[发明专利]硬化层深度测量装置

说明书

一种测量在淬火工件的表层形成的硬化层的深度的装置。该装置包括：被构造为产生磁通量以使工件磁化的激励线圈，以及被构造为检测由激励线圈产生的磁通量的检测线圈。激励线圈具有U形的激励芯部和缠绕于激励芯部的激励线圈部。激励芯部被布置为使得激励芯部的磁极的末端面对工件。检测线圈具有检测芯部和缠绕于检测芯部的检测线圈。检测芯部被布置为，位于激励芯部的磁极之间并沿着工件的表面。

技术领域

本发明涉及一种测量在淬火工件的表层形成的硬化层的深度的硬化层深度测量装置。

背景技术

为了提高金属强度，通过进行感应硬化来硬化诸如钢工件这样的工件。感应硬化包括工件的淬火，在工件的表面形成硬化层。机械特性根据硬化层的深度而变化。从而，在预设条件下进行淬火，并且在生产之后进行质量检查。

传统地，随机地选择和切割工件，以检查是否适当地进行了淬火。然而，利用此方法，不仅检查工作花费时间，而且被选择用于检查工作的工件稍后不能用作产品。

根据现有技术，提供了一种测量工件的硬化表层的深度的装置。该装置包括：使工件磁化的磁化器；检测线圈，该检测线圈检测由磁化器产生的感应磁场；和淬火深度判定工具，该淬火深度判定工具用于根据检测线圈的输出电压值和关于与工件等同的材料的磁特性的已知信息来推导工件的淬火深度(参见例如WO2012/057224A1)。磁化器具有：U形的磁轭(yoke)、缠绕于磁轭的面对工件的部分的激励线圈、和设置于磁轭的腿的下部处的检测线圈。

在该现有技术的实例中，磁轭具有一对腿部和将腿部互相连结的基部，并且布置为使得U形的开口侧面对工件。当将电流施加到设置于基部的激励线圈时，磁通量以一个腿部、工件、另一个腿部和基部的顺序流动通过该一个腿部、工件、另一个腿部和基部，并且通过该磁通量在工件的表层上产生空间磁通量。检测线圈检测该空间磁通量。然而，因为检测线圈设置于磁轭的腿部，所以不仅检测空间磁通量而且还检测在磁轭内部产生的磁通量，使得测量精度可能不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有提高的测量精度的硬化层深度测量装置。

根据本发明的方面，一种硬化层深度测量装置，被构造为测量在淬火工件的表层形成的硬化层的深度。该硬化层深度测量装置包括：激励线圈，该激励线圈被构造为产生磁通量以使所述工件磁化；和检测线圈，该检测线圈被构造为检测由所述激励线圈产生的磁通量。激励线圈具有U形的激励芯部和缠绕于激励芯部的激励线圈部。激励芯部被布置为使得激励芯部的磁极的末端面对工件。检测线圈具有检测芯部和缠绕于检测芯部的检测线圈，该检测芯部具有数层磁性片，该检测线圈缠绕于检测芯部。检测芯部被布置为，位于激励芯部的磁极之间并沿着工件的表面。

根据该硬化层深度测量装置，当电流施加于激励线圈部时，磁通量在U形的激励芯部和工件内流动，并且通过该磁通量，在工件的表层产生空间磁通量。检测线圈检测在该空间中流动的漏磁通量。由检测线圈检测到的电压根据在工件的表层形成的硬化层的深度而变化，并且基于该检测电压来测量硬化层的深度。

因为具有检测芯部的检测线圈布置在远离激励线圈的位置处，所以与现有技术的装置相比，硬化层的深度的测量受到在U形的激励芯部内流动的磁通量的影响较小，从而提高了测量精度。

硬化层深度测量装置可以包括将激励线圈与检测线圈保持在一起的保持部件。利用此构造，由保持部件定位激励线圈和检测线圈。因此，有助于将激励线圈和检测线圈设定在工件上。

保持部件可以由合成树脂制成。利用此构造，在注入到模具内的合成树脂硬化之前将激励线圈和检测线圈设定在模具中，并且一旦合成树脂硬化，则将激励线圈和检测线圈保持在一起。即，能够仅通过将熔融的合成树脂注入到模具内而容易地形成保持部件。此外，合成树脂防止使用期间的激励线圈部和检测线圈部的短路或断开。