JP2007171121A - Steel material measuring coil - Google Patents
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Description
この発明は、LCRメータと接続して使用される鋼材測定コイルに関する。 The present invention relates to a steel material measuring coil used in connection with an LCR meter.
鋼材における硬化層深さの測定、未焼入れ品の判定、異材判定を非破壊で行う方法として、LCRメータとこれに接続したコイルを使用する方法が知られている。この方法では、コイルにシャフト状の鋼材試験片を挿入した状態で、LCRメータからコイルに交流電流を流して、そのときのコイルのインダクタンス値をLCRメータで測定し、測定したインダクタンス値から鋼材試験片の上記測定・判定を行う。 As a method for performing non-destructive measurement of the hardened layer depth in steel materials, determination of unquenched products, and determination of different materials, a method using an LCR meter and a coil connected thereto is known. In this method, with a shaft-shaped steel material test piece inserted into the coil, an alternating current is passed from the LCR meter to the coil, the inductance value of the coil at that time is measured with the LCR meter, and the steel material test is performed from the measured inductance value. Perform the above measurement and judgment of the piece.
上記測定・判定方法の場合、コイルから発生する磁束を介してインダクタンス値の測定が行われるため、測定精度を高めるためには、コイルからある程度以上の大きな磁束を発生させる必要がある。しかし、市販のLCRメータではコイルに出力できる電流値には制限があるので、電流値を大きしてコイルの発生磁束を大きくするには限界がある。 In the case of the measurement / determination method, since the inductance value is measured via the magnetic flux generated from the coil, it is necessary to generate a large magnetic flux of a certain level or more from the coil in order to increase the measurement accuracy. However, since a commercially available LCR meter has a limit on the current value that can be output to the coil, there is a limit in increasing the current value and increasing the magnetic flux generated by the coil.
この発明の目的は、測定精度を向上させることができる鋼材測定コイルを提供することである。 An object of the present invention is to provide a steel material measuring coil capable of improving measurement accuracy.
この発明の鋼材測定コイルは、LCRメータと接続して使用される鋼材測定コイルにおいて、コイル巻線を磁性体で囲んだことを特徴とする。
このようにコイル巻線を磁性体で囲むことで、コイルからの発生磁束を集中させることができる。そのため、測定精度を向上させることができる。
The steel material measuring coil of the present invention is a steel material measuring coil used in connection with an LCR meter, wherein the coil winding is surrounded by a magnetic material.
Thus, the magnetic flux generated from the coil can be concentrated by surrounding the coil winding with a magnetic material. Therefore, measurement accuracy can be improved.
この発明において、前記磁性体は、内周側に溝部が開口した断面U字状でリング状の部材であって、前記溝部内にコイル巻線を配置しても良い。この構成の場合、コイル巻線を安定良く磁性体で囲むことができる。 In the present invention, the magnetic body may be a ring-shaped member having a U-shaped cross-section with an opening on the inner peripheral side, and a coil winding may be disposed in the groove. In the case of this configuration, the coil winding can be stably surrounded by the magnetic material.
この発明の鋼材測定コイルは、鋼材の硬化層の深さの測定や、未焼入れの判定、または異材判定に用いられるものであっても良い。深さの測定や、未焼入れの判定、異材判定は、精度良くインダクタンス値を測定することが必要である。そのため、この発明の鋼材測定コイルの測定精度の向上効果が有効に発揮される。 The steel material measuring coil of the present invention may be used for measuring the depth of a hardened layer of steel material, determining whether it is unquenched, or determining a different material. For the depth measurement, the unquenched determination, and the foreign material determination, it is necessary to accurately measure the inductance value. Therefore, the effect of improving the measurement accuracy of the steel material measuring coil of the present invention is effectively exhibited.
この発明の鋼材測定コイルは、LCRメータと接続して使用される鋼材測定コイルにおいて、コイル巻線を磁性体で囲んだため、測定精度を向上させることができる。 In the steel material measuring coil of the present invention, since the coil winding is surrounded by a magnetic material in the steel material measuring coil used in connection with the LCR meter, the measurement accuracy can be improved.
この発明の一実施形態を図1ないし図4と共に説明する。図1(A)はこの実施形態の鋼材測定コイルの平面図を、図1(B)は図1(A)におけるI−I矢視断面図をそれぞれ示す。この鋼材測定コイル1は、図2に示すようにLCRメータ4と接続して、鋼材の硬化層の深さ測定や、未焼入れ判定、または異材判定に使用するものである。LCRメータ4は、L(インダクタンス)、C(キャパシタンス)、およびR(レジスタンス)を測定する装置であり、これに接続されるコイルに交流電流を流し、コイルのインダクタンス値を測定可能な装置である。
この鋼材測定コイル1は、コイル巻線2を磁性体3で囲んだものである。磁性体3は、図1(B)のように内周側に溝部3aが開口した断面U字状でリング状の部材であって、前記溝部3a内にコイル巻線2が配置される。このように、磁性体3の内周側に開口した溝部3a内にコイル巻線2を配置することにより、コイル巻線2を安定良く磁性体3で囲むことができる。磁性体3の材質としては、鋼材等が用いられる。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1A shows a plan view of the steel material measuring coil of this embodiment, and FIG. 1B shows a cross-sectional view taken along the line II in FIG. This steel
This
この鋼材測定コイル1を用いた鋼材の硬化層深さ測定、未焼入れ品の判定、異材の判定などは、図2のように行われる。すなわち、この鋼材測定コイル1をLCRメータ4に接続し、コイル1にシャフト状の鋼材試験片5を挿入した状態で、LCRメータ4からコイル1に交流電流を流し、そのときのコイル1のインダクタンス値をLCRメータ4で測定することにより行われる。
Measurement of the hardened layer depth of the steel material using this steel
図3は、この鋼材測定コイル1を図2の測定系に用いて測定したコイル1のインダクタンス値と、鋼材試験片5の硬化層深さとの関係を調査した結果を示すグラフである。これに対して、図4は、コイル巻線を磁性体で囲まない従来の鋼材測定コイルを図2の測定系に用いて測定したコイルのインダクタンス値と、鋼材試験片5の硬化層深さとの関係を調査した結果を示すグラフである。これらのグラフにおけるインダクタンス値と硬化層深さの一次回帰式は、次のようになっている。
(1)実施形態の鋼材測定コイル1を用いた場合(図3)
y=−0.209x+47.2(x=インダクタンス値(mH),y=硬化層深さ(mm) ,(相関係数R)2 =1.000)
(2)従来例のコイル(コイル巻線を磁性体で囲まない)を用いた場合(図4)
y=−0.258x+34.4(x=インダクタンス値(mH),y=硬化層深さ(mm) ,(相関係数R)2 =0.991)
FIG. 3 is a graph showing a result of investigating the relationship between the inductance value of the
(1) When the steel
y = −0.209x + 47.2 (x = inductance value (mH), y = hardened layer depth (mm), (correlation coefficient R) 2 = 1.000)
(2) When a conventional coil (coil winding is not surrounded by a magnetic material) is used (FIG. 4)
y = −0.258x + 34.4 (x = inductance value (mH), y = hardened layer depth (mm), (correlation coefficient R) 2 = 0.991)
この測定結果から、従来例の鋼材測定コイルに較べて、実施形態の鋼材測定コイル1を用いた場合の方が一次回帰式の傾き(mm/mH )が小さく、インダクタンス値の変化量に対して硬化層深さの変化量が小さくなっており、測定分解能が向上していることが分かる。これは、実施形態の鋼材測定コイル1では、コイル巻線2を磁性体3で囲んでいることから、コイル1からの発生磁束を集中させることができることによる。
なお、上記調査はインダクタンス値と硬化層深さの関係について行ったものであるが、インダクタンス値と未焼入れ品の関係や、インダクタンス値と異材の関係について行った調査でも、実施形態の鋼材測定コイル1を用いた場合の方が、従来例のコイルを用いた場合よりも測定分解能を向上させることができることが確認された。
From this measurement result, the slope (mm / mH) of the linear regression equation is smaller when the
Although the above investigation was conducted on the relationship between the inductance value and the hardened layer depth, the steel material measuring coil of the embodiment was also examined in the investigation conducted on the relationship between the inductance value and the unquenched product, and the relationship between the inductance value and the different material. It was confirmed that the measurement resolution can be improved when 1 is used compared to when the conventional coil is used.
このように、この実施形態の鋼材測定コイル1をLCRメータ4に接続して、鋼材の硬化層深さの測定や、未焼入れ品の判定、あるいは異材判定を行った場合、従来例の鋼材測定コイルを用いた場合に較べて測定精度を向上させることができる。
As described above, when the steel
1…鋼材測定コイル
2…コイル巻線
3…磁性体
3a…溝部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005372723A JP2007171121A (en) | 2005-12-26 | 2005-12-26 | Steel material measuring coil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005372723A JP2007171121A (en) | 2005-12-26 | 2005-12-26 | Steel material measuring coil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007171121A true JP2007171121A (en) | 2007-07-05 |
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Family Applications (1)
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JP2005372723A Pending JP2007171121A (en) | 2005-12-26 | 2005-12-26 | Steel material measuring coil |
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JP (1) | JP2007171121A (en) |
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2005
- 2005-12-26 JP JP2005372723A patent/JP2007171121A/en active Pending
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