JPH03134555A

JPH03134555A - 磁気探傷装置の校正方法及び装置

Info

Publication number: JPH03134555A
Application number: JP27047389A
Authority: JP
Inventors: Takahito Furukawa; 古川　高人; Kenichi Iwanaga; 岩永　賢一; Atsuhisa Takekoshi; 竹腰　篤尚; Morihiro Masutani; 桝谷　守洋
Original assignee: SYST KEISOKU KK; NKK Corp; Nippon Kokan Ltd; System Measure Co., Ltd.
Current assignee: SYST KEISOKU KK; JFE Engineering Corp; System Measure Co., Ltd.
Priority date: 1989-10-19
Filing date: 1989-10-19
Publication date: 1991-06-07
Anticipated expiration: 2014-05-31
Also published as: JP2897283B2

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］本発明は、鋼板に磁界を発生させて、漏洩磁束を線状磁
気センサでもって検出することによって鋼板に存在する
欠陥を検出する磁気探傷装置の校正方法及びその校正装
置に関する。

［従来の技術〕磁気を利用して、鋼板の内部あるいは表面に存在する疵
、気泡等の欠陥を検出する磁気探傷装置は、被探傷体と
しての鋼板を静止させた状態で、磁気探傷装置を鋼板の
全表面に亘って移動させて各位置における欠陥の有無を
検出する必要があった。しかし、磁束を検出する磁気感
応素子を線状に配設した線状磁気センサを内部に組み込
み、−定速度で走行中の薄銅帯の全幅に存在する欠陥を
連続的に検出できる磁気探傷装置が提唱されている（実
開昭６３−１０７８４９号公報）。

第３図は上述した走行中の薄鋼帯の欠陥を連続的に検出
する磁気探傷装置を示す図であり、同図（ａ）（ｂ）は
それぞれ異なる方向から見た断面模式図である。

図中１は非磁性材料で形成された中空ロールであり、こ
の中空ロール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一対のころがり軸受３ａ、３ｂ
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。

この中空ロール１内において、略コ字断面形状を有した
磁化鉄心４ａが、その各自由端が中空ロール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。この磁化鉄心４ａに磁化コイル４ｂが巻装
されている。したがって、この磁化鉄心４ａと磁化コイ
ル４ｂとで磁化器４を構成している。磁化鉄心４ａの自
由端の間に複数の磁気感応素子を軸方向に線状に配列し
てなる線状磁気センサ７がやはり固定軸２に固定されて
いる。

磁化コイル４ｂに励磁電流を供給するための電源ケーブ
ル８および線状磁気センサ７から出力される検出信号を
取り出すための信号ケーブル９は固定軸２内を経由して
外部へ導出されている。したがって、磁化器４および線
状磁気センサ７の位置は固定され、中空ロール１が磁化
器４および線状磁気センサ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１０の一方面に
所定圧力でもって押し当てると、固定軸２はフレームに
固定されているので、中空ロール１が矢印方向に回転す
る。

第４図は、上述した構成の磁気探傷装置１１を実際の製
造ラインに組込んだ状態を示す図である。

供給リール１２から繰出される幅広の薄鋼帯１０は、前
方押さえロール１３ａ、１３ｂを介して磁気探傷装置１
１の中空ロール１の上面を経由し、後方押さえロール１
４ａ、１４ｂを経て巻取り一ル１５に一定速度で巻取ら
れる。

磁気探傷装置１１から導出される電源ケーブル８には磁
化電源装置１６が接続され、信号ケーブル９には信号処
理回路１７が接続されている。この信号処理回路１７に
はデータ処理装置１８および表示器１９が接続されてい
る。

このような磁気探傷装置１１において、磁化コイル４ｂ
に励磁電流を供給すると、磁化鉄心４ａと走行中の薄鋼
帯１０とで閉じた磁路が形成される。そして、薄鋼帯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１０内の磁路が乱れ、漏洩磁束が生じる。この漏洩磁
束が線状磁気センサ７を構成する該当欠陥位置に対向す
る磁気感応素子で検出され、線状磁気センサ７から該当
欠陥に対応する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１０内部
または表面の欠陥の規模（大きさ）と対応するので、欠
陥信号を検出することによって薄鋼帯１０の内部または
表面に存在する欠陥の幅方向の発生位置とその規模が把
握できる。

このように鋼板の内部または表面に存在する欠陥の規模
を線状磁気センサ７を構成する各磁気感応素子で検出さ
れた漏洩磁束の強度で判定している。したがって、各磁
気感応素子の感度を全部の磁気感応素子に亘って均一に
なるようにＡ整する必要がある。また、他の磁気探傷装
置との間における線状磁気センサ７全体としての感度も
一致させる必要がある。経時的な感度の変化に対しては
定期的に調整する必要がある。さらに、検出量と欠陥規
模の絶対値との対応も把握しておく必要がある。

このため、従来は、それぞれ規模の異なる標準となる人
工欠陥を有した標準欠陥試料を被探傷体と同一の材料で
複数個作成し、作成された各標準欠陥試料を線状磁気セ
ンサ７を構成する１個１個の各磁気感応素子上において
、各磁気感応素子１個づづ感度を校正していた。

［発明が解決しようとする課題］しかし、標準欠陥試料を用いて線状磁気センサ７の各磁
気感応素子を校正する場合は、標準欠陥試料の経時変化
が問題となる。腐食や取扱い上の不注意による損傷や劣
化が経時変化の大きな要因であるが、他にも標準欠陥試
料の材質的劣化が問題となる場合がある。よって、標準
欠陥試料の保管や破損時の再製作に多大の時間と労力を
必要とした。

また、校正作業に多くの時間と労力が必要であった。す
なわち、標準欠陥試料と対象となる磁気感応素子との相
対位置を全部の磁気感応素子に亘って同一条件に設定す
る必要がある。したがって、１個の磁気感応素子の感度
を校正するのに多大の時間を必要とし、線状磁気センサ
７が多数の磁気感応素子で構成されていた場合には、こ
れらの時間が累積されるので、１個の磁気探傷装置を校
正する場合の作業能率が大幅に低下する問題がある。

さらに、標準欠陥試料と各磁気感応素子との相対位置調
整は操作者がマニアル操作で実行するので、位置合せ精
度に各磁気感応素子間でバラツキが生じて、どうしても
校正精度が低下する問題もある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
外部から擬似漏洩磁束となる均一磁界を線状磁気センサ
全体に印加することによって、標準欠陥試料の使用を排
除でき、短時間でかつ容易に校正作業を実施でき、さら
に、校正精度も大幅に向上できる磁気探傷装置の校正方
法及び装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記課題を解消するために本発明の磁気探傷装置の校正
方法は、鋼板に磁界を発生させ、欠陥に起因して生じる
漏洩磁束を線状に配設された複数の磁気感応素子からな
る線状磁気センサで検出することによって、鋼板の内部
または表面の欠陥を検出する磁気探傷装置において、線状磁気センサの磁気検出領域より広い領域で模擬漏洩
磁束となる均一磁界を磁化器で発生させ、この均一磁界
が線状磁気センサにて均一に検出されるように線状磁気
センサと磁化器との相対位置を固定し、均一磁界の強度
が既知規模の欠陥に起因する漏洩磁束強度に対応した強
度になるように磁化器の励磁電流を制御し、その状態で
線状磁気センサの感度を調整するようにしている。

また、本発明の磁気探傷装置の校正装置は、上述した磁
気探傷装置において、線状磁気センサの磁気検出領域より広い領域で模擬漏洩
磁束となる均一磁界を発生させる磁化器と、この均一磁
界が線状磁気センサにて均一に検出されるように線状磁
気センサと磁化器との相対位置を固定する取付固定治具
と、均一磁界の強度が既知規模の欠陥に起因する漏洩磁
束強度に対応した強度になるように、磁化器の励磁電流
を可変制御する電源装置とを備えたものである。

［作　用］このように構成された磁気探傷装置の校正方法および校
正装置であれば、標準欠陥試料の代りに、線状磁気セン
サの磁気検出領域より広い領域で模擬漏洩磁束となる均
一磁界を発生させる磁化器を用いている。したがって、
線状磁気センサを構成する各磁気感応素子は、前記均一
磁界を欠陥に起因する漏洩磁束として検出する。したが
って、この検出された磁界強度の感度が前記均一磁界に
対応して決められた欠陥規模に一致するように感度校正
すればよい。

したがって、標準欠陥試料を使用する必要がないので、
標準欠陥試料の製造、保管が不要となる。

また、電源装置により発生させる均一磁界の強度を任意
に設定できるので、各欠陥規模毎に詳細な感度校正が可
能となる。

［実施例］以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は実施例の磁気探傷装置の校正方法を用いた校正
装置を示す斜視図である。この校正装置は、大きく分け
て第３図に示す磁気探傷装置１１に取付けるための取付
固定治具２１と、均一磁界を発生させる校正用磁化器２
２と、この校正用磁化器２２に励磁電流を供給する電源
装置２３とで構成されている。

取付固定治具２１においては、図示するように取付板２
４の両端に磁気探傷装置１１の固定軸２を固定するため
の固定部材２５ａ、２５ｂが取付けられ、取付板２４の
中央部に矩形状の窓２６が穿設されており、さらに、両
側にスタンド２７ａ。

２７ｂが取付けられている。

校正用磁化器２２は、板状に形成されたヨーク２２ａの
外周に磁化コイル２２ｂを巻装したものであり、ヨーク
２２ａは、取付板２４の窓２６内に挿入され、その上面
２２ｃ位置が取付板２４の上面と一致するように図示し
ない支持部材で前記取付板２４に固定されている。ヨー
ク２２　ｇの長さは前記磁気探傷装置１１の線状磁気セ
ンサ７の長さより十分長く設定されている。この理由は
、磁気探傷装置１１を取付板２４に取り付けた場合に、
この校正用磁化器２２によって発生される磁界が、線状
磁気センサ７を構成する全部の磁気感応素子を均一に覆
う必要があるからである。

電源装置２３は前記校正用磁化器２２の磁化コイル２２
　ｂ　ｌ、：電源ケーブル２３ａを介して励磁電流ｌを
供給する。励磁電流Ｉの値は電流計２３ｂにて検出され
る。また、励磁電流！は操作パネル２３ｃにおける操作
にて任意の値に設定可能である。

なお、磁気探傷装置１１側の線状磁気センサ７の検出回
路が直流回路であればこの電源装置２３から出力される
励磁電流ｌを直流電流とし、線状磁気センサ７の検出回
路が交流回路であれば交流電流とする。

次に、このように構成された磁気探傷装置の校正装置の
動作を第２図を用いて説明する。

先ず、取付固定治具２１における取付板２４の固定部材
２５ａ、２５ｂに磁気探傷装置１１の各固定軸２を取付
ける。そして、図示するように、中空ロール１内の線状
磁気センサ７がヨーク２２ａの上面２２ｃに対向するよ
うに取付角度が設定される。

なお、第４図に示すように磁気探傷装置１１が製造ライ
ンに据付れられた状態で、薄銅帯１０を取外し、取付固
定治具２１を上下逆にして、磁気探傷装置１１へ装着し
てもよい。

次に、磁気探傷装置１１における磁化電源装置１６、信
号処理回路１７．データ処理装置１８゜表示器１９の電
源を投入する。また、校正装置側の電源装置２３を起動
する。なお、磁化電源装置１６は必ずしも起動させなく
とも校正可能である。

そして、電源装置２３を操作して、校正用磁化器２２の
励磁コイル２２ｂに励磁電流Ｉを供給すると、ヨーク２
２ａの周囲に磁界が発生する。この場合、ヨーク２２ａ
の上面２２ｃ近傍の一定領域内においては、前記磁界は
ほぼ一定強度と見なすことができる。したがって、この
ヨーク２２ａの上面２２ｃに対向している磁気探傷装置
１１内の線状磁気センサ７を構成する各磁気感応素子に
は同一磁界が印加される。

よって、各磁気感応素子はこの均一磁界を欠陥に起因す
る漏洩磁束として検出して、それぞれ磁界強度に対応す
る欠陥信号を信号処理回路１７へ送出する。信号処理回
路１７は入力した各磁気感応素子からの欠陥信号を波形
整形したのちデータ処理装置１８へ送出する。データ処
理装置１８は、各磁気感応素子の各欠陥信号を欠陥の規
模を示す寸法等の規模データに変換して、表示器１９へ
表示する。

この場合、電源装置２３から校正用磁化器２２へ供給す
る励磁電流Ｉと発生する擬似漏洩磁束として均一磁界の
強度は１対１で対応し、また、当然真の漏洩磁束の強度
と実際の欠陥の規模とは対応するので、励磁電流Ｉと欠
陥の規模とが対応する。したがって、予め既知Ｍｌ模の
欠陥に起因する漏洩磁束の強度を測定し、この１ｌｌｌ
定された漏洩磁束強度に一致する擬似漏洩磁束を発生さ
せた場合の励磁電流Ｉを測定すれば、各欠陥規模に対応
する各励磁電流ｌが得られる。

よって、既知規模欠陥に対応する励磁電流Ｉを校正用磁
化器２２に供給した状態で各磁気感応素子から得られた
欠陥信号によるｎ１定欠陥規模が前記既知欠陥規模に一
致するように、各磁気感応素子の感度を調整すればよい
。

この調整作業を励磁電流ｌの値を複数種類に変更して実
行すれば、より精密に各磁気感応素子の感度校正が行え
る。

このように、電源装置２３から校正用磁化器２２へ供給
する励磁電流Ｉを制御するのみで、磁気探傷装置１１に
対して擬似漏洩磁束を印加することができるので、従来
の校正手法で説明したような標準欠陥試料を使用する必
要がない。したがって、標準欠陥試料を作製し、また管
理する必要もない。

また、線状磁気センサ７の磁気検出領域より広い領域で
均一磁界を発生させる校正用磁化器２２を使用すること
により、線状磁気センサ７を構成する各磁気感応素子は
完全に同一磁界強度を検出する。したがって、従来手法
のように、各磁気感応素子毎に標準欠陥試料を一定条件
で位置合せする必要がないので、校正作業の作業能率を
大幅に向上できる。さらに、操作者が位置合せする必要
がないので、位置合せ誤差に起因する校正精度が低下す
ることを未然に防止できる。

さらに、励磁電流Ｉの値を変更することによって、擬似
的な欠陥規模を容易に複数段階に設定可能であるので、
よりきめ細かくより正確に各磁気感応素子の感度を校正
できる。

このように、校正作業の作業能率を大幅に向上できると
共に、校正精度も大幅に向上できる。また、標準欠陥試
料を使用しないので、校正作業に不慣れな者であっても
簡単に校正作業を実施できる。

［発明の効果］以上説明したように本発明の磁気探傷装置の校正方法及
び装置によれば、外部から擬似漏洩磁束となる均一磁界
を線状磁気センサ全体に印加することによって、線状磁
気センサを構成する各磁気感応素子に擬似的な欠陥検出
を実行させている。

したがって、標準欠陥試料の使用を排除できるので、標
準欠陥試料を使用した場合における標準欠陥試料の作製
、管理および校正作業時における位置決め作業等が不要
となる。よって、校正作業を簡単にかつ短時間で実行で
き、校正作業能率が大幅に上昇する。さらに、操作者の
位置決め操作が不要となるので、位置決め誤差がなくな
り、校正精度も大幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ｍは本発明の一実施例に係わる磁気探傷装置の校
正方法を用いた校正装置の概略構成断した断面模式図、
第４図は磁気探傷装置が組込まれた一般的な製造ライン
を示す模式図である。１・・・中空ロール、４・・・磁化器、７・・・線状磁
気センサ、１０・・・薄鋼帯、１１・・・磁気探傷装置
、１７・・・信号処理回路、１８・・・データ処理装置
、２１・・・取付固定治具、２２・・・校正用磁化器、
２２ａ・・・ヨーク、２２ｂ・・・磁化コイル、２３・
・・電源装置、２４・・・取付板。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鋼板に磁界を発生させ、欠陥に起因して生じる漏
洩磁束を線状に配設された複数の磁気感応素子からなる
線状磁気センサで検出することによって、前記鋼板の内
部または表面の欠陥を検出する磁気探傷装置の校正方法
において、前記線状磁気センサの磁気検出領域より広い領域で模擬
漏洩磁束となる均一磁界を磁化器で発生させ、この均一
磁界が前記線状磁気センサにて均一に検出されるように
前記線状磁気センサと前記磁化器との相対位置を固定し
、前記均一磁界の強度が既知規模の欠陥に起因する漏洩
磁束強度に対応した強度になるように前記磁化器の励磁
電流を制御し、その状態で前記線状磁気センサの感度を
調整することを特徴とする磁気探傷装置の校正方法。
（２）鋼板に磁界を発生させ、欠陥に起因して生じる漏
洩磁束を線状に配設された複数の磁気感応素子からなる
線状磁気センサで検出することによって、前記鋼板の内
部または表面の欠陥を検出する磁気探傷装置の校正装置
において、前記線状磁気センサの磁気検出領域より広い領域で模擬
漏洩磁束となる均一磁界を発生させる磁化器と、前記均
一磁界が前記線状磁気センサにて均一に検出されるよう
に前記線状磁気センサと前記磁化器との相対位置を固定
する取付固定治具と、前記均一磁界の強度が既知規模の
欠陥に起因する漏洩磁束強度に対応した強度になるよう
に、前記磁化器の励磁電流を可変制御する電源装置とを
備えたことを特徴とする磁気探傷装置の校正装置。