涡流计测用传感器制造技术

本发明专利技术涉及的涡流计测用传感器具备被构成为正三角形的探测器（100），该探测器（100）具备用于向工件施加规定的交流励磁信号的励磁部、和用于检测因所施加的交流励磁信号而在计测对象部件产生的检测信号的检测部，并且，励磁部具备在探测器（100）的各边配置的励磁线圈（32a、32b、32c），检测部具备在探测器（100）的各顶点配置的检测线圈（41a、41b、41c）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及涡流计测用传感器，更具体而言，涉及使涡流计测的精度提高的技术。
技术介绍
例如在汽车、摩托车的发动机部件或底盘部件等机械部件中，使用实施了高频淬火、即对金属(导电体)高频感应加热来进行淬火的钢材(以下称为钢材)。在上述钢材的高频淬火中，对于表面淬火的硬化层深度(以下称为淬火深度)及其硬度，规定了有效硬化层深度和全硬化层深度。因此，为了保证钢材的品质，需要对淬火深度和硬度进行测量来进行评价。以往，对于上述钢材的淬火深度和硬度，将作为样品抽出的钢材局部切断，利用威克斯硬度计等各种硬度计来测量其断面强度，根据其结果来评价淬火深度和硬度。 但是，由于在该基于破坏检测的方法中作为样品使用的钢材被废弃，所以导致材料成本的上升。另外，不仅检测所需的时间长，而且不可能进行即时的全部检测，所以存在无法发现偶发的不良而进入到下一工程的可能性。鉴于此，已知有一种利用作为非破坏检查的涡流式检查(涡流计测)来测量钢材的淬火深度和硬度的技术(例如参照专利文献I至专利文献6以及非专利文献I)。在涡流式检查中，使流过交流电流的励磁线圈接近上述钢材的附近来产生交流磁场，利用该交流磁场使钢材产生涡电流，并利用检测线圈来检测由该涡电流感应出的感应磁场。即，利用该涡流式检查，能够不废弃钢材便在短时间且通过全部检查来定量地测量钢材的淬火深度和硬度。上述涡流式检查除了在上述的用于测量钢材的淬火深度和硬度的淬火深度/硬度测量试验(以下称为淬火深度测量试验)中被使用，还在用于检测在检查对象物的表面产生的裂纹等伤的探伤试验、用于检测检查对象物所含有的异物的异材判别试验等中被使用。对上述钢材而言，母材与在硬化层生成的马氏体之间的导电率产生差值。因此，如果利用涡电流传感器来测量钢材，则伴随着淬火深度的变化，检测线圈所检测的电压(振幅)会发生变化。而且，检测线圈所检测的电压随着硬化层深度的增加而单调递减。在淬火深度测量试验中，能够利用上述现象来计算钢材的淬火深度。例如，根据上述专利文献I所记载的技术，构成为利用环绕线圈来检查轴物部件的轴部的淬火深度。环绕线圈与由轴线方向垂直于钢材的线圈构成探测器来进行淬火深度测量试验的探测器型线圈(以下简称为“探测器型线圈”)相比，磁场较强，也无需精密控制与钢材的距离，因此适用于淬火深度测量试验。但是，由于需要将作为检测对象物的钢材插入到环绕线圈，所以仅限于外径大致固定的轴物部件。S卩，例如对于如被用于等速接头(CVJ :Constant Velocity Joint)的外环(以下为CVJ外环)那样，其内周面为复杂的形状而被三维地进行了淬火的钢材而言，由于无法插入到环绕线圈，所以无法成为涡流式检测的对象。另外，根据上述专利文献2的其他实施例所记载的技术，构成为利用探测器型线圈来测量钢材的淬火深度。另外，在上述专利文献3中，记载了一种在具有多个线圈的磁传感器中，改变线圈的配置间隔的技术。另外，在上述专利文献4中，记载有具备4个检测线圈和励磁线圈的金属被检测体特性确定装置。另外，在上述专利文献5中，记载有对检测线圈被固定的情况进行了改善的磁测量装置。另外，在上述专利文献6中，记载有具备3个检测线圈的与磁性体有关的传感器装置。 另外，在上述非专利文献I中，记载有与利用了涡流计测的高频淬火深度即时全部计测技术的建立和量产导入有关的技术。对于上述淬火深度测量试验而言，与其他探伤试验、异材判别试验相比，由于针对噪声分量进行检测的信号分量的比率较小，所以要求更高的检测精度。即，在将如上述CVJ外环那样，其内周面为复杂的形状而被三维地进行了淬火的钢材作为计测对象部件来进行涡流计测的情况下，由于对于探测器的定位要求较高的稳定性和再现性，所以难以将涡流式检测实用化。专利文献I :日本特开2009-236679号公报专利文献2 :日本特开2007-40865号公报专利文献3 日本特开2006-10440号公报专利文献4 :日本特开2008-185436号公报专利文献5 :日本特开2009-2681号公报专利文献6 日本特开2003-185758号公报非专利文献I :Takanari Yamamoto and Tetsuya Yamaguchi “Development ofHardening Depth Evaluation Technique using Eddy Current-Establishment andIntroduction of In-line Hardening Depth Inspection System-，，,SAE World Congress,SAE Paper 2009-01-0867,2009 年
技术实现思路
于是，本专利技术鉴于上述现状而完成，提供一种即使在将内周面为复杂的形状而被三维地进行了淬火的钢材作为计测对象部件来进行涡流计测的情况下，也能够针对探测器的定位确保较高的稳定性和再现性，来进行涡流式检查的涡流计测用传感器。本专利技术要解决的课题如上所述，下面说明用于解决该课题的方案。S卩，在技术方案I中，涡流计测用传感器具备构成为正多边形的探测器，该探测器具备用于对计测对象部件施加规定的交流励磁信号的励磁部、和用于检测因被施加的所述交流励磁信号而在计测对象部件产生的检测信号的检测部，所述励磁部具备沿着正多边形的所述探测器的各边配置的励磁线圈，所述检测部具备在正多边形的所述探测器的各顶点配置的检测线圈，在将所述探测器与所述计测对象部件接近配置的状态下，对所述励磁线圈中的至少I个施加交流电压作为交流励磁信号，使计测对象部件中的与所述检测线圈对置的部分产生磁场，并且由该磁场产生涡电流，利用所述检测线圈中的至少I个检测由该涡电流产生的感应电压来作为检测信号，基于该检测信号进行计测对象部件中的涡流计测。在技术方案2中，所述检测部还具备配置于正多边形的所述探测器的中心部、与所述检测线圈相互抵消所产生的电动势的平衡线圈。在技术方案3中，所述检测线圈被构成为能够从正多边形的所述探测器的各顶点向外侧延伸。在技术方案4中，所述检测线圈通过借助弹性部件配置于正多边形的所述探测器的各顶点而构成为能够从所述探测器的各顶点向外侧延伸。在技术方案5中，所述检测部还具备配置在正多边形的所述探测器的至少I个边且比所述励磁线圈靠外侧的平滑部用检测线圈，在将所述探测器与所述计测对象部件接近 配置的状态下，向所述励磁线圈中的至少I个施加交流电压作为交流励磁信号，使计测对象部件中的与所述平滑部用检测线圈对置的部分产生磁场，并且由各个磁场产生涡电流，利用所述平滑部用检测线圈检测由该涡电流产生的感应电压来作为检测信号，基于该检测信号进行计测对象部件中的涡流计测。作为本专利技术的效果，会起到以下所示的效果。根据本专利技术，即使在将内周面为复杂的形状而被三维地进行了淬火的钢材作为计测对象部件来进行涡流计测的情况下，也能够针对探测器的定位确保较高的稳定性和再现性来进行涡流式检测。附图说明图I是表示淬火部件的深度方向的层状态、硬度以及导磁率的关系的图。图2是表示本实施方式涉及的用于进行涡流计测的装置构成的示意图。图3是表示涡流计测中的交流励磁信号和检测信号的关系的图。图4 Ca)是表示第一实施方式涉及的涡流计测用传感器的主视图，(b)是表示相同的涡流计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本贵也，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：