(57)【要約】鋼板の欠陥探傷装置及び方法が提供される。鋼板の欠陥探傷装置は、第１磁化極及び第２磁化極を通じて鋼板を磁化させるための磁束を発生させる磁化部と、発生した磁束が欠陥を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを検出する漏れ磁束検出部と、を含み、漏れ磁束検出部は、第１磁化極及び第２磁化極の下部の中央から鋼板の走行方向または反対方向に離れるように配置され、且つ鋼板の両面のうち磁化部が配置された面の反対面側に配置される第１漏れ磁束検出部と、第１磁化極または第２磁化極のうち少なくともいずれか一つの下部方向に配置され、且つ鋼板の両面のうち磁化部が配置された面側に配置される第２漏れ磁束検出部と、を含むことにより、低い増幅率でも鋼板の欠陥を検出することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１磁化極及び第２磁化極を通じて鋼板を磁化させるための磁束を発生させる磁化部と、
前記発生した磁束が欠陥を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを検出する漏れ磁束検出部と、を含み、
前記漏れ磁束検出部は、
前記第１磁化極及び前記第２磁化極の下部の中央から前記鋼板の走行方向または反対方向に離れるように配置され、且つ前記鋼板の両面のうち前記磁化部が配置された面の反対面側に配置される第１漏れ磁束検出部と、
前記第１磁化極または前記第２磁化極のうち少なくともいずれか一つの下部方向に配置され、且つ前記鋼板の両面のうち前記磁化部が配置された面側に配置される第２漏れ磁束検出部と、を含む、鋼板の欠陥探傷装置。
【請求項２】
前記鋼板の欠陥探傷装置は、
前記第１漏れ磁束検出部で検出された漏れ磁束の強さ、及び前記第２漏れ磁束検出部で検出された漏れ磁束の強さに基づいて前記鋼板の内部欠陥だけを検出する、請求項１に記載の鋼板の欠陥探傷装置。
【請求項３】
前記第１漏れ磁束検出部は、
前記磁化部によって発生した磁束のうち前記鋼板の垂直方向の磁束成分を前記鋼板の走行方向に対して微分した値の絶対値が最大となる地点に配置される、請求項１に記載の鋼板の欠陥探傷装置。
【請求項４】
前記鋼板の欠陥探傷装置は、
前記第１漏れ磁束検出部によって検出された漏れ磁束の強さに基づいて前記鋼板の表面に存在する表面欠陥、及び前記鋼板の内部に存在する内部欠陥を含む全欠陥を検出する全欠陥検出部と、
前記全欠陥検出部によって検出された所定の検出領域に対して、前記第２漏れ磁束検出部によって検出された漏れ磁束の強さに基づいて前記鋼板の表面欠陥を検出する表面欠陥検出部と、をさらに含む、請求項１に記載の鋼板の欠陥探傷装置。
【請求項５】
前記鋼板の欠陥探傷装置は、
前記検出領域に対して、前記全欠陥検出部によって検出された全欠陥のうち前記表面欠陥検出部によって検出された表面欠陥を除外することにより、前記検出領域に存在する内部欠陥だけを検出するデータ処理部をさらに含む、請求項４に記載の鋼板の欠陥探傷装置。
【請求項６】
前記鋼板の欠陥探傷装置は、
前記検出領域に対して、前記全欠陥、前記表面欠陥、及び前記内部欠陥のうち少なくとも一つ以上を表示する映像表示部をさらに含む、請求項５に記載の鋼板の欠陥探傷装置。
【請求項７】
前記全欠陥検出部は、前記検出領域のうち前記検出された全欠陥が位置する地点に対する第１欠陥データをさらに提供し、
前記表面欠陥検出部は、前記検出領域のうち前記検出された表面欠陥が位置する地点に対する第２欠陥データをさらに提供し、
前記データ処理部は、前記提供された第１欠陥データから前記提供された第２欠陥データを減算することにより、前記検出領域に存在する内部欠陥だけを検出する、請求項５に記載の鋼板の欠陥探傷装置。
【請求項８】
前記第１欠陥データは、
前記検出領域のうち前記全欠陥が存在する地点を二進数「１」で、前記全欠陥が存在しない領域を二進数「０」で示すデータであり、
前記第２欠陥データは、
前記検出領域のうち前記表面欠陥が存在する地点を二進数「１」で、前記表面欠陥が存在しない領域を二進数「０」で示すデータである、請求項７に記載の鋼板の欠陥探傷装置。
【請求項９】
前記漏れ磁束検出部は、ホールセンサ（Ｈａｌｌ  Ｓｅｎｓｏｒ）、磁気抵抗センサ（Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ｓｅｎｓｏｒ、ＭＲセンサ）、巨大磁気抵抗センサ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ｓｅｎｓｏｒ、ＧＭＲセンサ）及び巨大磁気インピーダンスセンサ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ｓｅｎｓｏｒ、ＧＭＩセンサ）のうち少なくとも一つ以上を含む、請求項１に記載の鋼板の欠陥探傷装置。
【請求項１０】
前記漏れ磁束検出部は前記鋼板の幅方向に複数個配置される、請求項１に記載の鋼板の欠陥探傷装置。
【請求項１１】
磁化部において、第１磁化極及び第２磁化極を通じて鋼板を磁化させるための磁束を発生させる第１段階と、
全欠陥検出部において、第１漏れ磁束検出部によって検出された漏れ磁束の強さに基づいて前記鋼板の表面に存在する表面欠陥、及び前記鋼板の内部に存在する内部欠陥を含む全欠陥を検出する第２段階と、
表面欠陥検出部において、前記全欠陥検出部によって検出された所定の検出領域に対して、第２漏れ磁束検出部によって検出された漏れ磁束の強さに基づいて前記鋼板の表面欠陥を検出する第３段階と、
データ処理部において、前記検出領域に対して、前記全欠陥のうち前記表面欠陥を除外することにより、前記検出領域に存在する内部欠陥だけを検出する第４段階と、を含む、鋼板の欠陥探傷方法。
【請求項１２】
前記鋼板の欠陥探傷方法は、
映像表示部において、前記検出領域に対して、前記全欠陥、前記表面欠陥、及び前記内部欠陥のうち少なくとも一つ以上を表示する段階をさらに含む、請求項１１に記載の鋼板の欠陥探傷方法。
【請求項１３】
前記第１漏れ磁束検出部は、前記第１磁化極及び前記第２磁化極の下部の中央から前記鋼板の走行方向または反対方向に離れるように配置され、且つ前記鋼板の両面のうち前記磁化部が配置された面の反対面側に配置され、
前記第２漏れ磁束検出部は、前記第１磁化極または前記第２磁化極のうち少なくともいずれか一つの下部方向に配置され、且つ前記鋼板の両面のうち前記磁化部が配置された面側に配置される、請求項１１に記載の鋼板の欠陥探傷方法。
【請求項１４】
前記第１漏れ磁束検出部は、
前記磁化部によって発生した磁束のうち前記鋼板の垂直方向の磁束成分を前記鋼板の走行方向に対して微分した値の絶対値が最大となる地点に配置される、請求項１１に記載の鋼板の欠陥探傷方法。
【請求項１５】
前記第２段階は、前記検出領域のうち前記検出された全欠陥が位置する地点に対する第１欠陥データを提供し、
前記第３段階は、前記検出領域のうち前記検出された表面欠陥が位置する地点に対する第２欠陥データを提供し、
前記第４段階は、前記提供された第１欠陥データから前記提供された第２欠陥データを減算することにより、前記検出領域に存在する内部欠陥だけを検出する段階を含む、請求項１１に記載の鋼板の欠陥探傷方法。
【請求項１６】
前記第１欠陥データは、
前記検出領域のうち前記全欠陥が存在する地点を二進数「１」で、前記全欠陥が存在しない領域を二進数「０」で示すデータであり、
前記第２欠陥データは、
前記検出領域のうち前記表面欠陥が存在する地点を二進数「１」で、前記表面欠陥が存在しない領域を二進数「０」で示すデータである、請求項１５に記載の鋼板の欠陥探傷方法。
【請求項１７】
前記第１漏れ磁束検出部または第２漏れ磁束検出部は、ホールセンサ（Ｈａｌｌ  Ｓｅｎｓｏｒ）、磁気抵抗センサ（Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ｓｅｎｓｏｒ、ＭＲセンサ）、巨大磁気抵抗センサ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ｓｅｎｓｏｒ、ＧＭＲセンサ）及び巨大磁気インピーダンスセンサ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ｓｅｎｓｏｒ、ＧＭＩセンサ）のうち少なくとも一つ以上を含む、請求項１１に記載の鋼板の欠陥探傷方法。
【請求項１８】
前記第１漏れ磁束検出部または前記第２漏れ磁束検出部は前記鋼板の幅方向に複数個配置される、請求項１１に記載の鋼板の欠陥探傷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板の欠陥検出に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼板の欠陥検出技術には、超音波探傷法（Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｔｅｓｔ）、漏れ磁束探傷法（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｆｌｕｘ  Ｌｅａｋａｇｅ）、磁粉探傷法（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）、渦電流探傷法、光学法等がある。
【０００３】
これらのうちの漏れ磁束探傷法は、ホール素子のような磁束を電気的信号に変換させる磁気センサを用いて欠陥によって鋼板の表面の外に漏れる漏れ磁束の強さを検出した後、測定された漏れ磁束に基づいて鋼板の欠陥を検出する方法である。
【０００４】
図１には上述の漏れ磁束探傷法のための鋼板の欠陥検出装置が示されている。
【０００５】
図１に示されているように、従来の鋼板の欠陥検出装置は、鋼板Ｓの走行方向に沿って鋼板Ｓを磁化させるための磁束を発生させる磁化部１１０と、鋼板Ｓの幅方向に配置され、発生した磁束が鋼板Ｓの欠陥を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを検出する磁気センサアレイ１２１と、を含むことができる。
【０００６】
一方、磁化部２１０は、永久磁石ＰＭ、及び永久磁石ＰＭの両側に延びる第１磁化極１１１及び第２磁化極１１２を含むことができ、第１磁化極１１１と第２磁化極１１２との間の中心には両磁化極１１１、１１２の中心が一致するように（即ち、Ｌ１とＬ２とが同一であるように）磁気センサアレイ１２１が装着されることができる。磁気センサアレイ１２１で測定された漏れ磁束は所定の大きさで増幅された後、鋼板Ｓの欠陥検出に用いられることができる。
【０００７】
通常、鋼板Ｓの欠陥による漏れ磁束の強さは、磁化極１１１、１１２の中心で最も小さい大きさを有する。反対に、走行する鋼板Ｓに含まれた欠陥が磁化極１１１、１１２に近くなるほど漏れ磁束の強さは次第に大きくなる。これにより、上述の従来装置のように第１磁化極１１１と第２磁化極１１２との間の中心に磁気センサアレイ１２１を装着する場合、磁気センサアレイ１２１で測定した漏れ磁束の増幅率を高くしなければならないという問題点がある。
【０００８】
また、上述の構造で配置される磁気センサアレイ１２１で測定された漏れ磁束には、鋼板Ｓの表面だけでなく、内部に存在する欠陥がすべて含まれるため鋼板Ｓの内部に存在する内部欠陥だけを別途で検出することができないという問題点がある。
【０００９】
関連文献としては、韓国公開特許第２０１３−００６８２９５号（公開日：２０１３年６月２６日）が挙げられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の一実施形態によると、増幅率を高くしなくても鋼板の欠陥を検出することができ、特に鋼板の内部欠陥だけを検出することができる鋼板の欠陥探傷装置及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１実施形態によると、第１磁化極及び第２磁化極を通じて鋼板を磁化させるための磁束を発生させる磁化部と、上記発生した磁束が欠陥を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを検出する漏れ磁束検出部と、を含み、上記漏れ磁束検出部は、上記第１磁化極及び上記第２磁化極の下部の中央から上記鋼板の走行方向または反対方向に離れるように配置され、且つ上記鋼板の両面のうち上記磁化部が配置された面の反対面側に配置される第１漏れ磁束検出部と、上記第１磁化極または上記第２磁化極のうち少なくともいずれか一つの下部方向に配置され、且つ上記鋼板の両面のうち上記磁化部が配置された面側に配置される第２漏れ磁束検出部と、を含む鋼板の欠陥探傷装置を提供する。
【００１２】
本発明の実施形態によると、上記鋼板の欠陥探傷装置は、上記第１漏れ磁束検出部で検出された漏れ磁束の強さ、及び上記第２漏れ磁束検出部で検出された漏れ磁束の強さに基づいて上記鋼板の内部欠陥だけを検出することができる。
【００１３】
本発明の実施形態によると、上記第１漏れ磁束検出部は、上記磁化部によって発生した磁束のうち上記鋼板の垂直方向の磁束成分を上記鋼板の走行方向に対して微分した値の絶対値が最大となる地点に配置されることができる。
【００１４】
本発明の実施形態によると、上記鋼板の欠陥探傷装置は、上記第１漏れ磁束検出部によって検出された漏れ磁束の強さに基づいて上記鋼板の表面に存在する表面欠陥、及び上記鋼板の内部に存在する内部欠陥を含む全欠陥を検出する全欠陥検出部と、上記全欠陥検出部によって検出された所定の検出領域に対して、上記第２漏れ磁束検出部によって検出された漏れ磁束の強さに基づいて上記鋼板の表面欠陥を検出する表面欠陥検出部と、をさらに含むことができる。
【００１５】
本発明の実施形態によると、上記鋼板の欠陥探傷装置は、上記検出領域に対して、上記全欠陥検出部によって検出された全欠陥のうち上記表面欠陥検出部によって検出された表面欠陥を除外することにより、上記検出領域に存在する内部欠陥だけを検出するデータ処理部をさらに含むことができる。
【００１６】
本発明の実施形態によると、上記鋼板の欠陥探傷装置は、上記検出領域に対して、上記全欠陥、上記表面欠陥、及び上記内部欠陥のうち少なくとも一つ以上を表示する映像表示部をさらに含むことができる。
【００１７】
本発明の実施形態によると、上記全欠陥検出部は、上記検出領域のうち上記検出された全欠陥が位置する地点に対する第１欠陥データをさらに提供し、上記表面欠陥検出部は、上記検出領域のうち上記検出された表面欠陥が位置する地点に対する第２欠陥データをさらに提供し、上記データ処理部は、上記提供された第１欠陥データから上記提供された第２欠陥データを減算することにより、上記検出領域に存在する内部欠陥だけを検出することができる。
【００１８】
本発明の実施形態によると、上記第１欠陥データは、上記検出領域のうち上記全欠陥が存在する地点を二進数「１」で、上記全欠陥が存在しない領域を二進数「０」で示すデータであり、上記第２欠陥データは、上記検出領域のうち上記表面欠陥が存在する地点を二進数「１」で、上記表面欠陥が存在しない領域を二進数「０」で示すデータであることができる。
【００１９】
本発明の実施形態によると、上記漏れ磁束検出部は、ホールセンサ（Ｈａｌｌ  Ｓｅｎｓｏｒ）、磁気抵抗センサ（Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ｓｅｎｓｏｒ、ＭＲセンサ）、巨大磁気抵抗センサ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ｓｅｎｓｏｒ、ＧＭＲセンサ）及び巨大磁気インピーダンスセンサ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ｓｅｎｓｏｒ、ＧＭＩセンサ）のうち少なくとも一つ以上を含むことができる。
【００２０】
本発明の実施形態によると、上記漏れ磁束検出部は上記鋼板の幅方向に複数個配置されることができる。
【００２１】
本発明の第２実施形態によると、磁化部において、第１磁化極及び第２磁化極を通じて鋼板を磁化させるための磁束を発生させる第１段階と、全欠陥検出部において、第１漏れ磁束検出部によって検出された漏れ磁束の強さに基づいて上記鋼板の表面に存在する表面欠陥、及び上記鋼板の内部に存在する内部欠陥を含む全欠陥を検出する第２段階と、表面欠陥検出部において、上記全欠陥検出部によって検出された所定の検出領域に対して、第２漏れ磁束検出部によって検出された漏れ磁束の強さに基づいて上記鋼板の表面欠陥を検出する第３段階と、データ処理部において、上記検出領域に対して、上記全欠陥のうち上記表面欠陥を除外することにより、上記検出領域に存在する内部欠陥だけを検出する第４段階と、を含む鋼板の欠陥探傷方法を提供する。
【００２２】
本発明の実施形態によると、上記鋼板の欠陥探傷方法は、映像表示部において、上記検出領域に対して、上記全欠陥、上記表面欠陥、及び上記内部欠陥のうち少なくとも一つ以上を表示する段階をさらに含むことができる。
【００２３】
本発明の実施形態によると、上記第１漏れ磁束検出部は、上記第１磁化極及び上記第２磁化極の下部の中央から上記鋼板の走行方向または反対方向に離れるように配置され、且つ上記鋼板の両面のうち上記磁化部が配置された面の反対面側に配置され、上記第２漏れ磁束検出部は、上記第１磁化極または上記第２磁化極のうち少なくともいずれか一つの下部方向に配置され、且つ上記鋼板の両面のうち上記磁化部が配置された面側に配置されることができる。
【００２４】
本発明の実施形態によると、上記第１漏れ磁束検出部は、上記磁化部によって発生した磁束のうち上記鋼板の垂直方向の磁束成分を上記鋼板の走行方向に対して微分した値の絶対値が最大となる地点に配置されることができる。
【００２５】
本発明の実施形態によると、上記第２段階は、上記検出領域のうち上記検出された全欠陥が位置する地点に対する第１欠陥データを提供し、上記第３段階は、上記検出領域のうち上記検出された表面欠陥が位置する地点に対する第２欠陥データを提供し、上記第４段階は、上記提供された第１欠陥データから上記提供された第２欠陥データを減算することにより、上記検出領域に存在する内部欠陥だけを検出する段階を含むことができる。
【００２６】
本発明の実施形態によると、上記第１欠陥データは、上記検出領域のうち上記全欠陥が存在する地点を二進数「１」で、上記全欠陥が存在しない領域を二進数「０」で示すデータであり、上記第２欠陥データは、上記検出領域のうち上記表面欠陥が存在する地点を二進数「１」で、上記表面欠陥が存在しない領域を二進数「０」で示すデータであることができる。
【００２７】
本発明の実施形態によると、上記第１漏れ磁束検出部または第２漏れ磁束検出部は、ホールセンサ（Ｈａｌｌ  Ｓｅｎｓｏｒ）、磁気抵抗センサ（Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ｓｅｎｓｏｒ、ＭＲセンサ）、巨大磁気抵抗センサ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ｓｅｎｓｏｒ、ＧＭＲセンサ）及び巨大磁気インピーダンスセンサ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ｓｅｎｓｏｒ、ＧＭＩセンサ）のうち少なくとも一つ以上を含むことができる。
【００２８】
本発明の実施形態によると、上記第１漏れ磁束検出部または上記第２漏れ磁束検出部は上記鋼板の幅方向に複数個配置されることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の一実施形態によると、漏れ磁束検出部を両磁化極の中心から磁化極側に一定の距離離れるように配置することにより、低い増幅率でも鋼板の欠陥を検出することができる。
【００３０】
また、本発明の他の実施形態によると、両磁化極の中心から一定の距離離れるように配置された第１漏れ磁束検出部を通じて検出された全欠陥から両磁化極の下部に配置された第２漏れ磁束検出部を通じて検出された鋼板の表面欠陥を除外することにより、鋼板の内部欠陥だけを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来の鋼板の欠陥検出装置の構成を示す図面である。
【図２】本発明の一実施形態による鋼板の欠陥検出装置を示す図面で、鋼板の幅方向から見た図面である。
【図３】漏れ磁束検出部の位置による磁束のＹ成分を微分した値及び漏れ磁束の強さを示す図面である。
【図４】本発明の他の実施形態による第１漏れ磁束検出部を含む鋼板の欠陥検出装置を示す図面で、鋼板の幅方向から見た図面である。
【図５】漏れ磁束検出部が磁化極の下部に位置する場合、鋼板の表面に存在する欠陥による漏れ磁束の強さを示す図面である。
【図６】図４のデータ処理部が内部欠陥だけを検出する過程を説明する図面である。
【図７】本発明の一実施形態による鋼板の欠陥検出方法を説明する流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下では、添付の図面を参照し、本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
【００３３】
図２は本発明の一実施形態による鋼板の欠陥検出装置を示す図面で、鋼板の幅方向Ｄ２から見た図面である。
【００３４】
図２を参照すると、磁化部２１０は、鋼板Ｓの走行方向（Ｘ方向）に沿って鋼板Ｓを磁化させるための磁束を発生させることができ、永久磁石ＰＭ、及び永久磁石ＰＭの両側に延びるヨークである第１磁化極２１１及び第２磁化極２１２を含むことができる。第１磁化極２１１と第１磁化極２１１との間の距離はＤ１と示されており、上述の永久磁石ＰＭはコイルを用いた電磁石に代替されることができることはもちろんである。
【００３５】
また、第１漏れ磁束検出部２２１は、磁化部２１０によって発生した磁束が鋼板Ｓの欠陥を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを検出するための磁気センサアレイである。
【００３６】
本発明の一実施形態によると、上述の第１漏れ磁束検出部２２１は、図２に示されているように、第１磁化極２１１及び第２磁化極２１２の下部の中央Ｃから鋼板Ｓの走行方向（Ｘ方向）または反対方向に一定の距離Ｌ離れるように配置され、且つ鋼板Ｓの両面Ｓ１、Ｓ２のうち磁化部２１０が配置された面Ｓ１の反対面Ｓ２側に配置されることができる。
【００３７】
本発明の一実施形態によると、上述の一定の距離Ｌは、鋼板Ｓの走行方向（Ｘ方向）に対して磁化部２１０によって発生した磁束のうち垂直方向の磁束成分を微分した値の絶対値が最大となる地点（図３を参照して後述する）に配置されたものであってよい。
【００３８】
上述の通り、第１漏れ磁束検出部２２１を上述の位置に配置することにより、低い増幅率でも鋼板の欠陥を検出することができる。これについては、図３を参照して詳細に説明する。
【００３９】
図３は第１漏れ磁束検出部の位置による磁束のＹ成分を微分した値及び漏れ磁束の強さを示す図面で、図３の（ａ）は第１漏れ磁束検出部の位置を、図３の（ｂ）は第１漏れ磁束検出部の位置によって鋼板の走行方向に対して磁束のＹ成分を微分した値を、図３の（ｃ）は第１漏れ磁束検出部の位置による漏れ磁束の強さを示すものである。図３において、Ａ、Ｂ、Ｃは鋼板Ｓの両面のうち磁化部２１０が配置された面Ｓ１側に配置された第１漏れ磁束検出部２２１であり、Ａ’、Ｂ’、Ｃ’は鋼板Ｓの両面のうち磁化部２１０が配置された面Ｓ１の反対面Ｓ２側に配置された第１漏れ磁束検出部２２１である。
【００４０】
図３の（ｂ）に示されているように、磁化部２１０によって発生した磁束のＹ成分を鋼板Ｓの走行方向（即ち、Ｘ方向）に対して微分した値（ｄＢｙ／ｄＸ）を参照すると、第１磁化極２１１及び第２磁化極２１２の下部の中央Ａ／Ａ’から鋼板Ｓの走行方向（即ち、Ｘ方向）の特定の地点Ｃ／Ｃ’まではその値が次第に大きくなることが分かる。
【００４１】
また、図３の（ｃ）に示されているように、鋼板Ｓに欠陥（表面欠陥及び内部欠陥を含む）が存在する場合、検出される漏れ磁束の強さも、第１磁化極２１１及び第２磁化極２１２の下部の中央Ａ／Ａ’から鋼板Ｓの走行方向（即ち、Ｘ方向）の特定の地点Ｃ／Ｃ’まではその値が次第に大きくなることが分かる。但し、第１漏れ磁束検出部２２１が鋼板Ｓの上部Ｓ１（即ち、鋼板Ｓの両面Ｓ１、Ｓ２のうち磁化部２１０が配置された面Ｓ１）側に配置された場合Ａ’、Ｂ’、Ｃ’の漏れ磁束の強さ３１１に比べて、第１漏れ磁束検出部２２１が鋼板Ｓの下部Ｓ２（即ち、鋼板Ｓの両面Ｓ１、Ｓ２のうち磁化部２１０が配置された面の反対面Ｓ２）側に配置された場合Ａ、Ｂ、Ｃの漏れ磁束の強さ３１２がさらに大きいことが分かる。
【００４２】
したがって、本発明の一実施形態によると、第１漏れ磁束検出部（図２の２２１）を、第１磁化極２１１及び第２磁化極２１２の下部の中央（図２のＣ）から鋼板Ｓの走行方向または反対方向に一定の距離（図２のＬ）離れるように配置させ、且つ鋼板Ｓの両面Ｓ１、Ｓ２のうち磁化部２１０が配置された面Ｓ１の反対面Ｓ２側に配置させるとともに、一定の距離（図２のＬ）は鋼板Ｓの走行方向（Ｘ方向）に対して磁化部２１０によって発生した磁束のうち垂直方向の磁束成分を微分した値（ｄＢｙ／ｄＸ）の絶対値が最大となる地点とすることにより、増幅率を高くしなくても鋼板Ｓの欠陥を検出することができる。
【００４３】
一方、図４は本発明の他の実施形態による第１漏れ磁束検出部を含む鋼板の欠陥検出装置を示す図面で、鋼板の幅方向から見た図面である。また、図５は漏れ磁束検出部が磁化極の下部に位置する場合、鋼板の表面に存在する欠陥による漏れ磁束の強さを示す図面で、図６は図４のデータ処理部が内部欠陥だけを検出する過程を説明する図面である。
【００４４】
図４の実施形態によると、図２に示された構成要素の他に、第２漏れ磁束検出部２２２、全欠陥検出部４１０、表面欠陥検出部４２０、及びデータ処理部４３０をさらに含むことができる。
【００４５】
以下、図４〜図６を参照して本発明の他の実施形態による鋼板の欠陥検出装置を詳細に説明する。
【００４６】
まず、図４に示されているように、第１漏れ磁束検出部２２１は、上述の通り、磁化部２１０によって発生した磁束が鋼板Ｓの欠陥（表面欠陥または内部欠陥）を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを検出するための磁気センサアレイである。検出された漏れ磁束の強さは全欠陥検出部４１０に伝達されることができる。
【００４７】
上述の通り、第１漏れ磁束検出部２２１は、第１磁化極２１１及び第２磁化極２１２の下部の中央Ｃから鋼板Ｓの走行方向（Ｘ方向）または反対方向に一定の距離Ｌ離れるように配置され、且つ鋼板Ｓの両面Ｓ１、Ｓ２のうち磁化部２１０が配置された面Ｓ１の反対面Ｓ２側に配置されることができる。また、上述の一定の距離Ｌは、鋼板Ｓの走行方向（Ｘ方向）に対して磁化部２１０によって発生した磁束のうち垂直方向の磁束成分を微分した値の絶対値が最大となる地点であってよい。
【００４８】
一方、全欠陥検出部４１０は、第１漏れ磁束検出部２２１によって検出された漏れ磁束の強さに基づいて鋼板Ｓの表面に存在する表面欠陥、及び鋼板Ｓの内部に存在する内部欠陥を含む全欠陥を検出することができる。即ち、漏れ磁束の強さが一定の値以上である場合、全欠陥検出部４１０は鋼板Ｓに内部欠陥または表面欠陥が存在すると判断することができる。検出された全欠陥はデータ処理部４３０に伝達されることができる。
【００４９】
また、全欠陥検出部４１０は、検出領域のうち検出された全欠陥が位置した地点に対する第１欠陥データをさらに提供することができる。
【００５０】
即ち、全欠陥検出部４１０は、図６に示されているように、検出領域６１０に対して、全欠陥（ＩＤＦ（Ｉｎｎｅｒ  ＤｅＦｅｃｔ）、ＳＤＦ（Ｓｕｒｆａｃｅ  ＤｅＦｅｃｔ））が位置した地点に対する第１欠陥データをデータ処理部４３０に提供することができる。ここで、第１欠陥データは、検出領域６１０のうち全欠陥（ＩＤＦ、ＳＤＦ）が存在する地点を二進数「１」で、全欠陥（ＩＤＦ、ＳＤＦ）が存在しない領域を二進数「０」で示したデータであってよい。
【００５１】
一方、第２漏れ磁束検出部２２２は、磁化部２１０によって発生した磁束が鋼板Ｓの欠陥、特に表面欠陥を通過する際に漏れる漏れ磁束の強さを検出するための磁気センサアレイである。このように検出された漏れ磁束の強さは表面欠陥検出部４２０に伝達されることができる。
【００５２】
本発明の一実施形態によると、上述の第２漏れ磁束検出部２２２は、第１磁化極２１１または第２磁化極２１２のうち少なくともいずれか一つの下部に配置され、且つ鋼板Ｓの両面Ｓ１、Ｓ２のうち磁化部２１０が配置された面Ｓ１側に配置されることができる。実施形態によっては、鋼板Ｓの両面Ｓ１、Ｓ２のうち磁化部２１０が配置された面Ｓ１の反対面Ｓ２側に配置されることもできる。
【００５３】
このように、第１磁化極２１１または第２磁化極２１２の下部に第２漏れ磁束検出部２２２を配置する理由は、第１磁化極２１１または第２磁化極２１２の下部の場合、鋼板Ｓの厚さ方向（図６のＴ参照）に磁束が垂直に発生するようになるが、この場合、図５に示されているように、表面欠陥（図６のＳＤＦ（Ｓｕｒｆａｃｅ  ＤｅＦｅｃｔ）参照）による漏れ磁束の強さ５１１は内部欠陥（図６のＩＤＦ（Ｉｎｎｅｒ  ＤｅＦｅｃｔ）参照）による漏れ磁束の強さ５１２より相対的に遥かに大きいためである。このとき、測定される漏れ磁束は鋼板Ｓの垂直方向の成分であってよい。但し、本発明の実施形態によると、鋼板Ｓの垂直方向の成分の強さが非常に大きいため第２漏れ磁束検出部２２２の検出範囲を外れると、漏れ磁束の成分のうち水平方向の成分の強さを検出することもあり得る。
【００５４】
次に、表面欠陥検出部４２０は、全欠陥検出部４１０によって検出された所定の検出領域と同一の領域（図６の６２０）に対して、第２漏れ磁束検出部２２２によって検出された漏れ磁束の強さに基づいて鋼板Ｓの表面欠陥だけを検出することができる。即ち、漏れ磁束の強さが一定の値以上である場合、表面欠陥検出部４２０は鋼板Ｓに表面欠陥が存在すると判断することができる。検出された表面欠陥はデータ処理部４３０に伝達されることができる。
【００５５】
また、表面欠陥検出部４２０は、検出領域のうち検出された表面欠陥が位置する地点に対する第２欠陥データをさらに提供することができる。
【００５６】
即ち、表面欠陥検出部４２０は、図６に示されているように、検出領域６２０に対して、表面欠陥（ＳＤＦ）が位置する地点に対する第２欠陥データをデータ処理部４３０に提供することができる。ここで、第２欠陥データは、検出領域６２０のうち表面欠陥（ＳＤＦ）が存在する地点を二進数「１」で、表面欠陥（ＳＤＦ）が存在しない領域を二進数「０」で示したデータであってよい。ここで、検出領域６１０及び検出領域６２０は鋼板Ｓの同一の領域でなければならない。
【００５７】
一方、データ処理部４３０は、上述の検出領域６２０に対して、全欠陥検出部４１０によって検出された全欠陥のうち表面欠陥検出部４２０によって検出された表面欠陥を除外することにより、検出領域に存在する内部欠陥だけを検出することができる。
【００５８】
具体的には、データ処理部４３０は、図６に示されているように、減算器６３０を用いて全欠陥検出部４１０からの伝達を受けた検出領域６１０の第１欠陥データから表面欠陥検出部４２０からの伝達を受けた検出領域６２０の第２欠陥データを減算することにより、検出領域６４０に存在する内部欠陥（ＩＤＰ）だけを検出することができる。
【００５９】
上述の図６において、図面符号６１０、６２０、６４０は、符号が異なっていても鋼板Ｓの表面の同一の領域を意味することに留意する必要がある。
【００６０】
最後に、映像表示部４４０は、検出領域に対して、全欠陥、表面欠陥、及び内部欠陥のうち少なくとも一つ以上を表示することができる。このような映像表示部４４０はディスプレイ装置等を含むことができる。
【００６１】
一方、上述の第１漏れ磁束検出部２２１及び第２漏れ磁束検出部２２２は、ホールセンサ（Ｈａｌｌ  Ｓｅｎｓｏｒ）、磁気抵抗センサ（Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ｓｅｎｓｏｒ、ＭＲセンサ）、巨大磁気抵抗センサ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ｓｅｎｓｏｒ、ＧＭＲセンサ）及び巨大磁気インピーダンスセンサ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ｓｅｎｓｏｒ、ＧＭＩセンサ）のうち少なくとも一つ以上を含むことができ、第１漏れ磁束検出部または第２漏れ磁束検出部は鋼板Ｓの幅方向に複数個配置されることができる。
【００６２】
上述の通り、本発明の一実施形態によると、漏れ磁束検出部を両磁化極の中心から磁化極側に一定の距離離れるように配置することにより、低い増幅率でも鋼板の欠陥を検出することができる。
【００６３】
また、本発明の他の実施形態によると、両磁化極の中心から一定の距離離れるように配置された第１漏れ磁束検出部を通じて検出された全欠陥から両磁化極の下部に配置された第２漏れ磁束検出部を通じて検出された鋼板の表面欠陥を除外することにより、鋼板の内部欠陥だけを検出することができる。
【００６４】
一方、図７は本発明の実施形態による鋼板の欠陥検出方法を説明する流れ図である。
【００６５】
以下、図２〜図７を参照して、本発明の実施形態による鋼板の内部欠陥検出方法を説明する。但し、発明の簡明化のために、図２〜図６と関連して既に説明された事項と重複する部分に対する説明は省略する。
【００６６】
図２〜図７を参照すると、まず、磁化部２１０は、鋼板Ｓの走行方向（Ｘ方向）に沿って鋼板Ｓを磁化させるための磁束を発生させることができる（Ｓ７０１）。
【００６７】
次に、全欠陥検出部４１０は、第１漏れ磁束検出部２２１によって検出された漏れ磁束の強さに基づいて鋼板Ｓの表面に存在する表面欠陥、及び鋼板Ｓの内部に存在する内部欠陥を含む全欠陥を検出することができる（Ｓ７０２）。即ち、漏れ磁束の強さが一定の値以上である場合、全欠陥検出部４１０は鋼板Ｓに内部欠陥または表面欠陥が存在すると判断することができる。検出された全欠陥はデータ処理部４３０に伝達されることができる。
【００６８】
ここで、第１漏れ磁束検出部２２１は、図２に示されているように、第１磁化極２１１及び第２磁化極２１２の下部の中央Ｃから鋼板Ｓの走行方向（Ｘ方向）または反対方向に一定の距離Ｌ離れるように配置され、且つ鋼板Ｓの両面Ｓ１、Ｓ２のうち磁化部２１０が配置された面Ｓ１の反対面Ｓ２側に配置されることができる。上述の一定の距離Ｌは、鋼板Ｓの走行方向（Ｘ方向）に対して磁化部２１０によって発生した磁束のうち垂直方向の磁束成分を微分した値の絶対値が最大となる地点であってよい。
【００６９】
続いて、表面欠陥検出部４２０は、全欠陥検出部４１０によって検出された所定の検出領域と同一の領域に対して、第２漏れ磁束検出部２２１によって検出された漏れ磁束の強さに基づいて鋼板Ｓの表面欠陥だけを検出することができる（Ｓ７０３）。即ち、漏れ磁束の強さが一定の値以上である場合、表面欠陥検出部４２０は鋼板Ｓに表面欠陥が存在すると判断することができる。検出された表面欠陥はデータ処理部４３０に伝達されることができる。
【００７０】
ここで、第２漏れ磁束検出部２２２は、第１磁化極２１１または第２磁化極２１２の直下部に配置され、且つ鋼板Ｓの両面Ｓ１、Ｓ２のうち磁化部２１０が配置された面Ｓ１側に配置されることができる。実施形態によっては、鋼板Ｓの両面Ｓ１、Ｓ２のうち磁化部２１０が配置された面Ｓ１側に配置されることもできる。
【００７１】
最後に、データ処理部４３０は、上述の検出領域に対して、全欠陥検出部４１０によって検出された全欠陥のうち表面欠陥検出部４２０によって検出された表面欠陥を除外することにより、検出領域に存在する内部欠陥だけを検出することができる（Ｓ７０４）。
【００７２】
上述の通り、本発明の一実施形態によると、漏れ磁束検出部を両磁化極の中心から磁化極側に一定の距離離れるように配置することにより、低い増幅率でも鋼板の欠陥を検出することができる。
【００７３】
また、本発明の他の実施形態によると、両磁化極の中心から一定の距離離れるように配置された第１漏れ磁束検出部を通じて検出された全欠陥から両磁化極の下部に配置された第２漏れ磁束検出部を通じて検出された鋼板の表面欠陥を除外することにより、鋼板の内部欠陥だけを検出することができる。
【００７４】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有するものには明らかである。
【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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【国際調査報告】
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