JPS5825286Y2 - ジセイソウケンシユツキ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は磁性層検出器の改良に関する。

ここでいう磁性層とは、非磁性材である例えばＮｉ−Ｃ
ｒ系合金体の裏面が後天的に浸炭により磁性層に変化し
かつ表面が脱クロームにより磁性層に変化した場合の裏
面磁性層であり、検出とは表面磁性層の下面から裏面磁
性層までの深さを表面磁性層の表面から計測することで
ある。

まず従来の磁性層検出器について説明する。

第１図の原理図において、１は供試体で１ａは母材の非
磁性層、１ｂは裏面磁性層、１Ｃは表面磁性層であり、
２は棒磁石で３はその直下に置かれた磁気センサである
。

２点鎖線は磁束φの流れを定性的に示し、Ｂｙは縦方向
成分の磁束密度を、Ｂｘは横方向成分の磁束密度を表わ
している。

第２図は棒磁石２の中心線を含む供試体１の断面におけ
る、上記の縦方向磁束密度Ｂｙと横方向磁束密度Ｂｘの
分布状況を定性的に示す。

第３図においてｅｙ曲線は、磁気センサ３を第１図に図
示のように棒磁石２の直下に置き、裏面磁性層１ｂまで
の深さｔｘを変数として主として縦方向磁束密度Ｂｙの
変化を磁気センサ３の出力電圧ｅの変化で示したもので
ある。

また１点鎖線で示したｅｘ曲線は、主として横方向磁束
密度Ｂｘを計測できるように磁気センサ３を第１図及び
第２図に示すごとく棒磁石２の中心線から距離ｄだげ変
位させた場合における、ｔｘを変数としての磁気センサ
３の出力電圧ｅの変化を示す。

第３図には表面磁性層１ｃの厚さｔｃがＯのときとαの
ときとが示されているが、厚さｔｃの増加伴う影響が大
きくてＢｘがｅｘｏ （ｔｃ ＝０ ）からｅｘａｃｔ
ｃ＝α）と増加し、裏面磁性層１ｂの深さｔｘの検出感
度Ｂｙはｅｙｏ （ｔｃ＝ｏ ）からｅｙａ（ｔｃ＝α
）と低下する。

そして深さｔｘが深くなるに従い変化率１ｊｅｙ／△
ｔｘの値が減少し、逐には零となって深さｔｘめ検出範
囲が縮減される。

本考案は、上記した従来の磁性層検出器の欠点である検
出感度及び検出範囲を向上するため、特に裏面磁性層の
深さの深い範囲における変化率ｌｅｙ／入ｔＸの特性改
善を計ることを目的とし、縦方向磁束密度と横方向磁束
密度とをそれぞれ別個の磁気センサで同時計測してその
和を求めることを特徴とするものである。

以下、実施例につき図面を参照して本考案の詳細を説明
する。

第４図の原理図において、１は第１図と同じ供試体で１
ａは母材の非磁性層、１ｂは裏面磁性層、１ｃは表面磁
性層である。

２は棒磁石で、３ａは棒磁石２の直下に置かれた磁気セ
ンサである。

３ｂ及び３ｃは３ａとは正負逆特性の補助磁気センサで
ありそれぞれ、棒磁石２の中心線から距離ｄだげ離れた
位置に置かれ、点線４の絶縁材で棒磁石２と磁気センサ
３ａと共にモールドされている。

２点鎖線は磁束φの流れを定性的に示す。

第５図の計測回路において、磁気センサ３ ａ 。

３ ｂ 、３ ｃは直列に接続され、その両端は可変抵
抗Ｒの両端と並列に直流定電圧電源Ｅに接続されている
。

■は電圧計で、磁気センサ３ａと３ｂの可動接点ｍ及び
可変抵抗Ｒの中点ｎに接続されている。

次にこの実施例の作用について説明する。

個々の磁気センサ３ ａ 、３ ｂ 、３ ｃでは、裏
面磁性層１ｂの深さｔｘが増加するに従い変化率Ａｅｙ
／−ｇｘ及び１ｅｙｃ／Δｔｘの値は、第３図に示され
たように減少する。

しかし、これを第５図の中点ｍにおける電位で考えると
、センサ３ｂ及び３ｃは同じ向きの磁束密度変化に対し
てセンサ３ａとは正負逆に変化するから、例えばセンサ
３ａの抵抗が増加すればセンサ３ｂ、３ｃの抵抗が減少
して、ｍ点の電位は個々の場合に比べて倍増される。

そして、裏面磁性層が無い場合すなわちｔｘが無限大の
とき電圧計Ｖの指示が零となるように可変抵抗ＲＯｎ点
の電位を調整しておけば、裏面磁性層１ｂの深さｔｘに
対する電圧計Ｖの振れは第６図に示すようにする。

すなわち本考案によれば、電圧計Ｖの指示値は第３図に
おけるｅｙとｅｘの和となるから、変化電圧が倍増する
とともに変化率、（ｅ／△ｔｘの特性は著しく改善され
るので、深さｔｘの検出感度及び検出範囲が増大される
。

また第６図から明らかなように、表面磁性層１ｃの厚さ
ｔｃの差異によるｅ−ｔｘ曲線の変化が小さくなるので
、ｔｃが Ｏの場合とある厚さαの場合との較正用ｅ−
ｔｘ曲線を準備しておけばその平均値から、厚さｔｅ
のその都度の測定を省略して、深さｔｘを測定誤差の範
囲内で検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第し２，３図は従来の検出器に関し、第１図は原理図、
第２図は供試材内における縦方向及び横方向磁束密度分
布図、第３図は表面磁性層厚さをパラメータとした裏面
磁性層深さに対する縦方向磁束密度ｅｙ曲線及び横方向
磁束密度ｅｘ曲線図である。 第４図は本考案実施例の原理図、第５図はその磁気セン
サ電気回路図、第６図は表面磁性層厚さをパラメータと
した裏面磁性層深さ対磁気セン、す出力の較正曲線図で
ある。 １・・・・・・供試材、１ａ・・・・・・母材の非磁性
層、１ｂ・・・・・・裏面磁性層、１ｃ・・・・・・表
面磁性層、ｔｃ・・・・・・表面磁性層の厚さ、ｔｘ・
・・・・・裏面磁性層の深さ、２・・・・・・棒磁石、
３，３ａ、３ｂ、３ｃ・・・・・・磁気センサ、Ｒ・・
・・・・可変抵抗、Ｅ・・・・・・電源、■・・・・・
・電圧計、Ｂｙ・・・・・・縦方向磁束密度、 Ｂｘ・
・・・・・横方向磁束密度、ｅ・・・・・・電圧計指示
値。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 非磁性材の表面及び裏面が磁性化した供試材の裏面磁性
   層の深さを表面磁性層の表面から計測する検出器におい
   て、棒磁石２とその直下の磁気センサ３ａと非磁気セン
   サ３ａの中心から両側にそれぞれ距離ｄをへだてて該磁
   気センサ３ａと正負逆特性の２個の補助磁気センサ（３
   ｂ及び３ｃ）を配置しかつこれら棒磁石及び３個の磁気
   センサを絶縁材で一体４にモールドし、前記３個の磁気
   センサを３ａ、３ｂ及び３ｃの順妃直列に接続してその
   両端を直流電源Ｅと可変抵抗Ｒの両端に接続し、さらに
   電圧計Ｖを前記磁気センサ３ａと磁気センサ３ｂの中点
   ｍと前記可変抵抗Ｒの可動接点ｎに接続して成ることを
   特徴とする磁性層検出器。