KR20180016968A - 잔류 응력 측정 장치 및 잔류 응력 측정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 잔류 응력 측정 장치는, 측정 대상물(S)에 X선을 조사하는 X선 발생원(10)과, 상기 측정 대상물의 회절 X선의 강도를 제1 검출 위치에서 검출하는 제1 검출 소자(11A)와, 상기 측정 대상물의 회절 X선의 강도를 상기 제1 검출 위치와는 다른 제2 검출 위치에서 검출하는 제2 검출 소자(11B)와, X선의 입사 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 직선을 따라서 상기 제1 검출 소자 및 상기 제2 검출 소자를 각각 이동시키는 이동 기구(120)와, 상기 이동 기구를 구동시켜 상기 제1 검출 소자 및 상기 제2 검출 소자의 각각의 검출 위치를 제어하는 이동 제어부(21)와, 상기 이동 기구에 의해 상기 제1 검출 소자 및 상기 제2 검출 소자가 각각 이동하는 것에 의해서 각각 검출된 회절 X선의 강도 피크에 기초하여, 상기 측정 대상물의 잔류 응력을 산출하는 응력 산출부(22)를 구비한다. 본 발명에 의하면, 잔류 응력의 측정 시간의 단축을 도모할 수 있다.

Description

잔류 응력 측정 장치 및 잔류 응력 측정 방법{RESIDUAL-STRESS MEASUREMENT DEVICE AND RESIDUAL-STRESS MEASUREMENT METHOD}
본 개시는, 잔류 응력 측정 장치 및 잔류 응력 측정 방법에 관한 것이다.
특허 문헌 1에는, X선을 이용하여 측정 대상물의 잔류 응력을 측정하는 장치가 기재되어 있다. 이 장치는, X선을 측정 대상물로 출사(出射)하는 X선 출사기(出射器), 측정 대상물의 회절광을 수광하는 이미징 플레이트(imaging plate), 이미징 플레이트를 회전시키는 회전 기구, 이미징 플레이트로부터의 읽어냄을 행하는 레이저 장치, 및 이들 구성요소를 제어하는 컨트롤러를 구비하고 있다.
컨트롤러는, 잔류 응력에 대응한 회절환(回折環)의 형상을 레퍼런스(reference)로 하여 미리 기억하고 있다. 그리고, 이 장치는, 측정 대상물로부터의 회절광을 이미징 플레이트에서 수광하고, 회전 기구에 의해 이미징 플레이트를 회전시키면서 레이저 장치에서 수광 강도를 읽어내어 회절환을 취득하며, 취득한 회절환의 형상과 레퍼런스의 회절환의 형상을 비교한다. 그리고, 이 장치는, 가장 가까운 형상의 회절환에 대응한 잔류 응력을 측정 대상물의 잔류 응력으로서 산출한다. 측정한 회절환이 불연속인 경우, 이 장치는, 회절환의 형상에 기초하여 cosα법에 의해 잔류 응력을 산출한다.
특허문헌 1: 일본특허공개 제2013-113734호 공보
그렇지만, 특허 문헌 1에 기재된 장치는, 잔류 응력의 측정에 시간이 걸릴 우려가 있다. 예를 들면, 이미징 플레이트를 회전시켜 신호를 취득할 필요가 있기 때문에, 신호를 읽어내는데에 시간이 걸릴 우려가 있다. 본 기술 분야에서는, 잔류 응력의 측정 시간의 단축이 요구되고 있다.
본 발명의 일측면에 관한 잔류 응력 측정 장치는, 측정 대상물에 X선을 조사하는 X선 발생원과, 측정 대상물의 회절 X선의 강도를 제1 검출 위치에서 검출하는 제1 검출 소자와, 측정 대상물의 회절 X선의 강도를 제1 검출 위치와는 다른 제2 검출 위치에서 검출하는 제2 검출 소자와, X선의 입사 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 직선을 따라서 제1 검출 소자 및 제2 검출 소자를 각각 이동시키는 이동 기구와, 이동 기구를 구동시켜 제1 검출 소자 및 제2 검출 소자의 각각의 검출 위치를 제어하는 이동 제어부와, 이동 기구에 의해 제1 검출 소자 및 제2 검출 소자가 각각 이동하는 것에 의해서 각각 검출된 회절 X선의 강도 피크에 기초하여, 측정 대상물의 잔류 응력을 산출하는 응력 산출부를 구비한다.
이 장치에서는, 이동 기구 및 이동 제어부에 의해, 측정 대상물의 회절 X선의 강도를 제1 검출 위치에서 검출하는 제1 검출 소자, 및 측정 대상물의 회절 X선의 강도를 제1 검출 위치와는 다른 제2 검출 위치에서 검출하는 제2 검출 소자를 구비한다. 이와 같이 구성함으로써, 한 번의 X선의 조사에 의해 2각도의 회절 X선을 얻을 수 있다. 게다가, 제1 검출 소자 및 제2 검출 소자의 각각은, X선의 입사 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 직선을 따라서 이동함으로써, X선 강도 분포(회절 피크)를 소자마다 취득할 수 있다. 또, 적어도 2개의 회절 피크를 취득하는 것에 의해, 측정 대상물의 잔류 응력을 산출할 수 있기 때문에, 이미징 플레이트를 회전시켜 회절환의 모든 데이터를 취득할 필요가 없게 된다. 따라서, 종래의 잔류 응력 측정 장치와 비교하여, 잔류 응력의 측정 시간의 단축을 도모할 수 있다.
일 실시 형태에서는, 이동 제어부는, 제1 검출 소자의 이동과 제2 검출 소자의 이동을 동기(同期)시켜도 괜찮다. 이 경우, 제1 검출 소자와 제2 검출 소자를 개개로 제어하는 경우에 비해 잔류 응력의 측정 시간의 단축을 도모할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 관한 잔류 응력 측정 방법은, X선 발생원, 측정 대상물의 회절 X선의 강도를 제1 검출 위치에서 검출하는 제1 검출 소자, 측정 대상물의 회절 X선의 강도를 제1 검출 위치와는 다른 제2 검출 위치에서 검출하는 제2 검출 소자, 및 X선의 입사 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 직선을 따라서 제1 검출 소자 및 제2 검출 소자를 각각 이동시키는 이동 기구를 구비한 잔류 응력 측정 장치를 이용하여, 측정 대상물의 잔류 응력을 측정하는 잔류 응력 측정 방법으로서, 측정 대상물에 X선을 조사하는 X선 조사 스텝과, 이동 기구를 구동시켜 제1 검출 소자 및 제2 검출 소자를 이동시키는 이동 제어 스텝과, 이동 제어 스텝의 실행중에 제1 검출 소자 및 제2 검출 소자가 각각 검출한 측정 대상물의 회절 X선의 강도 피크에 기초하여, 측정 대상물의 잔류 응력을 산출하는 응력 산출 스텝을 구비한다.
일 실시 형태에서는, 이동 제어 스텝에서는, 제1 검출 소자의 이동과 제2 검출 소자의 이동을 동기시켜도 괜찮다.
상술한 잔류 응력 측정 방법은, 상술한 잔류 응력 측정 장치와 동일한 효과를 나타낸다.
본 발명의 측면 및 실시 형태에 의하면, 잔류 응력의 측정 시간의 단축을 도모할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 잔류 응력 측정 장치의 구성을 설명하는 개요도이다.
도 2는 본 실시 형태에 관한 잔류 응력 측정 장치의 모식적인 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 실시 형태에 관한 잔류 응력 측정 장치의 검출 위치를 설명하는 개요도이다.
도 4는 회절환을 설명하는 개요도이다.
도 5는 본 실시 형태에 관한 잔류 응력 측정 방법을 나타내는 플로우차트이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 실시 형태에 대해 설명한다. 또, 이하의 설명에서, 동일 또는 상당 요소에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다.
본 실시 형태에 관한 잔류 응력 측정 장치(1)는, X선을 이용하여 측정 대상물의 잔류 응력을 측정하는 장치이다. 잔류 응력 측정 장치(1)는, 예를 들면, 공장의 라인에서, 제조된 제품의 품질을 검사하는 경우에 채용될 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 측정 대상물은, 예를 들면, 무배향(無配向)(등방성의 결정 구조)이며, 금속 다결정 재료로 형성될 수 있다.
도 1은, 본 실시 형태에 관한 잔류 응력 측정 장치(1)의 구성을 설명하는 개요도이다. 도 1에 나타내어지는 바와 같이, 잔류 응력 측정 장치(1)는, X선 발생원(10)을 포함하는 장치 본체(100) 및 제어 장치(200)를 구비하고 있다.
장치 본체(100)는, 상자 모양의 케이스이며, 예를 들면 그 내부에 X선 발생원(10)을 수용한다. X선 발생원(10)은, X선관구(球)를 구비하며, 소정 파장의 X선을 발생시키는 장치이다. X선 발생원(10)은, 예를 들면 장치 본체(100)에 고정되어 있다. X선은, 측정 대상물(S)에 맞추어 적절한 파장의 X선이 이용된다. 장치 본체(100)의 전면(前面)에는, X선 조사용의 창(窓)(콜리메이터의 일례：미도시)이 형성되어 있다. X선 발생원(10)에서 발생한 X선은, 창을 매개로 하여 측정 대상물(S)로 조사된다.
장치 본체(100)는, 제1 검출 소자(11A) 및 제2 검출 소자(11B)를 구비하고 있다. 제1 검출 소자(11A) 및 제2 검출 소자(11B)는, 여기에서는 장치 본체(100)의 X선 조사용의 창(미도시)이 형성된 측면에 배치되어 있다. 제1 검출 소자(11A) 및 제2 검출 소자(11B)는, 측정 대상물(S)의 회절 X선의 강도를 각각 검출한다. 제1 검출 소자(11A)는, 0차원의 X선 강도 측정 소자이다. 0차원은, 소자의 배치 위치에서 X선의 강도를 측정한다는 의미이다. 즉, 제1 검출 소자(11A)는, 복수의 소자가 직선을 따라서 배치된 1차원의 라인(line) 센서나 복수의 소자가 평면에 배치된 2차원의 이미징 플레이트(imaging plate)와는 다르다. 제2 검출 소자(11B)도, 0차원의 X선 강도 측정 소자이다. 제1 검출 소자(11A) 및 제2 검출 소자(11B)로서, 예를 들면, 신틸레이션 카운터(scintillation counter)가 이용된다.
장치 본체(100)는, 제1 검출 소자(11A) 및 제2 검출 소자(11B)를 X선의 입사 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 직선을 따라서 각각 이동시키는 이동 기구(120)를 구비하고 있다. X선의 입사 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 직선은, 입사 X선을 법선으로 하는 평면 상의 직선을 의미한다. 도 1의 예에서는, 이동 기구(120)는, X방향으로 연장되는 직선을 따라서 제1 검출 소자(11A) 및 제2 검출 소자(11B)를 이동시킨다. 이동 기구(120)는, 예를 들면 전동 액추에이터가 이용된다. 보다 구체적인 일례로서는, 이동 기구(120)는, 예를 들면, 전동 모터(121), 볼 나사부(122) 및 너트부(123A, 123B)를 구비하고 있다. 전동 모터(121)는, 볼 나사부(122)에 구비되는 나사축에 대해서, 축방향을 중심으로 한 회전력을 부여하도록 접속되어 있다. 볼 나사부(122)에는, 너트부(123A, 123B)가 축방향으로 이동 가능하게 장착되어 있다. 너트부(123A)에는, 제1 검출 소자(11A)가 장착되어 있고, 너트부(123B)에는, 제2 검출 소자(11B)가 장착되어 있다. 전동 모터(121)가 구동하면, 볼 나사부(122)의 나사축이 회전하여, 너트부(123A, 123B)가 동일 방향으로 동기(同期)하여 이동한다. 즉, 제1 검출 소자(11A)와 제2 검출 소자(11B)는, 동일한 나사 축을 따라 동일 방향으로 동기하여 이동한다. 이동 기구(120)에 의해서, 제1 검출 소자(11A) 및 제2 검출 소자(11B)는, X선 강도의 검출 위치를 직선 상에서 변경할 수 있다.
제1 검출 소자(11A)는, 측정 대상물(S)의 회절 X선의 강도를 제1 검출 위치에서 검출한다. 제2 검출 소자(11B)는, 측정 대상물(S)의 회절 X선의 강도를 제1 검출 위치와는 다른 제2 검출 위치에서 검출한다. 제1 검출 위치 및 제2 검출 위치는, 측정 대상물(S)의 재료나 초점 거리에 따라 변화시킬 수 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 검출 소자(11A) 및 제2 검출 소자(11B)는, 미리 설정된 동일한 거리를 동기하여 이동한다. 미리 설정된 거리는, 필요한 회절 강도 분포를 얻을 수 있는 범위의 거리이다.
이동 기구(120)는, 제어 장치(200)에 접속되어 있다. 제어 장치(200)는, CPU(Central　Processing　Unit), ROM(Read　Only　Memory), RAM(Random　Access　Memory), HDD(Hard　Disk　Drive) 등을 구비한 범용적인 컴퓨터로 구성되어 있다. 제어 장치(200)는, 예를 들면 처리 장치(201), 입력 장치(202) 및 출력 장치(203)를 구비하고 있다.
도 2는, 본 실시 형태에 관한 잔류 응력 측정 장치의 모식적인 구성을 설명하는 도면이다. 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 처리 장치(201)는, 입출력부(20), 이동 제어부(21), 응력 산출부(22) 및 기억부(23)를 구비하고 있다.
입출력부(20)는, 네트워크 카드 등의 통신 기기 및 그래픽 카드 등의 입출력 장치이다. 예를 들면, 입출력부(20)는, 전동 모터(121)와 통신 가능하게 접속되어 있다. 입출력부(20)는, 예를 들면, 입력 장치(202) 및 출력 장치(203)와 통신 가능하게 접속되어 있다. 게다가, 입출력부(20)는, 제1 검출 소자(11A) 및 제2 검출 소자(11B)에 접속되어 있다. 후술하는 이동 제어부(21) 및 응력 산출부(22)는, 입출력부(20)를 매개로 하여 각 구성요소와 정보의 교환을 행한다.
이동 제어부(21)는, 이동 기구(120)를 구동시켜 제1 검출 소자(11A) 및 제2 검출 소자(11B)의 각각의 검출 위치를 제어한다. 예를 들면, 이동 제어부(21)는, 측정 대상물(S)을 구성하는 재료에 기초하여 정해지는 피크 출현 각도를 미리 취득하고, 피크 출현 각도를 포함하도록, 제1 검출 소자(11A) 및 제2 검출 소자(11B)의 각각의 검출 위치를 제어한다. 측정 대상물(S)을 구성하는 재료에 기초하여 정해지는 피크 출현 위치는, 예를 들면 기억부(23)에 기억되어 있다.
도 3은, 본 실시 형태에 관한 잔류 응력 측정 장치(1)의 검출 위치를 설명하는 개요도이다. 도 3에서는, 측정 대상물(S)에 대해서 입사 X선(XIN)을 조사하고, 회절각 2θ로 회절 X선이 출력되는 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 소정 평면(PL)에서 회절 X선에 의해서 회절환(回折環)(R)이 그려진다. 여기서, 본 실시 형태에서는, 회절 X선의 회절환의 0°에 대응하는 검출 위치, 회절 X선의 회절환의 180°에 대응하는 검출 위치의 각각에서 강도 피크가 출현하고, 이 부분(즉 대칭이 되는 점(点))의 회절 강도를 취득하는 경우를 예로 한다. 도 4는, 회절환을 설명하는 개요도이다. 도 4에서는, 도 3에 대응한 부분을 동일 부호로 나타내고 있다. 도 3, 4에 나타내어지는 바와 같이, 회절환(R)의 0°에 대응하는 제1 검출 위치(P1)에서는, 회절 X선(XR1)이 검출되고, 회절환(R)의 180°에 대응하는 제2 검출 위치(P2)에서는, 회절 X선(XR2)이 검출된다. 이 경우, 이동 제어부(21)는, 회절환(R)의 0°에 대응하는 제1 검출 위치(P1)를 포함하는 범위를 제1 검출 소자(11A)가 이동하도록 설정한다. 마찬가지로, 이동 제어부(21)는, 회절환(R)의 180°에 대응하는 제2 검출 위치(P2)를 포함하는 범위를 제2 검출 소자(11B)가 이동하도록 설정한다. 이것에 의해, 한 번의 X선의 조사에 의해 2각도의 회절 X선을 얻어, 2개의 X선 회절 강도 분포를 얻을 수 있다.
응력 산출부(22)는, 제1 검출 위치(P1) 및 제2 검출 위치(P2)의 각각에서 검출된 X선 회절 강도 분포(각도 및 강도의 관계)에 기초하여, 회절 피크를 취득한다. 여기에서는, 회절환(R)의 0°에 대응하는 강도 피크, 회절환(R)의 180°에 대응하는 강도 피크의 2개의 강도 피크를 얻을 수 있다. 도 4에 나타내어지는 파선의 회절환(RR)은, 측정 대상물에 잔류 응력이 존재하지 않은 경우의 회절환이다. 잔류 응력이 존재하는 회절환(R)은, 잔류 응력이 존재하지 않은 회절환(RR)에 비해 잔류 응력에 따라 중심 위치가 어긋난다. 응력 산출부(22)는, 이 차이를 이용하여 잔류 응력치를 산출한다. 예를 들면, 응력 산출부(22)는, cosα법을 이용하여 잔류 응력치를 산출한다. cosα법에서는, cosα(α：회절 중심각)와 회절환 상의 4개소(α, π＋α, -α, π-α)의 스트레인(strain)(εα, επ ＋ α,ε-α, επ -α)를 이용하여 나타내어지는 스트레인 ε과의 관계를 나타내는 ε-cosα선도의 기울기로부터 잔류 응력을 얻는다. 응력 산출부(22)는, α=0°, 180°의 2점을 이용하여 ε-cosα선도의 기울기(1차 함수의 기울기)를 산출한다. 그리고, 응력 산출부(22)는, 1차 함수의 기울기에, X선 응력 측정 승수(乘數)를 곱하여 잔류 응력을 얻는다. X선 응력 측정 승수는, 영률(Young's modulus), 푸아송비(Poisson's ratio), 브래그각(Bragg角)의 여각(余角) 및 X선 입사각에 의해서 정해지는 정수이며, 예를 들면 기억부(23)에 미리 기억되어 있다. 응력 산출부(22)는, 산출한 잔류 응력을 기억부(23)에 기억해도 괜찮고, 출력 장치(203)에 출력해도 괜찮다.
이상에서, 잔류 응력 측정 장치(1)의 구성에 대해 설명을 종료한다. 다음으로, 잔류 응력 측정 장치(1)를 이용한 잔류 응력 측정 방법을 설명한다. 도 5는, 본 실시 형태에 관한 잔류 응력 측정 방법을 나타내는 플로우차트이다.
처음에, 잔류 응력 측정전의 조정 처리가 행하여진다. 도 5의 (A)는, 잔류 응력 측정전의 조정 처리를 나타내는 플로우차트이다. 도 5의 (A)에 나타내어지는 바와 같이, 먼저, 각도 조정 처리(S10)가 행하여진다. 이 처리에서는, 측정 대상물(S)에 대한 입사 X선의 각도가 조정된다. 예를 들면, 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 장치 본체(100)를 기울여 틸트각(θ1)을 조정함으로써, 입사 X선의 각도가 조정된다. 또, 장치 본체(100)를 기울이는 처리는, 별도의 장치(제어부 및 액추에이터)가 행해도 되고, 측정자가 행해도 된다. S10의 처리에 의해, 측정중의 입사각도가 소정 각도(단일 각도)로 고정된다.
다음으로, 초점 조정 처리(S12)가 행하여진다. 이 처리에서는, 측정 대상물(S)에 대한 입사 X선의 초점이 조정된다. 예를 들면, 측정 대상물(S)의 높이가 변경되거나, 장치 본체(100)의 위치가 변경되는 것에 의해, 입사 X선의 초점이 조정된다. 또, 높이나 위치를 변경하는 처리는, 별도의 장치(제어부 및 액추에이터)가 행해도 되고, 측정자가 행해도 된다.
이상에서 도 5의 (A)에 나타내어지는 플로우차트가 종료한다. 도 5의 (A)에 나타내어지는 플로우차트가 종료하면, 측정 대상물(S)의 잔류 응력을 측정할 수 있는 상황이 된다. 그리고, 잔류 응력의 측정을 행한다. 도 5의 (B)는, 잔류 응력의 측정 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 5의 (B)에 나타내어지는 바와 같이, 처음에 X선 조사 처리(S20：X선 조사 스텝)가 행하여진다. S20의 X선 조사 처리에서는, X선 발생원(10)으로부터 측정 대상물(S)로 X선을 조사시킨다. 다음으로, S20의 X선 조사 처리의 실행중에 있어서 측정 처리(S22：이동 제어 스텝)가 행하여진다. S22의 측정 처리에서는, 이동 기구(120) 및 이동 제어부(21)에 의해서, 제1 검출 소자(11A) 및 제2 검출 소자(11B)를 이동시키고, 이동중의 검출 결과에 기초하여, 2개의 X선 회절 강도 분포를 얻는다. S22의 측정 처리가 종료된 경우, X선의 조사를 종료해도 괜찮다. 다음으로, 잔류 응력 산출 처리(S24：응력 산출 스텝)가 행하여진다. S24의 잔류 응력 산출 처리에서는, 응력 산출부(22)에 의해, 이동중에 얻어진 2개의 X선 회절 강도 분포에 기초하여, 2개의 강도 피크가 취득된다. 그리고, 응력 산출부(22)에 의해서, ε-cosα선도의 기울기가 산출되고, X선 응력 측정 승수가 곱하여져 잔류 응력이 산출된다. 마지막으로, 응력 산출부(22)에 의해 산출된 잔류 응력이 기억부(23)에 기억되거나, 또는, 출력 장치(203)로 출력된다.
이상으로 도 5의 (B)에 나타내어지는 플로우차트가 종료된다. 도 5의 (B)에 나타내는 제어 처리를 실행하는 것에 의해, 제1 검출 소자 및 제2 검출 소자를 이동시켜 얻어진 데이터를 이용하여 잔류 응력을 산출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 잔류 응력 측정 장치(1)는, 이동 기구(120) 및 이동 제어부(21)에 의해, 회절 X선의 강도를 제1 검출 위치(P1)에서 검출하는 제1 검출 소자(11A), 및 회절 X선의 강도를 제1 검출 위치(P1)와는 다른 제2 검출 위치(P2)에서 검출하는 제2 검출 소자를 구비한다. 이와 같이 구성함으로써, 한 번의 X선의 조사(단일 각도로의 조사)로 2각도의 회절 X선을 얻을 수 있다. 게다가, 제1 검출 소자(11A) 및 제2 검출 소자(11B)의 각각은, X선의 입사 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 직선을 따라서 이동함으로써, X선 강도 분포(회절 피크)를 소자마다 취득할 수 있다. 또, 적어도 2개의 회절 피크를 취득하는 것에 의해, 측정 대상물(S)의 잔류 응력을 산출할 수 있기 때문에, 이미징 플레이트를 회전시켜 회절환의 모든 데이터를 취득할 필요가 없게 된다. 따라서, 종래의 잔류 응력 측정 장치와 비교하여, 잔류 응력의 측정 시간의 단축을 도모할 수 있다.
또, 본 실시 형태에 관한 잔류 응력 측정 장치(1)에서는, 이미징 플레이트를 회전시키는 기구나 읽어냄 기구를 구비할 필요가 없기 때문에, 종래의 잔류 응력 측정 장치와 비교해서, 장치가 간략화되어 경량화된다. 이 때문에, 종래의 잔류 응력 측정 장치와 비교해서, 장치의 설치가 용이하게 되거나, 다른 기계에 조립하기 쉬운 구조로 할 수 있다. 게다가, 장치 구성이 간략화되는 것에 의해서, 종래의 잔류 응력 측정 장치와 비교해서, 장치의 제조 코스트를 저감할 수 있다.
게다가, 이동 제어부(21)가, 제1 검출 소자(11A)의 이동과 제2 검출 소자(11B)의 이동을 동기시킴으로써, 제1 검출 소자(11A)와 제2 검출 소자(11B)를 개개로 제어하는 경우에 비해 잔류 응력의 측정 시간의 단축을 도모할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은, 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 본 발명은, 상술한 실시 형태에 대해서 당업자의 지식에 기초하여 여러 가지의 변경, 개량을 실시한 여러가지 형태로 실시할 수 있다.
예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 잔류 응력 측정 장치(1)가 공장의 라인에서 채용되는 예를 설명했지만, 잔류 응력 측정 장치(1)가 라인에 배치되지 않은 장치에 마련되어도 괜찮다. 또, 상기 실시 형태에서는, 잔류 응력 측정 장치(1)가 제1 검출 소자(11A) 및 제2 검출 소자(11B)를 구비하고 있는 예를 설명했지만, 적어도 2개의 검출 소자를 구비하고 있으면 된다. 즉, 잔류 응력 측정 장치(1)는 3개 이상의 검출 소자를 구비하고 있어도 괜찮다.
또, 상기 실시 형태에서는, 이동 기구(120)가 1조(組)의 전동 모터(121) 및 볼 나사부(122)에 의해 제1 검출 소자(11A) 및 제2 검출 소자(11B)를 각각 이동시키는 예를 설명했지만, 제1 검출 소자(11A) 및 제2 검출 소자(11B) 각각에 대응하는 전동 모터 및 볼 나사부를 구비해도 괜찮다. 이 경우, 제어 장치(200)는, 제1 검출 소자(11A) 및 제2 검출 소자(11B) 각각에 대응하는 전동 모터를 제어하는 것에 의해, 제1 검출 소자(11A) 및 제2 검출 소자(11B)의 이동을 제어할 수 있다. 제어 장치(200)는, 2개의 볼 나사축을 제어하여, 제1 검출 소자(11A) 및 제2 검출 소자(11B)의 이동을 동기시킬 수도 있고, 다른 이동으로 할 수도 있다.
게다가, 상기 실시 형태에 관한 잔류 응력 측정 장치(1)는, 쇼트 피닝(shot peening) 장치 등에 조립되어도 괜찮다. 이 경우, 상기 실시 형태에서 설명한 입출력부(20)는, 쇼트 피닝 장치의 제어반의 시퀸서(sequencer)로부터 출력되는 신호를 받도록 구성되며, 당해 신호에 기초하여 이동 제어부(21) 및 응력 산출부(22)가 동작함으로써, 잔류 응력의 측정이 행하여진다.
1 - 잔류 응력 측정 장치 2θ - 회절각
10 - X선 발생원 11A - 제1 검출 소자
11B - 제2 검출 소자 21 - 이동 제어부
22 - 응력 산출부 120 - 이동 기구

Claims (4)

  1. 측정 대상물에 X선을 조사하는 X선 발생원과,
    상기 측정 대상물의 회절 X선의 강도를 제1 검출 위치에서 검출하는 제1 검출 소자와,
    상기 측정 대상물의 회절 X선의 강도를 상기 제1 검출 위치와는 다른 제2 검출 위치에서 검출하는 제2 검출 소자와,
    X선의 입사 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 직선을 따라서 상기 제1 검출 소자 및 상기 제2 검출 소자를 각각 이동시키는 이동 기구와,
    상기 이동 기구를 구동시켜 상기 제1 검출 소자 및 상기 제2 검출 소자의 각각의 검출 위치를 제어하는 이동 제어부와,
    상기 이동 기구에 의해 상기 제1 검출 소자 및 상기 제2 검출 소자가 각각 이동하는 것에 의해서 각각 검출된 회절 X선의 강도 피크에 기초하여, 상기 측정 대상물의 잔류 응력을 산출하는 응력 산출부를 구비하는 잔류 응력 측정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동 제어부는, 상기 제1 검출 소자의 이동과 상기 제2 검출 소자의 이동을 동기(同期)시키는 잔류 응력 측정 장치.
  3. X선 발생원, 측정 대상물의 회절 X선의 강도를 제1 검출 위치에서 검출하는 제1 검출 소자, 측정 대상물의 회절 X선의 강도를 제1 검출 위치와는 다른 제2 검출 위치에서 검출하는 제2 검출 소자, 및 X선의 입사 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 직선을 따라서 제1 검출 소자 및 제2 검출 소자를 각각 이동시키는 이동 기구를 구비한 잔류 응력 측정 장치를 이용하여, 상기 측정 대상물의 잔류 응력을 측정하는 잔류 응력 측정 방법으로서,
    측정 대상물에 X선을 조사하는 X선 조사 스텝과,
    상기 이동 기구를 구동시켜 상기 제1 검출 소자 및 상기 제2 검출 소자를 이동시키는 이동 제어 스텝과,
    상기 이동 제어 스텝의 실행중에 상기 제1 검출 소자 및 상기 제2 검출 소자가 각각 검출한 상기 측정 대상물의 회절 X선의 강도 피크에 기초하여, 상기 측정 대상물의 잔류 응력을 산출하는 응력 산출 스텝을 구비하는 잔류 응력 측정 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 이동 제어 스텝에서는, 상기 제1 검출 소자의 이동과 상기 제2 검출 소자의 이동을 동기시키는 잔류 응력 측정 방법.
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