檢體M中激發(fā)渦電流。即，該線圈以包圍被檢體的表面特性檢查區(qū) 域的方式相向地卷繞。在此，包圍被檢體的表面特性檢查區(qū)域是指包含以下情況：通過至少 包圍（圍成包起來）表面特性檢查區(qū)域的一部分來在表面特性檢查區(qū)域中激發(fā)渦電流。
[0074] 在此，說明用于對作為被檢體M的具備齒輪部的被檢體、例如對齒輪部進(jìn)行過表 面處理的齒輪G的表面特性進(jìn)行檢查的檢查檢測器23。檢查檢測器23如圖IB所示那樣具 備以覆蓋齒輪G的齒輪部的方式形成的圓筒狀的芯23a以及卷繞于芯23a的外周面的線圈 23b。芯23a由非磁性材料、例如樹脂形成。此外，芯23a的形狀只要能夠?qū)X輪G配置在 內(nèi)側(cè)就不限于圓筒狀。此外，在基準(zhǔn)檢測器22中，能夠不配置被檢體M而配置用于輸出基 準(zhǔn)輸出的基準(zhǔn)檢查體S。
[0075] 本發(fā)明的檢查檢測器23的特征在于高精度地捕捉渦電流的反應(yīng)來評價(jià)表面特 性，因此優(yōu)選以使渦電流在想要檢查表面特性的區(qū)域中流動的方式針對被檢體M進(jìn)行配 置。也就是說，優(yōu)選為以線圈23b的卷繞方向?yàn)榕c想要使渦電流流動的方向相同的方向的 方式進(jìn)行配置。
[0076] 齒輪G通過噴丸處理而在齒輪部形成殘留應(yīng)力層。在對作為被檢體M的齒輪G進(jìn) 行評價(jià)的情況下，優(yōu)選為不只評價(jià)齒頂?shù)谋砻嫣匦?，還評價(jià)齒面和齒根的表面特性。因此， 優(yōu)選以線圈23b的卷繞方向與齒輪G的旋轉(zhuǎn)軸大致正交的方式配置線圈23b。由此，沿旋轉(zhuǎn) 軸的方向產(chǎn)生磁場環(huán)，因此能夠沿齒輪G的旋轉(zhuǎn)方向激發(fā)渦電流，因此不僅能夠評價(jià)齒頂 的表面特性，還能夠評價(jià)齒面和齒根的表面特性。在以往的接觸型的檢測器中，需要與齒的 形狀相應(yīng)地準(zhǔn)備多個種類的檢測器，并且只能夠檢查接觸部附近的表面特性，但是，根據(jù)檢 查檢測器23,能夠通過一個檢測器一次性地檢查大范圍的表面特性。
[0077] 關(guān)于檢查檢測器23,如果線圈23b能夠維持形狀，則也可以不具備芯23a。這樣的 線圈23b例如能夠通過以下方式來形成：在利用固化性的環(huán)氧樹脂等粘接以空芯方式卷繞 的漆包銅線、或者使用具有遇熱而固化的作用的焊接漆包銅線以空芯方式卷繞之后，通過 熱風(fēng)、干燥爐等的熱使其固化。
[0078] 以線圈23b包圍被檢體M的檢查對象面的方式相向地配置檢查檢測器23,當(dāng)由交 流電源10向線圈23b供給規(guī)定頻率的交流電力時(shí)產(chǎn)生交流磁場，在被檢體M的表面激發(fā)出 沿與交流磁場交叉的方向流動的渦電流。由于渦電流根據(jù)殘留應(yīng)力層的電磁特性而發(fā)生變 化，因此從放大器31輸出的輸出波形（電壓波形）的相位和振幅（阻抗）根據(jù)殘留應(yīng)力層 的特性（表面處理狀態(tài)）而發(fā)生變化。能夠根據(jù)該輸出波形的變化檢測表面處理層的電磁 特性來進(jìn)行檢查。
[0079]S卩，通過向線圈23b供給交流電力，由此在線圈23b的內(nèi)側(cè)生成與線圈23b的軸線 平行的方向的交流磁場。該交流磁場被配置于線圈23b的內(nèi)側(cè)，在線圈23b中，在非接觸的 齒輪G的內(nèi)部激發(fā)出與交流磁場的方向正交的方向的渦電流。由此，在齒輪G的內(nèi)部激發(fā) 出齒輪G的旋轉(zhuǎn)方向的渦電流。因此，渦電流在要檢查表面特性的齒輪G的表面特性檢查 區(qū)域（齒輪G的外周面附近）中大量地流動，從而表面特性檢查區(qū)域的表面處理狀態(tài)被較 強(qiáng)地反映于激發(fā)出的渦電流中。通過像這樣以使與要檢查表面特性的面（表面特性檢查區(qū) 域）大致平行的方向的交流磁場產(chǎn)生作用的方式配置被檢體，能夠高靈敏度地檢測表面特 性。換句話說，優(yōu)選在沿著線圈的內(nèi)周面的方向上配置表面特性檢查區(qū)域。
[0080] 另外，在齒輪G的內(nèi)部激發(fā)出的渦電流大致均勻地分布于表面特性檢查區(qū)域（齒 輪G的外周面附近），因此表面特性檢查區(qū)域整體的特性被反映于渦電流，從而能夠正確 地檢測表面特性檢查區(qū)域整體的表面處理狀態(tài)。另外，由于渦電流分布于表面特性檢查區(qū) 域整體，因此能夠防止由于局部地流動較大的渦電流而被檢體的溫度上升從而檢測精度下 降。
[0081] 并且，包圍作為工件的齒輪G，能夠取入更多的渦電流變化，因此能夠減少檢查環(huán) 境的溫度變化的影響。
[0082] 還能夠設(shè)置以在檢查檢測器23的外部且環(huán)繞被檢體M的方式配置的磁屏蔽件 23c。當(dāng)使用磁屏蔽件23c時(shí)，能夠屏蔽外部磁力，因此能夠提高電磁特性的檢測靈敏度，從 而提高與表面處理狀態(tài)對應(yīng)的電磁特性的檢測靈敏度，因此能夠更高精度地評價(jià)被檢體M 的表面處理狀態(tài)。
[0083](來自交流橋電路的輸出）
[0084] 接著，參照圖2的等效電路說明來自被調(diào)整為非平衡狀態(tài)的交流橋電路20的輸 出。用于輸出基準(zhǔn)輸出的例如保證表面處理狀態(tài)良好的基準(zhǔn)檢查體S接近基準(zhǔn)檢測器22， 使要判定表面處理狀態(tài)好壞的被檢體M接近檢查檢測器23。此外，也能夠如后述那樣不使 基準(zhǔn)檢查體S接近基準(zhǔn)檢測器22、即不使用基準(zhǔn)檢查體S來檢查表面特性。下面，對于使 用基準(zhǔn)檢查體S的情況下的輸出進(jìn)行說明，但是在不使用基準(zhǔn)檢查體S的情況下，除了后述 的ia為0的情況以外的內(nèi)容相同，因此省略說明。此外，在后述的表面特性檢查方法中， 對于不使用基準(zhǔn)檢查體S的情況進(jìn)行了說明。
[0085] 在將可變電阻Ra的分配比設(shè)為y的情況下，電阻Rl為RV(l+y)，電阻R2為RAy/ (1+y)。將基準(zhǔn)檢測器22的阻抗設(shè)為Rs+jCOLs，將檢查檢測器23的阻抗設(shè)為RT+jCOLt。另 外，將點(diǎn)A的電位設(shè)為E，將在沒有使各檢查體（基準(zhǔn)檢查體S、被檢體M)接近基準(zhǔn)檢測器 22、檢查檢測器23時(shí)的橋的各邊流動的勵磁電流分別設(shè)為h、i2，由于使各檢查體接近基準(zhǔn) 檢測器22、檢查檢測器23而磁量發(fā)生變化，將與其變化量相應(yīng)地流動的電流分別設(shè)為ia、 。此時(shí)的基準(zhǔn)檢測器22和檢查檢測器23的電位EUE2以及激勵電流L12用下面的 式⑴~⑷表不。
[0086] [數(shù) 1]
[0087] El=Rs+j?Ls)(ia+I1) (I)
[0088] [數(shù) 2]
[0089] E2 = (RT+j?Lt)(i0+i2) (2)
[0094] 向放大器31輸出的電壓為EUE2之差，用下式表示。
[0095] [數(shù) 5]
[0096] E2_E1 = [ { (Rt+jwLt)i0 _ (Rs+jwLs)ia} + { (Rt+j?Lt)i2_ (Rs+jwLs)ij] (5)
[0097] 由式（3)~（5)導(dǎo)出下式。
[0098] [數(shù) 6]
[0105] 成分A由各檢測器成分：(Rs+j?Ls)、（RT+j?Lt)、在各檢查體接近各檢測器時(shí)發(fā)生 變化的電流量a、i0構(gòu)成。ia、i0根據(jù)由各檢查體的磁導(dǎo)率、導(dǎo)電率等電磁特性引起 的穿過檢查體的磁量的不同而大小發(fā)生變化。因此，能夠通過改變從各檢測器產(chǎn)生的影響 磁量的勵磁電流h、i2,來改變ia、i0的大小。另外，依據(jù)式（3)、式（4)，勵磁電流h、i2 根據(jù)可變電阻的分配比y的不同而改變，因此能夠通過調(diào)整可變電阻的分配比y，來改變 成分A的大小。
[0106] 成分B由各檢測器成分：（Rs+j?LS)、（RT+jc〇Lt)、以可變電阻的分配比y分配得 到的電阻的參數(shù)構(gòu)成。因此與成分A同樣地能夠通過調(diào)整可變電阻的分配比y來改變成 分B的大小。
[0107] 當(dāng)將被檢體M配置于規(guī)定的位置而由交流電源10向檢查檢測器23的線圈23b供 給規(guī)定頻率的交流電力時(shí)，在被檢體M的表面激發(fā)出沿與交流磁場交叉的方向流動的渦電 流。由于渦電流根據(jù)殘留應(yīng)力層的電磁特性發(fā)生變化，因此從放大器31輸出的輸出波形 (電壓波形）的相位和振幅（阻抗）根據(jù)殘留應(yīng)力層的特性（表面處理狀態(tài)）發(fā)生變化。 能夠根據(jù)該輸出波形的變化來檢測殘留應(yīng)力層的電磁特性從而進(jìn)行表面處理層的檢查。
[0108] 從橋的放大器31輸出的信號是提取基準(zhǔn)檢測器22和檢查檢測器23的電壓波形 的差面積而得到的信號，由于形成為使檢測器中流動的電流（勵磁電流）固定的電路結(jié)構(gòu)， 因此能夠?qū)⒈惶崛〕龅碾妷盒盘栒J(rèn)作電力信號。另外，向檢測器供給的電力始終是固定的， 從而向被檢體M供給的磁能也能夠設(shè)為固定。
[0109](表面特性檢查方法）
[0110] 接著，參照圖3說明利用表面特性檢查裝置1進(jìn)行的被檢體的表面特性檢查方法。
[0111] 首先，在準(zhǔn)備工序Sl中，準(zhǔn)備表面特性檢查裝置1以及表面處理良好的基準(zhǔn)檢查 體S。同時(shí)，也可以事先準(zhǔn)備未實(shí)施表面處理的檢查體或者表面處理狀態(tài)不良的檢查體、即 參照檢查體。
[0112] 接著，進(jìn)行可變電阻設(shè)定工序S2。在可變電阻設(shè)定工序S2中，首先，從交流電源10 向交流橋電路20供給交流電力。在該狀態(tài)下，調(diào)整可變電阻21的分配比y以使表面特性 檢查裝置1對檢查體的檢測靈敏度變高。即，以不使檢查體接近檢查檢測器23而交流橋電 路20的輸出信號變小的方式調(diào)整可變電阻21的分配比y。通過像這樣事先設(shè)定可變電阻 21，能夠使接近檢查檢測器23的被檢體M的表面處理狀態(tài)不良的情況和表面處理狀態(tài)良好 的情況下的輸出信號的差異大，從而提高檢測精度。具體地說，通過（例如判斷單元36所 具備的）示波器等具有波形顯示功能的顯示裝置監(jiān)視來自交流橋電路20的輸出信號的電 壓振幅、或者來自LPF33的電壓輸出，以使輸出變小的方式調(diào)整分配比y。優(yōu)選的是，以使 輸出取得最小值或極小值（局部平衡點(diǎn)）的方式調(diào)整、設(shè)定可變電阻21的分配比Y。
[0113] 進(jìn)行可變電阻21的分配比Y的調(diào)整，以使差電壓（E2-E1)變小，來使與表面狀態(tài) 的差異相應(yīng)的輸出差增大，從而提高檢查精度。如上述那樣，通過調(diào)整分配比Y來改變成 分A、B，因此能夠根據(jù)基準(zhǔn)檢測器22、檢查檢測器23的阻抗（Rs+jc〇Ls)、（RT+jc〇LT)調(diào)整可 變電阻21的分配比y，使作為來自交流橋電路20的輸出的差電壓（E2-E1)變小。由此能 夠減少基準(zhǔn)檢測器22與檢查檢測器23之間的特性差異，從而能夠盡可能大地提取被檢體 M原本的特性，因此能夠提高檢查精度。
[0114] 在頻率設(shè)定工序S3中，在使基準(zhǔn)檢查體S接近檢查檢測器23的狀態(tài)下，從交流電 源10向交流橋電路20供給交流電力，由頻率調(diào)整器35改變向交流橋電路20供給的交流 電力的頻率，來監(jiān)視來自交流橋電路20的電壓振幅輸出或來自LPF33的電壓輸出。
[0115] 頻率調(diào)整器35向交流電源10輸出控制信號以成為在頻率調(diào)整器35中設(shè)定的初 始頻率fl，頻率fl時(shí)的來自放大器31的輸出電壓Efl被輸入并存儲到頻率調(diào)整器