JPH0211864B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0211864B2 JPH0211864B2 JP55136105A JP13610580A JPH0211864B2 JP H0211864 B2 JPH0211864 B2 JP H0211864B2 JP 55136105 A JP55136105 A JP 55136105A JP 13610580 A JP13610580 A JP 13610580A JP H0211864 B2 JPH0211864 B2 JP H0211864B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- detection
- circuit
- noise
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
- G01N27/904—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents with two or more sensors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、非磁性材中に混入している磁性異
物を検出する磁性異物検出装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a magnetic foreign matter detection device that detects magnetic foreign matter mixed in a non-magnetic material.
銅線(非磁性材)等の製造工程においては、銅
線中に鉄片等の非磁性異物が混入していると、こ
れが各伸線工程等における断線の原因となる。し
たがつて、各伸線工程等に入る前に予め磁性異物
の有無を検査することが必要である。 In the manufacturing process of copper wire (non-magnetic material), etc., if non-magnetic foreign matter such as iron pieces is mixed into the copper wire, this will cause wire breakage in each wire drawing process. Therefore, it is necessary to inspect the presence or absence of magnetic foreign matter in advance before each wire drawing process or the like.
従来、この磁性異物の検査には次の様な方法が
採られている。すなわち、第1図に示すように直
流高磁界H0中において銅線1を高速度、例えば
V=900m/mmで走行させる。また、直流高磁界
H0中の銅線1の走行経路に沿つて、検出コイル
2を配置する。そして、銅線1中に磁性異物3が
混入していると、この磁性異物3が磁界H0中を
通過する際、検出コイル2内の磁束φが変化し、
この結果、同検出コイル2に、
e=−Ndφ/dt …(1)
但し:Nは検出コイル2のターン数。 Conventionally, the following methods have been adopted to inspect this magnetic foreign material. That is, as shown in FIG. 1, the copper wire 1 is run at a high speed, for example, V=900 m/mm, in a DC high magnetic field H 0 . In addition, DC high magnetic field
A detection coil 2 is arranged along the running path of the copper wire 1 in H 0 . If a magnetic foreign substance 3 is mixed into the copper wire 1, when this magnetic foreign substance 3 passes through the magnetic field H0 , the magnetic flux φ in the detection coil 2 changes,
As a result, the same detection coil 2 has the following equation: e=-Ndφ/dt (1) where: N is the number of turns of the detection coil 2.
なる起電力が発生する。この検出コイル2に発生
した起電力に基づいて磁性異物3の検出を行な
う。An electromotive force is generated. The magnetic foreign object 3 is detected based on the electromotive force generated in the detection coil 2.
ところで、上述した磁性異物の検出方法におけ
る問題点は、銅線1の振動に起因する雑音であ
る。すなわち、磁界H0中の銅線1が振動すると、
銅線1に渦電流が発生し、この渦電流によつて検
出コイル2内の磁束φが変化し、検出コイル2に
雑音電圧が発生する。このような雑音には、大き
く分けて次の2種類がある。その1は、銅線1が
比較的波長の長い振動を行なうことによつて発生
する雑音(以下、長波長雑音と称す)であり、こ
の長波長雑音は比較的低い周波数の雑音となる。
また、その2は、銅線1に波長の短かい進行波が
生ずることにより発生する雑音(以下、進行波雑
音と称す)であり、この進行波雑音は比較的高い
周波数の雑音となる。なお、上述した2種類の雑
音の周波数成分および鉄片3によつて発生する検
出信号の周波数成分を第2図に示す。この図にお
いて曲線Aは長波長雑音の周波数成分を、曲線B
は検出信号の周波数成分を、また、曲線Cは進行
波雑音の周波数成分を各々示している。また、実
際の雑音は、上述した2種類の雑音が複雑に入り
組んだものとなる。そして、これら2種類の雑音
によつて、第1図に示す検出コイル1個による磁
性異物検出方法は、実用上充分な検出能力、言い
換えれば満足すべきS/N(信号成分対雑音成分
比)を得ることができない。 By the way, a problem with the above-described method of detecting magnetic foreign matter is noise caused by the vibration of the copper wire 1. That is, when the copper wire 1 in the magnetic field H 0 vibrates,
An eddy current is generated in the copper wire 1, and this eddy current changes the magnetic flux φ in the detection coil 2, and a noise voltage is generated in the detection coil 2. Such noise can be roughly divided into the following two types. The first type is noise generated when the copper wire 1 vibrates with a relatively long wavelength (hereinafter referred to as long wavelength noise), and this long wavelength noise is relatively low frequency noise.
The second noise is noise (hereinafter referred to as traveling wave noise) generated by a traveling wave with a short wavelength occurring in the copper wire 1, and this traveling wave noise has a relatively high frequency. Incidentally, the frequency components of the two types of noise mentioned above and the frequency components of the detection signal generated by the iron piece 3 are shown in FIG. In this figure, curve A represents the frequency component of long wavelength noise, and curve B represents the frequency component of long wavelength noise.
curve C indicates the frequency component of the detection signal, and curve C indicates the frequency component of the traveling wave noise. Furthermore, actual noise is a complex mixture of the two types of noise described above. Due to these two types of noise, the magnetic foreign object detection method using one detection coil shown in Fig. 1 has a practically sufficient detection ability, or in other words, a satisfactory S/N (signal component to noise component ratio). can't get it.
そこで、従来、これらの雑音を除去するため
に、種々の構成が考えられている。例えば、第3
図は、銅線1の走行経路に沿つて位置をずらして
検出コイル2a,2bを配置し、これらの検出コ
イル2a,2bを差動結合したもので、この構成
によつて長波長雑音を除去することが可能であ
る。すなわち、銅線1が振動し、この振動によつ
て検出コイル2aに例えば第4図イに示す雑音信
号が発生したとする。この場合、銅線1の振動の
波長が比較的長いとすると、検出コイル2bにも
第4図イに示す信号と同相の信号が略同時に発生
する(第4図ロ参照)。そして、これらの雑音信
号は、検出コイル2a,2bが差動結合されてい
ることから、検出コイル2a,2b内で互に打消
され、外部に出力されることはない。このような
構成を採ることにより、長波長雑音を第1図に示
す検出コイル1個の場合に比較し、1/10〜1/20
とすることが可能である。 Therefore, conventionally, various configurations have been considered in order to remove these noises. For example, the third
The figure shows detection coils 2a and 2b arranged at different positions along the travel path of copper wire 1, and these detection coils 2a and 2b are differentially coupled.This configuration eliminates long wavelength noise. It is possible to do so. That is, suppose that the copper wire 1 vibrates, and this vibration generates a noise signal as shown in FIG. 4A in the detection coil 2a, for example. In this case, assuming that the wavelength of the vibration of the copper wire 1 is relatively long, a signal having the same phase as the signal shown in FIG. 4A is also generated in the detection coil 2b at approximately the same time (see FIG. 4B). Since the detection coils 2a and 2b are differentially coupled, these noise signals are mutually canceled within the detection coils 2a and 2b and are not output to the outside. By adopting such a configuration, the long wavelength noise is reduced to 1/10 to 1/20 compared to the case of one detection coil shown in Figure 1.
It is possible to do so.
しかしながら、上述した構成によつても進行波
雑音を除去することは不可能である。すなわち、
銅線1に波長の短かい進行波が生じた場合、この
進行波によつて検出コイル2a,2bに各々生じ
る雑音信号は、第5図イ,ロに示すように位相が
ずれたものとなる。したがつて、これらの雑音信
号を差動結合によつて打消すことは、不可能であ
る。 However, even with the above-described configuration, it is impossible to remove traveling wave noise. That is,
When a traveling wave with a short wavelength is generated in the copper wire 1, the noise signals generated in the detection coils 2a and 2b by this traveling wave are out of phase as shown in Fig. 5 A and B. . Therefore, it is impossible to cancel these noise signals by differential coupling.
第6図は、第3図に示す構成を更に改良し、進
行波雑音をも除去し得るようにした従来の一構成
例を示すもので、銅線1および検出コイル2a,
2bの間に銅製のスリーブ4を介挿したものであ
る。この図において、銅線1が高い周波数で振動
し、これにより検出コイル2a,2bに雑音信号
が発生した場合、この雑音信号のエネルギーはス
リーブ4に環状電流を流すために消費され、した
がつて、検出コイル2a,2bの両端子から出力
されることはない。(すなわち、トランスの2次
側を短絡した場合と同じ結果になる。)一方、磁
性異物3の検出信号は、周波数が進行波雑音に比
較して低いためスリーブ4に流れる環状渦電流に
よつて打消されず、検出コイル2a,2bの両端
子から出力される。また、長波長雑音は差動結合
された検出コイル2a,2bによつて打消され
る。このように、第6図に示す構成においては、
長波長雑音、進行波雑音を共に除去することが可
能である。しかしながら、この構成においてはス
リーブ4が必要となり、機構が複雑になる欠点が
ある。 FIG. 6 shows an example of a conventional configuration in which the configuration shown in FIG. 3 is further improved so that traveling wave noise can also be removed.
A copper sleeve 4 is inserted between 2b. In this figure, when the copper wire 1 vibrates at a high frequency and this generates a noise signal in the detection coils 2a, 2b, the energy of this noise signal is consumed to cause a ring current to flow in the sleeve 4, and therefore , is not output from both terminals of the detection coils 2a and 2b. (In other words, the result is the same as if the secondary side of the transformer were short-circuited.) On the other hand, the detection signal of the magnetic foreign object 3 is caused by the annular eddy current flowing in the sleeve 4 because its frequency is lower than that of traveling wave noise. It is not canceled and is output from both terminals of the detection coils 2a and 2b. Further, long wavelength noise is canceled by the differentially coupled detection coils 2a and 2b. In this way, in the configuration shown in FIG.
It is possible to remove both long wavelength noise and traveling wave noise. However, this configuration requires the sleeve 4 and has the drawback of complicating the mechanism.
この発明は以上述べた事情に鑑み、長波長雑音
を除去することができると共に、進行波雑音を略
完全に除去することができ、さらに、磁性異物の
検出信号の振幅を従来のものに比較し、2倍以上
とすることができる非磁性材中の磁性異物検出装
置を提供するもので、少くとも3個の検出コイル
を非磁性材の走行経路に沿つて等間隔に設けると
共に、これら検出コイルの出力を処理する演算回
路、加算・反転回路、加算回路を設け、長波長雑
音および進行波雑音を共に電気回路によつて打消
すようにする一方、各検出コイルの出力を加算す
ることにより検出信号の振幅を大としたことを特
徴とするものである。 In view of the above-mentioned circumstances, this invention can remove long wavelength noise, almost completely remove traveling wave noise, and further improve the amplitude of the magnetic foreign object detection signal compared to the conventional one. , provides a device for detecting magnetic foreign matter in a non-magnetic material that can double or more, in which at least three detection coils are provided at equal intervals along the travel path of the non-magnetic material, and these detection coils are An arithmetic circuit, an adder/inverter circuit, and an adder circuit are provided to process the output of the detector, and both long wavelength noise and traveling wave noise are canceled by the electric circuit. It is characterized by a large signal amplitude.
以下、図面を参照しこの発明の実施例について
説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第7図は、この発明の第1の実施例の構成を示
すブロツク図である。この図において、直流高磁
界H中を走行する銅線11(非磁性材)の走行経
路に沿つて、互いに位置をずらして3個の検出コ
イル12a,12b,12cが各々等間隔で配置
されている。そして、検出コイル12aの出力は
演算回路13の同相増幅器14へ、検出コイル1
2bの出力は演算回路13の反転増幅器15およ
び演算回路16の反転増幅器17へ、また、検出
コイル12cの出力は演算回路16の同相増幅器
18へ各々供給される。また、同相増幅器14の
出力および反転増幅器15の出力は各々加算回路
19へ供給され、反転増幅器17の出力および同
相増幅器18の出力は各々加算回路20へ供給さ
れる。加算回路19は同相増幅器14の出力およ
び反転増幅器15の出力を加算するもので、その
出力は加算回路33へ供給される。加算回路20
は反転増幅器17の出力および同相増幅器18の
出力を加算するもので、その出力は加算回路33
へ供給される。加算回路33は加算回路19およ
び20の出力を加算し、加算結果を信号処理回路
(図示略)へ出力する。 FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention. In this figure, three detection coils 12a, 12b, and 12c are arranged at equal intervals with their positions shifted from each other along the travel path of a copper wire 11 (non-magnetic material) that travels in a DC high magnetic field H. There is. Then, the output of the detection coil 12a is sent to the in-phase amplifier 14 of the arithmetic circuit 13.
The output of the detection coil 12b is supplied to the inverting amplifier 15 of the arithmetic circuit 13 and the inverting amplifier 17 of the arithmetic circuit 16, and the output of the detection coil 12c is supplied to the in-phase amplifier 18 of the arithmetic circuit 16, respectively. Further, the output of the in-phase amplifier 14 and the output of the inverting amplifier 15 are each supplied to an adder circuit 19, and the output of the inverting amplifier 17 and the output of the in-phase amplifier 18 are each supplied to an adder circuit 20. Adder circuit 19 adds the output of in-phase amplifier 14 and the output of inverting amplifier 15, and its output is supplied to adder circuit 33. Addition circuit 20
is for adding the output of the inverting amplifier 17 and the output of the in-phase amplifier 18, and the output is added to the adder circuit 33.
supplied to Adder circuit 33 adds the outputs of adder circuits 19 and 20, and outputs the addition result to a signal processing circuit (not shown).
以上の構成において、検出コイル12a,12
b、演算回路13および検出コイル12b,12
c、演算回路16は各々差動ブリツジ回路を構成
しており、この回路構成によつて長波長雑音を除
去することが可能である。すなわち、銅線11が
比較的長い波長で振動し、これにより、検出コイ
ル12a,12bに各々第8図イおよびロに示す
同相の雑音信号が発生した場合、これらの雑音信
号は各々同相増幅器14および反転増幅器15に
よつて増幅され、第8図ハおよびニに示す信号と
なる。すなわち、同相増幅器14および反転増幅
器15の各出力が互いに逆相となる。そして、こ
れらの出力が加算回路19によつて加算される
と、同加算回路19の出力は第8図ホに示すよう
に略零となる。このようにして、検出コイル12
a,12bに各々生じた長波長雑音は加算回路1
9の出力端に表われない。同様に、検出コイル1
2bおよび12cに生じた長波長雑音は加算回路
20によつて相殺され、加算回路20の出力端に
は表われない。 In the above configuration, the detection coils 12a, 12
b, arithmetic circuit 13 and detection coils 12b, 12
c. Each of the arithmetic circuits 16 constitutes a differential bridge circuit, and this circuit configuration makes it possible to remove long wavelength noise. That is, when the copper wire 11 vibrates at a relatively long wavelength, and as a result, in-phase noise signals shown in FIG. 8A and 8B are generated in the detection coils 12a and 12b, respectively. and is amplified by the inverting amplifier 15, resulting in the signals shown in FIG. 8C and D. In other words, the outputs of the in-phase amplifier 14 and the inverting amplifier 15 are out of phase with each other. When these outputs are added by the adder circuit 19, the output of the adder circuit 19 becomes approximately zero as shown in FIG. 8E. In this way, the detection coil 12
The long wavelength noise generated in each of a and 12b is added to the adder circuit 1.
It does not appear on the output terminal of 9. Similarly, detection coil 1
The long wavelength noise generated at 2b and 12c is canceled out by the adder circuit 20 and does not appear at the output end of the adder circuit 20.
すなわち、検出コイル12a〜12cに生じた
同相の長波長雑音は、いずれも演算回路13およ
び16によつて除去される。 That is, the in-phase long wavelength noise generated in the detection coils 12a to 12c is all removed by the arithmetic circuits 13 and 16.
次に、銅線11中に混入している鉄片23(磁
性異物)を検出する場合について説明する。鉄片
23が検出コイル12a〜12cを順次通過する
と、検出コイル12a〜12cに各々第9図イ〜
ハに示す位相が180゜づつずれた検出信号が発生す
る。これらの検出信号は各々同相増幅器14、反
転増幅器15,17、同相増幅器18によつて増
幅され、第9図ニ〜ヘに示す信号となる。なお、
第9図ホは反転増幅器15,17の出力を共に示
している。そして、第9図ニに示す信号とホに示
す信号とが加算回路19によつて加算されると、
第9図トに示す信号が加算回路19から出力さ
れ、また、第9図ホに示す信号とヘに示す信号と
が加算回路20によつて加算されると、第9図チ
に示す信号が加算回路20から出力される。これ
ら加算回路19,20の各出力(第9図ト,チ)
は加算回路33によつて加算され、同加算回路3
3から第9図リに示す磁性異物検出信号が出力さ
れる。 Next, a case will be described in which the iron piece 23 (magnetic foreign substance) mixed in the copper wire 11 is detected. When the iron piece 23 passes through the detection coils 12a to 12c in sequence, the detection coils 12a to 12c are respectively
Detection signals shown in c are generated whose phases are shifted by 180 degrees. These detection signals are amplified by the in-phase amplifier 14, inverting amplifiers 15, 17, and in-phase amplifier 18, respectively, and become the signals shown in FIG. In addition,
FIG. 9E shows both the outputs of the inverting amplifiers 15 and 17. Then, when the signal shown in FIG. 9D and the signal shown in E are added by the adder circuit 19,
When the signal shown in FIG. 9G is output from the adder circuit 19, and the signal shown in FIG. 9H and the signal shown in F are added by the adder circuit 20, the signal shown in FIG. It is output from the adder circuit 20. Each output of these adder circuits 19 and 20 (FIG. 9 G and H)
are added by the adder circuit 33, and the adder circuit 3
From 3 to 9, magnetic foreign object detection signals shown in FIG. 9 are output.
ここで、この磁性異物検出信号の振幅について
考察する。例えば、第3図に示す従来の構成にお
いて、鉄片3が検出コイル2a,2bを順次通過
したとき、検出コイル2a,2bに各々第9図
イ,ロに示す検出信号が得られたとする。これら
の検出信号は検出コイル2a,2bが差動結合さ
れていることから反転加算され、端子T1,T2(第
3図)間に第9図トに示す信号が得られる。この
第9図トに示す信号と第9図リに示す磁性異物検
出信号とを比較することにより明らかなように、
第9図リに示す磁性異物検出信号は従来構成によ
る検出出力の2倍の振幅を得ることができる。な
お、従来構成による検出出力を増幅器で増幅し、
振幅を大とすることは勿論可能であるが、この場
合は雑音信号も同時に増幅され、したがつてS/
Nの改善にはならない。 Here, the amplitude of this magnetic foreign object detection signal will be considered. For example, suppose that in the conventional configuration shown in FIG. 3, when the iron piece 3 passes through the detection coils 2a and 2b in sequence, the detection signals shown in FIGS. 9A and 9B are obtained at the detection coils 2a and 2b, respectively. Since the detection coils 2a and 2b are differentially coupled, these detection signals are inverted and added, and the signal shown in FIG. 9G is obtained between the terminals T 1 and T 2 (FIG. 3). As is clear by comparing the signal shown in FIG. 9G and the magnetic foreign object detection signal shown in FIG. 9L,
The magnetic foreign object detection signal shown in FIG. 9 can have an amplitude twice that of the detection output obtained by the conventional configuration. In addition, the detection output from the conventional configuration is amplified by an amplifier,
It is of course possible to increase the amplitude, but in this case the noise signal is also amplified at the same time, so the S/
This will not improve N.
次に、進行波雑音を除去するための構成を説明
する。 Next, a configuration for removing traveling wave noise will be explained.
第7図において、符号26,27は各々同一構
成の加算・反転回路である。加算・反転回路26
はハイパスフイルタ(以下、HPFと略称する)
28a,29aと、これらHPF28a,29a
の各出力を加算する加算回路30aと、この加算
回路30aの出力を反転して出力する反転回路3
1aとから構成されており、また、HPF28a,
29aのカツトオフ周波数は第2図に示す曲線B
とCとの交点の周波数となつている。そして、
HPF28a,29aには各々同相増幅器14、
反転増幅器15の各出力が供給され、反転回路3
1aの出力は加算回路33へ供給される。また、
反転・加算回路27のHPF28b,29bには、
各々反転増幅器17、同相増幅器18の各出力が
供給され、反転回路31bの出力は加算回路33
へ供給される。加算回路33は上述した反転回路
31a,31bの各出力および加算回路19,2
0の各出力を共に加算するもので、その出力は信
号処理回路(図示略)へ供給される。 In FIG. 7, reference numerals 26 and 27 indicate addition/inversion circuits having the same configuration. Addition/inversion circuit 26
is a high pass filter (hereinafter abbreviated as HPF)
28a, 29a and these HPF28a, 29a
an adder circuit 30a that adds each output of the adder circuit 30a, and an inverter circuit 3 that inverts and outputs the output of the adder circuit 30a.
1a, and HPF28a,
The cutoff frequency of 29a is curve B shown in FIG.
This is the frequency at the intersection of and C. and,
The HPFs 28a and 29a each have an in-phase amplifier 14,
Each output of the inverting amplifier 15 is supplied, and the inverting circuit 3
The output of 1a is supplied to an adder circuit 33. Also,
The HPFs 28b and 29b of the inverting/adding circuit 27 have
The outputs of the inverting amplifier 17 and the in-phase amplifier 18 are respectively supplied, and the output of the inverting circuit 31b is supplied to the adder circuit 33.
supplied to The adder circuit 33 includes the outputs of the inverting circuits 31a and 31b described above and the adder circuits 19 and 2.
The outputs of 0 are added together, and the output is supplied to a signal processing circuit (not shown).
以上の構成において、銅線11の波長の短かい
進行波が発生し、これにより検出コイル12a〜
12cに各々第10図イ〜ハに示す進行波雑音信
号が発生した場合について説明する。これらの雑
音信号は各々同相増幅器14、反転増幅器15,
17、同相増幅器18によつて増幅された後、加
算回路19,20およびHPF28a,29a,
28b,29bの各入力端へ供給される。加算回
路19は同相増幅器14および反転増幅器15の
各出力を加算し、第10図ニに示す信号として、
加算回路33へ出力する。加算回路20は反転増
幅器17および同相増幅器18の各出力を加算
し、第10図ホに示す信号として、加算回路33
へ出力する。一方、HPF28a,29aの各入
力端へ供給された信号は各々、これらの信号の周
波数がHPF28a,29aのカツトオフ周波数
より高いことから(第2図参照)、HPF28a,
29aを介して加算回路30aへ供給され、この
結果、加算回路30aの出力端から第10図ニに
示す信号と略同一の信号が出力される。そして、
この信号は反転回路31aによつて反転され、第
10図ヘに示す信号として加算回路33へ印加さ
れる。同様に、HPF28b,29bの各入力端
へ印加された信号は、加算回路30bによつて加
算された後、反転回路31bによつて反転され、
第10図トに示す信号として加算回路33へ印加
される。そして、上述した加算回路19,20の
出力および反転回路31a,31bの出力(第1
0図ニ〜トに示す信号)が加算回路33によつて
加算されると、加算回路33の出力が零となる。 In the above configuration, a traveling wave with a short wavelength is generated in the copper wire 11, which causes the detection coils 12a to
A case where the traveling wave noise signals shown in FIGS. 10A to 10C are generated at 12c will be explained. These noise signals are transmitted through an in-phase amplifier 14, an inverting amplifier 15, and an inverting amplifier 15, respectively.
17. After being amplified by the in-phase amplifier 18, adder circuits 19, 20 and HPFs 28a, 29a,
It is supplied to each input terminal of 28b and 29b. The adder circuit 19 adds the respective outputs of the in-phase amplifier 14 and the inverting amplifier 15, and produces the signal shown in FIG.
It is output to the adder circuit 33. The adder circuit 20 adds the respective outputs of the inverting amplifier 17 and the in-phase amplifier 18, and outputs the result to the adder circuit 33 as a signal shown in FIG.
Output to. On the other hand, since the frequencies of these signals are higher than the cutoff frequencies of HPFs 28a and 29a (see Fig. 2), the signals supplied to the input terminals of HPFs 28a and 29a, respectively, are
29a to the adder circuit 30a, and as a result, a signal substantially the same as the signal shown in FIG. 10D is output from the output end of the adder circuit 30a. and,
This signal is inverted by the inverting circuit 31a and applied to the adding circuit 33 as a signal shown in FIG. Similarly, the signals applied to each input terminal of the HPFs 28b and 29b are added by an adding circuit 30b, and then inverted by an inverting circuit 31b.
The signal is applied to the adder circuit 33 as a signal shown in FIG. The outputs of the adder circuits 19 and 20 and the outputs of the inverter circuits 31a and 31b (first
When the signals (signals shown in Figure 0) are added by the adding circuit 33, the output of the adding circuit 33 becomes zero.
すなわち、検出コイル12a〜12cに各々進
行波雑音信号が生じた場合、これらの雑音信号は
いずれも加算回路33によつて相殺され、加算回
路33の出力端に表われることはない。 That is, when traveling wave noise signals occur in each of the detection coils 12a to 12c, these noise signals are all canceled out by the adder circuit 33 and do not appear at the output end of the adder circuit 33.
なお、銅線11に混入している鉄片23が検出
コイル12a,12b,12cを通過することに
より発せられた信号は、HPF28a,29a,
28b,29bにも供給されるが、HPF28a
〜29bのカツトオフ周波数が鉄片23によつて
発生する信号の周波数より大に設定されているか
ら、そこで遮断される。 Note that the signals emitted when the iron piece 23 mixed in the copper wire 11 passes through the detection coils 12a, 12b, 12c are the HPFs 28a, 29a,
It is also supplied to 28b and 29b, but HPF28a
Since the cutoff frequency of ~29b is set higher than the frequency of the signal generated by the iron piece 23, the signal is cut off there.
このように、第7図に示す回路においては、磁
性異物検出信号の振幅を、従来に比較し2倍とす
ることができると共に、長波長雑音、進行波雑音
を共に除去することが可能である。 In this way, in the circuit shown in FIG. 7, the amplitude of the magnetic foreign object detection signal can be doubled compared to the conventional method, and both long wavelength noise and traveling wave noise can be removed. .
以上、この発明の実施例を、検出コイルが3個
の場合について説明したが、この検出コイルを4
個とすることも勿論可能である。そして、この場
合、検出コイルが3個の場合よりもさらに磁性異
物検出信号の振幅を大とすることができる。参考
までに、第7図に示す構成を検出コイル4個に変
更した場合の回路構成を第11図に、またこの場
合の各部の波形を第12図に示す。第12図にお
いて、イ〜ニは各々第11図における検出コイル
12a〜12dの出力、ホ〜トは各々同図におけ
る加算回路35〜37の出力、また、チは同図に
おける加算回路38の出力を各々示している。 Above, the embodiment of the present invention has been described with reference to the case where there are three detection coils.
Of course, it is also possible to make it individual. In this case, the amplitude of the magnetic foreign object detection signal can be made larger than in the case where there are three detection coils. For reference, FIG. 11 shows the circuit configuration when the configuration shown in FIG. 7 is changed to four detection coils, and FIG. 12 shows the waveforms of various parts in this case. In FIG. 12, A to D are the outputs of the detection coils 12a to 12d in FIG. 11, H to H are the outputs of the adder circuits 35 to 37 in the figure, respectively, and H is the output of the adder circuit 38 in the figure. are shown respectively.
なお、前述した第1の実施例において、反転増
幅器15,17の代わりに同相増幅器を用い、ま
た加算回路19,20,30a,30bの代わり
に各々減算回路を用いても全く同一の作用効果を
得ることができる。 In the first embodiment described above, the same effect can be obtained even if in-phase amplifiers are used in place of the inverting amplifiers 15 and 17, and subtraction circuits are used in place of the adder circuits 19, 20, 30a, and 30b. Obtainable.
以上説明したように、この発明によれば少くと
も3個の検出コイルを非磁性材の走行経路に沿つ
て配置したので、磁性異物検出信号の振幅を、従
来に比較し2倍以上とすることができる。また、
この発明によれば、進行波雑音を電気回路によつ
て打消すようにしたので、進行波雑音を略完全に
除去することができる。そして、これらの結果、
この発明による磁性異物検出装置は従来のものに
比較しはるかに優れた磁性異物検出能力を有する
ことができる。 As explained above, according to the present invention, at least three detection coils are arranged along the travel path of the non-magnetic material, so the amplitude of the magnetic foreign object detection signal can be more than doubled compared to the conventional method. Can be done. Also,
According to this invention, since the traveling wave noise is canceled by the electric circuit, the traveling wave noise can be almost completely eliminated. And these results,
The magnetic foreign matter detection device according to the present invention can have a much superior magnetic foreign matter detection ability compared to conventional devices.
第1図は非磁性材中の磁性異物を検出する方法
を説明するための図、第2図は磁性異物検出の際
発生する雑音の周波数成分および磁性異物検出信
号の周波数成分を概念的に示す図、第3図は従来
の磁性異物検出装置の主要部の概略構成を示す
図、第4図、第5図は各々第3図に示す装置の動
作を説明するための波形図、第6図は従来の磁性
異物検出装置の他の構成例を示す図、第7図はこ
の発明の第一の実施例の構成を示すブロツク図、
第8図、第9図、第10図は各々同実施例の動作
を説明するための波形図、第11図はこの発明の
第2の実施例の構成を示すブロツク図、第12図
は同実施例における各部の出力波形を示す波形図
である。
11……銅線(非磁性材)、12a〜12d…
…検出コイル、13,16……演算回路、23…
…鉄片(磁性異物)、26,27……加算・反転
回路、33,38……演算回路。
Figure 1 is a diagram for explaining the method of detecting magnetic foreign matter in non-magnetic materials, and Figure 2 conceptually shows the frequency components of noise generated when detecting magnetic foreign matter and the frequency components of the magnetic foreign matter detection signal. Figures 4 and 5 are waveform diagrams for explaining the operation of the device shown in Figure 3, respectively. 7 is a diagram showing another example of the configuration of a conventional magnetic foreign object detection device, and FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention.
8, 9, and 10 are waveform diagrams for explaining the operation of the same embodiment, FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention, and FIG. 12 is the same. FIG. 3 is a waveform diagram showing output waveforms of each part in the example. 11...Copper wire (non-magnetic material), 12a to 12d...
...Detection coil, 13, 16...Arithmetic circuit, 23...
...Iron piece (magnetic foreign material), 26, 27... Addition/inversion circuit, 33, 38... Arithmetic circuit.
Claims (1)
性材中に混入している磁性異物を、同磁性異物に
よつて生じる前記直流磁界の変化に基づいて検出
する磁性異物検出装置において、 (a) 前記直流磁界中の、前記非磁性材の走行経路
に沿つて、互いに位置をずらして配置された少
なくとも3個の検出コイルと、 (b) 互いに隣り合う2個の前記検出コイルのう
ち、一方の検出コイルの出力を反転し、この反
転出力と他方の検出コイルの出力にとを加算す
る少なくとも2個の演算回路と、 (c) 互いに隣り合う2個の前記検出コイルのう
ち、一方の検出コイルの反転出力および他方の
検出コイルの出力の所定周波数以上の成分を
各々抽出し、この抽出された各成分を各々加算
し、この加算結果を反転して出力する少なくと
も2個の加算反転回路と、 (d) 前記演算回路および前記加算・反転回路の各
出力を加算する加算回路と、 を具備してなる非磁性材中の磁性異物検出装置。[Claims] 1. Magnetism in which a non-magnetic material is run in a DC magnetic field and magnetic foreign matter mixed in the non-magnetic material is detected based on changes in the DC magnetic field caused by the magnetic foreign matter. In the foreign object detection device, (a) at least three detection coils arranged at mutually shifted positions along the travel path of the non-magnetic material in the DC magnetic field; (b) two detection coils adjacent to each other; (c) at least two arithmetic circuits that invert the output of one of the detection coils and add the inverted output to the output of the other detection coil; (c) two of the detection coils adjacent to each other; At least one of the coils, extracting components having a predetermined frequency or higher from the inverted output of one detection coil and the output of the other detection coil, adding each of the extracted components, and inverting and outputting the addition result. A device for detecting magnetic foreign matter in a non-magnetic material, comprising: two adding/inverting circuits; (d) an adding circuit for adding each output of the arithmetic circuit and the adding/inverting circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55136105A JPS5760258A (en) | 1980-09-30 | 1980-09-30 | Detector for magnetic foreign matter in non-magnetic material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55136105A JPS5760258A (en) | 1980-09-30 | 1980-09-30 | Detector for magnetic foreign matter in non-magnetic material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5760258A JPS5760258A (en) | 1982-04-12 |
| JPH0211864B2 true JPH0211864B2 (en) | 1990-03-16 |
Family
ID=15167389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55136105A Granted JPS5760258A (en) | 1980-09-30 | 1980-09-30 | Detector for magnetic foreign matter in non-magnetic material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5760258A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61292548A (en) * | 1985-06-20 | 1986-12-23 | Mitsubishi Metal Corp | Eddy current flaw detector |
| JP2009014351A (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Deed Corp | Magnetic substance detector |
| CN119643324B (en) * | 2025-02-17 | 2025-06-03 | 安徽建筑大学 | In-situ frozen soil cross plate shearing instrument |
-
1980
- 1980-09-30 JP JP55136105A patent/JPS5760258A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5760258A (en) | 1982-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5437979B2 (en) | Wire rope flaw detector | |
| JP2587412B2 (en) | Magnetic detector | |
| JPH0211864B2 (en) | ||
| JPS5940287A (en) | Apparatus for detecting metal | |
| JP2882856B2 (en) | Eddy current flaw detector | |
| JPS6236532B2 (en) | ||
| JP2001296342A (en) | Differential magnetic sensor | |
| JP3098069B2 (en) | Defect detection device in metal | |
| JPS642904B2 (en) | ||
| JPH06148139A (en) | Defect detecting device | |
| SU991285A1 (en) | Electromagnetic acoustic transducer | |
| JPH0125019B2 (en) | ||
| JPS612065A (en) | Eddy current flaw detection equipment | |
| JPS60253892A (en) | Metal detector | |
| JPS589019A (en) | Displacement speed detection device | |
| JPH102815A (en) | Noise reduction type tension detector | |
| JPH08271640A (en) | Metal detection apparatus | |
| JPS59107229A (en) | Torque detector | |
| JPS589018A (en) | Displacement speed detection device | |
| JPS6097411A (en) | Steering signal detector for unmanned carrier | |
| JPS59228175A (en) | High frequency component detection device | |
| JPS60253967A (en) | Eddy current flaw detecting device | |
| JP2590578B2 (en) | Magnetic detector | |
| JPH0229193B2 (en) | ||
| JPH05134054A (en) | Metal detecting apparatus |