透磁率測定装置及び透磁率測定方法
【課題】 複数の空孔を有した多孔質の磁性材料、粒状の磁性材料、粉末の磁性材料等において、材料を加工せずに透磁率を正確にかつ容易に測定することが可能な透磁率測定装置及び透磁率測定方法を提供する。
【解決手段】 透磁率測定装置１０は、ソレノイドコイル１２と、ソレノイドコイル１２内に挿入された比透磁率が１である材料により形成された容器１４、容器１４の中に隙間の多いペレット２０を充填したときのインダクタンスＬ及び容器１４の中が空のときのインダクタンスＬ０を測定するインダクタンス測定部１６、及び、ペレット２０の透磁率μを決定する透磁率決定部１８を備えている。
【解決手段】 透磁率測定装置１０は、ソレノイドコイル１２と、ソレノイドコイル１２内に挿入された比透磁率が１である材料により形成された容器１４、容器１４の中に隙間の多いペレット２０を充填したときのインダクタンスＬ及び容器１４の中が空のときのインダクタンスＬ０を測定するインダクタンス測定部１６、及び、ペレット２０の透磁率μを決定する透磁率決定部１８を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透磁率測定装置及び透磁率測定方に関する。特に、複数の空孔を有した多孔質の磁性材料、粒状の磁性材料、粉末の磁性材料等において、材料を加工せずに透磁率を正確にかつ容易に測定することが可能な透磁率測定装置及び透磁率測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車部品等に使用されている磁性体製品を製造する射出成型工場においては、原料が、粒状のペレットまたは粉体で供給されることが多い。このような射出成型工場において製造される磁性体製品の特性ばらつきは、原料の透磁率のばらつきに影響される。その為、原料の透磁率が測定されている。また、射出成型工場に限らず、様々な製造現場等において、磁性体の透磁率が測定されている。
【０００３】
従来から、磁性体の透磁率を測定する方法として、様々な提案がされている。特許文献１では、コイル内に測定対象となる磁性体材料を挿入したときと、磁性体材料を挿入しなかったときのインピーダンスを測定し、それぞれのインピーダンスの差から磁性体材料の透磁率を求める方法が提案されている。
【特許文献１】特開平４−１２２８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、透磁率できる磁性体は、コイルに挿入可能な形状の材料であり、空孔のない棒状又はドーナツ状に成型された材料に限定されるものであった。即ち、ペレットまたは粉体の磁性体材料の透磁率を測定することは出来なかった。その為、ペレットまたは粉体である原料の透磁率を測定する場合は、空孔のない棒状の材料に成型した後に、成型した材料の透磁率を測定しなければならなかった。従って、原料の透磁率を測定するのに、測定コスト及び測定時間がかかってしまうという問題点があった。
【０００５】
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、複数の空孔を有した多孔質の磁性材料、粒状の磁性材料、粉末の磁性材料等において、材料を加工せずに透磁率を正確にかつ容易に測定することが可能な透磁率測定装置及び透磁率測定方法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】
【０００６】
上述した従来の問題点を解決すべく下記の発明を提供する。
【０００７】
本発明の第１の態様にかかる透磁率測定装置は、所定の容器に充填可能な大きさの被測定試料の透磁率μを測定する透磁率測定装置であって、コイルと、前記コイル内に挿入した前記容器と、前記容器内に１個または複数個の前記被測定試料を充填したときのインダクタンスＬ、及び、前記容器内が空のときのインダクタンスＬ０を測定するインダクタンス測定手段と、前記インダクタンス測定手段によって測定された前記インダクタンスＬ及び前記インダクタンスＬ０、並びに、前記容器内に充填された前記被測定試料の総重量Ｗ及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを決定する透磁率決定手段と、を備え、前記インダクタンス測定手段は、前記容器内に前記被測定試料を充填したときの前記インダクタンスＬが、複数個の前記被測定試料により前記容器内に隙間を有した状態のインダクタンス、または、複数の空孔を有した前記被測定試料を前記容器内に挿入した状態のインダクタンスであることを特徴とする。
【０００８】
このような構成であれば、透磁率測定装置は、インダクタンス測定手段によって、コイル内に挿入した容器内に１個または複数個の被測定試料を充填したときのインダクタンスＬ、及び、容器内が空のときのインダクタンスＬ０が測定される。また、透磁率決定手段によって、インダクタンスＬ、インダクタンスＬ０、容器内に充填された被測定試料の総重量Ｗ、及び被測定試料の比重ρに基づいて、被測定試料の透磁率μが決定される。
【０００９】
これにより、コイルが巻きつけられている容器の中に入れることが可能な磁性材料（例えば、複数の空孔を有した多孔質の磁性材料、粒状の磁性材料、粉末の磁性材料等）の透磁率を、材料を加工することなく、正確かつ容易に測定することが可能である。従って、原料をペレットまたは粉体で供給されることの多い射出成型工場、様々な状態の磁性体材料を原料として使用する製造現場等において、原料の磁性体材料の透磁率を測定する時間が短縮することが可能である。また、測定コストを低減することも可能である。
【００１０】
本発明の第２の態様にかかる透磁率測定装置は、本発明の第１の態様にかかる透磁率測定装置において、前記容器は、比透磁率が１の材料によって作成されていることを特徴とする。
【００１１】
これにより、容器の透磁率を考慮することなく、測定対象となる材料の透磁率を測定することが可能である。
【００１２】
本発明の第３の態様にかかる透磁率測定装置は、本発明の第１または２の態様にかかる透磁率測定装置において、前記被測定試料は、粒状試料、または粉末試料であることを特徴とする。
【００１３】
これにより、これにより、コイルが巻きつけられている容器の中に入れることが可能な粒状の磁性材料（ペレット）または粉末の磁性材料の透磁率を、材料を加工することなく、正確かつ容易に測定することが可能である。
【００１４】
本発明の第４の態様にかかる透磁率測定装置は、複数の空孔を有した被測定試料の透磁率μを測定する透磁率測定装置であって、コイルと、前記コイル内に前記被測定試料を挿入したときのインダクタンスＬ、及び、前記コイル内に前記被測定試料を挿入しなかったときのインダクタンスＬ０を測定するインダクタンス測定手段と、前記インダクタンス測定手段によって測定された前記インダクタンスＬ及び前記インダクタンスＬ０、並びに、前記被測定試料の総重量Ｗ及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを決定する透磁率決定手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１５】
このような構成であれば、透磁率測定装置は、インダクタンス測定手段によって、コイル内に被測定試料を挿入したときのインダクタンスＬ、及び、コイル内に被測定試料を挿入しなかったときのインダクタンスＬ０が測定される。また、透磁率決定手段によって、インダクタンスＬ、インダクタンスＬ０、被測定試料の総重量Ｗ、及び被測定試料の比重ρに基づいて、被測定試料の透磁率μが決定される。
【００１６】
これにより、コイル内に挿入可能な複数の空孔を有した多孔質の磁性材料の透磁率を、正確かつ容易に測定することが可能である。
【００１７】
本発明の第５の態様にかかる透磁率測定装置は、本発明の第１から４のいずれか１つの態様にかかる透磁率測定装置において、前記透磁率決定手段は、前記被測定試料の総重量Ｗ及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の充填率ｐを算出する充填率算出手段と、前記インダクタンスＬ、前記インダクタンスＬ０、及び、前記充填率算出手段によって算出された前記被測定試料の充填率ｐに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを算出する透磁率算出手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１８】
このような構成であれば、透磁率決定手段は、充填率算出手段によって、被測定試料の総重量Ｗ及び被測定試料の比重ρに基づいて、被測定試料の充填率ｐが算出される。また、透磁率算出手段によって、インダクタンスＬ、インダクタンスＬ０、及び、充填率算出手段によって算出された被測定試料の充填率ｐに基づいて、被測定試料の透磁率μが算出される。
【００１９】
これにより、コイルが巻きつけられている容器の中に入れることが可能な磁性材料（例えば、複数の空孔を有した多孔質の磁性材料、粒状の磁性材料、粉末の磁性材料等）の透磁率を、材料を加工することなく、正確かつ容易に測定することが可能である。
【００２０】
本発明の第６の態様にかかる透磁率測定装置は、本発明の第５の態様にかかる透磁率測定装置において、前記透磁率算出手段は、装置定数をｋとしたとき、下記の関係式に基づいて、
【００２１】
前記被測定試料の透磁率μが算出されることを特徴とする。
【００２２】
これにより、コイルが巻きつけられている容器の中に入れることが可能な磁性材料（例えば、複数の空孔を有した多孔質の磁性材料、粒状の磁性材料、粉末の磁性材料等）の透磁率を、材料を加工することなく、正確かつ容易に測定することが可能である。
【００２３】
本発明の第７の態様にかかる透磁率測定装置は、本発明の第１から６のいずれか１つの態様にかかる透磁率測定装置において、前記コイルは、ソレノイドコイルであることを特徴とする。
【００２４】
これにより、測定対象となる磁性体材料を、コイルが巻きつけられている容器の中に、容易に充填することが可能である。また、測定対象となる複数の空孔を有した多孔質の磁性材料をコイルに容易に挿入することが可能である。従って、磁性体材料の透磁率を測定する時間が短縮することが可能である。
【００２５】
本発明の第１の態様にかかる透磁率測定方法は、所定の容器に充填可能な大きさの被測定試料の透磁率μを測定する透磁率測定方法であって、（ａ）コイル内に挿入した前記容器内に１個または複数個の前記被測定試料を充填したときのインダクタンスＬを測定する工程と、（ｂ）前記コイル内に挿入した前記容器内が空のときのインダクタンスＬ０を測定する工程と、（ｃ）前記容器内に充填された前記被測定試料の総重量Ｗを測定する工程と、（ｄ）前記工程（ａ）によって測定された前記インダクタンスＬ、前記工程（ｂ）によって測定された前記インダクタンスＬ０、前記工程（ｃ）によって測定された前記被測定試料の総重量Ｗ、及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを決定する工程と、を備え、前記工程（ａ）は、前記容器内に前記被測定試料を充填したときの前記インダクタンスＬが、複数個の前記被測定試料により前記容器内に隙間を有した状態のインダクタンス、または、複数の空孔を有した前記被測定試料を前記容器内に挿入した状態のインダクタンスであることを特徴とする。
【００２６】
これにより、上述した本発明の第１の態様にかかる透磁率測定方法と同等の効果が得られる。
【００２７】
本発明の第２の態様にかかる透磁率測定方法は、本発明の第１の態様にかかる透磁率測定方法において、前記容器は、比透磁率が１の材料によって作成されていることを特徴とする。
【００２８】
これにより、上述した本発明の第２の態様にかかる透磁率測定方法と同等の効果が得られる。
【００２９】
本発明の第３の態様にかかる透磁率測定方法は、本発明の第１または２の態様にかかる透磁率測定方法において、前記被測定試料は、粒状試料、または粉末試料であることを特徴とする。
【００３０】
これにより、上述した本発明の第３の態様にかかる透磁率測定方法と同等の効果が得られる。
【００３１】
本発明の第４の態様にかかる透磁率測定方法は、複数の空孔を有した被測定試料の透磁率μを測定する透磁率測定方法であって、（ａ）コイル内に前記被測定試料を挿入したときのインダクタンスＬを測定する工程と、（ｂ）前記コイル内に前記被測定試料を挿入しなかったときのインダクタンスＬ０を測定する工程と、（ｃ）前記被測定試料の総重量Ｗを測定する工程と、（ｄ）前記工程（ａ）によって測定された前記インダクタンスＬ、前記工程（ｂ）によって測定された前記インダクタンスＬ０、前記工程（ｃ）によって測定された前記被測定試料の総重量Ｗ、及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを決定する工程と、を備えていることを特徴とする。
【００３２】
これにより、上述した本発明の第４の態様にかかる透磁率測定方法と同等の効果が得られる。
【００３３】
本発明の第５の態様にかかる透磁率測定方法は、本発明の第１から４のいずれか１つの態様にかかる透磁率測定方法において、前記工程（ｄ）は、（ｅ）前記被測定試料の総重量Ｗ及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の充填率ｐを算出する工程と、（ｆ）前記工程（ａ）によって測定された前記インダクタンスＬ、前記工程（ｂ）によって測定された前記インダクタンスＬ０、及び、前記工程（ｅ）によって算出された前記被測定試料の充填率ｐに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを算出する工程と、を備えていることを特徴とする。
【００３４】
これにより、上述した本発明の第５の態様にかかる透磁率測定方法と同等の効果が得られる。
【００３５】
本発明の第６の態様にかかる透磁率測定方法は、本発明の第５の態様にかかる透磁率測定方法において、前記工程（ｆ）は、装置定数をｋとしたとき、下記の関係式に基づいて、
【００３６】
前記被測定試料の透磁率μが算出されることを特徴とする。
【００３７】
これにより、上述した本発明の第６の態様にかかる透磁率測定方法と同等の効果が得られる。
【００３８】
本発明の第７の態様にかかる透磁率測定方法は、本発明の第１から６のいずれか１つの態様にかかる透磁率測定方法において、前記コイルは、ソレノイドコイルであることを特徴とする。
【００３９】
これにより、上述した本発明の第７の態様にかかる透磁率測定方法と同等の効果が得られる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、コイルが巻きつけられている容器の中に入れることが可能な磁性材料（例えば、複数の空孔を有した多孔質の磁性材料、粒状の磁性材料、粉末の磁性材料等）の透磁率を、材料を加工することなく、正確かつ容易に測定することが可能である。また、コイル内に挿入可能な複数の空孔を有した多孔質の磁性材料の透磁率を、正確かつ容易に測定することが可能である。従って、原料をペレットまたは粉体で供給されることの多い射出成型工場、様々な状態の磁性体材料を原料として使用する製造現場等において、原料の磁性体材料の透磁率を測定する時間が短縮することが可能である。また、測定コストを低減することも可能である。また、透磁率にばらつきのない原料を使用することにより、磁性体製品の特性ばらつきを低減することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
この発明の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施態様は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なもので置換した実施態様を採用することが可能であるが、これらの実施態様も本発明の範囲に含まれる。
【００４２】
図１は、本発明を適用可能な透磁率測定装置の構成図である。ここでは、透磁率測定対象となる磁生体材料として、ペレットを例に挙げて説明する。
【００４３】
図１に示すように、透磁率測定装置１０は、ソレノイドコイル１２と、ソレノイドコイル１２内に挿入された比透磁率が１である材料により形成された容器１４、容器１４の中に隙間の多いペレット２０を充填したときのインダクタンスＬ及び容器１４の中が空のときのインダクタンスＬ０を測定するインダクタンス測定部１６、及び、ペレット２０の透磁率μを決定する透磁率決定部１８を備えている。
【００４４】
ソレノイドコイル１２内に挿入された容器１４の中が空のときのインダクタンスＬ０は式（１）により、ソレノイドコイル１２内に挿入された容器１４の中に隙間の多いペレット２０を充填したときのインダクタンスＬは式（２）によって表される。
【００４５】
ここで、Ｒｃはソレノイドコイル１２の中が空の時のソレノイドコイル１２の内部の磁気抵抗、Ｒａはソレノイドコイル１２の中が空の時のソレノイドコイル１２の外部の磁気抵抗である。また、Ｎはソレノイドコイル１２の巻き数、μｓはペレット２０の隙間も含めて平均化された透磁率である。
【００４６】
【数１】
【００４７】
【数２】
また、隙間の多いペレット２０の相対的実効透磁率Ｌ／Ｌ０は、式（１）及び式（２）に基づいて、式（３）によって表される。また、式（４）は、式（３）を、ペレット２０の隙間も含めて平均化された透磁率μｓについて解いた関係式である。ここで、装置定数ｋは、ｋ＝Ｒａ／Ｒｃであり、ソレノイドコイル１２の形状によって定まる形状ファクターである。
【００４８】
【数３】
【００４９】
【数４】
従って、式（４）に基づいて、隙間の多いペレット２０の相対的実効透磁率Ｌ／Ｌ０が実験的に与えられた時に、装置定数ｋの値が決まっているならば、ペレット２０の隙間も含めて平均化された透磁率μｓを求めることができる。
【００５０】
次に、ペレット２０の充填率ｐが既知のとき、ペレット２０の隙間も含めて平均化された透磁率μｓから射出成型品（１００％充填）の透磁率μｍを換算する。
【００５１】
多くの場合、混合物の物性定数に関してはリヒテンネッカーの対数関係式が成立することが知られている。例えば、物性定数Ｘ１、Ｘ２の２つの物質を、体積比ｐ：（１−ｐ）の割合で混合した時、その混合物の物性定数Ｘは式（５）によって表される。
【００５２】
【数５】
（５）式より、比透磁率μｍのプラスチックマグネット（以下、プラマグと呼ぶ）で作られたペレット２０の充填率がｐの時、ペレット２０の隙間を含めて平均化された透磁率μｓは式（６）によって表される。ここで、（１−ｐ）の項が消えたのは、Ｘ２に相当するμ０が空気なのでＸ２＝１となるためである。
【００５３】
【数６】
従って、式（４）及び式（６）に基づいて、射出成型品（１００％充填）の透磁率μｍは、式（７）によって表される。
【００５４】
【数７】
また、ペレット２０の充填率ｐは、ペレット２０の総重量Ｗ及び射出成型品の密度ρに基づいて、式（８）によって表される。ここで、Ｖはソレノイドコイル１２の容積である。
【００５５】
【数８】
また、装置定数ｋは、透磁率μｍが既知の標準試料となるペレット２０を使用して、予め、実験的にｋの値を求めておく。
【００５６】
従って、式（７）において、隙間の多いペレット２０の相対的実効透磁率Ｌ／Ｌ０及びペレット２０の充填率ｐに基づいて、射出成型品（１００％充填）の透磁率μｍを算出することができる。
【００５７】
即ち、インダクタンス測定部１６において、容器１４の中に隙間の多いペレット２０を充填したときのインダクタンスＬ及び容器１４の中が空のときのインダクタンスＬ０を測定する。また、透磁率決定部１８において、ペレット２０の総重量Ｗ及び射出成型品の密度ρに基づいて、ペレット２０の充填率ｐを算出する。また、透磁率決定部１８において、インダクタンス測定部１６によって測定されたインダクタンスＬ及びインダクタンスＬ０から隙間の多いペレット２０の相対的実効透磁率Ｌ／Ｌ０が算出し、算出した相対的実効透磁率Ｌ／Ｌ０及び充填率ｐに基づいて、射出成型品の透磁率μｍを算出する。
【００５８】
上述のコイルはソレノイドコイルであったが、ドーナツ型のトロイダルコイルであっても良い。トロイダルコイルであるとき、コイルの外部に磁束が漏れないのでＲａ＝０となり、ｋ＝０となる。従って、式（４）及び式（７）は、式（９）及び式（１０）という単純な形になる。この単純さがトロイダルコイルの利点である。
【００５９】
【数９】
【００６０】
【数１０】
上述の実施の形態の透磁率測定装置１０において、インダクタンス測定部１６は、請求項１のインダクタンス測定手段、請求項８の工程（ａ）及び工程（ｂ）に対応し、透磁率決定部１８は、請求項１の透磁率決定手段及び請求項８の工程（ｄ）に対応する。
【００６１】
図２は、本発明を適用可能な別の透磁率測定装置の構成図である。ここでは、透磁率測定対象となる磁生体材料として、複数の空孔を有した多孔質の磁性材料（以下、多孔質材料と呼ぶ）を例に挙げて説明する。
【００６２】
図２に示すように、透磁率測定装置３０は、ソレノイドコイル３２と、ソレノイドコイル３２の中に多孔質材料３４を挿入したときのインダクタンスＬ及びソレノイドコイル３２の中が空のときのインダクタンスＬ０を測定するインダクタンス測定部３６、及び、多孔質材料３４の透磁率μを決定する透磁率決定部３８を備えている。
【００６３】
図１と同様に、インダクタンス測定部３６において、ソレノイドコイル３２の中に多孔質材料３４を挿入したときのインダクタンスＬ及びソレノイドコイル３２の中が空のときのインダクタンスＬ０を測定する。また、透磁率決定部３８において、多孔質材料３４の重量Ｗ及び密度ρに基づいて、多孔質材料３４の充填率ｐを算出する。また、透磁率決定部３８において、インダクタンス測定部３６によって測定されたインダクタンスＬ及びインダクタンスＬ０から多孔質材料３４の相対的実効透磁率Ｌ／Ｌ０が算出し、算出した相対的実効透磁率Ｌ／Ｌ０及び充填率ｐに基づいて、多孔質材料３４の透磁率μｍを算出する。
【００６４】
上述の実施の形態の透磁率測定装置３０において、インダクタンス測定部３６は、請求項４のインダクタンス測定手段、請求項１１の工程（ａ）及び工程（ｂ）に対応し、透磁率決定部３８は、請求項４の透磁率決定手段及び請求項１１の工程（ｄ）に対応する。
【実施例】
【００６５】
図３は、透磁率測定装置のペレットを充填する容器及びコイルから構成される材料充填部を説明する図であり、図３（ａ）は側面図、図３（ｂ）は正面図、図３（ｃ）は背面図、図３（ｄ）は平面図である。
【００６６】
図３には示されていないが、測定用ソレノイドの中には、プラスチックの容器が挿入されており、ペレットが充填できるようになっている。材料充填部の上端部の蝶番によって上部の蓋が開けられ、ペレットを充填できるようになっている。容器は、長さが約６０ｃｍ、直径が約６ｃｍの円筒である。また、測定するペレットの大きさ、は１〜２ｍｍの粒状の材料である。
【００６７】
また、材料充填部の上端部の蝶番によって下部の蓋が開けられ、充填されていたペレットが、ペレット取り出し用プラスチックトレイに落ちるようになっている。また、ペレット取り出し用プラスチックトレイを利用してペレットの重量を測定することができるようになっている。
【００６８】
図４は、標準試料を透磁率測定装置によって測定した実測結果を示した図である。図５は、透磁率測定装置の測定精度を示す図である。
【００６９】
図４及び図５に示すように、フェライトの含有量の異なる５つの標準試料について、本発明の透磁率測定装置によって、透磁率を測定した。ここで、標準試料のフェライトの含有量は重量比で表されている。
【００７０】
フェライト含有量が７５％、７９％、８０％、８１％及び８５％の５つの標準試料のペレットを使用して、本発明の透磁率測定装置によって、透磁率を測定した。
【００７１】
フェライト含有量が７５％、７９％、８０％、８１％及び８５％の５つの標準試料の透磁率の実測結果は、それぞれ、（６．９０±０．０４）、（８．５８±０．１２）、（９．０５±０．２１）、（９．５７±０．１４）及び（１２．７６±０．２３）であった。一方、フェライト含有量が７５％、７９％、８０％、８１％及び８５％の５つの標準試料の透磁率の既知の値は、６．９０、８．５３、９．０３、９．６３及び１２．７６である。
【００７２】
上述した結果より、５つの標準試料とも、透磁率の既知の値（ｘ）と実測値（ｙ）とは、約１〜２％の誤差範囲内で、極めて良く一致していることがわかった。即ち、ｙ＝ｘであることがわかった。
【００７３】
従って、本発明の透磁率測定装置を使用して、複数の空孔を有した多孔質の磁性材料、粒状の磁性材料、粉末の磁性材料等の透磁率を、材料を加工することなく、正確かつ容易に測定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明を適用可能な透磁率測定装置の構成図である。
【図２】本発明を適用可能な別の透磁率測定装置の構成図である。
【図３】透磁率測定装置のペレットを充填する容器及びコイルから構成される材料充填部を説明する図であり、図３（ａ）は側面図、図３（ｂ）は正面図、図３（ｃ）は背面図、図３（ｄ）は平面図である。
【図４】標準試料を透磁率測定装置によって測定した実測結果を示した図である。
【図５】透磁率測定装置の測定精度を示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０、３０ 透磁率測定装置
１２、３２ ソレノイドコイル
１４ 容器
１６、３６ インダクタンス測定部
１８、３８ 透磁率決定部
２０ ペレット
３４ 多孔質材料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透磁率測定装置及び透磁率測定方に関する。特に、複数の空孔を有した多孔質の磁性材料、粒状の磁性材料、粉末の磁性材料等において、材料を加工せずに透磁率を正確にかつ容易に測定することが可能な透磁率測定装置及び透磁率測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車部品等に使用されている磁性体製品を製造する射出成型工場においては、原料が、粒状のペレットまたは粉体で供給されることが多い。このような射出成型工場において製造される磁性体製品の特性ばらつきは、原料の透磁率のばらつきに影響される。その為、原料の透磁率が測定されている。また、射出成型工場に限らず、様々な製造現場等において、磁性体の透磁率が測定されている。
【０００３】
従来から、磁性体の透磁率を測定する方法として、様々な提案がされている。特許文献１では、コイル内に測定対象となる磁性体材料を挿入したときと、磁性体材料を挿入しなかったときのインピーダンスを測定し、それぞれのインピーダンスの差から磁性体材料の透磁率を求める方法が提案されている。
【特許文献１】特開平４−１２２８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、透磁率できる磁性体は、コイルに挿入可能な形状の材料であり、空孔のない棒状又はドーナツ状に成型された材料に限定されるものであった。即ち、ペレットまたは粉体の磁性体材料の透磁率を測定することは出来なかった。その為、ペレットまたは粉体である原料の透磁率を測定する場合は、空孔のない棒状の材料に成型した後に、成型した材料の透磁率を測定しなければならなかった。従って、原料の透磁率を測定するのに、測定コスト及び測定時間がかかってしまうという問題点があった。
【０００５】
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、複数の空孔を有した多孔質の磁性材料、粒状の磁性材料、粉末の磁性材料等において、材料を加工せずに透磁率を正確にかつ容易に測定することが可能な透磁率測定装置及び透磁率測定方法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】
【０００６】
上述した従来の問題点を解決すべく下記の発明を提供する。
【０００７】
本発明の第１の態様にかかる透磁率測定装置は、所定の容器に充填可能な大きさの被測定試料の透磁率μを測定する透磁率測定装置であって、コイルと、前記コイル内に挿入した前記容器と、前記容器内に１個または複数個の前記被測定試料を充填したときのインダクタンスＬ、及び、前記容器内が空のときのインダクタンスＬ０を測定するインダクタンス測定手段と、前記インダクタンス測定手段によって測定された前記インダクタンスＬ及び前記インダクタンスＬ０、並びに、前記容器内に充填された前記被測定試料の総重量Ｗ及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを決定する透磁率決定手段と、を備え、前記インダクタンス測定手段は、前記容器内に前記被測定試料を充填したときの前記インダクタンスＬが、複数個の前記被測定試料により前記容器内に隙間を有した状態のインダクタンス、または、複数の空孔を有した前記被測定試料を前記容器内に挿入した状態のインダクタンスであることを特徴とする。
【０００８】
このような構成であれば、透磁率測定装置は、インダクタンス測定手段によって、コイル内に挿入した容器内に１個または複数個の被測定試料を充填したときのインダクタンスＬ、及び、容器内が空のときのインダクタンスＬ０が測定される。また、透磁率決定手段によって、インダクタンスＬ、インダクタンスＬ０、容器内に充填された被測定試料の総重量Ｗ、及び被測定試料の比重ρに基づいて、被測定試料の透磁率μが決定される。
【０００９】
これにより、コイルが巻きつけられている容器の中に入れることが可能な磁性材料（例えば、複数の空孔を有した多孔質の磁性材料、粒状の磁性材料、粉末の磁性材料等）の透磁率を、材料を加工することなく、正確かつ容易に測定することが可能である。従って、原料をペレットまたは粉体で供給されることの多い射出成型工場、様々な状態の磁性体材料を原料として使用する製造現場等において、原料の磁性体材料の透磁率を測定する時間が短縮することが可能である。また、測定コストを低減することも可能である。
【００１０】
本発明の第２の態様にかかる透磁率測定装置は、本発明の第１の態様にかかる透磁率測定装置において、前記容器は、比透磁率が１の材料によって作成されていることを特徴とする。
【００１１】
これにより、容器の透磁率を考慮することなく、測定対象となる材料の透磁率を測定することが可能である。
【００１２】
本発明の第３の態様にかかる透磁率測定装置は、本発明の第１または２の態様にかかる透磁率測定装置において、前記被測定試料は、粒状試料、または粉末試料であることを特徴とする。
【００１３】
これにより、これにより、コイルが巻きつけられている容器の中に入れることが可能な粒状の磁性材料（ペレット）または粉末の磁性材料の透磁率を、材料を加工することなく、正確かつ容易に測定することが可能である。
【００１４】
本発明の第４の態様にかかる透磁率測定装置は、複数の空孔を有した被測定試料の透磁率μを測定する透磁率測定装置であって、コイルと、前記コイル内に前記被測定試料を挿入したときのインダクタンスＬ、及び、前記コイル内に前記被測定試料を挿入しなかったときのインダクタンスＬ０を測定するインダクタンス測定手段と、前記インダクタンス測定手段によって測定された前記インダクタンスＬ及び前記インダクタンスＬ０、並びに、前記被測定試料の総重量Ｗ及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを決定する透磁率決定手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１５】
このような構成であれば、透磁率測定装置は、インダクタンス測定手段によって、コイル内に被測定試料を挿入したときのインダクタンスＬ、及び、コイル内に被測定試料を挿入しなかったときのインダクタンスＬ０が測定される。また、透磁率決定手段によって、インダクタンスＬ、インダクタンスＬ０、被測定試料の総重量Ｗ、及び被測定試料の比重ρに基づいて、被測定試料の透磁率μが決定される。
【００１６】
これにより、コイル内に挿入可能な複数の空孔を有した多孔質の磁性材料の透磁率を、正確かつ容易に測定することが可能である。
【００１７】
本発明の第５の態様にかかる透磁率測定装置は、本発明の第１から４のいずれか１つの態様にかかる透磁率測定装置において、前記透磁率決定手段は、前記被測定試料の総重量Ｗ及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の充填率ｐを算出する充填率算出手段と、前記インダクタンスＬ、前記インダクタンスＬ０、及び、前記充填率算出手段によって算出された前記被測定試料の充填率ｐに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを算出する透磁率算出手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１８】
このような構成であれば、透磁率決定手段は、充填率算出手段によって、被測定試料の総重量Ｗ及び被測定試料の比重ρに基づいて、被測定試料の充填率ｐが算出される。また、透磁率算出手段によって、インダクタンスＬ、インダクタンスＬ０、及び、充填率算出手段によって算出された被測定試料の充填率ｐに基づいて、被測定試料の透磁率μが算出される。
【００１９】
これにより、コイルが巻きつけられている容器の中に入れることが可能な磁性材料（例えば、複数の空孔を有した多孔質の磁性材料、粒状の磁性材料、粉末の磁性材料等）の透磁率を、材料を加工することなく、正確かつ容易に測定することが可能である。
【００２０】
本発明の第６の態様にかかる透磁率測定装置は、本発明の第５の態様にかかる透磁率測定装置において、前記透磁率算出手段は、装置定数をｋとしたとき、下記の関係式に基づいて、
【００２１】
前記被測定試料の透磁率μが算出されることを特徴とする。
【００２２】
これにより、コイルが巻きつけられている容器の中に入れることが可能な磁性材料（例えば、複数の空孔を有した多孔質の磁性材料、粒状の磁性材料、粉末の磁性材料等）の透磁率を、材料を加工することなく、正確かつ容易に測定することが可能である。
【００２３】
本発明の第７の態様にかかる透磁率測定装置は、本発明の第１から６のいずれか１つの態様にかかる透磁率測定装置において、前記コイルは、ソレノイドコイルであることを特徴とする。
【００２４】
これにより、測定対象となる磁性体材料を、コイルが巻きつけられている容器の中に、容易に充填することが可能である。また、測定対象となる複数の空孔を有した多孔質の磁性材料をコイルに容易に挿入することが可能である。従って、磁性体材料の透磁率を測定する時間が短縮することが可能である。
【００２５】
本発明の第１の態様にかかる透磁率測定方法は、所定の容器に充填可能な大きさの被測定試料の透磁率μを測定する透磁率測定方法であって、（ａ）コイル内に挿入した前記容器内に１個または複数個の前記被測定試料を充填したときのインダクタンスＬを測定する工程と、（ｂ）前記コイル内に挿入した前記容器内が空のときのインダクタンスＬ０を測定する工程と、（ｃ）前記容器内に充填された前記被測定試料の総重量Ｗを測定する工程と、（ｄ）前記工程（ａ）によって測定された前記インダクタンスＬ、前記工程（ｂ）によって測定された前記インダクタンスＬ０、前記工程（ｃ）によって測定された前記被測定試料の総重量Ｗ、及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを決定する工程と、を備え、前記工程（ａ）は、前記容器内に前記被測定試料を充填したときの前記インダクタンスＬが、複数個の前記被測定試料により前記容器内に隙間を有した状態のインダクタンス、または、複数の空孔を有した前記被測定試料を前記容器内に挿入した状態のインダクタンスであることを特徴とする。
【００２６】
これにより、上述した本発明の第１の態様にかかる透磁率測定方法と同等の効果が得られる。
【００２７】
本発明の第２の態様にかかる透磁率測定方法は、本発明の第１の態様にかかる透磁率測定方法において、前記容器は、比透磁率が１の材料によって作成されていることを特徴とする。
【００２８】
これにより、上述した本発明の第２の態様にかかる透磁率測定方法と同等の効果が得られる。
【００２９】
本発明の第３の態様にかかる透磁率測定方法は、本発明の第１または２の態様にかかる透磁率測定方法において、前記被測定試料は、粒状試料、または粉末試料であることを特徴とする。
【００３０】
これにより、上述した本発明の第３の態様にかかる透磁率測定方法と同等の効果が得られる。
【００３１】
本発明の第４の態様にかかる透磁率測定方法は、複数の空孔を有した被測定試料の透磁率μを測定する透磁率測定方法であって、（ａ）コイル内に前記被測定試料を挿入したときのインダクタンスＬを測定する工程と、（ｂ）前記コイル内に前記被測定試料を挿入しなかったときのインダクタンスＬ０を測定する工程と、（ｃ）前記被測定試料の総重量Ｗを測定する工程と、（ｄ）前記工程（ａ）によって測定された前記インダクタンスＬ、前記工程（ｂ）によって測定された前記インダクタンスＬ０、前記工程（ｃ）によって測定された前記被測定試料の総重量Ｗ、及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを決定する工程と、を備えていることを特徴とする。
【００３２】
これにより、上述した本発明の第４の態様にかかる透磁率測定方法と同等の効果が得られる。
【００３３】
本発明の第５の態様にかかる透磁率測定方法は、本発明の第１から４のいずれか１つの態様にかかる透磁率測定方法において、前記工程（ｄ）は、（ｅ）前記被測定試料の総重量Ｗ及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の充填率ｐを算出する工程と、（ｆ）前記工程（ａ）によって測定された前記インダクタンスＬ、前記工程（ｂ）によって測定された前記インダクタンスＬ０、及び、前記工程（ｅ）によって算出された前記被測定試料の充填率ｐに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを算出する工程と、を備えていることを特徴とする。
【００３４】
これにより、上述した本発明の第５の態様にかかる透磁率測定方法と同等の効果が得られる。
【００３５】
本発明の第６の態様にかかる透磁率測定方法は、本発明の第５の態様にかかる透磁率測定方法において、前記工程（ｆ）は、装置定数をｋとしたとき、下記の関係式に基づいて、
【００３６】
前記被測定試料の透磁率μが算出されることを特徴とする。
【００３７】
これにより、上述した本発明の第６の態様にかかる透磁率測定方法と同等の効果が得られる。
【００３８】
本発明の第７の態様にかかる透磁率測定方法は、本発明の第１から６のいずれか１つの態様にかかる透磁率測定方法において、前記コイルは、ソレノイドコイルであることを特徴とする。
【００３９】
これにより、上述した本発明の第７の態様にかかる透磁率測定方法と同等の効果が得られる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、コイルが巻きつけられている容器の中に入れることが可能な磁性材料（例えば、複数の空孔を有した多孔質の磁性材料、粒状の磁性材料、粉末の磁性材料等）の透磁率を、材料を加工することなく、正確かつ容易に測定することが可能である。また、コイル内に挿入可能な複数の空孔を有した多孔質の磁性材料の透磁率を、正確かつ容易に測定することが可能である。従って、原料をペレットまたは粉体で供給されることの多い射出成型工場、様々な状態の磁性体材料を原料として使用する製造現場等において、原料の磁性体材料の透磁率を測定する時間が短縮することが可能である。また、測定コストを低減することも可能である。また、透磁率にばらつきのない原料を使用することにより、磁性体製品の特性ばらつきを低減することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
この発明の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施態様は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なもので置換した実施態様を採用することが可能であるが、これらの実施態様も本発明の範囲に含まれる。
【００４２】
図１は、本発明を適用可能な透磁率測定装置の構成図である。ここでは、透磁率測定対象となる磁生体材料として、ペレットを例に挙げて説明する。
【００４３】
図１に示すように、透磁率測定装置１０は、ソレノイドコイル１２と、ソレノイドコイル１２内に挿入された比透磁率が１である材料により形成された容器１４、容器１４の中に隙間の多いペレット２０を充填したときのインダクタンスＬ及び容器１４の中が空のときのインダクタンスＬ０を測定するインダクタンス測定部１６、及び、ペレット２０の透磁率μを決定する透磁率決定部１８を備えている。
【００４４】
ソレノイドコイル１２内に挿入された容器１４の中が空のときのインダクタンスＬ０は式（１）により、ソレノイドコイル１２内に挿入された容器１４の中に隙間の多いペレット２０を充填したときのインダクタンスＬは式（２）によって表される。
【００４５】
ここで、Ｒｃはソレノイドコイル１２の中が空の時のソレノイドコイル１２の内部の磁気抵抗、Ｒａはソレノイドコイル１２の中が空の時のソレノイドコイル１２の外部の磁気抵抗である。また、Ｎはソレノイドコイル１２の巻き数、μｓはペレット２０の隙間も含めて平均化された透磁率である。
【００４６】
【数１】
【００４７】
【数２】
また、隙間の多いペレット２０の相対的実効透磁率Ｌ／Ｌ０は、式（１）及び式（２）に基づいて、式（３）によって表される。また、式（４）は、式（３）を、ペレット２０の隙間も含めて平均化された透磁率μｓについて解いた関係式である。ここで、装置定数ｋは、ｋ＝Ｒａ／Ｒｃであり、ソレノイドコイル１２の形状によって定まる形状ファクターである。
【００４８】
【数３】
【００４９】
【数４】
従って、式（４）に基づいて、隙間の多いペレット２０の相対的実効透磁率Ｌ／Ｌ０が実験的に与えられた時に、装置定数ｋの値が決まっているならば、ペレット２０の隙間も含めて平均化された透磁率μｓを求めることができる。
【００５０】
次に、ペレット２０の充填率ｐが既知のとき、ペレット２０の隙間も含めて平均化された透磁率μｓから射出成型品（１００％充填）の透磁率μｍを換算する。
【００５１】
多くの場合、混合物の物性定数に関してはリヒテンネッカーの対数関係式が成立することが知られている。例えば、物性定数Ｘ１、Ｘ２の２つの物質を、体積比ｐ：（１−ｐ）の割合で混合した時、その混合物の物性定数Ｘは式（５）によって表される。
【００５２】
【数５】
（５）式より、比透磁率μｍのプラスチックマグネット（以下、プラマグと呼ぶ）で作られたペレット２０の充填率がｐの時、ペレット２０の隙間を含めて平均化された透磁率μｓは式（６）によって表される。ここで、（１−ｐ）の項が消えたのは、Ｘ２に相当するμ０が空気なのでＸ２＝１となるためである。
【００５３】
【数６】
従って、式（４）及び式（６）に基づいて、射出成型品（１００％充填）の透磁率μｍは、式（７）によって表される。
【００５４】
【数７】
また、ペレット２０の充填率ｐは、ペレット２０の総重量Ｗ及び射出成型品の密度ρに基づいて、式（８）によって表される。ここで、Ｖはソレノイドコイル１２の容積である。
【００５５】
【数８】
また、装置定数ｋは、透磁率μｍが既知の標準試料となるペレット２０を使用して、予め、実験的にｋの値を求めておく。
【００５６】
従って、式（７）において、隙間の多いペレット２０の相対的実効透磁率Ｌ／Ｌ０及びペレット２０の充填率ｐに基づいて、射出成型品（１００％充填）の透磁率μｍを算出することができる。
【００５７】
即ち、インダクタンス測定部１６において、容器１４の中に隙間の多いペレット２０を充填したときのインダクタンスＬ及び容器１４の中が空のときのインダクタンスＬ０を測定する。また、透磁率決定部１８において、ペレット２０の総重量Ｗ及び射出成型品の密度ρに基づいて、ペレット２０の充填率ｐを算出する。また、透磁率決定部１８において、インダクタンス測定部１６によって測定されたインダクタンスＬ及びインダクタンスＬ０から隙間の多いペレット２０の相対的実効透磁率Ｌ／Ｌ０が算出し、算出した相対的実効透磁率Ｌ／Ｌ０及び充填率ｐに基づいて、射出成型品の透磁率μｍを算出する。
【００５８】
上述のコイルはソレノイドコイルであったが、ドーナツ型のトロイダルコイルであっても良い。トロイダルコイルであるとき、コイルの外部に磁束が漏れないのでＲａ＝０となり、ｋ＝０となる。従って、式（４）及び式（７）は、式（９）及び式（１０）という単純な形になる。この単純さがトロイダルコイルの利点である。
【００５９】
【数９】
【００６０】
【数１０】
上述の実施の形態の透磁率測定装置１０において、インダクタンス測定部１６は、請求項１のインダクタンス測定手段、請求項８の工程（ａ）及び工程（ｂ）に対応し、透磁率決定部１８は、請求項１の透磁率決定手段及び請求項８の工程（ｄ）に対応する。
【００６１】
図２は、本発明を適用可能な別の透磁率測定装置の構成図である。ここでは、透磁率測定対象となる磁生体材料として、複数の空孔を有した多孔質の磁性材料（以下、多孔質材料と呼ぶ）を例に挙げて説明する。
【００６２】
図２に示すように、透磁率測定装置３０は、ソレノイドコイル３２と、ソレノイドコイル３２の中に多孔質材料３４を挿入したときのインダクタンスＬ及びソレノイドコイル３２の中が空のときのインダクタンスＬ０を測定するインダクタンス測定部３６、及び、多孔質材料３４の透磁率μを決定する透磁率決定部３８を備えている。
【００６３】
図１と同様に、インダクタンス測定部３６において、ソレノイドコイル３２の中に多孔質材料３４を挿入したときのインダクタンスＬ及びソレノイドコイル３２の中が空のときのインダクタンスＬ０を測定する。また、透磁率決定部３８において、多孔質材料３４の重量Ｗ及び密度ρに基づいて、多孔質材料３４の充填率ｐを算出する。また、透磁率決定部３８において、インダクタンス測定部３６によって測定されたインダクタンスＬ及びインダクタンスＬ０から多孔質材料３４の相対的実効透磁率Ｌ／Ｌ０が算出し、算出した相対的実効透磁率Ｌ／Ｌ０及び充填率ｐに基づいて、多孔質材料３４の透磁率μｍを算出する。
【００６４】
上述の実施の形態の透磁率測定装置３０において、インダクタンス測定部３６は、請求項４のインダクタンス測定手段、請求項１１の工程（ａ）及び工程（ｂ）に対応し、透磁率決定部３８は、請求項４の透磁率決定手段及び請求項１１の工程（ｄ）に対応する。
【実施例】
【００６５】
図３は、透磁率測定装置のペレットを充填する容器及びコイルから構成される材料充填部を説明する図であり、図３（ａ）は側面図、図３（ｂ）は正面図、図３（ｃ）は背面図、図３（ｄ）は平面図である。
【００６６】
図３には示されていないが、測定用ソレノイドの中には、プラスチックの容器が挿入されており、ペレットが充填できるようになっている。材料充填部の上端部の蝶番によって上部の蓋が開けられ、ペレットを充填できるようになっている。容器は、長さが約６０ｃｍ、直径が約６ｃｍの円筒である。また、測定するペレットの大きさ、は１〜２ｍｍの粒状の材料である。
【００６７】
また、材料充填部の上端部の蝶番によって下部の蓋が開けられ、充填されていたペレットが、ペレット取り出し用プラスチックトレイに落ちるようになっている。また、ペレット取り出し用プラスチックトレイを利用してペレットの重量を測定することができるようになっている。
【００６８】
図４は、標準試料を透磁率測定装置によって測定した実測結果を示した図である。図５は、透磁率測定装置の測定精度を示す図である。
【００６９】
図４及び図５に示すように、フェライトの含有量の異なる５つの標準試料について、本発明の透磁率測定装置によって、透磁率を測定した。ここで、標準試料のフェライトの含有量は重量比で表されている。
【００７０】
フェライト含有量が７５％、７９％、８０％、８１％及び８５％の５つの標準試料のペレットを使用して、本発明の透磁率測定装置によって、透磁率を測定した。
【００７１】
フェライト含有量が７５％、７９％、８０％、８１％及び８５％の５つの標準試料の透磁率の実測結果は、それぞれ、（６．９０±０．０４）、（８．５８±０．１２）、（９．０５±０．２１）、（９．５７±０．１４）及び（１２．７６±０．２３）であった。一方、フェライト含有量が７５％、７９％、８０％、８１％及び８５％の５つの標準試料の透磁率の既知の値は、６．９０、８．５３、９．０３、９．６３及び１２．７６である。
【００７２】
上述した結果より、５つの標準試料とも、透磁率の既知の値（ｘ）と実測値（ｙ）とは、約１〜２％の誤差範囲内で、極めて良く一致していることがわかった。即ち、ｙ＝ｘであることがわかった。
【００７３】
従って、本発明の透磁率測定装置を使用して、複数の空孔を有した多孔質の磁性材料、粒状の磁性材料、粉末の磁性材料等の透磁率を、材料を加工することなく、正確かつ容易に測定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明を適用可能な透磁率測定装置の構成図である。
【図２】本発明を適用可能な別の透磁率測定装置の構成図である。
【図３】透磁率測定装置のペレットを充填する容器及びコイルから構成される材料充填部を説明する図であり、図３（ａ）は側面図、図３（ｂ）は正面図、図３（ｃ）は背面図、図３（ｄ）は平面図である。
【図４】標準試料を透磁率測定装置によって測定した実測結果を示した図である。
【図５】透磁率測定装置の測定精度を示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０、３０ 透磁率測定装置
１２、３２ ソレノイドコイル
１４ 容器
１６、３６ インダクタンス測定部
１８、３８ 透磁率決定部
２０ ペレット
３４ 多孔質材料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の容器に充填可能な大きさの被測定試料の透磁率μを測定する透磁率測定装置であって、
コイルと、
前記コイル内に挿入した前記容器と、
前記容器内に１個または複数個の前記被測定試料を充填したときのインダクタンスＬ、及び、前記容器内が空のときのインダクタンスＬ０を測定するインダクタンス測定手段と、
前記インダクタンス測定手段によって測定された前記インダクタンスＬ及び前記インダクタンスＬ０、並びに、前記容器内に充填された前記被測定試料の総重量Ｗ及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを決定する透磁率決定手段と、
を備え、
前記インダクタンス測定手段は、
前記容器内に前記被測定試料を充填したときの前記インダクタンスＬが、複数個の前記被測定試料により前記容器内に隙間を有した状態のインダクタンス、または、複数の空孔を有した前記被測定試料を前記容器内に挿入した状態のインダクタンスであることを特徴とする透磁率測定装置。
【請求項２】
前記容器は、比透磁率が１の材料によって作成されていることを特徴とする請求項１に記載の透磁率測定装置。
【請求項３】
前記被測定試料は、粒状試料、または粉末試料であることを特徴とする請求項１または２に記載の透磁率測定装置。
【請求項４】
複数の空孔を有した被測定試料の透磁率μを測定する透磁率測定装置であって、
コイルと、
前記コイル内に前記被測定試料を挿入したときのインダクタンスＬ、及び、前記コイル内に前記被測定試料を挿入しなかったときのインダクタンスＬ０を測定するインダクタンス測定手段と、
前記インダクタンス測定手段によって測定された前記インダクタンスＬ及び前記インダクタンスＬ０、並びに、前記被測定試料の総重量Ｗ及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを決定する透磁率決定手段と、
を備えていることを特徴とする透磁率測定装置。
【請求項５】
前記透磁率決定手段は、
前記被測定試料の総重量Ｗ及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の充填率ｐを算出する充填率算出手段と、
前記インダクタンスＬ、前記インダクタンスＬ０、及び、前記充填率算出手段によって算出された前記被測定試料の充填率ｐに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを算出する透磁率算出手段と、
を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の透磁率測定装置。
【請求項６】
前記透磁率算出手段は、
装置定数をｋとしたとき、下記の関係式に基づいて、
前記被測定試料の透磁率μが算出されることを特徴とする請求項５に記載の透磁率測定装置。
【請求項７】
前記コイルは、ソレノイドコイルであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の透磁率測定装置。
【請求項８】
所定の容器に充填可能な大きさの被測定試料の透磁率μを測定する透磁率測定方法であって、
（ａ）コイル内に挿入した前記容器内に１個または複数個の前記被測定試料を充填したときのインダクタンスＬを測定する工程と、
（ｂ）前記コイル内に挿入した前記容器内が空のときのインダクタンスＬ０を測定する工程と、
（ｃ）前記容器内に充填された前記被測定試料の総重量Ｗを測定する工程と、
（ｄ）前記工程（ａ）によって測定された前記インダクタンスＬ、前記工程（ｂ）によって測定された前記インダクタンスＬ０、前記工程（ｃ）によって測定された前記被測定試料の総重量Ｗ、及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを決定する工程と、
を備え、
前記工程（ａ）は、
前記容器内に前記被測定試料を充填したときの前記インダクタンスＬが、複数個の前記被測定試料により前記容器内に隙間を有した状態のインダクタンス、または、複数の空孔を有した前記被測定試料を前記容器内に挿入した状態のインダクタンスであることを特徴とする透磁率測定方法。
【請求項９】
前記容器は、比透磁率が１の材料によって作成されていることを特徴とする請求項８に記載の透磁率測定方法。
【請求項１０】
前記被測定試料は、粒状試料、または粉末試料であることを特徴とする請求項８または９に記載の透磁率測定方法。
【請求項１１】
複数の空孔を有した被測定試料の透磁率μを測定する透磁率測定方法であって、
（ａ）コイル内に前記被測定試料を挿入したときのインダクタンスＬを測定する工程と、
（ｂ）前記コイル内に前記被測定試料を挿入しなかったときのインダクタンスＬ０を測定する工程と、
（ｃ）前記被測定試料の総重量Ｗを測定する工程と、
（ｄ）前記工程（ａ）によって測定された前記インダクタンスＬ、前記工程（ｂ）によって測定された前記インダクタンスＬ０、前記工程（ｃ）によって測定された前記被測定試料の総重量Ｗ、及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを決定する工程と、
を備えていることを特徴とする透磁率測定方法。
【請求項１２】
前記工程（ｄ）は、
（ｅ）前記被測定試料の総重量Ｗ及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の充填率ｐを算出する工程と、
（ｆ）前記工程（ａ）によって測定された前記インダクタンスＬ、前記工程（ｂ）によって測定された前記インダクタンスＬ０、及び、前記工程（ｅ）によって算出された前記被測定試料の充填率ｐに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを算出する工程と、
を備えていることを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の透磁率測定方法。
【請求項１３】
前記工程（ｆ）は、
装置定数をｋとしたとき、下記の関係式に基づいて、
前記被測定試料の透磁率μが算出されることを特徴とする請求項１２に記載の透磁率測定方法。
【請求項１４】
前記コイルは、ソレノイドコイルであることを特徴とする請求項８から１３のいずれか１項に記載の透磁率測定方法。
【請求項１】
所定の容器に充填可能な大きさの被測定試料の透磁率μを測定する透磁率測定装置であって、
コイルと、
前記コイル内に挿入した前記容器と、
前記容器内に１個または複数個の前記被測定試料を充填したときのインダクタンスＬ、及び、前記容器内が空のときのインダクタンスＬ０を測定するインダクタンス測定手段と、
前記インダクタンス測定手段によって測定された前記インダクタンスＬ及び前記インダクタンスＬ０、並びに、前記容器内に充填された前記被測定試料の総重量Ｗ及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを決定する透磁率決定手段と、
を備え、
前記インダクタンス測定手段は、
前記容器内に前記被測定試料を充填したときの前記インダクタンスＬが、複数個の前記被測定試料により前記容器内に隙間を有した状態のインダクタンス、または、複数の空孔を有した前記被測定試料を前記容器内に挿入した状態のインダクタンスであることを特徴とする透磁率測定装置。
【請求項２】
前記容器は、比透磁率が１の材料によって作成されていることを特徴とする請求項１に記載の透磁率測定装置。
【請求項３】
前記被測定試料は、粒状試料、または粉末試料であることを特徴とする請求項１または２に記載の透磁率測定装置。
【請求項４】
複数の空孔を有した被測定試料の透磁率μを測定する透磁率測定装置であって、
コイルと、
前記コイル内に前記被測定試料を挿入したときのインダクタンスＬ、及び、前記コイル内に前記被測定試料を挿入しなかったときのインダクタンスＬ０を測定するインダクタンス測定手段と、
前記インダクタンス測定手段によって測定された前記インダクタンスＬ及び前記インダクタンスＬ０、並びに、前記被測定試料の総重量Ｗ及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを決定する透磁率決定手段と、
を備えていることを特徴とする透磁率測定装置。
【請求項５】
前記透磁率決定手段は、
前記被測定試料の総重量Ｗ及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の充填率ｐを算出する充填率算出手段と、
前記インダクタンスＬ、前記インダクタンスＬ０、及び、前記充填率算出手段によって算出された前記被測定試料の充填率ｐに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを算出する透磁率算出手段と、
を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の透磁率測定装置。
【請求項６】
前記透磁率算出手段は、
装置定数をｋとしたとき、下記の関係式に基づいて、
前記被測定試料の透磁率μが算出されることを特徴とする請求項５に記載の透磁率測定装置。
【請求項７】
前記コイルは、ソレノイドコイルであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の透磁率測定装置。
【請求項８】
所定の容器に充填可能な大きさの被測定試料の透磁率μを測定する透磁率測定方法であって、
（ａ）コイル内に挿入した前記容器内に１個または複数個の前記被測定試料を充填したときのインダクタンスＬを測定する工程と、
（ｂ）前記コイル内に挿入した前記容器内が空のときのインダクタンスＬ０を測定する工程と、
（ｃ）前記容器内に充填された前記被測定試料の総重量Ｗを測定する工程と、
（ｄ）前記工程（ａ）によって測定された前記インダクタンスＬ、前記工程（ｂ）によって測定された前記インダクタンスＬ０、前記工程（ｃ）によって測定された前記被測定試料の総重量Ｗ、及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを決定する工程と、
を備え、
前記工程（ａ）は、
前記容器内に前記被測定試料を充填したときの前記インダクタンスＬが、複数個の前記被測定試料により前記容器内に隙間を有した状態のインダクタンス、または、複数の空孔を有した前記被測定試料を前記容器内に挿入した状態のインダクタンスであることを特徴とする透磁率測定方法。
【請求項９】
前記容器は、比透磁率が１の材料によって作成されていることを特徴とする請求項８に記載の透磁率測定方法。
【請求項１０】
前記被測定試料は、粒状試料、または粉末試料であることを特徴とする請求項８または９に記載の透磁率測定方法。
【請求項１１】
複数の空孔を有した被測定試料の透磁率μを測定する透磁率測定方法であって、
（ａ）コイル内に前記被測定試料を挿入したときのインダクタンスＬを測定する工程と、
（ｂ）前記コイル内に前記被測定試料を挿入しなかったときのインダクタンスＬ０を測定する工程と、
（ｃ）前記被測定試料の総重量Ｗを測定する工程と、
（ｄ）前記工程（ａ）によって測定された前記インダクタンスＬ、前記工程（ｂ）によって測定された前記インダクタンスＬ０、前記工程（ｃ）によって測定された前記被測定試料の総重量Ｗ、及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを決定する工程と、
を備えていることを特徴とする透磁率測定方法。
【請求項１２】
前記工程（ｄ）は、
（ｅ）前記被測定試料の総重量Ｗ及び前記被測定試料の比重ρに基づいて、前記被測定試料の充填率ｐを算出する工程と、
（ｆ）前記工程（ａ）によって測定された前記インダクタンスＬ、前記工程（ｂ）によって測定された前記インダクタンスＬ０、及び、前記工程（ｅ）によって算出された前記被測定試料の充填率ｐに基づいて、前記被測定試料の透磁率μを算出する工程と、
を備えていることを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の透磁率測定方法。
【請求項１３】
前記工程（ｆ）は、
装置定数をｋとしたとき、下記の関係式に基づいて、
前記被測定試料の透磁率μが算出されることを特徴とする請求項１２に記載の透磁率測定方法。
【請求項１４】
前記コイルは、ソレノイドコイルであることを特徴とする請求項８から１３のいずれか１項に記載の透磁率測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２７１３２９（Ｐ２００７−２７１３２９Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９４４３９（Ｐ２００６−９４４３９）
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
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