KR101501857B1 - 표면경화층의 측정방법 및 측정장치 - Google Patents

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Abstract

단계적으로 변화시킨 침탄 깊이가 상이한 복수의 군마다 피검체를 2개씩 제작하여, 이들 복수의 군마다, 한쪽 피검체에 대해서는 파괴 검사에 의한 표면경화층 깊이의 측정을 행하고, 다른 쪽 피검체에 대해서는 비파괴 검사에 의해 취득한 신호 파형의 제1파에서의 적어도 제1 피크의 전파시간의 측정을 행하여 표면경화층의 깊이와 전파시간을 토대로 교정 곡선을 작성하는 교정 곡선 작성 공정(S2, S3, S4)과, 측정 대상인 피검체로부터 신호 파형을 취득하는 파형 측정 공정(S5)과, 취득한 신호 파형의 제1파에 있어서의 적어도 제1 피크의 전파시간을 취득하는 전파시간 취득 공정(S6)과, 교정 곡선에 의해 취득한 전파시간을 토대로 측정 대상인 피검체의 표면경화층의 깊이를 산출하는 경화층 깊이 추정 공정(S7)을 구비한다.

Description

표면경화층의 측정방법 및 측정장치{Method and device for measuring surface-hardened layer}
본 발명은, 표면경화층의 측정방법 및 측정장치에 관한 것으로, 상세하게는 표면경화층에 표면파를 전파하여 표면경화층의 깊이를 측정하는 측정방법 및 측정장치에 관한 것이다.
고체 재료는, 사용되는 환경에 따라 강도의 저하나 내마모성의 저하가 염려되고, 그것들의 대책으로서 고체 재료의 표면에 경화층을 형성하는 것이 일반적으로 행해지고 있다. 이와 같이 형성된 표면경화층의 깊이는, 그 부품의 강도나 내마모성 등의 기계적 성질의 평가 기준이 된다. 종래, 표면경화층의 깊이를 측정하는 방법으로서, 파괴 검사의 하나인 비커스 경도 시험이라고 하는 수법이 있는데, 당해 수법은 피검체를 절단하여 표면경화층의 깊이를 측정하는 방법이기 때문에, 제품이 되는 고체 재료 자체를 검사할 수 없으며, 또한 검사시간을 요한다고 하는 문제도 있어, 비파괴 검사에 의한 표면경화층의 깊이를 측정하는 수법이 요구되고 있다. 이에, 초음파를 피검체의 표면에 전파하여, 표면경화층 깊이를 음속 변화율에 의해 측정하는 초음파를 사용한 비파괴 검사방법이 알려져 있다(특허문헌 1).
일본국 특허공보 평6-14026호 공보
그러나, 상기 공보에 개시된 기술은, 음속 변화율을 산출할 때 표면파에 대한 초음파 에코의 상승시간을 측정하는 것으로, 초음파 에코의 상승시간의 판독에는 인적 오차가 발생할 우려가 있어, 측정 오차로부터 표면경화층의 깊이를 산출하는 과정에서의 영향이 우려되기 때문에 바람직하지 못하다. 본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로 그 목적으로 하는 바는, 표면경화층 깊이의 산출 오차를 저감하는 것이 가능한 표면경화층의 측정방법 및 측정장치를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 1의 표면경화층의 측정방법은, 피검체의 표면경화층의 깊이를 측정하는 방법에 있어서, 단계적으로 변화시킨 침탄(浸炭) 깊이가 상이한 복수의 군마다 피검체를 2개씩 제작하여, 이들 복수의 군마다, 한쪽 피검체에 대해서는, 파괴 검사에 의한 표면경화층 깊이의 측정을 행하고, 다른 쪽 피검체에 대해서는, 표면파를 송신하는 송신용 탐촉자(probe)와 송신된 표면파를 수신하는 수신용 탐촉자를 그 다른 쪽 피검체 표면에 배치하여, 비파괴 검사에 의해 상기 송신용 탐촉자로부터 송신된 표면파를 상기 수신용 탐촉자로 수신하여 취득한 신호 파형의 제1파에 있어서의 적어도 제1 피크의 전파시간의 측정을 행하고, 상기 표면경화층의 깊이와 상기 전파시간을 토대로 교정 곡선을 작성하는 교정 곡선 작성 공정과, 측정 대상인 피검체의 표면에 상기 송신용 탐촉자 및 상기 수신용 탐촉자를 배치하고, 상기 송신용 탐촉자로부터 송신한 표면파를 상기 수신용 탐촉자로 수신하여 신호 파형을 취득하는 상기 비파괴 검사에 의한 파형 측정 공정과, 그 파형 측정 공정에서 취득한 신호 파형의 제1파에 있어서의 적어도 제1 피크의 전파시간을 취득하는 전파시간 취득 공정과, 취득한 상기 전파시간을 토대로, 상기 교정 곡선 작성 공정에서 작성한 상기 교정 곡선을 사용하여 상기 측정 대상인 피검체의 표면경화층의 깊이를 산출하는 경화층 깊이 추정 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구항 2의 표면경화층의 측정방법에서는, 청구항 1에 있어서, 상기 교정 곡선 작성 공정에서는, 추가로, 상기 단계적으로 변화시킨 침탄 깊이가 상이한 복수의 군 중, 침탄 깊이가 0인 피검체를 표준 피검체로서 1개 제작하고, 상기 비파괴 검사를 상기 표준 피검체에 대해서 행하여 취득한 신호 파형의 제1파에 있어서의 적어도 제1 피크의 전파시간의 측정을 행하여, 상기 표면경화층의 깊이와 상기 다른 쪽 피검체로부터 취득된 전파시간 및 상기 표준 피검체로부터 취득된 전파시간의 차로부터 상기 교정 곡선을 작성하고, 상기 경화층 깊이 추정 공정에서는, 상기 전파시간 취득 공정에서 취득된 전파시간과 상기 표준 피검체의 전파시간으로부터 구해지는 전파시간차를 이용하여, 상기 측정 대상인 피검체의 표면경화층의 깊이를 상기 교정 곡선으로부터 산출하는 것을 특징으로 한다.
청구항 3의 표면경화층의 측정방법에서는, 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 교정 곡선 작성 공정에서는, 상기 제1파에 있어서의 제1 피크와 제2 피크의 전파시간을 측정하여, 상기 표면경화층 깊이와 그 전파시간을 토대로 하는 관계로부터 제1 교정 곡선과 제2 교정 곡선을 작성하여 연산장치에 저장하고, 상기 전파시간 취득 공정에서는, 상기 파형 측정 공정에서 취득한 상기 파형의 제1파에 있어서의 제1 피크와 제2 피크의 전파시간을 취득하며, 상기 경화층 깊이 추정 공정에서는, 상기 제1 교정 곡선을 사용하여 상기 제1 피크의 전파시간을 토대로 표면경화층의 제1 깊이를 측정하는 동시에 상기 제2 교정 곡선을 사용하여 상기 제2 피크의 전파시간을 토대로 표면경화층의 제2 깊이를 측정하여, 상기 제1 깊이와 상기 제2 깊이로부터 산출된 평균값을 상기 표면경화층 깊이의 추정값으로 하는 것을 특징으로 한다.
청구항 4의 표면경화층의 측정방법에서는, 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파형 측정 공정에서 취득한 신호 파형은, 소정의 샘플링 주파수로 측정점을 연속해서 취득한 것이고, 상기 제1 피크는, 상기 제1파에 있어서의 첫 번째 피크 근방의 2점의 측정점의 평균값이며, 상기 제2 피크는, 상기 제1파에 있어서의 두 번째 피크 근방의 2점의 측정점의 평균값인 것을 특징으로 한다.
청구항 5의 표면경화층의 측정방법에서는, 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교정 곡선은 지수함수로 근사되고, 그 지수함수의 결정계수는 0.9 이상인 것을 특징으로 한다. 청구항 6의 표면경화층의 측정방법에서는, 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교정 곡선 작성 공정 및 상기 전파시간 취득 공정에서는, 상기 제1 피크 및 상기 제2 피크가 포함되는 범위를 게이트 범위로서 설정하는 것을 특징으로 한다.
청구항 7의 표면경화층의 측정장치는, 피검체의 표면경화층의 깊이를 측정하는 장치에 있어서, 상기 피검체의 표면에 표면파를 송신하는 송신용 탐촉자와, 그 송신용 탐촉자로부터 송신된 표면파를 수신하는 수신용 탐촉자와, 상기 송신용 탐촉자와 상기 수신용 탐촉자를 상기 피검체에 대해서 접근 또는 멀리 떨어지는 방향으로 이동시키는 탐촉자 이동 수단과, 상기 피검체의 표면에 상기 탐촉자 이동 수단에 의해 송신용 탐촉자 및 상기 수신용 탐촉자를 배치하여 신호 파형을 취득하는 비파괴 검사에 의한 파형 측정 수단과, 그 파형 측정 수단으로 취득한 신호 파형의 제1파에 있어서의 적어도 제1 피크의 전파시간을 취득하는 전파시간 취득 수단과, 단계적으로 변화시킨 침탄 깊이가 상이한 복수의 군마다 피검체를 2개씩 제작하여, 이들 복수의 군마다, 한쪽 피검체에 대해서 파괴 검사를 행하여 취득한 표면경화층의 깊이와, 다른 쪽 피검체에 대해서 상기 파형 측정 수단과 상기 전파시간 취득 수단을 실행하여 취득한 전파시간을 토대로 교정 곡선을 작성하는 교정 곡선 작성 수단과, 상기 전파시간 취득 수단에 의해 취득한 상기 전파시간을 토대로, 상기 교정 곡선 작성 수단으로 작성한 상기 교정 곡선을 사용하여 상기 피검체의 표면경화층의 깊이를 산출하는 경화층 깊이 추정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구항 8의 표면경화층의 측정장치에서는, 청구항 7에 있어서, 상기 교정 곡선 작성 수단에서는, 추가로, 상기 단계적으로 변화시킨 침탄 깊이가 상이한 복수의 군 중, 침탄 깊이가 0인 피검체를 표준 피검체로서 1개 제작하고, 상기 파형 측정 수단과 상기 전파시간 취득 수단을 실행하여 전파시간을 취득해서, 상기 표면경화층의 깊이와, 상기 다른 쪽 피검체로부터 취득된 전파시간 및 상기 표준 피검체로부터 취득된 전파시간의 차로부터 상기 교정 곡선을 작성하고, 상기 경화층 깊이 추정 수단에서는, 상기 전파시간 취득 수단으로 취득된 상기 피검체의 전파시간과 상기 표준 피검체의 전파시간의 차를 이용하여, 상기 교정 곡선으로부터 상기 피검체의 표면경화층의 깊이를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 표면경화층의 측정방법에 의하면, 단계적으로 침탄 깊이를 변화시킨 복수의 군마다 2개씩 제작한 피검체에 대해서, 한쪽 피검체에 대해서는, 파괴 시험에 의한 표면경화층 깊이의 측정을 행하고, 다른 쪽 피검체에 대해서는, 피검체 표면에 표면파를 송신하는 송신용 탐촉자와 송신된 표면파를 수신하는 수신용 탐촉자를 배치하여, 비파괴 검사에 의해 취득한 신호 파형의 적어도 제1파에 있어서의 제1 피크의 전파시간의 측정을 행하고, 표면경화층의 깊이와 전파시간을 토대로 교정 곡선을 작성한다. 그리고, 측정 대상인 피검체에 송신용 탐촉자 및 수신용 탐촉자를 배치하여 표면파의 전파시간을 측정하고, 파형 측정 공정에서 취득한 파형의 제1파에 있어서의 적어도 제1 피크의 전파시간을 취득한 전파시간으로부터 교정 곡선을 사용하여 측정 대상인 피검체의 표면경화층의 깊이를 산출하는 경화층 깊이 추정 공정을 구비한다.
또한, 청구항 6의 표면경화층의 측정장치에 의하면, 비파괴 검사에 의한 파형 측정 수단에 의해 피검체의 표면에 송신용 탐촉자 및 수신용 탐촉자를 배치하여 신호 파형을 취득한 신호 파형의 제1파에 있어서의 적어도 제1 피크의 전파시간을 취득하고, 단계적으로 변화시킨 침탄 깊이가 상이한 복수의 군마다 2개씩 제작한 피검체 중 한쪽 피검체에 대해서 파괴 검사를 행하여 취득한 표면경화층의 깊이와 다른 쪽 피검체에 대해서 파형 측정 수단과 전파시간 취득 수단을 실행하여 취득한 전파시간으로부터 교정 곡선을 작성한다. 그리고 피검체의 전파시간으로부터 교정 곡선을 사용하여 피검체의 표면경화층의 깊이를 산출한다.
따라서, 측정 대상인 피검체로부터 취득한 파형의 제1파에 있어서의 적어도 제1 피크에 있어서의 전파시간을 취득함으로써, 전파시간의 판독 오차가 저감되기 때문에, 표면경화층 깊이의 산출 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 전파시간 취득 공정에서는 파형 측정 공정에서 취득한 파형의 제1파에 있어서의 제1 피크뿐 아니라 제2 피크에 있어서의 전파시간도 취득함으로써, 전파시간의 판독 오차가 저감되기 때문에, 표면경화층 깊이의 산출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 표면경화층의 측정장치의 개략 구성도이다.
도 2는 표면경화층의 측정방법을 나타내는 플로 차트이다.
도 3은 피검체의 표면을 전파하는 표면파의 개요를 나타내는 부분 확대도이다.
도 4a는 본 발명의 실시형태에 있어서의 신호 파형의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4b는 도 4a에서 설정한 게이트 범위의 확대도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 있어서의 교정 곡선의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 변형예에 있어서의 측정방법을 나타내는 플로 차트이다.
도 7은 본 발명의 변형예에 있어서의 교정 곡선의 일례를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은, 본 발명의 표면경화층의 측정장치를 포함하는 개략 구성도이다. 표면경화층의 측정장치(1)는, 예를 들면 침탄 처리가 행해진 고체 재료의 침탄 경화층의 깊이를 측정하여, 당해 고체 재료의 강도 등을 평가하기 위한 장치이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 측정장치(1)는, 피검체(2)의 표면에 초음파를 송신하는 송신용 탐촉자와 송신된 초음파를 수신하는 수신용 탐촉자가 일체가 되어 구성된 탐촉자(4)와, 탐촉자(4)에 접속된 초음파 측정장치(6)와, 탐촉자(4)로 취득한 데이터의 처리나 초음파의 송수신에 관한 설정 등을 행하는 연산 처리장치(12)와, 연산 처리장치(12)에 접속된 모니터장치(16)를 구비한다.
탐촉자(4) 내에는 송신용 탐촉자(4a), 수신용 탐촉자(4b)가 설치되고, 송신용 탐촉자(4a), 수신용 탐촉자(4b)는 피검체(2)의 표면을 전파하는 초음파를 높은 감도로 송수신할 수 있도록 대향하여 배치되어 있다. 송신용 탐촉자(4a), 수신용 탐촉자(4b)는, 일정 거리를 두고 피검체(2)의 표면에 맞닿아 있다. 초음파 측정장치(6)는, 탐촉자(4)를 피검체(2)의 표면에 접근 또는 멀리 떨어지는 방향으로 이동시키는 탐촉자 이동 수단(10)을 구비하고 있고, 탐촉자 이동 수단(10)은 연산 처리장치(12)에서 제어된다.
연산 처리장치(12)는 중앙 연산 처리장치나 메모리(14)로 구성되고, 메모리(14)는 RAM, ROM 등을 포함하여 구성되어 있으며, 메모리(14)에는 각 프로그램이 저장되어 있다. 당해 프로그램에는 게이트 설정이 포함되어 있어, 후술하는 시간 범위로 게이트를 설정한 경우는, 설정한 시간 범위 내에서의 피크값이나 당해 피크값에 있어서의 전파시간 등을 자동으로 취득하여, 모니터장치(16)에서 측정 결과와 함께 모니터 가능하다.
이와 같이 구성된 본 발명의 측정장치(1)의 표면경화층의 측정방법에 대해서, 이하에 설명한다. 도 2는, 피검체(2)에 형성된 침탄의 깊이를 측정하는 순서인 표면경화층의 측정방법을 나타내는 플로 차트로, 이하 동 플로 차트를 토대로 설명한다.
스텝 S1에서는, 단계적으로 침탄 깊이를 변화시킨 복수의 군으로 이루어지는 피검체(2)를 제작한다. 상이한 침탄 깊이의 군마다 피검체(2)를 2개씩 제작하여, 한쪽을 파괴 시험에 제공하고, 다른 쪽을 비파괴 시험에 제공한다. 또한, 동일한 군인 침탄 깊이의 2개의 피검체(2)는, 함께 침탄 처리된 것인 것이 바람직하다. 스텝 S2에서는, 상이한 침탄 깊이의 군마다, 동일한 군의 침탄 깊이의 2개의 피검체(2) 중 한쪽 피검체(2)에 대해서, 파괴 검사인 침탄층 단면의 비커스 경도 시험을 행하여, 피검체(2)의 침탄 깊이를 측정한다(교정 곡선 작성 공정). 스텝 S3에서는, 비파괴 검사로서, 상이한 침탄 깊이의 군마다, 동일한 군의 침탄 깊이의 2개의 피검체(2) 중 다른 쪽 피검체(2)에 대해서, 피검체(2)의 표면에 탐촉자(4)를 맞닿게 하여 피검체(2)의 표면에 초음파를 일정 거리 전파시켜(파형 측정 수단), 취득한 신호 파형의 첫 번째, 두 번째 피크에 있어서의 전파시간을 측정한다(교정 곡선 작성 공정, 전파시간 취득 수단).
상세하게는, 도 3~도 5를 토대로 설명한다. 도 3은 피검체(2)의 표면을 전파하는 초음파의 개요를 나타내는 부분 확대도이고, 탐촉자(4)의 송신용 탐촉자(4a)로부터 초음파가 피검체(2)의 표면에 송신되며, 송신된 초음파는 표면파로서 피검체(2)의 표면을 전파하여 수신용 탐촉자(4b)로 수신된다.
수신용 탐촉자(4b)로 취득한 표면파의 신호 파형을 도 4a에 나타낸다. 도 4a에 나타내는 바와 같이, 신호 파형의 제1파에 있어서의 제1 피크(P1) 및 제2 피크(P2)가 들어가도록 게이트 범위(S)를 연산 처리장치(12)에서 설정한다. 게이트 범위(S)를 설정함으로써, 게이트 범위(S)에 있어서의 신호 파형의 최대값, 최소값, 및 당해 최대값, 최소값에 있어서의 각 전파시간이 자동으로 취득된다.
수신용 탐촉자(4b)로 수신한 표면파의 신호 파형은, A/D 변환기(아날로그/디지털 변환기)(8)의 샘플링 주파수(소정의 샘플링 주파수)에 따른 간격으로 연속된 측정점의 신호 파형으로서 데이터가 취득되기 때문에, 반드시 수신한 신호 파형의 피크에 측정점이 취득된다고는 할 수 없다.
이 때문에, 도 4b에 도 4a의 게이트 범위(S)의 확대도를 나타내는 바와 같이, 제1 피크(P1) 근방의 2점을 취득하여 산출한 평균값에 있어서의 전파시간(T1)을 제1 피크(P1)에 있어서의 전파시간, 제2 피크(P2) 근방의 2점을 취득하여 산출한 평균값에 있어서의 전파시간(T2)을 제2 피크(P2)에 있어서의 전파시간으로서 취득한다. 여기서, A/D 변환기(8)의 샘플링 주파수를 높게 설정하여 신호 파형을 변환함으로써, 측정점을 보다 작은 간격으로 취득하여 신호 파형의 피크에 가까운 측정점을 취득하도록 하면 된다. 또한, 상기 스텝 S3를 복수 회 행하여, 전파시간(T1, T2)의 평균값을 산출하도록 해도 된다.
계속되는 스텝 S4에서는, 상기 스텝 S2에서 측정한 실측 침탄 깊이와, 상기 스텝 S3에서 취득한 전파시간을 토대로 교정 곡선을 작성하고, 연산 처리장치(12)에 저장한다(교정 곡선 작성 공정, 교정 곡선 작성 수단). 상세하게는 도 5에 교정 곡선의 일례를 나타내는 바와 같이, 실측 침탄 깊이에 대응하는 제1 피크(P1)의 전파시간(T1), 및 제2 피크(P2)의 전파시간(T2)을 각각 플로팅한다. 침탄에 수반되는 물리량은 지수함수적으로 변화하기 때문에, 상관함수로서 지수함수를 사용하여 플로팅된 각 점의 편차를 나타내는 R2값, 즉 결정계수가 0.9 이상이 되는 교정 곡선을 작성한다. 도 5에서는, 교정 곡선(C1)이 제1 피크(P1)에 있어서의 실측 침탄 깊이와 전파시간의 관계, 교정 곡선(C2)이 제2 피크(P2)에 있어서의 실측 침탄 깊이와 전파시간의 관계를 각각 나타내고 있다. 또한, 도 5의 교정 곡선(C1，C2)은, A/D 변환기(8)의 샘플링 주파수를 800 ㎒로 하고, 교정 곡선은 상기 스텝 S3를 3회 행하여, 측정한 전파시간의 평균값을 사용해서 작성한 경우의 모식도이다.
계속되는 스텝 S5에서는, 침탄 깊이가 미지인 피검체(2)에 대해서, 탐촉자(4)를 사용하여 피검체(2)의 표면에 표면파를 일정 거리 전파시킨다(파형 측정 공정, 파형 측정 수단). 스텝 S6에서는, 상기 스텝 S5에서 취득한 신호 파형의 제1 피크(P1)에 있어서의 전파시간(T1), 및 제2 피크(P2)에 있어서의 전파시간(T2)을 각각 측정한다(전파시간 취득 공정, 전파시간 취득 수단).
상세하게는, 상기 스텝 S1과 동일하게, 연산 처리장치(12)에서 신호 파형의 제1파에 있어서의 제1 피크(P1) 및 제2 피크(P2)가 들어가도록 게이트 범위(S)를 설정하고, 게이트 범위(S)에 있어서의 신호 강도의 최대값, 최소값 및 당해 최대값에 있어서의 전파시간(T1), 최소값에 있어서의 전파시간(T2)을 자동으로 취득한다. 전파시간(T1)은, 제1 피크(P1) 근방의 2점을 취득하여 평균값을 산출하고, 당해 평균값에 상당하는 전파시간을 제1 피크(P1)에 있어서의 전파시간(T1)으로 하여 취득된다. 동일하게, 전파시간(T2)은, 제2 피크(P2) 근방의 2점을 취득하여 평균값을 산출하고, 이 평균값에 상당하는 전파시간을 제2 피크(P2)에 있어서의 전파시간(T2)으로 하여 취득된다.
스텝 S7에서는, 상기 스텝 S4에서 연산 처리장치(12)에 저장한 교정 곡선을 사용하여, 상기 스텝 S6에서 측정한 제1 피크(P1)에 있어서의 전파시간(T1), 및 제2 피크(P2)에 있어서의 전파시간(T2)을 토대로 침탄 깊이를 추정한다(경화층 깊이 추정 공정, 경화층 깊이 추정 수단). 상세하게는, 제1 피크(P1)에서의 전파시간(T1)에 있어서의 침탄 깊이를 교정 곡선(C1)으로부터, 제2 피크(P2)에서의 전파시간(T2)에 있어서의 침탄 깊이를 교정 곡선(C2)으로부터 각각 취득하고, 취득한 값의 평균값을 침탄 깊이의 추정값으로 한다.
전술한 방법으로 침탄 깊이가 미지인 피검체의 추정 정밀도를 조사하였다. 침탄 깊이가 미지인 피검체에 대해서 당해 교정 곡선을 사용하여 침탄 깊이를 추정한 결과, 0.565 ㎜였다. 한편, 당해 피검체에 대해서 비커스 경도 시험으로 침탄 깊이를 측정한 결과, 0.611 ㎜였다. 따라서, 측정 오차는 0.05 ㎜가 되어, 높은 정밀도로 침탄 깊이를 추정할 수 있었다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 단계적으로 침탄 깊이를 변화시킨 복수의 피검체(2)를 2개씩 제작하여, 2조(組) 중 한쪽의 각 피검체(2)에 대해서 비커스 경도 시험을 행하여 침탄 깊이를 측정하고, 다른 쪽의 각 피검체(2)에 대해서 표면파를 일정 거리 전파시켜서 신호 파형을 취득하여, 당해 신호 파형의 제1파의 제1 피크(P1) 및 제2 피크(P2)에 있어서의 전파시간(T1, T2)을 각각 측정하고, 실측 침탄 깊이와 전파시간으로부터 교정 곡선(C1, C2)을 작성한다. 그리고, 침탄 깊이가 미지인 피검체(2)에 대해서 표면파를 일정 거리 전파하고, 취득한 신호 파형의 제1파의 제1 피크(P1) 및 제2 피크(P2)에 있어서의 전파시간(T1, T2)을 각각 측정하여, 교정 곡선(C1, C2)으로부터 침탄 깊이를 추정한다.
따라서, 교정 곡선의 작성 및 침탄 깊이가 미지인 피검체(2)의 추정에 있어서, 표면파를 일정 거리 전파시켜서 취득한 신호 파형의 제1파에 있어서의 제1 피크(P1)에 있어서의 전파시간(T1), 및 제2 피크(P2)에 있어서의 전파시간(T2)을 측정함으로써, 전파시간의 판독 오차를 저감할 수 있기 때문에, 침탄 깊이의 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 교정 곡선은 복수의 침탄 깊이가 상이한 피검체(2)로부터 취득한 전파시간과 실측 침탄 깊이로부터 작성되기 때문에, 침탄 깊이의 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 복수의 교정 곡선(C1, C2)으로부터 각각 취득한 침탄 깊이의 평균값을 침탄 깊이의 추정값으로 하기 때문에, 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 신호 파형은 A/D 변환기(8의 샘플링 주파수로 변환된 작은 간격의 연속된 측정점으로 구성되고, 제1 피크(P1)의 신호 강도값은 제1 피크(P1) 근방의 2점의 평균값, 제2 피크(P2)의 신호 강도값은 제2 피크 근방의 2점의 평균값으로서, 각 평균값에 상당하는 전파시간을 각각 제1 피크(P1), 제2 피크(P2)에 있어서의 전파시간(T1, T2)으로 하여 연산 처리장치(12)로 출력함으로써, 보다 피크에 가까운 전파시간을 취득할 수 있어, 침탄 깊이의 추정 정밀도를 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 피크(P1) 및 제2 피크(P2)가 들어가도록 게이트 범위(S)를 설정하여 전파시간(T1, T2)을 자동으로 취득함으로써, 전파시간(T1, T2)의 판독 오차가 저감되기 때문에, 침탄 깊이의 추정 정밀도가 향상되는 동시에, 침탄 깊이의 추정에 요하는 시간을 단축할 수 있다. 그리고, 교정 곡선(C1, C2)은, 침탄에 수반되는 물리량이 지수함수적으로 변화하는 것으로부터 상관함수에는 지수함수를 사용하는 동시에, 침탄 깊이에 대응하는 전파시간을 연결하는 각 점은, 결정계수가 0.9 이상이 되는 지수함수로 근사됨으로써, 당해 지수함수는 각 점과의 근사가 매우 양호하기 때문에 추정 오차를 보다 저감할 수 있어, 침탄 깊이의 추정에 요하는 시간을 단축할 수 있다.
＜변형예＞ 상기 실시형태의 변형예에 대해서 이하에 설명한다. 이 변형예에서는 상기 실시형태에 대해서 표준 피검체를 사용해서 교정 곡선을 작성하여, 침탄 깊이를 추정한다고 하는 점이 상이하고, 그 밖의 구성은 공통되어 있기 때문에 설명은 생략한다.
도 6은, 표면경화층의 측정방법을 나타내는 플로 차트로, 이하 동 플로 차트를 토대로 설명한다.
스텝 S11에서는, 단계적으로 침탄 깊이를 변화시킨 복수의 군으로 이루어지는 피검체(2)를 제작한다. 여기에서는 피검체(2)로서, 표준 피검체를 1개, 상이한 침탄 깊이의 군마다 2개씩 피검체(2)를 제작한다. 표준 피검체는, 피검체(2)와 동일한 고체 재료를 열처리한 것이다. 표준 피검체란, 고체 재료에 탄소를 혼입하는 침탄 공정 및 확산 공정 이외의 열이력을 부여한, 침탄 깊이가 0인 열처리재를 말한다. 여기서 침탄 공정 및 확산 공정 이외의 열이력이란, 예를 들면 침탄 처리를 위한 승온(heating), 담금질(quenching), 심랭(deep cooling), 뜨임(tempering) 등의 열처리를 말한다.
표준 피검체로서 열처리재를 사용하는 것은, 고체 재료와 고체 재료를 열처리한 열처리재는 성질이 크게 상이하기 때문이다. 또한, 가열온도나 냉각온도에 따라서도 열처리재의 성질이 상이한 것으로부터, 표준 피검체는 침탄 처리되는 피검체(2)와 대략 동일한 열처리 공정으로 제작되는 것이 바람직하다.
스텝 S12에서는, 상이한 침탄 깊이의 군마다, 동일한 군의 침탄 깊이의 2개의 피검체(2) 중 한쪽 피검체(2)에 대해서, 파괴 검사인 침탄층 단면의 비커스 경도 시험을 행하여, 피검체(2)의 침탄 깊이를 측정한다(교정 곡선 작성 공정).
계속되는 스텝 S13에서는, 비파괴 검사로서 표준 피검체 및 상이한 침탄 깊이의 군마다, 동일한 군의 침탄 깊이인 2개의 피검체(2) 중 다른 쪽 피검체(2)에 대해서 전파시간의 측정을 각각 행한다(교정 곡선 작성 공정, 전파시간 취득 수단). 측정방법은 전술한 스텝 S3와 동일하게, 표준 피검체의 표면에 탐촉자(4)를 맞닿게 하여 표준 피검체의 표면에 초음파를 일정 거리 전파시켜, 취득한 신호 파형의 첫 번째, 두 번째 피크에 있어서의 전파시간을 측정하는 것이다. 피검체(2)에 대해서도 동일한 방법으로 전파시간을 측정한다.
스텝 S14에서는, 전술한 스텝 S12에서 측정된 피검체(2)의 실측 침탄 깊이와, 상기 스텝 S13에서 취득된 표준 피검체 및 피검체(2)의 전파시간을 토대로 교정 곡선을 작성하고, 연산 처리장치(12)에 저장한다(교정 곡선 작성 공정, 교정 곡선 작성 수단). 상세하게는, 취득한 신호 파형의 제1 피크 및 제2 피크마다, 상기 스텝 S13에서 취득된 피검체(2)의 전파시간과 표준 피검체의 전파시간의 전파시간차를 침탄 깊이마다 구하고, 구한 각 전파시간차와 피검체(2)의 각 실측 침탄 깊이로부터 교정 곡선을 작성한다.
도 7에 교정 곡선의 일례를 나타내는 바와 같이, 피검체(2)의 실측 침탄 깊이에 대응하는 제1 피크 및 제2 피크의 전파시간차를 각각 플로팅한다. 도 7에서는, 교정 곡선(C'1)이 제1 피크에 있어서의 실측 침탄 깊이와 전파시간차의 관계, 교정 곡선(C'2)이 제2 피크에 있어서의 실측 침탄 깊이와 전파시간차의 관계를 각각 나타내고 있다. 또한, 도 7의 교정 곡선(C'1, C'2)은, A/D 변환기(8)의 샘플링 주파수를 6 ㎒로 하여 작성한 것이다.
도 6으로 되돌아가, 스텝 S15에서는, 침탄 깊이가 미지인 피검체(2)에 대해서, 탐촉자(4)를 사용하여 피검체(2)의 표면에 표면파를 일정 거리 전파시킨다(파형 측정 공정, 파형 측정 수단). 스텝 S16에서는, 상기 스텝 S15에서 취득한 신호 파형의 제1 피크(P1)에 있어서의 전파시간(T1), 및 제2 피크(P2)에 있어서의 전파시간(T2)을 각각 측정한다(전파시간 취득 공정, 전파시간 취득 수단).
스텝 S17에서는, 상기 스텝 S14에서 작성된 교정 곡선을 사용하여, 전술한 스텝 S15, S16에서 취득된 침탄 깊이가 미지인 피검체(2)의 제1 피크 및 제2 피크에 있어서의 각 전파시간을 토대로, 침탄 깊이가 미지인 피검체(2)의 침탄 깊이를 추정한다(경화층 깊이 추정 공정, 경화층 깊이 추정 수단).
상세하게는, 전술한 스텝 S16에서 취득된 침탄 깊이가 미지인 피검체(2)의 제1 피크에 있어서의 전파시간과 상기 스텝 S13에서 취득된 표준 피검체의 제1 피크에 있어서의 전파시간의 전파시간차(dT1), 및 침탄 깊이가 미지인 피검체(2)의 제2 피크에 있어서의 전파시간과 표준 피검체의 제2 피크에 있어서의 전파시간의 전파시간차(dT2)를 각각 구한다. 그리고, 전파시간차(dT1)에 있어서의 침탄 깊이를 교정 곡선(C'1)으로부터, 전파시간차(dT2)에 있어서의 침탄 깊이를 교정 곡선(C'2)으로부터 각각 취득하고, 취득한 침탄 깊이의 평균값을 침탄 깊이가 미지인 피검체(2)의 침탄 깊이의 추정값으로 한다.
전술한 방법으로 침탄 깊이가 미지인 피검체의 추정 정밀도를 조사하였다. 침탄 깊이가 미지인 피검체에 대해서 전술한 방법으로 작성한 교정 곡선(C'1, C'2)을 사용하여 침탄 깊이를 추정한 결과, 추정된 침탄 깊이는 0.465 ㎜였다. 한편, 당해 피검체를 비커스 경도 시험으로 침탄 깊이를 측정한 결과, 실측 침탄 깊이는 0.486 ㎜였다. 따라서 추정 오차는 -0.02 ㎜가 되어, 높은 정밀도로 침탄 깊이를 추정할 수 있었다.
이와 같이 본 실시예에서는, 표준 피검체 및 상이한 침탄 깊이의 피검체(2)의 전파시간의 차와 상이한 침탄 깊이의 피검체(2)의 실측 침탄 깊이로부터 교정 곡선(C'1, C'2)을 작성하고, 제1 피크 및 제2 피크마다 침탄 깊이가 미지인 피검체(2)의 전파시간과 표준 피검체의 전파시간의 차를 구하여, 교정 곡선(C'1, C'2)으로부터 전파시간차에 있어서의 침탄 깊이를 추정한다.
따라서, 표준 피검체의 전파시간을 기준으로 하여, 피검체(2)와 표준 피검체의 전파시간차로부터 교정 곡선을 작성하여 침탄 깊이를 추정하기 때문에, 피검체(2)의 측정 상황, 예를 들면 피검체(2)를 제작할 때의 온도나, 피검체(2)의 침탄 깊이를 측정하는 측정자 등에 의한 영향이 저감되어, 보다 높은 정밀도로 침탄 깊이를 구할 수 있다. 또한, 침탄 깊이를 추정한 후에 측정 상황의 영향을 없애기 위한 보정을 행할 필요는 없기 때문에, 보다 용이하게 피검체의 침탄 깊이를 추정할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 표준 피검체와 피검체(2)의 전파시간차를 이용하여 침탄 깊이를 추정하고 있는데, 피검체의 고체 재료가 동일한 것이지만 상이한 종류의 로트, 즉 첨가되는 합금원소가 상이한 로트의 침탄 깊이를 추정하는 경우에, 교정 곡선으로부터 추정된 침탄 깊이를 보정하도록 해도 된다. 상세하게는, 표준 피검체의 로트의 종류를 로트 A, 로트 A와 고체 재료는 동일하지만 상이한 종류의 로트를 로트 B로 하여 이하에 설명한다.
로트 A의 표준 피검체 및 피검체(2a)로서 작성한 제1 피크에 대응하는 교정 곡선(Cn1) 및 제2 피크에 대응하는 교정 곡선(Cn2)을 사용하여 로트 B를 피검체로 하는 침탄 깊이가 미지인 피검체(2b)의 침탄 깊이를 추정하면, 로트가 상이하기 때문에 추정 오차가 커진다. 그 때문에, 교정 곡선(Cn1, Cn2)으로부터 추정된 피검체(2b)의 침탄 깊이의 0점 조정을 행한다.
0점 조정이란, 로트 B의 표준 피검체를 제작하여, 그 표준 피검체의 제1 피크의 전파시간(Tb1) 및 제2 피크의 전파시간(Tb2)을 측정하고, 측정된 전파시간(Tb1, Tb2)을 로트 A의 표준 피검체의 제1 피크에 있어서의 전파시간(Ta1) 및 제2 피크에 있어서의 전파시간(Ta2)에 맞도록 각각 보정하는 것이다. 예를 들면, 로트 A의 표준 피검체의 제1 피크에 있어서의 전파시간(Ta1)이 20 ㎲, 로트 B의 표준 피검체의 제1 피크에 있어서의 전파시간(Tb1)이 21 ㎲였다고 하면, 전파시간(Ta1, Tb1) 사이는 1 ㎲의 편차가 있는 것이 된다. 따라서 제1 피크에서는 1 ㎲를 조정시간으로 하여, 피검체(2b)로부터 측정된 제1 피크에 있어서의 전파시간으로부터 1 ㎲의 편차를 보정하고, 보정 후의 전파시간에 있어서의 침탄 깊이를 교정 곡선(Cn1)으로부터 추정한다. 동일하게, 예를 들면 로트 A의 표준 피검체의 제2 피크에 있어서의 전파시간(Ta2)이 40 ㎲, 로트 B의 표준 피검체의 제2 피크에 있어서의 전파시간(Tb2)이 42 ㎲였다고 하면, 전파시간(Ta2, Tb2) 사이는 2 ㎲의 편차가 있는 것이 된다. 따라서 제2 피크에서는 2 ㎲를 조정시간으로 하여, 피검체(2b)로부터 측정된 제2 피크에 있어서의 전파시간으로부터 2 ㎲의 편차를 보정하고, 보정 후의 전파시간에 있어서의 침탄 깊이를 교정 곡선(Cn2)으로부터 추정한다.
전술한 방법으로, 상이한 로트의 교정 곡선을 사용하여 침탄 깊이가 미지인 피검체의 침탄 깊이를 추정하였다. 로트 C의 표준 피검체 및 피검체(2c)의 전파시간을 토대로 하는 교정 곡선을 사용하여 로트 D의 침탄 깊이가 미지인 피검체(2d)의 침탄 깊이를 추정하였다. 추정된 침탄 깊이는 0.652 ㎜였다. 여기서 피검체(2d)의 0점 조정을 행하자, 0점 조정 후의 추정 침탄 깊이는 0.535 ㎜였다. 한편, 피검체(2d)의 실측 침탄 깊이는 0.487 ㎜였다. 따라서 추정 오차는 0.05 ㎜로, 상이한 로트의 피검체의 경우도 0점 조정을 행함으로써 침탄 깊이를 높은 정밀도로 추정할 수 있었다.
이와 같이, 로트의 종류마다 표준 피검체의 제1 피크에 있어서의 전파시간으로부터 조정시간을 구하여, 교정 곡선의 작성에 사용한 로트와는 상이한 로트에 대해서 침탄 깊이의 추정값을 0점 조정함으로써, 동일한 고체 재료라도 상이한 로트의 침탄 깊이를 높은 정밀도로 추정할 수 있다.
이상으로 실시형태의 설명을 마치지만, 본 발명은 전술한 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, 교정 곡선(C1, C2)의 작성 및 침탄 깊이가 미지인 피검체(2)의 침탄 깊이 추정으로 취득하는 전파시간은, 피검체(2)에 표면파를 전파하여 취득한 신호 파형의 제1 피크(P1) 및 제2 피크(P2)에 대해서 각각 취득하고 있지만, 제1파에 있어서의 제1 피크(P1)만으로 하여, 침탄 깊이를 추정하기 위한 교정 곡선을 C1만으로 해도 된다.
또한, 상기 실시형태에서는 침탄 깊이의 추정에 대해서 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 본 발명은 침탄 이외의 경화층 깊이의 측정이나 도금층의 두께 측정 등에도 적용 가능하다. 또한, 상기 실시형태 및 상기 변형예에서는, 침탄 깊이의 추정에 사용하는 교정 곡선의 세로축의 파라미터로서 전파시간이나 전파시간차를 사용할 수 있다고 하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 전파시간의 변화율로 해도 되고, 음속, 음속 변화율, 음속차 등을 사용하는 것도 가능하다.
1 측정장치
4 탐촉자(probe)
6 초음파 측정장치
8 A/D 변환기
10 탐촉자 이동 수단
12 연산 처리장치
14 메모리

Claims (8)

  1. 피검체의 표면경화층의 깊이를 측정하는 방법에 있어서,
    단계적으로 변화시킨 침탄 깊이가 상이한 복수의 군마다 피검체를 2개씩 제작하여, 이들 복수의 군마다, 한쪽 피검체에 대해서는, 파괴 검사에 의한 표면경화층 깊이의 측정을 행하고, 다른 쪽 피검체에 대해서는, 표면파를 송신하는 송신용 탐촉자와 송신된 표면파를 수신하는 수신용 탐촉자를 그 다른 쪽 피검체 표면에 배치하여, 비파괴 검사에 의해 상기 송신용 탐촉자로부터 송신된 표면파를 상기 수신용 탐촉자로 수신하여 취득한 신호 파형의 제1파에 있어서의 적어도 제1 피크의 전파시간의 측정을 행하고, 상기 표면경화층의 깊이와 상기 전파시간을 토대로 교정 곡선을 작성하는 교정 곡선 작성 공정과,
    측정 대상인 피검체의 표면에 상기 송신용 탐촉자 및 상기 수신용 탐촉자를 배치하고, 상기 송신용 탐촉자로부터 송신한 표면파를 상기 수신용 탐촉자로 수신하여 신호 파형을 취득하는 상기 비파괴 검사에 의한 파형 측정 공정과,
    그 파형 측정 공정에서 취득한 신호 파형의 제1파에 있어서의 적어도 제1 피크의 전파시간을 취득하는 전파시간 취득 공정과,
    취득한 상기 전파시간을 토대로, 상기 교정 곡선 작성 공정에서 작성한 상기 교정 곡선을 사용하여 상기 측정 대상인 피검체의 표면경화층의 깊이를 산출하는 경화층 깊이 추정 공정을 구비하며,
    상기 교정 곡선 작성 공정에서는, 상기 제1파에 있어서의 제1 피크와 제2 피크의 전파시간을 측정하여, 상기 표면경화층 깊이와 그 전파시간을 토대로 하는 관계로부터 제1 교정 곡선과 제2 교정 곡선을 작성하여 연산장치에 저장하고,
    상기 전파시간 취득 공정에서는, 상기 파형 측정 공정에서 취득한 상기 파형의 제1파에 있어서의 제1 피크와 제2 피크의 전파시간을 취득하며,
    상기 경화층 깊이 추정 공정에서는, 상기 제1 교정 곡선을 사용하여 상기 제1 피크의 전파시간을 토대로 표면경화층의 제1 깊이를 측정하는 동시에 상기 제2 교정 곡선을 사용하여 상기 제2 피크의 전파시간을 토대로 표면경화층의 제2 깊이를 측정하여, 상기 제1 깊이와 상기 제2 깊이로부터 산출된 평균값을 상기 표면경화층 깊이의 추정값으로 하는 것을 특징으로 하는 표면경화층의 측정방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 교정 곡선 작성 공정에서는, 추가로, 상기 단계적으로 변화시킨 침탄 깊이가 상이한 복수의 군 중, 침탄 깊이가 0인 피검체를 표준 피검체로서 1개 제작하고, 상기 비파괴 검사를 상기 표준 피검체에 대해서 행하여 취득한 신호 파형의 제1파에 있어서의 적어도 제1 피크의 전파시간의 측정을 행하여, 상기 표면경화층의 깊이와 상기 다른 쪽 피검체로부터 취득된 전파시간 및 상기 표준 피검체로부터 취득된 전파시간의 차로부터 상기 교정 곡선을 작성하고,
    상기 경화층 깊이 추정 공정에서는, 상기 전파시간 취득 공정에서 취득된 전파시간과 상기 표준 피검체의 전파시간으로부터 구해지는 전파시간차를 이용하여, 상기 측정 대상인 피검체의 표면경화층의 깊이를 상기 교정 곡선으로부터 산출하는 것을 특징으로 하는 표면경화층의 측정방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 파형 측정 공정에서 취득한 신호 파형은, 소정의 샘플링 주파수로 측정점을 연속해서 취득한 것이고,
    상기 제1파에 있어서의 각 피크는, 각각의 피크 근방에 있는 2점의 측정점의 평균값인 것을 특징으로 하는 표면경화층의 측정방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 교정 곡선은 지수함수로 근사되고, 그 지수함수의 결정계수는 0.9 이상인 것을 특징으로 하는 표면경화층의 측정방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 교정 곡선 작성 공정 및 상기 전파시간 취득 공정에서는, 상기 제1 피크 및 상기 제2 피크가 포함되는 범위를 게이트 범위로서 설정하는 것을 특징으로 하는 표면경화층의 측정방법.
  7. 피검체의 표면경화층의 깊이를 측정하는 장치에 있어서,
    상기 피검체의 표면에 표면파를 송신하는 송신용 탐촉자와,
    그 송신용 탐촉자로부터 송신된 표면파를 수신하는 수신용 탐촉자와,
    상기 송신용 탐촉자와 상기 수신용 탐촉자를 상기 피검체에 대해서 접근 또는 멀리 떨어지는 방향으로 이동시키는 탐촉자 이동 수단과,
    상기 피검체의 표면에 상기 탐촉자 이동 수단에 의해 송신용 탐촉자 및 상기 수신용 탐촉자를 배치하여 신호 파형을 취득하는 비파괴 검사에 의한 파형 측정 수단과,
    그 파형 측정 수단으로 취득한 신호 파형의 제1파에 있어서의 적어도 제1 피크의 전파시간을 취득하는 전파시간 취득 수단과,
    단계적으로 변화시킨 침탄 깊이가 상이한 복수의 군마다 피검체를 2개씩 제작하여, 이들 복수의 군마다, 한쪽 피검체에 대해서 파괴 검사를 행하여 취득한 표면경화층의 깊이와, 다른 쪽 피검체에 대해서 상기 파형 측정 수단과 상기 전파시간 취득 수단을 실행하여 취득한 전파시간을 토대로 교정 곡선을 작성하는 교정 곡선 작성 수단과,
    상기 전파시간 취득 수단에 의해 취득한 상기 전파시간을 토대로, 상기 교정 곡선 작성 수단으로 작성한 상기 교정 곡선을 사용하여 상기 피검체의 표면경화층의 깊이를 산출하는 경화층 깊이 추정 수단을 구비하며,
    상기 교정 곡선 작성 수단은, 상기 제1파에 있어서의 제1 피크와 제2 피크의 전파시간을 측정하여, 상기 표면경화층 깊이와 그 전파시간을 토대로 하는 관계로부터 제1 교정 곡선과 제2 교정 곡선을 작성하여 연산장치에 저장하고,
    상기 전파시간 취득 수단은, 상기 파형 측정 수단에서 취득한 상기 파형의 제1파에 있어서의 제1 피크와 제2 피크의 전파시간을 취득하며,
    상기 경화층 깊이 추정 수단은, 상기 제1 교정 곡선을 사용하여 상기 제1 피크의 전파시간을 토대로 표면경화층의 제1 깊이를 측정하는 동시에 상기 제2 교정 곡선을 사용하여 상기 제2 피크의 전파시간을 토대로 표면경화층의 제2 깊이를 측정하여, 상기 제1 깊이와 상기 제2 깊이로부터 산출된 평균값을 상기 표면경화층 깊이의 추정값으로 하는 것을 특징으로 하는 표면경화층의 측정장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 교정 곡선 작성 수단에서는, 추가로, 상기 단계적으로 변화시킨 침탄 깊이가 상이한 복수의 군 중, 침탄 깊이가 0인 피검체를 표준 피검체로서 1개 제작하고, 상기 파형 측정 수단과 상기 전파시간 취득 수단을 실행하여 전파시간을 취득해서, 상기 표면경화층의 깊이와, 상기 다른 쪽 피검체로부터 취득된 전파시간 및 상기 표준 피검체로부터 취득된 전파시간의 차로부터 상기 교정 곡선을 작성하고,
    상기 경화층 깊이 추정 수단에서는, 상기 전파시간 취득 수단으로 취득된 상기 피검체의 전파시간과 상기 표준 피검체의 전파시간의 차를 이용하여, 상기 교정 곡선으로부터 상기 피검체의 표면경화층의 깊이를 산출하는 것을 특징으로 하는 표면경화층의 측정장치.
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