(57)【要約】【課題】鋼種、板厚が変わっても簡易かつ安価な方式で探傷時の被検体の磁化レベル、磁化条件を設定できる強磁性体の磁気探傷方法を提供する。また、被検体の磁化レベルを的確に設定できる強磁性体の磁気探傷方法を提供する。【解決手段】強磁性体を磁化させて探傷する方法において、強磁性被検体の探傷領域の表面近傍の磁場を、あらかじめ設定した磁場の値（Ｈ０）になるように磁化条件を調整して探傷時の磁化レベルを設定することを特徴とする強磁性体の磁気探傷方法。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強磁性体を磁化させて探傷する方法において、強磁性被検体の探傷領域の表面近傍の磁場を、あらかじめ設定した磁場の値（Ｈ０）になるように磁化条件を調整して探傷時の磁化レベルを設定することを特徴とする強磁性体の磁気探傷方法。
【請求項２】
強磁性体を磁化させて探傷する方法において、探傷時に強磁性被検体の探傷領域の表面近傍の磁化方向に平行な磁場を測定し、その測定値があらかじめ設定した磁場の値（Ｈ０）になるように磁化条件を調整して探傷時の磁化レベルを設定することを特徴とする強磁性体の磁気探傷方法。
【請求項３】
強磁性体を磁化させて探傷する方法において、あらかじめ、強磁性被検体の探傷領域の表面近傍の磁化方向に平行な磁場と磁化条件との関係を求め、その関係を用いて、磁場の値があらかじめ設定した磁場の値（Ｈ０）になるように磁化条件を調整して探傷時の磁化レベルを設定することを特徴とする強磁性体の磁気探傷方法。
【請求項４】
強磁性体を磁化させて探傷する方法において、強磁性被検体と磁気的に同等な強磁性体サンプルの標準欠陥を探傷したときの前記標準欠陥信号レベルを最大とする磁場の値（Ｈ０）になるように、請求項１ないし３のいずれかの項に記載した方法で磁化条件を調整して磁化レベルを設定し、前記強磁性被検体を探傷することを特徴とする強磁性体の磁気探傷方法。
【請求項５】
強磁性体を磁化させて探傷する方法において、あらかじめ強磁性被検体と磁気的に同等な強磁性体サンプルで求められた、外部より与える磁場（Ｈ）と強磁性体サンプル内部の磁束密度（Ｂ）との関係から、前記被検体探傷時の磁束密度が所定の値（Ｂ０）となる被検体の磁場の値（Ｈ０）を、請求項１ないし３のいずれかの項に記載した方法で、磁化条件を調整し、被検体を探傷することを特徴とする強磁性体の磁気探傷方法。
【請求項６】
前記磁場の設定値（Ｈ０）は磁気飽和領域の値に設定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項記載の強磁性体の磁気探傷方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流漏洩磁束探傷、交流漏洩磁束探傷、直流磁紛探傷、交流磁紛探傷などの強磁性体を磁化させて探傷する磁気探傷方法に属する。
【０００２】
【従来の技術】
強磁性体の磁気探傷方法について、強磁性体として一般的に最も良く用いられている鋼の磁気探傷を例に挙げて説明する。直流漏洩磁束探傷、交流漏洩磁束探傷、直流磁紛探傷、交流磁紛探傷などの磁気探傷方法では、探傷時の強磁性被検体の磁化レベルを決定する必要がある。探傷時の強磁性被検体の磁化レベルを決定する方式としては、あらかじめ標準欠陥を磁化条件を種々変えて探傷し、欠陥信号のＳ／Ｎが最大となる磁化レベルを決定しておき、その磁化レベルとなる磁化条件で探傷を行う方式が一般的である。
【０００３】
この方式では、標準欠陥の信号を基準とするため、自然欠陥を標準欠陥とすると、同じ欠陥を作ることができないため、鋼種毎に異なる条件となってしまうと言う問題がある。また、人工欠陥を標準欠陥とすると、再現良く同じ欠陥を作ることができるが、実際に探傷される自然欠陥は人工欠陥とは異なる欠陥信号が出るため、自然欠陥を精度よく探傷することが困難になる等の問題がある。
【０００４】
また、この方式では、異なる鋼種、板厚の被検体を探傷する場合は、そのたびに被検体と鋼種、板厚が同一のサンプルの標準欠陥により磁化レベルを決定しそれにあわせて磁化条件を設定しなおす必要があった。そのため、探傷時の磁化レベルの決定、磁化条件の設定方法が煩雑なものとなっていた。
【０００５】
また、従来の標準欠陥の信号から磁化レベルを決定する方式では、測定対象の磁化状態を確認する事が出来ないため、探傷時に被検体の磁化状態がどのレベルとなっているかを、把握する事が出来ていないと言う問題がある。
【０００６】
特に、漏洩磁束探傷方法、磁紛探傷方法では、強磁性体内の不連続部に起因する欠陥信号が強磁性体表面へ漏洩する磁束を測定するため、被検体の磁化が不十分では、欠陥信号が被検体表面まで漏れず、欠陥を検出する事が出来ない。そのため、これらの探傷方法では、探傷時に被検体の磁化状態を的確に把握できることが特に重要である。
【０００７】
一般に被検体内部の磁束密度は、外部より与えられる磁場及び材料（被検体）の透磁率（比透磁率）の影響を受ける。よく知られているように、外部磁場（Ｈ）と被検体内部の磁束密度（Ｂ）は、図１に示されるようなヒステリシス曲線（Ｂ−Ｈカーブ）となり、その磁化履歴の影響を強く受ける。そのため、一般に外部磁場（Ｈ）の値から内部の磁束密度（Ｂ）を決定する事は出来ないので、簡単には探傷時の被検体の磁化状態を把握する事ができない。
【０００８】
強磁性体内部の磁束密度（Ｂ）と外部磁界（Ｈ）の関係を測定するには、例えばエプスタイン試験などの方法による測定を行う必要がある。ところが、こういった磁気特性を評価するには専用の装置を必要とする。実際にオンラインで漏洩磁束探傷を行う場合には、各コイル毎に磁場特性を評価する必要がある。これを行うには、▲１▼コイルからサンプルを切り出してオフライン装置で評価する、▲２▼オンラインに専用の磁場特性評価装置を設け自動的に評価する、などの方式が考えられる。
【０００９】
しかし、▲１▼の方式では、各コイルからサンプルを切り出し、オフライン装置まで運び、そこで、磁気特性を評価後、その結果を元にオンラインの漏洩磁束探傷を行うと言う手順となり、非常に大きな手間がかかる。▲２▼の方式では、オンライン装置で自動的に計測した磁気特性を元に、漏洩磁束探傷装置の磁化条件を決定できるが、装置自体が複雑となり、高コストとなると言う問題があった。そのため、各コイル毎に磁気特性をいちいち評価することは、現実的ではなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、鋼種、板厚が変わっても簡易かつ安価な方式で探傷時の被検体の磁化レベル、磁化条件を設定できる強磁性体の磁気探傷方法を提供する事を目的とする。また、本発明は、被検体の磁化レベルを的確に設定できる強磁性体の磁気探傷方法を提供する事を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の手段は次のとおりである。
【００１２】
第１の手段は、強磁性体を磁化させて探傷する方法において、強磁性被検体の探傷領域の表面近傍の磁場を、あらかじめ設定した磁場の値（Ｈ０）になるように磁化条件を調整して探傷時の磁化レベルを設定することを特徴とする強磁性体の磁気探傷方法である。
【００１３】
第２の手段は、強磁性体を磁化させて探傷する方法において、探傷時に強磁性被検体の探傷領域の表面近傍の磁化方向に平行な磁場を測定し、その測定値があらかじめ設定した磁場の値（Ｈ０）になるように磁化条件を調整して探傷時の磁化レベルを設定することを特徴とする強磁性体の磁気探傷方法である。
【００１４】
第３の手段は、強磁性体を磁化させて探傷する方法において、あらかじめ、強磁性被検体の探傷領域の表面近傍の磁化方向に平行な磁場と磁化条件との関係を求め、その関係を用いて、磁場の値があらかじめ設定した磁場の値（Ｈ０）になるように磁化条件を調整して探傷時の磁化レベルを設定することを特徴とする強磁性体の磁気探傷方法である。
【００１５】
第４の手段は、強磁性体を磁化させて探傷する方法において、強磁性被検体と磁気的に同等な強磁性体サンプルの標準欠陥を探傷したときの前記標準欠陥信号レベルを最大とする磁場の値（Ｈ０）になるように、第１ないし第３のいずれかの方法で磁化条件を調整して磁化レベルを設定し、前記強磁性被検体を探傷することを特徴とする強磁性体の磁気探傷方法である。
【００１６】
第５の手段は、強磁性体を磁化させて探傷する方法において、あらかじめ強磁性被検体と磁気的に同等な強磁性体サンプルで求められた、外部より与える磁場（Ｈ）と強磁性体サンプル内部の磁束密度（Ｂ）との関係から、前記被検体探傷時の磁束密度が所定の値（Ｂ０）となる被検体の磁場の値（Ｈ０）を、第１ないし第３の手段のいずれかの方法で、磁化条件を調整し、被検体を探傷することを特徴とする強磁性体の磁気探傷方法である。
【００１７】
第６の手段は、第１ないし第５の手段のいずれかにおいて、前記磁場の設定値（Ｈ０）は磁気飽和領域の値に設定されることを特徴とする強磁性体の磁気探傷方法である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
一般的な磁気探傷では、被検体を強く磁化し、かつ安定した状態に置く事のできる磁気飽和領域を用いる事が多い。一般的に成分の似かよった材質のものでは、磁気飽和領域でのＢとＨの関係は材質の変化によらずほとんど変わらず一定となることが予想される。実際に本発明者らが、Ｃ含有量が０．０５質量％以下の低炭素鋼板およびＣ含有量が０．０１質量％以下の極低炭素鋼板の磁化特性を種々調査した。その結果、前記鋼板を処女磁化したときに、高磁場領域では、鋼板の励磁磁場（Ｈ）と鋼板の内部磁束密度（Ｂ）の関係を示す鋼板のＢ−Ｈカーブは、鋼種、板厚が異なっていてもほぼ同一のＢ−Ｈカーブが得られることを新規に見出した。
【００１９】
すなわち、図２は、表１に示される鋼種、板厚の異なる３種類の熱延鋼板を処女磁化したときの鋼板の励磁磁場（Ｈ）と鋼板の内部磁束密度（Ｂ）の関係を示しており、横軸は外部よりの励磁磁場（Ｈ）、縦軸は鋼板の内部磁束密度（Ｂ）である。図２中には、Ｂ−Ｈカーブの第１象限における５０００Ａ／ｍ以上の高磁場領域におけるＢ−Ｈカーブのみが示されている。５０００Ａ／ｍ以上の高磁場領域では、鋼種、板厚の異なる３種類の鋼板のＢ−Ｈカーブは一致し、図２に示されるような一つのＢ−Ｈカーブで表わされる。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
図２の関係を用いることで、鋼板の磁場の値から鋼板内部の磁束密度の値を予測可能である。また、鋼板内部の磁束密度の設定値（Ｂ０）に対応する磁場の設定値（Ｈ０）を決定できる。また、鋼板の磁場を測定し、測定値が前述の設定値（Ｈ０）になるように調整することで、鋼板内部の磁束密度を前述の磁束密度の設定値（Ｂ０）に設定することができる。
【００２２】
鋼板内部の磁束密度を簡易に測定することは困難であるが、鋼板表面近傍の磁場の測定は容易である。また、この２つの媒質の境界面付近では、境界面に電荷や電流がない場合はその境界面に対する電場の接線成分が等しい事が知られていることから、表面近傍の表面に沿った方向の磁場の値は鋼板内の表面に沿った磁場と等しいと考えてよい。また鋼板の磁場の調整は磁化条件を調整することで容易である。従って、ある鋼板について、エプスタイン試験等の公知の方法で、鋼板の磁場（Ｈ）と内部磁束（Ｂ）の関係を、あらかじめ求めておくと、この結果を用いることで、鋼種、板厚の異なる鋼板に対して、探傷時の鋼板内部の磁束密度の設定値（Ｂ０）と、それに対応する磁場の設定値（Ｈ０）を決定できる。そして、探傷時に、鋼板表面近傍の表面に沿った方向の磁場（Ｈ）を測定し、その値が前述の磁場の設定値（Ｈ０）となるように磁化条件を調整することで、探傷時の鋼板内部の磁束密度を予め測定した磁場の方向と同一の方向成分を所定の磁束密度の設定値（Ｂ０）に設定できる。
【００２３】
前述のように探傷時の鋼板内部の磁束密度を設定することで、探傷時の鋼板内部の磁束密度の設定を簡易化でき、また鋼板内部の磁束密度を探傷に最適な磁束密度に設定できる。
【００２４】
探傷する鋼板の鋼板内部の磁束密度の設定をより簡易に行うために、既知の鋼板の磁化特性のデータを利用することもできる。既知の鋼板の磁化特性のデータは、公知の技術文献に基づくものであってもよく、非公知の技術資料、試験、操業のデータ情報に基づくものであっても良い。既知の鋼板の磁化特性のデータは、探傷する鋼板と鋼種、板厚が同一の鋼板のデータだけでなく、鋼種、板厚の異なる鋼板であっても、例えば、図２に示されるにように高磁場領域でＢとＨの関係が一致する鋼板であれば、該鋼板のデータを利用できる。探傷する鋼板の鋼板内部の磁束密度の設定にあたって、参照できるデータ量が増大することで、鋼板内部の磁束密度の設定が簡易になるだけでなく、鋼板内部の磁束密度を探傷に適した磁束密度に設定しやすくなる。
【００２５】
本発明は、前述の知見及び考えに基づきなされたものである。
【００２６】
図３は、磁気探傷のフローを説明する図である。本発明では、予め探傷時の磁化レベルを決定する（磁化レベル決定ステップ）。次いで、探傷時に、被検体表面近傍の磁場を測定し、測定値があらかじめ設定した磁場の値（Ｈ０）になるように、磁化条件を調整して、磁化レベルを設定し（磁化レベル設定ステップ）、被検体を磁気探傷する（探傷ステップ）。このようにすることで、探傷時の磁化レベルの設定が簡易になる（第１ないし第３の手段）。
【００２７】
磁化レベル決定ステップでは、欠陥信号のＳ／Ｎが最大になる磁化レベルに対応する磁場の値（Ｈ０）または磁気飽和領域となる磁場の値（Ｈ０）を決定する。探傷時に、磁場の測定値が前記で決定した磁場の値（Ｈ０）なるように磁化条件を調整して被検体を探傷する。このようにすることで、探傷時に磁化レベルの設定を簡易に行うことができるだけでなく、探傷時の磁化レベルを欠陥探傷に適した条件に確実に設定できるようになる（第４および第５の手段）。
【００２８】
以下、本発明について詳しく説明する。
【００２９】
本発明では、強磁性体である被検体を磁化させて探傷するにあたって、探傷時の被検体の磁化レベルを次のように設定する。
【００３０】
被検体の探傷時の磁場の設定値（Ｈ０）は、既知の強磁性体の磁化特性（強磁性体の表面近傍の磁場と強磁性体内部の磁束密度の関係）に基いて、あらかじめ決定する。被検体が鋼板の場合を例に挙げて説明する。
【００３１】
既知の鋼板の磁化特性のデータは、公知文献、非公知の技術資料、試験、操業データ等の何れに基づくものでもよい。前記データは、探傷技術を対象とするものでも、対象としないものでもよい。既知の鋼板の鋼種、サイズは特に限定されないが、被検体と鋼種、板厚が同一である方が好ましい。鋼種、板厚が同一でない場合、被検体と磁気特性（強磁性体の表面近傍の磁場と強磁性体内部の磁束密度の関係）が同等又は同等と推定されるものが好ましい。磁化特性中に、磁場のデータが示されている場合、その値を探傷時の磁場の設定値（Ｈ０）としてもよい。磁場の値が示されていなくても、磁化特性のデータから磁場の値の算出または推定が可能であれば、その値を探傷時の磁場の設定値（Ｈ０）としてもよい。
【００３２】
また、前記データに基き、さらに探傷時に欠陥信号レベルが高くなる領域、又は磁気飽和領域になる磁場領域を推定し、探傷時の磁場の設定値（Ｈ０）を、前記磁気飽和領域の磁場の値に決定することがより好ましい。ここで、被検体が鋼板である場合、磁気飽和領域は、磁場の値（Ｈ０）が４００００Ａ／ｍ以上、または比微分透磁率が４以下を例示できる。
【００３３】
次に、図７（後記）の装置を用いて、探傷時に、磁気センサの直下の被検体の探傷位置に対応する極力被検体表面に近い場所で磁場（Ｈ）を測定し、測定値が所定の設定値（Ｈ０）になるように磁化条件、例えば磁化電流を調整する。このように磁化条件を調整することで、探傷時の磁化レベルを設定する。
【００３４】
測定される外部磁場（Ｈ）は、磁場測定部が被検体から離れるとその値が変わり、磁場測定方向が変わるとその値が変わってくる。そのため、被検体の探傷する位置に対応する被検体表面に接する空間における磁化方向に平行な磁場を測定する。
【００３５】
本手段では、被検体の探傷する位置に対応する被検体表面に接する空間における磁化方向に平行な磁場を測定し、磁化条件を調整してその磁場の値があらかじめ設定した磁場の値（Ｈ０）になるように磁化条件を調整することで、被検体の磁化レベルを簡易に設定できる。
【００３６】
ここで、磁化条件とは、例えば磁化器の磁化電流、磁化器と測定対象の距離、磁化器ヨークの間隔、形状、材質、磁化コイルの巻き数、などの被検体の磁化レベルを変えることのできる条件の事である。
【００３７】
また、磁化レベルとは、磁化器によって被検体がどの程度磁化されたかの程度のことで、磁化の強度ともいう。具体的には、たとえば被検体内部の磁束密度の値で示される。
【００３８】
前述のように、第２の手段では、探傷の都度、被検体の探傷する位置に対応する被検体表面に接する空間における磁化方向に平行な磁場（Ｈ）を測定し、その値があらかじめ決定した所定の設定値（Ｈ０）になるように磁化条件を調整することで磁化レベルを設定した。
【００３９】
第３の手段では、あらかじめ、被検体の探傷する位置に対応する被検体表面に接する空間における磁化方向に平行な磁場（Ｈ）と磁化条件との関係を求める。そして、前記で求めた磁場（Ｈ）と磁化条件との関係を用いて、探傷時に、磁化条件を、磁場の値があらかじめ設定した所定の設定値（Ｈ０）となる条件に調整することで、探傷時の磁化レベルと設定する。ここで、磁場の設定値（Ｈ０）は、第２の手段と同様にして決定される。
【００４０】
被検体が鋼板で、磁化条件の内、磁化電流を調整する場合を例に挙げて説明する。図７に示す磁化装置を用いて、あらかじめ、鋼板サイズ毎に磁化電流（Ｉ）を種々変えて、被検体の探傷する位置に対応する被検体表面に接する空間における磁化方向に平行な磁場（Ｈ）を測定し、磁化電流（Ｉ）と前記磁場（Ｈ）との関係を求める。磁化電流（Ｉ）と前記磁場（Ｈ）との関係を示す特性図の一例を図４に示す。図４は、後記実施例に記載される厚さ１．８ｍｍの熱延鋼板の例である。
【００４１】
次に、図４に示される磁化電流（Ｉ）と磁場（Ｈ）との関係を用いて、実際の探傷時に、磁化電流（Ｉ）を、磁場の設定値（Ｈ０）に対応する磁化電流（Ｉ０）に調整する。本手段では、探傷時に、磁化電流（Ｉ）を前記電流値（Ｉ０）に調整するだけで、磁場（Ｈ）を測定しなくてもよいので、被検体の磁化レベルの設定がより簡易になる。図４に示される磁化電流（Ｉ）と前記磁場（Ｈ）との関係の実験式を求めておき、これに基づいて磁化電流（Ｉ）を調整してもよい。例えば、図４に示される例では、磁化電流（Ｉ：ｍＡ）と磁場（Ｈ：Ａ／ｍ）との関係は、Ｈ＝６８＊Ｉ−１３６８０で表される。
【００４２】
第４の手段では、第１段階の磁化レベル決定ステップは、被検体と磁気的に同等な強磁性体サンプルに設けられた標準欠陥を探傷して欠陥信号レベルを測定し、同時に前記強磁性体サンプルの探傷する位置に対応する強磁性体サンプル表面に接する空間における磁化方向に平行な磁場を測定して、前記欠陥信号レベルが最大になるときの磁場の値（Ｈ０）を決定する。なお、標準欠陥は、自然欠陥、人工欠陥何れであってもよい。
【００４３】
ここで、被検体と磁気的に同等は、処女磁化したときに得られる励磁磁場（Ｈ）と内部磁束密度（Ｂ）の関係を示すＢ−Ｈカーブが、高磁場領域において、被検体と強磁性体とで、ほぼ一致することである。熱延鋼板を例に挙げると、５０００Ａ／ｍ以上の磁場領域、より厳密には４００００Ａ／ｍ以上の磁束密度の飽和領域において、さらには交流磁気特性についても、略同一のＢ−Ｈカーブが得られるものである。前述のように、Ｃ含有量が０．０５質量％以下の低炭素熱延鋼板（Ｃ含有量が０．０１質量％以下の極低炭素熱延鋼板を含む。以下、同じ。）は、成分、板厚が変わっても、図２に示すような同一のＢ−Ｈカーブが得られるので、Ｃ含有量が前記範囲内にある低炭素熱延鋼板は、磁気的に同等であると判断される。
【００４４】
従って、例えば、被検体が、Ｃ含有量が０．０５質量％以下の低炭素熱延鋼板である場合、強磁性体サンプルとして、前述のＣ含有量が０．０５質量％以下の低炭素熱延鋼板の中から、適宜板厚の１の鋼板を選び、該鋼板に標準欠陥となる人工欠陥を作製する。前述の鋼板の中から自然欠陥のある鋼板を選んでも良い。
【００４５】
次に、前記標準欠陥を探傷して欠陥信号レベルを測定し、同時に前記強磁性体サンプルの探傷する位置に対応する強磁性体サンプル表面に接する空間における磁化方向に平行な磁場を測定して、前記欠陥信号レベルが最大になるときの磁場の値（Ｈ０）を決定する。
【００４６】
磁気探傷の行われる被検体種が多岐である場合、あらかじめ、種々の被検体について、前述のＢ−Ｈカーブを調査し、Ｂ−Ｈカーブが一致するもの同士をグループ化しておくことが好ましい。
【００４７】
第２段階の磁化レベル設定ステップは、実際の探傷時に、被検体を探傷するときの磁場の値が前記第１段階で決定した磁場の値（Ｈ０）となるように、前述の第２又は第３の手段に記載した方法で、磁化条件を調整する。
【００４８】
すなわち、第２の手段に記載した方法では、図７の装置を用い、被検体を探傷するときに、被検体の探傷する位置に対応する被検体表面に接する空間における磁化方向に平行な磁場（Ｈ）を測定し、その磁場の値（Ｈ）が前記決定した磁場の値（Ｈ０）になるように、磁化条件、例えば磁化電流を調整する。
【００４９】
また、第３の手段に記載した方法では、あらかじめ、図７の装置を用い、被検体の探傷する位置に対応する被検体表面に接する空間における磁化方向に平行な磁場と磁化条件との関係を求める。例えば、磁化電流を調整する場合、あらかじめ、被検体について、図４に示すような磁化電流（Ｉ）と前記磁場（Ｈ）との関係を求める。この関係を用いて、第１段階で決定した磁場の値（Ｈ０）になる磁化電流の設定値（Ｉ０）を求め、探傷時の磁化電流を前記た電流値（Ｉ０）に調整する。
【００５０】
第３段階の探傷ステップは、前記で設定した磁化条件（磁化電流（Ｉ０））で被検体を磁気探傷する。
【００５１】
標準欠陥による探傷を行い、欠陥信号のＳ／Ｎが最大となるような磁化レベルを、基準となる磁化レベルとして決定する点は、従来技術と同様である。
【００５２】
従来技術では、鋼種、板厚が異なる被検体を探傷する場合、鋼種、板厚毎に、標準欠陥による探傷を行い、基準となる磁化レベルを設定していた。そのため、磁化レベルの設定が煩雑であった。
【００５３】
これに対して、本手段では、既知に強磁性体の磁化特性のデータに基いて決定した磁場の値（Ｈ０）になるように磁化条件を調整して探傷時の磁化レベルを設定し、又は、磁気的に同等な被検体にあっては、複数の標準欠陥がある強磁性体サンプルのうち、代表的なある１の強磁性体サンプルについて標準欠陥の探傷を行い、欠陥信号レベルが最大になる磁場の値（Ｈ０）を決定するだけで、これと磁気的に同等な被検体については、強磁性体サンプルと鋼種、板厚が異なっていても、前述の磁場の値（Ｈ０）に基いて磁化条件を調整して探傷時の磁化レベルを設定する。そのため、探傷時の磁化レベル設定の煩雑さが解消される。
【００５４】
第５の手段では、第１段階の磁化レベル決定ステップは、あらかじめ、被検体と磁気的に同等な強磁性体サンプルに外部より磁場を与え、該強磁性体を処女磁化したときの外部より与えられる磁場（Ｈ）と強磁性体内部の磁束密度（Ｂ）の関係を調査して、外部より与えられる磁場（Ｈ）と内部の磁束密度（Ｂ）の関係（Ｂ−Ｈカーブ）を求める。その関係を用いて、被検体探傷時の被検体内部の磁束密度の設定値（Ｂ０）、前記被検体内部の磁束密度の設定値（Ｂ０）に対応する磁場の値（Ｈ０）を決定する。
【００５５】
例えば、被検体が、Ｃ含有量が０．０５質量％以下の低炭素熱延鋼板である場合、強磁性体サンプルとして、前述の鋼板の中から１の鋼板を選ぶ。この強磁性体サンプルについて、処女磁化したときの励磁磁場（Ｈ）と鋼板の内部磁束密度（Ｂ）の関係を調査し、図２に示すようなＢ−Ｈカーブを求める。次に、このＢ−Ｈカーブを用いて、被検体を探傷する時の被検体内部の磁束密度の設定値（Ｂ０）、及び前記被検体内部の磁束密度の設定値（Ｂ０）に対応する磁場の値（Ｈ０）を決定する。
【００５６】
第２段階の磁化レベル設定ステップは、実際の探傷時に、前述の第２又は第３の手段に記載した方法で、被検体を探傷するときの磁場の値が前記第１段階で決定した磁場の値（Ｈ０）となるように磁化条件を調整する。具体的には、前記第４の手段の第２段階の磁化レベル設定ステップと同様に行う。
【００５７】
第３段階の探傷ステップは、前記で設定した磁化条件で被検体を磁気探傷する。
【００５８】
本手段では、磁場の値が、被検体と磁気的に同等な強磁性体サンプルのＢ−Ｈカーブに基いて、あらかじめ設定した被検体探傷時の磁束密度の値（Ｂ０）となる被検体の磁場の値（Ｈ０）となるように磁化条件を調整して探傷時の磁化レベルを設定するので、探傷時の磁化レベルの設定の煩雑さを解消できる。また、探傷時の被検体内部の磁束密度を被検体の探傷に適した磁束密度に確実に設定できる。
【００５９】
漏洩する磁束を測定する探傷方式では、被検体を磁気飽和させる、すなわち、探傷時の磁場の設定値（Ｈ０）を磁気飽和領域の値に設定する方が、より強い欠陥信号が出る。磁気飽和の指標として比微分透磁率が用いられている。ここで、比微分透磁率は、真空の透磁率μ０を磁場（Ｈ）に掛けたものと、磁束密度をプロットしたＢ−μ０Ｈカーブ（Ｂ−Ｈカーブの横軸にμ０を掛けたもの）の傾きに相当する。
【００６０】
強磁性体内部に形成される磁束と磁場の関係は、Ｂ＝μ０Ｈ＋Ｊであることが知られている。ここで、Ｂは磁束密度、Ｈは磁場、Ｊは強磁性体内に外部磁場により励磁される磁化である。強磁性体に外部より徐々に強い磁場を掛けていくと、はじめは、強磁性体内部に磁化が形成されることで磁束は急激に増加する。さらに磁場を掛けていくと、強磁性体は磁気飽和に近づき、やがて磁化がそれ以上増加しない磁気飽和に達する。磁気飽和状態に達すると、磁場の増加に対して磁束密度の増加は、磁場の増加分のみとなるため比微分透磁率は１となる。そのため、比微分透磁率が１に近づくと強磁性体が磁気飽和状態に近づいていると判断できる。
【００６１】
図５は、図２に示したＢ−Ｈカーブに対応する、磁場（Ｈ）と比微分透磁率の関係を示す図で、横軸は磁場（Ｈ）、縦軸は比微分透磁率である。図５から、磁場（Ｈ）が４００００Ａ／ｍ以上では、比微分透磁率が４以下であり、磁束密度が実質的に飽和して来ていることがわかる。このことから、磁場の設定値（Ｈ０）を４００００Ａ／ｍ以上、比微分透磁率を４以下とすることが好ましい。
【００６２】
探傷時に、磁場の設定値（Ｈ０）又は比微分透磁率を前記で規定される値に設定することで、内部欠陥の漏洩磁束探傷に適した磁気探傷が可能となる。磁場の設定値（Ｈ０）が４５０００Ａ／ｍ以上では、比微分透磁率が２以下となり、さらに磁気飽和に近い条件で探傷できるのでより好ましい。なお、比微分透磁率が１となる磁場の値を設定すると、完全な磁気飽和条件での探傷が可能となる。しかし、磁気飽和に近い条件で探傷すると、完全に消磁されにくくなる。従って、求められる欠陥探傷レベルや消磁を考慮して、前記で規定される条件の範囲内で、適宜条件を設定して探傷を行うのがよい。
【００６３】
次に、本発明の実施の形態に係る強磁性体の探傷方法の一例について、図６及び図７を参照して具体的に説明する。
【００６４】
図６は、漏洩磁束探傷装置を備える鋼板の磁気探傷装置の概略図である。図６において、１は鋼板、２ａ、２ｂは搬送ローラ、３は漏洩磁束探傷装置、４は内部欠陥である。鋼板１の搬送路に沿って漏洩磁束探傷装置３が設置されている。前記漏洩磁束探傷装置３は、磁気センサ６、磁化器５、信号処理装置７、磁化器電源８を備える。磁気センサ６と鋼板１との距離（リフトオフ）はＬである。
【００６５】
図７は、鋼板表面に接する空間における磁化方向に平行な磁場（Ｈ）の測定に使用される磁化装置の斜視図である。図７において、９はガウスメータであり、それ以外の符号は図６で説明した符号と同じである。
【００６６】
本発明では、磁化レベル決定ステップで、鋼板１を探傷する前に、あらかじめ、鋼板を処女磁化したときの鋼板内部の磁束密度（Ｂ）と外部磁界（Ｈ）を公知の方法（例えばエプスタイン試験）で測定し、Ｂ−Ｈカーブからは比微分透磁率は不明であるので、「Ｂ−Ｈカーブを用いて、さらに磁場（Ｈ）と比微分透磁率の関係を示す図を求め、比微分透磁率が４以下である磁場の設定値（Ｈ０）を決定する。
【００６７】
次に、磁化レベル設定ステップで、探傷前に、あらかじめ、図７に示す装置を用いて、磁化器電源８より磁化器５に流す磁化電流（Ｉ）を変えながら鋼板１の探傷する位置に対応する鋼板表面に垂直に当てたガウスメータ９で、鋼板表面近傍の鋼板表面の磁化方向に沿った向きの磁場（Ｈ）を測定し、磁場（Ｈ）が前記で決定した磁場（Ｈ０）となる磁化電流（Ｉ０）を決定する。次いで、図６の探傷装置における探傷時の磁化電流（Ｉ）の設定値を前記で決定した磁化電流（Ｉ０）に設定する。ここで、探傷する位置に対応する点としては、図６の示された磁気センサ６から鋼板表面への垂線をおろし、鋼板表面と交わる点を用いた。また、ガウスメータは磁場を安定して測定するために被検体である鋼板表面に垂直にあて、ガウスメータのセンサ部のサイズは２〜３ｍｍ程度で、鋼板表面から２〜３ｍｍ程度の高さまでの磁場を測定するのが好ましい。
【００６８】
次に探傷ステップについて説明する。
【００６９】
図６の磁化装置を用いて、鋼板１を搬送ローラ２ａ、２ｂで搬送しながら、磁化器電源８により磁化器５に前記で設定した電流値（Ｉ０）の電流を供給して鋼板１を磁化する。磁気センサー６は鋼板表面へ漏洩する磁束を検出し、その信号は信号処理装置７へ出力される。内部欠陥４などの欠陥が磁気センサー６位置を通過すると漏洩する磁束が大きくなり、磁気センサー６から信号処理装置７への出力が大きくなる。磁気センサ６の出力は信号処理装置７で処理され、欠陥判定が行われる。信号処理装置７では、磁気センサー６で検出される信号に基き、常法で処理される。
【００７０】
前述の探傷方法では、磁化レベル設定ステップで、あらかじめ、磁化電流（Ｉ０）を決定し、探傷時に、磁化電流が前記で決定した磁化電流（Ｉ０）になるように磁化電流を設定したが、漏洩磁束探傷装置３に磁気センサー６とは別に、さらにガウスメータを付設し、ガウスメータで検出する磁場が前記Ｈ０になるように磁化電流を調整しながら、探傷してもよい。
【００７１】
前述の説明では、磁化電流の値を変えることで磁化条件を調整したが、磁化器と測定対象の距離、磁化器ヨークの間隔、形状、材質、磁化コイルの巻き数を変えることで磁化条件を調整してもかまわない。
【００７２】
前述の説明では、強磁性体を磁化する磁化器と反対側の強磁性体に接する空間の磁化方向と同じ方向の磁化を測定したが、磁化器と同一側の強磁性体に接する空間の磁化方向と同じ方向の磁化を測定しても構わない。また、磁化方向と同じ方向の磁化との対応をあらかじめ測定しておけば、磁化方向と異なる方向の磁化を測定する方式でも構わない。
【００７３】
前述の説明では、主に漏洩磁束を探傷する方式について説明したが、直流磁場ないしは交流磁場を用いて強磁性体を磁化し磁気飽和状態で、渦流探傷を行うような磁気探傷方式にも適用可能である。
【００７４】
【実施例】
図６及び図７に示した装置を用いて、板厚１．８ｍｍの低炭素熱延鋼板（Ｃ含有量０．０４質量％）の内部欠陥を漏洩磁束探傷によって探傷した例を示す。図６にて、リフトオフＬ＝０．５ｍｍ、鋼板１の搬送速度は１ｍ／ｓｅｃである。探傷に供した鋼板１のＢ−Ｈカーブは、図２で示したＢ−Ｈカーブと一致したので、鋼板１のＢ−Ｈカーブは、図２に示したＢ−Ｈカーブを用いた。
【００７５】
次に、あらかじめ、図７の磁化装置を用いて、磁化器電源８から磁化器５に流す磁化電流を変えながら鋼板１の表面に垂直に当てたガウスメータ９で、鋼板１表面の磁化方向に沿った向きの磁場（Ｈ）を測定し、磁化電流（Ｉ）と前記磁場（Ｈ）の関係を調査した。調査結果を図４に示す。
【００７６】
次いで、図６に示した磁気探傷装置を用いて、磁化器電源８から磁化器５に流す磁化電流（Ｉ）を変えることで、磁場Ｈ（すなわち磁束密度Ｂ）を変化させながら、内部欠陥を複数探傷したもののうち代表的な１例を図８に示す。
【００７７】
図８で、横軸は比微分透磁率、縦軸は欠陥信号のＳ／Ｎである。本発明者らは、正確な欠陥探傷を行う観点からは、欠陥信号のＳ／Ｎが２．５以上であることが好ましく、３．０以上であることがより好ましいことを経験的に知得している。図８から、比微分透磁率が４以下でノイズと欠陥信号の比であるＳ／Ｎが２．５以上となりノイズに対して欠陥信号を判別可能となり、欠陥探傷可能である。比微分透磁率が２以下となる磁化レベルを選べば、Ｓ／Ｎが３．０以上となり、さらに正確な欠陥探傷が可能であることがわかる。
【００７８】
【発明の効果】
本発明により、直流漏洩磁束探傷方法、交流漏洩磁束探傷方法、直流磁紛探傷方法、交流磁紛探傷方法などの、強磁性体を磁化させる磁気探傷方法において、簡易な方式で、測定対象の磁化レベルに応じた適切な磁化レベルを決定する事が可能となり、大幅に探傷時間を短縮する事が可能となる。さらに精度のよい探傷が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】外部磁場（Ｈ）と被検体内部の磁束密度（Ｂ）の一般的なヒステリシス曲線（Ｂ−Ｈカーブ）を示す図である。
【図２】鋼種、板厚の異なる３種類の熱延鋼板を処女磁化したときの鋼板の励磁磁場（Ｈ）と鋼板の内部磁束密度（Ｂ）の関係を示す図である。
【図３】磁気探傷のフローを説明する図である。
【図４】磁化電流（Ｉ）と前記磁場（Ｈ）との関係の一例を示す図である。
【図５】図２に示した鋼板のＢ−Ｈカーブに対応する、磁場（Ｈ）と比微分透磁率の関係を示す図である。
【図６】漏洩磁束探傷装置を備える鋼板の磁気探傷装置の概略図である。
【図７】鋼板表面に接する空間における磁化方向に平行な磁場（Ｈ）の測定に使用される磁化装置の斜視図である。
【図８】鋼板の比微分透磁率と内部欠陥の信号のＳ／Ｎの関係を示す図である。
【符号の説明】
１  鋼板
２ａ、２ｂ  搬送ローラ
３  漏洩磁束探傷装置
４  内部欠陥
５  磁化器
６  磁気センサ
７  信号処理装置
８  磁化器電源
９  ガウスメータ
【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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