(57)【要約】【課題】  測定精度を向上させることができる鋼材測定コイルを提供する。【解決手段】  ＬＣＲメータと接続して使用される鋼材測定コイル１において、コイル巻線２を磁性体３で囲む。前記磁性体３は、内周側に溝部３ａが開口した断面Ｕ字状でリング状の部材であって、前記溝部３ａ内にコイル巻線２を配置する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＣＲメータと接続して使用される鋼材測定コイルにおいて、コイル巻線を磁性体で囲んだことを特徴とする鋼材測定コイル。
【請求項２】
請求項１において、前記磁性体は、内周側に溝部が開口した断面Ｕ字状でリング状の部材であって、前記溝部内にコイル巻線を配置した鋼材測定コイル。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、鋼材の硬化層の深さの測定、未焼入れの判定、または異材判定に用いられるものである鋼材測定コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＬＣＲメータと接続して使用される鋼材測定コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼材における硬化層深さの測定、未焼入れ品の判定、異材判定を非破壊で行う方法として、ＬＣＲメータとこれに接続したコイルを使用する方法が知られている。この方法では、コイルにシャフト状の鋼材試験片を挿入した状態で、ＬＣＲメータからコイルに交流電流を流して、そのときのコイルのインダクタンス値をＬＣＲメータで測定し、測定したインダクタンス値から鋼材試験片の上記測定・判定を行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記測定・判定方法の場合、コイルから発生する磁束を介してインダクタンス値の測定が行われるため、測定精度を高めるためには、コイルからある程度以上の大きな磁束を発生させる必要がある。しかし、市販のＬＣＲメータではコイルに出力できる電流値には制限があるので、電流値を大きしてコイルの発生磁束を大きくするには限界がある。
【０００４】
この発明の目的は、測定精度を向上させることができる鋼材測定コイルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の鋼材測定コイルは、ＬＣＲメータと接続して使用される鋼材測定コイルにおいて、コイル巻線を磁性体で囲んだことを特徴とする。
このようにコイル巻線を磁性体で囲むことで、コイルからの発生磁束を集中させることができる。そのため、測定精度を向上させることができる。
【０００６】
この発明において、前記磁性体は、内周側に溝部が開口した断面Ｕ字状でリング状の部材であって、前記溝部内にコイル巻線を配置しても良い。この構成の場合、コイル巻線を安定良く磁性体で囲むことができる。
【０００７】
この発明の鋼材測定コイルは、鋼材の硬化層の深さの測定や、未焼入れの判定、または異材判定に用いられるものであっても良い。深さの測定や、未焼入れの判定、異材判定は、精度良くインダクタンス値を測定することが必要である。そのため、この発明の鋼材測定コイルの測定精度の向上効果が有効に発揮される。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の鋼材測定コイルは、ＬＣＲメータと接続して使用される鋼材測定コイルにおいて、コイル巻線を磁性体で囲んだため、測定精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
この発明の一実施形態を図１ないし図４と共に説明する。図１（Ａ）はこの実施形態の鋼材測定コイルの平面図を、図１（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＩ−Ｉ矢視断面図をそれぞれ示す。この鋼材測定コイル１は、図２に示すようにＬＣＲメータ４と接続して、鋼材の硬化層の深さ測定や、未焼入れ判定、または異材判定に使用するものである。ＬＣＲメータ４は、Ｌ（インダクタンス）、Ｃ（キャパシタンス）、およびＲ（レジスタンス）を測定する装置であり、これに接続されるコイルに交流電流を流し、コイルのインダクタンス値を測定可能な装置である。
この鋼材測定コイル１は、コイル巻線２を磁性体３で囲んだものである。磁性体３は、図１（Ｂ）のように内周側に溝部３ａが開口した断面Ｕ字状でリング状の部材であって、前記溝部３ａ内にコイル巻線２が配置される。このように、磁性体３の内周側に開口した溝部３ａ内にコイル巻線２を配置することにより、コイル巻線２を安定良く磁性体３で囲むことができる。磁性体３の材質としては、鋼材等が用いられる。
【００１０】
この鋼材測定コイル１を用いた鋼材の硬化層深さ測定、未焼入れ品の判定、異材の判定などは、図２のように行われる。すなわち、この鋼材測定コイル１をＬＣＲメータ４に接続し、コイル１にシャフト状の鋼材試験片５を挿入した状態で、ＬＣＲメータ４からコイル１に交流電流を流し、そのときのコイル１のインダクタンス値をＬＣＲメータ４で測定することにより行われる。
【００１１】
図３は、この鋼材測定コイル１を図２の測定系に用いて測定したコイル１のインダクタンス値と、鋼材試験片５の硬化層深さとの関係を調査した結果を示すグラフである。これに対して、図４は、コイル巻線を磁性体で囲まない従来の鋼材測定コイルを図２の測定系に用いて測定したコイルのインダクタンス値と、鋼材試験片５の硬化層深さとの関係を調査した結果を示すグラフである。これらのグラフにおけるインダクタンス値と硬化層深さの一次回帰式は、次のようになっている。
（１）実施形態の鋼材測定コイル１を用いた場合（図３）
ｙ＝−０．２０９ｘ＋４７．２（ｘ＝インダクタンス値（mH），ｙ＝硬化層深さ（mm）      ，（相関係数Ｒ）2 ＝１．０００）
（２）従来例のコイル（コイル巻線を磁性体で囲まない）を用いた場合（図４）
ｙ＝−０．２５８ｘ＋３４．４（ｘ＝インダクタンス値（mH），ｙ＝硬化層深さ（mm）      ，（相関係数Ｒ）2 ＝０．９９１）
【００１２】
この測定結果から、従来例の鋼材測定コイルに較べて、実施形態の鋼材測定コイル１を用いた場合の方が一次回帰式の傾き（mm/mH ）が小さく、インダクタンス値の変化量に対して硬化層深さの変化量が小さくなっており、測定分解能が向上していることが分かる。これは、実施形態の鋼材測定コイル１では、コイル巻線２を磁性体３で囲んでいることから、コイル１からの発生磁束を集中させることができることによる。
なお、上記調査はインダクタンス値と硬化層深さの関係について行ったものであるが、インダクタンス値と未焼入れ品の関係や、インダクタンス値と異材の関係について行った調査でも、実施形態の鋼材測定コイル１を用いた場合の方が、従来例のコイルを用いた場合よりも測定分解能を向上させることができることが確認された。
【００１３】
このように、この実施形態の鋼材測定コイル１をＬＣＲメータ４に接続して、鋼材の硬化層深さの測定や、未焼入れ品の判定、あるいは異材判定を行った場合、従来例の鋼材測定コイルを用いた場合に較べて測定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる鋼材測定コイルの平面図、（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＩ−Ｉ矢視断面図である。
【図２】同鋼材測定コイルが用いられる測定系の説明図である。
【図３】図２の測定系に実施形態のコイルを用いて測定したインダクタンス値と鋼材硬化層深さの関係を示すグラフである。
【図４】図２の測定系に従来例のコイルを用いて測定したインダクタンス値と鋼材硬化層深さの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１５】
１…鋼材測定コイル
２…コイル巻線
３…磁性体
３ａ…溝部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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