专利名称：表面特性评价装置及表面特性评价方法
技术领域：
本发明涉及一种表面特性评价装置及表面特性评价方法，尤其是，涉及一种对被检对象的残余应力、硬度等表面特性进行评价的表面特性评价装置及表面特性评价方法。
背景技术：
在使用于汽车零件等的齿轮、轴等钢材产品中，为了提高耐磨性、提高疲劳强度等，进行有利用热处理、氮化处理等的表面固化、喷丸处理等表面处理。以往，这些产品的表面处理后的残余应力、硬度等表面特性的评价是通过以抽取方式进行破坏检测来进行的。因此，存在有下述问题:不能够直接检测所有产品、由于是破坏检测因此进行了检测的产品不能使用等。因此，能够无损地检测产品的表面特性的装置的开发请求正在增加。作为这种装置，例如，在日本特开2008 — 2973号公报中，公开有如下的喷丸处理面的无损检测装置:一边使具备配置在喷丸处理面上方的线圈的检测电路的频率发生变化，一边向检测电路输入交流信号，并使用检测电路上的阻抗的频率响应特性来检测在检测对象中的残余应力的产生状态。

发明内容
发明要解决的问题但是，如上述的技术，存在下述这样的问题:由于在将开磁路结构的线圈配置在喷丸处理面的上方的检测装置中，被检对象与传感器之间的磁性的衰减、泄漏较大，因此检测灵敏度和测量值的再现性降低。另外，还存在下述这样的问题:由于使用一边改变频率一边输入交流信号来求得阻抗的频率响应特性的方法，因此磁性对被检对象的渗透深度变化，而不能够准确地掌握在深度方向上具有分布的表面特性。因此，本发明的目的在于提供一种能够无损且高精度地对进行了热处理、氮化处理、喷丸处理等表面处理的被检对象的表面特性进行评价的表面特性评价装置及表面特性评价方法。用于解决问题的方案为了达成上述的目的，本发明是一种对被检对象的表面特性进行评价的表面特性评价装置，其特征在于，该表面特性评价装置具有:磁传感器，其包括由磁性体构成的芯体和卷绕于该芯体的线圈，该磁传感器用于检测被检对象的表面的磁特性；电力供给部件，其用于向该磁传感器的线圈供给交流电力；信号检测部件，其用于检测与利用磁传感器检测出的被检对象的表面的磁特性相对应的表面特性信号；存储部件，其用于存储表示被预先设定的表面特性信号与被检对象的表面特性之间的关系的值；以及表面特性计算部件，其用于根据存储在该存储部件中的值和利用信号检测部件检测出的表面特性信号计算被检对象的表面特性，电力供给部件向磁传感器的线圈供给恒定频率的交流电力，由此，磁传感器的芯体被励磁并且与被检对象的表面形成闭磁路。
采用这样构成的本发明，能够利用从电力供给部件供给交流电力的磁传感器来检测被检对象的表面的磁特性，在信号检测部件中检测与利用磁传感器检测出的被检对象的表面的磁特性相对应的表面特性信号，利用表面特性计算部件，根据存储在存储部件中的表示被预先设定的表面特性信号与被检对象的表面特性之间的关系的值和表面特性信号，计算被检对象的表面特性。磁传感器的芯体与被检对象的表面形成闭磁路，因而能够防止被检对象与磁传感器之间的磁性的衰减、泄漏。由此，能够增强表面特性信号的强度，能够提高磁传感器的磁特性的检测灵敏度，因而能够无损且高精度地对被检对象的表面特性进行评价。另外，由于通过向线圈供给恒定频率的交流电力，从而对被检对象的表面特性进行评价，因此能够使磁性对被检对象的渗透深度保持恒定，因而还能够准确地掌握在深度方向上具有分布的表面特性。在此，“计算表面特性”是包括不仅通过计算残余应力、硬度等的绝对值，还通过计算表面特性信号是否相对于基准值处于规定的范围内从而对表面特性进行评价的情况的概念。在本发明中，优选的是，表示被预先设定的表面特性信号与被检对象的表面特性之间的关系的值为表示表面特性信号与被检对象之间的对应关系的标准曲线。采用如此构成的本发明，能够计算被检物的表面特性(例如，实施了氮化处理时的氮化层的厚度、实施了喷丸处理时的压缩残余应力的深度等)。在本发明中，优选的是，表示被预先设定的表面特性信号与被检对象的表面特性之间的关系的值为具有规定的表面特性的基准试样中的表示表面特性信号的基准值。采用如此构成的本发明，通过计算测量出的表面特性信号与该基准值之间的差值，从而能够进行被检物的好坏判定(例如，实施了氮化处理时的氮化层的厚度、实施了喷丸处理时的压缩残余应力的深度等是否充足)。在本发明中，优选的是，磁传感器的芯体能够沿着被检对象的表面形状与被检对象接触。采用如此构成的本发明，由于磁传感器的芯体能够沿着被检对象的表面形状与被检对象接触，因此能够通过使芯体与被检对象的表面相接触从而防止被检对象与磁传感器之间的磁性的衰减、泄漏。由此，能够增强表面特性信号的强度，能够提高磁传感器的磁特性的检测灵敏度。在本发明中，优选的是，磁传感器的芯体能够配置为该芯体与被检对象的表面之间的距离呈3.0mm以下。采用如此构成的本发明，如被检对象为强磁性体的情况，在利用磁传感器检测出的磁特性的检测信号较强的情况下，能够配置为芯体与被检对象的表面之间的距离呈
3.0mm以下，因而能够由磁传感器和被检对象的表面来形成闭磁路，获得强度充足的磁检测信号，因而能够无损且高精度地对被检对象的表面特性进行评价。在本发明中，优选的是，磁传感器的芯体能够配置为该芯体与被检对象的表面之间的距离呈0.3mm以下。采用如此构成的本发明，能够配置为芯体与被检对象的表面之间的距离呈0.3mm以下，因而即使在测量磁特性的检测信号较弱的被检对象的情况下，也能够无损且高精度地对被检对象的表面特性进行评价。在本发明中，优选的是，磁传感器的芯体由强磁性体形成。采用如此构成的本发明，磁传感器的芯体由强磁性体形成，因而能够提高芯体内部的磁通密度,能够提高S/N比(S:渗透至被检对象的磁性，N:漏磁)，因而能够提高磁传感器的磁特性的检测灵敏度。在本发明中，优选的是，磁传感器的芯体形成为中央的腿部供线圈卷绕的E字型芯体。采用如此构成的本发明，线圈被芯体夹住，因而能够有效地抑制磁性的泄漏，易于形成闭磁路。在本发明中，优选的是，磁传感器的芯体包括:圆柱部，其被线圈卷绕；以及圆管部，其围绕该圆柱部配置且其一端被基部封闭，圆柱部配置在圆管部的轴心且圆柱部的一端与圆管部的基部相连接。采用如此构成的本发明，线圈被芯体包围，因而能够有效地抑制磁性的泄漏，易于形成闭磁路。另外，芯体的制造比较容易且成本较低。为了达成上述的目的，本发明是一种对被检对象的表面特性进行评价的表面特性评价方法，其特征在于，该表面特性评价方法具有以下工序:准备包括由磁性体构成的芯体和卷绕于该芯体的线圈并检测被检对象的表面的磁特性的磁传感器；向该磁传感器的线圈供给恒定频率的交流电力，由此对磁传感器的芯体进行励磁并且与被检对象的表面形成闭磁路；检测与利用磁传感器检测出的被检对象的表面的磁特性相对应的表面特性信号；存储表示被预先设定的表面特性信号与被检对象的表面特性之间的关系的值；以及根据该被存储的关系和利用信号检测部件检测出的表面特性信号，计算被检对象的表面特性。


图1是表示本发明的实施方式的表面特性评价装置的框图。图2是表示本发明的实施方式的表面特性评价装置的磁传感器的说明图。图3是分别表示本发明的实施方式的表面特性评价装置的磁传感器的多个变更例的立体图。图4是表示在本发明的实施例1中进行了喷丸处理的钢材中的残余应力的深度方向上的分布的图表。图5是表示本发明的实施例1中进行了喷丸处理的钢材中的残余奥氏体量的深度方向上的分布的图表。图6是表示本发明的实施例2中的硬度与表面特性信号的电压值之间的关系的图表。图7是表示本发明的实施例4中的氮化层的厚度与表面特性信号的电压值之间的关系的图表。
具体实施例方式以下，参照附图，说明本发明的实施方式的表面特性评价装置。如图1所示，本发明的实施方式的表面特性评价装置I包括:磁传感器10，其用于检测被检对象的表面的磁导率变化、反磁致伸缩效应等磁特性并输出磁检测信号；电力供给部件20，其用于向该磁传感器10供给交流电力；信号检测部件21，其用于从利用磁传感器10检测出的磁检测信号中提取和检测与被检对象的表面的磁特性相对应的表面特性信号；表面特性计算部件22，其用于根据利用该信号检测部件21获得的表面特性信号计算残余应力、硬度等被检对象的表面特性；以及存储部件23，其用于存储表示被预先设定的表面特性信号与利用信号检测部件检测出的表面特性之间的关系的值，具体地说，用于存储表示表面特性信号与表面特性之间的关系的标准曲线以及使用硬度、残余应力等表面特性已知的基准试样来预先获得的表面特性信号(基准值)。另外，还包括用于显示利用表面特性计算部件22计算出的表面特性的显示画面、声音输出装置等显示部件24。此外，表面特性评价装置I例如能够包括放大器等其他结构部件。在此，“表面特性”是指被检对象的表面附近且到达受到表面处理的影响的规定深度的特性，“表面的磁特性”是表示被磁传感器10激励的磁性渗透至被检测的被检对象的规定深度的区域处的磁特性。信号检测部件21包括:同步检波器21a，其同步检测从磁传感器10输出的磁检测信号；以及低通滤波器21b，其从同步检波器21a的检波输出中提取与被检对象的表面的磁特性相对应的表面特性信号。磁传感器10呈能够由磁传感器10和被检对象的表面来形成闭磁路的形状。在此，作为这种磁传感器的一个例子，说明具备E字型芯体的磁传感器。E字型芯体的制造比较容易且成本低。如图2所示，磁传感器10由E字型芯体11和线圈12构成，其中，该E字型芯体11由磁性体构成。芯体11由以下部分构成:中央的腿部Ila ;腿部llb、llc，其配置在腿部Ila的两侧；以及基部I ld，其面对被检对象30的表面30a地配置。腿部I la、I lb、I Ic的一端各自连结于基部lid。芯体11以从基部Ild朝向表面30a呈E字型的方式竖立设置。线圈12被卷绕于腿部11a。在此，芯体11优选由强磁性体形成，在该情况下，能够提高芯体11内部的磁通密度，能够提高S/N比(S:渗透至钢材的磁性，N:漏磁)，因而能够提高磁传感器10的磁特性的检测灵敏度。作为强磁性体，能够列举出例如铁、超导磁合金、坡莫合金、硅钢、铁素体(Mn — Zn类、Ni — Zn类)、羰基铁粉、钥坡莫合金、山达斯特合金等。磁传感器10以腿部I la、I lb、I Ic各自的前端部能够与被检对象30的表面30a相接触的方式形成。例如，在被检对象30为平板的情况下，磁传感器10以腿部11a、lib、Ilc的顶端部处于同一个平面的方式形成。接着，说明利用表面特性评价装置I来评价被检对象的表面特性的表面特性评价方法。在此，以利用氮化处理在表面30a附近形成了化合物层30b的钢材作为被检对象30的例子进行说明。首先，以使腿部I la、I lb、I Ic与被检对象30的表面30a相接触的方式配置磁传感器10。此外，在本实施方式中的“接触”还包括腿部lla、llb、llc中的至少一部分与被检对象30的表面30a相接触的情况(例如，由于该表面30a的形状、磁传感器10的制造上的误差等，该腿部lla、llb、llc的整体与该表面30a未紧贴的情况等)。通过以使磁传感器10与被检对象30的表面30a相接触的方式配置该磁传感器，从而能够防止在被检对象30与磁传感器10之间的磁性的衰减、泄漏。由此，能够增强表面特性信号的强度，能够提高磁传感器10的磁特性的检测灵敏度。若能够由磁传感器10和被检对象30的表面(化合物层30b)来形成闭磁路，获得强度充足的磁检测信号，则也可以不使磁传感器10与被检对象30的表面30a相接触。在此，磁传感器10与被检对象30的表面之间的距离优选为3.0mm以下，更优选的是0.3mm以下。在磁检测信号较弱的材料的情况下，为了获得充足的磁检测信号的强度优选将该距离设为0.3mm以下。在被检对象30例如是像强磁性体那样磁检测信号较强的材料的情况下，能够利用磁传感器10获得充足的磁检测信号的强度，因而能够将该距离设为3.0mm以下。此外，也可以与被检对象物30的形状相匹配地变更磁传感器10相对于被检对象物30的配置方向。具体地，在被检对象物30为曲面的情况下，例如，如后述的图3的(D)所示，在被检对象物30为圆柱形状的情况下，沿着圆柱形状的长度方向配置磁传感器10较好。通过将磁传感器10与被检对象30的表面之间的距离设定得与获得了标准曲线、基准值时的距离相同，从而能够排除由提离导致的表面特性信号的变动误差。通过以非接触的方式进行评价，从而，例如能够一边输送被检对象30 —边在不需要使该被检对象30停止的情况下进行测量，因而能够缩短检测所需的时间。接着，若利用电力供给部件20向线圈12供给规定频率的交流电力，则在芯体11产生交流磁场H，根据频率，磁性渗透至被检对象30的化合物层30b的规定深度，由腿部IlaUlc及到达被检对象30的化合物层30b的规定深度处的区域形成闭磁路。由于与线圈12交链的交流磁场H根据渗透了磁性的化合物层30b的磁特性而变化，因此能够利用线圈12检测与化合物层30b的特性(表面特性)相对应的磁特性。而且，将根据表面特性而变化的磁导率、根据反磁致伸缩效应产生的磁量变化作为磁检测信号从线圈12向信号检测部件21输出。在表面特性与磁特性之间的关系中，例如，若表面进行了固化、或者形成了化合物层则磁导率降低。在利用喷丸处理等施加了压缩的残余应力时，由于反磁致伸缩效应而导致磁导率降低。由于当磁导率降低时磁电路中的磁量减少，因此磁检测信号的强度降低。根据被检对象30的材料、评价的特性、评价的深度等适当设定交流电力的频率。例如，能够设定为对从钢材的最表层面至100 μ m 200 μ m的深度集中渗透磁性。在信号检测部件21中，根据从磁传感器10输入的磁检测信号，将与被检对象30的表面30a的磁特性(化合物层30b的磁特性)相对应的表面特性信号作为电压信号进行检测。从磁传感器10输入的磁检测信号被输入到同步检波器21a中，在同步检波器21a中，根据与利用电力供给部件20向线圈12供给的交流电力相同频率的载波来进行检波。同步检波器21a的检波输出被输出至低通滤波器21b，在低通滤波器21b中将与被检对象30的表面30a的磁特性相对应的表面特性信号作为电压信号从检波输出中提取,输出至表面特性计算部件22。表面特性计算部件22根据利用信号检测部件21获得的信号，计算残余应力、硬度等被检对象30的表面特性。表面特性计算部件22能够根据作为电压与表面特性之间的关系存储在存储部件23中的标准曲线，计算硬度、残余应力值等。在此，在作为管理被检对象30的表面特性的值而仅使用表面特性信号的电压值就足够的情况下，也可以不进行根据标准曲线的表面特性的计算。表面特性计算部件22也能够根据计算出的表面特性是否在规定的范围内来进行好坏判定。另外，还可以根据表示规定的表面特性的基准试样的表面特性信号(基准值)与测量出的表面特性信号之间的差值来进行好坏判定。在该情况下，首先，准备表示规定的表面特性的基准试样并预先测量表面特性信号，将其作为基准值存储在存储部件23中。表面特性计算部件22计算该基准值与测量出的表面特性信号之间的差值，根据表面特性信号是否在规定的范围内来进行好坏判定。例如，在欲将被检对象30的表面的硬度管理为H土 α时，作为基准试样使用硬度H的试样来设定基准值，将与α相对应的表面特性信号的差值设定为阈值，在计算出的差值超过了阈值时判定为不良。利用表面特性计算部件22计算出的表面特性、判定结果被输出至显示部件24，显示部件24通过画面、声音输出等来显示表面特性、判定结果。例如，能够显示硬度、残余应力等表面特性的值。另外，还能够只显示表面特性信号的电压值。在表面特性计算部件22中，在进行被检对象的好坏判定时，也能够利用警告音、警告灯来警告显示不良。采用表面特性评价装置1，由磁传感器10和从被检对象30的表面30a至规定的深度的区域来形成闭磁路，因而能够防止在被检对象30与磁传感器10之间的磁性的衰减、泄漏。由此，能够增强表面特性信号的强度，并能够提高磁传感器10的磁特性的检测灵敏度，因而能够无损且高精度地对被检对象30的表面特性进行评价。另外，检测中通过向线圈12供给恒定频率的交流电力，从而对被检对象30的表面特性进行评价，因而能够使磁性对被检对象30的渗透深度保持恒定，因而也能够准确地掌握在深度方向上具有分布的表面特性。由此，能够进行氮化层的厚度的评价等。在本实施方式中，说明了作为被检对象30的、通过氮化处理形成了化合物层30b的钢材的表面特性评价，但是也能够准确地对伴随硬度、残余应力等表面的磁特性变化的表面特性进行评价。通过利用电力供给部件20改变向线圈12供给的交流电力的频率，从而能够改变磁性的渗透深度。由于频率越高，磁性的渗透深度就越浅，因此能够对距离表面浅的区域的表面特性进行评价。通过如此改变交流电力的频率,从而能够对残余应力的深度方向上的分布、化合物层的厚度等进行评价。接着，利用图3说明磁传感器的变形例。在上述实施方式中，使用了具有E字型芯体11的磁传感器，但是并不限定于此，只要是由磁传感器和从被检对象的表面至规定深度的区域来形成闭磁路，就能够使用具有各种形状的芯体的磁传感器。如图3的(A)所示，能够使用如下的磁传感器40，该磁传感器40包括:圆柱部41a，其供线圈42卷绕；以及圆管部41b，其围绕该圆柱部41a配置且其一端被基部41c封闭，圆柱部41a配置在圆管部41b的轴心且圆柱部41a的一端连接在圆管部41b的基部。采用该磁传感器40，由于线圈42整周被圆管部41b围绕，因此能够有效地抑制磁性的泄漏，易于形成闭磁路。
另外，还能够使用如图3的(B)所示的在U字型芯体51上卷绕了线圈52的磁传感器50、如图3的(C)所示的在L字型芯体61上卷绕了线圈62的磁传感器60等。而且，如图3的(D)所示，还能够使用磁传感器10，该磁传感器10使用了以使腿部I la、I lb、I Ic的形状能够沿着被检对象30的形状与被检对象30进行接触的方式构成的芯体11。接着，说明上述本发明的实施方式的表面特性评价装置的效果。(I)采用本实施方式的表面特性评价装置1，由磁传感器10和被检对象30的从表面30a至规定深度的区域来形成闭磁路，因而能够防止被检对象30与磁传感器10之间的磁性的衰减、泄漏。由此，能够增强表面特性信号的强度，能够提高磁传感器10的磁特性的检测灵敏度，因而能够无损且高精度地对被检对象30的表面特性进行评价。另外，通过向线圈12供给恒定频率的交流电力，从而对被检对象30的表面特性进行评价，因此能够使磁性对被检对象30的渗透深度保持恒定，因而还能够准确地掌握在深度方向上具有分布的表面特性。(2)通过以使磁传感器10的芯体11与被检对象30的表面30a相接触的方式配置该芯体11,从而能够防止被检对象30与磁传感器10之间的磁性的衰减、泄漏。由此，能够增强表面特性信号的强度，能够提高磁传感器10的磁特性的检测灵敏度。另外，能够排除由提离导致的表面特性信号的变动误差。(3)在被检对象为强磁性体时，在磁传感器10的芯体11不与被检对象30接触、且芯体11与被检对象30的表面30a之间的距离为3.0mm以下的方式配置的情况下，能够由磁传感器10与被检对象30的表面来形成闭磁路，获得强度充足的磁检测信号，因而能够无损且高精度地对被检对象30的表面特性进行评价。即使在测量所获得的磁检测信号较弱的被检对象时，也能够配置成芯体与被检对象的表面之间的距离为0.3mm以下，从而无损且高精度地对被检对象的表面特性进行评价。另外，通过以非接触的方式进行评价，例如能够一边输送被检对象30 —边不需要使其停止地进行测量，因而能够缩短检测所需的时间。(4)在由铁素体等强磁性体形成了芯体11时，能够提高芯体11内部的磁通密度，能够提高S/N比(S:渗透至钢材的磁性，N:漏磁)，能够提高磁传感器10的磁特性的检测灵敏度。实施例以下，表示本发明的表面特性评价装置的表面特性测量的实施例。实施例1在本实施例中，对进行了喷丸处理的钢材的表面的残余应力进行评价。作为评价试样，使用了对SCH420H气体渗碳材料的表面进行了喷丸处理的表面处理材料。作为比较材料使用了未进行表面处理的未处理材料。喷丸处理使用颗粒径为100 μ m、硬度为Hv900 Hv950的喷射材料，并在喷射压力为0.2MPa的条件下进行。残余应力的评价是使E字型芯体的磁传感器与表面相接触而进行的。芯体由强磁性体的Mn — Zn类铁素体构成,4mmX4mmX 3mm的角柱状的腿部以3mm间隔配置形成。将向线圈供给的交流电流设为20kHz、3.5mA。利用表面特性评价装置检测出的表面特性信号的电压在未处理材料中为0.79V，而在表面处理材料中降低至0.71V。图4中表表面处理材料的残余应力在深度方向的分布。残余应力是一边利用电解研磨来对表面处理材料每数μm地进行研磨一边利用X射线应力测量法来进行测量的。如图5所示可知，在表面处理材料中以深度15 μ m为峰值地施加有比未处理材料大的压缩残余应力。在SCH420H气体渗碳材料中存在残余奥氏体，由于通过喷丸处理进行马氏体相变，因此残余奥氏体量减少。图5中表示残余奥氏体量的深度方向的分布。如图5所示可知在表面处理材料中，与未处理材料相比残余奥氏体量较大地减少。在施加有压缩的残余应力的情况下，与由残余奥氏体量的减少导致的磁导率变化相比，由反磁致伸缩效应导致的磁特性变化占支配地位,表面处理材料整体的磁导率变化减少。表面特性信号的电压变化与磁导率变化相对应，从而确认了利用本发明的表面特性评价装置，能够高精度地评价残余应力的情况。实施例2在本实施例中，使用利用热处理而改变了硬度的钢材(SKS3)进行相对于钢材硬度的表面特性信号的评价。硬度的评价是使E字型芯体的磁传感器与表面相接触而进行的。将向线圈供给的交流电流设为20kHz、3.5mA。图6中表示维氏硬度与表面特性信号的电压(装置输出)之间的关系。确认了维氏硬度越变高，相对应地表面特性信号的电压越低的倾向，确认了利用本发明的表面特性评价装置，能够高精度地进行评价的情况。实施例3在本实施例中，对使磁传感器与被检对象相接触的效果进行评价。评价试样和条件与实施例1相同。在配置为芯体不与评价试样表面相接触，芯体距离评价试样表面的距离为Imm的情况下，表面特性信号是0.2V的充足的信号强度，但是在使芯体与评价试样表面相接触的情况下的表面特性信号大幅度地增强为0.8V。由此，确认了通过使磁传感器的芯体与被检测对象相接触而增强表面特性信号的强度，能够提高检测灵敏度的情况。实施例4在本实施例中，使用利用氮化处理而设置了氮化层的钢材，进行相对于氮化层的厚度的表面特性信号的评价。通过在见13气氛中以500°C 600°C的温度对钢材(SKD61)进行加热，从而设置了厚度为1.5 μ m 10.0 μ m的氮化层。评价是使E字型芯体的磁传感器与表面相接触而进行的。将向线圈供给的交流电流设为 20kHz、3.5mA。利用表面特性评价装置检测出的表面特性信号的电压如图7所示随着氮化层的厚度增加而增加。由此，确认了能够高精度地评价氮化层的厚度的情况。
权利要求
1.一种对被检对象的表面特性进行评价的表面特性评价装置，其特征在于， 该表面特性评价装置具有: 磁传感器，其包括由磁性体构成的芯体和卷绕于该芯体的线圈，该磁传感器用于检测被检对象的表面的磁特性； 电力供给部件，其用于向该磁 传感器的线圈供给交流电力； 信号检测部件，其用于检测与利用上述磁传感器检测出的被检对象的表面的磁特性相对应的表面特性信号； 存储部件，其用于存储表示被预先设定的表面特性信号与被检对象的表面特性之间的关系的值；以及 表面特性计算部件，其用于根据存储在该存储部件中的值和利用上述信号检测部件检测出的表面特性信号来计算被检对象的表面特性， 上述电力供给部件向上述磁传感器的线圈供给恒定频率的交流电力，由此，上述磁传感器的上述芯体被励磁并且与被检对象的表面形成闭磁路。
2.根据权利要求1所述的表面特性评价装置，其中， 表示上述被预先设定的表面特性信号与被检对象的表面特性之间的关系的值为表示表面特性信号与被检对象之间的对应关系的标准曲线。
3.根据权利要求1所述的表面特性评价装置，其中， 表示上述被预先设定的表面特性信号与被检对象的表面特性之间的关系的值为具有规定的表面特性的基准试样中的表示表面特性信号的基准值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的表面特性评价装置，其中， 上述磁传感器的芯体能够沿着被检对象的表面形状与被检对象接触。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的表面检测特性评价装置，其中， 上述磁传感器的芯体能够配置为该芯体与被检对象的表面之间的距离呈3.0mm以下。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的表面检测特性评价装置，其中， 上述磁传感器的芯体能够配置为该芯体与被检对象的表面之间的距离呈0.3mm以下。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的表面特性评价装置，其中， 上述磁传感器的芯体由强磁性体形成。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的表面特性评价装置，其中， 上述磁传感器的芯体为中央的腿部供线圈卷绕的E字型芯体。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的表面特性评价装置，其中， 上述磁传感器的芯体包括:圆柱部，其被线圈卷绕；以及圆管部，其围绕该圆柱部配置且其一端被基部封闭，圆柱部配置在圆管部的轴心且圆柱部的一端与圆管部的基部相连接。
10.一种对被检对象的表面特性进行评价的表面特性评价方法，其特征在于， 该表面特性评价方法具有以下工序: 准备包括由磁性体构成的芯体和卷绕于该芯体的线圈并检测被检对象的表面的磁特性的磁传感器； 向该磁传感器的线圈供给恒定频率的交流电力，由此对上述磁传感器的上述芯体进行励磁，并且使该磁传感器与被检对象的表面形成闭磁路；检测与利用上述磁传感器检测出的被检对象的表面的磁特性相对应的表面特性信号; 存储表示被预先设定的表 面特性信号与被检对象的表面特性之间的关系的值；以及 根据该被存储的关系和检测出的表面特性信号，计算被检对象的表面特性。
全文摘要
本发明提供一种能够无损且高精度地对进行了热处理、氮化处理、喷丸处理等表面处理的被检对象的表面特性进行评价的表面特性评价装置。本发明的表面特性评价装置(1)包括磁传感器(10)，其用于检测被检对象的表面的磁特性并输出磁检测信号；电力供给部件(20)，其用于向磁传感器(10)供给恒定频率的交流电力；信号检测部件(21)，其用于从磁检测信号中提取、检测与被检对象的表面的磁特性相对应的表面特性信号；表面特性计算部件(22)，其用于根据表面特性信号来计算表面特性；以及存储部件(23)，其用于存储表示表面特性信号与表面特性之间的关系的标准曲线、使用表面特性已知的基准试样来预先获得的基准值。磁传感器(10)包括由磁性体构成的芯体(11)和线圈(12)，并由磁传感器(10)和被检对象的表面来形成闭磁路。
文档编号G01N27/80GK103119432SQ201180045278
公开日2013年5月22日 申请日期2011年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者牧野良保 申请人:新东工业株式会社