JPH0342562A - 材質判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱起電力を測定することにより、金属材料の
材質を判別する材質判別装置に関する。

〔従来の技術〕

金属材質を判別する必要例は多く、その方法としては、
成分分析以外にグラインダによる火花判別、電気抵抗率
の違いによる判別、透磁率等磁気特性による判別、熱起
電力による判別等の方法が一般的であり、目的により使
い分けされている。

このうち、熱起電力による判別方法は、比較的装置が簡
単な上、被検材料に傷を付けない、特別な技術、訓練が
不要である等の利点がある。

熱起電力方式の基本原理は、一方の例えば高温（一般的
には、５０〜３００℃）側の接触子と他方の接触子を被
判別材に接触させた時に生じる熱起電力値により、材料
を判別するものである。この熱起電力の値は、両接触子
間の温度差により大きく変化する。したがって、一般に
は高温側を一定の温度に制御することが、判別精度上重
要である。これら熱起電力方式の材質判別装置等に関し
、（イ）特開昭４９−８４２９７号、（ロ）特開昭５５
−１１６２５４号および（ハ）実開昭５９−２０１４９
号等があるが、このうち（イ）はサーミスタを使用して
周接触子の温度制御を行なうことにより、その温度制御
精度を向上するとするものである。

しかし、例えば高温側を高精度に温度制御しても、被判
別材に接触した瞬間に温度が低下し、該温度を回復する
には長時間を要する。また複数回連続して、判別動作す
る場合、温度ハンチングを生じ、一定の温度に制御すこ
とは困難である。その対策として、熱容量を大きくする
という方法が考えられるが、構造的に大がかりのものと
なり、実用的ではない。また、従来の装置では接触子を
被判別材に接した瞬間の急速に変化する熱起電力値の目
視読み取りに際し、個人誤差が生じるという問題があっ
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、熱起電力を利用した材質判別装置において、
従来困難とされていた温度の制御バラツキおよび連続し
て被判別材を測定した場合のハンチング、そして人によ
る読取り等の誤差ををなくした装置を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、被検材の表面に互いに異なる温度の一対の接
触子を接触して該雨後触子間に生ずる熱起電力を測定し
て前記被検材の材質を判別する材質判別装置において、
一方の接触子の先端部の温度を変化させ、該温度が所定
温度を通過する瞬間の前記熱起電力を記憶保持すること
を特徴とする材質判別装置である。

〔作用〕

先ず、本発明の材質判別装置は例えば高温側の接触子が
被判別材に接触した瞬間から、該接触子の先端部の温度
および熱電力値を監視し、先端部温度がある測定温度に
達した瞬間の熱起電力値を記憶し表示するので、高温側
接触子の温度変化制御バラツキおよび連続して被測定物
を測定した場合の温度のハンチング、人の読み取り誤差
等の問題を解消することができ、結果として高精度の判
別が可能となる。

この原理を図で説明する。

第１図は、高温側の接触子の温度Ａの変化と熱起電力値
Ｂの変化を表わす図である。先ず、判定の準備として高
温側の接触子のヒータに通電し、それが所定温度に保持
された後、該接触子を被判定材に接触する。それと同時
に該接触子の温度は一旦低下した後ハンチングを始める
。接触開始後、測定温度に達しているのは、１〜６の各
点であり、１の点は被判定物に接触した瞬間であり、熱
起電力値も不安定なので除外するが、２〜６の各点の瞬
間の熱起電力値は、はぼ同一の値である。したがって、
そのいずれかの−点または二点以上の平均の熱起電力値
を記憶し表示することにより、高精度の判別が可能とな
る。

また、図には示さないが、高温側接触子を、その測定温
度より高く加熱した状態で被判定材に接触し、その後接
触子温度が測定温度を通過する瞬間の熱起電力値を記憶
保持するものであってもよい。

以上は、高温側接触子を加熱する一般的なものであるが
、原理的には低温側接触子の温度を冷却するものでもよ
い。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面によって説明する。

第２図は、本発明の１実施例の概略図である。

被判定金属ｌに、高温側接触子２および低温側接触子３
を接触させる。高温側接触子２は、ヒータ５により加熱
されており、温度センサ４からの温度信号をフィードバ
ックして温度制御装置６により、一定温度を目標にして
制御されている。高温側接触子２と低温側接触子３との
間に誘起される熱起電力は、記憶機能付デジタル表示増
幅部９で測定表示される。すなわち、測定スタート指令
１０が出されたのちに一旦測定温度に達した後再び測定
温度になったことが、温度制御装置６より発生される測
定温度到達信号１１によりデジタル表示増幅部９に伝達
され、該増幅部９はその瞬間の熱起電力値を直接または
平均値算出等の処理を行い、その結果を記憶し、その値
を、デジタル表示部７に表示する。なお、記憶が完了し
たことは。

記憶完了表示燈８によって表わされるようになっている
。

第３図は、第２図のシステムの制御系および測定温度制
御をさらに高精度化する場合を示している。高温側接触
子２の内部に加熱用ヒータ５の制御用の温度センサ４と
は別に高温側接触子２の先端温度測定用の温度センサ１
５を持つ。これにより高温側接触子２の温度制御は、温
度センサ４の信号に補正用として温度センサ１５の信号
を使用することができより高精度となる。また測定温度
通過の瞬間の感知を接触子の先端近くにある温度センサ
１５で行うことにより、より正確となる。

また、低温側接触子３の先端部分にも、温度センサ１６
を取り付け、測定温度の管理値を温度センサ５と温度セ
ンサ６との差とすることにより周辺の温度および被測定
金属１の温度の影響を減少することができる。

また、測定表示系の精度を向上させる手段として、第２
図の記憶機能付デジタル表示増幅部に、測定温度に対し
て上昇時の値もしくは、下降時の値を選択して表示する
機能を持たせた。これは、第１図の１．３．５もしくは
２，４．６の時の値をそれぞれ選択できることであり、
状況により使い分けることにより、より精度の高い測定
が可能となる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の判別装置によれば、従来の
熱起電力方式の材質判別装置で問題であった温良の制御
バラツキおよび連続して測定した場合のハンチング、そ
して人による読取り等の誤差をなくすことが可能となり
、材種の判定はもちろん、組織の判別までも可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の詳細な説明する図で、高温側の接触
子の温度変化と熱起電力値の変化を表わす図、第２図は
、本発明の一実施例の概略図、第３図は第２図の温度制
御系および測定温度管理をさらに高′ｌＩ！度化する場
合の図である。 Ａ：高温側の接触子の温度、Ｂ：熱起電力、１：被判定
金属、２：高温側接触子、３：低温側接触子、４：温度
センサ、５：ヒータ、６：温度制御装置、７：デジタル
表示部、８：記憶完了表示燈、９：記憶機能付デジタル
表示増幅部、ｌＯ：測定スタート信号、１１：測定温度
到達信号、１５゜６、 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　被検材の表面に互いに異なる温度の一対の接触子を
   接触して該両接触子間に生ずる熱起電力を測定して前記
   被検材の材質を判別する材質判別装置において、一方の
   接触子の先端部の温度を変化させ、該温度が所定温度を
   通過する瞬間の前記熱起電力を記憶保持することを特徴
   とする材質判別装置。