磁性體評價裝置及其評價方法
【專利摘要】提供一種能夠以更為簡單的結(jié)構(gòu)檢測磁體中產(chǎn)生的渦電流，來評價磁體的磁性體評價裝置。磁性體評價裝置(1)的特征在于，具有：勵磁線圈(12)，其產(chǎn)生相當(dāng)于以下區(qū)域的范圍的大小的交變磁場，該區(qū)域至少包括隔著絕緣物(103)將多個磁片(101)接合而成的磁體(102)中的相鄰的兩個磁片(101)；以及檢測線圈(13)，其用于檢測由于交變磁場而在磁片(101)中產(chǎn)生的渦電流，檢測線圈(13)的線圈直徑比一個磁片(101)在多個磁片(101)的排列方向上的長度小。
【專利說明】磁性體評價裝置及其評價方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于評價永磁體的磁性體評價裝置及其評價方法，詳細(xì)地說，涉及檢測磁體中產(chǎn)生的渦電流來評價永磁體是否合格的磁性體評價裝置及其評價方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為評價磁體的渦電流損耗的裝置，存在如下一種裝置:在被隔熱的樣本室中放入被評價磁體，對該被評價磁體施加磁場并利用安裝于被評價磁體的熱電偶來測定溫度(例如，專利文獻(xiàn)I)。該以往裝置將渦電流損耗捕獲為由該損耗產(chǎn)生的熱，由此來評價磁體。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開平2003-234225號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

_4] 發(fā)明要解決的問題
[0005]在以往的技術(shù)中，為了將渦電流損耗捕獲為由該損耗產(chǎn)生的熱，需要設(shè)置用于阻止周圍的溫度變化的被充分隔熱的樣本室。另外，為了經(jīng)由樣本室使磁場到達(dá)放置在樣本室內(nèi)的磁體，需要大型的磁場產(chǎn)生裝置。
[0006]因此，以往的裝置無法避免裝置整體的大型化，成為裝置成本變高的一個原因。
[0007]因此，本發(fā)明的目的在于提供能夠以更為簡單的結(jié)構(gòu)檢測磁體中產(chǎn)生的渦電流，來評價磁體的磁性體評價裝置以及使用了該裝置的磁性體評價方法。
[0008]用于解決問題的方案
[0009]用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的磁性體評價裝置是針對隔著絕緣物將多個磁片接合而成的磁體(被評價磁體)進(jìn)行評價的裝置。該裝置具備:勵磁線圈，其產(chǎn)生磁場；以及檢測線圈，其用于檢測由于磁場而在被評價磁體的磁片中產(chǎn)生的渦電流。勵磁線圈產(chǎn)生相當(dāng)于以下區(qū)域的范圍大小的磁場，該區(qū)域至少包括被評價磁體中的一個磁片和這個磁片與相鄰的其它磁片之間的絕緣物。檢測線圈的線圈直徑比一個磁片在多個磁片的排列方向上的長度小。
[0010]另外，用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的磁性體評價方法是對隔著絕緣物將多個磁片接合而成的磁體(被評價磁體)進(jìn)行評價的方法。在該方法中使用磁性體評價裝置，該磁性體評價裝置具有:勵磁線圈，其產(chǎn)生相當(dāng)于以下區(qū)域的范圍大小的磁場，該區(qū)域至少包括被評價磁體中的一個磁片和這個磁片與相鄰的其它磁片之間的絕緣物；以及檢測線圈，其線圈直徑比一個磁片在多個磁片的排列方向上的長度小。在該方法中，根據(jù)被評價磁體中產(chǎn)生的渦電流與發(fā)熱量的關(guān)系來預(yù)先求出渦電流量的閾值，對被評價磁體施加由勵磁線圈產(chǎn)生的磁場，在由檢測線圈檢測出的渦電流量超過閾值的情況下判斷為不合格。
[0011]另外，用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的磁性體評價方法是對隔著絕緣物將多個磁片接合而成的磁體(被評價磁體)進(jìn)行評價的方法。在該方法中使用磁性體評價裝置，該磁性體評價裝置具有:勵磁線圈，其產(chǎn)生相當(dāng)于以下區(qū)域的范圍大小的磁場，該區(qū)域至少包括被評價磁體中的一個磁片和這個磁片與相鄰的磁片之間的絕緣物；檢測線圈,其線圈直徑比一個磁片在多個磁片的排列方向上的長度小；以及移動部，其使磁體沿著磁片的排列方向在磁場中連續(xù)地移動。而且，在該方法中，利用移動部使被評價磁體在由勵磁線圈產(chǎn)生的磁場中移動，在由檢測線圈檢測出的渦電流量的變化中存在特異點(diǎn)的情況下判斷為不合格。
[0012]發(fā)明的效果
[0013]設(shè)為勵磁線圈產(chǎn)生相當(dāng)于以下區(qū)域的范圍大小的磁場，該區(qū)域至少包括隔著絕緣物將多個磁片接合而成的磁體(被評價磁體)中的一個磁片和這個磁片與相鄰的其它磁片之間的絕緣物，設(shè)為檢測線圈的線圈直徑比一個磁片在多個磁片的排列方向上的長度小。由此，能夠直接且可靠地僅檢測在被評價磁體中的一個磁片中產(chǎn)生的渦電流。像這樣直接檢測出渦電流，因此不需要被以往那樣的隔熱材料覆蓋的樣本室，能夠使裝置小型化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是用于說明應(yīng)用了本發(fā)明的磁性體評價裝置的結(jié)構(gòu)的圖，(a)是主視圖，(b)是從(a)圖中的箭頭B方向看到的側(cè)視圖，(C)是檢測線圈系統(tǒng)的框圖。
[0015]圖2是用于說明被評價磁體的概要圖。
[0016]圖3是用于說明勵磁線圈與檢測線圈的關(guān)系的俯視圖。
[0017]圖4是表示評價方法的過程的流程圖。
[0018]圖5是用于說明在實(shí)施例1中為了進(jìn)行評價而使用的樣品磁體的說明圖。
[0019]圖6是獲取用大小不同的檢測線圈測量渦電流而得到的值與溫度變化的相關(guān)性的曲線圖。
[0020]圖7是表示在被隔熱材料包圍的容器內(nèi)施加交變磁場后測量出的飽和溫度與由檢測線圈檢測出的電壓的關(guān)系的曲線圖。
[0021]圖8是說明在實(shí)施例3中為了進(jìn)行評價而使用的樣品磁體的說明圖。
[0022]圖9是表示實(shí)施例3的渦電流的測定結(jié)果的曲線圖。
[0023]圖10是設(shè)置有線圈直徑不同的多個檢測線圈時的檢測線圈系統(tǒng)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面，參照所附附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，在附圖的說明中對相同的要素附加相同的附圖標(biāo)記，并省略重復(fù)的說明。另外，為了便于說明，放大了附圖中的各構(gòu)件的大小、比率，與實(shí)際的大小、比率不同。
[0025]圖1是用于說明應(yīng)用了本發(fā)明的磁性體評價裝置的結(jié)構(gòu)的圖，(a)是主視圖，(b)是從(a)圖中的箭頭B方向看到的側(cè)視圖，(C)是檢測線圈系統(tǒng)的框圖。
[0026]該磁性體評價裝置I具有C字形的磁軛11、勵磁線圈12以及檢測線圈13。另外，具有使被評價磁體在磁軛11的C字形的分割部分連續(xù)地移動的輸送機(jī)14。另外，在檢測線圈13的線圈線兩端連接有電壓表31 (參照圖1的(C))。電壓表31的測量值被輸入到用于判斷磁體是否合格的計算機(jī)32 (參照圖1的(c))。計算機(jī)32是判斷部。
[0027]磁軛11用于形成磁路。磁軛11是鐵芯，是由鐵氧體板等層疊而成的材料等，一般也被用作形成磁路的材料。
[0028]勵磁線圈12卷繞在磁軛11上。使高頻電流(交變電流)流經(jīng)該勵磁線圈12，由此通過磁軛11在C字形的分割部分(評價位置15)也產(chǎn)生交變磁場。為了在評價位置15處盡量高效地產(chǎn)生強(qiáng)有力的磁場，勵磁線圈12以不從磁軛11的C字形的分割部分的附近(磁軛11的分割部分)露出的方式進(jìn)行卷繞。
[0029]使被評價磁體貫穿該C字形的分割部分，由此由勵磁線圈12產(chǎn)生的交變磁場的磁通通過被評價磁體。此時在被評價磁體中產(chǎn)生消除交變磁場的方向的渦電流。
[0030]與要評價的磁體的用途相應(yīng)地適當(dāng)設(shè)定施加于勵磁線圈12的高頻電流即可。例如，在對電動汽車、混合動力汽車等的驅(qū)動用馬達(dá)中使用的磁體進(jìn)行評價的情況下，施加與馬達(dá)的最大轉(zhuǎn)數(shù)相當(dāng)?shù)念l率和與該高次諧波相當(dāng)?shù)念l率的高頻電流，由此能夠在接近安裝于馬達(dá)的狀態(tài)下評價磁體的渦電流損耗。
[0031]另一方面，施加于勵磁線圈12的高頻電流的電壓、即所產(chǎn)生的交變磁場的強(qiáng)度只要是能夠在檢測線圈13中檢測渦電流的程度，則無論是什么樣的值均可(詳細(xì)情況后述)。
[0032]在被評價磁體通過評價位置15期間繼續(xù)對勵磁線圈12施加高頻電流。
[0033]檢測線圈13具備用于檢測在被評價磁體中產(chǎn)生的渦電流的至少一個線圈。當(dāng)在被評價磁體中產(chǎn)生渦電流時，由于該渦電流而在檢測線圈13中產(chǎn)生感應(yīng)電流。如果在該檢測線圈13的線圈線兩端預(yù)先安裝電壓表31，則能夠測量檢測線圈13中產(chǎn)生的電壓，該值成為渦電流量。由渦電流產(chǎn)生的損耗(渦電流損耗)為發(fā)熱現(xiàn)象。因此，預(yù)先制作標(biāo)準(zhǔn)曲線并換算流經(jīng)檢測線圈13的渦電流量(電壓值)與發(fā)熱量的關(guān)系，由此能夠根據(jù)渦電流量估計由渦電流損耗導(dǎo)致的發(fā)熱量(詳細(xì)情況后述)。此外，除電壓表以外，例如也可以安裝電流表，來將檢測線圈13中產(chǎn)生的電流檢測為流經(jīng)檢測線圈的電流值。另外，也可以在檢測線圈13上連接同步器，來直接觀察電壓變動波形。
[0034]該檢測線圈13配置為保持有不妨礙被評價磁體的連續(xù)移動的間隙，并與勵磁線圈12同軸配置。
[0035]輸送機(jī)14(移動部)是帶式輸送機(jī)等，載置被評價磁體并連續(xù)地以固定速度進(jìn)行移動，以使被評價磁體通過評價位置15。關(guān)于該帶式輸送機(jī)，至少利用非磁性體且非導(dǎo)電體預(yù)先形成進(jìn)入磁場內(nèi)的部分。這是由于，如果磁性體、導(dǎo)電體進(jìn)入磁場內(nèi)，則它們會擾亂磁場，或者由于它們產(chǎn)生的渦電流而引起測量誤差。因此，作為輸送機(jī)的材質(zhì)，例如優(yōu)選為橡月父、樹脂材料等。
[0036]計算機(jī)32(渦電流量判斷部和渦電流變化判斷部)檢測由在檢測線圈13中產(chǎn)生的電流所引起的電壓，來判斷被評價磁體是否合格。對該判斷方法的詳細(xì)情況后述，但使用了兩種判斷方法。第一判斷方法是，預(yù)先制作表示發(fā)熱量與由檢測線圈13檢測的電壓值的相關(guān)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)曲線，對標(biāo)準(zhǔn)曲線中的電壓值設(shè)定閾值，在超過閾值的情況下判斷為不合格。在該情況下，計算機(jī)32為渦電流量判斷部。第二判斷方法是，根據(jù)是否不存在由渦電流的變化方式導(dǎo)致的明顯的變動，來判斷被評價磁體是否合格。在該情況下，計算機(jī)32為渦電流變化判斷部。
[0037]與普通的計算機(jī)同樣地，計算機(jī)32具備顯示器以能夠顯示判斷結(jié)果。另外，計算機(jī)32也可以具備通信單元，來與工序管理用的主計算機(jī)、用于存儲判斷結(jié)果的服務(wù)器等相連接。
[0038]在此，在本實(shí)施方式中對作為評價對象的被評價磁體進(jìn)行說明。
[0039]圖2是用于說明被評價磁體的概要圖。[0040]如圖2的(a)所示，被評價磁體是將原本為一體的一個永磁體100如圖2的(b)所示那樣分割為多個磁片101，之后再如圖2的(C)所示那樣再次在分割面上進(jìn)行再接合而得到的磁體102。對于接合，是在分割面上涂敷粘接劑進(jìn)行粘接而成為一體。除此以外，還存在以下形式:在將分割面氧化而形成絕緣膜或者夾持絕緣構(gòu)件之后，通過樹脂模制而成為一體。因而，無論在粘接的情況下還是在樹脂模制的情況下，被評價磁體都是隔著絕緣物103將磁片之間進(jìn)行接合而得到的。此外，接合后的磁體102當(dāng)然也是永磁體。
[0041]將這樣的一個永磁體100分割后再次接合而得到的磁體102例如在日本特開2009-33958號公報、日本特開2009-142081號公報中被公開。此外，在本實(shí)施方式中，除了這些公報所記載那樣的、將原本為一個的磁體分割后進(jìn)行接合而得到的磁體以外，還能夠?qū)Ω糁^緣物將獨(dú)立形成的磁片一體化而得到的永磁體進(jìn)行評價。
[0042]基于上述被評價磁體的形態(tài)，對本實(shí)施方式的磁性體評價裝置I的勵磁線圈12與檢測線圈13的關(guān)系進(jìn)行說明。
[0043]圖3是用于說明勵磁線圈與檢測線圈的關(guān)系的俯視圖。
[0044]被評價磁體是如上述那樣將多個磁片101進(jìn)行連接而成為一體的形式，而且在本實(shí)施方式中，針對成為一體的多個磁片101的每一個磁片101檢測渦電流。
[0045]勵磁線圈12只要產(chǎn)生相當(dāng)于以下區(qū)域的范圍大小的交變磁場即可，該區(qū)域至少包括一個磁片和這個磁片與相鄰的磁片之間的絕緣物103。通過設(shè)為這樣大小的勵磁線圈12，如圖3所示，由勵磁線圈12產(chǎn)生的交變磁場會覆蓋要評價的磁片101和與之相鄰的磁片101的一部分區(qū)域。因此，磁軛11的截面(C字形的分割部分的端面)也大于包括相鄰的兩個磁片101的范圍。由此至少使要評價的一個磁片101和與之相鄰的磁片101的一部分進(jìn)入交變磁場中，由于與作為評價對象的磁片101 —起進(jìn)入交變磁場因而對評價對象的磁片101造成影響的相鄰的磁片101的一部分也能夠產(chǎn)生渦電流。
[0046]此外，交變磁場的大小沒有特別的上限，但是如果過大，則勵磁線圈12變大而妨礙裝置的小型化。因此，例如如果設(shè)為產(chǎn)生與包括相鄰的兩個磁片101的區(qū)域相當(dāng)?shù)姆秶笮〉慕蛔兇艌龅某潭?，則能夠可靠地對一個磁片101和與之相鄰的磁片101的一部分施加交變磁場，因此是理想的。作為產(chǎn)生與包括相鄰的兩個磁片101的區(qū)域相當(dāng)?shù)姆秶笮〉慕蛔兇艌鏊璧摹⒏鼮榫唧w的勵磁線圈的大小，優(yōu)選是一個磁片101在磁片排列方向上的長度的2/3?2倍的范圍(如果參照圖5，則勵磁線圈的大小為圖5的(b)的磁片101的長度xl X 2/3?xl X 2的范圍)。這是由于,如果勵磁線圈12的大小小于一個磁片101的長度的2/3，則磁場的大小不夠，如果超過2倍，則裝置大型化而不理想。
[0047]另一方面，使檢測線圈13為如下的大小:僅對要評價的磁片101和與之相鄰的磁片101為正常狀態(tài)下產(chǎn)生的渦電流中的、要評價的磁片101的渦電流進(jìn)行檢測。具體地說，如圖3所示，將檢測線圈13的線圈直徑的大小設(shè)為要評價的一個磁片101在磁片排列方向上的長度以下(如果參照圖5，則檢測線圈13的線圈直徑為圖5的(b)的磁片101的長度xl以下)。
[0048]檢測線圈13以與勵磁線圈12在同一軸上的方式設(shè)置于磁軛11的C字形的分割部分的端面。所謂同一軸上，是指勵磁線圈12在磁片101排列方向上的線圈直徑的中心與檢測線圈13在磁片101的排列方向上的線圈直徑的中心為同一位置。通過將檢測線圈13和勵磁線圈12配置在同一軸上，能夠可靠地檢測在磁片101中產(chǎn)生的渦電流。但是，雖然在同一軸上，但例如只要作為機(jī)械上的配置誤差是線圈線的粗細(xì)程度，則也在允許范圍內(nèi)。另外，當(dāng)制作實(shí)際的裝置時，例如也可以使檢測線圈13的位置相對于勵磁線圈12的位置進(jìn)行移動，從而配置在最能夠檢測渦電流的位置。
[0049]由此，在要評價的磁片101正常且相鄰的磁片101也正常的情況下，能夠僅檢測要評價的磁片101的渦電流。另一方面，在要評價的磁片101或者相鄰的磁片101中的某一個存在異常的情況下，渦電流與正常時的渦電流不同，因此可知在將多個磁片101 —體化而得到的被評價磁體中存在異常。所謂要評價的磁片101或者相鄰的磁片101中的某一個存在異常的情況，是指要評價的磁片101正常而相鄰的磁片101異常的情況、要評價的磁片101異常且相鄰的磁片101也異常的情況等。另外，所謂磁片101異常，例如是指一個磁片101內(nèi)部的裂紋、磁片外周的缺損以及相鄰的磁片之間的接合面處的絕緣不良等。當(dāng)存在這種異常時，在一個磁片101內(nèi)產(chǎn)生的渦電流與另一個磁片101所產(chǎn)生的渦電流不同，或者跨過多個磁片101產(chǎn)生了大的渦電流，由于這個原因而引起大的發(fā)熱等。
[0050]關(guān)于該檢測線圈13，也可以在一個磁軛端面內(nèi)設(shè)置線圈直徑(磁片101相鄰的方向上的大小)不同的多個檢測線圈。由此即使被評價磁體的磁片101的大小發(fā)生變化，也能夠與磁片101的大小相應(yīng)地更換所要使用的檢測線圈13，以立即應(yīng)對。
[0051]圖10是設(shè)置有該線圈直徑不同的多個檢測線圈時的檢測線圈系統(tǒng)的框圖。為了更換所使用的檢測線圈13，例如只要如圖10所示那樣在多個檢測線圈131、132、133與電壓表31之間安裝用于切換連接的開關(guān)135即可。
[0052]接著，說明使用了該磁性體評價裝置I的磁體102的評價方法。圖4是表示評價方法的過程的流程圖。
[0053]首先，操作者使高頻流經(jīng)勵磁線圈12來形成交變磁場。然后，在該狀態(tài)下使輸送機(jī)14進(jìn)行動作，使被評價磁體通過交變磁場、即評價位置15 (SI)。
[0054]操作者一邊使被評價磁體通過一邊利用電壓表31測量檢測線圈13中產(chǎn)生的感應(yīng)電流。電壓表31的值被輸入到計算機(jī)32(S2)。計算機(jī)32根據(jù)所輸入的電壓表31的值來判斷被評價磁體合格與否(S3)。該判斷是根據(jù)檢測線圈的電壓與閾值的比較、電壓變動波形而得出的評價(詳細(xì)情況后述)。在此，如果沒有異常，則認(rèn)為該被評價磁體是合格品
[54]。另一方面，如果存在異常，則認(rèn)為整個該被評價磁體是不合格品(S5)。
[0055]例如能夠通過計算機(jī)32來控制這種評價的流程。即，計算機(jī)32首先使勵磁線圈12和輸送機(jī)14啟動。然后計算機(jī)32取入利用電壓表31測量檢測線圈13中產(chǎn)生的感應(yīng)電流而得到的值，來執(zhí)行合格與否的判斷。此外，也可以由除計算機(jī)32以外的計算機(jī)來控制勵磁線圈12和輸送機(jī)14的啟動、停止等，從而計算機(jī)32僅取入電壓表31的值來進(jìn)行判斷。
[0056]通過這樣，本實(shí)施方式的磁性體評價裝置I能夠連續(xù)地進(jìn)行被評價磁體的評價。
[0057][實(shí)施例]
[0058]實(shí)際生產(chǎn)了實(shí)施方式的渦電流評價裝置，并對分割后進(jìn)行接合而得到的磁體進(jìn)行了評價。
[0059](實(shí)施例1)
[0060]實(shí)施例1對磁片101的大小與檢測線圈13的線圈直徑的關(guān)系進(jìn)行了評價。
[0061]圖5是用于說明在實(shí)施例1為了進(jìn)行評價而使用的樣品磁體的說明圖。[0062]如圖5的(a)所示，樣品I (非分割磁體)是沒有分割的一個永磁體100。關(guān)于大小，如圖示那樣，長度(圖中X)為12.4mm、寬度(圖中y)為21.4mm，厚度為2.35mm。將相同大小、相同特性的永磁體100作為樣品I并預(yù)先準(zhǔn)備多個。
[0063]如圖5的(b)所不,樣品2 (分割再I禹合磁體)是永磁體102,該永磁體102是將與樣品I相同特性、相同大小的磁體分割為兩份，在分割面整面上涂敷粘接劑進(jìn)行粘接并再次接合而得到的。粘接劑為絕緣物103。準(zhǔn)備了多個樣品2。多個樣品2的磁體102的再接合后的整體長度(圖中X)為12.35mm?12.5mm。寬度(圖中y)和厚度與樣品I相同。分割后的磁片101的長度(圖中xl)是6.15mm?6.20mm。之所以再接合后的長度x與樣品I相比發(fā)生變化，是由于在將與樣品I相同形狀的磁體分割后利用粘接劑進(jìn)行粘接，從而延長了粘接劑的涂敷量。
[0064]此外，通過肉眼觀察確認(rèn)了樣品I和2各自的多個磁體中均沒有異常。
[0065]然后，改變檢測線圈13的大小進(jìn)行了渦電流的測量。
[0066]第一檢測線圈是如下的檢測線圈13:由于將分割后的磁片101進(jìn)行接合而導(dǎo)致多個磁片101的排列方向(與圖5中的X相同的方向)上的線圈直徑比一個磁片101的長度大。寬度方向(與圖5中的y相同的方向)比磁體102的寬度小。具體地說，線圈內(nèi)徑的長度為6mm且寬度為18mm,線圈外徑的長度為6.3mm且寬度為18.3mm,線圈線直徑為0.08mm,線圈線匝數(shù)為兩匝。
[0067]第二檢測線圈是如下的檢測線圈13:由于將分割后的磁片101進(jìn)行接合而導(dǎo)致多個磁片101的排列方向(與圖5中的X相同的方向)上的線圈直徑比一個磁片101的長度xl小。寬度方向(與圖5中的y相同的方向)比磁體102的寬度小。具體地說，線圈內(nèi)徑的長度為Imm且寬度為6mm,線圈外徑的長度為2.13mm且寬度為7.13mm,線圈線直徑為
0.08mm,線圈線阻數(shù)為八阻。
[0068]將勵磁線圈12和磁軛11設(shè)為使樣品I和2的磁體整體進(jìn)入由勵磁線圈12產(chǎn)生的交變磁場中的大小。
[0069]圖6是獲取用大小不同的檢測線圈13測量渦電流而得到的值與升溫速度的相關(guān)性的曲線圖?？v軸是由檢測線圈13得到的渦電流測量值(電壓值)，橫軸是升溫速度。將測量渦電流后的樣品另外放入與以往技術(shù)(專利文獻(xiàn)I)同樣地被隔熱材料包圍的容器內(nèi)并施加磁場，利用安裝于磁體102的熱電偶來測量溫度，由此進(jìn)行升溫速度的測量。磁體102通過施加磁場而產(chǎn)生渦電流，當(dāng)溫度上升某種程度后達(dá)到飽和溫度而無法再上升。升溫速度是將從最初的溫度(室溫)到飽和溫度的溫度差除以從施加磁場起至達(dá)到飽和溫度的時間點(diǎn)為止的時間而得到的值。
[0070]在圖6中，三角記號是由第一檢測線圈得到的結(jié)果，圓記號是由第二檢測線圈得到的結(jié)果。
[0071]所產(chǎn)生的渦電流越大，升溫速度越快，如果是渦電流的特性相同的磁體102，則尺寸大的一方產(chǎn)生更多渦電流。因而，在圖6中，作為樣品I組而用圓圍出的部分的升溫速度比作為樣品2組而用圓圍成部分的升溫速度快。
[0072]根據(jù)圖6的結(jié)果，在使用了第一檢測線圈的情況下，不能求出渦電流測量值與升溫速度的相關(guān)性。另一方面，在使用了第二檢測線圈的情況下，存在渦電流測量值與升溫速度的相關(guān)性，與所檢測出的渦電流測量值相應(yīng)地升溫速度存在差異。也就是說，對于樣品1，渦電流的電壓在正側(cè)匯集到升溫速度快的部分。另一方面，樣品2的渦電流的電壓在負(fù)側(cè)匯集到升溫速度慢的部分。
[0073]根據(jù)這些結(jié)果，在第一檢測線圈中，就磁片101的相鄰方向而言，線圈直徑的大小比一個磁片101大，因此在是樣品2之類的進(jìn)行分割再接合而得到的磁體102的情況下，不能分開地測量每個磁片101的渦電流。因此，無論樣品I還是樣品2，均是作為相同傾向的渦電流而測量出的結(jié)果。
[0074]另一方面，就磁片101的相鄰方向而言，第二檢測線圈的線圈直徑的大小比一個磁片101小，因此能夠按分割出的每個磁片101分開地測量渦電流。因而，在樣品I和樣品2中，明確地測量出不同的渦電流的傾向。
[0075]進(jìn)一步改變檢測線圈13的大小并進(jìn)行了測定。檢測線圈內(nèi)徑的長度(分割磁片相鄰的方向)為1mm，寬度為12mm(設(shè)為第三檢測線圈)。檢測線圈內(nèi)徑的長度(分割磁片相鄰的方向)為1mm，寬度為18mm(設(shè)為第四檢測線圈)。關(guān)于線圈線的直徑和匝數(shù)，與第二檢測線圈同樣地，第三和第四檢測線圈的線圈線直徑均為0.08mm，線圈線匝數(shù)均為八匝。在使用了這些第三和第四檢測線圈的情況下，也存在與第二檢測線圈相同的渦電流測量值與升溫速度的相關(guān)性。根據(jù)該結(jié)果可知，如果檢測線圈13的線圈直徑在分割出的磁片101的排列方向上比一個磁片101小，則寬度方向(磁片101不相鄰的方向)的大小為任意大小均可。
[0076](實(shí)施例2)
[0077]與上述樣品2同樣地，以不同的大小準(zhǔn)備了多個分割再接合的形式的樣品。也就是說，以不同的大小準(zhǔn)備了多個分割接合磁體102，該分割接合磁體102是將原本為一個的磁體分割為兩份，并用粘接劑將它們再次接合而得到的。將該樣品作為樣品3。此外，通過肉眼觀察確認(rèn)了樣品3的多個磁體102均不存在異常。
[0078]將該多個樣品3另外放入如以往技術(shù)(專利文獻(xiàn)I)那樣被隔熱材料包圍的容器內(nèi)，并施加交變磁場，利用安裝于磁體102的熱電偶來測量出溫度。此時的交變磁場的強(qiáng)度成為與被評價磁體用于車輛的馬達(dá)時相同的強(qiáng)度和頻率。
[0079]然后，針對與進(jìn)行溫度測定時的樣品相同的樣品3，使用實(shí)施例1的第二檢測線圈、即比樣品3的各磁片101小的檢測線圈13來檢測出由于渦電流而在檢測線圈13中產(chǎn)生的電壓。此外，使勵磁線圈12和磁軛11比一個磁片101大。由此,設(shè)為如下的大小:作為評價對象的磁片101全部進(jìn)入由勵磁線圈12產(chǎn)生的交變磁場中，與作為評價對象的磁片101相鄰的兩側(cè)的磁片101的一部分也進(jìn)入交變磁場。此時的交變磁場的強(qiáng)度是始終為用于評價的強(qiáng)度，因此將該交變磁場的強(qiáng)度設(shè)為如下程度:比被評價磁體用于車輛的馬達(dá)時弱，且在磁片101中產(chǎn)生檢測線圈13能夠檢測的程度的大小的渦電流。
[0080]圖7是表示在被隔熱材料包圍的容器內(nèi)施加交變磁場后測量出的飽和溫度與由檢測線圈檢測出的電壓的關(guān)系的曲線圖?？v軸是飽和溫度，越往上溫度越高。橫軸是一個磁片的渦電流測量值(電壓的絕對值)，越往右電壓的絕對值越高。
[0081]如已經(jīng)說明那樣，磁片101越大，磁片101的大小和渦電流的產(chǎn)生量越大，與此同時發(fā)熱量也越多。因而，磁片101的大小越大，所檢測出的飽和溫度也越大。
[0082]如圖7所示，渦電流量(電壓)越大，飽和溫度越高。根據(jù)該情況，將圖7的曲線用作標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)渦電流的測量值(檢測線圈的電壓)能夠估計由渦電流損耗引起的發(fā)熱量(溫度)。
[0083]如果使用該標(biāo)準(zhǔn)曲線，對實(shí)際使用磁體102時允許的溫度⑴時的渦電流檢測值(電壓)設(shè)置閾值(th)，則能夠在檢測出超過該閾值的渦電流時判斷為不合格。
[0084]這樣，如果預(yù)先獲取由檢測線圈13測量出的渦電流量與發(fā)熱量的相關(guān)關(guān)系來制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，則實(shí)際評價時產(chǎn)生的交變磁場是能夠用檢測線圈13檢測在磁片101中產(chǎn)生的渦電流的程度即可。因此，不需要施加與實(shí)際的使用條件相同程度的大小的磁場。
[0085](實(shí)施例3)
[0086]實(shí)施例3故意制作發(fā)生異常的磁體并測量出渦電流。圖8是說明在實(shí)施例3中為了進(jìn)行評價而使用的樣品磁體的說明圖。
[0087]如圖8的(a)所示，樣品4是磁體102，該磁體102是將原本為一個的永磁體分割為多個磁片101，并利用粘接劑將分割面進(jìn)行粘接而得到的。粘接劑為絕緣物103。而且，通過局部未涂敷用于將多個磁片101相連接的粘接劑，來制出一處絕緣被破壞的部分(絕緣破壞部分113)。
[0088]關(guān)于樣品5,如圖8的(b)所不,將原本為一個的永磁體分割為多個磁片101,使其中一個磁片121的外周缺失一部分來制作出缺損部分122。之后，與另一個磁片101相粘接。在粘接部不存在絕緣破壞。
[0089]關(guān)于評價，與實(shí)施例1的第二檢測線圈同樣地，使用比各樣品內(nèi)的一個磁片101小的檢測線圈13對由于渦電流而在檢測線圈13中產(chǎn)生的電壓進(jìn)行了測量。此外，使勵磁線圈12和磁軛11比一個磁片101大。由此,設(shè)為如下的大小:作為評價對象的磁片101全部進(jìn)入由勵磁線圈12產(chǎn)生的交變磁場中，與作為評價對象的磁片101相鄰的兩側(cè)的磁片101的一部分也進(jìn)入交變磁場。
[0090]然后，使各樣品相對于磁性體評價裝置I的評價位置15沿將多個磁片101接合的方向連續(xù)地移動，并測定出檢測線圈13的電壓值。
[0091]圖9是表示實(shí)施例3的渦電流的測定結(jié)果的曲線圖。
[0092]樣品4的評價結(jié)果在圖9的(a)中示出。使樣品4連續(xù)地移動，因此當(dāng)連續(xù)地測量檢測線圈13的電壓時，測量出的電壓值為變動的曲線。這是由于，使樣品4連續(xù)地移動，因此所檢測出的渦電流變強(qiáng)或者變?nèi)?。而且各波的振幅幾乎相同，但存在隨著一部分的振幅變大而使電壓變大的部分。該振幅和電壓值變大的部分與樣品4的絕緣破壞部分113的
位置一致。
[0093]樣品5的評價結(jié)果在圖9的(b)中示出。對于在樣品5，檢測線圈13的電壓也為變動的曲線。這是由于，與樣品4同樣地使樣品5連續(xù)地移動，因此所檢測出的渦電流變強(qiáng)或者變?nèi)?。而且，各波的振幅幾乎相同，但存在局部的電壓變小的部分。該電壓變小的部分與制作出樣品5的缺損部分122的磁片121的位置一致。
[0094]此外，無論樣品4還是樣品5，樣品的移動速度均相同，圖9的(a)和(b)的曲線的周期(每單位時間的波峰(或者波谷)的數(shù)量)根據(jù)移動速度的不同而存在差異。如果移動速度快，則圖9的(a)和(b)的周期變短(每單位時間的波峰(或者波谷)的數(shù)量變多)。另一方面，如果移動速度變慢，則圖9的(a)和(b)的周期變長(每單位時間的波峰(或者波谷)的數(shù)量變少)。
[0095]實(shí)際的判斷評價由計算機(jī)32進(jìn)行。因此，能夠使被評價磁體進(jìn)行移動的移動速度加快至如下的速度:由于在磁片101中產(chǎn)生的渦電流使感應(yīng)電流流經(jīng)檢測線圈13，并能夠由計算機(jī)32識別該電壓的變動。當(dāng)然，還能夠通過由人進(jìn)行觀察來判斷該電壓變動的波形。在該情況下，使被評價磁體進(jìn)行移動的移動速度需要加快至人能夠?qū)⑺鶛z測出的電壓變動識別為波形的程度。
[0096]根據(jù)該實(shí)施例3的結(jié)果可知，一邊使被評價磁體連續(xù)地移動一邊檢測渦電流，在此時的電壓變化的波形中存在特異點(diǎn)、即振幅發(fā)生大的變動或者所檢測出的電壓值與其它波峰、波谷的電壓值相比發(fā)生大的變動的情況下，存在異常。
[0097]根據(jù)以上說明的實(shí)施例1?3的結(jié)果能夠如下面那樣進(jìn)行分割接合磁體的評價。
[0098]第一，就將作為被評價磁體的分割接合磁體的各磁片101進(jìn)行接合的方向而言，檢測線圈13的線圈直徑比磁片101小。也就是說，將檢測線圈13的大小設(shè)為僅檢測來自一個磁片101的渦電流而不檢測來自與之相鄰的磁片101的渦電流的大小(參照實(shí)施例1)。
[0099]第二，根據(jù)由檢測線圈13檢測出的渦電流量(電壓值)與發(fā)熱量(飽和溫度)的關(guān)系預(yù)先求出標(biāo)準(zhǔn)曲線。然后，對由檢測線圈13檢測出的渦電流量設(shè)定根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求出的閾值，在超過該閾值的情況下認(rèn)為不合格(參照實(shí)施例2)。將該方法稱為第一判斷方法。
[0100]第三，在一邊使被評價磁體連續(xù)地移動一邊利用檢測線圈13進(jìn)行檢測而得到的渦電流量(電壓值)的變化的波形中存在特異點(diǎn)的情況下，認(rèn)為不合格(參照實(shí)施例3)。將該方法稱為第二判斷方法。此外，關(guān)于評價時的特異點(diǎn)，例如將基于大量樣品而得到的評價結(jié)果進(jìn)行匯總，并以統(tǒng)計學(xué)的方式將振幅、電壓值與另一個波形進(jìn)行比較，來決定在發(fā)生了百分之幾的變化的情況下才認(rèn)為異常。
[0101]根據(jù)以上說明的實(shí)施方式和實(shí)施例發(fā)揮以下效果。
[0102](I)在對隔著絕緣物103將多個磁片101接合而成的磁體102進(jìn)行評價時，利用勵磁線圈12產(chǎn)生相當(dāng)于以下區(qū)域的范圍大小的交變磁場，該區(qū)域至少包括一個磁片101和這個磁片101與相鄰的磁片101之間的絕緣物。而且，作為用于檢測由于該交變磁場而在磁片101中產(chǎn)生的渦電流的檢測線圈13，設(shè)為線圈直徑比一個磁片101在多個磁片101的排列方向上的長度小。由此，能夠直接且可靠地僅檢測在隔著絕緣物103將多個磁片101接合而成的磁體102中的一個磁片101中產(chǎn)生的渦電流。因而直接檢測出渦電流，因此不需要被以往那樣的隔熱材料覆蓋的樣本室，能夠使裝置小型化。因此能夠降低裝置成本。
[0103]另外，使檢測線圈13比一個磁片101小，從而即使隔著絕緣物103將多個磁片101進(jìn)行接合，也能夠可靠地檢測在一個一個磁片中產(chǎn)生的渦電流。因而，能夠檢測由磁片間的絕緣物的缺損引起絕緣破壞所導(dǎo)致的不合格、由一個一個磁片101中存在的缺損、裂紋(內(nèi)部損傷)等導(dǎo)致的不合格。
[0104](2)預(yù)先制作表示由檢測線圈13檢測出的渦電流量(電壓)與發(fā)熱量(飽和溫度)的相關(guān)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)曲線，預(yù)先求出飽和溫度不合格時的渦電流量的閾值。然后，在所檢測出的渦電流量超過該閾值的情況下判斷為不合格。因此，即使所產(chǎn)生的渦電流自身小，也能夠估計由該渦電流產(chǎn)生的發(fā)熱量。因而，不需要對被評價磁體施加與實(shí)際使用的狀態(tài)相同的強(qiáng)交變磁場，因此能夠使勵磁線圈12變小，有助于裝置的小型化。另外，所謂能夠減弱交變磁場，是指由勵磁線圈12產(chǎn)生的磁場弱。因而，將周邊裝置從磁場屏蔽也變得容易，還能夠降低包括周邊裝置在內(nèi)的評價工序所使用的整個裝置成本。
[0105](3) 一邊使被評價磁體連續(xù)地移動一邊施加交變磁場，利用檢測線圈13來檢測此時產(chǎn)生的渦電流。而且，在從所檢測出的渦電流量(電壓)的波形發(fā)現(xiàn)存在特異點(diǎn)的情況下，將該磁體102判斷為不合格。由此能夠一邊使被評價磁體連續(xù)地移動一邊進(jìn)行評價。因此與如以往技術(shù)那樣將一個一個被評價磁體放入被隔熱的樣本室內(nèi)來進(jìn)行評價的情況下相比，不需要將被評價磁體放入或從樣本室內(nèi)拿出的時間，因此能夠明顯縮短評價所花費(fèi)的時間。另外，在從檢測出的渦電流量(電壓)的波形發(fā)現(xiàn)特異點(diǎn)之后判斷為不合格，因此不需要對被評價磁體施加與實(shí)際使用狀態(tài)相同的強(qiáng)交變磁場，能夠使勵磁線圈小型化，因此能夠使裝置小型化。另外，所謂能夠減弱交變磁場，是指由勵磁線圈12產(chǎn)生的磁場弱。因而將周邊裝置從磁場屏蔽也變得容易，還能夠降低包括周邊裝置在內(nèi)的評價工序所使用的整個裝置成本。
[0106](4)作為檢測線圈13，具有在多個磁片101的排列方向上的線圈直徑不同的多個線圈，從而設(shè)為與成為評價對象的磁片101的多個磁片101的排列方向的長度相應(yīng)地選擇該多個線圈中的某一個并進(jìn)行切換。因此即使成為評價對象的磁片101的多個磁片101的排列方向的長度不同，也能夠通過簡單的切換操作來利用最佳的線圈直徑的檢測線圈13檢測渦電流。
[0107](5)預(yù)先制作表示由檢測線圈13檢測出的渦電流量(電壓)與發(fā)熱量(飽和溫度)的相關(guān)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)曲線，預(yù)先求出飽和溫度不合格時的渦電流量的閾值。而且，在所檢測出的渦電流量超過該閾值的情況下判斷為不合格。因此，即使所產(chǎn)生的渦電流自身小，也能夠估計由該渦電流產(chǎn)生的發(fā)熱量。因而，不需要對被評價磁體施加與實(shí)際使用的狀態(tài)相同的強(qiáng)交變磁場，能夠使裝置小型化。另外，所謂能夠減弱交變磁場，是指由勵磁線圈12產(chǎn)生的磁場弱。因而將周邊裝置從磁場屏蔽也變得容易，還能夠降低包括周邊裝置在內(nèi)的評價工序所使用的整個裝置成本。
[0108](6)使被評價磁體在由勵磁線圈12產(chǎn)生的交變磁場中連續(xù)地移動，設(shè)為在由檢測線圈13檢測出的渦電流量的變化中存在特異點(diǎn)的情況下判斷為不合格。因此，不需要在評價磁體102時保留磁體102，能夠縮短評價時間。另外，在從所檢測出的渦電流量(電壓)的波形發(fā)現(xiàn)特異點(diǎn)之后判斷為不合格，因此不需要對被評價磁體施加與實(shí)際使用的狀態(tài)相同的強(qiáng)交變磁場，能夠使裝置小型化。另外，所謂能夠減弱交變磁場，是指由勵磁線圈12產(chǎn)生的磁場弱。因而將周邊裝置從磁場屏蔽也變得容易，還能夠降低包括周邊裝置在內(nèi)的評價工序所使用的整個裝置成本。
[0109]本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式。
[0110]例如也可以在使被評價磁體通過輸送機(jī)14的終端、即評價位置15之后，設(shè)置分為合格品和不合格品進(jìn)行輸送的路徑。然后，根據(jù)計算機(jī)32的指示來變更輸送機(jī)14的搬送目的地，使得如果被評價磁體判斷為合格品則向合格品路徑進(jìn)行輸送，如果判斷為不合格品則向不合格品路徑進(jìn)行輸送。通過這樣，從向評價位置15放入被評價磁體至合格與否的判斷、進(jìn)而基于其判斷結(jié)果進(jìn)行的挑選為止，都能夠?qū)崿F(xiàn)在線自動化。
[0111]另外，在實(shí)施方式中，對根據(jù)閾值來判斷渦電流量的第一判斷方法和使磁體連續(xù)地移動并根據(jù)渦電流量的變化進(jìn)行判斷的第二判斷方法進(jìn)行了說明。但關(guān)于這些判斷方法，既可以使被評價磁體連續(xù)地移動并使用兩種判斷方法進(jìn)行判斷，也可以僅使用某一種判斷方法進(jìn)行判斷。例如，如果使用兩種判斷方法進(jìn)行判斷，則判斷精度進(jìn)一步提高。另外，即使僅利用第一方法，也能夠判斷發(fā)生由渦電流損耗導(dǎo)致的異常發(fā)熱現(xiàn)象的可能性。另外，即使僅利用第二判斷方法，也能夠?qū)σ粋€一個的磁片的缺損、內(nèi)部損傷進(jìn)行判斷的同時，進(jìn)行絕緣破壞的判斷。
[0112]此外，在僅利用第一判斷方法的情況下，既可以使被評價磁體連續(xù)地移動并進(jìn)行判斷，也可以在每當(dāng)磁片到達(dá)評價位置15時使磁片暫時停止來進(jìn)行評價。在一邊移動一邊判斷時，在發(fā)生變動的波形的絕對值超過預(yù)定的閾值的情況下判斷為不合格。在暫時停止來進(jìn)行判斷時，在此時檢測出的渦電流量超過閾值的情況下判斷為不合格即可。
[0113]除此以外，本發(fā)明能夠基于專利權(quán)利要求書所記載的結(jié)構(gòu)進(jìn)行各種變更，這些變更也屬于本發(fā)明的范疇。
[0114]并且，本申請主張2011年11月7日申請的日本專利申請編號為2011-243611號的優(yōu)先權(quán)，通過參照而將這些公開內(nèi)容整體編入本發(fā)明。
[0115]附圖標(biāo)記說明
[0116]1:磁性體評價裝置；11:磁軛；12:勵磁線圈；13:檢測線圈；14:輸送機(jī)；15:評價位置；31:電壓表；32:計算機(jī)；100:永磁體；101:磁片；102:磁體。
【權(quán)利要求】
1.一種磁性體評價裝置，其特征在于，具有: 勵磁線圈，其產(chǎn)生相當(dāng)于以下區(qū)域的范圍大小的磁場，該區(qū)域至少包括隔著絕緣物將多個磁片接合而成的磁體中的一個磁片和這個磁片與相鄰的其它磁片之間的絕緣物；以及 檢測線圈，其線圈直徑比一個上述磁片在上述磁片的排列方向上的長度小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性體評價裝置，其特征在于， 還具有渦電流量判斷部，該渦電流量判斷部在由上述檢測線圈檢測出的渦電流量超過根據(jù)上述磁體中產(chǎn)生的渦電流與發(fā)熱量的關(guān)系預(yù)先求出的渦電流量的閾值的情況下判斷為不合格。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁性體評價裝置，其特征在于，還具有: 移動部，其使上述磁體沿上述磁片的排列方向在上述磁場中連續(xù)地移動；以及 渦電流變化判斷部，其在一邊由上述移動部使上述磁體移動一邊由上述檢測線圈檢測出的渦電流量的變化存在特異點(diǎn)的情況下，判斷為不合格。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任一項所述的磁性體評價裝置，其特征在于， 上述檢測線圈具有在上述多個磁片的排列方向上的線圈直徑不同的多個線圈，與成為評價對象的上述磁片在上述多個磁片的排列方向上的長度相應(yīng)地切換上述多個線圈來使用。
5.一種磁性體評價方法，使用磁性體評價裝置來評價磁體，該磁性體評價裝置具有:勵磁線圈，其產(chǎn)生相當(dāng)于以下區(qū)域的范圍大小的磁場，該區(qū)域至少包括隔著絕緣物將多個磁片接合而成的上述磁體中的一個磁片和這個磁片與相鄰的其它磁片之間的絕緣物；以及檢測線圈，其線圈直徑比一個上述磁片在上述磁片的排列方向上的長度小，該磁性體評價方法的特征在于，包括以下步驟: 根據(jù)上述磁體中產(chǎn)生的渦電流與發(fā)熱量的關(guān)系預(yù)先求出渦電流量的閾值；以及 對上述磁體施加由上述勵磁線圈產(chǎn)生的磁場，在由上述檢測線圈檢測出的渦電流量超過上述閾值的情況下判斷為不合格。
6.一種磁性體評價方法，使用磁性體評價裝置來評價磁體，該磁性體評價裝置具有:勵磁線圈，其產(chǎn)生相當(dāng)于以下區(qū)域的范圍大小的磁場，該區(qū)域至少包括隔著絕緣物將多個磁片接合而成的上述磁體中的一個磁片和這個磁片與相鄰的其它磁片之間的絕緣物；檢測線圈，其線圈直徑比一個上述磁片在上述磁片的排列方向上的長度??；以及移動部，其使上述磁體沿上述磁片的排列方向在上述磁場中連續(xù)地移動，該磁性體評價方法的特征在于， 由上述移動部使上述磁體在由上述勵磁線圈產(chǎn)生的磁場中移動，在由上述檢測線圈檢測出的渦電流量的變化存在特異點(diǎn)的情況下判斷為不合格。
【文檔編號】G01N27/72GK103930775SQ201280054340
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月7日
【發(fā)明者】駒井正, 鈴木裕, 吉田清, 室田浩平, 石黑國朋, 小池泰久, 茂木秀夫 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社