测定系统及测定方法技术方案

本发明专利技术的一方案的测定系统测定对具有轴部和从该轴部向径向突出的凸缘部且在上述轴部与上述凸缘部的连接部分具有圆角部的金属构造物的上述圆角部照射X射线而得到的衍射X射线的强度分布，其中，所述测定系统具备：衍射X射线测定装置，其具有对上述圆角部照射X射线的照射部；以及定位装置，其用于将上述衍射X射线测定装置相对于上述圆角部进行定位，上述定位装置具有：移动机构，其使上述衍射X射线测定装置相对于上述圆角部三维地相对移动；以及旋转机构，其使上述衍射X射线测定装置向上述X射线相对于上述圆角部的入射角度变化的方向旋转。转。转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测定系统及测定方法


[0001]本专利技术涉及测定系统及测定方法。

技术介绍

[0002]近年来，使用X射线测定残余应力的技术正在普及。该技术通过使用X射线来测定在具有晶体结构的被检查体的内部产生的晶格畸变，将测定结果换算为残余应力。
[0003]作为使用了X射线的残余应力测定方法，已知有cosα法。cosα法为如下方法：对被检查体以特定的入射角度照射X射线，二维地检测该X射线由被检查体反射而产生的衍射X射线的强度，基于由检测出的衍射X射线的强度分布形成的衍射环来测定残余应力。
[0004]另外，如今，也通过算出基于衍射X射线的强度分布的X射线衍射强度曲线的半值宽度来求出被检查体的硬度等。
[0005]作为测定具备圆柱状的轴部和从该轴部向径向突出的凸缘部(板状部)且在轴部与凸缘部的连接部分设置有用于缓和应力集中的圆角部的金属构造物的上述圆角部的残余应力的X射线应力测定装置，可以使用射出X射线的X射线射出器、形成有基于衍射X射线的衍射环的成像板等配置于单一的壳体的X射线应力测定装置(参照日本特开2012
‑
225796号公报)。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2012
‑
225796号公报

技术实现思路

[0009]专利技术所要解决的课题
[0010]在基于cosα法的残余应力的测定中，为了提高测定精度，通常将入射角度设定为15
°
以上且65r/>°
以下。但是，对于具备圆柱状的轴部和从该轴部向径向突出的凸缘部(板状部)且在轴部与凸缘部的连接部分设置有用于缓和应力集中的圆角部的金属构造物，例如在向圆角部的多个位置照射X射线的情况下，凸缘部或轴部与X射线应力测定装置干涉的可能性变高，有时难以将X射线应力测定装置配置于所期望的位置。
[0011]本专利技术是基于这样的情况而完成的，其目的在于提供能够以所期望的配置容易地测定衍射X射线的强度分布的测定系统及测定方法。
[0012]用于解决课题的方案
[0013]本专利技术的一方案的测定系统能够测定对具有轴部和从该轴部向径向突出的凸缘部且在上述轴部与上述凸缘部的连接部分具有圆角部的金属构造物的上述圆角部照射X射线而得到的衍射X射线的强度分布，其中，所述测定系统具备：衍射X射线测定装置，其具有对上述圆角部照射X射线的照射部；以及定位装置，其用于将上述衍射X射线测定装置相对于上述圆角部进行定位，上述定位装置具有：移动机构，其使上述衍射X射线测定装置相对于上述圆角部三维地相对移动；以及旋转机构，其使上述衍射X射线测定装置向上述X射线
相对于上述圆角部的入射角度变化的方向旋转。
[0014]该测定系统具备将上述衍射X射线测定装置相对于上述圆角部进行定位的定位装置，上述定位装置具有：移动机构，其使上述衍射X射线测定装置相对于上述圆角部三维地相对移动；以及旋转机构，其使上述衍射X射线测定装置向上述X射线相对于上述圆角部的入射角度变化的方向旋转，因此能够以所期望的配置容易地测定对上述圆角部照射X射线而得到的衍射X射线的强度分布。
[0015]也可以是，该测定系统还具备控制部，该控制部以上述衍射X射线测定装置与上述轴部及上述凸缘部不接触的方式对基于上述移动机构的移动及基于上述旋转机构的旋转进行控制。该测定系统通过还具备以上述衍射X射线测定装置与上述轴部及上述凸缘部不接触的方式对基于上述移动机构的移动及基于上述旋转机构的旋转进行控制的控制部，能够以所期望的配置更容易地测定上述衍射X射线的强度分布。
[0016]也可以是，上述控制部在能够通过上述衍射X射线测定装置检测衍射X射线的峰值的范围内对基于上述移动机构的移动及基于上述旋转机构的旋转进行控制。这样，通过上述控制部在能够通过上述衍射X射线测定装置检测衍射X射线的峰值的范围内对基于上述移动机构的移动及基于上述旋转机构的旋转进行控制，能够容易且可靠地测定上述衍射X射线的强度分布。
[0017]也可以是，在将通过圆角中心且与上述轴部的中心轴平行的轴设为X轴、将通过上述圆角中心且与上述凸缘部的突出方向平行的轴设为Z轴、将上述圆角中心的坐标设为(0，0)、将上述衍射X射线测定装置的旋转中心的坐标设为(X，Z)、将基于上述衍射X射线测定装置的X射线的照射距离设为L[mm]、将上述X射线的照射距离的最小值设为L
min
[mm]、将上述X射线的照射距离的最大值设为L
max
[mm]、将圆角角度设为θ[
°
]、将圆角半径设为R[mm]、将X射线的入射角度设为Ψ[
°
]、将X射线的照射方向上的上述衍射X射线测定装置的壳体的上述圆角部侧的端部与上述旋转中心的距离设为h[mm]、将上述壳体的与上述圆角部相邻的一侧的端部的上下宽度设为W[mm]、将布拉格角的余角设为η[
°
]、将上述衍射X射线测定装置的二维检测器的检测区域的上下宽度设为D[mm]、将通过上述圆角中心且与上述凸缘部平行的假想直线与上述凸缘部的间隔设为a[mm]的情况下，满足下述式1及下述式2。
[0018][数学式1][0019](L
min
+h)sin(θ+ψ)
‑
Rsinθ≤
×
≤(L
max
+h)sin(θ+ψ)
‑
Rsinθ
···1[0020][数学式2][0021](L
min
+h)cos(θ+ψ)
‑
Rcosθ≤Z≤(L
max
+h)cos(e+ψ)
‑
Rcosθ
···2[0022]其中，X射线的入射角度Ψ在相对于通过测定部位及圆角中心的假想直线向上述轴部侧倾斜时为正，在向上述凸缘部侧倾斜时为负，在Ψ≥0的情况下，X射线的照射距离L满足下述式3，在Ψ＜0的情况下，X射线的照射距离L满足下述式4。
[0023][数学式3][0024][0025][数学式4][0026][0027]该测定系统通过在满足上述式1及上述式2的范围内对上述衍射X射线测定装置进行定位，能够容易地抑制上述轴部及上述凸缘部与上述衍射X射线测定装置的接触。
[0028]也可以是，上述控制部在Ψ≥0的情况下，基于下述式5对基于上述移动机构的移动及基于上述旋转机构的旋转进行控制，在Ψ＜0的情况下，基于下述式6对基于上述移动机构的移动及基于上述旋转机构的旋转进行控制。
[0029][数学式5][0030][0031][数学式6][0032][0033]这样，通过上述控制部基于上述式5及上述式6对基于上述移动机构的移动及基于上述旋转机构的旋转进行控制，从而能够在抑制上述轴部及上述凸缘部与上述衍射X射线测定装置的接触的同时，能够容易且可靠地测定上述衍射X射线的强度分布。
[0034]也可以是，上述移动机构具有：第一移动体，其与上述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种测定系统，其能够测定对具有轴部和从该轴部向径向突出的凸缘部且在所述轴部与所述凸缘部的连接部分具有圆角部的金属构造物的所述圆角部照射X射线而得到的衍射X射线的强度分布，其中，所述测定系统具备：衍射X射线测定装置，其具有对所述圆角部照射X射线的照射部；以及定位装置，其将所述衍射X射线测定装置相对于所述圆角部进行定位，所述定位装置具有：移动机构，其使所述衍射X射线测定装置相对于所述圆角部三维地相对移动；以及旋转机构，其使所述衍射X射线测定装置向所述X射线相对于所述圆角部的入射角度变化的方向旋转。2.根据权利要求1所述的测定系统，其中，所述测定系统还具备控制部，所述控制部以所述衍射X射线测定装置与所述轴部及所述凸缘部不接触的方式对基于所述移动机构的移动及基于所述旋转机构的旋转进行控制。3.根据权利要求2所述的测定系统，其中，所述控制部在能够通过所述衍射X射线测定装置检测衍射X射线的峰值的范围内对基于所述移动机构的移动及基于所述旋转机构的旋转进行控制。4.根据权利要求3所述的测定系统，其中，在将通过圆角中心且与所述轴部的中心轴平行的轴设为X轴、将通过所述圆角中心且与所述凸缘部的突出方向平行的轴设为Z轴、将所述圆角中心的坐标设为(0，0)、将所述衍射X射线测定装置的旋转中心的坐标设为(X，Z)、将基于所述衍射X射线测定装置的X射线的照射距离设为L[mm]、将所述X射线的照射距离的最小值设为L
min
[mm]、将所述X射线的照射距离的最大值设为L
max
[mm]、将圆角角度设为θ[
°
]、将圆角半径设为R[mm]、将X射线的入射角度设为Ψ[
°
]、将X射线的照射方向上的所述衍射X射线测定装置的壳体的所述圆角部侧的端部与所述旋转中心的距离设为h[mm]、将所述壳体的与所述圆角部相邻的一侧的端部的上下宽度设为W[mm]、将布拉格角的余角设为η[
°
]、将所述衍射X射线测定装置的二维检测器的检测区域的上下宽度设为D[mm]、将通过所述圆角中心且与所述凸缘部平行的假想直线与所述凸缘部的间隔设为a[mm]的情况下，满足下述式1及下述式2，[数学式1](L
min
+h)sin(θ+ψ)
‑
Rsinθ≤X≤(L
max
+h)sin(θ+ψ)
‑
Rsinθ
…
1[数学式2](L
min
+h)cos(θ+ψ)
‑
Rcosθ≤Z≤(L
max
+h)cos(θ+ψ)
‑
Rcosθ<...

【专利技术属性】
技术研发人员：足立瞳，松田真理子，矢仓亮太，兜森达彦，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：