CN114829922A - 漏磁检查装置及缺陷检查方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种即使在磁轭的开口部宽的情况下,也不用设置产生强力的磁力的附加的单元,能够实现与磁轭的开口部对应的检查部分的磁通的均匀化的漏磁检查装置及使用了该漏磁检查装置的缺陷检查方法。漏磁检查装置(1)具备:励磁器(2),具有磁轭(4)和磁产生单元(5),所述磁轭(4)在与检查对象物(10)相对的部分具有形成磁极的一对腿部(4a),并且在一对腿部(4a)之间具有开口部(8),所述磁产生单元(5)产生直流磁场并将磁轭(4)磁化;及磁检测器(3),配置在磁轭(4)的开口部(8)。磁轭(4)的开口部(8)的间隔L处于40~600mm的范围内,漏磁检查装置(1)还具有由软磁性体构成的引导板(6),所述引导板(6)从磁轭(4)的一对腿部(4a)分别朝向开口部(8)的中央方向以相互相对的方式突出设置。
Description
技术领域
本发明涉及在磁通穿过检查对象物的内部时检测漏磁通来检测缺陷等的漏磁检查装置、及缺陷检查方法。
背景技术
在制造饮料罐用的镀锡铁皮钢板、汽车用钢板等软磁性的薄钢板(带钢)的生产线中,作为在线且非破坏地检查存在于钢板的表面或内部的缺陷的装置,已知有利用了漏磁通的变化的漏磁检查装置(例如,专利文献1)。该装置在不是软磁性的材质混入于钢板内而作为缺陷存在的情况下,在磁饱和状态下磁通通过钢板内时,缺陷成为对磁通的流动的障碍而磁通从钢板面泄漏,因此检测该漏磁通,判定为缺陷。设为检查对象物的钢板在用于饮料罐时为0.2mm左右,在用于汽车钢板时为0.8mm左右的薄钢板(带钢)。
这样的漏磁检查装置由励磁器(磁化器)和磁检测器构成,所述励磁器使检查对象钢板(带钢)的检查部分的磁通饱和,所述磁检测器检测从该磁化的饱和部分泄漏的磁力线。检查对象钢板内使用直流磁场而成为相当于大致1.7T(特斯拉)的饱和磁通密度。作为进行缺陷检测用的磁检测器,使用线圈式元件、霍尔元件等(例如,专利文献2)。
励磁器是使检查对象钢板产生饱和直流磁场(磁通)的装置,在上述专利文献1中,使用具有呈门型的铁心(励磁磁轭)和卷绕于铁心的线圈的结构作为励磁器,具有在铁心的开口部拥有磁产生器的结构。这样的励磁器通过使直流电流向线圈流动而作为电磁铁发挥作用。而且,也已知使用了永久磁铁作为励磁器的结构(例如专利文献3)。
在一边沿检查对象钢板(带钢)的宽度方向磁化,一边进行基于这样的漏磁检查装置的缺陷检查的情况下(有时称为C方向磁化。),为了减少沿宽度方向配置的励磁器的个数来实现设备费用的低廉化而优选扩宽励磁磁轭的开口部。在该情况下,即便使强力的磁通通过检查对象钢板而要使接近于磁通饱和的(相当于1.7T)磁通进入钢板内,也成为检查部分的中央(磁轭的开口部中央)的磁通密度比磁轭前端部的磁通密度降低的倾向。因此,为了使检查部分的中央的磁通密度成为1.7T左右的状态而需要进一步提高励磁磁轭前端附近的磁通密度。
相对于此,提出了从检查对象钢板的相反侧励磁而极力均匀地使磁通在钢板内流动的技术(非专利文献1)。
另外,为了抑制励磁磁轭的前端附近的杂散磁场,使励磁磁轭的前端附近的磁通下降,提出了将强磁性板设置在励磁磁轭的开口部中央的装置(专利文献4)、除了主励磁磁轭之外还配置有副励磁磁轭的装置(专利文献5)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭56-61645号公报
专利文献2:日本特开2002-195984号公报
专利文献3:日本特开2002-156363号公报
专利文献4:日本特开平8-15227号公报
专利文献5:日本特开平7-22240号公报
非专利文献
非专利文献1:松冈良明,外2名,“基于漏磁通法的非金属夹杂物检测装置的开发(计测/控制特集)”,制铁研究,新日本制铁,1990年10月,第339号p.57~62
发明内容
发明的概要
发明要解决的课题
在非专利文献1的技术中,需要在检查对象钢板的相反侧也设置具有与主要的励磁磁轭相同程度的磁化力的杂散磁场抑制装置,设备费用升高,并且需要宽的设置空间。
专利文献5的技术虽然只要仅在检查对象钢板的单面配置励磁装置即可,但是对于一个检查部分,需要多个励磁装置,设备费用仍高涨。
专利文献4的技术只要将强磁性体的板材设置于励磁磁轭的开口部即可,因此能够使装置结构简易,但是需要将强磁性体的板材保持为从检查对象钢板或励磁磁轭分离了一定程度的状态,可是未记载如何在空间上保持,实现性不明。而且,由于励磁磁轭的开口部的中央部附近的磁通密度的下降的产生不可避免,因此需要强力的励磁器,作为整体而设备费用高涨。
因此,本发明的课题在于提供一种即使在磁轭的开口部宽的情况下,也不用设置产生强力的磁力的附加的单元,能够实现与磁轭的开口部对应的检查部分的磁通的均匀化的漏磁检查装置及使用了该漏磁检查装置的缺陷检查方法。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题,本发明提供以下的(1)~(6)。
(1)一种漏磁检查装置,具备:励磁器,具有磁轭和磁产生单元,所述磁轭在与检查对象物相对的部分具有形成磁极的一对腿部,并且在所述一对腿部之间具有开口部,所述磁产生单元产生直流磁场并将所述磁轭磁化;及磁检测器,配置在所述磁轭的所述开口部,所述漏磁检查装置的特征在于,所述磁轭的所述开口部的间隔L处于40~600mm的范围内,所述漏磁检查装置还具有由软磁性体构成的引导板,所述引导板从所述磁轭的所述一对腿部分别朝向所述开口部的中央方向以相互相对的方式突出设置。
(2)根据上述(1)记载的漏磁检查装置,其特征在于,所述引导板与所述励磁器对所述检查对象物进行磁化的磁化方向平行地设置。
(3)根据上述(1)或(2)记载的漏磁检查装置,其特征在于,所述引导板的突出量W和所述开口部的间隔L满足以下的关系式。
0.1≤W/L≤0.4
(4)根据上述(1)~(3)中任一项记载的漏磁检查装置,其特征在于,在将所述引导板从所述磁轭的所述腿部突出的位置的距所述腿部的前端的距离设为H的情况下,距离H和所述开口部的间隔L满足以下的关系式。
0.05≤H/L≤0.4
(5)根据上述(1)~(4)中任一项记载的漏磁检查装置,其特征在于,所述磁产生单元是卷绕于所述磁轭且通过供给直流电流而与所述磁轭一起构成电磁铁的线圈、或者夹装于所述磁轭的永久磁铁。
(6)一种缺陷检查方法,其特征在于,使用上述(1)~(5)中任一项记载的漏磁检查装置,使作为所述检查对象物的带钢沿着与所述带钢的行进方向正交的方向磁化来检查所述带钢的缺陷。
(7)根据(6)记载的缺陷检查方法,其特征在于,将所述漏磁检查装置沿着所述带钢的宽度方向配置多个。
发明效果
根据本发明,在磁轭的一对腿部设有朝向开口部的中央方向以相互相对的方式突出而由软磁性体构成的引导板,因此腿部的磁通的一部分穿过引导板侧,被导向开口部的中央侧。因此,能够使开口部中央附近的磁通密度增加,即使在设置磁检测器的磁轭的开口部宽的情况下,也不用设置用于产生强力的磁力的附加的单元,能够实现位于磁轭的开口部的检查对象物的检查部分的磁通密度的均匀化。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的漏磁检查装置的概略结构的剖视图。
图2是表示本发明的第二实施方式的漏磁检查装置的概略结构的剖视图。
图3是表示漏磁检查装置的配置例的俯视图。
图4是表示在以往的漏磁检查装置中将开口部的间隔设为120mm时的作为检查对象物的带钢的检查部分的磁通密度分布的图。
图5是表示遵照本发明设有引导板时的磁通的流动的图。
图6是表示设有引导板的实施例的漏磁检查装置中的磁通(磁力线)分布的图。
图7是表示设有引导板的实施例的漏磁检查装置的磁通密度分布的图。
图8是表示将引导板的板厚设为1mm及2mm时以及未设置引导板时的漏磁检查装置的带钢的检查部分的磁通密度分布的图。
图9(a)是表示图2所示的结构的漏磁检查装置的实施例的图,图9(b)是表示图9(a)所示的漏磁检查装置的磁产生单元的图。
图10是表示向钢带赋予的磁通密度分布的图。
图11是表示磁轭的开口部的进深方向中央部的磁通密度分布的图。
具体实施方式
以下,参照附图,说明本发明的实施方式。
<第一实施方式>
图1是表示本发明的第一实施方式的漏磁检查装置的概略结构的剖视图。
[整体结构]
如图1所示,第一实施方式的漏磁检查装置1是检测作为检查对象物的被传送的带钢(薄钢板)10的缺陷的装置,具有励磁器2、磁检测器3、引导板6。
励磁器2具有:以与作为检查对象物的带钢10相对的方式设置的磁轭4;及作为磁产生单元的线圈5。引导板6由软磁性体构成,从磁轭4的一对腿部突出设置。磁轭4在与带钢10相对的部分具有开口部8。磁检测器3设置于开口部8。在此,励磁器2与带钢10相对是指磁轭4的腿部4a的前端部的方向朝向作为检查对象物的带钢10而大致垂直地配置的情况。
[检查对象物]
作为检查对象物即带钢10,可以列举镀锡铁皮钢板、TFS(无锡钢板)、镀锌钢板、镀锌钢板的原板等的软磁性材料,其厚度优选为0.1~3.2mm的范围。更优选为0.1~2.0mm。例如,在用于饮料罐中为0.2mm左右,在用于汽车钢板中为0.8mm左右。
[磁检测器]
磁检测器3是检测从成为磁饱和状态的带钢10泄漏的磁通(磁力线)的结构,可以使用将线圈式元件、霍尔元件等配置多个而成的结构。
[励磁器]
励磁器2通过在磁轭4卷绕作为磁产生单元的线圈5而构成。磁轭4在与作为检查对象物的带钢10相对的部分具有形成磁极的一对腿部4a和将一对腿部4a的基端部连结的呈直线状的中央部4b,磁轭4呈门型(截面为U字(コ字)状)。一对腿部4a在其前端部之间具有开口部8,形成磁极的腿部4a的前端接近带钢10而设置。此时,腿部4a优选以与作为检查对象的带钢10垂直的方式配置。而且,优选以两个腿部4a的前端部与带钢10的距离相同的方式配置。
线圈5通过供给直流电流而产生直流磁场,将磁轭4磁化。即,线圈5通过供给直流电流而与磁轭4一起构成电磁铁。通过增大线圈5的匝数×电流而成为强力的电磁铁,经由磁轭4向带钢10的检查部分供给磁通,使检查部分的磁通密度成为1.7T以上的饱和磁通密度。优选线圈5的匝数关于单侧的腿部4a为400~1,000左右,电流设为2~9A左右。在将磁轭4磁化时,在一对腿部4a的前端形成磁极,一个腿部4a的前端成为N极而另一个腿部4a的前端部成为S极。
磁轭4的材质只要为软磁性体即可。在实用上考虑经济性,优选使用SS400等钢材。磁轭4为了使必要的磁通通过而需要形成为不成为阻力的厚度(图1所示的截面中的磁轭4的腿部4a及中央部4b的厚度),在本实施方式中优选为10~20mm。如果超出必要地增厚,则重量增加。磁轭4的腿部4a的长度可以根据线圈5的匝数而适当选择,设为150~250mm左右。
需要说明的是,励磁器的进深方向的长度(图1的纸面垂直方向的长度)可以根据检查对象物的大小而任意设定。例如,在沿着带钢10的宽度方向磁化的C方向磁化中,励磁器的进深方向的长度只要为40~100mm左右即可。这是因为,在励磁器的进深长度小于40mm的情况下,无法使检查对象物成为均匀的磁饱和状态,检测精度会下降。而且这是因为,在励磁器的进深长度超过100mm的情况下,需要缺陷检测所需以上的励磁能量。
在本实施方式中,优选通过励磁器2,沿着与作为检查对象物的带钢10的行进方向正交的交叉方向(C方向,板宽方向)励磁。对于沿着带钢10的流动方向(行进方向)产生的长的缺陷,通过沿交叉方向励磁而来自缺陷的漏磁通增大,因此沿着交叉方向励磁的情况有效。此时,励磁的方向与带钢10的行进方向所成的角度优选为80°~90°的范围。
在交叉方向励磁的情况下,为了减少沿着作为交叉方向的板宽方向配置的励磁器2的个数来实现设备费用的低廉化而优选扩宽励磁磁轭4的开口部8,从这样的观点出发,在本实施方式中,将开口部8的间隔L设为40~600mm。开口部8的间隔L小于40mm的话,减少沿着板宽方向配置的励磁器2的个数来实现设备费用的低廉化的效果不充分。开口部8的间隔L越大,则在通过一台漏磁检查装置能够覆盖板宽较宽的范围的点上越优选,但是开口部8的间隔L越大,则向带钢10供给的磁通越弱,因此间隔L超过600mm的话,缺陷的检测灵敏度下降。从确保充分的磁通的观点出发,开口部8的间隔L优选为300mm以下。此外,如果开口部8的间隔L大,则一台漏磁检查装置的重量增大,对其进行保持的附带的装置也大型化,因此更优选将开口部的间隔L抑制为200mm以下。间隔L的进一步优选的范围为100~150mm。在检查板宽较宽的带钢的情况下,优选将漏磁检查装置1沿板宽方向设置多台而覆盖板宽整体。
[引导板]
引导板6从磁轭4的一对腿部4a分别朝向开口部8的中央方向以相互相对的方式突出设置。在此,引导板以相互相对的方式突出是指在一个磁轭的腿部设置的引导板朝向另一个腿部的方向突出,并且在所述另一个磁轭的腿部设置的引导板也朝向所述一个腿部的方向突出。引导板6具有将磁轭4的腿部4a的磁通向开口部8的中央侧引导的功能。由此,能够使开口部8的端部的磁通密度下降,使中央部的磁通密度上升,能够使带钢10的检查部分的磁通密度成为均匀的状态。
引导板6的材质只要为软磁性体即可。在实用上考虑经济性,优选使用SS400等钢材。引导板6优选与励磁器2对带钢10进行磁化的磁化方向平行地设置。而且,两个引导板6优选处于大致配置于同一平面内的关系。需要说明的是,引导板6的磁轭4侧的端部紧贴地结合于腿部4a。作为结合方法,除了焊接、钎焊、压接等方法之外,也可以使用螺纹固定、铆紧、压入等方法。而且,作为与磁轭4的腿部4a一体的构件,可以通过机械加工来削出,也可以通过层叠造形来成形。
引导板6优选其突出量W与开口部的间隔L满足0.1≤W/L≤0.4的关系式。这是因为,如果W/L小于0.1,则将磁通向开口部8的中央侧引导的效果减弱,如果大于0.4,则开口部8的端部的附近的磁通密度可能会超出必要地下降。更优选为0.15~0.30。这是能够实现开口部8的磁通密度更加均匀化的缘故。
另外,引导板6从磁轭4的腿部4a突出的位置的距腿部4a的前端的距离设为H的情况下,距离H与开口部8的间隔L优选满足0.05≤H/L≤0.4的关系式。这是因为,如果H/L小于0.05,则磁检测器3与引导板6的前端部接近,由此,因设备的振动等而存在引导板6接近磁检测器3而使磁通密度的均匀性下降的可能性,如果大于0.4,则引导板6与带钢(薄钢板)10之间的距离增大,存在将磁通向开口部8的中央侧引导的效果减弱的情况。更优选为0.1≤H/L≤0.3。
需要说明的是,引导板6优选从开口部8的中央观察时对称配置。
引导板6的形状典型地为长方形,但是没有限定于此,也可以为梯形或扇型等其他的形状。引导板6的板厚优选为1~3mm左右。这是因为,引导板6的板厚小于1mm的话,刚性下降或强度不足。如果板厚过厚,则产生检查装置的重量增加这样的问题。在实用上优选为板厚2mm左右。此外,引导板6的板厚也可以不一样,例如,也可以使用增厚磁轭4侧的板厚而越向内侧突出则越薄的结构。
[磁通密度等]
在漏磁方式中,使用来自励磁器2的直流磁场而使强力的磁通通过带钢10的检查部分,由此使检查部分成为大致1.7T以上的磁通密度,成为磁通饱和状态或接近磁通饱和的状态。腿部4a的前端(N极、S极)与带钢10之间的间隔以大致0.5~7mm的范围设定。
<第二实施方式>
图2是表示本发明的第二实施方式的漏磁检查装置的概略结构的剖视图。
[整体结构]
如图2所示,第二实施方式的漏磁检查装置1′是检测作为检查对象物的被传送的带钢(薄钢板)10的缺陷的结构,具有励磁器2′、磁检测器3、引导板6。
励磁器2′具有:以与作为检查对象物的带钢10相对的方式设置的磁轭4;及作为磁产生单元的永久磁铁11。
在本实施方式中,励磁器2′在设置永久磁铁作为磁产生单元的点上与第一实施方式不同,但是其他的结构与第一实施方式的励磁器2大致同样。而且,磁检测器3及引导板6也与第一实施方式同样地构成。
[励磁器]
励磁器2′具有将永久磁铁11夹装于磁轭4的中央部4b的结构。作为永久磁铁11,选定具有能够使作为检查对象物的带钢10的检查部分磁通饱和的磁力的磁铁。作为这样的磁铁,可以使用钕磁铁、钐钴磁铁、铁素体磁铁、铝镍钴磁铁等任意的永久磁铁。特别适合磁力强的钕磁铁。永久磁铁11可以为一个,但是钕磁铁有时无法制作大的尺寸,在该情况下实施将磁铁增厚为能得到同等的磁通的大小(将多个磁铁沿磁通方向重叠配置)等对策,只要最适地分割配置即可。如图2所示,也可以靠近一对腿部4a地分割成两个来配置。此时,永久磁铁11优选配置成左右对称。这样,通过将永久磁铁11分成两个设置,能够使磁通密度更均匀。永久磁铁11的强度能够通过其厚度(图2中的中央部4b的横向的长度,关于永久磁铁,“厚度”是指磁通流动的方向的长度。)调整。
在本实施方式的情况下,在磁轭4的中央部4b的中途夹装永久磁铁11,这一点与构成作为连续体的第一实施方式的磁轭4不同,但是磁轭的功能与第一实施方式相同。在本实施方式中,永久磁铁11与磁轭4成为一体而构成励磁器2′,励磁器2′整体呈门型(截面为U字(コ字)状)。
磁轭4为了使必要的磁通通过而需要形成为不成为阻力的厚度(关于磁轭的“厚度”是指图2所示的截面中的磁轭4的腿部4a及中央部4b的构件的与磁通流动的方向垂直的方向的厚度。),在本实施方式中优选10~20mm。如果超出必要地变厚,则重量增加。
在第一实施方式那样的电磁铁类型的励磁器2中,作为磁产生单元即线圈5,需要大的结构,而且,为了卷绕线圈5而需要延长磁轭4的腿部4a,但是本实施方式的励磁器2′使用永久磁铁11作为磁产生单元,因此不需要线圈。因此,本实施方式的漏磁检查装置1′与第一实施方式的漏磁检查装置1相比,相应于线圈不存在而重量减轻,磁轭4的腿部4a的长度可以缩短,因此能够小型化。例如,腿部4a的长度可以设为50~100mm左右。
需要说明的是,在如本实施方式那样使用了永久磁铁作为磁产生单元的情况下,在想要切断向检查对象物的磁通时,也可以设置具有副永久磁铁的副励磁器。作为副励磁器,使用具有铝镍钴磁铁那样的容易反转的副永久磁铁、与该副永久磁铁连接的磁轭、卷绕于副永久磁铁的电磁铁线圈的结构,将副励磁器的磁轭以夹着永久磁铁11的方式连接于励磁器2′。副永久磁铁的磁极是在检查时向励磁器2′的磁轭4的腿部4a供给磁通的朝向。如果从该状态开始使直流电流向电磁铁线圈流动而使副永久磁铁的磁极反转,则能够向副励磁器吸取励磁器的磁通,切断从励磁器2′向带钢10供给的磁通。
<缺陷检查方法>
第一实施方式及第二实施方式的缺陷检查方法是使用上述的漏磁检查装置1、1′,使作为检查对象物的带钢10沿着与其行进方向正交的方向磁化而检查带钢10的缺陷的方法。
<基于漏磁检查装置的检查方法及作用/效果>
在第一实施方式及第二实施方式的漏磁检查装置1、1′中,使用励磁器2、2′对作为检查对象物的被传送的带钢10进行励磁(磁化),进行缺陷检查。具体而言,通过磁产生单元(线圈5、永久磁铁11)产生直流磁场,将磁轭4磁化,使强力的磁通从磁轭4向作为检查对象物的被传送的带钢10的检查部分(位于磁轭4的开口部的带钢10的部分)通过。由此,使带钢10的检查部分成为大致1.7T以上的磁通密度,成为磁通饱和状态或接近磁通饱和的状态,通过磁检测器3检测来自检查部分的漏磁通,进行缺陷的检查。
在缺陷检查时,采用使带钢10沿着与其行进方向正交的交叉方向(C方向、板宽方向)磁化的方法。这是因为对于在带钢10的流动方向(行进方向)产生的长的缺陷的检测灵敏度提高的缘故。
在交叉方向励磁的情况下,为了减少沿着作为交叉方向的板宽方向配置的励磁器2、2′的个数来实现设备费用的低廉化而优选扩宽磁轭4的开口部8,从这样的观点出发,如上所述,将开口部8的间隔L扩宽为40~600mm。优选为100~150mm。
在交叉方向励磁的情况下,如图3所示,将使扩宽了间隔L的开口部8沿带钢10的板宽方向一致的多个漏磁检查装置1(1′)在板宽方向上排列配置。此时,如图所示,为了能够检查板宽方向(C方向)的整体而优选排列成两列锯齿状。
这样扩宽了开口部8的间隔L的情况下,在以往的漏磁检查装置中,成为检查部分的中央(磁轭的开口部中央)的磁通不足而检查部分的磁通变得不均匀的倾向。例如,开口部8的间隔L为120mm时的开口部的磁通密度分布如图4所示。从图4可知,与开口部8的中央的磁通密度相比,开口部端部的附近的磁通密度高。即,在将开口部8的中央的带钢10内的磁通密度设为约1.7T的情况下,有时需要将磁轭前端附近的带钢10的磁通密度设为2.0T那样非常高的值。因此,在如第一实施方式那样使用线圈5作为磁产生单元的情况下需要大型的线圈,在如第二实施方式那样使用永久磁铁11作为磁产生单元的情况下,也需要更强力的磁铁。
因此,在本实施方式中,以从磁轭4的一对腿部4a分别朝向开口部8的中央方向而以相互相对的方式突出的方式设置引导板6。由此,如图5所示,在磁轭4的腿部4a流动的磁通的一部分穿过引导板6,被导向开口部8的中央侧。因此,磁轭的腿部的前端附近的磁通密度减少,开口部中央附近的磁通密度增加。由此,即使在开口部8宽的情况下,也不用设置现有技术那样的产生强力的磁力的附加的单元,能够将与励磁器2、2′相对地存在的带钢10的检查部分的磁通密度均匀化为大致1.7T以上。
因此,不需要如以往那样将磁轭的腿部前端的磁通密度设为极高的值(在图4所示的例子中为2.0T),能够实现磁产生单元的小型化、低磁力化。特别是在使用了永久磁铁作为磁产生单元的情况下,通过由永久磁铁产生的小型化效果与由使用了引导板的情况产生的小型化效果的倍增效应,能够使漏磁检查装置比以往小型化。
<其他的适用>
以上,说明了本发明的实施方式,但是这些只不过为例示,不是限制性内容,不脱离本发明的主旨,也可以通过各种方式进行省略、置换、变更。
例如,检查对象物并不局限于带钢,只要是薄的软磁性体就能够适用。而且,关于励磁器的结构,也并不局限于图1、图2所示的结构。
实施例1
在此,使用了图2所示的结构的漏磁检查装置,所述漏磁检查装置中磁轭腿部之间的开口部的间隔为120mm,使用永久磁铁作为磁产生单元,在距磁轭腿部的前端为20mm之处设置了厚度2mm、长度30mm的引导板。引导板从永久磁铁分离了25mm以上。磁轭腿部的前端与作为检查对象物的带钢之间的间隔为3mm。
此时的磁通(磁力线)分布如图6所示,磁通密度分布如图7所示。这些图是将彩色的附图通过黑白表示的图,但是从这些图中确认到磁通从磁轭腿部向引导板流动,磁通在引导板的安装部分饱和的情况。在其他的磁轭部分未观察到磁通的饱和。由此可知,引导板将磁通向开口部的中央引导。
接下来,对于如以上所述构成的引导板的板厚为2mm的漏磁检查装置、除了将引导板的板厚改变为1mm的情况以外同样地构成的漏磁检查装置、除了未设置引导板的情况以外同样地构成的漏磁检查装置,测定了带钢的检查部分的磁通密度。图8示出此时的磁通密度分布。如图8所示,确认到在没有引导板的情况下,存在与开口部中央对应的检查部分的中央的磁通密度下降的倾向,虽然小于1.7T,但是通过设置引导板,检查部分的中央的磁通密度上升,超过1.7T,磁通密度的均匀性升高。而且,引导构件的板厚2mm的情况与1mm的情况相比,使中央的磁通密度上升的效果高,观察到约10mT的上升。而且,在引导板的板厚2mm的情况下,磁轭附近部分的磁通密度的下降看起来显著。根据以上,确认到在引导板的板厚为2mm的情况下,带钢的检查部分的磁通密度的均匀性极高。
这样,确认到通过设置引导板,例如,在检查对象物的相反侧不用设置设有其他的励磁器等产生强力的磁力的附加的单元,能够实现与磁轭的开口部对应的检查部分的磁通密度的均匀化。
需要说明的是,在开口部的间隔比120mm宽的情况下,通过根据开口部的间隔来设计引导板也能够应对。
实施例2
说明使用了图2所示的结构的漏磁检查装置1′的第二实施例。本实施例如图9(a)所示,磁轭4的腿部4a之间的开口部的间隔L为100mm,使用了永久磁铁11作为磁产生单元。在距磁轭4的腿部4a的前端部向上方侧为20mm处,将厚度2mm的引导板6接合于各个磁轭4的腿部4a地设置。引导板6以相互相对的方式配置在同一平面内。引导板6的突出量设为20mm。
磁轭4的腿部4a使用厚度10mm、高度65mm、进深40mm的软磁性钢板,磁轭4的中央部4b也为相同材质并使用了厚度10mm、进深40mm的结构。
作为磁产生单元使用的永久磁铁11为钕磁铁,在磁轭4的中央部4b,靠近磁轭4的腿部4a地分割成两个,左右对称地配置。而且,如图9(b)所示,夹装于磁轭4的永久磁铁11的厚度(磁化方向的长度)在单侧为12mm,以成为左右对称的方式夹装于磁轭4的中央部4b。
上述漏磁检查装置1′以相对于作为检查对象的钢带的传送方向而设为磁轭4的腿部4a之间的开口方向正交的C方向磁化的方式配置。检查对象的钢带为板厚2.0mm的低碳钢。磁轭4的腿部4a的前端与作为检查对象物的带钢之间的距离(间隔)设为2mm。此时,在磁轭4的腿部4a之间的开口部设置的磁检测器(在图9(a)中未图示)对应于开口部的中央部而配置于宽度80mm的范围。磁检测器为霍尔元件。
图10示出向钢带赋予的磁通密度分布(引导板未图示)。在磁轭的开口部,能够在大范围内均匀地赋予1.7T。特别是可知在配置有磁检测器的宽度80mm的范围内能够确保均匀的磁通密度。图11示出磁轭的开口部的进深方向中央部的磁通密度。可知能均匀地赋予磁通密度,能确保对于通过磁检测器检测漏磁通而言充分的磁通。
标号说明
1、1′ 漏磁检查装置
2、2′ 励磁器
3 磁检测器
4 磁轭
4a 腿部
4b 中央部
5 线圈
6 引导板
10 带钢(检查对象物)
11 永久磁铁。
Claims (7)
1.一种漏磁检查装置,具备:
励磁器,具有磁轭和磁产生单元,所述磁轭在与检查对象物相对的部分具有形成磁极的一对腿部,并且在所述一对腿部之间具有开口部,所述磁产生单元产生直流磁场并将所述磁轭磁化;及
磁检测器,配置在所述磁轭的所述开口部,
所述漏磁检查装置的特征在于,
所述磁轭的所述开口部的间隔L处于40~600mm的范围内,
所述漏磁检查装置还具有由软磁性体构成的引导板,所述引导板从所述磁轭的所述一对腿部分别朝向所述开口部的中央方向以相互相对的方式突出设置。
2.根据权利要求1所述的漏磁检查装置,其特征在于,
所述引导板与所述励磁器对所述检查对象物进行磁化的磁化方向平行地设置。
3.根据权利要求1或2所述的漏磁检查装置,其特征在于,
所述引导板的突出量W和所述开口部的间隔L满足以下的关系式,
0.1≤W/L≤0.4。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的漏磁检查装置,其特征在于,
在将所述引导板从所述磁轭的所述腿部突出的位置距所述腿部的前端的距离设为H的情况下,距离H和所述开口部的间隔L满足以下的关系式,
0.05≤H/L≤0.4。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的漏磁检查装置,其特征在于,
所述磁产生单元是通过卷绕于所述磁轭且被供给直流电流而与所述磁轭一起构成电磁铁的线圈、或者夹装于所述磁轭的永久磁铁。
6.一种缺陷检查方法,其特征在于,
使用权利要求1~5中任一项所述的漏磁检查装置,使作为所述检查对象物的带钢沿着与所述带钢的行进方向正交的方向磁化来检查所述带钢的缺陷。
7.根据权利要求6所述的缺陷检查方法,其特征在于,
将所述漏磁检查装置沿着所述带钢的宽度方向配置多个。
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