CN102203600B - 巴克豪森噪音检查装置和检查方法 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供即使在检查头与检查对象的接触状态改变的情况下，仍可正确地测定巴克豪森噪音的巴克豪森噪音检查装置和检查方法。其包括检测头(1)和电源(12)，该检测头(1)具有对检查对象(30)进行磁化的激励线圈(2)；检测线圈(3)，其检测经磁化的检查对象(30)发出的巴克豪森噪音；该电源(12)将产生用于磁化的交流磁场的交流电流供给到上述激励线圈(2)。设置磁通量检测传感器(6)，其检测对检查对象(30)进行激励的磁通量。设置电流控制机构(11)，其根据该磁通量检测传感器(6)检测到的磁通量的强度，控制电源(12)的交流电流，将对检查对象(30)进行激励的磁通量保持一定。

Description

巴克豪森噪音检查装置和检查方法

相关申请

本发明要求主张申请日为2008年10月28日，申请号为日本特愿2008-276892的优先权，通过参照其整体，作为构成本申请的部分内容而引用。

技术领域

本发明涉及采用巴克豪森噪音，进行非破坏检查的巴克豪森噪音检查装置和检查方法。

背景技术

强磁性体的金属材料在磁化的过程中，因金属材料中混合有非磁性体或内部缺陷等而开口，磁壁的移动具有不连续性，由此产生巴克豪森噪音。由于该巴克豪森噪音的尺寸与金属材料的硬度或残留应力等相关，故通过测定巴克豪森噪音，可在不破坏由金属材料形成的检查对象的情况下，获得用于估测金属组织的信息。

作为利用了该巴克豪森噪音的非破坏检查装置，人们知道有下述巴克豪森噪音检查装置，其中，测定者将检测头按压于检查对象上进行检查(如专利文献1)。在检查头中，包括对检查对象进行磁化的激励线圈；还包括检测经磁化的检查对象发出的巴克豪森噪音的检测线圈。在专利文献1中公开的巴克豪森噪音检查装置中，预先针对每个检查对象的材质，测定巴克豪森噪音的值与材料的硬度之间的关联性，根据经检测的巴克豪森噪音的值，检测检查对象的表面的磨削烧伤的异常部位。

已有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平02-262958号公报

发明内容

但是，比如，采用上述巴克豪森噪音检查装置，在线进行大量生产品的全部数量的检查时，若作为制品的检查对象和检测头的接触状态每每发生变化，则由于对经检测的巴克豪森噪音的值产生影响，故具有难以进行正确的测定的问题。

本发明的目的在于提供即使在检查头与检查对象的接触状态改变的情况下，仍可正确地测定巴克豪森噪音的巴克豪森噪音检查装置和检查方法。

本发明的巴克豪森噪音检查装置包括：检测头和电源，该检测头具有对检查对象进行磁化的激励线圈和检测线圈，其检测经磁化的上述检查对象发出的巴克豪森噪音，该电源将产生用于磁化的交流磁场的交流电流供给到上述激励线圈，还设置：磁通量检测传感器，其检测对上述检查对象进行激励的磁通量；设置电流控制机构，其根据该磁通量检测传感器检测到的磁通量强度，控制上述电源的交流电流，将对上述检查对象进行激励的磁通量保持一定。

根据该方案，由于设置电流控制机构，该电流控制机构根据磁通量检测传感器所检测的磁通量强度，控制电源的交流电流，将对检查对象进行激励的磁通量保持一定，故即使在检测头与检查对象的接触状态变化的情况下，不受到该接触状态的影响，仍可将对检查对象进行激励的磁通量保持一定。于是，即使在检测头与检查对象的接触状态变化的情况下，仍可正确地测定巴克豪森噪音。

在本发明中，磁通量检测传感器也可为磁场传感器，磁通量检测传感器还可为磁通量检测线圈，其独立于激励线圈而卷绕于上述激励线圈的磁芯上。

在本发明中，上述电流控制机构也具有磁通量运算电路，其根据作为上述磁通量检测线圈的输出的交流信号振幅，对磁通量的值进行运算。

在本发明中，上述电流控制机构还能以已被设定的磁通量的强度作为目标值，控制上述电源的交流电流。

在本发明中，上述电流控制机构也可具有任意改变设定上述激励线圈产生的磁通量的值和频率的功能。

在本发明中，巴克豪森噪音检查装置还可用于滚动装置部件的表面信息的检测，在此场合，所检测的上述表面信息也可为表面的磨削烧伤。滚动装置部件为构成作为具有滚动轴承、滚珠丝杠、均速接头等的滚动体装置的滚动装置的部件，是构成该滚动面轴承轨道圈等的部件。

本发明的巴克豪森噪音检查方法，为在对检查对象进行磁化的激励线圈中，从电源供给交流电流，产生交流磁场，通过检测头检测经磁化的检查对象发出的巴克豪森噪音的方法。在该方法中，通过磁通量检测传感器，检测对上述检查对象进行激励的磁通量，根据该磁通量检测传感器所检测的磁通量强度，控制上述电源的交流电流，将对上述检查对象进行激励的磁通量保持一定。

按照该检查方法，与针对本发明的检查装置而描述的情况相同，即使在检测头与检查对象的接触状态变化的情况下，仍可正确地测定巴克豪森噪音。

附图说明

根据参照了附图的如下优选的实施形式说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一部分。

图1为本发明的第1实施形式的巴克豪森噪音检查装置的外观结构图；

图2为本发明的第2实施形式的巴克豪森噪音检查装置的外观结构图；

图3为表示该巴克豪森噪音检查装置的一个使用例子的说明图。

具体实施方式

结合图1，对本发明的第1实施形式进行说明。本实施形式的巴克豪森噪音检查装置包括：具有激励线圈2和检测线圈3的检测头1；电流控制部11，其具有交流电源12，该交流电源12将产生用于磁化的交流磁场的交流电流供给到上述激励线圈2；输出信号处理部21，其对上述检测线圈3的输出信号进行处理，抽取巴克豪森噪音。在检查时，上述检测头1按压于检查对象30的表面上。

检测头1中的激励线圈2为用于磁化检查对象30的线圈，卷绕于构成磁芯的铁芯4上。另外，检测头1中的检测线圈3为用于检测经磁化的上述检查对象30发出的巴克豪森噪音的线圈，卷绕于构成磁芯的铁芯5上。铁芯4按照线圈状形成，其两端与检查对象30面对，铁芯5设置于上述铁芯4的两个腿部分之间的中间处。上述各铁芯4，5由铁氧体等的磁性氧化物或叠层硅钢片等形成。在使检查头1按压于检查对象30的表面上的状态，上述各铁芯4、5按压于检查对象30的表面上。

在上述检测头1中设置上述激励线圈2、检测线圈3以及磁通量检测传感器6，其检测对检查对象30进行激励的磁通量。在这里，作为磁通量检测传感器6采用磁场传感器。上述电流控制部11根据上述磁通量检测传感器6检测的磁通量强度，控制上述交流电源12的交流电流，将对检查对象30进行激励的磁通量保持一定，除设置上述交流电源12，还设置控制装置13，其控制从该交流电源12供向上述激励线圈2的交流电流。该控制装置13以事先设定的磁通量的强度为目标值，将上述磁通量检测传感器6所检测的磁通量的强度作为反馈信号，控制上述交流电源12的交流电流，将对检查对象30进行激励的磁通量保持一定。该反馈控制的上述目标值采用处于检测头1与检查对象正常接触的状态，即，检测头1没有局部地从检查对象30的表面上浮，在其整体与检查对象30的表面接触的状态时，测定的磁通量的强度。另外，控制装置13也具有任意改变设定上述激励线圈2产生的磁通量的值和频率的功能。

上述输出信号处理部21由放大器22、滤波器23等构成，放大器22对检测线圈3的检测信号进行放大，滤波器23从经放大的检测信号中，抽取巴克豪森噪音。在抽取滤波器23中，根据已抽取的巴克豪森噪音信号的振幅的最大值、平均值、包络线的振幅等计算实际上采用的巴克豪森噪音值。该巴克豪森噪音值，也可通过测定交流磁场的数个周期的巴克豪森噪音的值，计算它们的平均值的方式得出。

下面对该巴克豪森噪音检查装置的操作，以及巴克豪森噪音检查方法进行说明。如果使检测头1按压于检查对象30上，则铁芯4、5和磁通量检测传感器6与检查对象30接触，通过铁芯4和检查对象30构成磁性闭合电路。激励线圈2从交流电源12供给交流电流，产生交流磁场，由此，检查对象30磁化。检测线圈5检测经磁化的检查对象30发出的巴克豪森噪音。检测线圈5检测到的巴克豪森噪音信号在输出信号处理部21中，通过放大器22而放大，通过抽取滤波器23抽取巴克豪森噪音。

伴随检测头1与检查对象30的接触状态，上述激励线圈2对检查对象30激励的磁通量的强度不同。磁通量检测传感器6检测该磁通量的强度，该检测值反馈到电流控制部11。在电流控制部11的控制装置13中，将事先设定的磁通量的强度作为目标值，根据上述磁通量检测到的传感器6检测该磁通量的强度，按照将对检查对象30进行激励的磁通量在平时保持一定的方式控制交流电源12的交流电流。

由此，即使在上述接触状态产生变化的情况下，不受到该接触状态的影响，可将对检查对象30进行激励的磁通量保持一定。于是，即使在检测头1与检查对象30的接触状态变化的情况下，仍可正确地测定巴克豪森噪音。

图2表示巴克豪森噪音检查装置的第2实施形式。在该巴克豪森噪音检查装置中，在图1的第1实施形式中，作为磁通量检测传感器检测对检查对象30进行激励的磁通量，采用独立于激励线圈2而卷绕于作为激励线圈2的磁芯的铁芯4上的磁通量检测线圈6A。另外，在电流控制部11中设置磁通量运算电路14，其根据作为上述磁通量检测线圈6A输出的交流信号振幅对磁通量的值进行运算。磁通量运算电路14，也可通过对磁通量检测线圈6A的输出进行积分处理，由此来计算磁通量的值。控制装置13以事先设定的磁通量强度为目标值，根据通过上述磁通量运算电路14运算的磁通量，对交流电源12的交流电流进行控制。其它的结构与图1的第1实施形式的情况相同。

图3表示采用上述巴克豪森噪音检查装置而进行的被破坏检查的一个例子。在这里，检测轴承的内圈31的滚动面31a的磨削烧伤。巴克豪森噪音检查装置的检测头1支承于可移动的支承部件32上，以垂直姿势接触于轴承内圈31的滚动面31a，通过支承部件32的移动，在滚动面31a的表面上进行滑动的同时，检测异常部位。轴承内圈31嵌接于旋转轴33的外径面上，使旋转轴33旋转，由此，可使上述检测头1在轴承内圈31的滚动面31a的全周面上滑动，检查磨削烧伤。

如果在线上，如上述那样采用巴克豪森噪音检查装置，则可正确地对轴承内圈31的滚动面31a的磨削烧伤进行全数检查，可提高质量保证能力。

在图3中，给出上述巴克豪森噪音检查装置，用于轴承内圈31的滚动面31a的磨削烧伤检查的例子，但所检查的表面信息也可为残余应力或缺陷。另外，检查对象并不限于作为轴承部件的内圈31，比如，也可检测轴承本身的表面信息。此外，检查对象并不限于轴承，也可为其它的滚动装置或滚动装置部件，同样在该场合，该滚动装置或滚动装置部件的表面信息不为接触状态左右，可正确地检测该信息。

如上所述，参照附图，对优选的实施例进行了描述，但本领域的技术人员，阅读本说明书，会在自明的范围内，容易想到各种变更和修正方式。因此，这样的变更和修正方式解释为在根据权利要求书确定的发明的范围内的方式。

标号说明

标号1表示检测头；

标号2表示激励线圈；

标号3表示检测线圈；

标号4表示铁芯(激励线圈的磁芯)；

标号5表示铁芯(检测线圈的磁芯)；

标号6表示磁通量检测传感器；

标号6A表示磁通量检测线圈；

标号11表示电流控制部(电流控制机构)；

标号12表示交流电源；

标号13表示控制装置；

标号14表示磁通量运算电路；

标号30表示检查对象；

标号31表示轴承内圈(滚动装置部件)。

Claims (4)

1.一种巴克豪森噪音检查装置，其包括：检测头和电源，该检测头具有对检查对象进行磁化的激励线圈；检测线圈，其检测经磁化的上述检查对象发出的巴克豪森噪音；该电源将产生用于磁化的交流磁场的交流电流供给到上述激励线圈，

还设置：磁通量检测传感器，其检测对上述检查对象进行激励的磁通量；设置电流控制机构，其根据该磁通量检测传感器检测到的磁通量的强度，控制上述电源的交流电流，将对上述检查对象进行激励的磁通量保持一定，

上述磁通量检测传感器是独立于激励线圈而卷绕于上述激励线圈的磁芯上的磁通量检测线圈，

上述电流控制机构具有通过对上述磁通量检测线圈的输出进行积分处理，由此来计算磁通量的值的磁通量运算电路，

上述检测头在轴承的滚动面的表面上进行滑动的同时检测上述滚动面的磨削烧伤。

2.根据权利要求1所述的巴克豪森噪音检查装置，其中，上述电流控制机构以已被设定的磁通量强度作为目标值，控制上述电源的交流电流。

3.根据权利要求1所述的巴克豪森噪音检查装置，其中，上述电流控制机构具有任意改变设定上述激励线圈产生的磁通量的值和频率的功能。

4.一种巴克豪森噪音检查方法，其中，在对检查对象进行磁化的激励线圈中，从电源供给交流电流，产生交流磁场，通过检测头检测经磁化的检查对象发出的巴克豪森噪音；

通过磁通量检测传感器检测对上述检查对象进行激励的磁通量，根据该磁通量检测传感器所检测的磁通量的强度，通过电流控制机构控制上述电源的交流电流，将对上述检查对象进行激励的磁通量保持一定，

上述磁通量检测传感器是独立于激励线圈而卷绕于上述激励线圈的磁芯上的磁通量检测线圈，

上述电流控制机构具有通过对上述磁通量检测线圈的输出进行积分处理，由此来计算磁通量的值的磁通量运算电路，

上述检测头在轴承的滚动面的表面上进行滑动的同时检测上述滚动面的磨削烧伤。

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