JPH08320264A - Ｘ線応力測定方法及びその装置 - Google Patents
Ｘ線応力測定方法及びその装置Info
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- JPH08320264A JPH08320264A JP14967795A JP14967795A JPH08320264A JP H08320264 A JPH08320264 A JP H08320264A JP 14967795 A JP14967795 A JP 14967795A JP 14967795 A JP14967795 A JP 14967795A JP H08320264 A JPH08320264 A JP H08320264A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 測定対象物のψ角の一点測定のみで残留応力
を測定できるＸ線応力測定方法及び装置を提供する。 【構成】 金属材料の残留応力をｓｉｎ2ψ −２θ線図
を用いて測定する方法において、内部応力が既知である
標準試料について予め標準の１点Ｏのｓｉｎ2 ψ及び２
θを測定して求めておく。被測定試料については１点Ｑ
の測定でｓｉｎ2ψ及び２θを求める。以上の２点によ
り、ｓｉｎ2ψ −２θ線Ｌが決定され、この直線Ｌの傾
斜から試料の内部応力が求められる。
を測定できるＸ線応力測定方法及び装置を提供する。 【構成】 金属材料の残留応力をｓｉｎ2ψ −２θ線図
を用いて測定する方法において、内部応力が既知である
標準試料について予め標準の１点Ｏのｓｉｎ2 ψ及び２
θを測定して求めておく。被測定試料については１点Ｑ
の測定でｓｉｎ2ψ及び２θを求める。以上の２点によ
り、ｓｉｎ2ψ −２θ線Ｌが決定され、この直線Ｌの傾
斜から試料の内部応力が求められる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線を用いて試料の内
部応力を測定するＸ線応力測定方法に関する。
部応力を測定するＸ線応力測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】測定対象である試料にＸ線を照射し、そ
の試料で回折した回折Ｘ線を検出し、その検出した回折
Ｘ線に基づいて試料の内部応力を非破壊で測定するよう
にしたＸ線応力測定方法は広く知られている。このよな
Ｘ線応力測定方法として、ｓｉｎ2 ψ−２θ法と呼ばれ
る方法がある。以下、このｓｉｎ2 ψ−２θ法について
簡単に説明する。
の試料で回折した回折Ｘ線を検出し、その検出した回折
Ｘ線に基づいて試料の内部応力を非破壊で測定するよう
にしたＸ線応力測定方法は広く知られている。このよな
Ｘ線応力測定方法として、ｓｉｎ2 ψ−２θ法と呼ばれ
る方法がある。以下、このｓｉｎ2 ψ−２θ法について
簡単に説明する。
【０００３】図５の（ａ）および（ｂ）において、試料
１に対する試料面法線をＮで示し、内部の結晶格子面に
対する格子面法線をＮ’で示す。試料面法線Ｎと格子面
法線Ｎ’との成す角度ψ（一般にψ角と呼ばれている）
を（ψa ）→（ψb ）で示すように変化させ、その各々
のψ角において試料１へＸ線管２よりＸ線Ｒ1 を入射さ
せ、そして結晶格子面で回折する回折Ｘ線Ｒ2 をＸ線検
出器３によって検出し、各回折Ｘ線の回折角度２θa 、
２θb を求める。
１に対する試料面法線をＮで示し、内部の結晶格子面に
対する格子面法線をＮ’で示す。試料面法線Ｎと格子面
法線Ｎ’との成す角度ψ（一般にψ角と呼ばれている）
を（ψa ）→（ψb ）で示すように変化させ、その各々
のψ角において試料１へＸ線管２よりＸ線Ｒ1 を入射さ
せ、そして結晶格子面で回折する回折Ｘ線Ｒ2 をＸ線検
出器３によって検出し、各回折Ｘ線の回折角度２θa 、
２θb を求める。
【０００４】測定において用いたψをｓｉｎ2 ψに換算
し、そのｓｉｎ2 ψ値と、各ψに対応して測定された回
折角度２θ値とをグラフ上にプロットすると、図６に示
すような直線状のｓｉｎ2 ψ−２θ線Ｌが得られる。こ
のｓｉｎ2 ψ−２θ線Ｌに関して最小二乗法を用いて傾
き量を求め、求められた傾き量に定数Ｋを乗ずることに
より目的とする内部応力値が求められる。定数Ｋは、試
料の材質及び測定に供されるＸ線の波長等によって決ま
る定数である。
し、そのｓｉｎ2 ψ値と、各ψに対応して測定された回
折角度２θ値とをグラフ上にプロットすると、図６に示
すような直線状のｓｉｎ2 ψ−２θ線Ｌが得られる。こ
のｓｉｎ2 ψ−２θ線Ｌに関して最小二乗法を用いて傾
き量を求め、求められた傾き量に定数Ｋを乗ずることに
より目的とする内部応力値が求められる。定数Ｋは、試
料の材質及び測定に供されるＸ線の波長等によって決ま
る定数である。
【０００５】今、内部応力をσ、これにより生ずる試料
の内部歪量をεとすると、 ε＝［（１＋ν ）/Ｅ］σｓｉｎ2 ψ−（ν/Ｅ）σ ‥‥（１） の関係が得られる。但し、νはポアソン比、Ｅはヤング
率である。また、（１）式をｓｉｎ2 ψで微分し、さら
に適当な変形を加えると、内部応力σは、 σ＝Ｋ［∂（2θ ）/∂（ｓｉｎ2 ψ）］ ‥‥ （２） によって表される。このときの∂（2θ ）/∂（ｓｉｎ2
ψ）がとりもなおさず、ｓｉｎ2 ψ−２θ線Ｌの傾き
量である。
の内部歪量をεとすると、 ε＝［（１＋ν ）/Ｅ］σｓｉｎ2 ψ−（ν/Ｅ）σ ‥‥（１） の関係が得られる。但し、νはポアソン比、Ｅはヤング
率である。また、（１）式をｓｉｎ2 ψで微分し、さら
に適当な変形を加えると、内部応力σは、 σ＝Ｋ［∂（2θ ）/∂（ｓｉｎ2 ψ）］ ‥‥ （２） によって表される。このときの∂（2θ ）/∂（ｓｉｎ2
ψ）がとりもなおさず、ｓｉｎ2 ψ−２θ線Ｌの傾き
量である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のｓｉｎ2 ψ−２
θ法によれば、試料の内部応力を非破壊で精度良く求め
ることができるという特長がある。しかしながら、ｓｉ
ｎ2 ψ−２θ法で傾き量を求めるためには、ψ角を少な
くとも２回変化させ、その都度、回折角度２θのピーク
値を求めなければならないので、測定時間が長くかかる
という問題があった。また、ψ角を変化させるための角
度制御機構を必要としたので、その分だけ構造が複雑に
なり、しかも高価になるという問題があった。
θ法によれば、試料の内部応力を非破壊で精度良く求め
ることができるという特長がある。しかしながら、ｓｉ
ｎ2 ψ−２θ法で傾き量を求めるためには、ψ角を少な
くとも２回変化させ、その都度、回折角度２θのピーク
値を求めなければならないので、測定時間が長くかかる
という問題があった。また、ψ角を変化させるための角
度制御機構を必要としたので、その分だけ構造が複雑に
なり、しかも高価になるという問題があった。
【０００７】本発明は、上記の問題点を解消するために
成されたものであって、非常に短時間で応力測定ができ
るＸ線応力測定方法及び装置を提供することを目的とす
る。また、安価で小型のＸ線応力測定装置を提供するこ
とを他の目的とする。
成されたものであって、非常に短時間で応力測定ができ
るＸ線応力測定方法及び装置を提供することを目的とす
る。また、安価で小型のＸ線応力測定装置を提供するこ
とを他の目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係るＸ線応力測定方法は、Ｘ線源から放射
されたＸ線を一定の入射角度で試料へ入射し、試料で回
折する回折Ｘ線をＸ線検出器で検出し、その検出結果に
基づいてｓｉｎ2 ψ−２θ線図における傾き量を求め、
その傾き量に基づいて試料の内部応力を求めるＸ線応力
測定方法において、標準試料について予め標準の１点の
ｓｉｎ2 ψ及び２θを測定して求めておき、被測定試料
については１点のみのｓｉｎ2 ψ及び２θを測定するこ
とを特徴とする。
め、本発明に係るＸ線応力測定方法は、Ｘ線源から放射
されたＸ線を一定の入射角度で試料へ入射し、試料で回
折する回折Ｘ線をＸ線検出器で検出し、その検出結果に
基づいてｓｉｎ2 ψ−２θ線図における傾き量を求め、
その傾き量に基づいて試料の内部応力を求めるＸ線応力
測定方法において、標準試料について予め標準の１点の
ｓｉｎ2 ψ及び２θを測定して求めておき、被測定試料
については１点のみのｓｉｎ2 ψ及び２θを測定するこ
とを特徴とする。
【０００９】また、本発明に係るＸ線応力測定装置は、
Ｘ線源から放射されたＸ線を一定の入射角度で試料へ入
射し、試料で回折する回折Ｘ線をＸ線検出器で検出し、
その検出結果に基づいてｓｉｎ2 ψ−２θ線図における
傾き量を求め、その傾き量に基づいて試料の内部応力を
求めるＸ線応力測定装置において、標準試料について予
め基準点のｓｉｎ2 ψ及び２θを測定して記憶してお
き、被測定試料について測定した１点のｓｉｎ2 ψ及び
２θと、上記基準点についてのｓｉｎ2 ψ及び２θとか
らｓｉｎ2 ψ−２θ線図における傾き量を求めことを特
徴とする。
Ｘ線源から放射されたＸ線を一定の入射角度で試料へ入
射し、試料で回折する回折Ｘ線をＸ線検出器で検出し、
その検出結果に基づいてｓｉｎ2 ψ−２θ線図における
傾き量を求め、その傾き量に基づいて試料の内部応力を
求めるＸ線応力測定装置において、標準試料について予
め基準点のｓｉｎ2 ψ及び２θを測定して記憶してお
き、被測定試料について測定した１点のｓｉｎ2 ψ及び
２θと、上記基準点についてのｓｉｎ2 ψ及び２θとか
らｓｉｎ2 ψ−２θ線図における傾き量を求めことを特
徴とする。
【００１０】
【作用】本発明のＸ線応力測定方法においては、標準試
料により予め測定して算出している１点と、被測定試料
を測定して求められるもう１点を結べばｓｉｎ2 ψ−２
θ線が特定され、その線の傾き量が定まり、これに基づ
いて内部応力が演算される。また、試料とＸ線検出器と
の間の距離を測定するセンサを設け、そのセンサの出力
信号に基づいて試料とＸ線検出器との間の距離を正確に
調節できる。この場合、被測定試料とＸ線検出器との間
の距離を標準試料についての測定距離と同一に調節する
ことにより、内部応力についての測定精度を高めること
ができる。さらに、Ｘ線検出器としてフォトダイオード
アレイを使用することにより、様々な回折角度で飛び出
してくるＸ線を、Ｘ線検出器を機械的に走査移動させな
くとも検出できるようになる。
料により予め測定して算出している１点と、被測定試料
を測定して求められるもう１点を結べばｓｉｎ2 ψ−２
θ線が特定され、その線の傾き量が定まり、これに基づ
いて内部応力が演算される。また、試料とＸ線検出器と
の間の距離を測定するセンサを設け、そのセンサの出力
信号に基づいて試料とＸ線検出器との間の距離を正確に
調節できる。この場合、被測定試料とＸ線検出器との間
の距離を標準試料についての測定距離と同一に調節する
ことにより、内部応力についての測定精度を高めること
ができる。さらに、Ｘ線検出器としてフォトダイオード
アレイを使用することにより、様々な回折角度で飛び出
してくるＸ線を、Ｘ線検出器を機械的に走査移動させな
くとも検出できるようになる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明に係るＸ線応力測定方法を実施
する測定装置の一実施例の要部を示す。同図において、
試料１０が内部応力を測定すべき測定対象であり、例え
ば大きな鋼板や橋のビームなどが考えられる。また、平
面（ＰＱ）が試料面であり、そして直線Ｎ0 が試料面法
線である。Ｘ線源２１を内蔵したＸ線管２０は試料１０
に対して一定の位置からＸ線を照射できるように固定さ
れている。Ｘ線源２１から放射されたＸ線ビームＲは、
発散制限スリット２２によって発散を制限された状態で
一定の入射角で試料１０に入射する。試料１０に入射し
たＸ線Ｒは試料１０内の結晶格子面との間で所定の回折
条件が満足されると、試料１０でＸ線回折が生じ、その
回折Ｘ線は試料の内部ひずみの程度により、図に示すＲ
a 方向やＲb 方向で回折し、そしてＸ線検出器３０で検
出される。
する測定装置の一実施例の要部を示す。同図において、
試料１０が内部応力を測定すべき測定対象であり、例え
ば大きな鋼板や橋のビームなどが考えられる。また、平
面（ＰＱ）が試料面であり、そして直線Ｎ0 が試料面法
線である。Ｘ線源２１を内蔵したＸ線管２０は試料１０
に対して一定の位置からＸ線を照射できるように固定さ
れている。Ｘ線源２１から放射されたＸ線ビームＲは、
発散制限スリット２２によって発散を制限された状態で
一定の入射角で試料１０に入射する。試料１０に入射し
たＸ線Ｒは試料１０内の結晶格子面との間で所定の回折
条件が満足されると、試料１０でＸ線回折が生じ、その
回折Ｘ線は試料の内部ひずみの程度により、図に示すＲ
a 方向やＲb 方向で回折し、そしてＸ線検出器３０で検
出される。
【００１２】Ｘ線検出器３０はケーシング３７及びその
内部に配設されたフォトダイオードアレイ３１を備えて
いる。フォトダイオードアレイ３１は複数のフォトダイ
オード３２を直線的に配列したもので、フォトダイオー
ド３２には各々出力線３３が接続されており、それらの
出力線３３は演算器３４に接続されている。演算器３４
はフォトダイオード３２の出力よりＸ線回折角度２θを
計算する。演算器３４で計算された結果は外部に接続さ
れたＣＲＴモニタ３５に表示したり、プリンタ３６でプ
リントアウトされる。
内部に配設されたフォトダイオードアレイ３１を備えて
いる。フォトダイオードアレイ３１は複数のフォトダイ
オード３２を直線的に配列したもので、フォトダイオー
ド３２には各々出力線３３が接続されており、それらの
出力線３３は演算器３４に接続されている。演算器３４
はフォトダイオード３２の出力よりＸ線回折角度２θを
計算する。演算器３４で計算された結果は外部に接続さ
れたＣＲＴモニタ３５に表示したり、プリンタ３６でプ
リントアウトされる。
【００１３】今、図１において、回折Ｘ線Ｒa やＲb は
それぞれの位置に固定されたフォトダイオード３２ａ及
び３２ｂにより検出されるので、フォトダイオード３２
ａ、３２ｂはそれぞれ出力を生じ、出力線３３を通じ
て、演算器３４に送られる。演算器３４はフォトダイオ
ードの位置と出力からｓｉｎ2 ψ及び２θを計算する。
それぞれの位置に固定されたフォトダイオード３２ａ及
び３２ｂにより検出されるので、フォトダイオード３２
ａ、３２ｂはそれぞれ出力を生じ、出力線３３を通じ
て、演算器３４に送られる。演算器３４はフォトダイオ
ードの位置と出力からｓｉｎ2 ψ及び２θを計算する。
【００１４】次に、図２のｓｉｎ2 ψ−２θ線図を用い
て、上記測定装置にて測定したＸ線より応力を求める方
法を説明する。図２において、直線Ａは試料の内部応力
が０（ゼロ）、すなわち内部ひずみ量が０（ゼロ）の場
合を示しており、他方、直線Ｂは適宜の内部応力が存在
する場合の傾斜を表している。これらの直線は１点Ｏに
おいて必ず交差することが知られている。この点Ｏは、
内部応力が０（ゼロ）、従ってひずみ量εが０（ゼロ）
の点である。今、ε＝０とすると、（１）式から次式が
求められる。 ｓｉｎ2 ψ＝ν／（１＋ν ） ‥‥ （３） つまり、この時のψをψ0 とすると、ψ0 は材料のみに
よって定まる定数となる。
て、上記測定装置にて測定したＸ線より応力を求める方
法を説明する。図２において、直線Ａは試料の内部応力
が０（ゼロ）、すなわち内部ひずみ量が０（ゼロ）の場
合を示しており、他方、直線Ｂは適宜の内部応力が存在
する場合の傾斜を表している。これらの直線は１点Ｏに
おいて必ず交差することが知られている。この点Ｏは、
内部応力が０（ゼロ）、従ってひずみ量εが０（ゼロ）
の点である。今、ε＝０とすると、（１）式から次式が
求められる。 ｓｉｎ2 ψ＝ν／（１＋ν ） ‥‥ （３） つまり、この時のψをψ0 とすると、ψ0 は材料のみに
よって定まる定数となる。
【００１５】まず、上式（３）より被測定試料の内部応
力０の場合のψ0 角を求める。そして次に、予め無歪状
態の標準試料を任意のψ角、例えばψ＝０゜に設定して
Ｘ線回折測定を行ってＸ線回折角２θのピーク値２θ0
を求める。一度この２θ0 を求めておけば試料が同じで
あれば、毎回測定する必要がなくなる。従って、実際に
応力を求める場合には、標準試料についてのψ0 及び２
θ0 を予めｓｉｎ2 ψ−２θ線図上にプロットしておく
か、或いは計算式の中に入力しておけばよい。
力０の場合のψ0 角を求める。そして次に、予め無歪状
態の標準試料を任意のψ角、例えばψ＝０゜に設定して
Ｘ線回折測定を行ってＸ線回折角２θのピーク値２θ0
を求める。一度この２θ0 を求めておけば試料が同じで
あれば、毎回測定する必要がなくなる。従って、実際に
応力を求める場合には、標準試料についてのψ0 及び２
θ0 を予めｓｉｎ2 ψ−２θ線図上にプロットしておく
か、或いは計算式の中に入力しておけばよい。
【００１６】次に、橋のビームのように未知の内部応力
が存在する被測定試料に対してＸ線回折測定を行い、任
意のψ1 角に関しての回折角２θのピーク値＝２θ1 を
求める。この場合、測定精度を高めるため、ψ角はψ0
角とできるだけ離れていることが望ましく、例えばψ1
角は４５゜程度に設定する。また、試料１０とＸ線検出
器３０との間の距離を、予め無ひずみ状態の標準試料を
測定したときの距離と正確に同一に設定して測定を行う
と更に測定精度が高まる。この測定結果により応力は次
のようにして求めらる。 σ＝Ｋ［（２θ1−２θ0 ）/（ｓｉｎ2 ψ1-ｓｉｎ2 ψ0）］ ‥‥ （４ ）。
が存在する被測定試料に対してＸ線回折測定を行い、任
意のψ1 角に関しての回折角２θのピーク値＝２θ1 を
求める。この場合、測定精度を高めるため、ψ角はψ0
角とできるだけ離れていることが望ましく、例えばψ1
角は４５゜程度に設定する。また、試料１０とＸ線検出
器３０との間の距離を、予め無ひずみ状態の標準試料を
測定したときの距離と正確に同一に設定して測定を行う
と更に測定精度が高まる。この測定結果により応力は次
のようにして求めらる。 σ＝Ｋ［（２θ1−２θ0 ）/（ｓｉｎ2 ψ1-ｓｉｎ2 ψ0）］ ‥‥ （４ ）。
【００１７】上記実施例によれば、予め標準試料の測定
で求められる基準の１点を事前にｓｉｎ2 ψ−２θ線図
にプロットしておけば、現場などで測定して得られるも
う１点を求めるだけで、素早く応力σが求められる。従
って、実際の応力のかかっている状態の測定は１点で済
むので測定時間が短縮できる。また、コンピュータなど
を用いて予め計算式にいれておけば、更に早く計算でき
る。また測定対象物の測定は１点で済むことによりＸ線
源を種々の角度に走査する必要が無いので、走査のため
の複雑な駆動機構が不要となり、Ｘ線応力測定装置を安
価にしかも小型化できる。
で求められる基準の１点を事前にｓｉｎ2 ψ−２θ線図
にプロットしておけば、現場などで測定して得られるも
う１点を求めるだけで、素早く応力σが求められる。従
って、実際の応力のかかっている状態の測定は１点で済
むので測定時間が短縮できる。また、コンピュータなど
を用いて予め計算式にいれておけば、更に早く計算でき
る。また測定対象物の測定は１点で済むことによりＸ線
源を種々の角度に走査する必要が無いので、走査のため
の複雑な駆動機構が不要となり、Ｘ線応力測定装置を安
価にしかも小型化できる。
【００１８】本発明の好適な実施例のＸ線応力測定装置
の全体図を図３及び図４に示す。図３はその正面図、図
４はその側面図である。これらの図において１００は図
の上下方向へ移動可能なＺステージであり、測定時に前
述の試料１０の上に取り付け台４０を介して取り付けら
れる。また、Ｚステージ１００と取り付け台４０との間
には、図４に示すように、昇降駆動装置６１が配設さ
れ、この昇降駆動装置６１によって試料１０とＺステー
ジ１００との間の距離を調節する。Ｚステージ１００の
内部には前述のＸ線管２０及びＸ線検出器３０が配設さ
れる。Ｘ線管２０から放射されるＸ線が試料１０に入射
する入射角度及びＸ線検出器３０によって検出可能な回
折Ｘ線の角度は、測定対象である試料１０の材質に応じ
た所定の値に固定される。
の全体図を図３及び図４に示す。図３はその正面図、図
４はその側面図である。これらの図において１００は図
の上下方向へ移動可能なＺステージであり、測定時に前
述の試料１０の上に取り付け台４０を介して取り付けら
れる。また、Ｚステージ１００と取り付け台４０との間
には、図４に示すように、昇降駆動装置６１が配設さ
れ、この昇降駆動装置６１によって試料１０とＺステー
ジ１００との間の距離を調節する。Ｚステージ１００の
内部には前述のＸ線管２０及びＸ線検出器３０が配設さ
れる。Ｘ線管２０から放射されるＸ線が試料１０に入射
する入射角度及びＸ線検出器３０によって検出可能な回
折Ｘ線の角度は、測定対象である試料１０の材質に応じ
た所定の値に固定される。
【００１９】Ｚステージ１００の上部には試料１０まで
の距離をレーザ光にて測定するための距離センサ５０が
固定されている。距離センサ５０はレーザ光を発光する
発光部５１と、発光されたレーザ光が試料１０当たって
反射するレーザ光を受光するための受光部５２とを有し
ている。受光部５２で受光されたレーザ光は距離センサ
５０にある変換部で距離に応じた電気信号に変換されて
制御信号となり制御部６０（図４）へ送られる。制御部
６０はＺステージ１００の全体を上下移動させるための
昇降駆動装置６１を備えており、制御部６０より送られ
る制御信号に応じてＺステージ１００を適切な位置に昇
降させる。従って、Ｚステージ１００と測定する試料１
０との距離を精度高く測定できるので、Ｘ線管２０及び
Ｘ線検出器３０と測定試料１０との間の距離を精度良く
合わすことができる。
の距離をレーザ光にて測定するための距離センサ５０が
固定されている。距離センサ５０はレーザ光を発光する
発光部５１と、発光されたレーザ光が試料１０当たって
反射するレーザ光を受光するための受光部５２とを有し
ている。受光部５２で受光されたレーザ光は距離センサ
５０にある変換部で距離に応じた電気信号に変換されて
制御信号となり制御部６０（図４）へ送られる。制御部
６０はＺステージ１００の全体を上下移動させるための
昇降駆動装置６１を備えており、制御部６０より送られ
る制御信号に応じてＺステージ１００を適切な位置に昇
降させる。従って、Ｚステージ１００と測定する試料１
０との距離を精度高く測定できるので、Ｘ線管２０及び
Ｘ線検出器３０と測定試料１０との間の距離を精度良く
合わすことができる。
【００２０】以上の実施例によれば、ｓｉｎ2 ψ−２θ
法を用いて応力測定を行う際に必要となる少なくとも２
点の測定点のうち、基準となる１点は予め標準試料の実
測又はＩＣＤＤファイル等によって求めておくようにし
たので、現場などでの測定は１点で済み、その結果、測
定時間が非常に短縮できる。また、Ｘ線検出器にダイオ
ードアレイを使用することによりＸ線検出器を走査移動
する必要がなくなるので、複雑の駆動機構が不要とな
り、その結果、Ｘ線応力測定装置を安価に作製できしか
も小型化できる。さらに、Ｘ線源と試料との間の距離及
びＸ線検出器と試料との間の距離を測定するセンサ並び
にそのセンサの出力信号に基づいて作動する距離制御装
置により、Ｘ線管と試料との間の距離等を精度高く位置
設定できるので、標準試料の測定時と被測定試料の測定
時との間で測定距離を正確に同一に合わせることがで
き、よって、信頼性の高い測定を行うことができる。な
お、以上の説明では、好ましい実施例をあげて本発明を
説明したが、本発明はその実施例に限定されることな
く、請求の範囲に記載した技術的範囲内で種々に改変で
きる。
法を用いて応力測定を行う際に必要となる少なくとも２
点の測定点のうち、基準となる１点は予め標準試料の実
測又はＩＣＤＤファイル等によって求めておくようにし
たので、現場などでの測定は１点で済み、その結果、測
定時間が非常に短縮できる。また、Ｘ線検出器にダイオ
ードアレイを使用することによりＸ線検出器を走査移動
する必要がなくなるので、複雑の駆動機構が不要とな
り、その結果、Ｘ線応力測定装置を安価に作製できしか
も小型化できる。さらに、Ｘ線源と試料との間の距離及
びＸ線検出器と試料との間の距離を測定するセンサ並び
にそのセンサの出力信号に基づいて作動する距離制御装
置により、Ｘ線管と試料との間の距離等を精度高く位置
設定できるので、標準試料の測定時と被測定試料の測定
時との間で測定距離を正確に同一に合わせることがで
き、よって、信頼性の高い測定を行うことができる。な
お、以上の説明では、好ましい実施例をあげて本発明を
説明したが、本発明はその実施例に限定されることな
く、請求の範囲に記載した技術的範囲内で種々に改変で
きる。
【００２１】
【発明の効果】請求項１記載のＸ線応力測定方法及び請
求項３記載のＸ線応力測定装置によれば、ｓｉｎ2 ψ−
２θ法を用いる際に必要となる２点の測定点のうち、予
め標準試料にて基準の１点を求めておくようにしたの
で、現場などでの測定は１点で済むので測定時間が短縮
できる。
求項３記載のＸ線応力測定装置によれば、ｓｉｎ2 ψ−
２θ法を用いる際に必要となる２点の測定点のうち、予
め標準試料にて基準の１点を求めておくようにしたの
で、現場などでの測定は１点で済むので測定時間が短縮
できる。
【００２２】請求項２記載のＸ線応力測定方法及び請求
項４記載のＸ線応力測定装置によれば、少なくともＸ線
検出器と試料との間の距離を測定するセンサを設け、そ
のセンサの出力に基づいてＸ線検出器と試料との間の距
離等を精度高く位置設定するようにしたので、標準試料
の測定時と被測定試料の測定時との間でＸ線検出器と試
料との間の距離等を正確に同一に合わせることができ、
これにより、信頼性の高い測定結果を得ることができ
る。
項４記載のＸ線応力測定装置によれば、少なくともＸ線
検出器と試料との間の距離を測定するセンサを設け、そ
のセンサの出力に基づいてＸ線検出器と試料との間の距
離等を精度高く位置設定するようにしたので、標準試料
の測定時と被測定試料の測定時との間でＸ線検出器と試
料との間の距離等を正確に同一に合わせることができ、
これにより、信頼性の高い測定結果を得ることができ
る。
【００２３】請求項５記載のＸ線応力測定装置によれ
ば、Ｘ線検出器にダイオードアレイを使用するようにし
たので、Ｘ線検出器を走査移動する必要がなくなり、よ
って、複雑な駆動機構が不要となり、Ｘ線応力測定装置
を安価に作製でき、しかも小型化できる。
ば、Ｘ線検出器にダイオードアレイを使用するようにし
たので、Ｘ線検出器を走査移動する必要がなくなり、よ
って、複雑な駆動機構が不要となり、Ｘ線応力測定装置
を安価に作製でき、しかも小型化できる。
【００２４】
【図１】本発明に係るＸ線応力測定装置の一実施例の要
部を示す図である。
部を示す図である。
【図２】本発明に係るＸ線応力測定方法の基礎となるｓ
ｉｎ2ψ −２θ法を用いた応力測定方法を説明するため
のグラフである
ｉｎ2ψ −２θ法を用いた応力測定方法を説明するため
のグラフである
【図３】図１に示す測定系を用いたＸ線応力測定装置の
全体構成の一例を示す正面図である。
全体構成の一例を示す正面図である。
【図４】図３に示すＸ線応力測定装置の側面図である。
【図５】ｓｉｎ2ψ −２θ法を用いたＸ線応力測定方法
の測定例を模式的に示す図である。特に、（ａ）と
（ｂ）との間でψ角を変化させた状態を示している。
の測定例を模式的に示す図である。特に、（ａ）と
（ｂ）との間でψ角を変化させた状態を示している。
【図６】ｓｉｎ2ψ −２θ法を用いた一般的な応力測定
方法を説明するためのグラフである
方法を説明するためのグラフである
１０ 被測定試料 ２０ Ｘ線管 ２１ Ｘ線源 ２２ 発散制限スリット ３０ Ｘ線検出器 ３１ フォトダイオードアレイ ３２，３２ａ，３２ｂ フォトダイオード ３３ 出力線 ３７ ケーシング ４０ 取り付け台 ５０ 距離センサ ５１ 発光部 ５２ 受光部 ６０ 制御部 ６１ 昇降駆動装置 １００ Ｚステージ Ｏ ｓｉｎ2ψ −２θ線上の基準点 Ｒ 入射Ｘ線 Ｒa，Ｒb 回折Ｘ線
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｘ線源から放射されたＸ線を一定の入射
角度で試料へ入射し、試料で回折する回折Ｘ線をＸ線検
出器で検出し、その検出結果に基づいてｓｉｎ2 ψ−２
θ線図における傾き量を求め、その傾き量に基づいて試
料の内部応力を求めるＸ線応力測定方法において、 標準試料について予め標準の１点のｓｉｎ2 ψ及び２θ
を測定して求めておき、被測定試料については１点のみ
のｓｉｎ2 ψ及び２θを測定することを特徴とするＸ線
応力測定方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のＸ線応力測定方法におい
て、被測定試料を測定する時の試料からＸ線検出器まで
の距離を、標準試料を測定する時の試料からＸ線検出器
までの距離と等しくすることを特徴とするＸ線応力測定
方法。 - 【請求項３】 Ｘ線源から放射されたＸ線を一定の入射
角度で試料へ入射し、試料で回折する回折Ｘ線をＸ線検
出器で検出し、その検出結果に基づいてｓｉｎ2 ψ−２
θ線図における傾き量を求め、その傾き量に基づいて試
料の内部応力を求めるＸ線応力測定装置において、 標準試料について予め基準点のｓｉｎ2 ψ及び２θを測
定して記憶しておき、被測定試料について測定した１点
のｓｉｎ2 ψ及び２θと、上記基準点についてのｓｉｎ
2 ψ及び２θとからｓｉｎ2 ψ−２θ線図における傾き
量を求めことを特徴とするＸ線応力測定装置。 - 【請求項４】 請求項３記載のＸ線応力測定装置におい
て、少なくとも試料とＸ線検出器との間の距離を検出す
る距離検出手段と、試料に対するＸ線検出器の距離を調
節する距離調節手段と、上記距離検出手段の出力に基づ
いて距離調節手段を制御する制御手段とを有することを
特徴とするＸ線応力測定装置。 - 【請求項５】 請求項３又は請求項４記載のＸ線応力測
定装置において、Ｘ線検出器は複数のフォトダイオード
を直線的に配列することによって形成されたフォトダイ
オードアレイを有することを特徴とするＸ線応力測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14967795A JP3596561B2 (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | Ｘ線応力測定方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14967795A JP3596561B2 (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | Ｘ線応力測定方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08320264A true JPH08320264A (ja) | 1996-12-03 |
| JP3596561B2 JP3596561B2 (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=15480419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14967795A Expired - Fee Related JP3596561B2 (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | Ｘ線応力測定方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3596561B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013113734A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Pulstec Industrial Co Ltd | Ｘ線回折測定装置及び残留応力測定方法 |
| JP2014013183A (ja) * | 2012-07-04 | 2014-01-23 | Kowa Dennetsu Keiki:Kk | Ｘ線応力測定装置およびｘ線応力測定方法 |
| DE102013214397A1 (de) | 2012-07-25 | 2014-01-30 | Rigaku Corporation | Röntgenstrahl-Spannungsmessverfahren und Vorrichtung |
| CN110542507A (zh) * | 2019-10-16 | 2019-12-06 | 丹东浩元仪器有限公司 | 一种x射线应力测定仪检测装置的检测方法 |
| JP2020063912A (ja) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | 株式会社島津製作所 | Ｘ線回折装置及びそれに用いられる試料配置システム |
| CN116380308A (zh) * | 2023-04-27 | 2023-07-04 | 浙江大学 | 一种透光材料内应力分布的x射线衍射检测方法 |
-
1995
- 1995-05-24 JP JP14967795A patent/JP3596561B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013113734A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Pulstec Industrial Co Ltd | Ｘ線回折測定装置及び残留応力測定方法 |
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| DE102013214397A1 (de) | 2012-07-25 | 2014-01-30 | Rigaku Corporation | Röntgenstrahl-Spannungsmessverfahren und Vorrichtung |
| US8953743B2 (en) | 2012-07-25 | 2015-02-10 | Rigaku Corporation | X-ray stress measurement method and apparatus |
| JP2020063912A (ja) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | 株式会社島津製作所 | Ｘ線回折装置及びそれに用いられる試料配置システム |
| CN110542507A (zh) * | 2019-10-16 | 2019-12-06 | 丹东浩元仪器有限公司 | 一种x射线应力测定仪检测装置的检测方法 |
| CN116380308A (zh) * | 2023-04-27 | 2023-07-04 | 浙江大学 | 一种透光材料内应力分布的x射线衍射检测方法 |
| CN116380308B (zh) * | 2023-04-27 | 2023-12-12 | 浙江大学 | 一种透光材料内应力分布的x射线衍射检测方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3596561B2 (ja) | 2004-12-02 |
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