DE4327712A1 - Sensoranordnung und Verfahren zum Erfassen von Eigenschaften der Oberflächenschicht eines metallischen Targets - Google Patents

Sensoranordnung und Verfahren zum Erfassen von Eigenschaften der Oberflächenschicht eines metallischen Targets

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoranordnung und ein Verfahren zum Erfassen von Eigenschaften der Oberflächenschicht eines metallischen Targets, wobei vorausgesetzt wird, daß die Leitfähigkeit und die Permeabilität des Grundmaterials des Tar­ gets bekannt sind.
Unter dem Erfassen von Eigenschaften der Oberflächenschicht ei­ nes metallischen Targets sind bspw. die Überprüfung der Homoge­ nität der Oberflächenschicht des Targets oder auch das Erkennen von Schäden in der Struktur der Targetoberfläche zu verstehen. Besondere Bedeutung kommt der Anwendung der vorliegenden Erfin­ dung zur Messung von Beschichtungsdicken zu. In diesem Falle besteht das Target aus einem metallischen Grundmaterial und ei­ ner Beschichtung, die der Oberflächenschicht entspricht und vorzugsweise aus einem anderen metallischen Material als dem Grundmaterial gebildet ist. Das Grundmaterial dient also als Träger für die Beschichtung bzw. Oberflächenschicht. In der Praxis ist es oftmals erforderlich, die Dicke einer solchen Be­ schichtung festzustellen. Dies erweist sich jedoch als proble­ matisch, wenn die Beschichtung dabei nicht zerstört werden soll.
Es sind zwar bereits Verfahren zur Dickenmessung für Folien, Bändern oder dgl. aus nichtleitenden Materialien bekannt, wel­ che sich aber weder bezüglich der verwendeten Sensoren noch bezüglich des Verfahrens bzw. des dem Verfahren zugrundeliegen­ den Meßprinzips ohne weiteres auf die Messung der Schichtdicke einer metallischen Oberflächenschicht auf einem metallischen Grundmaterial übertragen lassen. Das für eine bestimmte Meßan­ wendung verwendete Meßverfahren und insbesondere die im Rahmen dieses Verfahrens eingesetzten Sensortypen werden nämlich in erster Linie in Abhängigkeit davon gewählt, ob die Schicht, de­ ren Dicke bestimmt werden soll, aus einem leitenden oder einem nichtleitenden Material besteht.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Sensoranordnung und ein Verfahren zum Erfassen von Eigenschaf­ ten der Oberflächenschicht eines metallischen Targets anzuge­ ben, womit eine zerstörungsfreie und bezüglich der Exaktheit der Sensorpositionierung möglichst unkritische Messung durchge­ führt werden kann.
Die erfindungsgemäße Sensoranordnung, bei der die voranstehende Aufgabe gelöst ist, ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 beschrieben und gekennzeichnet durch eine Kombination von mindestens einem Wirbelstromsensor mit mindestens einem Wegmeß­ sensor, wobei die Eindringtiefe der vom Wirbelstromsensor er­ zeugten Wirbelströme mindestens dem doppelten der Dicke der Oberflächenschicht entspricht und der Wegmeßsensor zur Bestim­ mung des Abstandes der Sensoranordnung zur Targetoberfläche dient.
Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem die voranstehende Auf­ gabe gelöst ist, ist durch die Merkmale des Patentanspruches 10 beschrieben und dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoranordnung derart bezüglich der Targetoberfläche positioniert wird, daß die vom Wirbelstromsensor erzeugten Wirbelströme zumindest die zu untersuchende Oberflächenschicht des Targets durchdringen, daß mit Hilfe des Wegmeßsensors der Abstand des Wirbelstromsen­ sors von der Targetoberfläche erfaßt wird und daß die Meß­ signale des Wirbelstromsensors und des Wegmeßsensors unter Zu­ grundelegung einer in Abhängigkeit von der Frequenz der Wirbel­ ströme und von der Leitfähigkeit und Permeabilität des Grundma­ terials des Targets zu bestimmenden, hypothetischen Eindring­ tiefe der Wirbelströme ausgewertet werden.
Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, daß die Eindring­ tiefe, auch Skintiefe genannt, von hochfrequenten Wirbelströmen in Metalloberflächen über die Funktion
von der Frequenz der Wirbelströme, der Leitfähigkeit ϕ und der Permeabilität µ abhängt. Sind also die Frequenz f der von einem Wirbelstromsensor erzeugten Wirbelströme und die Leitfähigkeit ϕ sowie die Permeabilität µ eines Targets be­ kannt, so kann die Eindringtiefe der von dem Wirbelstromsensor erzeugten Wirbelströme berechnet werden. Abweichungen einer tatsächlich gemessenen Eindringtiefe von der zu erwartenden, vorab berechneten Eindringtiefe lassen Rückschlüsse auf die Ei­ genschaften der Oberflächenschicht des Targets zu, die von den Wirbelströmen durchdrungen wird. Erfindungsgemäß ist ferner er­ kannt worden, daß zur Umsetzung des vorab beschriebenen Prin­ zips in ein praktikables Meßverfahren Maßnahmen notwendig sind, um die jeweils von Messung zu Messung in zufälliger Weise vari­ ierenden Meßbedingungen, wie z. B. unterschiedliche Sensorpositionierungen, zu erfassen, so daß sie bei der Meßwertauswertung berücksichtigt werden können. Erfindungsgemäß wird dazu ein Kombinationssensor vorgeschlagen, d. h. eine Sen­ soranordnung, die mindestens einen Wirbelstromsensor und minde­ stens einen Wegmeßsensor umfaßt. Mit Hilfe des Wegmeßsensors läßt sich nun auf einfache Weise der Abstand der Sensoranord­ nung und insbesondere des Wirbelstromsensors zur Targetoberflä­ che bestimmen. Es ist schließlich noch erkannt worden, daß eine besonders hohe Zuverlässigkeit der Messung dann erzielt werden kann, wenn die zu erwartende Eindringtiefe der vom Wirbelstrom­ sensor erzeugten Wirbelströme mindestens dem doppelten der Dicke der Oberflächenschicht entspricht.
Es gibt nun verschiedene Realisierungsmöglichkeiten für die beiden Sensortypen der Sensoranordnung. Bei der Wahl eines Wir­ belstromsensors sind solche Sensoren zu bevorzugen, mit denen sich hochfrequente Wirbelströme erzeugen lassen, da der voran­ stehend angegebene funktionale Zusammenhang zwischen der Ein­ dringtiefe bzw. der Skintiefe und der Frequenz der Wirbelströme in erster Linie für hochfrequente Wirbelströme gegeben ist. Zwar ist auch ein funktionaler Zusammenhang zwischen der Skin­ tiefe und der Frequenz der Wirbelströme bei niedrigeren Fre­ quenzen anzunehmen, dieser ist aber der Auswertung weniger ein­ fach zugänglich.
Als Wegmeßsensor kommen kapazitiv oder auch optisch arbeitende Sensoren in Betracht. Unabhängig vom Sensortyp sind bei der Auswahl konkreter Sensoren solche mit einer robusten Bauweise bzw. Kapselung zu bevorzugen, da die erfindungsgemäße Sensoran­ ordnung in der Regel bewegt wird und auch für den Kontakt mit dem Target geeignet sein muß.
Auch im Hinblick auf die möglichen Anordnungen des Wirbelstrom­ sensors bezüglich eines oder mehrerer Wegmeßsensoren sind ver­ schiedene vorteilhafte Realisierungsmöglichkeiten der erfin­ dungsgemäßen Sensoranordnung denkbar. Die Anordnung des Wirbel­ stromsensors und eines Wegmeßsensors in einer Achse erweist sich als besonders vorteilhaft, da bei dieser Anordnung eine durch das Verkippen der Sensoranordnung bedingte Meßsignalver­ fälschung praktisch ausgeschlossen ist. Konkret könnte der ka­ pazitiv oder optisch arbeitende Wegmeßsensor im Inneren der Spule des Wirbelstromsensors und parallel zur Spulenachse ange­ ordnet sein. Aber auch wenn die Sensoren der Sensoranordnung nicht in einer Achse, sondern nebeneinander angeordnet sind, kann ein auf ein Verkippen der Sensoranordnung zurückzuführen­ der Meßfehler wirkungsvoll dadurch vermieden werden, daß meh­ rere Wegmeßsensoren im wesentlichen gleichmäßig am Umfang des Wirbelstromsensors verteilt angeordnet sind. Eine Verkippung kann auf diese Weise nicht nur erfaßt, sondern auch bei der Auswertung der Meßwertsignale berücksichtigt werden.
Zur Auswertung kann eine gesonderte, von der Sensoranordnung räumlich getrennte Auswerteeinheit vorgesehen sein, was sich immer dann anbietet, wenn die Targetoberfläche schlecht zugäng­ lich ist. In diesem Falle sollte die Sensoranordnung so klein wie möglich, d. h. ohne zusätzliche, den Aufbau der Sensoranord­ nung erweiternde Einheiten, ausgeführt sein, da die Sensoran­ ordnung zur Durchführung einer Messung entweder direkt auf die Targetoberfläche gehalten oder gedrückt wird oder auch in einem Abstand zur Targetoberfläche geführt wird, wobei immer zu be­ denken ist, daß die tatsächliche Eindringtiefe der vom Wirbel­ stromsensor der Sensoranordnung erzeugten Wirbelströme minde­ stens dem doppelten der Dicke der zu untersuchenden Oberflä­ chenschicht entsprechen sollte.
Wie bereits eingangs angedeutet können mit dem erfindungsgemä­ ßen Verfahren in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Sensoran­ ordnung unterschiedliche Eigenschaften der zu untersuchenden Oberflächenschicht erfaßt werden. Das Target kann z. B. aus ei­ nem einzigen metallischen Material mit bekannter Leitfähigkeit und Permeabilität bestehen. Das bedeutet, daß das Material der Oberflächenschicht mit dem Grundmaterial des Targets identisch ist. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich nun Inhomogenitäten in der Oberflächenschicht, d. h. bis zu einer bestimmten Tiefe von der Targetoberfläche ausgehend, feststel­ len. Auch Schäden in der Struktur der Targetoberfläche können erkannt werden.
Bei dem Target kann es sich aber auch um ein beschichtetes Ob­ jekt handeln. Beispielhaft sei hier eine mit Chrom beschichtete Messingwalze genannt. Das Target besteht also aus der Messing­ walze, die das Grundmaterial bildet und der Chrombeschichtung, die hier als Oberflächenschicht bezeichnet wird. Sowohl die Leitfähigkeit und Permeabilität des Grundmaterials als auch die Leitfähigkeit und Permeabilität des Oberflächenmaterials werden als bekannt vorausgesetzt. Dann läßt sich mit dem erfindungsge­ mäßen Verfahren die Dicke der Beschichtung bzw. der Oberflä­ chenschicht aufgrund einer funktionalen Beziehung zwischen der Frequenz der vom Wirbelstromsensor erzeugten Wirbelströme und der Leitfähigkeiten und Permeabilitäten des Grundmaterials und des Materials der Oberflächenschicht numerisch berechnen. Die­ ses Verfahren zur Bestimmung der Dicke der Oberflächenschicht mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung ist besonders vorteilhaft, da die Messung zerstörungsfrei erfolgt. Die Mes­ sung ist außerdem im wesentlichen abstandsunabhängig, so daß nur sehr geringe Anforderungen an die Positionierung der Sen­ soranordnung gestellt werden müssen. Da die Materialdaten in der Regel sehr genau bekannt sind, entfällt auch die Notwendig­ keit einer Kalibrierung der Sensoranordnung. Schließlich sei noch erwähnt, daß das erfindungsgemäße Verfahren sowohl auf ferromagnetische Grundmaterialien mit einer nichtferromagneti­ schen oder ferromagnetischen Oberflächenschicht, als auch auf nichtferromagnetische Grundmaterialien mit einer nichtferromag­ netischen oder ferromagnetischen Oberflächenschicht anwendbar ist.
Im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung wird näher auf den funktionalen Zusammenhang zwischen der Dicke der Oberflächen­ schicht a, der Frequenz der Wirbelströme f und der Leitfähigkeiten ϕ und Permeabilitäten µ des Grundmaterials und des Materials der Oberflächenschicht eingegangen.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, den Gegenstand der vor­ liegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die den Patentansprü­ chen 1 und 10 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Erläuterung zweier Ausführungsbeispiele der erfindungsgemä­ ßen Lehre anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Zeichnung soll außerdem nochmals das der Erfindung zugrun­ deliegende Modell erläutert werden. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 in einer schematischen Darstellung ein Ausführungs­ beispiel einer erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung,
Fig. 2 in einer schematischen Darstellung ein weiteres Aus­ führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorein­ richtung,
Fig. 3 die ideelle Stromverteilung in einem metallischen Tar­ get aus einheitlichem Material und
Fig. 4 die ideelle Stromverteilung in einem Target, wobei sich das Material der Oberflächenschicht von dem der Grundschicht des Targets unterscheidet.
Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils eine Sensoranordnung 1, die in einem Abstand zur Oberfläche 4 eines Targets 2 geführt ist. In den beiden dargestellten Ausführungsbeispielen umfaßt das Target 2 jeweils ein Grundmaterial 8 sowie eine Oberflächen­ schicht 3. Das Grundmaterial 8 bildet praktisch einen Träger, der durch die Oberflächenschicht 3 beschichtet ist. Wie bereits erwähnt, besteht das Target 2 aus einem oder mehreren sich un­ terscheidenden metallischen Materialien. In den hier darge­ stellten Ausführungsbeispielen unterscheidet sich das Grundma­ terial 8 von dem Material der Oberflächenschicht 3. Als Bei­ spiel für eine solche Materialkombination sei hier Messing als Grundmaterial und Chrom als Material der Oberflächenschicht ge­ nannt. Unter bestimmten Bedingungen, auf die nachfolgend noch eingegangen wird, sind aber auch andere Materialkombinationen möglich.
Erfindungsgemäß umfassen beide in den Fig. 1 und 2 darge­ stellten Sensoranordnungen 1 eine Kombination von einem Wirbel­ stromsensor 5 mit einem Wegmeßsensor 6. Die ideelle Eindring­ tiefe der vom Wirbelstromsensor 5 erzeugten Wirbelströme soll mindestens dem doppelten der Dicke der Oberflächenschicht 3 des Targets 2 entsprechen. Der Wegmeßsensor 6 bzw. 7 dient zur Be­ stimmung des Abstandes der gesamten Sensoranordnung 1 zur Tar­ getoberfläche 4. Tatsächlich mißt der Wegmeßsensor 6 bzw. 7 seinen eigenen Abstand zur Targetoberfläche 4. Da aber davon auszugehen ist, daß die Sensoranordnung starr ist, da der Wirbelstromsensor 5 und der Wegmeßsensor 6 bzw. 7 in einem ge­ meinsamen starren Gehäuse angeordnet sind, läßt sich aus dem Abstand des Wegmeßsensors 6 bzw. 7 zur Targetoberfläche 4 sowohl der Abstand der gesamten Sensoranordnung 1 zur Target­ oberfläche 4 als auch der Abstand des Wirbelstromsensors 5 zur Targetoberfläche 4 bestimmen.
Mit dem Wirbelstromsensor 5 sind hochfrequente Wirbelströme er­ zeugbar, was in Verbindung mit den Fig. 3 und 4 näher erläu­ tert wird.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Wegmeßsensor handelt es sich um einen kapazitiv arbeitenden Wegmeßsensor im Gegensatz zu dem in Fig. 2 dargestellten Wegmeßsensor 7, der nach einem optischen Meßprinzip arbeitet.
In beiden Fällen sind der Wirbelstromsensor 5 und der Wegmeß­ sensor 6 bzw. 7 in einer Achse angeordnet, indem der Wegmeßsen­ sor 6 bzw. 7 im Inneren der Spule des Wirbelstromsensors 5 und parallel zur Spulenachse angeordnet sind.
Die Auswertung der Meßsignale des Wirbelstromsensors 5 und des Wegmeßsensors 6 bzw. 7 wird erheblich dadurch vereinfacht, daß die aus Wirbelstromsensor 5 und Wegmeßsensor 6 bzw. 7 gebildete Sensorkombination auf das Grundmaterial 8 des Targets lineari­ siert bzw. nullpunktabgeglichen ist. In diesem Falle lassen sich nämlich Abweichungen von einem ideellen erwarteten Meßwert besonders einfach feststellen und auswerten.
Nachdem nun zwei vorteilhafte Realisierungmöglichkeiten von Sensoranordnungen beschrieben und erläutert wurden, soll im folgenden anhand der Fig. 3 und 4 das dem vorgeschlagenen Verfahren zur Messung von Beschichtungsdicken zugrundeliegende Meßprinzip näher erläutert werden.
Voraussetzung für diese Schichtdickenmessung von elektrisch leitfähigen Metallen ist, daß die kombinierten Metalle unter­ schiedliche Leitfähigkeiten besitzen bzw. sich in ihrer relati­ ven Permeabilitätszahl unterscheiden. Ferner muß die Beschich­ tungsdicke dünner als die doppelte bis dreifache Eindringtiefe des Wirbelstromsensors sein. Mit diesem Verfahren ist z. B. eine Dicke von 0,3 mm Chrom auf Aluminium oder einem anderen ferro- oder nichtferromagnetischen Metall ausreichend genau meßbar, d. h. bis zu einer Genauigkeit von 1 µm. Dazu wird ein auf das Grundmaterial (dicken-) linearisiertes Sensorpaar auf die Be­ schichtung gehalten bzw. gedrückt, wobei Abstandsschwankungen bis zu 0,5 mm keine oder nur eine geringe Rolle spielen. Dabei ergibt sich im Vergleich zur Messung auf das Grundmaterial eine Meßwertverschiebung, die auch als Nullpunktversatz bezeichnet werden kann. Diese Meßwertverschiebung steht nun in einem ma­ thematischen Zusammenhang zum Leitfähigkeitsverhältnis der kom­ binierten Materialien und zur Dicke der Beschichtung.
Wie bereits eingangs erwähnt besteht folgender Zusammenhang zwischen der Eindringtiefe bzw. Skintiefe von hochfrequenten Wirbelströmen in Metalloberflächen und der Frequenz f dieser Wirbelströme, der Leitfähigkeit ϕ und der Permeabilität µ:
Daraus ergibt sich eine Stromverteilung an der Oberfläche, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Der Wirbelstromsensor mißt also in Wirklichkeit nicht gegen die Oberfläche des Metalls, sondern gegen einen Punkt der je nach Skintiefe mehr oder weniger tief im Metall liegt und mit xs bezeichnet ist.
In einer Modellrechnung kann dieser Punkt z. B. als Schwerpunkt xs der Stromverteilungsfunktion angenommen werden (dabei werden Reflexionsdämpfung- und Nahfeldbetrachtungen vernachlässigt).
Bei einem geschichteten Aufbau des Targets ergibt sich ein ent­ sprechendes Modell. Die Stromverteilung dieses Modells ist in Fig. 4 dargestellt. Die Schwerpunktskoordinate xs ist hier auch eine Funktion der Schichtdicke a und der beiden Skintiefen α und β. Die Schichtdicke a läßt sich nun aus diesem funktionalen Zusammenhang numerisch berechnen. Bevor auf diese Berechnung näher eingegangen wird, sei noch darauf hingewiesen, daß das experimentell ermittelte Verhalten dem aufgeführten Modell sehr nahekommt. Kleinere Abweichungen sind durch die Abstimmung des Sensors an der Flanke der Resonanzkurve und die im Modell vor­ ausgesetzten Vereinfachungen zu erklären. Bemerkenswert ist die geringe Veränderung der Linearitätskennlinie bei Messung gegen nichtferromagnetische Metalle stark verschiedener Leitfähigkeit bei einer deutlichen Nullpunkt-(Schwerpunkt)-Verschiebung von ca. 160 µm.
Mit Hilfe des zweiten Sensors, des Wegmeßsensors, der gegen die Oberfläche des Targets bspw. kapazitiv oder optisch mißt und der vorteilhafterweise in derselben Achse wie der Wirbelstrom­ sensor angeordnet ist, kann durch Differenzbildung der beiden gemessenen Wege die Leitfähigkeit des Metalls oder die Dicke der Beschichtung errechnet werden. Je nach Abstimmung des Wir­ belstromsensors ergeben sich damit folgende realisierbare Meß­ methoden:
  • 1. Schichtdickenmessung
  • 2. Leitfähigkeitsmessung von Metallen (Homogenität)
  • 3. Erkennung von Schäden in der Struktur der Metalloberfläche bis zu einer Tiefe, die kleiner ist als die doppelte Skintiefe.
Schließlich sei noch auf die Auswertung der Sensorsignale ein­ gegangen: Gemessen wird zum einen die Nullpunktverschiebung n und zum anderen der Abstand dref des Wegmeßsensors zur Target­ oberfläche. Konstruktionsbedingt sind gegeben eine Konstante c und der Abstand d zwischen dem Wegmeßsensor und dem Wirbel­ stromsensor. Schließlich geht noch eine Linearitätskorrektur K(d, dref) nach der deutschen Patentanmeldung DE 40 11 717 A1 ein. Die Nullpunktverschiebung berechnet sich also wie folgt:
n = d-dref + c + K(d, dref).
Aus der Nullpunktverschiebung kann nun unter Berücksichtigung der Sensor- und Elektronikkenndaten eine Schwerpunktverschie­ bung xs nach dem oben genannten Modell berechnet werden.
xs = c₁n + c₂
Zu beachten ist, daß c₁ und c₂ schaltungsabhängige Konstanten sind. xs ergibt sich also aus diesen schaltungsabhängigen Kon­ stanten c₁ und c₂ und dem Meßwert n. Außerdem gilt aber, daß xs eine Funktion der Skintiefen α und β der Beschichtung und des Trägermetalls sowie der Schichtdicke a ist.
Die voranstehende Formel kann nunmehr nach a numerisch aufge­ löst werden.
Abschließend sei darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäß vorgeschlagene Sensoranordnung auch zur Messung von weiteren Eigenschaften einer Oberflächenschicht eines Targets verwendet werden kann. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen auch Verfahren, die neben den beanspruchten Verfahrensschritten wei­ tere ergänzende Maßnahmen umfassen.

Claims (16)

1. Sensoranordnung zum Erfassen von Eigenschaften der Ober­ flächenschicht (3) eines metallischen Targets (2), wobei die Leitfähigkeit und die Permeabilität des Grundmaterials (8) des Targets (2) bekannt sind, gekennzeichnet durch eine Kombination von mindestens einem Wirbelstromsensor (5) mit mindestens einem Wegmeßsensor (6), wobei die Eindringtiefe der vom Wir­ belstromsensor (5) erzeugten Wirbelströme mindestens dem Dop­ pelten der Dicke der Oberflächenschicht (3) entspricht und der Wegmeßsensor (6) zur Bestimmung des Abstandes der Sensoranord­ nung (1) zur Targetoberfläche (4) dient.
2. Sensoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Wirbelstromsensor (5) hochfrequente Wirbelströme erzeugbar sind.
3. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wegmeßsensor (6) kapazitiv arbeitet.
4. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wegmeßsensor (7) nach einem optischen Meßprinzip arbeitet.
5. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelstromsensor (5) und der Wegmeß­ sensor (6, 7) in einer Achse angeordnet sind.
6. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelstromsensor und der Wegmeßsensor nebeneinander angeordnet sind.
7. Sensoranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Wegmeßsensoren im wesentlichen gleichmäßig am Umfang des Wirbelstromsensors verteilt angeordnet sind.
8. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf das Grundmaterial (8) des Targets linearisiert bzw. nullpunktsabgeglichen ist.
9. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswerteeinheit für die Meßsignale des Wirbelstromsensors (5) und des Wegmeßsensors (6, 7) vorgesehen ist.
10. Verfahren zum Erfassen von Eigenschaften der Oberflächen­ schicht (3) eines metallischen Targets (2) unter Verwendung ei­ ner Sensoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Leitfähigkeit und die Permeabilität des Grundmaterials (8) des Targets (2) bekannt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensoranordnung (1) derart bezüglich der Targetoberflä­ che (4) positioniert wird, daß die vom Wirbelstromsensor (5) erzeugten Wirbelströme zumindest die zu untersuchende Oberflä­ chenschicht (3) des Targets (2) durchdringen,
daß mit Hilfe des Wegmeßsensors (6, 7) der Abstand des Wirbelstromsensors (5) von der Targetoberfläche (4) erfaßt wird und daß die Meßsignale des Wirbelstromsensors (5) und des Weg­ meßsensors (6, 7) unter Zugrundelegung einer in Abhängigkeit von der Frequenz der Wirbelströme und von der Leitfähigkeit und der Permeabilität des Grundmaterials (8) des Targets (2) zu be­ stimmenden, hypothetischen Eindringtiefe der Wirbelströme aus­ gewertet werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Überprüfung der Homogenität der Oberflächenschicht (3) des Targets (2) verwendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Erkennung von Schäden in der Struktur der Targetoberfläche (4) verwendet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Messung der Dicke der Oberflächenschicht (3) des Targets (2) verwendet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Oberflächenschicht (3) aus einem anderen Material als dem Grundmaterial (8) des Targets (2) gebildet ist und die Leitfä­ higkeit und Permeabilität des Materials der Oberflächenschicht (3) bekannt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswertung der Meßsignale des Wirbelstromsensors (5) und des Wegmeßsensors (6, 7) neben der Frequenz der Wirbelströme, der Leitfähigkeit und der Permeabilität des Grundmaterials (8) des Targets (2) auch die Leitfähigkeit und die Permeabilität des Materials der Oberflächenschicht (3) zugrunde gelegt werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoranordnung (1) auf die Targetober­ fläche (4) gehalten oder gedrückt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Messung berührungslos erfolgt, indem die Sensoranordnung (1) in einem Abstand zur Targetoberfläche (4) geführt wird.
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