(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体に弾性表面波を伝播させると共にこの弾性表面波の伝播方向に平行にバイアス磁界を印加し、この弾性表面波による逆磁歪効果で漏洩振動磁界を生じさせ、
この漏洩振動磁界を測定することにより、磁性体内部に存在する応力を評価することを特徴とする、弾性表面波による応力評価方法。
【請求項２】
前記弾性表面波の伝播方向を前記バイアス磁界の方向と同一方向および逆方向にした各漏洩振動磁界を比較することにより、磁性体内部に存在する応力を評価することを特徴とする、請求項１に記載の弾性表面波による応力評価方法。
【請求項３】
前記弾性表面波の伝播方向を一定とし、前記バイアス磁界の方向を弾性表面波の伝播方向と同一方向および逆方向にした各漏洩振動磁界を比較することにより、磁性体内部に存在する応力を評価することを特徴とする、請求項１に記載の弾性表面波による応力評価方法。
【請求項４】
前記磁性体表面に対して斜めに超音波を入射させることにより、磁性体に弾性表面波を生じさせることを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載の弾性表面波による応力評価方法。
【請求項５】
被測定物上に配置される弾性表面波発生器と、該弾性表面波発生器により被測定物の表面に伝播させる弾性表面波の伝播方向に平行なバイアス磁界を印加する磁界印加コイルと、上記弾性表面波の伝播により生ずる漏洩振動磁界を測定するセンサーと、を備えたことを特徴とする、弾性表面波による応力評価装置。
【請求項６】
前記弾性表面波発生器が、超音波振動子と超音波振動子を保持する保持台とからなり、該保持台を被測定物上に載置した際に、超音波振動子の発生する超音波を被測定物体の表面に斜めに入射させるように、該保持台に超音波振動子を保持することを特徴とする、請求項５に記載の弾性表面波による応力評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波の伝播により逆磁歪効果で生じた振動磁界とバイアス磁界とにより磁性体表面から漏洩する磁界を検知することにより、磁性体に生じている応力を評価する、表面弾性波による応力評価方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
非破壊検査の代表的な方法として、超音波探傷法がある。この方法は材料表面や内部の傷を発見するには有効な手段ではあるものの、傷の発生原因となる残留応力の存在を推定することはできないことから非破壊検査において残留応力の存在も測定できることが望まれている。その中で、Ｘ線による方法やバルクハウゼン雑音を観察する方法もあるが使用上の難点がある。
【０００３】
特許文献１には、寿命応力診断部位の残留応力を、Ｘ線法、磁歪法、超音波法、コアドリル法、センタードリル法の何れかの方法で定期的に測定し、寿命診断部位の温度や圧力や遠心力等により計算される応力値に残留応力分を補正することで、精度の高い寿命診断を行う方法が開示されている。
特許文献２には、鋼板の表面にバイアス磁界を印加すると共にこのバイアス磁界と同一平面内で直交し互いに逆行するように誘導磁界を印加させることで磁歪を生じさせ、この磁歪により生じる表面波の二方向への伝播速度の違いから、内部応力を評価することが開示されている。
特許文献３および非特許文献１には、磁性体一端の弾性波発生器からの入射弾性波と磁性体の他端からの反射弾性波とで定在波を形成し、この定在波の節に応力が生じることを利用して、該応力の逆磁歪効果で生じる異方性磁界の振動磁界から磁性体の残留歪みを測定することが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３１１６０６号公報
【特許文献２】特開平７−２８６９１６号公報
【特許文献３】特開２００３−２８７５６５号公報
【非特許文献１】籏福  寛、電気学会論文誌Ａ、１２１巻８号、ｐｐ７３９〜７４４、２００１年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に開示された方法は、鋼板等の生産現場では有用であるが、疲労した被測定物の残留応力を測定する場合には、疲労によって被測定物の硬度が高くなり、硬度が高くなると一般に弾性率が大きくなるために表面波の伝搬速度が大きくなる。また、疲労個所は表面全体に亘って一様ではないので、残留応力のみに基づく表面波の二方向への伝播速度の違いを正確に測定することは困難である。従ってこの様な場合には、この測定方法では正確に測定することが困難であるという課題がある。また、誘導磁界により表面波を発生させるため、その発生効率が良くない。また、特許文献３の方法は、超音波を印加するために被測定物の断面を必要とし、測定が簡便に行えないという課題がある。
このように、従来は、疲労等の被測定物の状態によらず、また、簡便に、残留応力を測定できる方法及び装置が知られていなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題に鑑み、磁性体表面に弾性表面波を伝播させることで生じる振動磁界を利用して、磁性体内部に生じている応力を、正確、且つ、簡便に評価することができる、弾性表面波による応力評価方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の弾性表面波による応力評価方法は、磁性体に弾性表面波を伝播させると共にこの弾性表面波の伝播方向に平行にバイアス磁界を印加し、この弾性表面波による逆磁歪効果で振動磁界を生じさせると共に磁性体表面から磁界を漏洩させ、この漏洩した磁界を測定することにより、磁性体内部に存在する応力を評価することを特徴とする。
特に、弾性表面波の伝播方向を前記バイアス磁界の方向と同一方向および逆方向にした各漏洩磁界を比較することにより、磁性体内部に存在する応力を評価する。
または、弾性表面波の伝播方向を一定とし、バイアス磁界の方向を弾性表面波の伝播方向と同一方向および逆方向にした各漏洩磁界を比較することにより、磁性体内部に存在する応力を評価しても良い。
好ましくは、磁性体表面に対して所定の入射角度で超音波を入射させることにより、磁性体に弾性表面波を生じさせる。
【０００８】
上記構成により、磁性体に伝播させた弾性表面波による磁性体各部の圧縮および伸長による逆磁歪効果で生じる振動漏洩磁界に基づいて磁性体に存在する応力を評価するので、被測定物の表面状態によらずに、例えば、被測定物の表面が不均一に硬化していても、残留応力を測定できる。特に、弾性表面波の伝播方向をバイアス磁界の方向と同一にした場合と逆向きにした場合で各漏洩磁界を測定し、測定データを比較することで、容易に磁性体に生じている応力の有無を判別することができる。また、弾性表面波の伝播方向を一定とし、バイアス磁界の方向を弾性表面波の伝播方向と同一方向および逆方向にした各漏洩磁界を比較することによっても、磁性体内部に存在する応力を評価することができる。
【０００９】
本発明の弾性表面波による応力評価装置は、被測定物上に配置される弾性表面波発生器と、弾性表面波発生器により被測定物表面に励起され、被測定物表面を伝播する弾性表面波の伝播方向に平行なバイアス磁界を印加する磁界印加コイルと、磁界印加コイルによるバイアス磁界と上記弾性表面波により被測定物に生じる振動磁界とにより被測定物表面から漏洩する磁界を検知するセンサーと、を備えたことを特徴とする。
好ましくは、弾性表面波発生器が、超音波振動子と、超音波振動子からの超音波を被測定物表面に斜め上方より照射するように、超音波振動子を斜めに保持する保持台と、を含む。
【００１０】
上記構成により、被測定物に弾性表面波発生器を載置し、弾性表面波発生器により被測定物表面に弾性表面波を励起すると共に磁界印加コイルにより弾性表面波の伝播方向に平行なバイアス磁界を印加し、弾性表面波の伝搬によって生じる振動漏洩磁界を磁界をセンサーにより測定することで、応力を評価することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、弾性表面波が磁性体を伝播することにより生ずる磁性体表面の振動漏洩磁界を、弾性表面波の伝播方向、または、バイアス磁場の方向を変えて比較することにより、磁性体内部に存在する応力を評価することができるので、磁性体からなる各種構造物の応力を正確に、しかも簡便に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
先ず、本発明の原理を説明する前提として、逆磁歪効果について説明する。
図１は、磁性体の磁気歪み特性曲線である。図において横軸は磁性体に印加する磁界を示し、縦軸は磁気歪みλを表している。図に示すように、バイアス磁界ＨDCを動作点として、周波数ωの応力σ（ω）を磁性体に加え、磁性体に機械的歪みε（ω）を加えると、ε（ω）は磁気歪みλ（ω）に等価な歪みを伴い、その結果、異方性磁界Ｈe （ω）が生じる。この効果は、磁界を印加して磁性体を機械的に歪ませることの逆であるので、逆磁歪効果という。
次に異方性磁界Ｈe の大きさと方向を説明する。応力σの印加により、磁性体の応力場には、磁気弾性エネルギーＫe が発生する。この効果は、逆磁歪効果と呼ばれ、等方性磁性体の場合には、（１）式で表される。
Ｋe ＝−（３／２）λσｃｏｓ2 θ                （１）
ここで、λは磁気歪み量、θは応力σと磁化Ｉとのなす角である。異方性磁界Ｈe の大きさは次式（２）によって表される。
Ｈe ＝２Ｋe ／Ｉ                                （２）
異方性磁界Ｈe の方向は、（１）式の磁気弾性エネルギーＫe が最小となる方向であり、単位体積当たりの磁気モーメント、すなわち磁化Ｉが、Ｋe が最小となる方向に回転し、回転した磁化Ｉの方向が異方性磁界Ｈe の方向となる。
【００１３】
次に、これを前提に弾性表面波による漏洩磁界の発生原理について説明する。
一般に弾性体表面付近にエネルギーを集中して伝播する音波を称して、弾性表面波（Surface Acoustic Wav:SAW）と呼んでいる。
図２は、弾性表面波による漏洩磁界の発生原理を模式的に示した図で、（ａ）は、被測定物体の弾性表面波伝播による応力分布を、（ｂ）は被測定物体の逆磁歪効果による磁気モーメントの変化を、（ｃ）はさらにバイアス磁界を印加した時の被測定物体の内部磁界の状態を示している。なお、（ａ）に於ける矢印は応力σの大きさと方向を表し、（ｂ）及び（ｃ）に於ける矢印は磁気モーメント（磁化）の大きさと方向を表す。
図２（ａ）に示すように、磁性体に弾性表面波が図の矢印Ａの方向に伝播しているときには、波の山や谷の部分には応力１が加わっている。すなわち、波の山に当たる部分（図のＢの部分）には張力が働いて伸びており、正の応力が働いている。逆に波の谷に当たる部分（図のＣの部分）には圧力が加わって縮んでおり、負の応力が働いている。すると、前述のように、圧力や張力が加わっている部分には、逆磁歪効果で、弾性エネルギーＫe が発生する。
【００１４】
磁気歪み量λが負である磁性体、すなわち、逆磁歪効果によって磁界が増加する磁性体の場合には、図２（ｂ）に示すように、応力σが正の部位、即ち、張力が働いて伸びている部位（波の山の部位、例えばＢ）では、（１）式より、磁気弾性エネルギーＫe が最小となる応力σと磁気モーメント２とのなす角θは、π／２または３π／２であるから、図のように、磁気モーメント２は波の伝播方向に垂直になる。一方、応力σが負の部位、即ち、圧力が働いて縮んでいる部位（波の谷の部位、例えばＣ）では、（１）式より、磁気弾性エネルギーＫe が最小となる応力σと磁気モーメント２とのなす角θは、０又は２πであるから、図のように、磁気モーメント２は波の伝播方向に平行になる。
上記とは逆に、磁気歪み量λが正の磁性体、すなわち、逆磁歪効果によって磁界が増加する磁性体の場合には、（１）式から同様に、応力σが負の部位、即ち谷の部位の磁気モーメント２が弾性表面波の進行方向に対して垂直になり、応力σが正の部位、即ち山の部位の磁気モーメントは弾性表面波の進行方向に対して水平になる。
【００１５】
さらに、隣り合う山と山、或いは谷と谷の磁気モーメントは、これらの磁気モーメントが形成する磁気エネルギーが最小になるように互いに反対方向を向くようになる。従って、例えば、図２（ｂ）に示すように、磁気モーメント３が、θ＝π／２、で上向きであるとすれば、隣り合う山の磁気モーメント３’は、θ＝３π／２、となって下向きとなる。このため、被測定物体の表面近傍に、被測定物体内部から漏れだした磁界、すなわち、揺曳磁界Φが発生する。
ところで、逆磁歪効果により発生する磁界の大きさは、磁気歪み曲線の傾斜に依存するため、より大きな磁界を発生させるためには、外部からバイアス磁界を印加することが有効である。
図２（ｃ）に示すように、弾性表面波の伝播方向に平行にバイアス磁界ＨDEを印加すると、磁性体内部では、磁気モーメント２は、印加したバイアス磁界ＨDEの方向に揃う。一方、磁性体表面では、バイアス磁界ＨDEは逆磁歪効果で発生する磁界と合成され、例えば、上向き磁気モーメント３はバイアス磁界ＨDEと合成されて角度Ｈ+ のやや上向き方向の磁気モーメント４となり、隣り合う山の下向き磁気モーメント３’はバイアス磁界ＨDEと合成されて角度Ｈ- のやや下向き方向の磁気モーメント４’となる。上記と同様に、磁気モーメント４と４’の被測定物体の表面に垂直な成分の符号が反対であることから、漏洩磁界Φが発生する。
【００１６】
以上のように、磁性体に弾性表面波を伝播することで、磁性体表面には漏洩磁界が発生するが、この漏洩磁界は弾性表面波の伝播に伴って、時間的に変動する。よって、この変動する漏洩磁界による磁束Φの時間変化を、例えば、漏洩磁界を取り巻くコイルにより、誘導起電力として検出することができる。
【００１７】
次に、磁性体に弾性表面波を伝播して生じる漏洩磁界により磁性体内部の応力が評価できることを説明する。
磁性体に内部応力が作用していることで、逆磁歪効果により磁気弾性エネルギーが生じるが、この磁気弾性エネルギーは弾性表面波を伝播させて生じさせた磁気弾性エネルギーとは異なり、時間的変動のない静的なものである。しかしながら、機械的歪みは磁気歪を伴い、また逆に、磁気歪は機械的歪みを伴うので、弾性表面波による高周波磁界と磁性体内部の応力による静的磁界とが相互作用し、内部応力の大きさによって誘導起電力が変化すると考えられる。例えば、物体のヤング率は一般に定数ではなく、内部応力の大きさによって変化するので、弾性表面波が伝播して生じる漏洩磁界の大きさは、内部応力の大きさによって異なってくる。従って、磁性体表面の漏洩磁界の相違により、磁性体の応力状態を評価することができる。
【００１８】
次に、弾性表面波による応力評価装置の具体的な構成について説明する。
図３は、弾性表面波による応力評価装置１０の構成を示す模式図である。応力評価装置１０は、被測定物体２０の表面に弾性表面波Ｗを発生させる弾性表面波発生器１１と、印加磁界ＨDCを生じさせる印加磁界用コイル１２と、弾性表面波と印加磁界ＨDCにより生じた漏洩磁界を検出するための検出用コイル１３と、を備える。弾性表面波発生器１１は、例えば、超音波振動子１１ａと、超音波振動子１１ａを保持する保持台１１ｂとからなり、保持台１１ｂを被測定物２０上に載置した際に、超音波振動子１１ａの発生する超音波Ｗ0 を被測定物体２０の表面に所定の角度で入射するように、該保持台１１ｂに超音波振動子１１ａが保持されて構成されている。
【００１９】
弾性表面波発生器１１はパルス発信器１４と接続され、パルス発信器１４からの駆動パルスを受けて超音波Ｗ0 を発生する。また、印加磁界用コイル１２は、励磁コイル用電源装置１５と可変抵抗器１５ａと電流計１５ｂとに直列接続され、可変抵抗器１５ａにより励磁コイル用電源装置１５からの電流値を調整することで印加磁界の大きさを可変にすることができるように回路構成されている。検出用コイル１３は、必要により増幅器１６を介して測定器１７に接続され、検出用コイル１３で検出した誘導起電力を測定し、データ処理が行えるようになっている。なお、計測器１７はパルス発信器１４とも接続されており、弾性表面波発生器１１への駆動パルスの信号波形が取り込めるようになっている。
【００２０】
ここで、以上のように構成された応力評価装置１０による応力の測定評価の手順について説明する。
被測定対象物表面の任意の位置に検出用コイル１３を載せ、この検出用コイル１３の近傍に印加磁界用コイル１２を配置してバイアス磁界を印加する。被測定物２０の表面に、検出用コイル１３から所定の距離Ｌ0 離して、弾性表面波発生器１１を配置する。そして、印加磁界用コイル１２に所定の電流を流してバイアス磁界ＨDCを発生させ、被測定物表面から漏洩した磁界を検出用コイル１３により誘導起電力に変換して測定する。
【００２１】
図４は、弾性表面波発生器１１と検出用コイル１３との位置関係を模式的に示す図である。先ず、図４（ａ）に示すように、弾性表面波発生器１１を検出用コイル１３の向って左側に配置し、弾性表面波を左側から伝播させた場合の、各印加磁界に対する誘導起電力を測定する。次に、（ｂ）に示すように、弾性表面波発生器１１を検出用コイル１３の向って右側に配置して、弾性表面波を右から伝播させた場合の、各印加磁界に対する誘導起電力を測定する。つまり、弾性表面波の伝播方向に平行にバイアス磁界ＨDCを印加するが、バイアス磁界ＨDCの方向と弾性表面波の伝播方向とが同一方向の場合と、逆方向の場合とで、各印加磁界による誘導起電力を測定する。
【００２２】
バイアス磁界ＨDCの方向と弾性表面波の伝播方向とが同一方向の場合と、逆方向の場合とで、各印加磁界による誘導起電力を測定する理由を以下に説明する。
下記の実施例に示すように、バイアス磁界ＨDCの方向と弾性表面波の伝播方向とが同一方向の場合と、逆方向の場合とで、磁性体に残留応力が存在する場合には、その誘導起電力に大きな差が現れ、一方、磁性体に残留応力が存在しない場合には、その誘電起電力に差がない。このメカニズムは、現在までのところ十分解明されていないが、以下のように推定される。
すなわち、磁性体内部の応力による静的磁界とバイアス磁界ＨDCの方向が同じである場合には、静的磁界とバイアス磁界ＨDCとが合成されて大きな磁界となるので、磁性体の磁歪は増大され、磁気歪み曲線の勾配の大きな部位が動作点となって弾性表面波と相互作用するので誘導起電力は大きくなる。一方、磁性体内部の応力による静的磁界とバイアス磁界ＨDCの方向が逆向きである場合には、静的磁界とバイアス磁界ＨDCとが合成されて小さな磁界となるので、磁性体の磁歪は縮小され、磁気歪み曲線の勾配の小さな部位が動作点となって弾性表面波と相互作用するので誘導起電力は小さくなる。さらに、磁性体内部に応力が存在しない場合には、バイアス磁界ＨDCと合成される内部磁界は存在しないので、動作点の変動はなく、従って、誘導起電力の変化が生じない。
上記の効果は、バイアス磁界の方向が互いに逆である場合の効果であるが、同様の効果は、バイアス磁界ＨDCの方向に対する弾性表面波の伝播方向の違いによっても生じると推定される。以下に実施例を用いてこの事実を説明する。
【実施例】
【００２３】
印加磁界用コイル１２として、磁心にパーマロイを用い、電流１Ａ当たり６４００Ａ／ｍの磁界を発生できるＵ字型のコイルを用いた。検出用コイル１３には直径１ｍｍ、厚み８ｍｍのフェライトコアに、７００ターンの環状コイルを用いた。表面弾性波発生装置１１は、超音波振動子１１ａで発生した超音波を被測定物２０の表面の法線方向から角度ψ＝６５°傾斜させて入射するように構成し、被測定物２０の表面に達した縦波がレイリー波に変換されて、被測定物２０の表面を伝搬するようにした。
被測定物２０として、厚み５ｍｍ、幅７５ｍｍ、長さ３００ｍｍのフェライト系ステンレス鋼の市販試料と、同ステンレス鋼を８００℃で１時間熱処理して残留応力を除去した試料とを用いた。
【００２４】
図４は実施例で用いた検出用コイルと弾性表面波発生器との位置関係を示す図である。図を見やすくするため、印加磁界用コイルは図示を省略している。
被測定物２０である平板試料の一端（図４では左端）を基準点（ｘ＝０）とし、その長手方向（図４の向って右方向）を＋ｘ方向と定義し、検出用コイル１３から弾性表面波発生器１１の一端までの距離Ｌ0 （図４参照）を固定して、弾性表面波の伝播方向をｘ方向と、逆向きの−ｘ方向の二方向で行った。なお、検出用コイルの位置を、平板試料の両端からの反射波の影響を考慮し、ｘ＝１１０ｍｍ〜１９０ｍｍまで１０ｍｍ刻みで、変化させて、誘導起電力の測定を行った。
【００２５】
図５〜図７は、市販試料における誘導起電力の印加磁界依存性の測定結果を示すグラフで、図５の（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ検出用コイルの位置が１１０ｍｍ、１２０ｍｍ、１３０ｍｍの各位置での測定結果、図６の（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ検出用コイルの位置が１４０ｍｍ、１５０ｍｍ、１６０ｍｍの各位置での測定結果、図７の（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ検出用コイルの位置が１７０ｍｍ、１８０ｍｍ、１９０ｍｍの各位置での測定結果を示している。各図において、縦軸は誘導起電力の大きさ（ｐｅａｋ−ｐｅａｋ，（ｍＶ））で、横軸は印加磁界の大きさ（Ａ／ｍ）である。実線（○）は、弾性表面波を＋ｘ方向に伝播させた時の誘導起電力の印加磁界依存性のグラフであり、点線（●）は弾性表面波を−ｘ方向に伝播させた時の誘導起電力の印加磁界依存性のグラフである。
各図から、検出用コイル１３の位置が何れの場合においても、印加磁界を大きくすると誘導起電力が生じており、被測定物の表面から漏洩した磁界が時間的に変化していることが分かる。また、市販試料においては、弾性表面波を＋ｘ方向に伝播させた時と−ｘ方向に伝播させた時の誘導起電力には大きな違いが生じていることが分かる。
【００２６】
図８〜図１０は、熱処理して残留応力を除去した試料における誘導起電力の印加磁界依存性の測定結果を示した図で、図８の（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ検出用コイルの位置が１１０ｍｍ、１２０ｍｍ、１３０ｍｍの各位置での測定結果、図９の（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ検出用コイルの位置が１４０ｍｍ、１５０ｍｍ、１６０ｍｍの各位置での測定結果、図１０の（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ検出用コイルの位置が１７０ｍｍ、１８０ｍｍ、１９０ｍｍの各位置での測定結果を示している。各図において、縦軸は誘導起電力の大きさ（ｐｅａｋ−ｐｅａｋ，（ｍＶ））で、横軸は印加磁界の大きさ（Ａ／ｍ）である。実線（○）は、弾性表面波を＋ｘ方向に伝播させた時の誘導起電力の印加磁界依存性を示すグラフであり、点線（●）は弾性表面波を−ｘ方向に伝播させた時の誘導起電力の印加磁界依存性のグラフである。
各図から、検出用コイル１３の位置が何れの場合においても、印加磁界を大きくすると誘導起電力が生じており、被測定物２０の表面から漏洩した磁界が時間的に変化していることが分かる。また、熱処理した試料において、弾性表面波を＋ｘ方向に伝播させた時と−ｘ方向に伝播させた時の各誘導起電力は、例えば、図７（ｃ）のように、略同じであることが分かる。このことから、この試料の残留応力はいずれの位置に置いても小さいと、評価することができる。
【００２７】
また、図５〜７と図８〜１０とをそれぞれ比較すると、弾性表面波の伝播方向を＋ｘ方向にした時と−ｘ方向にした時の各誘導起電力の差が、熱処理した試料の方が小さいことが分かる。
【００２８】
以上の実施例から分かるように、残留応力が存在すると、バイアス磁界ＨDCの方向に対する弾性表面波の伝播方向の違いによる誘導起電力の差は大きくなり、残留応力が無い場合には、この差は小さくなることが分かる。また、弾性表面波の伝播方向は一定とし、バイアス磁界ＨDCの方向を反転させても同様の結果が得られることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
上記説明から理解されるように、本発明によれば、磁性体表面に弾性表面波を伝播させることで生じる漏洩振動磁界を利用して、磁性体内部に生じている応力を、正確、且つ、簡便に評価することができるので、各種の非破壊検査に利用すれば極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】磁性体の磁気歪み特性曲線で、横軸は磁性体に印加する磁界を示し、縦軸は磁気歪みλを表している。
【図２】弾性表面波による漏洩磁界の発生原理を模式的に示し、（ａ）は弾性表面波伝播による応力分布を、（ｂ）は逆磁歪効果による磁気モーメントの変化を、（ｃ）はさらにバイアス磁界を印加した時の内部磁界の状態を示している。
【図３】弾性表面波による応力評価装置の構成を示す模式図である。
【図４】弾性表面波発生器と検出用コイルとの位置関係を示す模式図である。
【図５】本発明の実施例で、市販試料での誘導起電力の印加磁界依存性の測定結果を示し、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ検出用コイルの位置が１１０ｍｍ、１２０ｍｍ、１３０ｍｍの各位置での測定結果を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例で、市販試料での誘導起電力の印加磁界依存性の測定結果を示し、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ検出用コイルの位置が１４０ｍｍ、１５０ｍｍ、１６０ｍｍの各位置での測定結果を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例で、市販試料での誘導起電力の印加磁界依存性の測定結果を示し、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ検出用コイルの位置が１７０ｍｍ、１８０ｍｍ、１９０ｍｍの各位置での測定結果を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例で、熱処理した試料での誘導起電力の印加磁界依存性の測定結果を示し、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ検出用コイルの位置が１１０ｍｍ、１２０ｍｍ、１３０ｍｍの各位置での測定結果を示すグラフである。
【図９】本発明の実施例で、熱処理した試料での誘導起電力の印加磁界依存性の測定結果を示し、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ検出用コイルの位置が１４０ｍｍ、１５０ｍｍ、１６０ｍｍの各位置での測定結果を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施例で、熱処理した試料での誘導起電力の印加磁界依存性の測定結果を示し、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ検出用コイルの位置が１７０ｍｍ、１８０ｍｍ、１９０ｍｍの各位置での測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３１】
１    応力
２    磁気モーメント（磁化）
３、３’  隣り合う山の部分の磁気モーメント（磁化）
４，４’  バイアス磁界と磁気モーメントによる磁界との合成磁界
１０    応力評価装置
１１    弾性表面波発生器
１１ａ  超音波振動子
１１ｂ  保持台
１２    印加磁界用コイル
１３    検出用コイル
１４    パルス発信器
１５    励磁コイル用電源装置
１５ａ  可変抵抗器
１５ｂ  電流計
１６    増幅器
１７    測定器
２０    被測定物
【図１】
0004631055.tif 000002
【図２】
0004631055.tif 000003
【図５】
0004631055.tif 000004
【図６】
0004631055.tif 000005
【図７】
0004631055.tif 000006
【図８】
0004631055.tif 000007
【図９】
0004631055.tif 000008
【図１０】
0004631055.tif 000009
【図３】
0004631055.tif 000010
【図４】
0004631055.tif 000011