[發(fā)明專利]硬化層深度測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680014059.3
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN107407659B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 三阪佳孝;川崎一博;櫻井健太;后藤雄治
• 申請（專利權(quán)）人: 高周波熱錬株式會社;國立大學(xué)法人大分大學(xué)
• 主分類號: G01N27/72
• 分類號: G01N27/72;G01B7/06
• 代理公司: 北京奉思知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11464
• 代理人: 吳立;鄒軼鮫

一種測量在淬火工件的表層形成的硬化層的深度的裝置。該裝置包括：被構(gòu)造為產(chǎn)生磁通量以使工件磁化的激勵線圈，以及被構(gòu)造為檢測由激勵線圈產(chǎn)生的磁通量的檢測線圈。激勵線圈具有U形的激勵芯部和纏繞于激勵芯部的激勵線圈部。激勵芯部被布置為使得激勵芯部的磁極的末端面對工件。檢測線圈具有檢測芯部和纏繞于檢測芯部的檢測線圈。檢測芯部被布置為，位于激勵芯部的磁極之間并沿著工件的表面。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測量在淬火工件的表層形成的硬化層的深度的硬化層深度測量裝置。

背景技術(shù)

為了提高金屬強(qiáng)度，通過進(jìn)行感應(yīng)硬化來硬化諸如鋼工件這樣的工件。感應(yīng)硬化包括工件的淬火，在工件的表面形成硬化層。機(jī)械特性根據(jù)硬化層的深度而變化。從而，在預(yù)設(shè)條件下進(jìn)行淬火，并且在生產(chǎn)之后進(jìn)行質(zhì)量檢查。

傳統(tǒng)地，隨機(jī)地選擇和切割工件，以檢查是否適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行了淬火。然而，利用此方法，不僅檢查工作花費(fèi)時間，而且被選擇用于檢查工作的工件稍后不能用作產(chǎn)品。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，提供了一種測量工件的硬化表層的深度的裝置。該裝置包括：使工件磁化的磁化器；檢測線圈，該檢測線圈檢測由磁化器產(chǎn)生的感應(yīng)磁場；和淬火深度判定工具，該淬火深度判定工具用于根據(jù)檢測線圈的輸出電壓值和關(guān)于與工件等同的材料的磁特性的已知信息來推導(dǎo)工件的淬火深度(參見例如WO2012/057224A1)。磁化器具有：U形的磁軛(yoke)、纏繞于磁軛的面對工件的部分的激勵線圈、和設(shè)置于磁軛的腿的下部處的檢測線圈。

在該現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)例中，磁軛具有一對腿部和將腿部互相連結(jié)的基部，并且布置為使得U形的開口側(cè)面對工件。當(dāng)將電流施加到設(shè)置于基部的激勵線圈時，磁通量以一個腿部、工件、另一個腿部和基部的順序流動通過該一個腿部、工件、另一個腿部和基部，并且通過該磁通量在工件的表層上產(chǎn)生空間磁通量。檢測線圈檢測該空間磁通量。然而，因?yàn)闄z測線圈設(shè)置于磁軛的腿部，所以不僅檢測空間磁通量而且還檢測在磁軛內(nèi)部產(chǎn)生的磁通量，使得測量精度可能不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有提高的測量精度的硬化層深度測量裝置。

根據(jù)本發(fā)明的方面，一種硬化層深度測量裝置，被構(gòu)造為測量在淬火工件的表層形成的硬化層的深度。該硬化層深度測量裝置包括：激勵線圈，該激勵線圈被構(gòu)造為產(chǎn)生磁通量以使所述工件磁化；和檢測線圈，該檢測線圈被構(gòu)造為檢測由所述激勵線圈產(chǎn)生的磁通量。激勵線圈具有U形的激勵芯部和纏繞于激勵芯部的激勵線圈部。激勵芯部被布置為使得激勵芯部的磁極的末端面對工件。檢測線圈具有檢測芯部和纏繞于檢測芯部的檢測線圈，該檢測芯部具有數(shù)層磁性片，該檢測線圈纏繞于檢測芯部。檢測芯部被布置為，位于激勵芯部的磁極之間并沿著工件的表面。

根據(jù)該硬化層深度測量裝置，當(dāng)電流施加于激勵線圈部時，磁通量在U形的激勵芯部和工件內(nèi)流動，并且通過該磁通量，在工件的表層產(chǎn)生空間磁通量。檢測線圈檢測在該空間中流動的漏磁通量。由檢測線圈檢測到的電壓根據(jù)在工件的表層形成的硬化層的深度而變化，并且基于該檢測電壓來測量硬化層的深度。

因?yàn)榫哂袡z測芯部的檢測線圈布置在遠(yuǎn)離激勵線圈的位置處，所以與現(xiàn)有技術(shù)的裝置相比，硬化層的深度的測量受到在U形的激勵芯部內(nèi)流動的磁通量的影響較小，從而提高了測量精度。

硬化層深度測量裝置可以包括將激勵線圈與檢測線圈保持在一起的保持部件。利用此構(gòu)造，由保持部件定位激勵線圈和檢測線圈。因此，有助于將激勵線圈和檢測線圈設(shè)定在工件上。

保持部件可以由合成樹脂制成。利用此構(gòu)造，在注入到模具內(nèi)的合成樹脂硬化之前將激勵線圈和檢測線圈設(shè)定在模具中，并且一旦合成樹脂硬化，則將激勵線圈和檢測線圈保持在一起。即，能夠僅通過將熔融的合成樹脂注入到模具內(nèi)而容易地形成保持部件。此外，合成樹脂防止使用期間的激勵線圈部和檢測線圈部的短路或斷開。