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JPH0344669B2 - - Google Patents
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JPH0344669B2 - - Google Patents

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JPH0344669B2
JPH0344669B2 JP60135160A JP13516085A JPH0344669B2 JP H0344669 B2 JPH0344669 B2 JP H0344669B2 JP 60135160 A JP60135160 A JP 60135160A JP 13516085 A JP13516085 A JP 13516085A JP H0344669 B2 JPH0344669 B2 JP H0344669B2
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JP
Japan
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bridge
eddy current
coils
conductor
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JP60135160A
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Takashi Nogami
Akio Ueno
Akihiro Kakimoto
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Mitsubishi Materials Corp
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Mitsubishi Materials Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、金属材の傷や混入している異物を
検出する渦流探傷装置に関する。
「従来の技術」 銅線(金属材)等の製造工程においては、銅線
中に鉄片等の異物が混入していたり、傷が生じて
いたりすると、これが各伸線工程等における断線
の原因となつて好ましくない。したがつて、各伸
線工程に入る前に予め異物の有無や、傷の有無を
検査することが必要である。
従来、渦流探傷装置としては、第4図に示すよ
うに、銅線1を検出用のコイルLa,Lb内に貫通
走行させ、かつ、コイルLa,Lbを第5図に示す
交流ブリツジ回路の2辺として結線し、このブリ
ツジ回路の端子B,D間の出力信号に基づいて傷
や異物の検出を行うものが開発されている。この
装置の検出原理は、以下の通りである。すなわ
ち、コイルLa,Lb中を通過している銅線1内に
傷や異物がない場合は、端子B,D間の出力信号
がゼロバランスするように予めブリツジ回路を調
整しておき、コイルLa,Lb中を傷や異物が通過
した場合は、この通過による銅線1内の渦電流変
化によつて上記ゼロバランスがくずれ、検出信号
が出力されるようにしている。また、交流ブリツ
ジのゼロバランス調整は、コイルLa,Lb内の銅
線1を静止させた状態において行なつている。
「発明が解決しようとする問題点」 ところで、銅線1が静止している状態におい
て、コイルLa,Lbに発生する磁界は、コイル長
に対応して第6図に実線で示すような磁界分布と
なるが、銅線1が走行している状態においては、
ドラツグ効果により分布曲線のすそ部分が搬送速
度に応じて走行方向に伸び、図に破線で示すよう
な磁界分布となる。すなわち、ゼロバランス調整
を行う銅線静止時と、検出を行う銅線走行時とで
は、コイルLa,Lbにおける磁界分布が異なつて
しまう。
そして、上記ドラツグ効果による磁界分布のず
れによつて、コイルLaとLbの付近に発生する渦
電流の変化が異なり、この結果、搬送速度が速い
場合は、銅線1の欠陥のない部分が通過した場合
でも、交流ブリツジのゼロバランスがくずれて、
異常検出信号が出力されてしまうことがある。
すなわち、従来の渦流探傷装置においては、ド
ラツグ効果の影響を受けて誤動作し易いという欠
点があり、特に、銅線1が高速搬送されるとドラ
ツグ効果の影響もより大となつて問題であつた。
また、従来の渦流探傷装置においては、搬送され
る銅線1にブレが発生すると、検出信号がこのブ
レによる影響を直接受けてしまうため、SN比が
悪化するという問題があつた。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもの
で、ドラツグ効果の影響および被検査材のブレの
影響を受けず、極めてSN比の高い渦流探傷装置
を提供することを目的としている。
「問題点を解決するための手段」 この発明は上述した問題点を解決するために、
検出用コイル内を貫通送行する導体内に、前記検
出用コイルによつて渦電流を発生させ、この渦電
流の変化から前記導体の不良部分を検出する渦流
探傷装置において、前記導体の長さ方向に沿つて
設けられる1対の検出用コイルをブリツジの2辺
とし、前記導体内の渦電流が変化すると前記ブリ
ツジの平衡がくずれて検出信号を出力する第1、
第2の交流ブリツジ回路と、前記各交流ブリツジ
回路の検出信号を逆極性で加算する演算回路とを
具備し、前記第1、第2の交流ブリツジ回路の各
検出用コイルを前記導体の長さ方向に沿つて順次
配置するとともに、前記第1の交流ブリツジ回路
の検出用コイル対と前記第2の交流ブリツジ回路
の検出用コイル対との間の距離を可変としたこと
を特徴としている。
「作用」 上記各検出コイルの付近において同様の渦電流
変化が同時に発生した場合は、前記演算回路の加
算結果が0となつてこの変化が無視され、一方、
上記各検出コイルの付近において時間差を有して
渦電流が変化した場合は、前記演算回路の加算結
果が0とならず、渦電流変化に対応した信号が出
力される。
「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の実施例につい
て説明する。
第1図は、この発明の一実施例の構成を示すブ
ロツク図である。図において、5は第5図に示す
交流ブリツジ回路と同様のブリツジ回路であり、
検出コイルL1,L2内を銅線1が貫通している。
この場合、検出コイルL1,L2は各々第5図に示
す検出コイルLa,Lbと同様の検出コイルである。
また、6は交流ブリツジ回路5と同様の交流ブリ
ツジ回路であり、第5図に示す検出コイルLa,
Lbと同様の検出コイルL3,L4を有している。こ
の場合、検出コイルL1,L2間の距離l1および検出
コイルL3,L4間の距離l2は、各々予め所定の距離
に設定されているが(l1=l2の場合もある)、検出
コイルL2,L3間の距離l0は可変となつており、任
意の距離に調整できるようになつている。すなわ
ち、2組の検出コイル対の間隔が調整可能となつ
ている。また、交流ブリツジ回路5の出力信号を
(jωL1−jωL2)とすれば、交流ブリツジ回路6の
出力信号は−(jωL3−jωL4)となるように、ま
た、交流ブリツジ回路5の出力信号を(jωL2
jωL1)とすれば、交流ブリツジ回路6の出力信
号は−(jωL4−jωL3)となるように設定されてい
る。そして、演算回路7は交流ブリツジ回路5と
6の検出信号を加算し、この加算信号を出力す
る。すなわち、演算回路7においては、交流ブリ
ツジ5,6の各出力信号が逆極性で加算されるこ
とになる。また、上記交流ブリツジ回路5,6
は、第5図に示す交流ブリツジ回路と同様に、銅
線1が静止している状態において、ゼロバランス
調整が行われている。
次に、上述した構成によるこの実施例の動作を
説明する。
まず、銅線1の欠陥のない部分がコイルL1
L4を通過している時は、ドラツグ効果の影響が
ないとすれば交流ブリツジ回路5,6の出力信号
はともに0となるから、演算回路の出力信号も0
となる。しかしながら、ドラツグ効果の影響があ
る場合は、交流ブリツジ回路5,6のゼロバラン
スがくずれるため、その出力信号はドラツグ効果
に応じた大きさの信号となる。この場合、銅線1
の速度は、コイルL1,L2付近においても、コイ
ルL3,L4付近においても等しいから、ドラツグ
効果の影響による交流ブリツジ回路5,6の出力
信号の絶対値は共に等しくΔvとなる。したがつ
て、演算回路7の各入力端には各々Δvおよび−
Δvなる電圧が印加され、この結果、Δv+(−Δv)
なる演算が行われ、その出力信号はドラツグ効果
の影響を受けずに0となる。
また、銅線1の搬送振動(ブレ)の影響につい
て、考察して見ると、搬送振動の状態は銅線1の
どの部分においても一様であるから、コイルL1
L2付近の銅線の振動と、コイルL3,L4付近の銅
線の振動とは同様の振動となり、この結果、搬送
振動の影響による交流ブリツジ回路5,6の出力
信号は、常にその大きさが等しくなる。すなわ
ち、演算回路7の両入力端に印加される電圧は、
上述した場合と同様に、大きさが等しく極性が反
対の電圧となり、この結果、演算回路7の出力信
号は搬送振動の影響を受けずに0となる。
上述のように、この実施例においては、演算回
路7の出力信号がドラツグ効果や搬送振動の影響
を受けないから、銅線1の欠陥のない部分がコイ
ルL1〜コイルL4を通過する際は、演算回路7の
出力信号は常に0に安定する。
次に、銅線1の欠陥部分がコイルL1〜コイル
L4を通過する際の動作について説明する。
銅線1は、第1図に示す実線矢印の方向に搬送
されるから、欠陥部分は、コイルL1→コイルL2
→コイルL3→コイルL4なる順で通過していく。
そして、欠陥部分が通過しているコイルにおいて
は、渦電流変化によるインピーダンス変化が起こ
り、この結果、交流ブリツジ回路5または交流ブ
リツジ回路6のゼロバランスがくずれ、各交流ブ
リツジ回路5,6からはインピーダンス変化に対
応する電圧値の検出信号が出力される。この場
合、各コイルのインピーダンス変化は同時には発
生せず、上記通過順にしたがつて順次発生するか
ら、演算回路7の両入力端に逆極性同電圧が供給
されることはなく、この結果、演算回路7からは
欠陥の通過に対応する検出信号が出力される。こ
こで、第2図に欠陥の通過に対応する交流ブリツ
ジ回路5,6の出力信号および演算回路7の出力
信号の一例を示す。第2図において、イ,ハは
各々コイルL1,L2およびコイルL3,L4の位置を
示し、ロ,ニは各々交流ブリツジ回路5,6の出
力信号を示し、また、ホは演算回路7の出力信号
を示している。この図に示すように、欠陥部分が
左から右へ通過すると、まず、交流ブリツジ回路
5から正弦波状の検出信号が出力され、次いで、
交流ブリツジ回路6から前記検出信号とは逆極性
の正弦波状検出信号が交流ブリツジ回路5の出力
信号に対し一部重複して出力される。そして、演
算回路7の出力信号は、第2図ロ,ニに示す波形
の合成波形となるから、同図ホに示すように、比
較的波高値の高い信号(SN比の高い信号)とな
る。この場合、銅線搬送速度に対応するドラツグ
効果の影響があると、交流ブリツジ回路5,6の
出力信号が、各々第2図ロ,ニに破線で示すよう
に変化する。したがつて、交流ブリツジ回路5,
6の出力波形の重複部に対応する演算回路7の出
力信号波形は、同図ホに破線で示すように変化す
る。すなわち、銅線搬送速度に応じて演算回路7
の出力信号波形が変化する。そして、この実施例
においては、検出コイルL2,L3間の距離l0を、演
算回路7の出力信号のSN比が最も高くなるよう
に調整するようにしている。したがつて、この実
施例においては、どのような銅線搬送速度に対し
ても、常に最良のSN比を実現することができる
利点がある。この場合、銅線搬送速度は、一般に
そのシステムによつて所定の速度に定められてい
るから、上述した距離l0の調整は、初期設定時に
1度だけ行えばよい。
なお、上述した実施例は一対の検出用コイルを
2組設けたが、例えば、第3図に示すように4組
設けてもよい。この第3図に示す10,11は、
各々交流ブリツジ回路5,6と同様に構成されて
いる交流ブリツジ回路であり、12,13は各々
演算回路7と同様に構成されている演算回路であ
る。なお、コイルL1〜L4、交流ブリツジ回路5,
6および演算回路7で補正検出手段20が構成さ
れ、コイルL5〜L8、交流ブリツジ回路10,1
1および演算回路12で補正検出手段21が構成
されている。
そして、上述した構成によれば、仮に演算回路
7,12で同相の誤差が発生したとしても、この
誤差が演算回路13によつて相殺されるので、
SN比が極めて高くなる利点が得られる。また、
同様の原理により、検出用コイルの数をさらに増
やせば、SN比をさらに向上させることができる。
「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、検出
用コイル内を貫通送行する導体内に、前記検出用
コイルによつて渦電流を発生させ、この渦電流の
変化から前記導体の不良部分を検出する渦流探傷
装置において、前記導体の長さ方向に沿つて設け
られる1対の検出用コイルをブリツジの2辺と
し、前記導体内の渦電流が変化すると前記ブリツ
ジの平衡がくずれて検出信号を出力する第1、第
2の交流ブリツジ回路と、前記各交流ブリツジ回
路の検出信号を逆極性で加算する演算回路とを具
備し、前記第1、第2の交流ブリツジ回路の各検
出用コイルを前記導体の長さ方向に沿つて順次配
置するとともに、前記第1の交流ブリツジ回路の
検出用コイル対と前記第2の交流ブリツジ回路の
検出用コイル対との間の距離を可変としたことを
特徴としたので、ドラツグ効果の影響、および被
検査材(導体)の搬送振動の影響を受けず、極め
てSN比の高い渦流探傷装置を提供することがで
きる。検出用コイル対の間隔を調整することがで
きるので、導体の搬送速度に応じてSN比を最も
高く調整することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロ
ツク図、第2図は同実施例における欠陥検出時の
波形を示す波形図、第3図は同実施例の一変形例
の構成を示すブロツク図、第4図は従来の渦流探
傷装置の構成を示す概略構成図、第5図は交流ブ
リツジ回路の構成を示す回路図、第6図は検出用
コイルの磁気分布を示す特性図である。 1……銅線(導体)、5,6,10,11……
交流ブリツジ回路(第1、第2の交流ブリツジ回
路)、7,12……演算回路、20,21……補
正検出手段、L1,L2……コイル(検出用コイル
対)、L3,L4……コイル(検出用コイル対)、L5
L6……コイル(検出用コイル対)、L7,L8……コ
イル(検出用コイル対)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 検出用コイル内を貫通送行する導体内に、前
    記検出用コイルによつて渦電流を発生させ、この
    渦電流の変化から前記導体の不良部分を検出する
    渦流探傷装置において、 前記導体の長さ方向に沿つて設けられる1対の
    検出用コイルをブリツジの2辺とし、前記導体内
    の渦電流が変化すると前記ブリツジの平衡がくず
    れて検出信号を出力する第1、第2の交流ブリツ
    ジ回路と、 前記各交流ブリツジ回路の検出信号を逆極性で
    加算する演算回路とを具備し、 前記第1、第2の交流ブリツジ回路の各検出用
    コイルを前記導体の長さ方向に沿つて順次配置す
    るとともに、前記第1の交流ブリツジ回路の検出
    用コイル対と前記第2の交流ブリツジ回路の検出
    用コイル対との間の距離を可変としたことを特徴
    とする渦流探傷装置。
JP60135160A 1985-06-20 1985-06-20 渦流探傷装置 Granted JPS61292549A (ja)

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JP60135160A JPS61292549A (ja) 1985-06-20 1985-06-20 渦流探傷装置

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JPS61292549A JPS61292549A (ja) 1986-12-23
JPH0344669B2 true JPH0344669B2 (ja) 1991-07-08

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4935346A (en) 1986-08-13 1990-06-19 Lifescan, Inc. Minimum procedure system for the determination of analytes
FR2663115B1 (fr) * 1990-06-08 1994-04-15 Framatome Procede et dispositif de controle de l'epaisseur et de la cohesion de l'interface d'un tube duplex.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52111785A (en) * 1976-03-17 1977-09-19 Toshiba Corp Flaw detector

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