Field X-ray instrument 可搬 型 X 線 応力測 定装置 世界最小*の可搬 型 応 力測定装置 コンパクトデザイン 短時間測定 タッチ対応 PCとの Wi-Fi 通信 2-D detectors Debye-Scherrer diffraction ring ヘッドユニット部のサイズは114（ W ）x 新開発の半 導体 2 次 元 検出器と、単一 24 8（D）x 111 （H）mm、重 量 3kg の 入 射によって得られる１つのデバイ環を 筒 内 部が 測 定できるように設 計されて り、 短 時 間 測 定 が 可 能 に なりました。 小型軽 量デ ザイン。内径 20 0 mm の円 います。 1 装置は付属のタッチ対応 P C からW i - Fi 接 続を用いて遠隔操 作できます。 利 用した 応 力解 析 法を用いることによ 一 般 的 な 試 料 で の 測 定 時 間 は 60 秒 です。 ＊ 2014 年12月現在 試 料位置調整や測定も簡単・安心 試料観察用 CCDカメラと レーザーマーカー σ11 ワンタッチで測定から解析まで 測 定 箇 所はヘッドユニット部に 内 蔵された CCD カメラで撮 影 され 、タッチ対応 P C 上に表 示 σ22 されます。また、ヘッドユニッ ト部に内蔵されたレーザーマー カ ー が X 線 照 射 位 置 を 示 し、 暗 所での測 定時には白色 L ED が 測 定 部を照らすので、観 察や試 料 位 置 調 整 が 容 易です。 測定箇所の画 像は測定・解 析データと共に保 存され 、レポー トに添付されます。 測 定 条 件 の設 定はシンプルで 簡 単です。通常の 測 定では、 あらかじめプリセットされた測定条 件、物性パラメーターを 用いて、ワンタッチで測定から解 析まで行えます。 ヤング率 、ポアソン比 、Bragg 角などの物性 パラメーターは ソフトウェアにプリセットされています。解 析時のオプション として、応 力状 態モデル、L PA 補 正、波 長 成 分 補 正、バッ クグランド補正方法などが選 択できます。 万全の安全 保安機能 サンプル 傾いていると X線を照射しません サンプル 距離が変わると X線を照射しません センサーを用いたアライメント調整 Smar tSite RS は、どこに持ち運 んでも安 心して使 用でき るように設 計されています。3 軸 加 速 度センサーでヘッドユ ニットの姿 勢 を、レーザー 変 位 計でカメラ長を常に監 視し ているので、決められた条 件を満たさなければ X 線は照 射 試 料と検出器間の距 離（カメラ長）やX 線 入 射 角度は、レー ザー変 位 計 や3 軸 加 速 度センサーを用いて計 測され 、タッ できないようになっています。また、測定中に制限 範囲を超 えた場 合には、X 線の照射を直ちに中止します。 チ 対 応 P C 上に 表 示されます。画 面に 表 示されるガイドに 従えば、簡単にアライメント調 整ができます。 2 アプリケーション例 ショットピーニング処 理された鉄 鋼材料表面の残留応力評 価 ショットピーニング処 理によって材 料 表 面には大きな圧 縮 残 留応力が付与され ま す。CCD カメラとレ ー ザ ーマーカー LED を 使 用して、測 定 位 置 調 整を行 います （ 図1） 。測 定・解 析 にはプリセットされ X-ray た測 定 条 件・材 料 パラメーターが 使 用 されます。2 次 元 検 出 器 で 測 定された Laser α- Fe 211 回折のデバイ環（図 2）は 6 0 図 2 2 次 元 検 出 器によって測 定された α- F e 211 回 折のデバイ環 図1 ヘッドユニット部と試 料 の配 置 X-ray 秒の照射時間で得られたものです。得ら れた１つのデバイ環 から各応力値を算出 するとともに、主 応 力σ1とσ2 が 算 出 Z され 、CCD 試 料 画 像と重ねて 3 次 元 表 示され ます（ 図 3）。測 定 結 果（ 図 4）で は残 留応力σ11とせん断応力σ12はそ Y れぞれ -1512 .1、-10 6. 2 MPaでした。 σ2 σ1 X 図 3 C C D 試 料 画 像と重 ねて 3 次 元 表 示された 主 応 力σ1，σ 2 図 4 残 留応 力測 定 結 果 用途および応用分野 応力評 価の対 象となる主な用途や応用分野です。 コンパクトデザインの装置なので、さまざまな試 料形 状に対応できます。 トレーサビリティ 機械校正試 料 測定のトレーサ 板・バルク・ばね・ギア・パイプなどの試 料を切断することなく、測定できます。 ビリティを確 保 試 料タイプ・応 用分 野 例 するため、機 械 校 正 用の試 料 ショットピーニング ● ● 多段ショットピーニング ● 高 硬 度ショットピーニング ● 微 粉ショットピーニング 温 間ショットピーニング ● ストレスショットピーニング 塑 性 加工 ● 鍛 造 ● 押出し ● 圧 延 ● 引抜き ● 切削 ● プレス 一般熱処理 ● 焼 入れ ● 焼 鈍 溶 接 研 削 ，研磨 表 面改 質 プラント・インフラのメンテナンス が付属していま す。機 械 校 正試 料には、粉末 鉄 鋼材料、 バルク鉄 鋼 材料、蛍 光 粉末の 3 つが含 まれます。 粉末 鉄 鋼材料はゼロ応力を、バルク鉄 鋼材料はあらかじめ付与された約 -100 〜 -200 MPa の 残 留応 力の絶 対 値を、 蛍 光 粉末は X 線 照射位置とX 線 照射 径 サイズを確 認するために用いられます。 3 残留オーステナイトアタッチメント PSD アタッチメント P SDアタッチメントは、残留オーステナイト定量 測定専用の検 出 器で、ヘッドユニットの先 端 部に取り付ける構 造になってい ます。ヘッドユニットに搭載されている半 導体 2 次 元 検出器で α - Fe211 回 折を測 定し、P SD アタッチメントでγ - Fe220 回折を測定し、それらの積 分 強 度 比から残 留オーステナイト の 体 積 分 率を算出します。また、α相、γ相の各 回 折線を同 時に測定できます。 残留オーステナイト測定例 測定前 測定後 高 炭 素 鋼 の 焼 入 れ 等 で 生 成 する 残 留 オーステナイトは、鋼の 機 械 的 性 質に 大きな影 響を及ぼ すため、材料に存 在 する残 留オーステナイトの 体 積 分 率を 定 量 的に評 価 する必 要が あります。本 装 置では、材料 表 面の 残 留オーステナ イトの 体 積 分 率（vol .%）は、約 6 0 秒 で測定可能です。 α・γ相のプロファイル測定結果 測定 終了後、自動的に解 析され測定 結 果が得られます。自動的にプロファイル フィッティング を行うことで、ユーザー による解 析パラメーター の設 定ミスや 測定結果の誤 差が 抑えられます。 α - F e211のプロファイル 結 果 表 示 （2 次 元 検 出 器で 測 定 ） γ- Fe2 2 0 のプロファイル 結 果 表 示 （P S D アタッチメントで 測 定 ） 実測データプロファイル， フィッティングプロファイルタッチ対応 4 遮蔽ボックス / カート / バッテリー 遮蔽ボックス ヘッドユニットを遮 蔽ボックス内部に格 納 することで、外 部 への 漏 洩 X 線 量を L A M P ボタン 遮 蔽ボックス内の L ED 照明の O N/O F F 1.0 μSv/h 以下に抑えることができま DOOR ボタン ロック方式を採用しているので安全性が す。また、 ドアが閉じられた状態でのみ、 X 線の発生・照射が可能になるインター ドアのロック、ロック解除をするためのボタン。 ボタンを押して、解 除しないとドアが 開けられ ない。ロックが 解 除 されてい る 場 合 は、X 線 が 発 生できない。 ドアの開閉とアプリケーションソフトウェアとの連 動 確保されています。遮蔽ボックスを使用 することで X 線作業主任者の選任、X 線 管理区域の指定が不要となります。 最大試 料サイズ [ S t a r t] ボタン 使 用不 可能 ドアが閉まっている状態を 知らせるアイコン（正常） ドアが開いている状態を 知らせるアイコン ドアが開いている状態 ドアが開いている状 態なので、測定（X 線の発 生）は できない カート D H 最 大試 料寸 法： 200（ W ）× 200（D）× 240（H）mm バッテリー 屋内での移動を簡便にします。カート天 装置はオプションのバッテリーによって 源ユニットを設 置できます。 電 源 を 用 意していただく必 要 は ありま 板 上にヘッドユニット、カート下 部に電 また、カート天板 上に遮 蔽ボックスも設 置できます。カートには引き出しとテー ブルが備え付けられており、付属品の収 納 やタッチ対 応 P C の設 置 が できます。 また、カート後 方にはケーブルフックが 5つ備えられているため、 ケーブルもスッ キリと収 納でき、カートに全てのシステ ムがコンパクトにまとめられます。 5 W 駆 動 することが で きま す。 現 場 で AC せん。 仕様・ユーティリティ 本体 装置 仕 様 ヘッドユニット部（ボールジョイント含まず ） 114（W）x 24 8（D）x 111 （H）mm 電 源ユニット 230（W）x 470（D）x 460（H）mm 質量約 20 kg 質量約 3 kg、ケーブル 長 5m 収 納ケース 798（W）x 595（D）x 64 4（H）mm 質 量 約 32 kg キャスター付き（ロック機 構 付き） 残 留応 力測 定・解 析 測定対象 鉄 鋼 材料 、アルミニウム 応力解 析 法 一 般 法（リガクオリジナル） 応力モデル 2 軸 応力 X線源 Cr 30 kV - 50 W X 線 入 射 角度 ψ0 35° X線照射径 φ1 mm（コリメーターあり）、φ2 mm（コリメーターなし） 測 定時 間 約 60 秒 検出器 高 速 半 導 体 2 次 元 検 出 器＊ 検 出 器サイズ 2 x（38 .5 x 19. 3 mm） 2θ 測 角範 囲 145° 〜 165° カメラ長 45 mm 操作環境 ホストP C W indows 8 .1 Pro タッチ対応 P C 通信 無 線（ W i - Fi）/ 有 線（オプション） 設 置 環 境 、ユーティリティ、安 全 機 構 環 境 対応 防塵 仕 様 温度 -10 〜 + 5 0 ℃ 、変 動 幅 ± 4℃ 以下 湿度 1 〜 70 % R.H. 、変 動幅 ±10 % R.H. 以下 電源供給 1φ AC10 0 – 24 0 V±10 % 1.5 A（AC10 0V使用時） 最大負荷時 150 W 50/60 Hz± 1 % 接 地 付きコンセント もしくはバッテリー（オプション） 安全機構 3 軸 加 速 度 センサー、レーザー 変 位 計を用いた安 全 保 安 機 構 / 緊 急停止 スイッチ / 安 全 キー PSD アタッチメント 検出器 半 導 体1次 元 検出器 寸法 146（W）× 135（D）× 173（H）mm 質量 1.4 kg 所 要電 源 1φ AC10 0 – 24 0 V±10 % 0.2 A（AC10 0 V使 用時） 約20 W 50/60 Hz± 1 % 接 地付きコンセント 遮蔽ボックス 方式 X 線 発 生装置 連 動型インターロック方 式 漏洩X線線量 1.0 μSv/h以下 寸法 566（W）× 678（D）× 570（H）mm 試 料寸 法 最 大 20 0（W）× 20 0（D）× 24 0（H）mm 質量 37 kg 所 要電 源 1φ AC10 0 – 24 0 V±10 % 0.2 A（AC10 0 V使 用時） 約20 W 50/60 Hz± 1 % 接 地付きコンセント カート 使 用環 境 屋内限 定 耐荷重 150 kg 寸法 725（W）× 755（D）× 862（H）mm 質量 37 kg ＊ 本製品は、Department of Measurement and Electronics, AGH University of Science and Technology（ポーランド） と 株式会社リガクが共同開発しています。 6 Field X-ray instrument www.Rigaku.com C JD 6 46C /141220NS
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