(57)【要約】【課題】被検査部材の溶接部を識別してキズのみを検出することのできる漏洩磁束探傷装置を提供する。【解決手段】幅方向に溶接部を有するリングベルトの探傷装置であって、磁化器１１のギャップ３３にリングベルトからの漏洩磁束を測定するホール素子１２１〜１２４をリングベルトの幅方向に複数設ける。複数のホール素子１２１〜１２４が測定した漏洩磁束が同時に上昇した時点を溶接部と判定して、その測定値を除去することで溶接部からの漏洩磁束とキズからの漏洩磁束を分離する。【選択図】　　　　　　　図３
2004069326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅方向に溶接部を有する被検査部材の探傷装置であって、
前記被検査部材を磁化する第１の磁化手段と、
前記被検査部材の幅方向に設けられ、前記被検査部材からの漏洩磁束の磁束密度を測定する複数の第１の磁気測定手段と、
前記複数の第１の磁気測定手段が測定した漏洩磁束の磁束密度がすべて所定時間の範囲内で所定値以上となった場合に、その漏洩磁束が測定された位置を溶接部と判定する溶接部判定手段と、
を有することを特徴とする漏洩磁束探傷装置。
【請求項２】
前記溶接部判定手段が溶接部と判定した漏洩磁束の測定値を除去する溶接部測定値除去手段と、
前記溶接部測定値除去手段により前記溶接部からの測定値が除去された前記複数の第１の磁気測定手段からの測定値を用いて、キズ部分を判定するキズ判定手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の漏洩磁束探傷装置。
【請求項３】
前記第１の磁気測定手段は、ホール素子であることを特徴とする請求項１または２記載の漏洩磁束探傷装置。
【請求項４】
前記被測定部材を前記第１の磁気測定手段に対して相対的に移動させる移動手段を、さらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の漏洩磁束探傷装置。
【請求項５】
前記第１の磁気測定手段からの測定信号から、前記移動に起因する低周波成分を遮断する高域通過手段を、さらに有し、
前記高域通過手段は、遮断周波数の変更が可能であることを特徴とする請求項４記載の漏洩磁束探傷装置。
【請求項６】
前記第１の磁化手段は、前記被検査部材側に向いたギャップを有するコアと、前記コアに巻き回されたコイルと、前記コイルに電流を印加する磁化電流制御手段と、を有し、
前記磁化電流制御手段は、印加する電流量を可変可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の漏洩磁束探傷装置。
【請求項７】
前記第１の磁気測定手段は、前記ギャップ内に配置されていることを特徴とする請求項６記載の漏洩磁束探傷装置。
【請求項８】
前記第１の磁気測定手段からの測定信号を増幅する増幅手段をさらに有し、
前記増幅手段は、増幅率の調整が可能であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の漏洩磁束探傷装置。
【請求項９】
前記被検査部材の端面方向から磁化する第２の磁化手段と、前記被検査部材の端面に対して異なる設置角度で複数設けられた第２の磁気測定手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１または２記載の漏洩磁束探傷装置。
【請求項１０】
前記第１の磁気測定手段および前記第２の磁気測定手段は、ホール素子であることを特徴とする請求項９記載の漏洩磁束探傷装置。
【請求項１１】
前記被測定部材を前記第１の磁気測定手段および前記第２の磁気測定手段に対して相対的に移動させる移動手段を、さらに有することを特徴とする請求項９または１０に記載の漏洩磁束探傷装置。
【請求項１２】
前記第１の磁気測定手段および前記第２の磁気測定手段からの測定信号から、前記移動に起因する低周波成分を遮断する高域通過手段を、さらに有し、
前記高域通過手段は、遮断周波数の変更が可能であることを特徴とする請求項１１記載の漏洩磁束探傷装置。
【請求項１３】
前記第１の磁化手段および前記第２の磁化手段は、前記被検査部材側に向いたギャップを有するコアと、前記コアに巻き回されたコイルと、前記コイルに電流を印加する磁化電流制御手段と、を有し、
前記磁化電流制御手段は、印加する電流量を可変可能であることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一つに記載の漏洩磁束探傷装置。
【請求項１４】
前記第１の磁気測定手段および前記第２の磁気測定手段は、前記ギャップ内に配置されていることを特徴とする請求項１３記載の漏洩磁束探傷装置。
【請求項１５】
前記第１の磁気測定手段および前記第２の磁気測定手段からの測定信号を増幅する増幅手段をさらに有し、
前記増幅手段は、増幅率の調整が可能であることを特徴とする請求項９〜１４のいずれか一つに記載の漏洩磁束探傷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、漏洩磁束探傷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
漏洩磁束探傷法は、非破壊検査法の一つである。従来の漏洩磁束探傷法としては、たとえば特開２００１−１７４４４０号公報には、被検査部材に外部磁場を付与し外部磁場がかかった状態で、または、外部磁場の付与を停止して残留磁気が残っている間に、磁気センサにより被検査部材の磁束密度を測定し、測定した磁束密度からキズの探査を行うことが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の漏洩磁束探傷法では、被検査部材に溶接部があった場合、そこからも漏洩磁束が生じ、しかもこれが比較的大きな測定値として現れる。このため、被検査部材において無害な溶接部と有害なキズとを正確に識別することができないという問題があった。
【０００４】
そこで本発明の目的は、被検査部材の溶接部を識別してキズのみを正確に検出することのできる漏洩磁束探傷装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、幅方向に溶接部を有する被検査部材の探傷装置であって、前記被検査部材を磁化する第１の磁化手段と、前記被検査部材の幅方向に設けられ、前記被検査部材からの漏洩磁束の磁束密度を測定する複数の第１の磁気測定手段と、前記複数の第１の磁気測定手段が測定した漏洩磁束の磁束密度がすべて所定時間の範囲内で所定値以上となった場合に、その漏洩磁束が測定された位置を溶接部と判定する溶接部判定手段と、を有することを特徴とする漏洩磁束探傷装置によって達成される。
【０００６】
本発明は、前記被検査部材の端面方向から磁化する第２の磁化手段と、前記被検査部材の端面に対して異なる設置角度で複数設けられた第２の磁気測定手段と、をさらに有することを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、被検査部材の無害な溶接部を識別することが可能となるので、被検査部材に存在するキズのみを正確に検出することができる。
【０００８】
また、本発明によれば、被検査部材の端面における様々なキズを検出することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明を適用した漏洩磁束探傷装置の機能構成を示すブロック図である。
【００１１】
漏洩磁束探傷装置１は、大別して、被検査部材がセットされる本体部２と、磁化電流の制御、溶接部の判定、およびキズの判定などを行う制御部３からなる。
【００１２】
本体部２は、被検査部材５０を磁化するための磁化器１１と被検査部材５０の漏洩磁束の磁束密度を測定する磁気センサ１２とを備える。
【００１３】
磁化器１１は、被検査部材側に開口したギャップ３３を有するコア３１にコイル３２を巻いたものである。
【００１４】
磁気センサ１２は、磁化器１１のギャップ３３内に設けられていて、ホール素子１２０よりなる。磁化器１１と磁気センサ１２によって後述する探傷センサ１１１および１１２が構成されている。
【００１５】
また、磁気センサ１２が漏洩磁束の磁束密度を測定した信号は、アンプ２１（増幅手段）により増幅され、増幅された同信号から低周波成分をフィルタリングするためのハイパスフィルタ２２（高域通過手段）を通してキズ判定部１４へ入力される。
【００１６】
ハイパスフィルタ２２は、後述するように、被検査部材を磁気センサ１２に対して相対的に移動させたときに発生する検査信号の低周波成分をカットするためのもので、ハイパスフィルタ設定部１５によって遮断周波数（カットオフ周波数）を設定する。
【００１７】
図２は、漏洩磁束探傷装置１の本体部２の機械的な構成を示す図面である。
【００１８】
本第１の実施の形態における漏洩磁束探傷装置１の本体部２は、被検査部材として薄板鋼板をリング状に形成したリングベルト５０を探傷するための装置である。
【００１９】
本体部２は、被検査部材であるリングベルト５０を掛けて、周回移動させるための２個１対のプーリ１０１および１０２と、リングベルト５０の平面部５１を探傷するための第１探傷センサ１１１と、およびリングベルト５０のエッジ（端面）５２を探傷するための第２探傷センサ１１２とを備える。
【００２０】
第１探傷センサ１１１は、図３に示すように、一つの磁化器１１（第１の磁化手段）のギャップ３３に、磁気センサ１２としてリングベルト５０の幅方向に複数のホール素子１２１〜１２４（第１の磁気測定手段）を隙間なく設けている。なお、図３において、図３（ａ）は第１探傷センサの側面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）における矢印ｂ方向から見た正面図である。
【００２１】
このように、リングベルト５０の幅方向にホール素子１２１〜１２４を隙間なく設けることで、磁気センサ１２としては、リングベルト５０の幅方向に一度に漏洩磁束を測定することができると共に、リングベルト５０の幅方向に存在する溶接部が横切ったときには、すべてのホール素子１２１〜１２４が同時に漏洩磁束を測定することになる。このため、すべてのホール素子１２１〜１２４が漏洩磁束を測定した信号が所定値以上上昇した時点を特定することで、溶接部の識別を行うことが可能になる。なお、ここで所定値は暗ノイズのレベル以上であればよい。
【００２２】
一方、探傷センサ１１２の磁気センサは、本第１の実施の形態では一つのホール素子であるが、複数であってもよい。
【００２３】
なお、図２および図３においては、磁化器１１を構成する部材のうちコイル３２は図示省略した。
【００２４】
２つの探傷センサ１１１および１１２は、それぞれ単独で動作させることができる。たとえば、磁化器１１のコイル３２と磁気センサ１２からの出力を連動して切り換えることのできるスイッチを設け、それぞれを別々に用いて探傷してもよいし、制御部３の信号系を２系統用意しておいて、両方の探傷センサ１１１および１１２を一度に用いて探傷してもよい。
【００２５】
本体部２のプーリ１０１または１０２のいずれか一方には、回転駆動するためのモータが設けられている（プーリ１０１および１０２とモータにより移動手段を構成する）。モータが接続されていない方のプーリはリングベルト５０によって従動回転する。
【００２６】
制御部３は、磁化器１１に印加する磁化電流を制御する磁化電流制御部１３（磁化電流制御手段）と、溶接部の判定とキズの判定などを行うキズ判定部１４（溶接部判定手段、溶接部測定値除去手段、およびキズ判定手段として機能する）と、ハイパスフィルタ２２の遮断周波数を設定するハイパスフィルタ設定部１５とを有する。また、制御部３には、探傷結果などを表示するためのディスプレイ２５や図示しないプリンタなどが接続されている。
【００２７】
磁化電流制御部１３は、磁化器１１のコイル３３に、電流値および電圧値を任意に調整した電流を印加する。
【００２８】
キズ判定部１４は、アンプ２１の増幅率調整を行うことで、測定感度の設定変更を行うと共に、アンプ２１およびハイパスフィルタ２２を介して得られた磁気センサ１２からの信号から溶接部の判定とキズの判定を行う。
【００２９】
ハイパスフィルタ設定部１５は、ハイパスフィルタ２２の遮断周波数を設定する。
【００３０】
この制御部３は、具体的にはパソコンなどのコンピュータであり、各部の機能は後述する動作手順にしたがって動作するように作成されたプログラムを実行することで、制御部３としての機能、すなわち、磁化電流制御部１３の機能、キズ判定部１４の機能、およびハイパスフィルタ設定部１５の機能を実施している。
【００３１】
以下、本第１の実施の形態の作用を説明する。
【００３２】
図４は、漏洩磁束探傷装置による探傷原理を説明するための図面で、磁化後の鋼板内の磁束を示す図面である。
【００３３】
磁化器により磁化された鋼板６０内の磁束は、図示するように、キズや内部において磁気的性質が不均一な部分があると、鋼板６０の外に漏洩する（漏洩磁束）。磁気センサ１２のホール素子１２０は、この漏洩磁束の垂直成分、すなわち、鋼板６０の外に漏洩している磁束を横切ることで、漏洩磁束の磁束密度に応じた起電力が生じる。したがって、ホール素子１２０が漏洩磁束を測定するためには、ホール素子１２０に対して磁束が移動する必要がある。
【００３４】
このため、漏洩磁束探傷装置１の本体部２は、被検査部材であるリングベルト（図４中の鋼板６０に相当する）を周回移動させることにより、静止しているホール素子１２０に対してリングベルトを相対的に移動させ、リングベルトからの漏洩磁束を測定できるようにしている。
【００３５】
図５は、本漏洩磁束探傷装置１により測定される漏洩磁束の信号を模式的に示した図面である。
【００３６】
図示するように、リングベルトの探傷で測定される漏洩磁束は、基本的に、溶接部による漏洩磁束（溶接信号）、キズによる漏洩磁束（キズ信号）の２つである。なお、出力される信号には、全体的に暗ノイズがある。
【００３７】
そして、これらの測定信号の組み合わせとしては、図５（ａ）に示すようにキズ信号が溶接信号より大きい場合、図５（ｂ）に示すようにキズ信号が溶接信号より小さい場合、そして図５（ｃ）に示すように溶接信号のみでキズ信号がない場合である。
【００３８】
このように漏洩磁束を測定した信号は、溶接信号もキズ信号もその大きさが一定ではなく、単純にキズを判定するためのしきい値（判定値）を設けただけでは、キズ信号と溶接信号を区別することができず、場合によっては、図５（ｃ）に示したようなキズ信号がない場合に溶接信号をキズ信号として見誤るおそれがある。
【００３９】
次に、この漏洩磁束探傷装置による探傷動作について説明する。
【００４０】
図６は、本第１の実施の形態における探傷動作の手順を示すフローチャートである。
【００４１】
まず、プーリ１０１および１０２を回転する（Ｓ１）。これにより被検査部材であるリングベルト５０が周回移動する。
【００４２】
続いて、磁化電流制御部１３が磁化器１１に一定電流値の直流電流（磁化電流）を印加する（Ｓ２）。ここで印加する磁化電流は、被検査部材であるリングベルト５０を磁化するのに十分な電流であればよく、特に限定されない。
【００４３】
続いて、キズ判定部１４が第１探傷センサ１１１および第２探傷センサ１１２によって測定された磁化電流印加中におけるリングベルト５０の漏洩磁束を連続的に収集する（Ｓ３）。このとき収集される漏洩磁束は、前述したように磁気センサ１２に設けられている各ホール素子（第１探傷センサ１１においては符号１２１〜１２４）からの電圧がアンプ２１により増幅されて、ハイパスフィルタ２２を通した電圧値である。なお、第１探傷センサ１１の各ホール素子１２１〜１２４からのそれぞれの信号と、第２探傷センタ１２のホール素子からの信号は個別に収集する。
【００４４】
そして、収集した漏洩磁束の中からリングベルト５０一周分の漏洩磁束を測定した信号を抽出する（Ｓ４）。この処理は、たとえば、リングベルト５０が一周するのにかかる時間の間に収集された信号を抽出すればよい。
【００４５】
続いて、キズ判定部１４は、まず、抽出された漏洩磁束の信号値（電圧値）のうち、第１探傷センサ１１の各ホール素子１２１〜１２４からの信号値がすべて同時に所定値以上上昇した時点におけるリングベルト５０内での位置を特定する（Ｓ５）。特定した部分を特定位置と称する。そして、このホール素子１２１〜１２４からの信号値がすべて同時に上昇した時点が溶接部である。
【００４６】
リングベルト５０の溶接は、常にリングベルト５０の幅方向に均一になるように行われている。そして、ホール素子１２１〜１２４は、リングベルト５０の幅方向に一列に隙間なく設けられているから、これらからの出力電圧値が同時に上昇したことで、リングベルト５０の幅方向に渡り漏洩磁束発生点があることがわかる。これがすなわち溶接部として特定されるのである。
【００４７】
この溶接部の特定には、たとえば前記ステップＳ４で抽出されたリングベルト５０の一周分の漏洩磁束を測定した信号の中から、各ホール素子１２１〜１２４からの信号値がすべて同時に上昇した時点を特定点としてマークしてもよいし、また、たとえば前記ステップＳ４の処理と共に、各ホール素子１２１〜１２４からの信号値がすべて同時に上昇した時点を０点として、そこからリングベルト５０が一周分した分の測定信号を抽出するようにしてもよい。
【００４８】
続いて、特定位置での漏洩磁束の信号自体が溶接判定値以上か否かを判定する（Ｓ６）。この判定の結果、特定位置での漏洩磁束の信号自体が溶接判定値以上の場合には（Ｓ６：Ｙｅｓ）、溶接不良がある旨をディスプレイ２５などに表示して（Ｓ２１）、ステップＳ７へ進む。一方、特定位置での漏洩磁束の信号自体が溶接判定値未満であれば（Ｓ６：Ｎｏ）、そのまま、次のステップＳ７へ進む。
【００４９】
この処理は、溶接部からの漏洩磁束が極端に大きい場合に、溶接部に異常があると判定するためである。なお、この判定は、第１探傷センサ１１１の全ホール素子１２１〜１２４のどれか一つからの信号でも、溶接判定値以上となっている場合には、溶接異常とする。
【００５０】
続いて、特定位置における第１探傷センサ１１１からの漏洩磁束の測定信号を除去すると共に、特定位置から所定時間後（または所定時間前）の第２探傷センサ１１２からの漏洩磁束の測定信号を除去する（Ｓ７）。これにより溶接部からの漏洩磁束を測定した信号が取り除かれる。
【００５１】
ここで所定時間とは、周回移動しているリングベルト５０において、リングベルト５０上の特定点（たとえば溶接部）が第１探傷センサ１１１を横切ってから第２探傷センサ１１２を横切るまでの時間である。なお、リングベルト５０の回転方向によっては、第２探傷センサ１１２を横切ってから第１探傷センサ１１１を横切るまでの時間としてもよく、このような場合の所定時間は、特定位置より前の時間となる。
【００５２】
続いて、溶接部の漏洩磁束からの信号を除去した一周分の漏洩磁束を測定した信号の中からキズ判定値より大きい信号を測定する（Ｓ８）。キズ判定値はあらかじめ決められた値であり、たとえば、様々なキズを測定することによって、有害なキズからの漏洩磁束を測定したときの値のうち、最小の値などとするとよい。また、たとえば、暗ノイズのレベルよりわずかに高い値などとしてもよい。
【００５３】
ここでキズ判定値より大きな信号があれば（Ｓ８：Ｙｅｓ）、その部分にキズがあるものとして、その旨をディスプレイ２５などに表示し（Ｓ２２）、ステップＳ９へ進む。このとき、どの探傷センサからの信号がキズ判定値以上となったか、また、第１探傷センサ１１１からの信号の場合、さらにどのホール素子１２１〜１２４からの信号がキズ判定値以上となっているか、および／また、溶接部として特定した特定位置からのキズ判定値以上の信号が測定されるまでの時間を合わせて表示することで、キズ位置の特定も可能である。なお、すべての探傷センサから信号がキズ判定値未満の場合には、そのままステップＳ９へ進む。
【００５４】
続いて処理は、磁化電流制御部１３が磁化器１１に印加する磁化電流を停止する（Ｓ９）。
【００５５】
その後、測定が終了したか否かを判断して（Ｓ１０）、終了していなければ（Ｓ１０：Ｎｏ）、処理はステップＳ３へ戻り、以降、ステップＳ３〜Ｓ９までの処理を繰り返し実行する。このとき、ステップＳ３以降の処理に入る前に必要に応じてアンプ２１の増幅率、ハイパスフィルタ２２の遮断周波数、およびキズの判定値を変更してもよい。なお、このような設定変更は、あらかじめ探傷条件（増幅率、遮断周波数、およびキズの判定値）の変更値をプログラムしておいて、ステップＳ３へ戻るときに自動的に変更されるようにしてもよい。
【００５６】
一方、ステップＳ１０において測定終了であれば（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、脱磁処理として磁化電流制御部１３が磁化器１１に交流を印加して（Ｓ１１）、すべての処理が終了する。
【００５７】
なお、測定終了か否か判断は、あらかじめ測定回数、すなわち、ステップＳ３〜Ｓ８までの測定処理を行う回数を決めておき、その回数によって判断する。たとえば、２回であれば、最初に磁化器１１に直流電流を印加して探傷し、その後磁化器１１への電流印加を止めて測定することで２回の測定となる。また、ユーザから測定終了の指示があった場合に測定終了としてもよい。
【００５８】
次に、上述した漏洩磁束探傷装置を用いた実験例を説明する。
【００５９】
図７は、探傷条件の変化を示すタイムチャートである。
【００６０】
ここでは、磁化電流の印加時と停止時で測定感度（アンプの増幅率）を変えて測定している。これは、磁化電流の印加時と停止時では、漏洩磁束の強度が異なるために、それぞれにあった感度を設定するためである。なお、設定する感度は、実験などにより最適値を求めておく。
【００６１】
探傷動作は、まず、上述した動作手順のうちステップＳ１（以下同様）の処理により、プーリを回転する。図７におけるリング回転信号の１パルスが、リングの１回転を示している。この実験例では、リングベルト５０が０．５秒で１周するように回転させている。
【００６２】
そしてステップＳ２の処理により、一定の直流電流（磁化電流）を磁化器１１に印加した。本実験例では０．５Ａ印加した。そして、この状態で、ステップＳ３〜８の処理を実行し、その後、ステップＳ９により磁化電流を停めて（磁化電流０Ａ）、さらにステップＳ３〜８の処理を実行して測定を行った。このときステップＳ３への移行前に感度（アンプの増幅率）、遮断周波数、および判定値の変更を行っている。その後、ステップＳ１１により脱磁して終了となる。
【００６３】
図８は、磁化電流を印加中に様々な磁気的性質の異なる部分を持つサンプルを探傷したときの漏洩磁束信号出力を示す図面である。なお、図示する縦軸の漏洩磁束信号出力値は、ホール素子から漏洩磁束の磁束密度に応じて出力された電圧をアンプにより増幅した値（増幅後の電圧値）である。したがって、アンプの増幅率により同じキズを測定した場合でも、漏洩磁束信号出力の電圧値は異なる（他の図面についても同様である）。また、図８に示した漏洩磁束信号出力は、溶接部の信号を除去する前の状態である。
【００６４】
図８（ａ）は、溶接部からの漏洩磁束信号出力を示すものである。溶接部は、リングベルト５０の幅方向に渡り存在し、磁化電流印加中に探傷を行った場合、図示するように、大きな信号出力として現れる。
【００６５】
図８（ｂ）は、溶接不良のある溶接部からの漏洩磁束信号出力を示すものである。溶接不良は、たとえば溶接部表面の亀裂や、内部のボイドなどにより発生する。溶接不良がある場合、図８Ａと比較すると、正常な溶接部よりも大きな信号出力が現れている。
【００６６】
図８（ｃ）は、リングベルト５０の表面に様々なキズを付けたものを探傷した結果である。図示するように、様々な大きさの漏洩磁束信号出力が現れている。また、この中には、溶接部の信号も混ざっているが、このようにキズ信号が多い場合、そのままでは溶接信号を識別することができない。本実施の形態では、このような場合でも第１探傷センサ１１１のホール素子１２１〜１２４からの信号出力が全て同時に上昇した時点を検知することで、溶接部を識別することができる。
【００６７】
図９は、同じく磁化電流を印加した状態で、キズのあるリングベルト（試験サンプルＡ）を探傷したときのリングベルト長さ方向における漏洩磁束信号出力値を示す図面である。
【００６８】
図９（ａ）は、溶接信号除去前の状態である。図示するように、この状態では、キズ信号と溶接信号を一つの判定値で分けることができない。
【００６９】
一方、図９（ｂ）は、溶接信号除去後の状態である。図示するように、この状態では、溶接信号がなくなっているため一つの判定値で、この判定値以上の信号をキズ信号とすることができる。
【００７０】
図１０は、磁化電流を印加した状態と停止後の状態のキズ信号の変化を示す図面である。ここではキズのあるリングベルト（試験サンプルＢ）を探傷したときのリングベルト長さ方向における漏洩磁束信号出力値を示す図面である。
【００７１】
図１０（ａ）は、磁化電流を印加した状態においる溶接信号除去前の状態である。図示するように、この状態では、キズ信号が非常に小さく、この状態で溶接信号を除去したとしてもキズを判定することができない。
【００７２】
一方、図１０（ｂ）は、磁化電流を停止した後で、溶接信号除去後の状態である。図示するように、この試験サンプルＢにおけるキズでは、磁化電流を停止後の残留磁気による漏洩磁束を測定した信号が暗ノイズレベルに埋もれることなく大きく現れている。したがって、図１０に示した結果から、磁化電流印加中の測定では検出しづらいキズであっても、磁化電流を停止することで検出できるようになるキズのあることがわかる。
【００７３】
図１１は、さらに様々なキズのあるリングベルトの試験サンプルを用いて探傷を行った結果を示す図表である。なお、この図表中、リフトオフは、被検査部材であるリングベルトの探傷面とホール素子との距離である。
【００７４】
図示するように、キズの状態に応じて、磁化電流印加中（０．５Ａ）と、印加停止後（０．０Ａ）で、検出できるキズが異なることがわかる。すなわち、図示するように、表面キズではサンプル数２６個のリングベルトのうち、１９個は磁化電流印加中でも停止後でも検出できるが、２６個中２個は印加中でしか検出されず、また、５個は停止後しか検出できていない。同様に、エッジキズについてもサンプル数１４個のリングベルトのうち、ハイパスフィルタの遮断周波数１０００Ｈｚで、磁化電流印加中でも停止後でもキズ信号を検出できたリングベルトが７個、同遮断周波数で磁化電流停止後にのみキズ信号を検出できたリングベルトが３個、また、遮断周波数１９００Ｈｚで磁化電流印加中でも停止後でもキズ信号を検出できたリングベルトが１個、同遮断周波数で磁化電流印加中にのみキズ信号を検出できたリングベルトが３個であった。
【００７５】
このことから、本実施の形態のように、磁化電流印加中と印加停止後の両方で探傷を行うことで、いずれか一方でしか検出されないようなキズを含めて検出できるようになる。
【００７６】
本第１の実施の形態では、以下のような効果を奏する。
【００７７】
本第１の実施の形態によれば、リングベルトの幅方向に渡りホール素子を設けて漏洩磁束を測定することとしたので、リングベルトの幅方向に存在する溶接部を検出して特定することができるようになり、この溶接部からの信号を除去してキズ信号のみを検出することが可能となる。
【００７８】
また、磁化器によって磁化電流印加中と、印加停止後の両方で探傷動作を行うこととしたので、キズの状態に応じて、磁化電流印加中にのみ検出されるキズと、停止後にのみ検出されるキズの両方を検出することができる。
【００７９】
また、本第１の実施の形態によれば、磁化器のギャップ内に磁気センサを配置したので、磁化器と磁気センサを一体化して探傷センサの小型化を図ることができる。また、磁気センサには、複数のホール素子をリングベルトの幅方向に渡り設けたことで、そのホール素子が測定したキズ信号によりキズの位置を特定することも可能となる。
【００８０】
さらに、本第１の実施の形態によれば、ハイパスフィルタにより、被検査部材であるリングベルトと磁気センサとの相対的な移動に伴う低周波成分をカットしたので、この相対移動に伴うノイズによる誤検出を少なくすることができる。
【００８１】
なお、本第１の実施の形態においては、探傷センサ１１１に設けたホール素子１２１〜１２４として４つのホール素子を図示したが、これは当然にリングベルト５０の幅に応じて、さらに複数のホール素子を設ける必要がある。
【００８２】
また、磁化電流印加中と停止後で、それぞれ１回ずつの探傷動作としているが、これに代えて、それぞれ複数回の探傷動作を行ってもよい。たとえば、磁化電流印加中、停止後を問わず、感度、ハイパスフィルタの遮断周波数、および判定値を変えて、それぞれ複数回行うようにしてもよい。
【００８３】
また、探傷センサ１１１の磁気センサ１２として設けた複数のホール素子１２１〜１２４は、リングベルトの幅方向に直列に配置しているが、これに限らず、たとえば図１２に示すように、ホール素子２２１〜２２４が少しずつ重なるようにずらして配置してもよい。このようにした場合、各ホール素子２２１〜２２４が溶接部からの漏洩磁束を測定する時間がずれることになるので、この場合には、前述したステップＳ５の処理において、この少しずつずれたホール素子のずれ量に応じた時間の範囲内で各ホール素子２２１〜２２４からの信号が所定値以上に上昇した時点を溶接部として特定する。
【００８４】
さらに、本実施の形態では、キズ判定部１４における信号処理により溶接部の信号を除去することにしているが、これに代えて、たとえば、論理回路を用いて複数のホール素子１２１〜１２４からの信号が同時に所定値を超えたときには、その信号をキズ判定部１４へ通さないようにすることで、自動的に溶接部における漏洩磁束の信号をカットするようにしてもよい。なお、この場合、エッジ部においては、さらに第１探傷センサ１１１を横切ってから第２探傷センサ１１２を横切るまで（またはその逆）の時間差分の遅延回路を設けて、第２探傷センサ１１２からキズ判定部１４へ入力される信号を同時にカットするとよい。これにより、第１探傷センサ１１１と第２探傷センサ１１２からの溶接部における漏洩磁束の信号を同時にカットすることができる。
【００８５】
また、本第１の実施の形態においては、前述したステップＳ２１および２２のような溶接不良やキズの判定後においても処理を継続することとしているが、このような溶接不良やキズがある場合は、製品そのものとして不良であるので、製品検査などにおいては、これらの不良を検出した時点でその後の処理をやめるようにしてもよい。
【００８６】
（第２の実施の形態）
図１３は、第２の実施の形態における漏洩磁束探傷装置１の本体部２を示す図面で、図１３（ａ）は斜視図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）中の矢印ｂで示した方向から見た第２探傷センサ１１２の磁気センサ１２部分の構成を示す図面である。
【００８７】
第２の実施の形態は、漏洩磁束探傷装置１のエッジ側（端面）５２の第２探傷センサ１１２の構造が前述した第１の実施の形態と異なるものである。その他の構成は第１の実施に形態と同じであり、また、探傷動作の手順も同じであるので、それらの説明は省略する。
【００８８】
本第２の実施の形態では、第２探傷センサ１１２において磁化器１１（第２の磁化手段）のギャップ３３部分に５個のホール素子１２ａ〜１２ｅ（第２の磁気測定手段）を、被検査部材５０のエッジ５２部分を囲むようにそれぞれ異なる設置角度で配置したものである。
【００８９】
以下、本第２の実施の形態における作用を説明する。
【００９０】
図１４および図１５は、キズの形状とホール素子の位置関係を説明するための図面である。
【００９１】
まず、図１４（ａ）に示すように、エッジ５２に存在するキズ５５が被検査部材５０の厚さ方向に渡って生じている場合は、図１４（ｂ）に示すようにエッジ５２に対するホール素子１２０の対面角度ψが０°であってもキズからの漏洩磁束をホール素子１２０で測定することができる。
【００９２】
ところが、図１５（ａ）に示すように、キズ５６がエッジ５２に対して傾いて開口しているような場合は、エッジ５２に対するホール素子１２０の対面角度ψが０°であるとキズ５６からの漏洩磁束をホール素子１２０でうまく測定することができなくなるおそれがある。
【００９３】
これは、キズによって生じる漏洩磁束がキズの開口に対して垂直方向（図示する一点鎖線Ｓ方向）に漏洩する特性があるためである。
【００９４】
したがって、図１４（ａ）に示したキズ５５では、キズ５５の開口がホール素子１２０の方向を向いているため、漏洩磁束の方向は、図１４（ｂ）中の一点鎖線Ｓで示すとおり、ホール素子１２０の方へ漏洩するので測定が可能である。
【００９５】
一方、図１５（ａ）に示されたようなキズ５６では、その開口が傾いているため、このキズ５６による漏洩磁束の方向Ｓは、エッジ５２に対するホール素子１２０の対面方向Ｙではなく、ホール素子１２０からずれた方向（Ｓ方向）となり、エッジ５２に対するホール素子１２０の対面角度ψが０°であるとキズ５６からの漏洩磁束を測定することが難しくなるのである。
【００９６】
そこで、本第２の実施の形態では、図１３（ｂ）に示したように、エッジ５２に対する設置角度を変えてエッジ５２を囲むように複数のホール素子１２ａ〜１２ｅを配置して、キズの開口方向がどのような向きであっても確実にそれらのキズからの漏洩磁束を測定することができるようにしている。
【００９７】
これにより、本第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態における効果に加えて、エッジ部に存在するキズの開口方向にかかわらず確実にキズからの漏洩磁束を測定することができるようになる効果がある。
【００９８】
また、本第２の実施の形態においても第２探傷センサ１１２は、磁化器１１のギャップ内に複数のホール素子１２ａ〜１２ｅからなる磁気センサ１２を配置したので、第２探傷センサを小型化することができる。
【００９９】
以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。たとえば、上述した実施の形態では被検査部材としてリングベルトを例に説明したが、本発明はリングベルトに限定されるものではなく、同様に溶接によってループ形状とした様々な部材の非破壊探傷検査に適用することが可能である。
【０１００】
また、上述した実施の形態では、磁化器のギャップ内にホール素子からなる磁気センサを配置した例を説明したが、これに限らず、磁化器から離れた位置に磁気センサを設けても良い。また、もちろん磁気センサとしては、ホール素子以外にも被検査部材からの漏洩磁束を測定することができるものであれば、どのようなセンサであってもよい。
【０１０１】
その他、本発明の技術思想の範囲において当業者によって様々に変形することが可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した漏洩磁束探傷装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態における漏洩磁束探傷装置本体部の構成を示す図面である。
【図３】第１の実施の形態における第１探傷センサの構成を示す図面である。
【図４】上記漏洩磁束探傷装置による探傷原理を説明するための図面である。
【図５】上記漏洩磁束探傷装置により測定される漏洩磁束からの信号例を示す図面である。
【図６】上記漏洩磁束探傷装置による探傷動作の手順を示すフローチャートである。
【図７】上記漏洩磁束探傷装置による探傷動作における探傷条件の変化を示すタイムチャートである。
【図８】磁化電流を印加中に様々な磁気的性質の異なる部分を持つサンプルの探傷したときの漏洩磁束信号出力を示す図面である。
【図９】キズのあるリングベルト試験サンプルＡを一定の磁化電流を印加中に探傷したときのリングベルト長さ方向における漏洩磁束信号出力値を示す図面である。
【図１０】キズのあるリングベルト試験サンプルＢ、（ａ）磁化電流印加中と、（ｂ）磁化電流停止後に、探傷したときのリングベルト長さ方向における漏洩磁束信号出力値を示す図面である。
【図１１】様々なリングベルト試験サンプルの探傷を行った結果を示す図面である。
【図１２】第１の実施の形態における第１探傷センサの他の構成を示す図面である。
【図１３】第２の実施の形態における漏洩磁束探傷装置本体部の構成を示す図面である。
【図１４】キズの形状と磁気センサの関係を説明するための図面である。
【図１５】キズの形状と磁気センサの関係を説明するための図面である。
【符号の説明】
１…漏洩磁束探傷装置
２…本体部
３…制御部
１１…磁化器
１２…磁気センサ
１２０、１２１、１２２、１２３、１２４、２１２、２２２、２２３、２２４、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ…ホール素子
１３…磁化電流制御部
１４…キズ判定部
１５…ハイパスフィルタ設定部
２１…アンプ
２２…ハイパスフィルタ
２５…ディスプレイ
３１…コア
３２…コイル
３３…ギャップ
５０…リングベルト（被検査部材）
５１…平面部
５２…エッジ
５５、５６…キズ
６０…鋼板
１０１、１０２…プーリ
１１１…第１探傷センサ
１１２…第２探傷センサ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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