[发明专利]钢材的表面特性评价装置和表面特性评价方法

权利要求书

1.一种表面特性评价装置，对实施了表面改性处理的钢材的残余应力进行评价，该表面特性评价装置的特征在于，具备：

振荡器，其具备交流电源和频率可变电路，该频率可变电路能够变更由所述交流电源输出的交流电流的频率；以及

检测器，其与所述振荡器连接，将被检体以与该检测器接触或接近的方式放置，使得被检体中产生涡电流，

其中，所述检测器具备线圈，该线圈能够被由所述交流电源施加的所述交流电流激发出交流磁场，

该表面特性评价装置还具备与所述频率可变电路及所述检测器连接的测量器，

所述测量器构成为，具备绝对值电路，通过所述绝对值电路对分别由所述频率可变电路设定的多个频率下的表示流过所述线圈的交流的电流值的信号、以及表示所述线圈两端的电位差的信号进行整流，所述测量器基于这些整流后的信号，针对所述多个频率中的每个频率运算所述线圈的阻抗，基于运算出的阻抗来进行残余应力的评价，

所述线圈的自谐振频率处于由所述频率可变电路设定的交流电流的频带以上。

2.根据权利要求1所述的表面特性评价装置，其特征在于，

由所述频率可变电路设定的交流电流的频带处于0.5×10³Hz～20×10⁶Hz的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的表面特性评价装置，其特征在于，

所述线圈是将捆扎多个导线而成的线材进行卷绕而形成的。

4.根据权利要求1或2所述的表面特性评价装置，其特征在于，

所述线圈构成为能够包围所述被检体的侧周面。

5.根据权利要求1或2所述的表面特性评价装置，其特征在于，

所述测量器具备用于测定流过所述线圈的电流的I/V转换电路。

6.根据权利要求5所述的表面特性评价装置，其特征在于，

所述测量器还具备相位检波电路，该相位检波电路测定由所述交流电源施加的交流电压与流过所述线圈的电流的相位差。

7.根据权利要求6所述的表面特性评价装置，其特征在于，

所述频率可变电路向所述交流电源输出信号，使得由所述交流电源施加的所述交流电压的频率连续地变更。

8.一种表面特性评价方法，用于使用根据权利要求1至7中的任一项所述的表面特性评价装置对实施了表面改性处理的钢材的残余应力进行评价，该表面特性评价方法的特征在于，包括以下工序：

被检体配置工序，将实施了所述表面改性处理的钢材作为被检体，将被检体以所述交流磁场渗透到被检体的内部的方式配置；

涡电流生成工序，使所述交流电源工作来使交流磁场渗透到所述被检体，从而使该被检体中产生涡电流；

频率变更工序，通过所述频率可变电路来使该交流电流的频率连续地变更；

检测工序，针对所述多个频率中的各个频率分别检测表示流过所述线圈的交流电流的电特性的信号；以及

评价工序，基于检测出的所述信号针对每个所述频率进行运算，来评价被检体的残余应力。

9.一种表面特性评价方法，用于使用根据权利要求5所述的表面特性评价装置对实施了表面改性处理的钢材的残余应力进行评价，该表面特性评价方法的特征在于，包括以下工序：

被检体配置工序，将实施了所述表面改性处理的钢材作为被检体，将被检体以所述交流磁场渗透到被检体的内部的方式配置；

涡电流生成工序，使所述交流电源工作来使交流磁场渗透到所述被检体，从而使该被检体中产生涡电流；

频率变更工序，通过所述频率可变电路来使该交流电流的频率连续地变更；

检测工序，针对所述多个频率中的各个频率分别检测所述线圈两端的电位差的信号和表示经由所述I/V转换电路检测出的流过所述线圈的电流值的信号；以及

评价工序，基于检测出的所述信号针对每个所述频率计算所述线圈的阻抗，来评价被检体的残余应力。

10.根据权利要求9所述的表面特性评价方法，其特征在于，

在所述评价工序中，所述测量器将实施表面改性处理之前的钢材作为被检体来针对每个频率预先计算阻抗，并且将进行了表面改性处理之后的钢材作为被检体来针对每个频率计算阻抗，并计算这些阻抗的比。