(57)【要約】【課題】  櫛型磁気センサのコイルを励磁用と検出用に分離させてそれぞれ独立の磁気条件で設計でき、信号処理回路の減少、切り替え回路の構成の簡易化を実現できるようにすること。【解決手段】まず、選択回路４のスイッチ４ａをオンにして励磁用コイル１１ｂを励磁し、検出用コイル１１ａ，１１ｃの両誘起電圧を、選択回路５が差動増幅器６に選択的に出力する。次に、スイッチ４ｂをオンにして励磁用コイル１１ｄを励磁し、検出用コイル１１ｃ，１１ｅの両誘起電圧を、選択回路５が差動増幅器６に選択的に出力する。さらに、スイッチ４ｃをオンにして励磁用コイル１１ｆを励磁し、検出用コイル１１ｅ，１１ｇの両誘起電圧を、選択回路５が差動増幅器６に選択的に出力する。【選択図】  図１
2006010439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属被検体を交流磁化し、この磁化に基づく磁束を磁気センサで検出し、この検出に基づいて金属被検体の欠陥の検出を行う検出方法であって、
５つ以上の脚部を有する櫛型形状の強磁性体と、前記各脚部にそれぞれ巻回されるコイルとを含む櫛型磁気センサの各脚部を、金属被検体の検出面に対向して配置し、
前記５つ以上の脚部を使用して、連続する３つの脚部を一組とする各組を、脚部を２つずつずらした組み合わせで組み、この組み合わされた各組を選択していき、
その各組が選択されるたびに、その選択された各組の３つの脚部のうち、中央の脚部に巻回されたコイルに交流を供給して励磁し、中央以外の両側の２つの脚部のそれぞれに巻回された両コイルに誘起される両電圧の差分信号に基づいて前記金属被検体の欠陥の検出を行うことを特徴とする金属被検体の欠陥の検出方法。
【請求項２】
金属被検体の検出面と対向する複数の脚部を有する櫛型形状の強磁性体と、前記複数の各脚部に巻回される複数のコイルとを含む櫛型磁気センサと、
前記複数の脚部のうち、選択された２つの脚部に巻回されるコイルの両誘起電圧の差分を求める演算手段と、
前記櫛型磁気センサの複数の脚部を使用して、連続する３つの脚部を一組とする各組を、脚部を２つずつずらして予め組み合わせてあり、この組み合わされた各組を所定の順序で選択し、この選択された各組の３つの脚部のうち、中央の脚部に巻回されたコイルに交流を供給して励磁し、中央以外の両側の２つの脚部のそれぞれに巻回された両コイルに誘起される両電圧を前記演算手段に導く選択手段と、
前記演算手段で演算された差分信号に基づいて前記金属被検体の欠陥の検出を行う欠陥検出手段と、
を備えることを特徴とする金属被検体の欠陥の検出装置。
【請求項３】
金属被検体の検出面と対向する複数の脚部を有する櫛型形状の強磁性体と、前記複数の脚部のうち１つおきの各脚部に巻回される複数の励磁用コイルと、その複数の脚部のうち残りの各脚部に巻回される複数の検出用コイルとを含む櫛型磁気センサと、
前記複数の検出用コイルのうち、選択された２つの検出用コイルの両誘起電圧の差分を求める演算手段と、
前記櫛型磁気センサの複数の励磁用コイルと複数の検出用コイルのうち、所定の１つの励磁用コイルとその両隣りの２つの検出用コイルとをそれぞれ選択し、この選択された励磁用コイルに交流を供給して励磁し、その選択された２つの検出用コイルに誘起される各電圧を前記演算手段に導く選択手段と、
前記演算手段で演算された差分信号に基づいて前記金属被検体の欠陥の検出を行う欠陥検出手段と、
を備えることを特徴とする金属被検体の欠陥の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板、金属帯、金属管などの金属材料の表面あるいは表層などに存在する、圧延方向が長辺となる細長形状の非磁性金属介在物やスケール（酸化物）のかみ込みなどの欠陥を精度良く検出する方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、金属製品に求められる品質レベルの高度化により、表面欠陥等の有害欠陥の少ない金属材料に対する要望がますます強まっている。このような金属製品としては、例えば鉄鋼薄板製品では自動車用、製缶用の冷延鋼板、めっき鋼板などがある。
また、厚板鋼材、鋼管などにおいても、欠陥が、割れの起源となり得ることから、表面欠陥、表層欠陥、および内部欠陥を減少させることは非常に重要である。鋼以外の金属を使用した金属材料でも、表面欠陥、表層欠陥、および内部欠陥の有無が品質上非常に重要であることは同様である。
【０００３】
なお、ここで、表層欠陥とは、表面と内部深さが数１００μｍ程度までの欠陥を含んだ欠陥である。
以下、自動車用めっき鋼板を例にして、さらに詳細に説明する。
自動車用めっき鋼板は、製鋼工程、熱延工程、酸洗工程、冷延工程、めっき工程、プレス工程を通して製造される。自動車用めっき鋼板における重大欠陥の１つは、ヘゲと一般に呼ばれるものであり、これは最終製品（自動車）において、欠陥部がその他の健全部と明らかに異なって見えるため、外観を損ねるという問題を引き起こし、あるいは非常に程度の悪いものになると、プレス成型時にプレス機を損傷するなどの問題が生ずる。
【０００４】
このヘゲは、製鋼工程において生じる非磁性金属介在物に発生原因がある場合、あるいは製鋼工程および熱延工程入り側（熱延前）における、酸化物の鋼材内部への混入に発生原因がある場合など、全製造工程の中で、上工程側に起源があるとされている。また、このヘゲは、熱間圧延、冷間圧延を経ることで、幅方向に非常に微小で、圧延方向に長い形状に延ばされる。
【０００５】
製品の品質向上のためには、プロセス改善の結果を早期に判定することが重要であると同時に、欠陥の発生状況を把握した上で、合格品として出荷する、あるいは、健全な部分のみを出荷する、別の低グレード品に転用するなど、最適な対応を取る必要がある。
ヘゲ等の表面欠陥を検出するためには、光学式の表面欠陥計が一般的には使用されるが、表面に露出していない表層欠陥をも含めて検出するためには、プローブ型渦流探傷器なども使用される。
【０００６】
しかし、検出すべき欠陥が非常に小さくなってくると、従来から使用される光学式の表面欠陥計やプローブ型渦流探傷器では十分な検出能力が得られないという不具合があり、この不具合を解決するために、金属被検体の表面や表層の欠陥を検出する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この検出方法は、脚部にコイルが巻回された櫛型形状の強磁性体の４本以上の脚部を金属被検体面に対向して略垂直に、かつ金属被検体の幅方向に略平行に並べて配置し、隣り合う３本の脚部の組の選択を時間的に切り替えながら、選択された３本の脚部のうち、中央の脚部に巻回された１次コイルに交流電流を印加して励磁し、外側の２つの脚部のそれぞれに巻回された２次コイルに誘起された電圧の差分信号を基に、欠陥の検出を行うことで非常に小さな欠陥を検出するものである。
【０００７】
この検出方法に基づいて、金属被検体の欠陥を検出する検出装置を図５に示す。図５は、磁化装置と磁気センサの部分を中心に図示したものであり、鋼板や信号処理回路については図示を省略している。
図５において、３は磁化電源、６は差動増幅器、１０は櫛型強磁性体、１０ａ〜１０ｅは脚部、１１ａ〜１１ｅはコイルである。櫛型形状を有する櫛型強磁性体１０の各脚部が、被検体である鋼板の表面に略垂直に、かつ、それぞれが鋼板の幅方向に並ぶように配置されている。各脚部には、図示のようにコイルが巻回されている。
【０００８】
次に、このような構成からなる検出装置による金属被検体の欠陥の検出について、図５（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。
まず、図５（ａ）に示すように、同図の左端の３つの脚部１０ａ，１０ｂ，１０ｃを選択し、その中央の脚部１０ｂに巻回されたコイル１１ｂを磁化電源３に接続し、交流磁束を発生させる。そして、その磁束をその両側に位置する脚部１０ａ，１０ｃに巻回されたコイル１１ａ，１１ｃにより検出し、この検出信号を差動増幅器６に導く。差動増幅器６からは、その両者の差に対応する電圧が出力される。
【０００９】
次に、電気経路を電子的または電気的に切り替えて、図５（ｂ）に示すように、左端から２つ目〜４つ目の脚部１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを選択し、その中央の脚部１０ｃに巻回されたコイル１１ｃを磁化電源３に接続し、交流磁束を発生させる。そして、その磁束をその両側に位置する脚部１０ｂ，１０ｄに巻回されたコイル１１ｂ，１１ｄにより検出する。
【００１０】
さらに、図５（ｃ）に示すように、左端から３つ目〜５つ目の脚部１０ｃ，１０ｄ，１０ｅを選択し、同様の検出を行う。
以下、これを繰り返せば、被検体である鋼板の幅方向に向けて検出器を走査していることに相当し、広い幅の範囲にわたって機械的な動きを伴うことなく走査を行うことができる。
【００１１】
図５に示すような櫛型の強磁性体を用いたセンサによる検出方法は、Ｅ型形状の強磁性体を用いたセンサを走査させる方式と比較して、稼働部分がなく、構造が簡単で高速な走査を実現可能である。
ここで、図５に示すような擬似的な走査により、鋼板のような金属被検体ａの欠陥ａ１の探傷を行う様子を図６に示す。
【００１２】
図６からわかるように、櫛型磁気センサの隣り合う３つの脚部の組を１つずつずらし、順次隣の脚部へと切り替えていく場合には、欠陥ａ１は励磁用の脚部と検出用の脚部の間を２回通過する。
すなわち、欠陥ａ１が、脚部１０ｂ，１０ｃの間にある場合には、図６（ａ）の検出状態では、差動増幅器６で差動増幅後の信号が正となり、図６（ｂ）の検出状態では、差動増幅器６で差動増幅後の信号が負となる。このため、差動増幅器６は同じ欠陥ａ１を２度検出し、その検出に応じて正と負の信号を出力する。
【００１３】
このため、従来の検出方法では、正負の信号を用いて欠陥を検出できるので、信号強度をノイズに対して２倍にできるという利点がある。
【特許文献１】特開２００３−２４０７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、励磁用コイルと検出用コイルとを用いる一般的な探傷においては、以下のような考え方でコイルの磁気的な条件（例えば、コイルの芯（脚部）の材質、芯の太さ、導線（コイル）の巻き数、導線の材質や太さ等）を検討して設計される。
まず、励磁用コイルでは、検出性能を良くするために発生する磁束を大きくしたい。そのためには、導線の巻き数を増やしたり、大きな電流を流すことが望ましい。導線の巻き数を増やすには、空間的な制約から導線の太さを細くすることが望ましいが、その一方で、導線を細くすると、導線の電気抵抗が大きくなり大きな電流を流しにくくなるというトレードオフが生じる。このため、導線の巻き数と電流値とのバランスをとりながら磁束が大きくなるように、励磁用コイルは設計される。
【００１５】
また、検出用コイルも同様に、検出感度を高くするためには、導線の巻き数を増やすことが望ましい。検出用コイルに流れる電流は、一般に励磁用コイルに流れる電流に比べて著しく小さいため、検出用コイルでは、導線の太さを励磁用コイルに比べて細くすることが可能であり、導線の巻き数も励磁用コイルと比較して多くすることが可能である。
このように、励磁用コイルと検出用コイルの最適な磁気的な条件は、それぞれで異なる。そこで、励磁用コイル、検出用コイルをそれぞれ別々に設計できる場合は、欠陥の検出性能を高くするために、その磁気的な設計条件をそれぞれ最適化させるのが好ましい。
【００１６】
しかし、特許文献１に記載の検出方式（検出装置）では、櫛型強磁性体の各脚部を、励磁用と検出用とに切り替えて使用する。このため、励磁用コイルと検出用コイルとの磁気的な設計条件を同一にする必要があり、それぞれのコイルにおいて最適な設計ができないので、励磁用コイルと検出用コイルとが独立に設計されたものと比較して検出性能が低下するという不具合がある。
【００１７】
また、このように櫛型強磁性体の脚部を１つずつ切り替える方式では、櫛型強磁性体の脚部が増えるのに従い、必要となる差動増幅器などの信号処理回路が増加する。この信号処理回路の増加に伴い、装置の構成が複雑になり、制作費用も増加するという不具合がある。
この不具合を解消するには、例えば電子的または機械的な切り替え装置を、信号処理回路よりもセンサ側に設ければ良いが、その場合には、差動増幅する前にスイッチングするため、スイッチングのノイズなど、ノイズが増加するという新たな不具合が生ずる。
【００１８】
特に、櫛型強磁性体の脚部が多くなると、櫛型強磁性体の一端側の脚部から、他端側の脚部に切り替えるまでの時間が長くなり、探傷に必要な時間が増加する。特に、被検体を櫛型強磁性体の脚部の配列方向と垂直方向（直交方向）に相対的に移動させながら探傷する場合には、探傷に必要な時間が増大するので、再度同じ脚部で探傷するまでの時間が長くなり、移動方向の分解能が低下するという不具合が生じる。
【００１９】
ここで、上記の相対的な移動については、センサを移動させても、被検体を移動させても構わない。
そこで、本発明の目的は、上記の点に鑑み、櫛型磁気センサを使用して欠陥検出を行う場合に、そのセンサのコイルを励磁用と検出用に分離させてそれぞれ独立の磁気条件で設計できるようにし、これにより、信号処理回路の減少、切り替え回路の構成の簡易化を実現できるようにした金属被検体の欠陥の検出方法、およびその検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、上記のような背景の下に、以下のような着想に基づいて完成されたものである。
すなわち、従来方式は、図５に示すように、擬似的な走査により、櫛型センサの隣り合う３つの脚部の組を１つずつずらし、順次隣の脚部へと切り替えていく方式を採用し、これは極めて自然な発想といえる。この従来方式によれば、上記のように、正負の信号を用いて欠陥を検出できるので、信号強度がノイズに対して２倍になるという利点がある。
【００２１】
しかし、本発明者らは、欠陥検出の際の検出信号の強度が確保できて検出性能が確保できる範囲であれば、櫛型磁気センサのコイルを励磁用と検出用とに分離させてそれぞれ独立の磁気条件で設計できる優位性に着目し、本発明はその優位性に着目して完成されたものであり、その発明の要旨構成は以下の通りである。
すなわち、請求項１に係る発明は、金属被検体を交流磁化し、この磁化に基づく磁束を磁気センサで検出し、この検出に基づいて金属被検体の欠陥の検出を行う検出方法であって、５つ以上の脚部を有する櫛型形状の強磁性体と、前記各脚部にそれぞれ巻回されるコイルとを含む櫛型磁気センサの各脚部を、金属被検体の検出面に対向して配置し、前記５つ以上の脚部を使用して、連続する３つの脚部を一組とする各組を、脚部を２つずつずらした組み合わせで組み、この組み合わされた各組を選択していき、その各組が選択されるたびに、その選択された各組の３つの脚部のうち、中央の脚部に巻回されたコイルに交流を供給して励磁し、中央以外の両側の２つの脚部のそれぞれに巻回された両コイルに誘起される両電圧の差分信号に基づいて前記金属被検体の欠陥の検出を行うようにした。
【００２２】
請求項２に係る発明は、金属被検体の検出面と対向する複数の脚部を有する櫛型形状の強磁性体と、前記複数の各脚部に巻回される複数のコイルとを含む櫛型磁気センサと、前記複数の脚部のうち、選択された２つの脚部に巻回されるコイルの両誘起電圧の差分を求める演算手段と、前記櫛型磁気センサの複数の脚部を使用して、連続する３つの脚部を一組とする各組を、脚部を２つずつずらして予め組み合わせてあり、この組み合わされた各組を所定の順序で選択し、この選択された各組の３つの脚部のうち、中央の脚部に巻回されたコイルに交流を供給して励磁し、中央以外の両側の２つの脚部のそれぞれに巻回された両コイルに誘起される両電圧を前記演算手段に導く選択手段と、前記演算手段で演算された差分信号に基づいて前記金属被検体の欠陥の検出を行う欠陥検出手段と、を備えている。
【００２３】
請求項３に係る発明は、金属被検体の検出面と対向する複数の脚部を有する櫛型形状の強磁性体と、前記複数の脚部のうち１つおきの各脚部に巻回される複数の励磁用コイルと、その複数の脚部のうち残りの各脚部に巻回される複数の検出用コイルとを含む櫛型磁気センサと、前記複数の検出用コイルのうち、選択された２つの検出用コイルの両誘起電圧の差分を求める演算手段と、前記櫛型磁気センサの複数の励磁用コイルと複数の検出用コイルのうち、所定の１つの励磁用コイルとその両隣りの２つの検出用コイルとをそれぞれ選択し、この選択された励磁用コイルに交流を供給して励磁し、その選択された２つの検出用コイルに誘起される各電圧を前記演算手段に導く選択手段と、前記演算手段で演算された差分信号に基づいて前記金属被検体の欠陥の検出を行う欠陥検出手段と、を備えている。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、櫛型磁気センサを使用して欠陥検出を行う場合に、そのセンサのコイルを励磁用と検出用に分離させてそれぞれ独立の磁気条件で設計できるようになり、これにより、信号処理回路の減少、切り替え回路の構成の簡易化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の金属被検体の欠陥の検出方法、およびその検出装置の実施形態について説明する。
図１は、本発明の検出装置の実施形態の全体の構成を示すブロック図である。
この検出装置に係る実施形態は、図１に示すように、櫛型磁気センサ１と、磁化電源３と、選択回路４と、選択回路５と、差動増幅器６と、位相検波器７と、欠陥レベル判別器８と、制御回路９とを備えている。
【００２６】
櫛型磁気センサ１は、例えば７つの脚部１０ａ〜１０ｇを有する櫛型強磁性体１０と、脚部１０ａ，１０ｃ，１０ｅ，１０ｇに巻回される検出用コイル１１ａ，１１ｃ，１１ｅ，１１ｇと、脚部１０ｂ，１０ｄ，１０ｆに巻回される励磁用コイル１１ｂ，１１ｄ，１１ｆとを備えている。脚部１０ａ〜１０ｇは櫛型強磁性体１０の長さ方向に一列に配列され、その脚部１０ａ〜１０ｇの各先端面は、金属被検体の欠陥検出の際にはその検出面と対向するようになっている。
【００２７】
脚部１０ａ〜１０ｇの幅、間隔、長さ、奥行きは、通常、測定対象とする欠陥の大きさに基づいて経験的、または代表的な自然欠陥や測定対象となる欠陥と同じ程度の大きさの人工欠陥をもとに試験探傷を繰り返して決定される。
ここで、図１に示す櫛型磁性体１０の脚部１０ａ〜１０ｇの配列個数は、この例では説明の便宜上７つとしたが、５つ以上であれば良く、測定対象の大きさなどを考慮して決定される。
【００２８】
検出用コイル１１ａ，１１ｃ，１１ｅ，１１ｇおよび励磁用コイル１１ｂ，１１ｄ，１１ｆの各一端側は共通接続され、その共通接続部がアースに接続されている。また、励磁用コイル１１ｂ，１１ｄ，１１ｆの各他端側は、選択回路４のスイッチ４ａ〜４ｃを介して励磁電源３に接続されている。さらに、検出用コイル１１ａ，１１ｃ，１１ｅ，１１ｇの各他端側は、選択回路５の入力側に接続されている。
【００２９】
磁化電源３は、選択回路４のスイッチ４ａ〜４ｃを介して櫛型磁気センサ１の励磁用コイル１１ｂ，１１ｄ，１１ｆのうちの１つと接続し、その接続された励磁用コイルを励磁するものである。このため、磁化電源３は、その一端側がスイッチ４ａ〜４ｃにそれぞれ接続され、その他端側がアースに接続されている。
選択回路４は、磁化電源３と櫛型磁気センサ１の励磁用コイル１１ｂ，１１ｄ，１１ｆとの接続を選択的に行うスイッチ４ａ〜４ｃを備えている。このスイッチ４ａ〜４ｃは、欠陥検出の際に、制御回路９の制御に従ってそのうちの所定の１つが閉じるようになっている。スイッチ４ａ〜４ｃは、トランジスタのような電子スイッチ、またはリレーのような機械的な接点などが使用される。
【００３０】
選択回路５は、欠陥検出の際に、検出用コイル１１ａ，１１ｃ，１１ｅ，１１ｇのうちから所定の２つのコイルを選択し、その選択された２つの検出用コイルの各誘起電圧を差動増幅器６に出力するようになっている。選択回路５のこれらの選択出力制御は、制御回路９からの指示に基づいて行うようになっている。選択回路５は図示しないが、スイッチの組み合わせからなり、そのスイッチとしては、トランジスタのような電子スイッチ、またはリレーのような機械的な接点などが使用される。
【００３１】
差動増幅器６は、選択回路５で選択された２つの検出用コイルの両誘起電圧を入力し、その両誘起電圧の差分に応じた信号を位相検波器７に出力するようになっている。
位相検波器７は、差動増幅器６からの出力信号を入力し、この入力信号を磁化電源３の波形に同期した信号により位相検波し、これにより金属被検体の欠陥の大きさに応じた信号を得るものである。
【００３２】
欠陥レベル判別器８は、位相検波器７からの出力信号を入力し、これをあらかじめ定めてあるしきい値と比較することにより、金属被検体の欠陥のレベルを判別し、その判別結果を出力するものである。
制御回路１０は、欠陥検出の指示があると、その指示に基づいてあらかじめ定められた手順で選択回路４のスイッチ４ａ〜４ｃのオンオフ制御、および選択回路５の選択出力制御を行うものである。
【００３３】
次に、このような構成からなる実施形態による欠陥の検出方法について、図１〜図３を参照して説明する。
まず、図１に示す櫛型磁気センサ１の各脚部１０ａ〜１０ｇを、例えば図３に示すように検出対象である金属被検体ａの検出面に対向させる。
この状態で、櫛型磁気センサ１の左端から３つの脚部１０ａ，１０ｂ，１０ｃを選択し、この選択された脚部１０ａ，１０ｂ，１０ｃに巻回される検出用コイル１１ａ、励磁用コイル１１ｂ、および検出用コイル１１ｃを使用して金属被検体ａの欠陥検出を行う。
【００３４】
このときには、制御回路９により選択回路４のスイッチ４ａがオンとなり、その中央の脚部１０ｂに巻回される励磁用コイル１１ｂが磁化電源３に接続され、その両側に位置する脚部１０ａ，１０ｃに巻回される検出用コイル１１ａ，１１ｃの両誘起電圧が選択回路５で選択されて差動増幅器６に出力される。このときのコイルと各部の接続状態は図２（ａ）に示すようになり、その検出イメージは図３（ａ）に示すようになる。
【００３５】
ここで、図２ではコイルの一端側の接続のみが表示され、その他端側の接地の表示は省略されている。
この結果、励磁用コイル１１ｂは磁化電源３により励磁されて交流磁束が発生し、検出用コイル１１ａ，１１ｃにより検出された検出信号は差動増幅器６に入力される。差動増幅器６の出力は位相検波器７に入力され、磁化電源の波形に同期した信号により位相検波されると、位相検波器７からは被検体の欠陥の大きさに応じた信号が出力される。欠陥レベル判別器８は、その出力信号を入力し、これをあらかじめ定めてあるしきい値と比較することにより、金属被検体の欠陥のレベルを判別し、その判別結果を出力する。
【００３６】
ここで、仮に金属被検体の検出面の欠陥が脚部１０ａと脚部１０ｂの間に存在すると、脚部１０ａと脚部１０ｂを通る磁束に対する磁気抵抗が、脚部１０ｂと脚部１０ｃを通る磁束に対する磁気抵抗より大きくなり、これにより、脚部１０ａを通る磁束密度が脚部１０ｃを通る磁束密度に比べて相対的に小さくなる。その結果、脚部１０ａに巻回された検出用コイル１０ａの誘起電圧が、脚部１０ｃに巻回された検出用コイル１１ｃの誘起電圧よりも小さくなる。この電圧の差が、差動増幅器６により増幅されて出力される。
【００３７】
次に、櫛型磁気センサ１の左端から３つ目から５つ目の脚部１０ｃ，１０ｄ，１０ｅを選択し、この選択された脚部１０ｃ，１０ｄ，１０ｅに巻回される検出用コイル１１ｃ、励磁用コイル１１ｄ、および検出用コイル１１ｅを使用して欠陥の検出を行う。
このときには、制御回路９により選択回路４のスイッチ４ｂがオンとなり、脚部１０ｄに巻回される励磁用コイル１１ｄが磁化電源３に接続され、脚部１０ｃ，１０ｅに巻回される検出用コイル１１ｃ，１１ｅの両誘起電圧が選択回路５で選択されて差動増幅器６に出力される。このときのコイルと各部の接続状態は図２（ｂ）に示すようになり、その検出イメージは図３（ｂ）に示すようになる。
【００３８】
この結果、コイル１１ｄは磁化電源３により励磁されて交流磁束が発生し、検出用コイル１１ｃ，１１ｅにより検出された検出信号は差動増幅器６に入力される。
さらに、櫛型磁気センサ１の左端から５つ目から７つ目の脚部１０ｅ，１０ｆ，１０ｇを選択し、この選択された脚部１０ｅ，１０ｆ，１０ｇに巻回される検出用コイル１１ｅ、励磁用コイル１１ｆ、および検出用コイル１１ｇを使用して欠陥の検出を行う。
【００３９】
このときには、制御回路９により選択回路４のスイッチ４ｃがオンとなり、脚部１０ｆに巻回される励磁用コイル１１ｆが磁化電源３に接続され、脚部１０ｅ，１０ｇに巻回される検出用コイル１１ｅ，１１ｇの両誘起電圧が選択回路５で選択されて差動増幅器６に出力される。このときのコイルと各部の接続状態は、図２（ｃ）に示すようになる。
この結果、励磁用コイル１１ｆは磁化電源３により励磁されて交流磁束が発生し、検出用コイル１１ｅ，１１ｇにより検出された検出信号は差動増幅器６に入力される。
【００４０】
以下、これらの検出を繰り返せば、金属被検体が鋼板の場合には、鋼板の幅方向に向けて櫛型磁気センサ１を走査していることに相当し、広い幅の範囲にわたって機械的な動きを伴うことなく走査を行うことができる。
ところで、この実施形態に係る検出方法では、図５に示す従来方法と比較して、探傷範囲（検出範囲）に抜けは生じないが、検出性能が低下することが予測された。
【００４１】
そこで、本発明者らは、実際に測定対象となる欠陥と同じレベルの大きさの人工欠陥を用意し、欠陥が検出可能かどうかを評価した。
図４がその測定結果である。この測定には、図１に示すような櫛型磁気センサ１を使用し、強磁性体１０の各脚部は、その幅が０．５ｍｍ、その間隔が１．５ｍｍ、その奥行きが５ｍｍ、その長さが２ｍｍとした。また、用意した人工欠陥は、深さが０．２ｍｍ、幅が０．３ｍｍの大きさとした。
【００４２】
図４（ａ）は、従来の検出方法による差動増幅器の出力信号（検出信号）であり、図４（ｂ）はこの実施形態の検出方法による差動増幅器の出力信号である。図４（ａ）（ｂ）から明らかのように、従来の検出方法では正と負の両信号が出力され、実施形態の検出方法では正の信号（または負の信号）が出力される。このため、従来の検出方法は実施形態の検出方法に比べて、Ｓ／Ｎ（信号対雑音比）が優れるが、実施形態の検出方法であっても十分な検出性能が得られ、検出可能であることが確認された。
【００４３】
以上説明したように、この実施形態によれば、櫛型磁気センサのコイルを、励磁用コイル１１ｂ，１１ｄ，１１ｆと、検出用コイル１１ａ，１１ｃ，１１ｅ，１１ｇとに分離独立させて構成できる。このため、励磁用コイルと検出用コイルの磁気的な設計条件（芯（脚部）の材質、芯の太さ、導線の巻き数、導線の材質や太さ等）を独立に決めて、設計を行うことができる。
【００４４】
また、この実施形態によれば、励磁用コイル１１ｂ，１１ｄ，１１ｆと、検出用コイル１１ａ，１１ｃ，１１ｅ，１１ｇとを分離独立させて使用できるので、励磁側の回路と検出側の回路とを電気的に分離させることができる。このため、励磁側に流す電流の影響を検出側の回路が受けて、検出側の信号の雑音源になるのを防止できる。
なお、上記の実施形態では、櫛型磁気センサの各コイルの磁気的な設計条件を同一としたが、励磁用コイル、検出用コイルごとにそれぞれ磁気的な設計条件を決め、設計を行うようにした方が検出性能が向上することはいうまでもない。
【００４５】
また、上記の実施形態では、櫛型の強磁性体の脚部を３つずつ１組にして行ったが、脚部の間隔を半分とし、１つおきに３つの１組とした場合も同様である。
さらに、上記の実施形態では、図２に示すように、櫛型の強磁性体の脚部の３つずつの１組を順に切り替える場合について説明したが、必ずしも順に切り替える必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の検出装置の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】その検出装置による検出方法の手順を説明する図である。
【図３】その検出装置による検出イメージを示す図である。
【図４】本発明の効果を確認するための測定結果を示す図であり、（ａ）は従来の検出方法による検出信号の例を示し、（ｂ）は本実施形態の検出方法による検出信号の例を示す。
【図５】従来の検出方法を手順を説明する図である。
【図６】従来の検出イメージを説明する図である。
【符号の説明】
【００４７】
ａ  金属被検体
１  櫛型磁気センサ
３  磁化電源
４、５  選択回路
６  差動増幅器
７  位相検波器
８  欠陥レベル判別器
９  制御回路
１０  櫛型強磁性体
１０ａ〜１０ｇ  脚部
１１ａ，１１ｃ，１１ｅ，１１ｇ  検出用コイル
１１ｂ，１１ｄ，１１ｆ  励磁用コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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