CN100520277C - 用于测量测量物体的厚度和电导率的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过利用电磁感应用于被测量的导电目标物体的尺寸和/或电特性的非接触测量的方法，并且在该方法中使电磁场穿过被测量物体。通过下面的方法步骤实现本发明：在被测量物体的一侧上设置发射线圈，在被测量物体的另一侧上设置接收线圈，在发射线圈中产生磁场，产生从一个电平至另一个电平在发射线圈中产生的磁场的突然变化，检测在接收线圈中感应的电压，确定从发射线圈中磁场的改变的时间T2直至当在接收线圈中开始感应电压时的时间Ta经过的时期，-确定感应的电压振幅，进而计算被测量物体的厚度和/或电导率。

Description

用于测量测量物体的厚度和电导率的方法及装置

技术领域

本发明主要涉及被测量物体的探寻特性(sought property)或参数的非接触测量/确定，譬如几何尺寸或电特性。这些可以是被测量物体的厚度或电导率。本发明具体涉及利用电磁感应及对导电的但基本上非磁性物体(譬如金属产品)的测量的非接触测量。

本申请的一个具体领域是金属薄片、金属条等的制造中的厚度测量，并且例如在这种情况中，必须连续测量薄片的厚度，以能够增加薄片或条的最终质量。

本发明也用于测量非金属性但导电的物体。

本发明特别适用于非接触和同时测量诸如金属箔的薄的金属性和非磁性材料的厚度和电特性。

背景技术

金属产品的尺寸和特性的测量在今天的金属工业中是极其重要的。为了在制造工艺中能够控制终端产品为期望的质量，正确且可靠地连续测量不同量/参数是极其重要的。这尤其应用于薄片或条的制造，例如，应用于其中厚度具有至关重要意义的薄片或条的制造。当今使用技术，诸如基于光的技术、基于辐射的技术、以及具有机械接触的技术，常常对环境中的干扰和测量材料的成分敏感。因此，在目的是最高的材料质量时已知方法不适用于使用。因此必须示范不受这些缺点影响的新的基础测量技术。

感应测量技术已经被长期推荐作为用于测量金属的尺寸和特性的可行测量技术。本专利申请的领域中的最老的方法已经回溯早于1920年。该技术从来没有被工业接受和应用，因为物体厚度的测量大大地受到材料的组成的影响。

仅在US5,059,902和SE517293中公开的技术之后，测量真正成功，并且该技术被工业接受和应用。利用该新技术，可以设计工业上有用并成功测量的装置。这些测量装置解决了现有技术的测量技术所遭受的缺陷。

然而，该新技术的一个缺陷在于，它不可能用于测量非常薄的薄片，诸如金属箔。这是显著的缺陷，因为工业测量技术应当是通用的，并能够测量不同厚度和不同材料特性的薄片。

用于薄片厚度的非接触测量的另一已知方法是利用放射性辐射或利用x-射线辐射辐射薄片，并且然后测量薄片的辐射吸收。该吸收尤其取决于薄片的厚度，并组成其厚度的主要测量值。然而该测量值还受材料成分影响，因此测量精度不足够好。

先前也已知的是，利用电感应方法测量导电材料的条或薄片的厚度。为此，允许一个或多个发射线圈产生时变磁场，使该磁场穿过进入导电材料中，并在那里感应电流。接下来，该电流产生磁场，该磁场在一个或多个接收线圈中感生电压。在一些信号处理之后，感生电压被用作厚度的测量。

最适用于该用途的并因此在实践中广泛使用的方法和装置，是基于利用时间变化，该时间变化在突然切断至发射线圈的电流时被接收，例如在一个阶段中。实现时间变化的该方法已经证明比基于正弦时间变化的技术在更高的程度上提供了在实践中有用的方法和装置，所述基于正弦时间变化的技术是先前普遍使用的技术。

已经证明在US5,059,902中描述的方法在多种测量领域中很好地起作用，在这种情况中目的在于对导电材料的测量。然而，当对薄片或条测量时，已经证明它还不能满足对于测量的精确度的最高需求。及时对几个点的测量以及基于这些测量值的计算导致太大的总误差。

在SE517293中，描述了这样一种方法，其基于对至发射线圈的突然切断的电流。该方法已经解决了测量问题，因为基本上用于某一给定时间段的测量即时提供了薄片或条的厚度，而不受其它变化参数影响。

该方法意味着用于金属薄片的制造的工业突破。在引入该技术的情况下，当利用伦琴/X-射线或同位素技术时，已经能测量厚度而不受材料参数影响。当利用X-射线、同位素或光学测量时，不存在来自测量区域的成分的干扰影响，即空气的成分、周围环境或材料的温度、油和灰尘。仍然，以无接触或非接触方式执行测量。

然而，一个问题是，该技术不适用于测量非常薄的薄片和条时。对于这种类型的测量，磁场非常快速地穿过进入薄片或条的中心，并且该穿过的主要部分发生在时间的初始周期过程中。当执行实际测量时，即在有些稍晚的时间段过程中，已经引起变化的效果，并且没有获得有用的测量值。

不能够在薄片和条上测量意味着大大减小了该方法的有用性，因为该方法的同一使用者常常想能够在厚和薄的片上使用测量装置。因此期望必须实现和并行使用其他技术，其导致附加成本等。

在利用用于薄片的无接触测量的现今技术，诸如X-射线辐射和放射性方法，不能与材料无关地测量薄片；考虑到测量材料的成分必须适应/调节测量。此外，该测量被不是测量区域中的薄片的其他东西影响，诸如被油，水，空气和其他杂质。现有技术的这些问题构成了严重的问题，其限制了已知技术的可靠性，并因此限制了它们的有用性。

发明内容

需要被解决的一个重要问题是现有技术已知的测量方法和装置不能用于测量薄或非常薄的片，诸如金属箔。

现有技术测量装置和方法不能满足对测量的精确度的需要，即使在利用感应方法时也不能。基于这种测量值的计算已经导致太大的误差。

现有技术的另一问题是例如产品的厚度的测量例如受到被测量目标的材料成分的影响。

另一问题是为了实现薄和厚片的测量，当今必须并行使用不同的方法和测量装置。

为了获得对新技术的真正突破而被解决的一个重要问题是获得一种测量方法和装置，其展示出用于测量厚和薄材料的类似基本技术。

一个另外的问题是条和薄片的制造是需要能量的工艺，并连同偶然事故，常常存在诸如厚度仪表的仪表被损坏或破坏的风险。因此，重要的是测量装置是简单、廉价和结实。

本发明的目的是提供一种方法和装置，该方法和装置解决上面所述的问题，以及该方法和装置采用对薄片厚度和导电材料的薄条或薄片的电导率的感应测量。

本发明的另一目的是提供薄片厚度的测量，其可以利用已经用于实现对较厚薄片或条的薄片厚度的测量的装置来实施。而测量过程中被测量物体的位置将不对测量的精确度带来不利影响。

这是依据本发明通过下面来实现的：

-在被测量物体5的一侧上设置发射线圈3，

-在被测量物体5的相对另一侧上设置接收线圈7，

-在发射线圈3中产生磁场，

-突然改变在发射线圈3中产生的磁场，

-检测在接收线圈7中感应的电压S1，

确定从发射线圈3中磁场的改变的时间t0直至当在接收线圈7中开始感应电压时的时间t1经过的时间段Ta，

-确定在接收线圈7中感应的幅度最大电压S1max，以及

-基于接收的测量值，计算被测量物体5的厚度和/或电导率。

依据本发明的测量装置包括：

-设置发射线圈3以产生可改变的磁场，

-设置接收线圈7以当经受磁场的变化时产生电压S1，

-设置控制电路1以初始化发射线圈3中磁场的突然变化，

-设置装置10、11、12、13以确定磁场穿过被测量物体5的时间t1以及时间段Ta，

设置装置13以检测在接收线圈7中的感应的幅度最大电压S1max，以及设置装置13以基于这些值计算被测量物体5的厚度和/或电导率。

换句话说，在供给至发射线圈的电流的突然切断之后，在接收线圈中测量感应电压的时间的经过，并且这些测量值用于计算，在这种情况中可以确定薄片的厚度，而没有对薄片的其他特性产生影响。依据本发明，因此这实质上是通过如下来实现的：根据电压的时间的经过来计算在源自于发射线圈中供给的电流的突然切断的磁场变化开始穿透薄片时的时间，以及还根据电压的时间的经过来测量在场变化已经穿透薄片之后的感应电压，然后将这个计算的时间和测量的电压之间的比率作为该薄片厚度的主要测量值。

因此，本发明解决了使磁测量技术可普遍应用的问题。SE517293中公开的技术的使用者在测量薄片厚度时不需要完全改变基本技术。本发明允许利用同样类型的设备和方法实现对薄片的测量。

(一)、本发明提供了一种用于通过利用电磁感应进行非接触地测量以获得被测量的导电物体的厚度和/或电导率的方法，并且在该方法中使电磁场穿过被测量物体，特征在于：

-在被测量物体的一侧上设置发射线圈，

-在被测量物体的相对另一侧上设置接收线圈，

-在发射线圈中产生磁场，

-突然改变在发射线圈中产生的磁场，

-检测在接收线圈中感应的电压，

-确定从发射线圈中磁场的改变的时间t0直至当在接收线圈中开始感应电压时的时间t1经过的时间段Ta，

-确定在接收线圈中感应的幅度最大电压S1max，以及

-基于所确定的Ta和S1max值，计算被测量物体的厚度和/或电导率。

优选地，基于时间段Ta和在接收线圈中感应的幅度最大电压S1max的乘积计算被测量物体的厚度。

优选地，基于在接收线圈中感应的幅度最大电压S1max的平方与时间段Ta的乘积的倒数值计算被测量物体的电导率。

优选地，在接收线圈中感应的电压S1被积分，以及基于该积分的信号S2计算幅度最大电压S1max。

优选地，在接收线圈中感应的电压S1被积分，并且基于在至少两个不同时间点t2和t3所测量的该积分信号S2的值计算幅度最大电压S1max。

优选地，预先确定至少两个不同时间点t2和t3。

优选地，两个不同时间点t2和t3被定位在时间间隔Tb内，也就是，在发射线圈中磁场的突然变化的时间t0和当在接收线圈中感应的电压S1已经可靠地下降到低于它的幅度最大电压S1max时的时间t4之间。

优选地两个不同时间点t2和t3被定位在时间间隔Tb内，但在时间段Ta之后。

(二)、本发明提供了一种用于非接触地确定被测量物体的厚度和/或电导率的测量装置，所述测量装置包括在被测量物体的两个相对侧上设置的至少一个发射线圈和至少一个接收线圈，以及用于在发射线圈中产生可改变的磁场的装置和用于检测在接收线圈中感应的电压S1的装置，特征在于：

-发射线圈，被设置成产生可改变的磁场，

-接收线圈，被设置成当经受磁场的变化时产生电压S1，

-控制电路，被设置成启动发射线圈中磁场的突然变化，

-被设置成确定磁场穿过被测量物体的时间t1及此后的时间段Ta的装置，

-被设置成检测在接收线圈中感应的幅度最大电压S1max的装置，以及该装置被设置成基于Ta和S1max计算被测量物体的厚度和/或电导率。

优选地，还包括积分器，设置成积分在接收线圈中感应的电压信号S1。

优选地，还包括电路，被设置成测量在用于发射线圈的中断的时间t0之后的两个不同时间t2、t3时在接收线圈中感应的电压S1。

优选地，还包括电路，设置成检测从发射线圈中磁场的改变的时间t0直至当在接收线圈中开始感应电压时的时间t1经过的时间段Ta。

(三)、本发明提供了一种通过利用电磁感应进行非接触地测量以获得被测量的导电物体的厚度和/或电导率的系统，并且在该系统中使电磁场穿过被测量物体，特征在于该系统包括：

-在被测量物体的一侧上设置的发射线圈，

-在被测量物体的另一相对侧上设置的接收线圈，

-在发射线圈中产生磁场和改变该磁场的装置，

-确定接收线圈中感应的电压S1和幅度最大电压S1max的装置，

-确定从发射线圈中磁场的改变的时间t0直至当在接收线圈中开始感应电压时的时间t1经过的时间段Ta的装置，以及

-基于Ta和S1max来计算物体的厚度和/或电导率的装置。

优选地，所述用于计算物体的厚度和/或电导率的装置包括计算机程序装置。

优选地，所述用于计算物体的厚度和/或电导率的装置进一步包括计算机可读介质，计算机可读介质包括至少部分用于执行根据权利要求1-8中任一所述的方法步骤的计算机程序。

本发明能利用较少、极其简单的部件进行测量，其还不受机械损坏和破坏影响。该设备包括单线圈和一些简单的电子/电标准部件。

因此，该设备可以有利地与依据已知技术的较厚薄片的测厚计集成。甚至可以在两个测量装置中共同使用某些部件，但以不同的方式。

附图说明

参考附图，在下面将更详细地描述本发明。

图1示出了依据本发明的测量设备的电路图；

图2A-E示出了表示不同时间处的信号值的五个不同的信号图；

图3示出了依据本发明的测量设备的可替代解决方法，其中可替代地改变通过发射器线圈的电流方向；

图4示出了依据本发明的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了依据本发明的用于测量物体、或者被测量的物体5的厚度和电导率以及它的电特性的电路图。在发射线圈3和接收线圈7之间设置被测量的物体5，物体5在这里采用薄片的形式。

利用基本上恒定的电流i，在时间T1的第一周期期间中供给发射线圈3，所述电流i经由晶体管2来自电流源4。通过来自控制电路1的信号Sc1控制晶体管2。

在时间T1的第一周期期间，电流供给周期，晶体管2从电流源4传送电流至发射线圈3，并进一步至地Gnd。直接在该电流供给周期T1之后，通过切断晶体管2来中断至发射线圈3的电流。发射线圈3两端的电阻器6充当与电流的中断相连的放电电阻器。

该电阻器6与发射线圈3的电感一起确定发射线圈1的切断时间。

临近发射线圈3设置测量其厚度或电导率的薄片5，从而通过从发射线圈3产生的磁场影响薄片5。在该薄片5的另一侧，在距离发射线圈3的这样一个距离处设置接收线圈7：发射线圈3的磁场影响所述接收线圈7。

通过至地Gnd的连接及通过至电压放大器9的它的另一个连接连接接收线圈7，并且还跨接接收线圈7设置放电电阻器8。电压放大器9将跨接接收线圈7的感应电压电平S1转换成用于积分电路10的合适电平。在该积分电路10中，当经由晶体管2的供给被中断时，从时间t1开始积分来自放大器9的电压，并及时向前传送。经由信号Sc2，通过(时间)控制电路1实施对积分器电路10的控制。积分的信号S2通过至两个并行采样和保持(S/H)电路11、12，其中通过来自控制电路1的控制信号Sc3和Sc4确定的在两个不同时间处积分的信号S2的值，被确定为两个不同电压电平S3、S4。

稳定的电压S3和S4现在可被用作初始值，用于计算薄片的厚度和其电导率。这可以在计算电路13中做到，该计算电路13例如可以是减法放大器、处理器、计算机等。计算电路13提供以输出信号形式的最后结果至计算机等，或者在表示单元14中示出的相当简单的值。

图2A-E描述了依据图1在测量设备中出现的不同信号的曲线形式的例子。示出了五个不同的曲线A-E，其中在每一个曲线中，水平轴示出时间，并且垂直轴示出了电流和电压电平。如提到的，在时间段T1期间中，控制信号Sc1使晶体管2打开，允许电流通过发射线圈3。时间段T1是如此长的，以使由于电流i中的改变而由发射线圈产生的磁场中的全部变化被终止。在图2中的曲线中，认为时间段T1已经开始，甚至在曲线中示出的时间之前。

在时间t0处，使晶体管2切断通过发射线圈3的电流。通过发射线圈3的电流i根据曲线A是清楚的。通过发射线圈3产生的磁场的变化逐渐地穿透通过薄片5，磁场的变化成为电流馈送的变化的结果，以及接收器线圈7周围磁场的改变感应接收线圈7中的电压S1。从而，感应的电压S1被示出在图2的曲线B中。

仅仅在时间段t0至t4过程中的时间的变化是主要感兴趣的，因为它处于对被讨论的参数进行测量发生期间中。在时间t0处，首先在接收线圈7处没有出现场变化，这由于来自发射线圈3的场变化穿透通过被测量的物体(也就是薄片5)要花费某段时间的事实。在接收线圈7两端的场变化的不存在，从而引起接收线圈7中的感应电压在时间t0处初始为零。

自发射线圈3中的电流被切断时的时间t0，在时间段Ta之后，磁场的变换穿过薄片5，并因此磁场还在接收线圈7中和在接收线圈7周围发生变化，其又在接收线圈7中引起感应电压。接收线圈7中场的改变及因此的在接收线圈7两端的电压S1不久达到幅度最大电压S1max，并然后连续减小。

在放大器电路9中放大信号S1，并在积分器电路10中积分为信号S2。在图2C中以曲线示出随时间的信号S2的改变。

当对发射线圈3供给电流和仅从时间t0向前积分输入信号电压S1时，在时间段T1期间中复位积分器电路10。在时间t4处，当已经在两个不同的时间t2、t3处测量信号值S3、S4，并存储于S/H电路11、12中时，通过控制电路1复位积分器电路10。

图2D中的曲线示出了在时间t2处已被检测的电压信号S3。通过来自控制电路1的控制信号Sc3控制该S/H电路11，从而通过S/H电路保持在时间t2被赋予电压信号S2的值。当该过程已经被终止时，也就是在时间t4之后，从该S/H电路11形成的电压信号，因此表示时间t2处的信号关系。

以相应的方式，图2E中的曲线表示通过S/H电路12检测的电压信号，并且该电压信号表示时间t3处积分信号S2的幅值。

这完成了发射线圈3的供给的说明和接收线圈7处的测量。在该方法和装置的实际使用过程中，有规律地重复该次序。在时间段T1期间，来自S/H电路11、12的输出信号然后将没有被归零，并且直至时间t2和t3。相反，在该时间期间中将保持来自以前次序的信号值。

依据本发明，以这样的方式选择时间t2：使磁场的变化具有用于穿透的充分时间，在时间周期Ta之后、但是在来自接收器的信号S1已经具有从它的最大值大大落下的时间之前。当接收线圈7中的电压信号对于第一时间具有大于零的值时，通过测量也可以确定时间周期Ta，或通过利用来自先前瞬时测量的测量和计算也可以确定时间周期Ta。

从下面的关系也可以计算时间周期Ta：

Ta＝常量1×(薄片厚度)²×γ

其中γ是薄片的电导率。

常量1通常是可适用的常量，利用场理论可以计算所述常量，或可以在已知情况中测量所述常量。在该计算公式的实践应用期间中，首先使用薄片厚度和传导率的估计值。然后，选择t2，以使时间周期t1至t2大于该Ta值一个好的余量。

典型地，选择t2，以使时间周期变成两倍于Ta，但当将t2选择成使时间周期变成在12×Ta和直至在Ta之后较长值例如10倍长之间时，装置也很好地起作用。其结果是为了确定t2和t3仅需要粗略估计Ta，其明显促进了本发明的使用。

如果以mm表示薄片厚度，作为可以提到一个例子，以1/ohm/m表示传导率，以微秒表示时间，然后常量1近似为

2*μ/π²＝2*10^-7，其中μ是在真空中的磁导率。

另外选择时间t2，以使出现在时间段Tb中，在该S1之后时间段仍与它的幅度最大电压S1max邻近。通过S1与它的最大值邻近在这里意味着信号值还没有下降超过10％。如果Tb是信号值S1仅从它的最大值轻微地下降的这种持续时间的时间段，获得利用依据本发明的装置时的最佳结果，例如在周期的末端处下降2％。

还在那些当它低于S1max时的时间处测量信号值的情况中，可以用足够的精度计算S1max的校正值。对于这种情况，这可以通过解答下面的基本方程(Maxwell方程)获得。这种解答实现起来是复杂的，但已证明如下可以分别获得在t2和t3处测量值的简单调整：

$S3\mathrm{just}=\frac{1-\sqrt{1-2*\mathrm{kons}\tan t2*S3}}{\mathrm{kons}\tan t2}$

$S4\mathrm{just}=\frac{1-\sqrt{1-2*\mathrm{kons}\tan t2*S4}}{\mathrm{kons}\tan t2}$

$S1\max =\frac{S4\mathrm{just}-S3\mathrm{just}}{t3-t2}$

konstant2在这里是常量，取决于被测量的物体，其可以在具有被测量的已知物体5的情况中被计算或被测量。可以进一步限定S3just和S4just的计算，借助于利用基本下面方程的计算，从而使之在当信号值已经下降超过10％时还可能进行测量，但在这些10％内，上面提到的调整是足以的。

将时间t3选择成使它在时间t2之后，但仍在信号S1已从S1max过多下降之前。根据试验已经证明适合于设置时间t3近似为从时间t1至t2的两倍。

在上面所述的本发明的实施例中，已经中断至发射线圈3的电流供给。然而，本发明不局限于电流供给的这种变化，而是本发明可以引起还以从一个恒定电流至另一个的其他突然变化起作用。电流的总断开，从恒定电流值下降至零，通常是优选的，但不是最少的，因为利用晶体管快速地完全切断电流比快速地接通电流、或从一个值至另一个值快速地改变电流在技术上更容易。

通过把电压S2看作t2和t3周围区域中时间的线性函数，依据本发明计算穿过的周期的持续时间(Ta)，然后当信号是零(0)时，借助于t2和t3处的信号值S3和S4，计算该函数的时间值。类似地，作为该函数的倾角计算S1max。可选择地，S3just和S4just用于在其中信号S已经关于S1max明显下降的那些情况中的计算。然后，可以作为S1max和Ta的乘积计算物体的厚度。

从S/H电路10、11获得的两个信号值S3、S4，或可选择地计算值S3just、S4just用于以明确的方式计算被测量物体(也就是薄片5)的厚度和电导率的值。通过根据算法计算厚度和传导率γ，这在计算电路13中实现

薄片厚度＝常量3×(S3×t3-S4×t2)/(t3-t4)

γ＝常量4/((S4-S3)×(S3×t3-S4×t2))

通过在已知厚度和已知传导率的薄片上的测量确定常量1和常量2。当时间t2和t3可被选择成它们均位于信号S1的幅度最大电压S1max附近时，该计算方法已经证明也很好地起作用。然而，在实践情况中，以这种方式选择t2和t3是困难的，由于预先不知道何处该最大值恰好出现。

依据本发明的可选择实施例，起始点也可以是积分信号S2的出现，通过已知厚度和已知传导率的多个薄片的测量该起始点预先是已知的，或通过计算该起始点是已知的，以及通过将该已知出现与用于t2处的S3和t3处的S4的信号相比较，在测量过程中可以对未知薄片计算厚度和传导率。

依据本发明的类似的可选择实施例，依据图2，根据感应信号S1可以直接计算穿过时间Ta和感应的幅度最大电压S1max。这可以通过在实现某一信号电平时检测在t1后的第一时间作为Ta的测量和通过测量信号S1的最大值作为S1max的测量来实现。然后可以如与这些两个值的乘积成比例地计算薄片5的厚度。

此外，电导率的倒数值可以被获得作为S1max的值的平方和Ta的值的乘积。以类似方式通过首先转换信号S1成数字形式，也可以获得Ta和S1max的值，并且在计算电路中执行依据上述的确定。

根据信号S1，或可选择地从S3和S4确定厚度和传导率的另一可选择的方法是，基于厚度和传导率的假定值，用基本电磁方程计算信号并将这些计算信号与测量信号相比较。当计算和测量信号相对应时，关于厚度和传导率的假定是精确的。已经证实依据本发明的设置测量的实质优点是测量信号S1或可选择地S3和S4完全变成与关于线圈物体的位置无关。相比于其它感应测量装置，这意味着不需要用于物体的位置的补偿。

在图3中示出了确定穿过时间Ta和通过薄片5的磁通量的可选择方法。为了控制至发射线圈3的供给电流而设置两个晶体管2a、b。为从恒流源4a至发射线圈3传送电流而设置第一晶体管2a，并且为从发射线圈3运载电流至连接到恒定电流吸收器或具有负电势的电压的输出4b而设置第二晶体管2b。通过发射线圈3连接放电晶体管6。由控制电路1以两个晶体管2a和2b可交替地传送电流的方式控制这两个晶体管2a和2b。

在时间的第一周期T1至时间t1(见图2)的过程中，仅一个晶体管2a传送电流，以使电流流过发射线圈3，然后至地Gnd。在从t1至t4之后的某一时间点的周期期间中，关闭两个晶体管2a，b，并测量通过在接收线圈7中感应的电压产生的信号。其后，利用第二晶体管2b以相反方向传送电流的有差别地重复该过程，即，从地Gnd通过发射线圈3、经由晶体管2b至具有负电势的输出4b。

磁场的变化现在可选择地具有不同的方向，并且在发射线圈3中感应的电压S1将具有可选择的不同极性。来自S/H电路11、12的输出信号变成具有正方波表示的ac电压。当在计算电路13中处理该信号时，正信号值和负信号值之间的差被用作S3、S4的测量值。以这种方式，获得两个数量的值，其不受例如电路7-12中的零误差影响，并且比利用依据图1的电路解决方案时，薄片5的厚度和电导率的计算将甚至更精确。当测量的精确度有非常高的要求时，依据图3的实施例是优选的。

借助于在处理器中或计算机上运行的程序代码，可以至少部分实施依据本发明的方法，并且这些程序代码可被存储于计算机可读介质上，诸如硬盘、软磁盘、CD-ROM、其他移动存储器等。

本发明的一个重要方面，其主要试图用于在薄片上测量，是结合图1和3所述的线圈也可以用于通过已经作为新的描述的任何感应技术在较厚薄片上测量。因此，依据SE517293的用于测量较厚薄片的线圈可以给出不同的用途，例如依据图3，基于薄片厚度，通过改变至发射线圈的馈电和接收线圈的连接。

尽管通过一些实施例已描述了上面限定的本发明，当然本发明不局限于这些实施例，其他实施例和变形能可行地落入权利要求的保护范围。因此，例如可以想象，利用数学公式也可获得测量物体的厚度和/或传导率的计算，所述数学公式完全或部分地不同于说明书中所述的那些。

Claims (15)

1、一种用于通过利用电磁感应进行非接触地测量以获得被测量的导电物体的厚度和/或电导率的方法，并且在所述方法中使电磁场穿过被测量物体，特征在于：

-在被测量物体的一侧上设置发射线圈，

-在被测量物体的相对另一侧上设置接收线圈，

-在发射线圈中产生磁场，

-突然改变在发射线圈中产生的磁场，

-检测在接收线圈中感应的电压S1，

-确定从发射线圈中磁场的改变的时间t0直至当在接收线圈中开始感应电压时的时间t1经过的时间段Ta，

-确定在接收线圈中感应的幅度最大电压S1max，以及

-基于所确定的Ta和S1max值，计算被测量物体的厚度和/或电导率。

2、如权利要求1所述的方法，特征在于：基于时间段Ta和在接收线圈中感应的幅度最大电压S1max的乘积计算被测量物体的厚度。

3、如权利要求1所述的方法，特征在于：基于在接收线圈中感应的幅度最大电压S1max的平方与时间段Ta的乘积的倒数值计算被测量物体的电导率。

4、如权利要求1所述的方法，特征在于：在接收线圈中感应的电压S1被积分，以及基于积分的信号S2计算幅度最大电压S1max。

5、如权利要求1所述的方法，特征在于：在接收线圈中感应的电压S1被积分，并且基于在至少两个不同时间点t2和t3所测量的积分信号S2的值计算幅度最大电压S1max。

6、如权利要求5所述的方法，特征在于：预先确定至少两个不同时间点t2和t3。

7、如权利要求5所述的方法，特征在于：两个不同时间点t2和t3被定位在时间间隔Tb内，也就是，在发射线圈中磁场的突然变化的时间t0和当在接收线圈中感应的电压S1已经可靠地下降到低于它的幅度最大电压S1max时的时间t4之间。

8、如权利要求5所述的方法，特征在于：

两个不同时间点t2和t3被定位在时间间隔Tb内，但在时间段Ta之后。

9、一种用于非接触地确定被测量物体的厚度和/或电导率的测量装置，所述测量装置包括在被测量物体的两个相对侧上设置的至少一个发射线圈和至少一个接收线圈，以及用于在发射线圈中产生可改变的磁场的产生装置和用于检测在接收线圈中感应的电压S1的检测装置，特征在于：

-所述发射线圈被设置成产生可改变的磁场，

-所述接收线圈被设置成当经受磁场的变化时产生电压S1，

-所述测量装置还包括控制电路，所述控制电路被设置成启动发射线圈中磁场的突然变化，和

-所述测量装置还包括被设置成确定磁场穿过被测量物体的时间t1及由此的时间段Ta的确定装置，

-其中所述检测装置被进一步设置成检测在接收线圈中感应的幅度最大电压S1max，以及

所述测量装置还包括被设置成基于Ta和S1max计算被测量物体的厚度和/或电导率的计算装置。

10、如权利要求9所述的测量装置，特征在于：所述测量装置还包括积分器，所述积分器被设置成对在接收线圈中感应的电压信号S1进行积分。

11、如权利要求9所述的测量装置，特征在于：

所述测量装置还包括被设置成测量在发射线圈的中断的时间t0之后的两个不同时间t2、t3时在接收线圈中感应的电压S1的电路。

12、如权利要求9所述的测量装置，特征在于：

所述测量装置还包括被设置成检测从发射线圈中磁场的改变的时间t0直至当在接收线圈中开始感应电压时的时间t1经过的时间段Ta的电路。

13、一种通过利用电磁感应进行非接触地测量以获得被测量的导电物体的厚度和/或电导率的系统，并且在所述系统中使电磁场穿过被测量物体，特征在于所述系统包括：

-在被测量物体的一侧上设置的发射线圈，

-在被测量物体的另一相对侧上设置的接收线圈，

-用于在发射线圈中产生磁场和改变磁场的装置，

-用于确定接收线圈中感应的电压S1和幅度最大电压S1max的装置，

-用于确定从发射线圈中磁场的改变的时间t0直至当在接收线圈中开始感应电压时的时间t1经过的时间段Ta的装置，以及

-用于基于Ta和S1max来计算物体的厚度和/或电导率的装置。

14、根据权利要求13所述的系统，特征在于所述用于计算物体的厚度和/或电导率的装置包括计算机程序装置。

15、根据权利要求13所述的系统，特征在于所述用于计算物体的厚度和/或电导率的装置进一步包括计算机可读介质，计算机可读介质包括用于执行根据权利要求1-8中任一所述的方法步骤的计算机程序的至少一部分。

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