JP2010243174A - Barkhausen noise inspecting device - Google Patents

Barkhausen noise inspecting device Download PDF

Info

Publication number
JP2010243174A
JP2010243174A JP2009088814A JP2009088814A JP2010243174A JP 2010243174 A JP2010243174 A JP 2010243174A JP 2009088814 A JP2009088814 A JP 2009088814A JP 2009088814 A JP2009088814 A JP 2009088814A JP 2010243174 A JP2010243174 A JP 2010243174A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
noise
gap
inspection object
inspection
detection sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009088814A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yui Masuda
唯 増田
Masatoshi Mizutani
政敏 水谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2009088814A priority Critical patent/JP2010243174A/en
Publication of JP2010243174A publication Critical patent/JP2010243174A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a Barkhausen noise inspecting device for performing accurate inspection without being affected by displacement of a noise detection sensor for detecting Barkhausen noise or an inspecting object. <P>SOLUTION: The Barkhausen noise inspection device includes an exciting coil 2 for magnetizing the inspecting object 30, the noise detection sensor 3 for detecting the Barkhausen noise issued by the magnetized inspecting object 30, and a power source 12 for supplying alternating current for generating an alternating-current magnetic field for magnetization in the exciting coil 2. The gap between the noise detection sensor 3 and the inspecting object 30 is adjusted to a fixed value by a gap-adjusting means 20. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、バルクハウゼンノイズを利用して非破壊検査を行うバルクハウゼンノイズ検査装置に関する。   The present invention relates to a Barkhausen noise inspection apparatus that performs nondestructive inspection using Barkhausen noise.

強磁性体の金属材料が磁化する過程では、金属材料中に混在する非磁性体や内部欠陥などにピンニングされて磁壁の移動が不連続性を有することで、バルクハウゼンノイズが発生する。このバルクハウゼンノイズの大きさは、金属材料の硬度や残留応力などと相関を持つため、バルクハウゼンノイズを測定することで、金属材料からなる検査対象物を破壊することなく金属組織推定に用いることができる情報を得ることが可能となる。   In the process of magnetizing a ferromagnetic metal material, Barkhausen noise occurs due to the discontinuity of domain wall movement pinned by non-magnetic materials and internal defects mixed in the metal material. Since the magnitude of this Barkhausen noise has a correlation with the hardness and residual stress of the metal material, it can be used for metal structure estimation by measuring the Barkhausen noise without destroying the test object made of the metal material. Can be obtained.

このバルクハウゼンノイズを利用した非破壊検査装置として、測定者が検出ヘッドを検査対象物に押し当てて検査するバルクハウゼンノイズ検査装置が知られている(例えば特許文献1)。検出ヘッドには、検査対象物を磁化する励磁コイルと、磁化された検査対象物が発するバルクハウゼンノイズを検出する検出コイルが含まれる。特許文献1に開示のバルクハウゼンノイズ検査装置では、予め検査対象物の材質ごとにバルクハウゼンノイズの大きさと材料の硬度との関係性を測定しておいて、検出されるバルクハウゼンノイズの大きさから検査対象物の表面における研削焼けによる異常箇所を検出する。この場合、検査対象物が大量生産品であると、その全数検査では、摩耗等の問題が生じないように検査対象物に対して検出ヘッドを非接触で測定する必要がある。   As a non-destructive inspection apparatus using the Barkhausen noise, a Barkhausen noise inspection apparatus is known in which a measurer presses a detection head against an object to be inspected (for example, Patent Document 1). The detection head includes an excitation coil that magnetizes the inspection object and a detection coil that detects Barkhausen noise generated by the magnetized inspection object. In the Barkhausen noise inspection apparatus disclosed in Patent Document 1, the relationship between the magnitude of Barkhausen noise and the hardness of the material is measured in advance for each material of the inspection object, and the magnitude of Barkhausen noise detected. From the above, an abnormal point due to grinding burn on the surface of the inspection object is detected. In this case, if the inspection object is a mass-produced product, it is necessary to measure the detection head in a non-contact manner with respect to the inspection object so that problems such as wear do not occur in the 100% inspection.

特開平02−262958号公報Japanese Patent Laid-Open No. 02-262958

しかし、上記したように検査対象物に対して検出ヘッドを非接触状態で検査する場合には、検査対象物と検出ヘッドの間のギャップが変動すると、バルクハウゼンノイズの大きさも変動するので、誤検出の原因となる。   However, as described above, when the inspection head is inspected against the inspection object in a non-contact state, if the gap between the inspection object and the detection head changes, the magnitude of Barkhausen noise also changes. Causes detection.

この発明の目的は、バルクハウゼンノイズを検出するノイズ検出センサや検査対象物の変位による影響を受けることなく、高精度の検査が可能なバルクハウゼンノイズ検査装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a noise detection sensor for detecting Barkhausen noise and a Barkhausen noise inspection apparatus capable of performing high-accuracy inspection without being affected by the displacement of an inspection object.

この発明のバルクハウゼンノイズ検査装置は、検査対象物を磁化する励磁コイルと、磁化された前記検査対象物が発するバルクハウゼンノイズを検出するノイズ検出センサと、前記励磁コイルに磁化のための交流磁界を発生させる交流電流を供給する電源とを備えたバルクハウゼンノイズ検査装置において、前記ノイズ検出センサと前記検査対象物の間のギャップを一定値に調整するギャップ調整手段を設けたことを特徴とする。
この構成によると、ギャップ調整手段によりノイズ検出センサと検査対象物の間のギャップを一定値に保った状態で、ノイズ検出センサによりバルクハウゼンノイズを検出することができる。そのため、検査条件が均一化され、検出されるバルクハウゼンノイズに検査対象物やノイズ検出センサの変位による影響が生じるのを排除できて、検出精度が向上する。また、ノイズ検出センサを検査対象物と非接触とするため、摩耗の問題が生じず、検査対象物の生産過程でその全数検査を効率良く行うことができる。
The Barkhausen noise inspection apparatus according to the present invention includes an excitation coil that magnetizes an inspection object, a noise detection sensor that detects Barkhausen noise generated by the magnetized inspection object, and an alternating magnetic field for magnetization in the excitation coil. In a Barkhausen noise inspection apparatus provided with a power source for supplying an alternating current that generates a gap, a gap adjusting means for adjusting a gap between the noise detection sensor and the inspection object to a constant value is provided. .
According to this configuration, the Barkhausen noise can be detected by the noise detection sensor in a state where the gap between the noise detection sensor and the inspection object is maintained at a constant value by the gap adjusting means. Therefore, the inspection conditions are made uniform, and it is possible to eliminate the influence of the displacement of the inspection object and the noise detection sensor on the detected Barkhausen noise, thereby improving the detection accuracy. In addition, since the noise detection sensor is not in contact with the inspection object, the problem of wear does not occur, and the entire inspection can be efficiently performed during the production process of the inspection object.

この発明において、前記ギャップ調整手段は、前記ノイズ検出センサと前記検査対象物の間のギャップを検出するギャップセンサと、前記検査対象物と前記検出コイルの相対位置を調整する位置調整機構と、前記ギャップセンサの出力が一定となるように前記位置調整機構を制御する位置制御装置とを有するものとしても良い。このようにギャップセンサの出力で制御することで、ノイズ検出センサと前記検査対象物の間のギャップを精度良く一定値に維持することができる。   In the present invention, the gap adjusting means includes a gap sensor that detects a gap between the noise detection sensor and the inspection object, a position adjustment mechanism that adjusts a relative position between the inspection object and the detection coil, A position control device that controls the position adjustment mechanism so that the output of the gap sensor is constant may be provided. Thus, by controlling with the output of a gap sensor, the gap between a noise detection sensor and the said test object can be accurately maintained at a constant value.

この発明において、前記ギャップ調整手段は、前記検査対象物と前記検出コイルの相対位置を調整する位置調整機構と、前記ノイズ検出センサの出力をフィードバック信号として前記位置調整機構を制御する位置制御装置とを有するものとしても良い。
ノイズ検出センサの出力は、検査対象物の表面の洩れ磁束とバルクハウゼンノイズを含んだ信号であるが、その出力に占めるバルクハウゼンノイズの大きさは洩れ磁束と比較して非常に小さい。このため、その出力はノイズ検出センサによる洩れ磁束の検出値とみなすことができる。また、ノイズ検出センサの検出する洩れ磁束の大きさは、ノイズ検出センサと検査対象物の間のギャップを反映した値となるので、ノイズ検出センサの出力をフィードバック信号として位置制御装置に入力することは、ギャップセンサの検出信号をフィードバック信号として入力する場合と同等となる。これにより、ノイズ検出センサや検査対象物の変位による影響を受けることなく、高精度の検査が可能となる。また、ギャップセンサを省略できるので、装置を安価に構成できる。
In this invention, the gap adjusting means includes a position adjusting mechanism that adjusts a relative position between the inspection object and the detection coil, and a position control device that controls the position adjusting mechanism using an output of the noise detection sensor as a feedback signal; It is good also as what has.
The output of the noise detection sensor is a signal including leakage magnetic flux and Barkhausen noise on the surface of the inspection object, but the magnitude of Barkhausen noise in the output is very small compared to the leakage magnetic flux. Therefore, the output can be regarded as a detected value of leakage magnetic flux by the noise detection sensor. In addition, since the magnitude of the leakage magnetic flux detected by the noise detection sensor is a value reflecting the gap between the noise detection sensor and the inspection object, the output of the noise detection sensor should be input as a feedback signal to the position control device. Is equivalent to the case where the detection signal of the gap sensor is input as a feedback signal. As a result, high-precision inspection can be performed without being affected by the displacement of the noise detection sensor or the inspection object. Further, since the gap sensor can be omitted, the apparatus can be configured at low cost.

この発明において、前記励磁コイルと前記ノイズ検出センサは1つの検出ヘッドに一体化して設けられ、前記ギャップ調整手段は、前記ノイズ検出センサと前記検査対象物の間のギャップを調整すると同時に、前記励磁コイルと前記検査対象物の間のギャップを調整するものとしても良い。この構成の場合、検査対象物を励磁する磁束を一定に保つ上でも効果があり、検査条件がより均一化され、検出精度をさらに向上させることができる。   In this invention, the excitation coil and the noise detection sensor are integrally provided in one detection head, and the gap adjusting means adjusts a gap between the noise detection sensor and the inspection object, and at the same time, the excitation The gap between the coil and the inspection object may be adjusted. In the case of this configuration, it is effective in keeping the magnetic flux exciting the inspection object constant, the inspection conditions are made more uniform, and the detection accuracy can be further improved.

この発明において、前記励磁コイルと前記ノイズ検出センサは互いに別体として設けられ、前記ギャップ調整手段は、前記ノイズ検出センサと前記検査対象物の間のギャップのみを調整するものとしても良い。   In the present invention, the excitation coil and the noise detection sensor may be provided separately from each other, and the gap adjusting unit may adjust only the gap between the noise detection sensor and the inspection object.

この発明において、前記ノイズ検出センサは、検出コイルであっても良く、また磁気センサであっても良い。   In the present invention, the noise detection sensor may be a detection coil or a magnetic sensor.

この発明において、バルクハウゼンノイズ検査装置は、前記ノイズ検出センサが検出したバルクハウゼンノイズから検査対象物の研削焼けの検出を行う研削焼け検出手段を設けても良い。
また、この発明において、バルクハウゼンノイズ検査装置は、前記ノイズ検出センサが検出したバルクハウゼンノイズから検査対象物の表面の残留応力の検出を行う残留応力検出手段を設けても良い。
In the present invention, the Barkhausen noise inspection apparatus may include grinding burn detection means for detecting grinding burn of the inspection object from the Barkhausen noise detected by the noise detection sensor.
In the present invention, the Barkhausen noise inspection apparatus may include a residual stress detection unit that detects residual stress on the surface of the inspection object from the Barkhausen noise detected by the noise detection sensor.

この発明において、前記検査対象物が転動装置または転動装置部品であっても良い。例えば、転動装置または転動装置部品の表面の残留応力の検出や研削焼けを前記信号処理手段で検出するものであってもよい。転動装置は、部品間にボールやころ等の転動体を介在させた装置であり、転がり軸受、ボールねじ、ボールジョイント等が該当する。転動装置部品は、前記転動装置を構成する部品であり、その転動体が接する軌道面を有する部品や転動体等である。   In this invention, the inspection object may be a rolling device or a rolling device part. For example, the signal processing means may detect detection of residual stress on the surface of the rolling device or rolling device component or grinding burn. The rolling device is a device in which rolling elements such as balls and rollers are interposed between components, and includes a rolling bearing, a ball screw, a ball joint, and the like. The rolling device component is a component that constitutes the rolling device, such as a component having a raceway surface with which the rolling element contacts or a rolling element.

この発明のバルクハウゼンノイズ検査装置は、検査対象物を磁化する励磁コイルと、磁化された前記検査対象物が発するバルクハウゼンノイズを検出するノイズ検出センサと、前記励磁コイルに磁化のための交流磁界を発生させる交流電流を供給する電源とを備えるバルクハウゼンノイズ検査装置において、前記ノイズ検出センサと前記検査対象物の間のギャップを一定値に調整するギャップ調整手段を設けたため、バルクハウゼンノイズを検出するノイズ検出センサや検査対象物の変位による影響を受けることなく、高精度の検査が可能である。   The Barkhausen noise inspection apparatus according to the present invention includes an excitation coil that magnetizes an inspection object, a noise detection sensor that detects Barkhausen noise generated by the magnetized inspection object, and an alternating magnetic field for magnetization in the excitation coil. In a Barkhausen noise inspection apparatus comprising a power supply for supplying an alternating current that generates a noise, since a gap adjusting means for adjusting a gap between the noise detection sensor and the inspection object to a constant value is provided, Barkhausen noise is detected. High-precision inspection is possible without being affected by the displacement of the noise detection sensor or the inspection object.

この発明の一実施形態にかかるバルクハウゼンノイズ検査装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a Barkhausen noise inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. この発明の他の実施形態にかかるバルクハウゼンノイズ検査装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the Barkhausen noise inspection apparatus concerning other embodiment of this invention. この発明のさらに他の実施形態にかかるバルクハウゼンノイズ検査装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the Barkhausen noise inspection apparatus concerning further another embodiment of this invention. この発明のさらに他の実施形態にかかるバルクハウゼンノイズ検査装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the Barkhausen noise inspection apparatus concerning further another embodiment of this invention. 同バルクハウゼンノイズ検査装置の一使用例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows one usage example of the Barkhausen noise inspection apparatus.

この発明の一実施形態を図1と共に説明する。このバルクハウゼンノイズ検査装置は、バルクハウゼンノイズを利用して非破壊検査を行う装置であって、励磁コイル2と、検出コイル3と、コントローラ10と、ギャップ調整手段20とを備える。励磁コイル2と検出コイル3は一つの検出ヘッド1に一体化して設けられる。検出ヘッド1は、各コイル2,3等の構成部品を樹脂製等のケース(図示せず)内に収容したものとされる。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This Barkhausen noise inspection apparatus is an apparatus that performs nondestructive inspection using Barkhausen noise, and includes an excitation coil 2, a detection coil 3, a controller 10, and a gap adjusting means 20. The excitation coil 2 and the detection coil 3 are integrally provided in one detection head 1. The detection head 1 is configured such that components such as the coils 2 and 3 are accommodated in a case (not shown) made of resin or the like.

励磁コイル2は、検査対象物30を磁化するためのコイルであって、磁心となる鉄心4に巻かれている。また、検出コイル3は、磁化された前記検査対象物30が発するバルクハウゼンノイズを検出するノイズ検出センサとなるコイルであって、磁心となる鉄心5に巻かれている。具体的には、検出コイル3は検査対象物30の表面磁束を検出する。前記各鉄心4,5は、フェライトなどの磁性酸化物や積層ケイ素鋼板などからなる。検査時には、摩耗等の観点から、前記検出ヘッド1は検査対象物30に対して非接触状態とされる。   The exciting coil 2 is a coil for magnetizing the inspection object 30 and is wound around an iron core 4 serving as a magnetic core. The detection coil 3 is a coil serving as a noise detection sensor for detecting Barkhausen noise generated by the magnetized inspection object 30 and is wound around an iron core 5 serving as a magnetic core. Specifically, the detection coil 3 detects the surface magnetic flux of the inspection object 30. Each of the iron cores 4 and 5 is made of a magnetic oxide such as ferrite or a laminated silicon steel plate. At the time of inspection, the detection head 1 is brought into a non-contact state with respect to the inspection object 30 from the viewpoint of wear or the like.

コントローラ10は、励磁コイル2に励磁用の交流電流を供給する交流電源12を含む電流制御部11と、検出コイル3の出力信号を処理する出力信号処理部15とを備える。電流制御部11は、交流電源12のほか、前記検出コイル3が検出する磁束の強さに基づき前記交流電源12の交流電流を制御して、検査対象物30を励磁する磁束を一定に保つ電源制御装置13を有する。   The controller 10 includes a current control unit 11 including an AC power supply 12 that supplies an excitation AC current to the excitation coil 2, and an output signal processing unit 15 that processes an output signal of the detection coil 3. In addition to the AC power supply 12, the current control unit 11 controls the AC current of the AC power supply 12 based on the strength of the magnetic flux detected by the detection coil 3 to keep the magnetic flux exciting the inspection object 30 constant. A control device 13 is included.

出力信号処理部15は、検出コイル3の検出信号を増幅する増幅器などを含むセンサ回路16と、センサ回路16で処理された検出信号から特定の周波数のバルクハウゼンノイズを抽出するバルクハウゼンノイズ抽出用フィルタ17とを有する。出力信号処理部15の次段には、抽出されたバルクハウゼンノイズから、検出対象物30の検出目的の性状を検出する性状検出手段41が設けられる。検出目的の性状とは、例えば研削加工時や切削加工時に検査対象物30の表面に生じる研削焼け、あるいは残留応力であり、性状検出手段41として研削焼け検出手段42や残留応力検出手段43が設けられる。これら研削焼け検出手段42および残留応力検出手段43は、それぞれ、出力信号処理部15で抽出されたバルクハウゼンノイズの大きさ等を、設定値と比較して研削焼けの有無の検出、所定値以上の残留応力の有無を判定するものであっても、また研削焼けの深さや範囲、残留応力の大きさを測定するものであっても良い。   The output signal processing unit 15 includes a sensor circuit 16 including an amplifier that amplifies the detection signal of the detection coil 3, and Barkhausen noise extraction for extracting Barkhausen noise of a specific frequency from the detection signal processed by the sensor circuit 16. And a filter 17. The next stage of the output signal processing unit 15 is provided with property detection means 41 for detecting the property of the detection object 30 for detection from the extracted Barkhausen noise. The property for detection purpose is, for example, grinding burn or residual stress generated on the surface of the inspection object 30 at the time of grinding or cutting, and a grinding burn detection unit 42 or a residual stress detection unit 43 is provided as the property detection unit 41. It is done. These grinding burn detection means 42 and residual stress detection means 43 detect the magnitude of Barkhausen noise or the like extracted by the output signal processing unit 15 with the set value to detect the presence or absence of grinding burn, and exceed a predetermined value. It is possible to determine the presence or absence of residual stress, or to measure the depth and range of grinding burn and the magnitude of residual stress.

ギャップ調整手段20は、検査時に検出コイル3と検査対象物30の間のギャップを一定値に調整する手段である。このギャップ調整手段20は、検出コイル3と検査対象物30の間のギャップを検出するギャップセンサ21と、検出コイル3と検査対象物30の相対位置を調整する位置調整機構22と、前記ギャップセンサ21の出力が一定となるように前記位置調整機構22を制御する位置制御装置23とでなる。   The gap adjusting means 20 is a means for adjusting the gap between the detection coil 3 and the inspection object 30 to a constant value during inspection. The gap adjusting means 20 includes a gap sensor 21 that detects a gap between the detection coil 3 and the inspection object 30, a position adjustment mechanism 22 that adjusts a relative position between the detection coil 3 and the inspection object 30, and the gap sensor. The position control device 23 controls the position adjusting mechanism 22 so that the output of 21 is constant.

位置調整機構22は、例えば、検出ヘッド1を支持して昇降させる機構であり、昇降駆動源となるモータ(図示せず)とそのモータの回転を検出ヘッド1の昇降動作に変換するボールねじ等の回転・直線運動変換機構とでなる。   The position adjusting mechanism 22 is, for example, a mechanism that supports the detection head 1 and moves it up and down, such as a motor (not shown) that is a lifting drive source and a ball screw that converts the rotation of the motor into a lifting operation of the detection head 1. With a rotation / linear motion conversion mechanism.

ギャップセンサ21としては,静電容量センサ、渦電流センサ、リラクタンス検知式センサなどが使用される。この場合、検出コイル3と検査対象物30の間のギャップとは、検出コイル3の巻かれた鉄心5の一端とこれに対向する検査対象物30の表面との間のギャップである。ギャップセンサ21は、励磁コイル2および検出コイル3と共に、検出ヘッド1に一体化して設けられている。励磁コイル2の鉄心4はコ字状のものであり、この鉄心4の両端および検出コイル3の鉄心5の一端が検出ヘッド1における検査対象物30の表面に対向させる平坦面とされた検出面と同一平面上に位置するように、励磁コイル2および検出ヘッド3の各鉄心4,5が検出ヘッド1内に配置される。これにより、検出コイル3と検査対象物30の間のギャップが一定値に調整されたとき、励磁コイル2と検査対象物30の間のギャップも同一値に調整される。ギャップセンサ21も、検出ヘッド1の検出面と面一となるように検出ヘッド1内に配置される。   As the gap sensor 21, a capacitance sensor, an eddy current sensor, a reluctance detection type sensor, or the like is used. In this case, the gap between the detection coil 3 and the inspection object 30 is a gap between one end of the iron core 5 around which the detection coil 3 is wound and the surface of the inspection object 30 facing this. The gap sensor 21 is provided integrally with the detection head 1 together with the excitation coil 2 and the detection coil 3. The iron core 4 of the exciting coil 2 is U-shaped, and a detection surface in which both ends of the iron core 4 and one end of the iron core 5 of the detection coil 3 are flat surfaces facing the surface of the inspection object 30 in the detection head 1. The iron cores 4 and 5 of the excitation coil 2 and the detection head 3 are disposed in the detection head 1 so as to be located on the same plane as the first and second detection coils. Thereby, when the gap between the detection coil 3 and the inspection object 30 is adjusted to a constant value, the gap between the excitation coil 2 and the inspection object 30 is also adjusted to the same value. The gap sensor 21 is also arranged in the detection head 1 so as to be flush with the detection surface of the detection head 1.

次に、このバルクハウゼンノイズ検査装置の動作を説明する。ギャップ調整手段20の位置調整機構22を介して検出ヘッド1を、その検出面が検査対象物30の表面に対向するように配置する。この配置状態で、ギャップセンサ21が検出コイル3と検査対象物30の間のギャップを検出する。位置制御装置23は、ギャップセンサ21の出力をフィードバック信号として受け、その出力が一定となるように位置調整機構22を制御する。これにより、検出コイル3と検査対象物30の間のギャップが一定値に保たれる。上記したように、励磁コイル2の鉄心4はその両端が検出ヘッド2の検出面に同一平面となるように、また検出コイル3の鉄心5はその一端が検出ヘッド2の検出面に同一平面となるように設けられているので、検出コイル3と検査対象物30の間のギャップが一定値に保たれた状態では、励磁コイル2と検査対象物30の間のギャップも同時に一定値に保たれる。   Next, the operation of the Barkhausen noise inspection apparatus will be described. The detection head 1 is disposed via the position adjustment mechanism 22 of the gap adjustment means 20 so that the detection surface thereof faces the surface of the inspection object 30. In this arrangement state, the gap sensor 21 detects a gap between the detection coil 3 and the inspection object 30. The position control device 23 receives the output of the gap sensor 21 as a feedback signal, and controls the position adjusting mechanism 22 so that the output becomes constant. Thereby, the gap between the detection coil 3 and the inspection object 30 is kept at a constant value. As described above, both ends of the iron core 4 of the exciting coil 2 are flush with the detection surface of the detection head 2, and one end of the iron core 5 of the detection coil 3 is flush with the detection surface of the detection head 2. Since the gap between the detection coil 3 and the inspection object 30 is maintained at a constant value, the gap between the excitation coil 2 and the inspection object 30 is also maintained at a constant value at the same time. It is.

一方、励磁コイル2の鉄心3と検査対象物30の間には前記ギャップを介して磁気閉回路が構成される。励磁コイル2は交流電源12から交流電流を供給されて交流磁界を発生させ、これにより検査対象物30が磁化する。検出コイル3は、磁化された検査対象物30の表面磁束を検出する。検出コイル3の検出信号が入力される出力信号処理部15では、その検出信号から、所定の周波数のバルクハウゼンノイズを抽出する。さらに次段の不図示の性状検出手段41では、抽出されたバルクハウゼンノイズから、検出対象物30における研削焼けと残留応力を、検出焼け検出手段42および残留応力検出手段43により検出する。   On the other hand, a magnetic closed circuit is formed between the iron core 3 of the exciting coil 2 and the inspection object 30 through the gap. The exciting coil 2 is supplied with an alternating current from the alternating current power source 12 to generate an alternating magnetic field, whereby the inspection object 30 is magnetized. The detection coil 3 detects the surface magnetic flux of the magnetized inspection object 30. The output signal processing unit 15 to which the detection signal of the detection coil 3 is input extracts Barkhausen noise having a predetermined frequency from the detection signal. Further, the property detection means 41 (not shown) in the next stage detects the grinding burn and residual stress in the detection object 30 by the detection burn detection means 42 and the residual stress detection means 43 from the extracted Barkhausen noise.

この構成のバルクハウゼンノイズ検査装置によると、ギャップ調整手段20により検出コイル3と検査対象物30の間のギャップを一定値に保った状態で、検出コイル3の検出信号からバルクハウゼンノイズを抽出するようにしているので、検査条件が均一化され、抽出されるバルクハウゼンノイズに検査対象物30や検出コイル3の変位による影響が生じるのを排除でき、検出精度を向上させることができる。   According to the Barkhausen noise inspection apparatus having this configuration, Barkhausen noise is extracted from the detection signal of the detection coil 3 in a state where the gap between the detection coil 3 and the inspection object 30 is maintained at a constant value by the gap adjusting unit 20. As a result, the inspection conditions are made uniform, the influence of the displacement of the inspection object 30 and the detection coil 3 on the extracted Barkhausen noise can be eliminated, and the detection accuracy can be improved.

また、この実施形態では、ギャップ調整手段20により、検出コイル3と検査対象物30の間のギャップを調整すると同時に、励磁コイル2と検査対象物30の間のギャップを調整するので、励磁コイル2と検査対象物30のギャップも一定値に保った状態で検査が行なわれることになり、検査対象物30を励磁する磁束を一定に保つ上で効果があり、検査条件がより均一化され、検出精度をさらに向上させることができる。   In this embodiment, the gap adjusting means 20 adjusts the gap between the detection coil 3 and the inspection object 30 and at the same time adjusts the gap between the excitation coil 2 and the inspection object 30. The inspection is performed with the gap between the inspection object 30 and the inspection object 30 maintained at a constant value, which is effective in keeping the magnetic flux that excites the inspection object 30 constant. The accuracy can be further improved.

図2は、この発明の他の実施形態を示す。このバルクハウゼンノイズ検査装置は、図1に示す実施形態において、専用のギャップセンサ21を省略し、出力信号処理部15におけるセンサ回路16の出力をギャップ調整手段20における位置制御装置23に入力するフィードバック信号として利用したものである。すなわちセンサ回路16をギャップ検出手段として兼用する。出力信号処理部15におけるバルクハウゼンノイズ抽出用フィルタ17に入力する前の出力は、検査対象物30の表面の洩れ磁束とバルクハウゼンノイズを含んだ信号である。この場合、前記出力に占めるバルクハウゼンノイズの大きさは洩れ磁束と比較して非常に小さいため、その出力は検出コイル3による洩れ磁束の検出値とみなすことができる。また、検出コイル3の検出する洩れ磁束の大きさは、検出コイル3と検査対象物30の間のギャップを反映した値となるので、前記センサ回路16の出力をフィードバック信号として位置制御装置23に入力することは、図1の実施形態におけるギャップセンサ21の検出信号をフィードバック信号として入力する場合と同等である。   FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 1, this Barkhausen noise inspection apparatus omits the dedicated gap sensor 21 and feeds back the output of the sensor circuit 16 in the output signal processing unit 15 to the position control device 23 in the gap adjusting means 20. It is used as a signal. That is, the sensor circuit 16 is also used as a gap detection unit. The output before being input to the Barkhausen noise extraction filter 17 in the output signal processing unit 15 is a signal including leakage magnetic flux on the surface of the inspection object 30 and Barkhausen noise. In this case, since the magnitude of the Barkhausen noise in the output is very small as compared with the leakage magnetic flux, the output can be regarded as a detection value of the leakage magnetic flux by the detection coil 3. Further, since the magnitude of the leakage magnetic flux detected by the detection coil 3 is a value reflecting the gap between the detection coil 3 and the inspection object 30, the output of the sensor circuit 16 is sent to the position controller 23 as a feedback signal. The input is equivalent to the case where the detection signal of the gap sensor 21 in the embodiment of FIG. 1 is input as a feedback signal.

これにより、図1の実施形態の場合と同様に、検出コイル3と検査対象物30の間のギャップ、および励磁コイル2と検査対象物30の間のギャップを一定値に保った状態で、検出コイル3の検出信号からバルクハウゼンノイズを抽出することができるので、検査条件が均一化され、抽出されるバルクハウゼンノイズに検査対象物30や検出コイル3の変位による影響が生じるのを排除でき、検出精度を向上させることができる。また、ギャップセンサ21を省略できるので、装置を安価に構成できる。その他の効果は図1の実施形態の場合と同様である。なお、同実施形態および図3以降の各実施形態は、図1の性状検出手段41を備えるが、その図示を省略している。   Thus, as in the case of the embodiment of FIG. 1, the detection is performed in a state where the gap between the detection coil 3 and the inspection object 30 and the gap between the excitation coil 2 and the inspection object 30 are kept constant. Since the Barkhausen noise can be extracted from the detection signal of the coil 3, the inspection conditions can be made uniform, and the extracted Barkhausen noise can be prevented from being affected by the displacement of the inspection object 30 and the detection coil 3, Detection accuracy can be improved. Moreover, since the gap sensor 21 can be omitted, the apparatus can be configured at low cost. Other effects are the same as those of the embodiment of FIG. In addition, although the same embodiment and each embodiment after FIG. 3 are provided with the property detection means 41 of FIG. 1, the illustration is abbreviate | omitted.

図3は、この発明のさらに他の実施形態を示す。このバルクハウゼンノイズ検査装置では、図2に示す実施形態において、鉄心5に巻いた検出コイル3に代えて、磁気センサ6をノイズ検出センサとして用いている。磁気センサ6としては、例えばホールセンサ、MRセンサ、GMRセンサ、MIセンサなどが使用される。この場合、磁気センサ6は、その検出面が検出ヘッド1の検出面と同一平面となるように検出ヘッド1内に配置される。その他の構成および作用効果は図2の実施形態の場合と同様である。   FIG. 3 shows still another embodiment of the present invention. In this Barkhausen noise inspection apparatus, in the embodiment shown in FIG. 2, a magnetic sensor 6 is used as a noise detection sensor instead of the detection coil 3 wound around the iron core 5. As the magnetic sensor 6, for example, a Hall sensor, MR sensor, GMR sensor, MI sensor, or the like is used. In this case, the magnetic sensor 6 is disposed in the detection head 1 so that its detection surface is flush with the detection surface of the detection head 1. Other configurations and operational effects are the same as those of the embodiment of FIG.

図4は、この発明のさらに他の実施形態を示す。このバルクハウゼンノイズ検査装置では、図2に示す実施形態において、検出ヘッド1を省略して励磁コイル2と検出コイル3を別体として設けている。検査対象物30は、励磁コイル2の磁心となるコ字状の鉄心4の両端部4a,4aで挟まれる位置に配置する。これにより、検査対象物30の全体が励磁コイル2の発生する交流磁界によって磁化される。ギャップ調整手段20は、検出コイル3と検査対象物30の間のギャップのみを調整する。すなわち、ギャップ調整手段20の位置調整機構22を介して検出コイル3が、検査対象物30に対向配置される。その他の構成および作用効果は図2の実施形態の場合と同様である。   FIG. 4 shows still another embodiment of the present invention. In this Barkhausen noise inspection apparatus, in the embodiment shown in FIG. 2, the detection head 1 is omitted and the excitation coil 2 and the detection coil 3 are provided separately. The inspection object 30 is disposed at a position sandwiched between both end portions 4 a and 4 a of the U-shaped iron core 4 that is the magnetic core of the exciting coil 2. Thereby, the whole inspection object 30 is magnetized by the alternating magnetic field generated by the exciting coil 2. The gap adjusting means 20 adjusts only the gap between the detection coil 3 and the inspection object 30. That is, the detection coil 3 is disposed to face the inspection object 30 via the position adjustment mechanism 22 of the gap adjustment means 20. Other configurations and operational effects are the same as those of the embodiment of FIG.

図5は、図1〜図3に示したバルクハウゼンノイズ検査装置を使用して行う非破壊検査の一例を示す。ここでは、軸受の内輪31の転走面31aの研削焼けを検出する。バルクハウゼンノイズ検査装置の検出ヘッド1は、ギャップ調整手段20における位置調整機構22のヘッド支持部32に支持され軸受内輪31の転走面31aに垂直姿勢で対向配置されておりヘッド支持部32の移動により転走面31aの表面に沿って移動しながら異常箇所を検出する。軸受内輪31は回転軸33の外径面に嵌着されており、回転軸33を回転させることで、軸受内輪31の転走面31aの全周面に沿って前記検出ヘッド1を移動させて研削焼けを検査することができる。
軸受内輪31等の転動装置部品の製造ライン上で、このようにバルクハウゼンノイズ検査装置を使用すると、軸受内輪31の転走面31aの研削焼けを正確に全数検査することができ、品質保証能力を高めることができる。
FIG. 5 shows an example of a nondestructive inspection performed using the Barkhausen noise inspection apparatus shown in FIGS. Here, grinding burn of the rolling surface 31a of the inner ring 31 of the bearing is detected. The detection head 1 of the Barkhausen noise inspection apparatus is supported by the head support portion 32 of the position adjustment mechanism 22 in the gap adjustment means 20 and is disposed to face the rolling surface 31a of the bearing inner ring 31 in a vertical posture. An abnormal location is detected while moving along the surface of the rolling surface 31a by the movement. The bearing inner ring 31 is fitted on the outer diameter surface of the rotating shaft 33, and the detecting head 1 is moved along the entire circumferential surface of the rolling surface 31 a of the bearing inner ring 31 by rotating the rotating shaft 33. Grinding burn can be inspected.
If the Barkhausen noise inspection device is used in this way on the production line for rolling device parts such as the bearing inner ring 31, etc., it is possible to accurately inspect all grinding burns of the rolling surface 31a of the bearing inner ring 31 for quality assurance. Ability can be increased.

図5では、前記バルクハウゼンノイズ検査装置を軸受内輪31の転走面31aにおける研削焼けの検査に用いた例を示したが、検出する表面情報は残留応力や欠陥であっても良い。また検査対象物は軸受部品である内輪31に限らず、例えば軸受そのものの表面情報を検出するものとしても良い。また、検査対象物は軸受に限らず他の転動装置や転動装置部品であっても良く、この場合にもその転動装置や転動装置部品の表面情報を高い精度で検出することができる。   Although FIG. 5 shows an example in which the Barkhausen noise inspection device is used for inspection of grinding burn on the rolling surface 31a of the bearing inner ring 31, surface information to be detected may be residual stress or a defect. Further, the inspection object is not limited to the inner ring 31 that is a bearing component, and may be, for example, one that detects surface information of the bearing itself. Further, the inspection object is not limited to the bearing, and may be another rolling device or rolling device component. In this case, the surface information of the rolling device or rolling device component can be detected with high accuracy. it can.

1…検出ヘッド
2…励磁コイル
3…検出コイル(ノイズ検出センサ)
6…磁気センサ(ノイズ検出センサ)
12…交流電源
20…ギャップ調整手段
21…ギャップセンサ
22…位置調整機構
23…制御装置
30…検査対象物
31…軸受内輪
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Detection head 2 ... Excitation coil 3 ... Detection coil (noise detection sensor)
6. Magnetic sensor (noise detection sensor)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... AC power supply 20 ... Gap adjustment means 21 ... Gap sensor 22 ... Position adjustment mechanism 23 ... Control apparatus 30 ... Inspection object 31 ... Bearing inner ring

Claims (10)

検査対象物を磁化する励磁コイルと、磁化された前記検査対象物が発するバルクハウゼンノイズを検出するノイズ検出センサと、前記励磁コイルに磁化のための交流磁界を発生させる交流電流を供給する電源とを備えたバルクハウゼンノイズ検査装置において、
前記ノイズ検出センサと前記検査対象物の間のギャップを一定値に調整するギャップ調整手段を設けたことを特徴とするバルクハウゼンノイズ検査装置。
An excitation coil that magnetizes the inspection object, a noise detection sensor that detects Barkhausen noise generated by the magnetized inspection object, and a power source that supplies an alternating current that generates an alternating magnetic field for magnetization in the excitation coil In Barkhausen noise inspection equipment with
A Barkhausen noise inspection apparatus provided with gap adjustment means for adjusting a gap between the noise detection sensor and the inspection object to a constant value.
請求項1において、前記ギャップ調整手段は、前記ノイズ検出センサと前記検査対象物の間のギャップを検出するギャップセンサと、前記検査対象物と前記検出コイルの相対位置を調整する位置調整機構と、前記ギャップセンサの出力が一定となるように前記位置調整機構を制御する位置制御装置とを有するクハウゼンノイズ検査装置。   The gap adjusting means according to claim 1, wherein the gap adjusting means detects a gap between the noise detection sensor and the inspection object, a position adjustment mechanism that adjusts a relative position between the inspection object and the detection coil, A Kuhausen noise inspection apparatus comprising: a position control device that controls the position adjustment mechanism so that an output of the gap sensor is constant. 請求項1において、前記ギャップ調整手段は、前記検査対象物と前記検出コイルの相対位置を調整する位置調整機構と、前記ノイズ検出センサの出力をフィードバック信号として前記位置調整機構を制御する位置制御装置とを有するバルクハウゼンノイズ検査装置。
2. The position adjustment device according to claim 1, wherein the gap adjustment means controls a position adjustment mechanism that adjusts a relative position between the inspection object and the detection coil, and controls the position adjustment mechanism using an output of the noise detection sensor as a feedback signal. Barkhausen noise inspection device.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、前記励磁コイルと前記ノイズ検出センサは1つの検出ヘッドに一体化して設けられ、前記ギャップ調整手段は、前記ノイズ検出センサと前記検査対象物の間のギャップを調整すると同時に、前記励磁コイルと前記検査対象物の間のギャップを調整するものとしたバルクハウゼンノイズ検査装置。   4. The excitation coil and the noise detection sensor according to claim 1, wherein the excitation coil and the noise detection sensor are integrally provided in one detection head, and the gap adjustment unit includes the noise detection sensor and the inspection object. Barkhausen noise inspection apparatus that adjusts the gap between the exciting coil and the inspection object at the same time as adjusting the gap between the excitation coil and the inspection object. 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、前記励磁コイルと前記ノイズ検出センサは互いに別体として設けられ、前記ギャップ調整手段は、前記ノイズ検出センサと前記検査対象物の間のギャップのみを調整するものとしたバルクハウゼンノイズ検査装置。   4. The excitation coil and the noise detection sensor according to claim 1, wherein the excitation coil and the noise detection sensor are provided separately from each other, and the gap adjusting unit is configured to provide only a gap between the noise detection sensor and the inspection object. Barkhausen noise inspection system for adjusting 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、前記ノイズ検出センサが検出コイルであるバルクハウゼンノイズ検査装置。   The Barkhausen noise inspection apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the noise detection sensor is a detection coil. 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、前記ノイズ検出センサが磁気センサであるバルクハウゼンノイズ検査装置。   The Barkhausen noise inspection apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the noise detection sensor is a magnetic sensor. 請求項1ないし請求項7のいずれか1項において、前記ノイズ検出センサが検出したバルクハウゼンノイズから前記検査対象物の研削焼けの検出を行う研削焼け検出手段を設けたバルクハウゼンノイズ検査装置。   8. The Barkhausen noise inspection apparatus according to claim 1, further comprising a grinding burn detection unit configured to detect grinding burn of the inspection object from the Barkhausen noise detected by the noise detection sensor. 9. 請求項1ないし請求項8のいずれか1項において、前記ノイズ検出センサが検出したバルクハウゼンノイズから前記検査対象物の表面の残留応力の検出を行う残留応力検出手段を設けたバルクハウゼンノイズ検査装置。   9. The Barkhausen noise inspection apparatus according to claim 1, further comprising a residual stress detection unit that detects residual stress on the surface of the inspection object from Barkhausen noise detected by the noise detection sensor. . 請求項1ないし請求項9のいずれか1項において、前記検査対象物が転動装置または転動装置部品であるバルクハウゼンノイズ検査装置。   10. The Barkhausen noise inspection device according to claim 1, wherein the inspection object is a rolling device or a rolling device part.
JP2009088814A 2009-04-01 2009-04-01 Barkhausen noise inspecting device Pending JP2010243174A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009088814A JP2010243174A (en) 2009-04-01 2009-04-01 Barkhausen noise inspecting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009088814A JP2010243174A (en) 2009-04-01 2009-04-01 Barkhausen noise inspecting device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010243174A true JP2010243174A (en) 2010-10-28

Family

ID=43096350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009088814A Pending JP2010243174A (en) 2009-04-01 2009-04-01 Barkhausen noise inspecting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010243174A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016164537A (en) * 2015-03-06 2016-09-08 高周波熱錬株式会社 Hardened layer depth measurement device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016164537A (en) * 2015-03-06 2016-09-08 高周波熱錬株式会社 Hardened layer depth measurement device
CN107407659A (en) * 2015-03-06 2017-11-28 高周波热錬株式会社 Case depth measurement apparatus
US10458775B2 (en) 2015-03-06 2019-10-29 Neturen Co., Ltd. Hardened layer depth measuring apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010050155A1 (en) Barkhausen noise inspection apparatus and inspection method
JP2010230485A (en) Barkhausen noise test apparatus and barkhausen noise test method
US8274280B2 (en) Device and process for nondestructive and noncontact detection of faults in a test piece
JP2010164306A (en) Method and device for hardened depth
KR20170120167A (en) Rope damage diagnosis test equipment and rope damage diagnosis test method
Yoshimura et al. Detection of slit defects on backside of steel plate using low-frequency eddy-current testing
RU2442151C2 (en) Method for subsurface flaw detection in ferromagnetic objects
JP2012063296A (en) Barkhausen noise inspection device
JP2010249764A (en) Barkhausen noise inspecting device
JP2013160739A (en) Method and apparatus for detecting flaws in magnetic materials
JP2011069654A (en) Barkhausen noise inspection system and barkhausen noise inspection method
JP6452880B1 (en) Method and apparatus for inspecting flaws or defects in tubular body
JP5579471B2 (en) Barkhausen noise inspection system
JP2012037412A (en) Barkhausen noise inspection device
JP2010243175A (en) Barkhausen noise inspecting device
JP2006153856A (en) Device and method for inspecting scratch on external case for cell
KR101339117B1 (en) Apparatus and method for detecting the defects of reverse side using pulsed eddy current
JP2010243174A (en) Barkhausen noise inspecting device
JP2010145308A (en) Magnetic measuring apparatus
RU2493561C1 (en) Eddy current magnetic method of failure detection of ferrous objects
JP2012008057A (en) Barkhausen noise inspection device
JP2010230484A (en) Device and method of detecting grinding burning
JP2013185951A (en) Magnetic flaw detection probe
JP2012154660A (en) Grinding burning detection device
JP2010169509A (en) Barkhausen noise inspection system