ando; Masaki Takenaka; Ken-Ichi Iwanaga; Takato Furukawa; Atsunao Takekoshi
Original assignee: Nkk Corporation
Priority date: 1990-02-22
Filing date: 1991-02-22
Publication date: 1991-09-05
Also published as: EP0469158B1; DE69123797D1; US5235275A; EP0469158A4; EP0469158A1; KR960005364B1; DE69123797T2; KR920701818A

Description

明細書

薄鋼帯の磁気探傷装置

[技術分野]

本発明は、走行状態の薄鋼帯の内部又は表面に存在する欠陥を検出する薄鋼帯の磁気探傷装置に係わり、特に、薄鋼帯の走行路に直交する固定軸に回転自在に支持された中空ロールを薄鋼帯に押し当てて、その中空ロール内に磁化器を収納し、欠陥に起因して生じる漏洩磁束を磁気センサで検出するように構成された薄鋼帯の磁気探傷装置に関する。

[従来の技術]

磁気探傷装置は、磁気を利用して、薄鋼帯の内部あるいは表面に存在する疵，介在物等の欠陥を検出する。そして、薄鋼帯の磁気探傷装置は、被探傷体としての薄鋼帯を静止した状態で探傷するのみならず、例えば工場等の製造ライン等に設置される、走行中の薄鋼帯に存在する欠陥を連続的に検出できることが報告されている（実開昭 6 3— 1 0 7 8 4 9号公報）。

第 3 1図および第 3 2図は上述した走行中の薄鋼帯の欠陥を連続的に検出する薄鋼帯の磁気探傷装置をそれぞれ異なる方向から見た断面図である。

中空ロール 1 は非磁性材料で形成されている。この中空口ール 1の中心軸に固定軸 2の一端が貫通されている。この固定軸 2の他端は図示しない建屋のフレームに固定されている。そして、固定軸 2は中空ロール 1の中心軸に位置するように —対のころがり軸受 3 a , 3 bでもって中空ロール 1の両端の内周面に支持されている。したがって、この中空ロール 1 は固定軸 2を回転中心軸として自由に回転する。

中空ロール 1内に、略コ字断面形状を有した磁化鉄心 4 c が、磁路を構成する磁極 4 a , 4 bが中空ロール 1 の内周面に近接する姿勢で、支持部材 5を介して固定軸 2に固定されている。そして、この磁化鉄心 4 c に磁化コイル 6が巻装されている。したがって、磁極 4 a， 4 bが形成された磁化鉄心 4 c と磁化コイル 6とで磁化器 4を構成する。磁化器 4の磁化鉄心 4 cの磁極 4 a , 4 bの間に複数の磁気センサ 7が軸方向に配列されている。そして、各磁気センサ 7は前記固定軸 2に固定されている。

磁化コイル 6に励磁電流を供給するための電源ケーブル 8 および各磁気センサ 7から出力される各検出信号を取出すための信号ケーブル 9が固定軸 2内を経由して外部へ導出されている。したがって、磁化鉄心 4および各磁気センサ 7の位置は固定され、中空ロール 1が磁化器 4および各磁気センサ 7の外周を微小間隙を有して回転する。

このような構成の磁気探傷装置の中空ロール 1の外周面を例えば矢印 A方向に走行状態の薄鋼帯 1 0の一方面に所定圧力でもって押し当てると、固定軸 2は建屋のフレームに固定されているので、中空ロール 1が矢印 B方向に回転する。そして、磁化コイル 6に励磁電流を供給すると、磁化鉄心 4 c と走行状態の薄鋼帯 1 0 とで閉じた磁路が形成される。このため、薄銅帯 1 0の内部あるは表面に前述した欠陥が存在すると、薄鋼帯 1 0内の磁路が乱れ、漏洩磁束が生じる。この漏洩磁束が該当位置の磁気センサ 7で抽出されて欠陥信号として検出される。

検出された欠陥信号はその信号レベルが薄鋼帯 1 0内部または表面の欠陥の大きさと対応するので、欠陥信号の信号レベルでもって薄鋼帯 1 0の欠陥の存在とその大きさを把握することが可能である。

しかし、欠陥信号の信号レベルは薄鋼帯 1 0 と磁化鉄心 4 c と磁化コイル 6からなる磁化器 4によつて形成される磁路の状態や、磁化器 4 と薄銅帯 1 0 との間の距離 Lや、リフトオフと呼ばれる薄鋼帯 1 0 と各磁気センサ 7 との間の距離等によつて大きく変化する。

このような不都合を解消するために、第 3 1図および第 3 2図に示すように一定厚み t を有した中空ロール 1を用いて、薄鋼帯 1 0 と磁化器 4 との間の距離 Lや、薄鋼帯 1 0 と各磁気センサ 7 との間の距離 ϋ を常時一定値に維持している。また、中空ロール 1が磁性材料で形成されていると、薄鋼帯 1 0内への磁路の形成が阻害されるので、中空ロール 1 は非磁性材料で形成されている。

したがって、中空ロール 1の厚み t を薄くすればするほど、薄鋼帯 1 0 と磁化器 4の磁極 4 a， 4 b との間の距離 Lが小さくなり、薄銅帯 1 0内に形成される磁界が大きくなり、安定した磁束を得ることができる。したがって、中空ロール 1 の厚み t を薄くするのが望ましい。

また、中空ロール 1 の厚み tが大きいと、中空ロール 1 の慣性モーメントが大きくなり、薄銅帯 1 0の走行速度が変動した場合に、中空ロール 1の慣性力により、中空ロール 1 と薄鋼帯 1 0 との接触面で搢動現象が生じて、薄銅帯 1 0の表面に疵をつけてしまう懸念がある。したがって、中空ロール

1の厚み t を小さくして、前記慣性モーメントを小さくする必要がある。なお、ただ単に慣性モ一メントを小さくする目的のみでは中空ロール 1の外径を小さく設定すればよいが、内部に収納されている磁化器 4や磁気センサ 7の大きさによつてその外径が制約される。

しかし、前述したように連続して走行している薄鋼帯 1 0 の欠陥を精度よく検出するには、薄鋼帯 1 0表面と中空ロール 1の外周面とが常時接触している必要があるので、中空口ール 1には薄鋼帯 1 0の張力に起因する下向きの力や、薄鍋帯 1 0自体の重量による下向きの力が印加される。下向きの力が印加されると中空ロール 1が変形したり損傷する。すると、前述した薄鋼帯 1 0 と磁化器 4 との間の距離 Lや薄銅帯 1 0と各磁気センサ 7 との間の距離を一定値に制御できなくなるので、欠陥検出精度が低下したり、探傷不能となる。よって、中空ロール 1が長期間に亘つて真円状態を維持するには、中空ロール 1の厚み tを一定限度以下に薄くできない。ちなみに、薄鋼帯 1 0が 10 G m Z分の走行速度条件下においては、上記厚み t は 2 程度が限界である。

また、中空ロール 1内に収納する磁化鉄心 4 c と磁化コィル 6からなる磁化器 4の発生する磁界の強さを大きくすることが考えられるが、磁化鉄心 4 cの大きさや磁化コィル 6に流す電流の大きさを一定限度以上にすれば、装置全体が大型化したり、製造費が大幅に上昇する問題がある。

[発明の開示]

本発明の第 1の目的は、製造費を大幅に上昇させることなく、磁気センサで検出される欠陥信号の S Z Nを向上でき、欠陥の検出感度と検出精度を大幅に上昇できる薄銅帯の磁気探傷装置を提供することである。

本発明の第 2の目的は、薄鋼帯の厚み方向の欠陥発生位置と欠陥規模とを簡単に検出できる薄鋼帯の磁気探傷装置を提供することである。

本発明の第 1の目的を達成するために、本発明においては、走行する薄鋼帯の表面に接することによつて回転する中空口ール内に配設された磁化器の磁極間距離は、磁極から薄銅帯までの距離の 2以上でかつ 8倍以下に設定されている。

周知のように、離間した一対の磁極を有する磁化器においては、一方の磁極から出力きれる磁束は磁極相互間の空間 (磁気ギャップ）を経由して他方の磁極へ入力される。この場合、磁気ギヤップに近接して磁性材料である薄鋼帯が存在すれば、一方の磁極から出力された磁束の一部は磁気ギヤップを通過せずに薄鋼帯内を通過して他方の磁極に入力する。

この場合、磁気ギャップを通過する磁束と薄鋼帯内を通過する磁束との割合は、磁気ギャップの間隔（磁極間距離 W ) と各磁極から薄鋼帯までの距離 L とに大きく左右される。すなわち、磁極間距離 Wが一定の場合には、磁気回路の磁気抵抗が小さい方により多くの磁束が集中するので、各磁極と薄鋼帯との間の距離 Lが小さくなると、当然薄鋼帯を通過する磁束の密度が増大し、距離 Lが大きくなると、薄鋼帯を通過する磁束の密度が減少する。

—方、距離 Lが一定の場合には、磁極間距離 Wが広くなると薄鋼帯を通過する磁束の割合が増大するが、磁極間距離 W が過度に広くなると、前述した磁束の総数が減少する。また、磁極間距離 Wが過度に狭くなると、前記磁束の総数は増大するが、薄鋼帯を通過する磁束の割合が減少する。

したがって、磁極間距離 Wには一定の最適範囲が存在する。そして、この最適範囲は、各磁極から薄銅帯までの距離 Lによって左右される。すなわち、距離 Lが大きい場合は、前記最適範囲は磁極間距離 Wの寄与が大きく、距離 Lが小さい場合は、前記最適範囲は距離 Lの寄与が大きい。

発明者はこの磁極間距離 Wと距離 Lとの関係を実験的に求めて、磁極間距離 Wが距離 Lに対して 2倍から 8倍の範囲

( 2 L≤W≤ 8 L ) であれば、薄鋼帯を通る磁束の磁束密度が高く十分実用に耐えるレベルとなることを確認した。

したがって、前述したように中空ロールの厚みの制約で、たとえ距離 Lを小さく設定できなかったとしても、磁極間距離 Wを上記関係に設定することによって、磁気センサの検出感度を最大限に設定でき、欠陥検出精度を向上できる。

また、本発明においては、磁気センサの薄鋼帯の走行方向位置が磁極間の中央位置から走行方向側へ薄鋼帯の残留磁化特性で定まる微小距離だけ移動した位置に設定されている。

全く欠陥が存在しない薄銅帯を磁化器の各磁極に対向配置して、磁化コイルを直流励磁する。そして、この状態で、磁気センサの走行方向位置を変化させた場合の磁気センサに検出される磁界は、各磁極位置で最大，最小となり、磁極間距離 Wの中央位置で 0 レベルラインを横切る浮遊磁束に起因する垂直磁界分布特性となる。したがって、この垂直磁界分布特性が 0 レベルラインを横切る磁極間距離 Wの中央位置に磁気センサを設定すれば、前記浮遊磁束の影響を除去できる。

しかし、実際の磁気探傷装置においては、薄鋼帯は一定速度で一方方向へ走行している。このとき薄鋼帯は磁化器によつて磁化され、この磁化強度と薄鋼帯の保磁力に対応した磁束が薄銅帯に残留する。その結果、垂直磁界分布特性が 0ラィンを横切る位置が必ずしも、磁極間距離 wの中央位置とは限らず、走行方向側に移動する。

すなわち、薄鋼帯が走行状態においては、磁極間距離 Wの中央位置が垂直磁界分布特性が 0 レベルにならない。そして、 0 レベル位置が磁極間距離 Wの中央位置から走行方向へ移動する。したがって、中央位置には浮遊磁束密が存在する。

よって、この発明においては、この移動した 0 レベル位置に磁気センサが移動している。その結果、この磁気センサは浮遊磁束を検出することはない。したがって、磁気センサの検出感度を容易に上昇できる。

また、本発明においては、磁化器又は磁気センサを収納した一対の中空ロールを薄鋼帯を挟むように配設している。

したがって、例えば薄鋼帯の自重や張力が直接印加される側の中空ロールの厚みを厚くし、薄鋼帯の自重や張力が直接印加されない側の中空ロールの厚みを薄くする。そして、この薄い方の中空ロール内に磁気センサを収納することによつて、リフトオフを短くでき、欠陥検出感度を上昇できる。

さらに、本発明においては、薄鋼帯の内部又は表面の欠陥に起因して生じる漏洩磁束を検出する磁気検出回路は、強磁性体コアに検出コィルを巻装してなる過飽和型の磁気センサと、この磁気センサの検出コイルに固定インピーダンスを介して交流電力を供給して過飽和領域まで励磁する励磁電力供給手段と、前記検出コイルの両端に発生する電圧の正側電圧および負側電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段にて検出された正側電圧と負側電圧とを加算して、この加算値を前記漏洩磁束に対応する測定値とする演算手段とで構成されている。

一般に、強磁性体コアに検出コイルを巻装してなる過飽和型の磁気センサは、磁気ダイォ一ドゃ磁気抵抗素子やホール素子を使用した磁気センサに比較して検出感度や温度特性において格段に優れた特性を有する。

また、第 2の目的を達成するために、本発明においては、 —対の中空ロールが薄銅帯の上面および下面にそれぞれ接するように配設されている。そして、一方の中空ロール内に磁化器が配設され、両方の中空ロール内に、薄鋼帯の内部または表面の欠陥に起因して生じる漏洩磁束を検出する磁気センサが配設されている。データ処理装置は、この一対の磁気センサで検出された各漏洩磁束値から欠陥の薄銅帯の厚み方向の欠陥発生位置と欠陥規模を算出する。

—対の中空ロールは銅帯の上面または下面にそれぞれ接触しているので各磁気センサと銅帯の上面または下面までの距離は一定に保たれる。そして、鋼帯内部には磁化器にて磁界が発生されているので、欠陥が存在すれば、各磁気センサはそれぞれ欠陥に対応する漏洩磁束を検出する。各磁気センサで検出される漏洩磁束値は、欠陥規模と欠陥までの距離、すなわち該当磁気センサ側の表面からの各深さとの関数で表示することができる。したがって、この 2つの関数を連立方程式とすると、欠陥規模と欠陥位置が算出される。

[図面の簡単な説明]

第 1図は本発明の一実施例に係わる薄鋼帯の磁気探傷装置の薄銅帯の走行方向に平行する面で切断した断面図である。第 2図は同実施例装置における薄鋼帯の走行方向に直交する面で切断した断面図である。

第 3図は同実施例装置の効果を確認するための実験装置を示す断面図である。

第 4図は同実験装置で得られた検出特性図である。

第 5図は第 4図の検出特性図を異なるパラメータで示した特性図である。

第 6図は同実施例装置で得られた欠陥信号波形図である。第 7図は本発明の他の実施例に係わる薄鋼帯の磁気探傷装置の薄鋼帯の走行方向に平行する面で切断した断面図である。第 8図は同実施例装置の効果を確認するための同実施例装置の要部を取出して示す模式図である。

第 9図は各磁極と水平磁界分布および垂直磁界分布との関係を示す図である。第 1 0図は励磁電流と磁気センサの検出電圧との関係を示す検出特性図である。

第 1 1図は同実験装置における磁化電流を変化した場合における磁気センサの検出特性図である。

第 1 2図は同実験装置における磁気センサ位置を変更した場合における磁気センサの検出特性図である。

第 1 3図は本発明の他の実施例に係わる薄鋼帯の磁気探傷装置の薄鋼帯の走行方向に平行する面で切断した断面図であ o

第 1 4図は同実施例装置における薄鋼帯の走行方向に直交する面で切断した断面図である。

第 1 5図は本発明のさらに別の実施例に係わる薄鋼帯の磁気探傷装置の薄鋼帯の走行方向に平行する面で切断した断面図である。

第 1 6図は同実施例装置における薄鋼帯の走行方向に直交する面で切断した断面図である。

第 1 7図は同実施例装置全体のシステムを示す模式図である o

第 1 8図は実施例装置における欠陥信号特性図である。第 1 9図は上記欠陥信号特性から欠陥位置および欠陥規模を算出する手順を示す図である。

第 2 0図は実測値と人手による目視評価との関係を示す図ある。

第 2 1図は他の実施例の磁気探傷装置における各測定値と欠陥位置および欠陥規模との関係を示すテーブルを示す図である。

第 2 2図は本発明のさらに別の実施例に係わる薄鋼帯の磁気探傷装置の磁気検出回路を示すプロック図である。

第 2 3図は同磁気検出回路の動作を示すタイムチヤ一トである。

第 2 4図は同磁気検出回路の検出コィルに印加する電圧の波形図である。

第 2 5図は同磁気検出回路のコィル出力電圧波形図である c 第 2 6図も同磁気検出回路のコィル出力電圧波形図である c 第 2 7図は強磁性体コアの磁化特性図である。

第 2 8図は同磁気検出回路における磁束密度に対する出力電圧特性図である。

第 2 9図は本発明のさらに別の実施例の磁気検出回路を示すブロック図である。

第 3 0図は同磁気検出回路における磁化電流に対する出力電圧特性図である。

第 3 1図は一般的な薄鋼帯の磁気探傷装置の薄鋼帯の走行方向に平行する面で切断した断面図である。

第 3 2図は同従来装置における薄鋼帯の走行方向に直交する面で切断した断面図である。

第 3 3図は磁気センサの配設方向と各磁気センサの検出波形との関係を示す図である。

第 3 4図は第 3 3図の各磁気センサで検出された垂直磁界と水平磁界との関係を示す図である。

[発明を実施するための最良の形態] 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第 1図および第 2図は実施例の薄鋼帯の磁気探傷装置の概略構成を示す断面である。なお、第 3 1図および第 3 2図に示された従来装置と同一部分には同一符号が付してある。したがって、重複する部分の詳細説明は省略されている。

非磁性材料で形成された中空ロール 1 aの中心軸に固定軸 2の一端が貫通されている。中空ロール 1 aの両端の内周面が一対のころがり軸受 3 a， 3 bによつて固定軸 2に回転自在に支持されている。したがって、この中空ロール l aは固定軸 2を回転中心軸として自由に回転する。

前記中空ロール 1 aにおいて、第 2図に示すように、ころがり軸受 3 a , 3 bが取付けられている両端部の厚み t 。が厚く、薄鋼帯 1 0が接触する中央部の厚み t X が薄く設定されている。この実施例においては、両端部の厚み t 。がら〜 1 O mniに設定され、中央部の厚み t ！が 1〜 4 mraに設定されれている。

この中空ロール i _a内において、略コ字断面形状を有した磁化鉄心 4 cが、各磁極 4 a , 4 bが中空ロール l aの内周面に近接する姿勢で、支持部材 5を介して固定軸 2に固定されている。各磁極 4 a， 4 bの先端は中空ロール 1 aの内周面の曲率に対応して円弧状に形成されている。そして、磁化鉄心 4 c に磁化コイル 6が巻装されている。また、磁化鉄心 4 cの磁極 4 a , 4 bの間に複数の磁気センサ 7が軸方向に配列されている。そして、各磁気センサ 7は固定軸 2に固定されている。しかして、磁化鉄心 4 cおよび磁化コィル 6は中空ロール 1 aを介して薄鋼帯 1 0内に磁界を発生させる磁化器 4を構成する。なお、各磁気センサ 7は特開平 1 一 3 0 8 9 8 2号公報に記載された過飽和型の磁気センサを使用している。

磁化コイル 6に励磁電流を供給するための電源ケーブル 8 および各磁気センサ 7から出力される各検出信号を取出すための信号ケ一プル 9が固定軸 2内を経由して外部へ導出されている。したがって、磁化鉄心 4 c および各磁気センサ 7の位置は固定され、中空ロール 1 aが磁化鉄心 4 cおよび各磁気センサ 7の外周を微小間隙を有して回転する。

そして、磁化器 4における磁極 4 a , 4 b間の距離で示される磁極間距離（磁気ギヤップ間隔） Wは各磁極 4 a , 4 b と薄鋼帯 1 0までの距離 Lに対して 2倍以上でかつ 8倍以下に設定されている（ 2 L≤W≤ 8 L ) 0

また、各磁気センサ 7の薄鋼帯 1 0の走行方向位置は各磁極 4 a， 4 bのほぼ中間位置に設定されている。また、各磁気センサ 7 と薄鋼帯 1 0 との間のリフトオフはこの実施例においては 3 m inに設定されている。

このような構成の磁気探傷装置の中空ロール 1 aの外周面を例えば矢印 A方向に走行状態の薄銅帯 1 0の一方面に所定圧力でもって押し当てると、固定軸 2は建屋のフレームに固定されているので、中空ロール 1 aが矢印 B方向に回転する。

そして、図示しない外部の磁化電源装置から励磁コィル 6 に励磁電流を供給すると、磁化鉄心 4 cの各磁極 4 a , 4 b と走行中の薄鋼帯 1 0 とで閉じた磁路が形成される。薄鋼帯 1 0の内部あるは表面に欠陥が存在すると、薄鋼帯 1 0内の磁路が乱れ、漏洩磁束が生じる。この漏洩磁束が該当位置の磁気センサ 7でもつて欠陥信号として検出される。

検出された欠陥信号はその信号レベルが薄銅帯 1 0内部または表面の欠陥の大きさと対応するので、欠陥信号の信号レベル変化でもつて薄銅帯 1 0の内部または表面の欠陥の存在とその大きさを判定することができる。

次に、上述したように、磁化器 4の各磁極 4 a， 4 bの磁極間距離 Wを薄銅帯 1 0までの距離 Lに対して 2倍以上でかつ 8倍以下に設定する根拠となる実験結果を説明する。

第 3図は離間した磁極 3 2 a , 3 2 bを有する磁化鉄心 3 2に磁化コイル 3 3を巻装してなる磁化器 3 1に距離 Lだけ離間して薄鋼帯 1 0 aを配設して、この薄鋼帯 1 0 aの反対側位置に距離 dだけ離して磁気センサ 7 aを配設している。なお、この磁気センサ 7 aの位置は磁極間距離 Wの中心位置である。そして、磁気センサ 7 aは磁化器 3 1にて生成される磁界の磁束のうち薄鋼帯 1 0 a内を通過する磁束の磁束密度を間接的に検出する。なお、磁極間距離 Wのみが異なる複数種類の磁化器 3 1が準備されている。また、薄鋼帯 1 0 a と磁化器 3 1 との間の距離 L も任意に変更可能である。

このような実験装置において、磁気センサ 7 aをその軸が薄鋼帯 1 0 aに直交する方向に配設して、薄鋼帯 1 0 aに形成された外径 0. 2mm 〜0. 9 mra の 4種類の標準欠陥に起因する各漏洩磁界の垂直成分を測定した。また、磁気センサ 7 aをその軸が薄鋼帯 1 0 a に平行する方向に配設して、同一条件で漏洩磁界の水平成分を測定した。測定結果を第 3 3図に示す。信号波形 aが磁界の水平成分であり、信号波形 bが磁界の垂直成分である。

なお、磁化器の各磁極と水平磁界分布特性 F と垂直磁界分布特性 Dとの位置関係が第 9図に示されている。図示するように、水平磁界分布特性 Fは略山形形状となり、垂直磁界分布特性 Dは中央位置で 0ラインを横切る略正弦波形となる。

また、磁化器 3 1 と薄銅帯 1 0 a との距離 Lは 3 . 5 關、磁極間距離 Wは 2 0 mm, 磁気センサ 7 a と薄鋼帯 1 0 a との距離 dは 3 mmである。

そして、各磁気センサ 7 aにて検出された磁界の垂直成分と水平成分の各相対出力の関係を第 3 4図に示す。この特性から理解できるように、磁界の水平成分と垂直成分とは正の相関関係を有する。

このような知見に基づき、以降の実施例においては、特に断らない限り、垂直成分型の磁気センサを使用した場合について説明する。

なお、第 3 3図に示すように、水平成分検出型の磁気センザの検出感度が垂直成分検出型の磁気センサの検出感度より高い。しかし、水平成分検出型の磁気センサを用いた場合には、薄鋼帯 1 0 a等の被検体からの磁気ノイズから欠陥信号を抽出するために別途ハイパスフィルタを設ける必要があり、回路構成が複雑になる。

次に、距離 Lを例えば 3 ramの一定値に固定した状態で、磁化器 3 1 の磁極間距離 Wを例えば 5 rainから 2 5 mmまで変更していった場合の磁気センサ 7 aの出力電圧を測定した。薄鋼帯 1 0 a内に欠陥が存在しなければ、漏洩磁束は薄銅帯 1 0 a内の磁束密度に比例するので、磁気センサ 7 aでもって薄鋼帯 1 0 a内の磁束密度が測定される。その測定結果が図 4 に示されている。なお、実験においては、磁化コイル 3 3に供給する磁化電流を 0 Aから定格の 5 Aまで徐々に増加している o

第 4図に示すように、磁化電流が大きくなると、磁極間距離 Wの値によつて、薄銅帯 1 0内を通る磁束の磁束密度が変化することが理解できる。すなわち、例えば W = 5 の条件等のように、磁極間距離 Wが距離 Lに対して余りにも小さい領域においては、磁束密度が小さい。また、逆に、例えば W = 2 5 の条件等のように、磁極間距離 Wが距離 Lに対して余りにも大きい領域においても、磁束密度が小さくなる。このような傾向は、現実に測定を行つた 0. 5 mm≤ L≤ 8. 0 關の実測範囲で観測することができた。

よって、磁極間距離 Wと距離 Lとの比（W Z L ) を横軸にして、縦軸に前記磁気センサ 7 aの相対出力をとると、第 5 図に示す特性が得られる。すなわち、この図においては、各距離 Lの実測範囲（(]. 5 mm≤ L≤ 8. 0 mm) 内で、磁極間距離 Wを調節して、各距離 Lにおける最大出力値が、距離 Lで規格化された各磁極間距離 Wに対して示される。

—般に、測定機器の特性は [一 3 d B ] を基準として評価される。そこで、第 5図において、相対出力が 7 0 %以上の場合であれば、その出力は十分実用に耐えると考える。したがって、前記比（W Z L ) が 2以上でかつ 8以下の範囲が最適範囲である。

第 6図は上述した条件（ 2 L≤W≤ 8 L ) を満たした上で、第 1図および第 2図に示す実際の装置において、磁化器 4 と薄鋼帯 1 0 との間の距離 Lを 1 mraから 5 mmまで変化させていつた場合における各磁気センサ 7 にて検出された欠陥信号の波形図である。但し、この波形図は磁界の垂直成分を微分して出力した信号波形である。また、実験は、 0. 9 ram, 0. 6 mm, 0. 3 mraの予めピンホール外径が定まっている 3榭類の試験用欠陥を有した薄銅帯 1 0を用いて実施した。

当然距離 Lが大きくなると検出された欠陥信号全体の信号レベルは低下するが、得られた欠陥信号の S / Nが上昇しているので、増幅器を用いてゲイン（利得）を增大すれば、 0. 3 mm等の小さい欠陥であっても精度良く検出できる。

また、第 2図に示すように、中空ロール l aの厚み t を、ころがり軸受 3 a， 3 bが取付けられている両端部において厚く、薄銅帯 1 0が接触する中央部において薄く設定されている。前述したように、中空ロール 1 bの厚み t は薄い方が望ましいが、過度に薄くすると、中空ロール 1 aの強度が低下する問題がある。この強度を補う目的で、ころがり軸受 3 a , 3 bが取付けられる両端部の厚み t 。を薄鋼帯 1 0が当接する中央部の厚みより厚く設定することによって、中空ロール 1 a全体の厚み t を薄くすることによる強度低下をある程度補償できる。

したがって、磁気センサ 7 と薄鋼帯 1 0 との間の距離で示されるリフトオフを短く設定できるので、磁気センサ 7の検出感度を上昇できる。

第 7図は本発明の他の実施例の薄銅帯の磁気探傷装置の概略構成を示す断面である。なお、第 3 1図および第 1図に示された磁気探傷装置と同一部分には同一符号が付してある。したがって、重複する部分の詳細説明は省略されている。

この実施例の磁気探傷装置においては、中空ロール 1内の固定軸 2に取付けられた各磁気センサ 1 1の薄鋼帯 1 0の走行方向位置は各磁極 4 a , 4 bの中央位置 Pから薄銅帯 1 0 の走行方向に微小距離 Δ X 0 だけ離れた位置に設定されている。なお、この実施例においては、 1 mmに設定されている。また、磁化器 4の磁極間距離 Wは 5 6 mmに設定され、各磁気センサ 1 1 と薄鋼帯 1 0との間のリフトオフは 3 mmに設定されている。

次に、上述したように、磁気センサ 1 1を磁極 4 a， 4 b 間の中央位置 Pから微小距離 Δ Χ。だけ薄鋼帯 1 0の走行方向側へ移動させて取付けた根拠および効果を第 8図乃至第 1 2図を用いて説明する。

全く欠陥が存在しない薄鋼帯 1 0を磁極 4 a , 4 bに対して静止させた状態における浮遊磁束の垂直磁界分布特性 Dが第 9図に示されている。薄鋼帯 1 0は一定速度で一方方向へ走行しているので、薄銅帯 1 0の保磁力に対応した磁束が薄銅帯 1 0に残留する。その結果、垂直磁界分布特性 Dが 0ラィンを横切る位置が必ずしも、磁極間距離 Wの中央位置とは限らず、走行方向側に移動する。全く欠陥が存在しない薄鋼帯 1 0を一定速度で磁極 4 a , 4 bの対向位置を走行させた状態における励磁電流値と磁気センサ 7の検出電圧との関係を示した実測値が第 1 0図に示されている。この第 1 0図から励磁電流が增大すると検出される浮遊磁束が増大することが理解できる。

第 8図は第 7図の要部を取出して示す模式図である。全く欠陥が存在しない薄鋼帯 1 0を各磁極 4 a , 4 bに対向配置した場合の垂直磁界分布特性 Gと、同一薄鋼帯 1 0を矢印 A 方向に走行させた場合における垂直磁界分布特性 E との間に一定の移動量が生じる。そして、この移動量はほぼ薄銅帯 1 0の残留磁化特性で定まる。この垂直磁界分布特性 Eが 0 レベルとなる走行方向位置に各磁気センサ 1 1が取付けられている。すなわち、この移動量が前述した微小距離 Δ X。となる。したがって、磁気センサ 1 1の取付位置において浮遊磁束は発生しない。

磁気センサ 1 1の検出電圧に浮遊磁束の成分が混入しないと、磁気センサ 1 1 の検出感度を上昇させたとしても、磁気センサ 1 1が飽和することはない。よって、たとえ小規模な欠陥でもこの欠陥に起因する漏洩磁束を精度よく検出できる。

第 1 1図は、実施例と同様に磁気センサ 1 1を中央位置 P から全く欠陥の存在しない薄鋼帯 1 0の走行方向又は逆方向にそれぞれ 1 龍だけ移動させた位置に取付けた場合における、磁化コイル 6に印加する磁化電流と磁気センサ 1 1 の検出電圧との関係を示す実測値のグラフである。実線で示す特性が磁気センサ 1 1を走行方向へずらせた場合の実測値であり、破線で示す特性が磁気センサ 1 1を逆方向へずらせた場合の実測値である。なお、磁極間距離 Wは 5 6 ramである。

この実験結果から明らかなように、磁気センサ 1 1を走行方向へずらせた場合における磁気センサ 1 1で検出された浮遊磁束による垂直磁界は、逆方向へずらせた場合による垂直磁界に比較して格段に小さい。また、第 1 0図に示した、磁気センサ 7を中央位置 Pに設定した場合に検出される垂直磁界に対しても大幅に低減されている。

すなわち、磁気センサ 1 1を薄鋼帯 1 0の走行方向にずらせることによって、磁気センサ 1 1 にて検出される浮遊磁界が大幅に低減される。

さらに、第 1 2図は、人工的に 0. 6 ram径の貫通孔からなる欠陥を人工的に形成した薄鋼帯 1 0に対する欠陥検出結果を示す図である。そして、この実験においては、磁気センサ 1 1の設置位置を実線で示す走行方向へ移動させていつた場合と、破線で示す逆方向へ移動させていった場合を示す。

図示するように、磁気センサ 1 1を走行方向へ一定距離だけ移動させた条件で最良の検出感度が確保できた。

また、磁気センサ 1 1の薄鋼帯 1 0の移動方向（X方向）における取付位置が多少ずれたとしても、人口欠陥の検出感度の変動が小さい。このため、磁気センサ 1 1の取付が容易となる。ちなみに、実施例装置においては、取付位置の許容範囲は X = 1 ± 0. 5 mmである。

第 1 3図および第 1 4図は本発明の他の実施例の薄鋼帯の磁気探傷装置の概略構成を示す断面である。なお、第 3 1図，第 3 2図および第 1図に示された磁気探傷装置と同一部分には同一符号が付してある。したがって、重複する部分の詳細説明は省略されている。

この実施例の磁気探傷装置においては、薄鋼帯 1 0を挟んで上下に一対の中空ロール 1 , 1 bが配設されている。各中空ロール 1 , 1 bは非磁性材料で形成されている。そして、外径は互いに等しく設定されているが、上側中空ロール 1 b の厚み t ₃ が下側中空ロール 1の厚みより薄く設定されている。各中空ロール i， l bの各中心軸にそれぞれ中空の固定軸 2， 2 aの一端が貫通されている。下側中空ロール 1 の固定軸 2の他端は図示しない建屋のフレームに固定されている。一方、上側中空ロール 1 bの固定軸 2 aの他端は下側中空ロール 1の固定軸 2に対して図示しないごく弱いばねで付勢されている。各固定軸 2， 2 aは各中空ロール 1， l b の各中心軸に位置するようにそれぞれ一対のころがり軸受 3 a , 3 bを介して各中空ロール 1 , l, bの両端の内周面に支持されている。したがって、各中空ロール 1 , l bは固定軸 2， 2 aを回転中心軸として自由に回転する。そして、薄銅帯 1 0が矢印 A方向へ走行すると、各中空ロール 1 , l bはそれぞれ矢印 B方向および矢印 C方向へ回転する。

上側中空ロール 1 b内において、複数の磁気センサ 7 b力く下方を向く姿勢で固定軸 2 aに支持部材を介して固定されている。そして、各磁気センサ 7 bの先端は上側中空ロール 1 bの内周面に微小間隙を有して対向している。この各磁気センサ 7 bの出力信号は固定軸 2 aの内部を経由した信号線ケ一ブル 9 aでもって外部へ導出される。

—方、下側中空ロール 1内において、磁化鉄心 4 cの各磁極 4 a , 4 bが上方を向く姿勢で、磁化器 4が固定軸 2に固定されている。磁化コィル 6の励磁電流は固定軸 2内を経由した電源ケーブル 8を介して供給される。

なお、中空ロール 1内の磁化器 4の磁極間距離 Wと磁化器と薄銅帯 1 0との間の距離 Lとの関係は先の実施例と同様に一定の関係（ 2 L≤W≤ 8 L ) を維持している。

このような磁気探傷装置においては、上側の中空ロール 1 bには薄銅帯 1 0の重力や張力が直接印加されないので、下側の中空ロール 1の厚み t i に比較して、上側の中空ロール l bの厚み t ₃ を薄く設定できる。よって、磁気センサ 7 b と薄銅帯 1 0 との間のリフトオフをより短く設定することによって、磁気センサ 7 bの検出感度をより向上できる。

また、薄鋼帯 1 0は上下の中空ロール 1 b , 1によって挟まれているので、走行に伴って生じる振動が抑制される。その結果、リフトオフの変動が小さくなり、欠陥の検出精度が向上する。

第 1 5図および第 1 6図は本発明の他の実施例の薄鋼帯の磁気探傷装置の概略構成を示す断面である。なお、第 1 3図および第 1 4図に示された磁気探傷装置と同一部分には同一符号が付してある。したがって、重複する部分の詳細説明は省略されている。

この実施例においては、下側の中空ロール 1内にも上側の中空ロール 1 b内に収納された磁気センサ 7 b と同一構成の磁気センサ 7が磁化器 4の磁極間に配設されている。

また、第 1 7図は磁気探傷装置全体のシステムを示す図である。供給リール 1 2から繰出される薄鋼帯 1 0は、前方押さえロール 1 3 a , 1 3 bを介して一対の中空ロール 1 , 1 bへ導かれ、この中空ロール 1 , l bの間を経由し、後方押さえロール 14 a , 1 4 bを経て巻取リール 1 5に一定速度で巻取られる。下側中空口一ル 1 には電源ケーブル 8を介して磁化電源装置 1 6が接続されている。各中空ロール 1， 1 bには信号ケーブル 9 , 9 aを介して各信号処理回路 1 7 a , 1 7が接続されている。各信号処理回路 1 7 , 1 7 aから出力された各欠陥信号 _{y i} , y ₂ はデータ処理装置 1 8へ入力される。データ処理装置 1 8は入力されれた各欠陥信号 y j , y 2 を用いて欠陥規模 a と欠陥発生位置 X , を算出する。算出された欠陥規模 a及び欠陥発生位置 X！は例えば C R T表示管を用いた表示装置 1 9に表示される。

次に、この磁気探傷装置を用いて薄鋼帯 1 0の厚み方向の欠陥発生位置 X i と欠陥規模 aを算出する手順を説明する。

—対の中空ロール l b , 1 は薄銅帯 1 0の表面および裏面にそれぞれ接触しているので各磁気センサ 7 b , 7 と薄鋼帯 1 0の表面および裏面までの距離は一定に保たれる。したがつて、欠陥が存在した場合に、各磁気センサ 7 b， 7にて検出される漏洩磁束値， Y₂ は（1) (2) 式に示すように、欠陥規模 a と欠陥までの距離、すなわち該当磁気センサ側の表面からの各深さ , X 2 との関数で表示することができる o Y i = F ! (X i , a ) …（1)

Y₂ = F 2 (X ₂ , a ) …（2)

この各関数 F！ , F 2 は例えば第 1 8図に示すように、例えば指数減衰曲線で近似できる。そこで、実施例においては、 (1) (2) 式を次の（3) (4)式に示すように指数関数で近似している。

Y 1 = C 1 1 exp [ C ₁₂X i + a ] … (3)

Y 2 = C ₂₁ exp [ C ₂₂X 2 + a ] … (4)

但し、 C n， C 1 2 , C 2 1 , C ₂₂は予め実験的に求められている定数である。

また、鋼帯の厚み Tは予め定まっているので、

T = X 1 + X - (5)

である。よって、（3) (4) (5) の連立方程式を解くことによつて、欠陥規模 a と欠陥位置 X i が求まる。

第 1 9図は欠陥位置および欠陥規模 aを算出する過程を模式的に示す図である。欠陥規模 aが a = a ₃ ， a = a ₂ ， a = a！と変化すると、欠陥信号 y の特性は右方向へ平行移動する。また、欠陥規模 aが a = a ₃ , a = a ₂ , a = a i と変化すると、欠陥信号 y ₂ の特性は左方向へ平行移動す

O o

したがって、測定された信号値に対応する特性上の点は b i , b 2 , b ₃ となる。同様に、測定された信号値 Y ₂ に対応する特性上の点は c ， c ₂ , c ₃ となる。したがつて、欠陥規模 aが互いに等しく、また、それぞれ同時に各信号値 , Y 2 を満足する点は b ₂ ， c ₂ となる。よって、この b ₂ , c ₂ 点に対応する位置 X : が欠陥発生位置となり、その時の欠陥規模 a 2 が該当欠陥の欠陥規模 a となる。

このように構成された薄鋼帯の磁気探傷装置によれば、探傷対象としての薄鋼帯 1 0を挟んで対向配置された一対の中空ロール l b， 1内に配設された各磁気センサ 7 b , 7で検出された薄鋼帯 1 0の各欠陥信号 y , , y ₂ から簡単な計算式でもって，薄鋼帯 1 0の表面および内部に存在する欠陥の位置 X , と欠陥規模 a とを正確に把握できる。

したがって、欠陥発生位置 X とその規模 aが正確に把握できるので、欠陥の種類もほぼ正確に把握できる。この磁気探傷装置で把握できる欠陥の種類として、例えば、顕存ガウジ、潜在ガウジ、溶接部、ブローホール、穴、エッジトング疵、耳割れ疵、トリマー疵等がある。

このように、欠陥の発生位置、欠陥規模、欠陥種類等が正確に把握されるので、この磁気探傷装置を工場の検査ラインに組込んだ場合において、これらの検査データを品質改良対策の重要な情報とすることができる。

また、各磁気センサ 7 b， 7をそれぞれ中空ロール 1 b , 1内に収納している。そして、各中空ロール l b， 1 は常時薄鋼帯 1 0の上面および下面に一定の付勢力で押付けられている。したがって、各磁気センサ 7 b , 7と薄鋼帯 1 0の上面および下面との間の距離を常時一定に維持できる。よって、たとえ薄鋼帯 1 0が走行過程で上下に振動したとしても前記距離は一定値に維持されるので、欠陥測定精度がさらに向上する。第 2 0図は、実施例装置において、測定された実際の欠陥の欠陥規模と、この実測された欠陥を切断等によつて実際に解剖して観測者が目視によつて欠陥規模を A〜 Eの 5段階に評価した結果との対応を示す図である。測定された欠陥規模は目視評価と良い対応を示していることが理解できる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではない。実施例のデータ処理装置 1 8内においては、各信号値 Y t ， Y ₂ から欠陥発生位置 X i と欠陥規模 aを算出する手段として、欠陥信号 y i , y 2 を（3) (4)式に示すような指数関数近似手法が用られた。しかし、簡単な関数近似できない場合は、予め欠陥位置と欠陥規模が既知の多数の標準欠陥試料を用いて、その標準欠陥試料を測定する。そして、得られた各磁気センサ 7 b， 7の各信号値， Y ₂ と前記欠陥位置と欠陥規模 aのとの関係を、第 2 1図に示すように、テーブルの形で記億することが可能である。そして、実際の薄鋼帯 1 0を測定して得られた、各測定値 Y i ， Y ₂ でもって第 2 1 図のテーブルを検索して、各測定値， Y 2 の組合わせが最も近いデータに対応する欠陥位置と欠陥規模とを読出して、この読出した欠陥位置と欠陥規模を測定結果とすればよい。次に、中空ロール内に収納された磁化器 4でもって磁化された薄鋼帯 1 0の内部又は表面に起因して生じる漏洩磁束を過飽和型の磁気センサを用いて検出する場合の磁気検出回路を説明する。

第 2 2図は磁気検出回路の概略構成を示すプロック図であ o 過飽和型の磁気センサ 7は、棒状に形成された強磁性体コァ 2 1 と、この強磁性体コア 2 1に巻装された検出コイル 2 2とで構成されている。パルス電圧発生器 23は、第 23図に示すような、一定の間隔で正負のパルス電圧を出力する。出力パルス電圧発生器 2 1の出力端子には固定インピーダンスである抵抗 24を介して過飽和型の磁気センサ 7の検出コィル 22の一端に接続されている。検出コイル 22の他端は接地されている。パルス電圧発生回路 23から出力されたパルス電圧は検出コイル 22に印加される。その結果、強磁性体コア 2 1は過飽和領域まで磁化される。

検出コイル 22の一端は正電圧ピーク検波器 25及び負電圧ピーク検波器 26の入力端子に接続されている。各ピーク検波器 26， 26は、入力信号の（+ ) 側のピーク値 V , および（一）側のピーク値一 V₂ を検出する。各ピーク検波器 25， 26にて得られた各ピーク値 V！ , — V₂ は次の加算器 27へ入力される。加算器 27は、各ピーク値 V ，一 V ₂ を加算して出力電圧 V。を出力する。

次に動作原理を第 24図乃至第 28図を用いて説明する。第 24図に示すような交流電圧波形を有する交流電力を抵抗 24を介して磁気センサ 7の検出コイル 22に印加する。すると、検出コイル 22の両端に発生する電圧 e。は抵抗 2 の抵抗値 Rと検出コイル 22のインピーダンス Z sに対応して決定される。すなわち、

e ₀ = e « Z s / (R + Z s ) (6)

で示される。なお、 eは印加する電圧値である。そして、検出コイル 2 2は強磁性体コア 2 1に巻装されているので、インピーダンス Z s は強磁性体コア 2 1 の透磁率に比例して変化する。

今、外部磁界を磁気センサ 7に加えない状態で、検出コィル 2 2に交流電流を流したとすると、第 2 7図に示すように強磁性体コア 2 1 のヒステリシス特性に従って、強磁性体コァ 2 1の透磁率特が変化する。なお、 nはコイル巻数、 i はコィル電流である。

このため検出コイル 2 2の両端に発生する出力電圧は第 2 5図に示すような波形となる。そして外部磁界を加えられない状態では波形は正、負対称波形となり、正方向の電圧と負方向の電圧 V ₂ は等しくなる。

この状態で外部磁界を加えると、強磁性体コア 2 1を交差する磁束は検出コィル 2 2で発生する磁界と外部磁界との合成磁束となる。このため検出コイル 2 2の両端に発生する波形は第 2 6図に示すように V > V 2 となる。

したがって、検出コイル 2 2の両端に発生する出力電圧の正側の電圧と負側の電圧 V ₂ を比較しその差を求めることによって間接的に外部磁界を計測できる。磁気探傷装置においては外部磁界は欠陥によつて発生する漏洩磁束の強度を検出できる。

このような過飽和型の磁気センサ 7を用いることによって、第 2 8図に示すように 0 1 0ガウスという微小な磁束密度に対して 0 5 0 0 m Vという出力電圧 V。を得ることが可能である。第 2 2図に示す実施例の磁気検出回路においては、磁気センサ 7に印加する交流電力は第 2 3図に示すような正負のパルス電圧波波形を有する。

このように磁気センサ 7の検出コイル 2 2に対してパルス電圧を供給しているので、第 2 4図に示す通常の交流電力を供給する場合に比べて消費電力は少なくなり、省電力化を図ることができる。例えばパルス電圧のパルス幅とパルス周期との比を 1 0 〜 1 0 0に設定すれば、磁気センサ 7に供給する平均電力を 1 Z 1 0 〜 1 _ 1 0 0程度に抑えることができる。その結果、磁気探傷装置の動力源としてバッテリを使用することが充分に可能となる。

また、検出コイル 2 2の両端に発生する電圧のピーク値を検出するようにしているので、前述したパルス幅とパルス周期との比を 2 〜 1 0 0 という広い幅で変化させても微小磁束の検出感度の相対感度はほとんど変化しない。

また、消費電力が少ないので、多数の磁気センサ 7を薄鋼帯 1 0の幅方向に配設した磁気探傷装置においても、消費電力が大幅に増大することはない。

第 2 9図は他の実施例の磁気検出回路の概略構成を示すプロック図である。

この実施例の磁気検出回路においては、第 2 2図の回路に磁気センサ 7に印加するパルス電圧に直流バイァス電圧を加算するバイアス回路を付加している。

加算器 2 7の出力電圧 V。はローパスフィルタ 4 1 で直流に変換された後、差動増幅器 4 2に入力される。差動増幅器 42は入力された出力電圧 V。と基準電圧発生器 43から出力された基準電圧 V_s との差電圧 Δ Vを出力する。差動増幅器 42から出力された差電圧厶 Vは次の直流電源 44へ入力さるる。直流電源 44は、その差電圧 Δνに比例する直流バィァス電圧 V_B を加算器 4 5を介して前記パルス電圧に加算す < > o

次に、直流バイアス電圧 V_B をパルス電圧に加算する効果を説明する。

第 30図は、直流電源 4 からの直流バイァス電流の値を O mA, 50 mA, 1 00 mA, 160 mA, 200 mAと変化させたときの検出コイル 22の磁化電流と出力電圧との関係を測定した結果を示すグラフである。

例えば、 0 m Aの直流バイァス電流を供耠した場合には、磁化電流に対する出力電圧の直線特性の範囲が、 0〜 2. 5 Aであるのに対して、検出コイル 22に 1 00 m Aの直流バィァス電流を供給すると、直線特性の範囲が 0〜4. 5 Aまで拡大される。このように、直流バイアス電流を変化することによって、測定スパンを拡大でき、欠陥検出精度を向上でさ O o

そして、直流バイァス電流が 1 00 mAからさらに増大すると、測定スパンは変化しないが、漏洩磁束の測定領域が移動する。このことは、逆に、直流バイアス電流の値を調整して、欠陥が全く存在しない薄鋼帯 1 0を磁気探傷した場合に、出力電圧 V。が常時 0になるように、バイアス電流を制御すればよい。第 2 9図に示す磁気検出回路においては、出力電圧 V。と基準電圧 V _s との差電圧 Δ νに比例するバイアス電圧 V _B がパルス電圧に加算されるので、欠陥が存在しない場合は自動的に出力電圧 V。が 0に制御される。なお、制御ループの周波数応答は低く、反対に、走行中の薄鋼帯 1 0の欠陥は高い波数成分を有するので、その欠陥は確実に検出される。

このように、磁気検出回路の測定範囲の中央に動作点が自動的に捕正されるので、たとえ測定条件が変化しても、常に良好な測定範囲を確保でき、欠陥検出能力をさらに向上させることが可能である。

Claims

請求の範囲

( 1 ) 薄鋼帯の走行路に直交する固定軸に回転自在に支持され、前記走行路を走行する薄鋼帯の表面に接することによつて回転する中空ロールと、この中空ロール内に配設され、前記走行方向に離間した磁極を有し、前記薄鋼帯内に磁界を発生させる磁化器と、前記薄鋼帯の内部又は表面の欠陥に起因して生じる漏洩磁束を検出する磁気センサとを備えた薄鋼帯の磁気探傷装置において、

前記離間した磁極間の距離がこの磁極から前記薄鋼帯までの距離の 2以上でかつ 8倍以下に設定された薄鋼帯の磁気探傷装置。

(2) 前記磁気センサは中空ロール内に収納された請求の範囲第 1項記載の薄銅帯の磁気探傷装置。

(3) 前記中空ロールにおける薄鋼帯と接触する領域の厚さが被接触領域の厚さより薄い請求の範囲第 2項記載の薄銅帯の磁気探傷装置。

(4 ) 前記磁気センサの前記走行方向の位置が前記磁極間の中央位置から走行方向側へ前記薄鋼帯の残留磁化特性で定まる微小距離だけ移動した位置に設定された請求の範囲第 1項又は第 2項記載の薄鋼帯の磁気探傷装置。

(5) 薄鋼帯の走行路に直交する固定軸に回転自在に支持され、前記走行路を挟んでこの走行路を走行する薄鋼帯の表面および裏面にそれぞれ接することによって回転する一対の中空ロールと、この一対の中空ロールのうちの一方の中空口一ル内に配設され、前記薄銅帯内に磁界を発生させる磁化器と、前記一対の中空ロールのうちの他方の中空ロール内に配設され、前記薄鋼帯の内部または表面の欠陥に起因して生じる漏洩磁束を検出する磁気センサとを備えた薄鋼帯の磁気探傷装

(6) 前記磁気センサが収納された中空ロールが前記磁化器が収納された中空ロールより上方に位置する請求の範囲第 5 項記載の薄鋼帯の磁気探傷装置。

(7) 前記磁気センサが収納された中空ールの厚みが前記磁化器が収納された中空ロールの厚みより薄い請求の範囲第 6 項記載の薄鋼帯の磁気探傷装置。

(8) 薄鋼帯の走行路に直交する固定軸に回転自在に支持され、前記走行路を挟んでこの走行路を走行する薄鋼帯の上面および下面にそれぞれ接することによって回転する一対の中空ロールと、この一対の中空ロールのうちの一方の中空ロール内に配設され、前記薄鋼帯内に磁界を発生させる磁化器と、前記各中空ロール内に配設され、前記薄銅帯の内部または表面の欠陥に起因して生じる漏洩磁束を検出する一対の磁気センサと、この一対の磁気センサで検出された各漏洩磁束値から前記欠陥の前記薄鋼帯の厚み方向の欠陥発生位置と欠陥規模を算出するデータ処理装置とを備えた薄鋼帯の磁気探傷装置 o

( 9 ) 前記磁化器は前記一対の中空ロールのうち前記薄鋼帯の下面に接する中空ロール内に配設された請求の範囲第 8項記載の薄鋼帯の磁気探傷装置。

( 1 0) 薄鋼帯の走行路に直交する固定軸に回転自在に支持され、前記走行路を走行する薄鋼帯の表面に接することによつて回転する中空ロールと、この中空ロール内に配設され、前記薄鋼帯内に磁界を発生させる磁化器と、前記薄鋼帯の内部又は表面の欠陥に起因して生じる漏洩磁束を検出する磁気検出回路とを備えた薄鋼帯の磁気探傷装置において、

前記磁気検出回路は、前記中空ロール内に収納され、強磁性体コアに検出コィルを巻装してなる過飽和型の磁気センサと、この磁気センサの検出コイルに固定ィンピーダンスを介して交流電力を供給して過飽和領域まで励磁する励磁電力供給手段と、前記検出コィルの両端に発生する電圧の正側電圧および負側電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段にて検出された正側電圧と負側電圧とを加算して、この加算値を前記漏洩磁束に対応する測定値とする演算手段とで構成された薄鋼帯の磁気探傷装置。

(1 1) 前記励磁電力供給手段は前記検出コィルに正負のパルス電圧を供給するパルス電圧発生器であり、前記電圧検出手段は前記検出コィルの両端に発生する電圧の正負のピーク値を検出する一対のピーク値検出回路である請求の範囲第 1 0 項記載の薄銅帯の磁気探傷装置。

(12) 前記パルス電圧発生器から出力されるパルス電圧に直流バイアス電圧を加算する直流バイアス加算手段を備えた請求の範囲第 1 1項記載の薄鋼帯の磁気探傷装置。

(1 3) 前記演算手段にて得られた測定値に応じて前記直流バィァス電圧を可変制御するバイァス制御手段を備えた請求の範囲第 1 2項記載の薄鋼帯の磁気探傷装置。