CN106164666A - 表面特性检查方法和表面特性检查装置 - Google Patents

Abstract

提供一种在对被实施了两级喷丸处理的被检体的表面特性进行检查的表面特性检查方法和表面特性检查装置中能够在两级喷丸处理结束后通过一次的检查来判断在第一级的喷丸处理中是否适当地赋予了残余应力的表面特性检查方法和表面特性检查装置。表面特性检查装置(1)具备交流电源(10)、交流桥电路(20)以及评价装置(30)，交流桥电路(20)由分配比(γ)可变的可变电阻(21)、基准检测器(22)以及检查检测器(23)构成。检查检测器(23)具备卷绕成与被检体(M)的表面特性检查区域相向的线圈(23b)，通过向线圈(23b)供给来自交流电源(10)的交流电力来在被检体(M)中激发涡电流。通过仅在第二喷丸处理后对被实施了两级喷丸处理的被检体的表面特性进行检查，由此能够判断第一喷丸处理的好坏。

Description

表面特性检查方法和表面特性检查装置

技术领域

本发明涉及一种对以疲劳强度提高等为目的被实施条件不同的两级的喷丸处理后的钢材制品等被检体的表面特性进行检查的表面特性检查方法和表面特性检查装置。

背景技术

以往，针对汽车部件、模具等钢材制品，为了通过对表面赋予压缩残余应力来进行疲劳强度提高等，而进行了喷丸处理。

作为这样的喷丸处理，在使用大的喷射材料并在强度比较高的喷丸条件下进行了喷丸处理之后，在与该喷丸条件相比低强度的喷丸条件下进行喷丸处理，从而进行了实现残余应力分布的优化的两级喷丸。

例如在专利文献1中公开了如下技术：通过规定硬度/粒子直径的球状喷射材料(丸粒(shot))来以适当地改变其硬度/粒子直径的方式对热处理后的模具(钢材制品)进行多次的喷丸处理。

专利文献1：日本特开平10-217122号公报

发明内容

发明要解决的问题

作为判定这样的两级喷丸是否被适当地进行的方法，采用了在第二级的喷丸处理后进行利用触针型表面粗糙度测量器的检查、利用激光显微镜的粗糙度检查、X射线应力测量的方法，但是都花费测量时间，很难全数进行检查。另外，无法对进行了表面处理的面整体进行评价。并且，存在无法判定是否适当地进行了最初进行的第一级的喷丸处理这样的问题。在此，作为没有适当地进行第一级的喷丸处理的情况，能够想到未实施第一级的喷丸处理的情况、未赋予期望的残余应力的情况等。

如果是目视检查，则难以判定有无第一级的喷丸处理，如果在第一级的喷丸处理和第二级的喷丸处理后分别进行目视检查，则导致检查工时增大。

因此，本发明的目的在于提供一种在对被实施了两级喷丸处理的被检体的表面特性进行检查的表面特性检查方法和表面特性检查装置中能够在两级喷丸处理结束后通过一次的检查来判断在第一级的喷丸处理中是否适当地赋予了残余应力的表面特性检查方法和表面特性检查装置。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，在第1发明所记载的发明中，使用以下技术方案，即，一种表面特性检查方法，对进行了喷丸处理的被检体的表面特性进行检查，该表面特性检查方法包括以下工序：检查装置准备工序，准备表面特性检查装置，该表面特性检查装置具备：交流桥电路；交流电源，其向所述交流桥电路供给交流电力；以及评价装置，其根据来自所述交流桥电路的输出信号，对被检体的表面特性进行评价，所述交流桥电路具有：可变电阻，其构成为第一电阻与第二电阻之间的分配比可变；检查检测器，其具备能够激发交流磁的线圈，且形成为能够将该线圈配置成在被检体中激发涡电流；以及基准检测器，其配置与被检体相同的结构的基准检查体，检测成为与来自所述检查检测器的输出进行比较的基准的基准状态，其中，所述第一电阻、所述第二电阻、所述基准检测器以及所述检查检测器构成桥电路；阈值设定工序，决定在所述评价装置中进行的被检体的表面特性的评价中使用的阈值；涡电流激发工序，通过所述检查检测器来在被实施了第一喷丸处理和第二喷丸处理的被检体中激发涡电流，其中，该第一喷丸处理是对从表面至深部赋予残余应力的处理，该第二喷丸处理是在所述第一喷丸处理后进行与所述第一喷丸处理相比低强度的喷丸来对表面附近进一步赋予残余应力的处理；以及好坏判断工序，将在所述第二喷丸处理后实施的所述涡电流激发工序中从所述交流桥电路输出的输出信号与所述阈值进行比较，来通过所述评价装置判断是否适当地进行了所述第一喷丸处理。

根据第1发明所记载的发明，通过检查检测器的线圈来在被检体中激发涡电流，将从交流桥电路输出的输出信号与阈值进行比较，由此能够对被检体的表面特性进行评价。由此，能够通过简单的电路结构进行高精度的表面状态的检查。另外，由于采用在被检体中激发涡电流来检查表面特性的方式，因此能够使检查环境的温度变化的影响减小。

为了基准检测器检测基准状态而使用与被检体相同的结构的基准检查体，因此即使由于温度、湿度、磁等检查环境的变化而输出值变动，其影响也与被检体相同。由此，能够消除因温度、湿度、磁等检查环境的变化所致的输出值的变动，从而能够使测量精度提高。

通过仅在第二喷丸处理后对被实施了第一喷丸处理和第二喷丸处理的两级喷丸处理的被检体的表面特性进行检查，能够检查在到深部、例如与表面相距30μm～100μm左右为止的范围内是否适当地赋予了残余应力，能够判断第一喷丸处理的好坏。由此，由于能够在两级喷丸处理结束后通过一次的检查来判断是否适当地进行了两级喷丸处理，因此能够缩短检查时间。另外，能够以无损的方式迅速地进行检查，也能够较佳地用作在线的检查。

在此，“相同的结构”是指材质、形状相同，不论有无表面处理。表面特性是指“从被检体的最表面直到内面的影响层为止的特性”。另外，“是否适当地进行了第一喷丸处理”是包含第一喷丸处理的好坏且还包含是否实施了第一喷丸处理的概念。

在第2发明所记载的发明中，使用以下技术方案，即，在第1发明所记载的表面特性检查方法中，在将未实施表面处理的未处理品作为所述基准检查体配置于所述基准检测器的状态下实施所述涡电流激发工序。

如第2发明所记载的发明那样，当使用未实施表面处理的未处理品作为基准检查体时，能够使基于与被检体之间的表面状态的差的输出增大，因此能够进一步提高测量精度，并且易于设定阈值，是优选的。

在第3发明所记载的发明中，使用以下技术方案，即，在第1发明或第2发明所记载的表面特性检查方法中，在所述阈值设定工序中，根据在被适当地进行了所述第一喷丸处理和所述第二喷丸处理的被检体中激发出涡电流时的所述交流桥电路的输出信号，来设定所述阈值。

根据第3发明所记载的发明，由于根据被适当地进行了第一喷丸处理和第二喷丸处理的被检体的输出特性来进行阈值的设定，因此能够准确地判断第一喷丸处理、第二喷丸处理是否均被适当地进行。

在第4发明所记载的发明中，使用以下技术方案，即，在第1发明至第3发明中的任一个发明所记载的表面特性检查方法中，还包括以下工序：第二涡电流激发工序，通过所述交流电源供给比所述涡电流激发工序中的频率高的频率的交流电力，来在被检体中激发涡电流；以及第二好坏判断工序，根据通过该第二涡电流激发工序激发出涡电流时的所述交流桥电路的输出信号，来通过所述评价装置判断是否适当地进行了所述第二喷丸处理。

在本发明的表面特性检查方法中，向交流桥电路供给的交流电力的频率越高，则能够获得反映出越是表面附近的残余应力的状态的信息，交流电力的频率越低，则能够获得反映出离表面越深的区域的残余应力的状态的信息。如第4发明所记载的发明那样，通过将向交流桥电路供给的交流电力的频率设定得低，能够进行是否适当地赋予了第一喷丸处理后的残余应力的检查，通过将频率设定得高，能够进行是否适当地赋予了第二喷丸处理后的残余应力的检查。通过将这些检查结合着进行，能够判断第一喷丸处理和第二喷丸处理各自是否被适当地进行，因此能够进行更准确的检查。另外，能够区分判断是哪个喷丸处理不适当。

在第5发明所记载的发明中，使用以下技术方案，即，在第4发明所记载的表面特性检查方法中，在所述阈值设定工序中，决定根据将规定的第一频率的交流电力供给至所述交流桥电路而得到的输出信号所决定的阈值和根据将比所述第一频率高的第二频率的交流电力供给至所述交流桥电路而得到的输出信号所决定的第二阈值，所述阈值用于所述好坏判断工序中的好坏判断，所述第二阈值用于所述第二好坏判断工序中的好坏判断。

根据第5发明所记载的发明，根据在检查中使用的频率来分别设定在第一喷丸处理的检查中使用的阈值和在所述第二喷丸处理的检查中使用的第二阈值，因此能够准确地判断是否适当地进行了第一喷丸处理和第二喷丸处理。

在第6发明所记载的发明中，使用以下技术方案，即，在第4发明所记载的表面特性检查方法中，在所述好坏判断工序之前实施所述第二好坏判断工序。

由于频率高的话检查时的输出值的响应速度更快，因此如第6发明所记载的发明那样，当先进行所供给的交流电力的频率高的第二喷丸处理的检查时，能够缩短检查所需要的时间。

在第7发明所记载的发明中，使用以下技术方案，即，在第3发明或第5发明所记载的表面特性检查方法中，在所述阈值设定工序中，根据在所述检查检测器处配置了未处理的被检体时的所述交流桥电路的输出信号EA和在所述检查检测器处配置了被适当地进行了所述第一喷丸处理和所述第二喷丸处理的被检体时的所述交流桥电路的输出信号EB，来通过下式设定阈值Ethi。

Ethi＝(EAav·σB+EBav·σA)/(σA+σB)

EAav是输出信号EA的平均值，EBav是输出信号EB的平均值，σA是输出信号EA的标准偏差，σB是输出信号EB的标准偏差。

根据第7发明所记载的发明，能够通过少的测量数来设定高精度的适当的初始阈值。

在第8发明所记载的发明中，使用以下技术方案，即，在第1发明至第7发明中的任一个发明所记载的表面特性检查方法中，所述评价装置具备存储单元，在该存储单元中将各被检体的识别信息与该被检体的表面特性的检查数据相关联地存储。

根据第8发明所记载的发明，能够事先将批次、制造编号、历史记录等各被检体的识别信息与测量值、好坏判断结果、测量日期和时间、检查状态等检查数据相关联地存储，因此能够使由表面特性检查装置检查出的被检体的表面处理的状态成为在流通后可追踪的状态，能够确保可溯源性。

在第9发明所记载的发明中，使用以下技术方案，即，一种表面特性检查装置，对通过喷丸装置被实施了第一喷丸处理和第二喷丸处理的被检体的表面特性进行检查，其中，该第一喷丸处理是对从表面至深部赋予残余应力的处理，该第二喷丸处理是在所述第一喷丸处理后进行与所述第一喷丸处理相比低强度的喷丸来对表面附近进一步赋予残余应力的处理，该表面特性检查装置具备：交流桥电路；交流电源，其向所述交流桥电路供给交流电力；以及评价装置，其根据来自所述交流桥电路的输出信号，来对被检体的表面特性进行评价，所述交流桥电路具有：可变电阻，其构成为第一电阻与第二电阻之间的分配比可变；检查检测器，其具备能够激发交流磁的线圈，且形成为能够将该线圈配置成在被检体中激发涡电流；以及基准检测器，其配置与被检体相同的结构的基准检查体，检测成为与来自所述检查检测器的输出进行比较的基准的基准状态，其中，所述第一电阻、所述第二电阻、所述基准检测器以及所述检查检测器构成桥电路，所述评价装置仅在所述第二喷丸处理后将在所述交流桥电路被供给交流电力而所述检查检测器检测出所述被检体的电磁特性、且所述基准检测器检测出基准状态的状态下的来自所述交流桥电路的输出信号与阈值进行比较，来对所述被检体的表面特性进行评价，判断是否适当地进行了针对所述被检体的所述第一喷丸处理。

根据第9发明所记载的发明，通过检查检测器的线圈来在被检体中激发涡电流，将从交流桥电路输出的输出信号与阈值进行比较，由此能够对被检体的表面特性进行评价。由此，能够通过简单的电路结构进行高精度的表面状态的检查。另外，由于采用在被检体中激发涡电流来检查表面特性的方式，因此能够使检查环境的温度变化的影响减小。

为了基准检测器检测基准状态而使用与被检体相同的结构的基准检查体，因此即使由于温度、湿度、磁等检查环境的变化而输出值变动，其影响也与被检体相同。由此，能够消除因温度、湿度、磁等检查环境的变化所致的输出值的变动，从而能够使测量精度提高。

通过仅在第二喷丸处理后对被实施了第一喷丸处理和第二喷丸处理的两级喷丸处理的被检体的表面特性进行检查，能够检查在到深部、例如与表面相距30μm～100μm左右为止的范围内是否适当地赋予了残余应力，能够判断第一喷丸处理的好坏。由此，由于能够在两级喷丸处理结束后通过一次的检查来判断是否适当地进行了两级喷丸处理，因此能够缩短检查时间。另外，能够以无损的方式迅速地进行检查，也能够较佳地用作在线的检查。

在第10发明所记载的发明中，使用以下技术方案，即，在第9发明所记载的表面特性检查装置中，所述基准检查体是未实施表面处理的未处理品。

如第10发明所记载的发明那样，当使用未实施表面处理的未处理品作为基准检查体时，能够使基于与被检体之间的表面状态的差的输出增大，因此能够进一步提高测量精度，并且易于设定阈值，是优选的。

在第11发明所记载的发明中，使用以下技术方案，即，在第9发明或第10发明所记载的表面特性检查装置中，所述线圈是通过利兹线形成的。

根据第11发明所记载的发明，由于线圈是使用将用漆包线等覆盖铜线等导体线材而绝缘的多个细的导体线材集合并缠在一起得到的利兹线来形成，因此通过导体的细分化来使导体表面积变大，从而能够减轻导体损失并维持良好的检查灵敏度。

附图说明

图1是表示表面特性检查装置的结构的说明图。图1的(A)是表示表面特性检查装置的电路结构的说明图，图1的(B)是表示检查检测器的结构的透视说明图。

图2是对于来自交流桥电路的输出进行说明的等效电路图。

图3是表示表面特性检查方法的流程图。

图4是对初始阈值的设定方法进行说明的说明图。

图5是表示测量值的校正方法的流程图。

图6(A)是表示从配置被检体起直到测量开始为止的输出值的变化的说明图。

图6(B)是表示从测量结束起直到取出被检体为止的输出值的变化的说明图。

图7(A)是表示从配置被检体起直到测量开始为止的步骤的流程图。

图7(B)是表示从测量结束起直到取出被检体为止的步骤的流程图。

图8是表示第二实施方式的表面特性检查方法的流程图。

图9(A)是表示在第二实施方式的表面特性检查中从配置被检体起直到测量结束为止的输出值的变化的说明图，是表示在进行第二喷丸处理检查工序之后进行第一喷丸处理检查工序的情况下的输出值的变化的说明图。

图9(B)是表示在第二实施方式的表面特性检查中从配置被检体起直到测量结束为止的输出值的变化的说明图，是表示在进行第一喷丸处理检查工序之后进行第二喷丸处理检查工序的情况下的输出值的变化的说明图。

具体实施方式

[第一实施方式]

(两级喷丸)

在本发明中对被检查表面特性的被检体实施的表面处理为通过比较高强度的喷丸来对从表面至与表面相距规定深度以上的区域(以下称为深部)为止赋予残余应力的第一喷丸处理以及在第一喷丸处理后通过与第一喷丸处理相比低强度的喷丸来对表面附近进一步赋予残余应力的第二喷丸。以下说明作为被处理材料而对齿轮G实施两级喷丸处理的情况。

在此，使用公知的喷丸装置、例如具备直压式喷气嘴的喷丸装置来进行第一喷丸处理和第二喷丸处理。

在第一喷丸处理中，对到深部、例如与表面相距30μm～100μm左右的深度为止赋予压缩残余应力。

使粒径比较大且高硬度的喷射材料(丸粒)等高速地碰撞被处理材料来进行第一喷丸处理。

喷射材料能够使用从维氏硬度HV500～850、粒径0.5mm～4.0mm的范围适当选定的钢制品等。另外，作为喷射条件，在使用例如直压式喷丸装置的情况下，能够采用喷射压力为0.05MPa～0.7MPa、喷射量最大20kg/min的喷嘴这样的高强度的条件。维氏硬度的数值是通过由JISZ2244(2009)记载的试验方法测量出的。

例如，喷射材料使用粒径0.6mm、硬度HV580的材料，能够以喷射压力0.3MPa、喷射量13kg/min、喷射时间10秒进行喷丸处理。

在第二喷丸处理中，使用比第一喷丸处理的喷射材料小的喷射材料进行喷丸处理，对表面附近、例如从表面起的30μm左右的深度进一步赋予残余应力。

在第二喷丸处理中使用的喷射材料采用比在第一喷丸处理中使用的喷射材料小的喷射材料，喷射材料能够使用从维氏硬度HV500～1200、粒径0.05mm～0.5mm的范围适当选定的钢制品等。

另外，作为喷射条件，在使用例如直压式喷丸装置的情况下，能够采用喷射压力为0.05MPa～0.7MPa、喷射量最大20kg/min的喷嘴这样的条件。在第二喷丸处理中使用的喷射材料比在第一喷丸处理中使用的喷射材料小，因此第二喷丸处理是与第一喷丸处理相比低强度的喷丸处理。

例如，喷射材料使用粒径0.05mm、硬度HV900的材料，能够以喷射压力0.2MPa、喷射量10kg/min、喷射时间10秒进行喷丸处理。

(表面特性检查装置)

如图1的(A)所示，基于本发明的实施方式的表面特性检查装置1具备交流电源10、交流桥电路20以及评价装置30。

交流电源10构成为能够向交流桥电路20供给频率可变的交流电力。

交流桥电路20具备：可变电阻21；检查检测器23，其形成为能够将线圈配置成在被检体M中激发涡电流；以及基准检测器22，其形成为能够配置与被检体M相同的结构的基准检查体S，检测成为与来自检查检测器23的输出进行比较的基准的基准状态。在此，“与被检体M相同的结构”是指材质、形状相同，不论有无表面处理。

可变电阻21构成为能够将电阻R_A以分配比γ可变的方式分配成电阻R1与电阻R2。电阻R1、电阻R2与基准检测器22以及检查检测器23一起构成了桥电路。在本实施方式中，分配电阻R1和电阻R2的点A以及基准检测器22与检查检测器23之间的点B连接于评价装置30的交流电源10，电阻R1与基准检测器22之间的点C以及电阻R2与检查检测器23之间的点D连接于放大器31。另外，为了降低噪声，基准检测器22和检查检测器23侧接地。

评价装置30具备：放大器31，其将从交流桥电路20输出的电压信号进行放大；绝对值电路32，其进行全波整流；低通滤波器(LPF)33，其进行直流变换；相位比较器34，其将从交流电源10供给的交流电压与从放大器31输出的电压的相位进行比较；频率调整器35，其调整从交流电源10供给的交流电压的频率；判断单元36，其进行使R1和R2的分配最优化的非平衡调整，并且基于来自LPF 33的输出来判断被检体M的表面状态的好坏；显示单元37，其将判断单元36的判断结果进行显示、警告；以及温度测量单元38，其检测评价位置的温度。另外，在判断单元36内部或未图示的区域具备存储单元。

放大器31连接于点C和点D，被输入点C与点D之间的电位差。另外，依次将绝对值电路32、LPF 33与判断单元36连接。相位比较器34与交流电源10、放大器31以及判断单元36连接。频率调整器35与交流电源10和放大器31连接。另外，判断单元36构成为能够通过输出控制信号来变更交流桥电路20的点A的位置、即电阻R1与电阻R2的分配比γ，由此执行后述的可变电阻设定工序。

温度测量单元38由非接触式的红外传感器、热电偶等构成，将被检体M的表面的温度信号输出到判断单元36。判断单元36在由温度测量单元38检测出的被检体M的温度在规定范围内的情况下，判断被检体M的表面处理状态的好坏，在由温度测量单元38检测出的温度在规定范围外的情况下，不进行被检体M的表面处理状态的好坏判断。由此，能够在被检体M的温度对检查的精度造成影响那样的情况下不进行被检体的表面处理状态的好坏判断，因此能够进行高精度的检查。在此，还能够采用如下结构：通过热电偶等测量评价位置Ts的温度，作为代表被检体M的表面的温度的温度而判断是否进行被检体M的表面处理状态的好坏判断。

作为检查检测器23和与检查检测器23同样的结构的基准检测器22，使用如下的检测器：在能够贯穿被检体M的评价部分的芯的外周卷绕形成有线圈，使线圈与被检体M的表面相向并接近，从而能够在被检体M中激发涡电流。即，该线圈以包围被检体的表面特性检查区域的方式相向地卷绕。在此，包围被检体的表面特性检查区域是指包含以下情况：通过至少包围(围成包起来)表面特性检查区域的一部分来在表面特性检查区域中激发涡电流。

在此，说明用于对作为被检体M的具备齿轮部的被检体、例如齿轮部被进行过表面处理的齿轮G的表面特性进行检查的检查检测器23。如图1的(B)所示，检查检测器23具备以覆盖齿轮G的齿轮部的方式形成的圆筒状的芯23a以及卷绕于芯23a的外周面的线圈23b。芯23a由非磁性材料、例如树脂形成。此外，芯23a的形状只要能够将齿轮G配置在芯23a的内侧就不限于圆筒状。此外，在基准检测器22中，能够不配置被检体M而配置用于输出基准输出的基准检查体S。

本发明的检查检测器23的特征在于高精度地捕捉涡电流的反应来对表面特性进行评价，因此优选以使涡电流在想要检查表面特性的区域中流动的方式来针对被检体M进行配置。也就是说，优选以线圈23b的卷绕方向为与想要使涡电流流动的方向相同的方向的方式进行配置。

齿轮G通过喷丸处理而在齿轮部形成残余应力层。在将齿轮G作为被检体M进行评价的情况下，优选的是，不仅对齿顶的表面特性进行评价，还对齿面和齿底的表面特性进行评价。因此，最好以线圈23b的卷绕方向与齿轮G的旋转轴大致正交的方式配置线圈23b。由此，沿旋转轴的方向产生磁场环，因此能够沿齿轮G的旋转方向激发涡电流，因此不仅能够对齿顶的表面特性进行评价，还能够对齿面和齿底的表面特性进行评价。在以往的接触型的检测器中，需要与齿的形状相应地准备多个种类的检测器，并且只能检查接触部附近的表面特性，但是根据检查检测器23，能够通过单一的检测器一次性检查广范围的表面特性。

关于检查检测器23，如果线圈23b能够维持形状，则也可以不具备芯23a。这样的线圈23b例如能够以下方式来形成：通过固化性的环氧树脂等粘结以空芯方式卷绕的漆包铜线、或者使用具有遇热固化的作用的熔接漆包铜线以空芯方式卷绕之后通过热风、干燥炉等的热使其固化。

以线圈23b包围被检体M的检查对象面的方式相向地配置检查检测器23，当由交流电源10向线圈23b供给规定频率的交流电力时产生交流磁场，在被检体M的表面激发出沿与交流磁场交叉的方向流动的涡电流。由于涡电流根据残余应力层的电磁特性而发生变化，因此从放大器31输出的输出波形(电压波形)的相位和振幅(阻抗)根据残余应力层的特性(表面处理状态)而发生变化。能够根据该输出波形的变化检测表面处理层的电磁特性来进行检查。

还能够设置以在检查检测器23的外部且环绕被检体M的方式配置的磁屏蔽件23c。当使用磁屏蔽件23c时，能够屏蔽外部磁力，因此能够防止错误检测。

(来自交流桥电路的输出)

接着，参照图2的等效电路说明来自被调整为非平衡状态的交流桥电路20的输出。用于输出基准输出的基准检查体S接近基准检测器22，使要判定表面处理状态的好坏的被检体M接近检查检测器23。

在此，基准检查体S为与被检体M相同的结构，优选使用未进行表面处理的未处理品。

在将可变电阻R_A的分配比设为γ的情况下，电阻R1为R_A/(1+γ)，电阻R2为R_Aγ/(1+γ)。将基准检测器22的阻抗设为R_S+jωL_S，将检查检测器23的阻抗设为R_T+jωL_T。另外，将点A的电位设为E，将在没有使各检查体(基准检查体S、被检体M)接近基准检测器22、检查检测器23时的桥的各边流动的励磁电流分别设为i₁、i₂，由于使各检查体接近基准检测器22、检查检测器23而磁量发生变化，将与其变化量相应地流动的电流分别设为iα、iβ。此时的基准检测器22和检查检测器23的电位E1、E2以及激发电流i₁、i₂用下面的式(1)～(4)表示。

[式1]

E1＝(R_S+jωL_S)(iα+i₁) (1)

[式2]

E2＝(R_T+jωL_T)(iβ+i₂) (2)

[式3]

$i_1=\frac{E}{\frac{R_A}{1+\mathrm{\γ}}+R_S+{\mathrm{j\ωL}}_S}---\left(3\right)$

[式4]

$i_2=\frac{E}{\frac{R_A\mathrm{\γ}}{1+\mathrm{\γ}}+R_T+{\mathrm{j\ωL}}_T}---\left(4\right)$

向放大器31输出的电压为E1、E2之差，用下式表示。

[式5]

E2-E1＝[{(R_T+jωL_T)iβ-(R_S+jωL_S）iα}+{(R_T+jωL_T)i₂-(R_S+jωL_S)i₁}] (5)

由式(3)～(5)导出下式。

[式6]

$\begin{array}{c}E2-E1=\\ \[\{(R_T+{\mathrm{j\ωL}}_T)i\mathrm{\β}-(R_S+{\mathrm{j\ωL}}_S)i\mathrm{\α}\}+\{(R_T+{\mathrm{j\ωL}}_T)\frac{E}{\frac{R_A\mathrm{\γ}}{1+\mathrm{\γ}}+R_T+{\mathrm{j\ωL}}_T}-(R_S+{\mathrm{j\ωL}}_S)\frac{E}{\frac{R_A}{1+\mathrm{\γ}}+R_S+{\mathrm{j\ωL}}_S}\}\]\end{array}---\left(6\right)$

将式(6)的右边拆开为下面的成分A、B来考虑差电压的各成分。

成分A：

(R_T+jωL_T)iβ-(R_S+jωL_S)iα

成分B：

$(R_T+{\mathrm{j\ωL}}_T)\frac{E}{\frac{R_A\mathrm{\γ}}{1+\mathrm{\γ}}+R_T+{\mathrm{j\ωL}}_T}-(R_S+{\mathrm{j\ωL}}_S)\frac{E}{\frac{R_A}{1+\mathrm{\γ}}+R_S+{\mathrm{j\ωL}}_S}$

成分A由各检测器成分：(R_S+jωL_S)、(R_T+jωL_T)、在各检查体接近各检测器时发生变化的电流量：iα、iβ构成。iα、iβ根据由各检查体的磁导率、导电率等电磁特性引起的穿过检查体的磁量的不同而大小发生变化。因此，能够通过改变从各检测器产生的影响磁量的励磁电流i₁、i₂，来改变iα、iβ的大小。另外，依据式(3)、式(4)，励磁电流i₁、i₂根据可变电阻的分配比γ的不同而改变，因此能够通过调整可变电阻的分配比γ，来改变成分A的大小。

成分B由各检测器成分：(R_S+jωL_S)、(R_T+jωL_T)、以可变电阻的分配比γ分配得到的电阻的参数构成。因此，与成分A同样地能够通过调整可变电阻的分配比γ来改变成分B的大小。

当将被检体M配置在规定的位置并由交流电源10向检查检测器23的线圈23b供给规定频率的交流电力时，在被检体M的表面激发出沿与交流磁场交叉的方向流动的涡电流。由于涡电流根据残余应力层的电磁特性发生变化，因此从放大器31输出的输出波形(电压波形)的相位和振幅(阻抗)根据残余应力层的特性(表面处理状态)而发生变化。能够根据该输出波形的变化来检测残余应力层的电磁特性从而进行表面处理层的检查。

从桥的放大器31输出的信号是提取基准检测器22和检查检测器23的电压波形的差面积而得到的信号，形成为使检测器中流动的电流(励磁电流)固定的电路结构。另外，能够将被提取出的电压信号认作电力信号。

另外，向检测器供给的电力始终是固定的。由此，向被检体M供给的磁能也能够设为固定。

(表面特性检查方法)

接着，参照图3说明利用表面特性检查装置1进行的被检体的表面特性检查方法。

首先，在作为检查装置准备工序的准备工序S1中，准备表面特性检查装置1以及基准检查体S。

接着，进行可变电阻设定工序S2。在可变电阻设定工序S2中，首先，从交流电源10向交流桥电路20供给交流电力。在该状态下，调整可变电阻21的分配比γ以使表面特性检查装置1对检查体的检测灵敏度变高。即，以不使检查体接近检查检测器23且使交流桥电路20的输出信号变小的方式调整可变电阻21的分配比γ。通过像这样事先设定可变电阻21，能够使接近检查检测器23的被检体M的表面处理状态不良的情况和表面处理状态良好的情况下的输出信号的差异大，从而提高检测精度。具体地说，通过示波器等具有波形显示功能的显示装置(例如是判断单元36所具备的)监视来自交流桥电路20的输出信号的电压振幅、或者来自LPF 33的电压输出，以使输出变小的方式调整分配比γ。优选的是，以使输出取得最小值或极小值(局部平衡点)的方式对可变电阻21的分配比γ进行调整、设定。

进行可变电阻21的分配比γ的调整，以通过使差电压(E2-E1)变小来使与表面状态的差异相应的输出差增大从而提高检查精度。如上所述，通过调整分配比γ来改变成分A、B，因此能够根据基准检测器22、检查检测器23的阻抗(R_S+jωL_S)、(R_T+jωL_T)调整可变电阻21的分配比γ，使作为来自交流桥电路20的输出的差电压(E2-E1)变小。由此能够减少基准检测器22与检查检测器23之间的特性差异，从而尽可能大地提取被检体M原本的特性，因此能够提高检查精度。

在频率设定工序S3中，在使基准检查体S接近基准检测器22的状态下，从交流电源10向交流桥电路20供给交流电力，由频率调整器35改变向交流桥电路20供给的交流电力的频率，来监视来自交流桥电路20的电压振幅输出或来自LPF 33的电压输出。

频率调整器35向交流电源10输出控制信号以成为在频率调整器35中设定的初始频率f1，频率f1时的来自放大器31的输出电压Ef1被输入并存储到频率调整器35中。接着，向交流电源10输出控制信号以成为比频率f1高出规定的值、例如高出100Hz的频率f2，频率f2时的来自放大器31的输出电压Ef2被输入并存储到频率调整器35中。

接着，进行Ef1与Ef2的比较，如果Ef2>Ef1，则输出控制信号以成为比频率f2高出规定的值的频率f3，频率f3时的来自放大器31的输出电压Ef3被输入并存储到频率调整器35。然后，进行Ef2与Ef3的比较。反复进行该处理，将Efn+1<Efn时的频率fn、即输出最大的频率fn设定为在阈值设定工序S4和交流供给工序S5中使用的频率。由此，能够通过一次的操作来与表面处理状态、形状等不同且阻抗不同的被检体M相对应地设定使来自交流桥电路20的输出大的频率。最佳的频率是根据被检体的材料、形状、表面处理状态而变化的，但是在事先知道该变化的情况下，不需要进行频率的设定。由此，能够使输出灵敏地对应表面处理状态的变化，从而提高检查的灵敏度。

在此，频率设定工序S3也能够在可变电阻设定工序S2之前实施。

在阈值设定工序S4中，对用以判断被检体M的表面状态的好坏的阈值进行设定。在此，对于为了在被检体M的评价开始时使用而预先设定的阈值(以下称为“初始阈值”。)的设定方法进行说明。首先，使基准检查体S接近基准检测器22，从交流电源10向交流桥电路20供给在频率设定工序S3中设定的频率的交流电力。从交流桥电路20输出的电压输出被放大器31放大，在绝对值电路32中进行全波整流，在LPF 33中进行直流变换，被输出到判断单元36。将未处理的被检体、以及被进行了两级喷丸处理的被检体中的、被判断为第一喷丸、第二喷丸处理均被适当地进行的良品的该被检体分别准备10个～几十个左右，基于在使各个被检体接近检查检测器23时向判断单元36输出的输出值获取输出值的分布数据。在图4中示意性地表示。

根据将未处理的被检体M配置于检查检测器23时的输出信号EA和将作为良品的表面处理后的被检体M配置于检查检测器23时的输出信号EB，考虑各个输出信号的偏差，通过下式来决定初始阈值Ethi。图4中示意性地表示未处理的被检体的输出信号EA和表面处理后的被检体的输出信号EB的分布。

(式7)

Ethi＝(EAav·σB+EBav·σA)/(σA+σB)

EAav是输出信号EA的平均值，EBav是输出信号EB的平均值，σA是输出信号EA的标准偏差，σB是输出信号EB的标准偏差。

由此，能够通过较少的测量数来设定高精度的适当的阈值。将该初始阈值Ethi设定为阈值并事先存储到判断单元36。在此，初始阈值Ethi与输出信号EA的最大值EAmax和输出信号EB的最小值Ebmin之间具有如下的关系。

EAmax＜Ethi＜EBmin

此外，在上述关系不成立的情况下，也能够考虑输出信号EA和输出信号EB的偏差、是否存在大幅地偏离于分布的异常的测量值等，来设定适当的初始阈值Ethi。例如存在测量多个相同的被检体的未处理状态、表面处理状态并使用这些状态再次计算初始阈值Ethi等方法。

另外，预先已知适当的阈值的情况下，也能够采用其值。

并且，在阈值设定工序S4中，将被检体M没有接近检查检测器23的状态下的输出信号作为初始偏移值Ei事先存储到判断单元36。

在交流供给工序S5中，从交流电源10向交流桥电路20供给在频率设定工序S3中设定的频率的交流电力。在此，基准检查体S正在接近基准检测器22。

接着，在配置工序S6中，使要判定表面处理状态的好坏的被检体M接近检查检测器23，配置成在被检体M中激发涡电流。因而，交流供给工序S5和配置工序S6作为涡电流激发工序发挥功能。此时，从交流桥电路20输出电压输出信号，输出信号被放大器31放大，在绝对值电路32中进行全波整流，在LPF 33中进行直流变换。

温度测量单元38在被检体M接近检查检测器23之前、或者在配置被检体M之后测量被检体M的表面的温度，并将被检体M的表面的温度信号输出到判断单元36。

在检查状态判断工序S7中，由相位比较器34将从交流电源10供给的交流电力的波形与从交流桥电路20输出的交流电压波形进行比较，检测它们的相位差。通过监视该相位差，能够判断检查状态是否良好(例如，检查检测器23与被检体M之间没有位置偏移)。即使来自交流桥电路20的输出相同，但在相位差大幅变化的情况下，检查状态发生变化，能够判断为有可能没有适当地进行检查。另外，在由温度测量单元38检测出的被检体M的温度在规定范围内的情况下，判断单元36判断被检体M的表面处理状态的好坏，在由温度测量单元38检测出的温度在规定范围外的情况下，不进行被检体M的表面处理状态的好坏判断。在此，规定的温度范围是被检体M的温度变化对检查没有实质影响的温度范围，例如能够设定为0℃～60℃。在被检体M的表面的温度在规定的温度范围外的情况下，能够进行以下等处理：进行待机直至被检体M处于规定的温度范围内为止、对被检体M吹送空气、不进行被检体M的检查而移动到其它的处理线。

在好坏判断工序S8中，在LPF 33中进行直流变换后的信号被输入到判断单元36，判断单元36根据被输入的信号判断被检体M的表面状态的好坏。

也就是说，本工序是根据从交流桥电路20输出的输出信号来对被检体M的表面特性进行评价的评价工序。判断单元36的判断结果通过显示单元37进行显示，并在表面状态不良的情况(第一喷丸处理未被适当地实施的情况)下进行警告。

通过将来自LPF 33的输出值(测量值)与在阈值设定工序S4中设定的阈值进行比较，来进行被检体M的表面处理状态的好坏的判断。判断单元36在来自LPF 33的输出值(测量值)超过阈值的情况下，判断为表面状态良好(适当地实施了第一喷丸处理)，在来自LPF33的输出值(测量值)为阈值以下的情况下，判断为表面状态不良(第一喷丸处理未被适当地实施)。此外，“是否适当地进行了第一喷丸处理”是指包含第一喷丸处理的好坏且还包含是否实施了第一喷丸处理的概念。

测量值、好坏判断结果、测量日期和时间、检查状态(温度、湿度、后述的差电压ΔE等)等检查数据与批次、制造编号、历史记录等各被检体M的识别信息相关联地被存储到评价装置30的判断单元36、或未图示的存储单元中，能够根据需要调用。即，也可以对被检体直接或间接地赋予与各个测量数据对应的标识显示。例如可以将与测量数据对应的条形码、产品管理编号直接地显示在被检体上、或间接地显示在被检体上。这样，通过将测量数据与条形码、产品管理编号等标识显示对应起来，能够使由表面特性检查装置检查出的被检体的表面处理的状态成为在流通之后可追踪的状态，从而能够确保可溯源性。

通过以上的工序，仅在第二喷丸处理后检查被实施了第一喷丸处理和第二喷丸处理的两级喷丸处理的被检体M的表面特性，由此能够检查在到深部、例如与表面相距30μm～100μm左右为止的范围内是否适当地赋予了残余应力，能够较佳地用以判断第一喷丸处理的好坏。由此，能够在两级喷丸处理结束后通过一次的检查来判断是否适当地进行了两级喷丸处理，因此能够缩短检查时间。另外，能够以无损的方式迅速地进行检查，也能够较佳地用作在线的检查。

为了继续检查，仅更换被检体M而重复进行配置工序S6、检查状态判断工序S7、好坏判断工序S8即可。在变更被检体M的种类、表面处理的种类等的情况下，再次实施可变电阻设定工序S2、频率设定工序S3、阈值设定工序S4。

检查检测器23通过捕捉在被检体M的表面流动的涡电流的变化，来间接地捕捉表面电阻变化。也就是说，通过检测被检体M的导电率、磁导率的变化来检测是否为适当地进行喷丸处理而赋予了期望的残余应力的状态。在此，本表面特性检查方法能够通过改变交流电力的频率来使涡电流的渗透深度变化，因此能够检查从表面至期望的深度为止的表面特性，从而能够较佳地使用于是否适当地赋予了残余应力的检查。

为了在基准检测器22中检测基准状态，使用了与包含检查检测器23的被检体M相同结构的包含基准检测器22的基准检查体S，因此即使由于温度、湿度、磁等检查环境的变化而输出值发生变动，其影响也与包含检查检测器23的被检体M相同。由此，能够消除因温度、湿度、磁等检查环境的变化引起的输出值的变动，从而能够提高测量精度。特别地，当使用未进行表面处理的未处理品作为基准检查体S时，能够使基于与被检体M之间的表面状态的差的输出增大，因此能够进一步提高测量精度，并且易于设定阈值，是优选的。

(阈值的更新设定)

在将未处理的被检体M配置于检查检测器23时的输出信号EA与将表面状态良好的表面处理后的被检体M配置于检查检测器23时的输出信号EB之间的差大的情况等下，有可能初始阈值Ethi接近输出信号EA的平均值EAav侧，从而被判定为良品的输出的幅度变大。因此，在想要设定精度更高的阈值的情况下，能够根据通过使用初始阈值Ethi反复测量而存储的很多的检查数据来重新设定阈值。将此时新设定的阈值称为更新阈值Ethn。

更新阈值Ethn的设定在进行例如100个以上的被检体M的检查之后实施。下面例示更新阈值Ethn的设定方法。在此，将使用初始阈值Ethi检查得到的被检体M的输出信号设为EC，将其最小值设为ECmin，将其最大值设为ECmax，将其平均值设为ECav，将标准偏差设为σC。

作为一个方法，将初始阈值Ethi与最小值ECmin进行比较，如以下那样计算更新阈值Ethn。

在ECmin≤Ethi的情况下，不设定更新阈值Ethn而使用初始阈值Ethi。

在ECmin>Ethi的情况下，能够将ECmin设定为更新阈值Ethn。

另外，能够使用平均值ECav和标准偏差σC来将更新阈值Ethn设为ECav-3σC或ECav-4σC。考虑输出信号EC的分布来判断使用ECav-3σC、ECav-4σC中的哪一个，在ECav-3σC或ECav-4σC为初始阈值Ethi以下的情况下，不设定更新阈值Ethn而使用初始阈值Ethi。

另外，还能够根据最小值ECmin、最大值ECmax、平均值ECav的大小关系来如以下那样设定更新阈值Ethn。具体地说，将最小值ECmin与最大值ECmax的平均值(ECmin+ECmax)/2同平均值ECav进行比较来分情况说明。

(ECmin+ECmax)/2≤ECav的情况：将ECav-3σC设定为更新阈值Ethn

(ECmin+ECmax)/2>ECav的情况：将ECav-4σC设定为更新阈值Ethn

在此，在ECav-3σC或ECav-4σC为初始阈值Ethi以下的情况下，不设定更新阈值Ethn而使用初始阈值Ethi。

更新阈值Ethn能够根据在更新后检查得到的被检体M的检查数据而反复更新。例如也能够在初始阈值Ethi设定后进行100个被检体M的检查，在设定了更新阈值Ethn之后，再进行100个被检体M的检查，根据其检查数据来设定新的更新阈值Ethn。另外，也能够使用全部200个检查数据来设定新的更新阈值Ethn。

(测量值的校正)

能够使用前述的初始偏移值Ei和检查偏移值Eik来进行测量值的校正。

如图5所示，在步骤S101中，在配置工序S6中将被检体M配置之前测量检查偏移值Eik并存储到判断单元36。

在接下来的步骤S102中，将初始偏移值Ei与检查偏移值Eik进行比较并计算差电压ΔE＝Ei-Eik。步骤S102以后对应好坏判断工序S8。

在接下来的步骤S103中进行被检体M的检查，在步骤S104中存储测量值(E2-E1)，在步骤S105中将所存储的测量值与差电压ΔE相加。

然后，在步骤S106中，将加上差电压ΔE得到的测量值与阈值进行比较来进行好坏判断。

由此，即使在由于温度、湿度、磁等测量环境的变化而偏置电压发生了变化的情况下，也能够进行排除了其影响的高精度的测量。即，能够在每次进行了作为检量设备(检查装置)的校正(calibration)的状态下适当地进行高精度的测量。

另外，在差电压ΔE超过基于表面特性检查装置1的使用条件设定的容许值的情况下，能够判断为由于干扰大、装置的问题等而检查状态不适当，从而有可能没有适当地进行检查。在该情况下，在检查状态判断工序S7中能够使得不进行被检体M的表面特性的检查。此时，能够进行基准检测器22、检查检测器23的检修、测量环境的温度的确认、基准检查体S的检修、更换等。该容许值作为检查被适当地进行的条件来设定，例如能够设定为初始偏移值Ei的5％(ΔE＝0.05Ei)。

(被检体的配置、取出的控制)

能够使用测量值En(En＝E2-E1)来控制被检体M向检查检测器23的配置和被检体M从检查检测器23的取出。

参照图6和图7说明被检体的配置、取出的控制方法。此外，图6是为了说明而例示初始值Ei0、输出值En等，是示意性地表示的，不是实际的输出值。

首先，当在图7(A)所示的步骤S201中将被检体M配置于检查检测器23时，如图6(A)所示那样输出值从没有配置被检体M时的初始值Ei0＝3.000开始下降。

接着，在步骤S202中，检测被检体M被配置于检查检测器23的情形，并检测对开始记录输出值的时间开始计数的基准(图6(A)的测量等待开始)的触发。在图6(A)中，将输出值变为1.500时设为配置完成等待触发En1，在步骤S203中对等待时间进行计数。此外，成为配置完成等待触发En1的输出值(1.500)以如果经过在下一段中说明的规定的等待时间则输出值稳定的方式通过倒算来设定。

当经过直到输出值稳定为止的规定的等待时间(例如2秒～3秒)时，在步骤S204中进行测量，检测并存储已稳定的输出值En2(0.370)。

由此，能够检测出被检体M向检查检测器23的配置状态、即被检体M被配置为能够进行适当的检查的状态来开始被检体的表面特性的评价，因此使测量条件统一，能够检测已稳定的输出值En2，因此能够消除作业者所致的偏差等，能够进行高精度的测量。

另外，被检体M的取出的控制如以下那样进行。

首先，当在图7(B)所示的步骤S301中将被检体M从检查检测器23取出时，如图6(B)所示那样测量值从配置有被检体M时的输出值En2开始上升。

接着，在步骤S302中，检测开始对用于进行被检体的取出确认的等待时间进行计数的基准(图6(B)的完成等待开始)的取出完成等待触发En3。在图6(B)中，将测量值变为2.500时设为取出完成等待触发En3，在步骤S303中对等待时间进行计数。此外，成为取出完成等待触发En3的输出值(2.500)以如果经过在下一段中说明的规定的等待时间则输出值稳定的方式通过倒算来设定。

当经过直到测量值恢复到初始值Ei0附近为止的规定的等待时间(例如2秒～3秒)时，在步骤S304中检测并存储输出值Ei1(3.000)。

此时，能够将所存储的输出值Ei1用作检查偏移值Eik。

由此，能够检测被检体M被取出的情形，在测量值恢复为初始状态的状态下进行下一测量。

根据如上述那样的进行被检体M的配置、取出的控制的结构，不需要设置用于检测被检体M是否被适当地配置于检查检测器23的位置传感器等，能够将装置形成为简单的结构。另外，通过设为与从进行表面处理的表面处理装置向表面特性检查装置1输送被检体M的输送单元(例如带式输送机)、将检查后的被检体M区分为良品和不良品的挑选单元等组合得到的系统，能够构建出从被检体M的表面处理直至检查为止贯彻地进行并能够实现自动化的系统。

(变更例)

在不实施检查状态判断工序S7的情况下，表面特性检查装置1能够省略相位比较器34。例如能够设为进行以下等处理的结构：通过激光位移计等位置检测单元进行检查检测器23与被检体M的位置关系的检测，通过光电传感器(激光器)等判定检查检测器23的轴与被检体M的轴之间的偏移是否在规定的范围内。另外，相位比较器34、频率调整器35或显示单元37还能够以内置于判断单元36中等方式一体地设置。

在测量被检体M时的来自交流桥电路20的输出足够大的情况下，也能够省略可变电阻设定工序S2、频率设定工序S3。在省略频率设定工序S3的情况下，表面特性检查装置1能够省略频率调整器35。

[第一实施方式的效果]

根据本发明的表面特性检查装置1以及表面特性检查方法，能够通过检查检测器23的线圈23b在被检体M中激发涡电流，将从交流桥电路20输出的输出信号与阈值进行比较，来对被检体M的表面特性进行评价。由此，能够通过简单的电路结构来进行高精度的表面状态的检查。

为了在基准检测器22中检测基准状态，而使用与被检体M相同结构的基准检查体S，因此即使由于温度、湿度、磁等检查环境的变化而输出值变动，其影响也与被检体M相同。由此，能够消除因温度、湿度、磁等检查环境的变化所致的输出值的变动，从而能够使测量精度提高。特别地，当使用未进行表面处理的未处理品作为基准检查体S时，能够使基于与被检体M之间的表面状态的差的输出增大，因此能够进一步提高测量精度，并且易于设定阈值，是优选的。

通过仅在第二喷丸处理后对被实施了第一喷丸处理和第二喷丸处理的两级喷丸处理的被检体的表面特性进行检查，能够检查在到深部、例如与表面相距30μm～100μm左右为止的范围内是否适当地赋予了残余应力，从而能够判断第一喷丸处理的好坏。由此，由于能够在两级喷丸处理结束后通过一次的检查来判断是否适当地进行了两级喷丸处理，因此能够缩短检查时间。另外，能够以无损的方式迅速地进行检查，也能够较佳地用作在线的检查。

除了上述的结构以外，也可以在两级喷丸处理结束后添加图像检查。

通过添加图像检查，能够进一步提高第二喷丸处理的好坏判断的可靠性。

[第二实施方式]

对向交流桥电路20供给的交流电力的频率设定2个水平，在供给频率不同的交流电力的状态下进行检查，除了能够进行是否适当地赋予了第一喷丸处理后的残余应力的检查以外，还能够进行是否适当地赋予了第二喷丸处理后的残余应力的检查。

在本发明的表面特性检查方法中，向交流桥电路20供给的交流电力的频率越高，则能够获得反映出越是表面附近的残余应力的状态的信息，交流电力的频率越低，则能够获得反映出离表面越深的区域的残余应力的状态的信息。因而，通过将向交流桥电路20供给的交流电力的频率设定得低，能够进行是否适当地赋予了第一喷丸处理后的残余应力的检查(第一喷丸处理检查工序)，通过将频率设定得高，能够进行是否适当地赋予了第二喷丸处理后的残余应力的检查(第二喷丸处理检查工序)。通过将这些检查结合着进行，能够判断第一喷丸处理和第二喷丸处理各自是否被适当地进行，因此能够进行更准确的检查。另外，能够区分判断是哪个喷丸处理不适当。

在此，频率能够根据被检体的导电率、磁导率适当地被设定。在被检体由钢铁材料形成的情况下，当将频率设定为20kHz～50kHz时，涡电流的渗透深度即检测深度为与最表面相距60μm～100μm，因此适合于是否到深部为止都适当地赋予了第一喷丸处理后的残余应力的检查。另外，当将频率设定为200kHz～400kHz时，检测深度为与最表面相距20μm～30μm，因此适合于是否适当地赋予了第二喷丸处理后的残余应力的检查。因而，在上述的第一实施方式中，通过将频率设定为20kHz～50kHz，能够判断是否适当地进行了第一喷丸处理。

(测量前的各种设定)

在进行第一喷丸处理检查工序和第二喷丸处理检查工序的情况下，在频率设定工序S3和阈值设定工序S4中进行与各个检查工序相应的设定。

在频率设定工序S3中，关于第一喷丸处理检查中使用的频率的设定，准备未处理材料和进行了第一喷丸处理的被检体，设定各被检体时的检查装置的输出电压的差大的第一频率即频率f1。在本实施方式中，该设定值为20kHz～50kHz。

关于第二喷丸处理检查中使用的频率的设定，准备未处理材料和仅被实施了第二喷丸处理的被检体，设定各被检体时的检查装置的输出电压的差大的第二频率即频率f2。在本实施方式中，该设定值为200kHz～400kHz。

在如第二喷丸处理检查那样以100kHz以上的频率的交流电力进行检查那样的情况下，有可能发生高频率所致的集肤效应，导体损失增加，从而检查灵敏度下降。当使用将用漆包线等覆盖铜线等导体线材而绝缘的多个细的导体线材集合并缠在一起得到的利兹线来形成线圈23b时，通过导体的细分化来使导体表面积变大，从而能够减轻导体损失并维持良好的检查灵敏度。

在阈值设定工序S4中，准备未处理品和进行了两级喷丸处理的良品，使用在频率设定工序S3中设定的频率f1来进行第一喷丸处理检查中使用的阈值即初始阈值Ethi1的设定。

准备未处理品和进行了两级喷丸处理的良品，使用在频率设定工序S3中设定的频率f2来进行第二喷丸处理检查中使用的第二阈值即初始阈值Ethi2的设定。

(表面特性检查方法)

参照图8和图9说明第二实施方式中的表面特性检查方法。在此，对于先实施第二喷丸处理检查、之后实施第一喷丸处理检查的情况(图9(A))进行说明。此外，图9的输出值的变化是为了说明而示意性地示出的。

在步骤S401中，将被检体M配置于检查检测器23。此时供给的交流电力是第二喷丸处理检查中使用的频率f2的交流电力。这样，以频率f2的交流电力在被检体M中激发涡电流的工序相当于第二涡电流激发工序。当将被检体M配置于检查检测器23时，如图9(A)所示，输出值从没有配置被检体M时的初始值Ei0开始下降。

接着，在步骤S402中，检测被检体M被配置于检查检测器23的情形，并检测成为对开始记录输出值的时间开始计数的基准的(图9(A)的测量等待开始)配置完成等待触发En1。

在接下来的步骤S403中，对等待时间进行计数。

当经过直到输出值稳定为止的规定的等待时间(例如2秒～3秒)时，在步骤S404中进行测量，检测并存储已稳定的输出值En2(1)。

在接下来的步骤S405中，作为第二好坏判断工序，将输出值En2(2)与初始阈值Ethi2进行比较，进行第二喷丸处理检查，判断是否适当地进行了第二喷丸处理。在判断为适当地进行了第二喷丸处理的情况下(S405：是)，进入步骤S406，在判断为没有适当地进行第二喷丸处理的情况下(S405：否)，将被检体M从检查检测器23取出而结束测量，将被检体M作为不良品处理。

在接下来的步骤S406中，将此时供给的交流电力的频率从第二喷丸处理检查中使用的频率f2切换为第一喷丸处理检查中使用的频率f1。由此，进行以频率f1的交流电力在被检体M中激发涡电流的涡电流激发工序，并进行实施第一喷丸处理检查的准备。

在接下来的步骤S407中，将切换频率时作为起点，来对等待时间进行计数。如图9(A)所示，输出值以切换频率时为起点而从输出值En2(2)开始上升。

当经过直到输出值稳定为止的规定的等待时间(例如5秒～6秒)时，在步骤S408中进行测量，检测并存储已稳定的输出值En2(1)。

在接下来的步骤S409中，作为好坏判断工序，将输出值En2(1)与初始阈值Ethi1进行比较，进行第一喷丸处理检查，判断是否适当地进行了第一喷丸处理。在判断为适当地进行了第一喷丸处理的情况下(S409：是)，进入步骤S410，在判断为没有适当地进行第二喷丸处理的情况下(S409：否)，将被检体M从检查检测器23取出而结束测量，将被检体M作为不良品处理。

在接下来的步骤S410中，将被判断为第一喷丸处理和第二喷丸处理均适当地进行的被检体M从检查检测器23取出。当将被检体M从检查检测器23取出时，输出值从配置有被检体M时的输出值En2(1)开始上升。

在接下来的步骤S411中，检测成为对用于进行被检体M的取出确认的等待时间开始计数的基准的(图9(A)的完成等待开始)取出完成等待触发En3。

在接下来的步骤S412中，对等待时间进行计数。

当经过直到测量值恢复到初始值Ei0附近为止的规定的等待时间(例如1秒～2秒)时，在步骤S413中检测并存储输出值Ei1。由此，能够检测被检体M被取出的情形，在测量值恢复为初始状态的状态下进行下一测量。

根据以上的表面特性检查方法，能够通过第一喷丸处理检查工序进行是否适当地赋予了第一喷丸处理后的残余应力的检查，能够通过第二喷丸处理检查工序进行是否适当地赋予了第二喷丸处理后的残余应力的检查。由此，能够判断第一喷丸处理和第二喷丸处理各自是否被适当地进行，因此能够进行更准确的检查。另外，能够区分判断是哪个喷丸处理不适当。在第一喷丸处理检查工序中使用的初始阈值Ethi1和在第二喷丸处理检查工序中使用的阈值Ethi2分别根据在检查中使用的频率来设定，因此能够准确地判断第一喷丸处理和第二喷丸处理是否被适当地进行。

(变更例)

在上述的实施方式中，在第二喷丸处理检查工序实施后实施了第一喷丸处理检查工序，但是也能够在第一喷丸处理检查工序实施后实施第二喷丸处理检查工序。在该情况下，在步骤S402-S405中实施第一喷丸处理检查工序，在步骤S407-S409中实施第二喷丸处理检查工序。在该情况下，输出值的变化为图9(B)那样。此外，由于频率高的话检查时的输出值的响应速度更快，因此当先进行所供给的交流电力的频率高的第二喷丸处理检查工序时，能够缩短检查所需要的时间。

[第二实施方式的效果]

根据第二实施方式的表面特性检查方法，能够通过第一喷丸处理检查工序进行是否适当地赋予了第一喷丸处理后的残余应力的检查，能够通过第二喷丸处理检查工序进行是否适当地赋予了第二喷丸处理后的残余应力的检查。由此，能够判断第一喷丸处理和第二喷丸处理各自是否被适当地进行，因此能够进行更准确的检查。另外，能够区分判断是哪个喷丸处理不适当。

附图标记说明

1：表面特性检查装置；10：交流电源；20：交流桥电路；21：可变电阻；22：基准检测器；23：检查检测器；23a：芯；23b：线圈；23c：磁屏蔽件；30：评价装置；31：放大器；32：绝对值电路；33：LPF；34：相位比较器；35：频率调整器；36：判断单元；37：显示单元；38：温度测量单元；M：被检体；S：基准检查体。

Claims (11)

1.一种表面特性检查方法，对进行了喷丸处理的被检体的表面特性进行检查，该表面特性检查方法的特征在于，包括以下工序：

检查装置准备工序，准备表面特性检查装置，该表面特性检查装置具备：交流桥电路；交流电源，其向所述交流桥电路供给交流电力；以及评价装置，其根据来自所述交流桥电路的输出信号，对被检体的表面特性进行评价，所述交流桥电路具有：可变电阻，其构成为第一电阻与第二电阻之间的分配比可变；检查检测器，其具备能够激发交流磁的线圈，且形成为能够将该线圈配置成在被检体中激发涡电流；以及基准检测器，其配置与被检体相同的结构的基准检查体，检测成为与来自所述检查检测器的输出进行比较的基准的基准状态，其中，所述第一电阻、所述第二电阻、所述基准检测器以及所述检查检测器构成桥电路；

阈值设定工序，决定在所述评价装置中进行的被检体的表面特性的评价中使用的阈值；

涡电流激发工序，通过所述检查检测器来在被实施了第一喷丸处理和第二喷丸处理的被检体中激发涡电流，其中，该第一喷丸处理是对从表面至深部赋予残余应力的处理，该第二喷丸处理是在所述第一喷丸处理后进行与所述第一喷丸处理相比低强度的喷丸来对表面附近进一步赋予残余应力的处理；以及

好坏判断工序，将在所述第二喷丸处理后实施的所述涡电流激发工序中从所述交流桥电路输出的输出信号与所述阈值进行比较，来通过所述评价装置判断是否适当地进行了所述第一喷丸处理。

2.根据权利要求1所述的表面特性检查方法，其特征在于，

在将未实施表面处理的未处理品作为所述基准检查体配置于所述基准检测器的状态下实施所述涡电流激发工序。

3.根据权利要求1或2所述的表面特性检查方法，其特征在于，

在所述阈值设定工序中，根据在被适当地进行了所述第一喷丸处理和所述第二喷丸处理的被检体中激发出涡电流时的所述交流桥电路的输出信号，来设定所述阈值。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的表面特性检查方法，其特征在于，还包括以下工序：

第二涡电流激发工序，通过所述交流电源供给比所述涡电流激发工序中的频率高的频率的交流电力，来在被检体中激发涡电流；以及

第二好坏判断工序，根据通过该第二涡电流激发工序激发出涡电流时的所述交流桥电路的输出信号，来通过所述评价装置判断是否适当地进行了所述第二喷丸处理。

5.根据权利要求4所述的表面特性检查方法，其特征在于，

在所述阈值设定工序中，决定根据将规定的第一频率的交流电力供给至所述交流桥电路而得到的输出信号所决定的阈值和根据将比所述第一频率高的第二频率的交流电力供给至所述交流桥电路而得到的输出信号所决定的第二阈值，所述阈值用于所述好坏判断工序中的好坏判断，所述第二阈值用于所述第二好坏判断工序中的好坏判断。

6.根据权利要求4所述的表面特性检查方法，其特征在于，

在所述好坏判断工序之前实施所述第二好坏判断工序。

7.根据权利要求3或5所述的表面特性检查方法，其特征在于，

在所述阈值设定工序中，根据在所述检查检测器处配置了未处理的被检体时的所述交流桥电路的输出信号EA和在所述检查检测器处配置了被适当地进行了所述第一喷丸处理和所述第二喷丸处理的被检体时的所述交流桥电路的输出信号EB，来通过下式设定阈值Ethi，

Ethi＝(EAav·σB+EBav·σA)/(σA+σB)

EAav是输出信号EA的平均值，EBav是输出信号EB的平均值，σA是输出信号EA的标准偏差，σB是输出信号EB的标准偏差。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的表面特性检查方法，其特征在于，

所述评价装置具备存储单元，在该存储单元中将各被检体的识别信息与该被检体的表面特性的检查数据相关联地存储。

9.一种表面特性检查装置，对通过喷丸装置被实施了第一喷丸处理和第二喷丸处理的被检体的表面特性进行检查，其中，该第一喷丸处理是对从表面至深部赋予残余应力的处理，该第二喷丸处理是在所述第一喷丸处理后进行与所述第一喷丸处理相比低强度的喷丸来对表面附近进一步赋予残余应力的处理，该表面特性检查装置的特征在于，具备：

交流桥电路；

交流电源，其向所述交流桥电路供给交流电力；以及

评价装置，其根据来自所述交流桥电路的输出信号，来对被检体的表面特性进行评价，

所述交流桥电路具有：可变电阻，其构成为第一电阻与第二电阻之间的分配比可变；检查检测器，其具备能够激发交流磁的线圈，且形成为能够将该线圈配置成在被检体中激发涡电流；以及基准检测器，其配置与被检体相同的结构的基准检查体，检测成为与来自所述检查检测器的输出进行比较的基准的基准状态，

其中，所述第一电阻、所述第二电阻、所述基准检测器以及所述检查检测器构成桥电路，

所述评价装置仅在所述第二喷丸处理后将在所述交流桥电路被供给交流电力而所述检查检测器检测出所述被检体的电磁特性、且所述基准检测器检测出基准状态的状态下的来自所述交流桥电路的输出信号与阈值进行比较，来对所述被检体的表面特性进行评价，判断是否适当地进行了针对所述被检体的所述第一喷丸处理。

10.根据权利要求9所述的表面特性检查装置，其特征在于，

所述基准检查体是未实施表面处理的未处理品。

11.根据权利要求9或10所述的表面特性检查装置，其特征在于，

所述线圈是通过利兹线形成的。