(57)【要約】【課題】本発明は、磁性材、特に薄鋼板（薄板）を製造するラインに設置して被探傷材の内部欠陥、表面欠陥を探傷する漏洩磁束探傷装置に関し、特に、漏洩磁束を検出する磁気センサの感度校正を簡便かつ高精度に行う感度校正手段を提供する。【解決手段】磁性材に適用する漏洩磁束探傷装置であって、磁気センサの非磁気感知面側に、磁性材からの漏洩磁束を模した磁束を発生することのできる導線を具備してなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材に適用する漏洩磁束探傷装置であって、
磁気センサの非磁気感知面側に、磁性材からの漏洩磁束を模した磁束を発生することのできる導線を具備してなることを特徴とする漏洩磁束探傷装置。
【請求項２】
前記導線が、電流方向が互いに異なる導線対であることを特徴とする請求項１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、磁性材、特に薄鋼板（薄板）を製造するラインに設置して被探傷材の内部欠陥、表面欠陥を探傷する漏洩磁束探傷装置に関し、特に、漏洩磁束を検出する磁気センサの感度校正を簡便かつ高精度に行うことを可能とする。
薄板の探傷に用いる磁気センサは、一般に、複数の磁気センサを連続して配置して、薄板を磁気センサに対して相対的に移動させながら広い面積の探傷を可能とするように構成される。本発明は、この複数個の磁気センサ（検出素子）を容易に感度校正することを可能とする。
【０００２】
【従来の技術】
ブリキ、亜鉛鉄板、表面処理鋼板等の薄板を製造するラインにおいては、漏洩磁束式の探傷装置の導入が進みつつある（特許文献１等参照）。
漏洩磁束探傷の原理を図７に基づいて説明する。
図７に示すように、被探傷材である薄板１に直流励磁を掛けて薄板１内の内部欠陥３からの磁束７を飽和状態にし、当該欠陥による磁束７の乱れ（この乱れは、主に磁気抵抗の違いによって発生するものであることが知られている。）から漏れ出てくる磁束７を、磁気感知面１１ａ  を薄板に対向させて配置した磁気電気変換素子、すなわち、磁気センサ１１にて電気信号に変換して検出する（特許文献１、特許文献２等参照）。
【０００３】
次に、薄板に適用される漏洩磁束探傷装置の代表的な例を、図８に基づいて説明する。
図８において、被探傷材である薄板１が、非磁性ロール２に巻回して搬送されている。
非磁性ロール２上には、励磁コイル５を具備する磁化ヨーク６が配置され、搬送されている薄板１を励磁し、漏洩磁束を発生させる。そして、この漏洩磁束を磁気センサ１１で検出し、薄板の欠陥検出を行う。なお、磁気センサ１１は、図８の紙面に鉛直方向（すなわち、薄板の幅方向）に多数配置されており、薄板１の全面の探傷をカバーしている。例えば、幅５００ｍｍ  程度の冷延鋼板ラインに設置する漏洩磁束探傷装置の場合、幅方向に３００  個を超える磁気センサが配置される。なお、励磁コイル５を具備する磁化ヨーク６と磁気センサ１１を一体化して磁気センサヘッド１０が構成されている。
【０００４】
磁気センサ１１で検出した信号の出力である検出信号は、アンプ１２で増幅されてさらに検査信号として出力され、その検査信号を入力として欠陥判定手段１３において欠陥判定がなされる。
ところで、多数の磁気センサを備えた漏洩磁束探傷装置を使用するにあたっては、定期的に各センサの感度の変化を確認し調整する校正作業が必要になる。この感度校正には、検出対象の実際の欠陥サンプルを用いるか、もしくは、同等な検査出力となるような模擬サンプル、もしくは模擬的な磁気入力が用いられ、これらの模擬的な入力に基づいて、各センサの感度確認とゲイン調整を実施する。従来の感度調整方法や、感度調整機能を具備する装置には以下に示すものがあり、それぞれ既に実用化されている。
（１）検出素子（磁気センサ）の非磁気感知面１１ｂ  側に、一定交流磁界を発生するコイルと交流電源を配置し、そのコイルの磁界によって得られる検査出力が一定となる感度に調整する（特許文献３参照）。
（２）検出素子（磁気センサ）に磁界を発生する校正コイル（銅線）を巻き、そのコイルの磁界によって得られる検査出力が一定となる感度に調整する（特許文献４参照）。
（３）磁気センサの磁気感知面１１ａ  側近傍に検査対象と同等な漏洩磁束を発生する疵サンプルを検査速度と同じ速度で移動、もしくは回転させるオフラインの感度校正装置を配置し、その疵サンプルによって得られる検査出力が一定となるように感度調整する（特許文献５参照）。なお、疵サンプルは、自然欠陥や同等の検査出力となる人工欠陥、例えば、ドリル穴や凹疵を用いる。また、人口疵に替えて磁性金属線を用いる検定方法も実用化されている（特許文献６参照）。
（４）感度校正用の校正ロールの表面に校正磁気発生装置を埋め込み、当該ロールを回転させながら模擬磁界を発生させ、装置のゲインを調整する（特許文献７参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５６−６１６４５号公報
【特許文献２】
特開２００２−１９５９８４  号公報
【特許文献３】
特開平３  −１３４５５５号公報
【特許文献４】
特開平５  −１０９２６  号公報
【特許文献５】
特開平１１−１０８８９９  号公報
【特許文献６】
特開昭５８−１３５９５４号公報
【特許文献７】
特開平１１−２１１６９８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記（１）のように検出素子（磁気センサ）の磁気感知面１１ａ  側に校正用のコイルを配するためには、探傷装置をオフライン側に移動する必要がある。
上記（２）では、一列に配置した多数の検出素子（磁気センサ）のそれぞれに校正コイル（銅線）を巻くことから、構造が複雑になり、また、校正コイルの分だけ個々の磁気センサを離間させる必要があり、不感帯が生じて検出能が低下する恐れがある。
【０００７】
上記（３）と（４）では、探傷装置をオフライン側に移動し、かつ、校正のための大がかりなオフライン設備を用意しておく必要がある。
また、探傷装置は、できるだけ短時間に校正を行い、操業に復帰させる必要があることから、装置の移動や脱着、あるいは、校正に要する作業時間を短縮する必要がある。
【０００８】
本発明は、探傷装置をオフライン側に移動させることなく、オンライン位置で短時間に感度校正を行うことを可能とする漏洩磁束探傷装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、磁性材に適用する漏洩磁束探傷装置であって、磁気センサの非磁気感知面側に、磁性材からの漏洩磁束を模した磁束を発生することのできる導線を具備してなることを特徴とする漏洩磁束探傷装置によって上記課題を解決した。
また、本発明は、上記の漏洩磁束探傷装置において、前記導線が、電流方向が互いに異なる導線対であることを好適とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の感度校正機能を具備してなる漏洩磁束探傷装置の好適な実施の形態を図１に基づいて説明する。なお、図９において説明した従来の漏洩磁束探傷装置と同一の部材には同一の番号を付し、再度の説明を省略する。また、図１では、薄板１を巻きつけてなる非磁性ロール２の記載を省略しているが、非磁性ロール２は本発明に必須のものではない。
【００１１】
本発明の図１に示す実施形態では、磁性材（薄板１）の幅方向に多数配設してなる磁気センサ１１の非磁気感知面１１ｂ  に、感度校正用として磁性材からの漏洩磁束を模した磁束を発生する導線１５を具備してなることを特徴とする。非磁気感知面１１ｂ  側に校正装置の要部を構成する感度校正用の導線を配置することにより、磁気感知面１１ａ  側にある、薄板１や非磁性ロール２との干渉をさけるために探傷装置をオフライン側に退避することなく校正ができるようになる。
【００１２】
この導線１５は、磁気センサ１１の非磁気感知面１１ｂ  側に並行し、電流方向が互いに異なる導線対であることを好適とする。特に、磁気センサ１１が、薄板１の幅方向に一列に並設されてなり、導線１５が、一列に並設された当該磁気センサ１１に並行してなる１対の平行導線である１ターンコイルであることを好適とする。
このように、１ターンコイルの平行導線としてなる導線１５を配することで図２に示す磁束２０が生じ、その磁束２０が磁気センサ１１を垂直に横切ることになる。そして、磁気センサ１１を横切る磁束２０は、導線１５に流す電流を調整することで、欠陥に起因して発生する漏洩磁束を検知する磁気感知面１１ａ  側での感知レベルと同等のレベルに調整することは容易である。
【００１３】
なお、導線１５を２ターン以上のコイルとして配置してもよいことは言うまでもないが、構造が複雑となる。
すでに説明したように、漏洩磁束探傷装置を冷延鋼板ラインに設置する場合、磁気センサ１１のチャネル数は幅方向に３００  を超えることになる。そのため、通常は、図３あるいは図５に示すように２０個程度のセンサを１つのセンサブロック１７に集約し、そのセンサブロック１７をセンサホルダ１８に装着する工夫がなされている。ここで、センサブロック１７には、磁気センサ１１に接続した接続ピン１７ａ  を設けておき、その接続ピン１７ａ  をセンサホルダ１８の接続孔１８ａ  に挿入する。なお、接続孔１８ａ  はアンプ１２に接続されている。
【００１４】
なお、図４に示すようように、センサブロック１７内の磁気センサ１１の磁気感知面１１ａ  と反対側の裏面近傍に導線１５を埋め込んでおくと、導線１５と薄板１等との干渉による、導線の変形等に起因する故障を避けることができる。ただし、この場合、センサブロック１７間で導線１５を互いに接続することが必要となる。
また、磁気センサ１１の非磁気感知面１１ｂ  側に導線１５を図５に示すように引き回しても、個々の磁気センサに対しては、すでに説明した実施形態と同等の１ターンコイルとして機能する。さらに、各磁気センサに対して個別に、非磁気感知面１１ｂ  側に校正用の導線を個別に配置してもよいことは明らかである。
【００１５】
本発明において、導線１５に入力する模擬信号は、実際の欠陥がオンラインで通過するときの時間／信号強度プロファイルを入力するとよい。また、入力電圧（あるいは電流）の波高値を任意に選択することで種々の欠陥を模することができる。
一例として、入力する模擬信号を図６（ａ）に示す。図は１００ｍｓｅｃ  ごとに２ｍｓｅｃの欠陥に相当する信号が入力する場合を模している。信号強度は、１Ａである。模擬信号の波形は、再現が容易でかつ発生させやすい矩形波（図６（ａ））や半波の正弦波とすることを好適とする。図６（ｂ）は、磁気センサから信号強度２Ｖの検出信号を得る様子を示す。そして、この検出信号を目標の検査信号の強度に合わせる様にアンプのゲインを調整することで容易に高精度に感度の校正をおこなうことができる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によって、探傷装置をオフラインに引き出す必要もなくなった。また、３００  個を超える多数の磁気センサの感度校正をほぼ同時に実施することができ、感度校正に要する時間を大幅に短縮することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の感度校正機能を具備した漏洩磁束探傷装置の構成を示す模式図（ａ）と、そのＡ−Ａ視図（ｂ）である。
【図２】本発明の感度校正機能を適用した場合の磁束分布を示す模式図である。
【図３】漏洩磁束探傷装置における感度校正用導線の配置例を示す模式図である。
【図４】感度校正用導線をセンサホルダに組み込んで配置した一例を示す模式図である。
【図５】センサホルダに組み込んだ感度校正用導線の別の配置例を示す模式図である。
【図６】感度校正用導線に入力する模擬信号の好適例（ａ）と、その場合のセンサからの検出信号（ｂ）を示す時間／信号強度プロファイルの模式図である。
【図７】漏洩磁束探傷の原理説明図である。
【図８】漏洩磁束探傷装置の代表的な例を示す模式図である。
【符号の説明】
１        薄鋼板（薄板）
２        非磁性ロール
３    内部欠陥
５        励磁コイル
６        磁化ヨーク
７    漏洩磁束
１０        磁気センサヘッド
１１    磁気センサ
１１ａ    磁気感知面
１１ｂ    非磁気感知面
１２    アンプ（増幅器）
１３    欠陥判定手段
１５    コイル導線
１７    センサブロック
１７ａ    接続ピン
１８    センサホルダ
１８ａ    接続孔
２０    磁束
【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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