ES2830037T3 - Sonda de medición para la medición del grosor de capas delgadas - Google Patents

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Abstract

Sonda de medición para medir el grosor de capas delgadas, con una carcasa (12) y con al menos un elemento sensor (14, 15) que, con al menos un elemento de resorte (33, 37), está montado de forma flexible con respecto a la carcasa (12), y en contra de la dirección de posicionamiento y en su eje longitudinal (38), presenta un casquete de posicionamiento (31) que apunta hacia la superficie de medición (25) de un objeto de medición (26), donde en la carcasa (12) está proporcionado un dispositivo de atenuación (17), que actúa en la dirección de posicionamiento (28) de al menos un elemento sensor (14, 15), antes de que el elemento sensor (14, 15) se coloque sobre la superficie de medición (25) del objeto de medición (26) y que atenúa el movimiento de posicionamiento de al menos un elemento sensor (14, 15) en dirección hacia la superficie de medición (25) del objeto de medición (26), caracterizada porque el dispositivo de atenuación (17) presenta un pie de posicionamiento (23) que sobresale en la dirección de posicionamiento (28) con respecto al casquete de posicionamiento (31) de al menos un elemento sensor (14, 15), de manera que al aproximarse la sonda de medición al menos el pie de posicionamiento (23) se coloca sobre la superficie de medición (25).

Description

DESCRIPCIÓN
Sonda de medición para la medición del grosor de capas delgadas
La presente invención hace referencia a una sonda de medición para la medición del grosor de capas delgadas con una carcasa y al menos un elemento sensor, que presenta un casquete de posicionamiento que apunta hacia la superficie de medición de un objeto de medición en su eje longitudinal, el cual está dispuesto en el eje longitudinal del elemento sensor y al cual se encuentra asociado al menos un elemento de medición.
Por la solicitud DE 19735433 A1 se conoce una sonda de medición para la medición de capas delgadas, con una carcasa que comprende un pie de sonda, y al menos un elemento sensor dispuesto en la carcasa. El elemento sensor, en su eje longitudinal, presenta un casquete de posicionamiento que apunta hacia la superficie de medición de un objeto de medición, donde un elemento de resorte atenúa un movimiento de posicionamiento del elemento sensor en dirección hacia la superficie de medición del objeto de medición.
Para el posicionamiento del pie de sonda de la carcasa de la sonda de medición sobre la superficie de medición, en esa sonda de medición se necesitan puntas de posicionamiento que se presionan hacia la superficie de medición, para posibilitar un soporte seguro. Después del posicionamiento, un manguito de empuje se presiona hacia abajo en la dirección de posicionamiento para llevar el elemento sensor hacia una lámina dispuesta en el extremo inferior de la carcasa, la cual consigue reducir al mínimo la presión del elemento sensor sobre la superficie de medición. De este modo, la tensión propia de la lámina reduce la fuerza elástica del elemento de resorte y una fuerza de posicionamiento del casquete de posicionamiento, sobre la capa que debe medirse.
Por la solicitud DE 196 49 515 A1se conoce un dispositivo para la medición del grosor de capas delgadas. Ese dispositivo comprende un brazo soporte, en cuyo extremo está proporcionada una sonda de medición que puede posicionarse sobre una superficie de medición. Situado de forma opuesta, un dispositivo de atenuación está proporcionado en el brazo soporte, con un dispositivo soporte para el brazo soporte, donde el dispositivo soporte comprende un medio de atenuación, cuyos dos extremos están fijados transversalmente con respecto a un plano de giro, en cada caso, en un bloque soporte.
Por la solicitud US 3 975 829 A se conoce un dispositivo de medición para piezas de trabajo mecánicas. Ese dispositivo de medición comprende una sonda de medición que puede posicionarse sobre una superficie de medición. Esa sonda de medición comprende un elemento de resorte para poner en contacto la sonda de medición con el objeto de medición. Además, conectado en serie con respecto a ello, se encuentra un elemento de atenuación que comprende un líquido de atenuación, así como un dispositivo de bobina para una detección de señales.
Asimismo, se conocen elementos sensores, tanto por las solicitudes DE 10014348 B4, DE 202010006062, DE 10 2011 103122 A1, como también por la solicitud DE 102011 103123 A1.
Las exigencias en cuanto a la precisión para la medición del grosor de capas delgadas que se encuentran en el rango de pocos micrómetros, en particular por debajo de 10 |jm, aumentan de forma permanente. Por ejemplo se necesita medir capas de cromo sobre capas de cobre o de cinc, que están aplicadas sobre un cuerpo base de acero, donde las capas de cromo por ejemplo presentan menos de 10 jm. Las estructuras de capas de esa clase se emplean por ejemplo en cilindros de presión, en particular en cilindros de grabado, que se utilizan para producir arcos de papel impresos. La medición de los grosores de esa clase, de capas aplicadas sobre cilindros de grabado, es muy compleja. Además, las estructuras de capas de esa clase son sensibles a la presión y los puntos de presión realizados mediante una sonda de medición al posicionarse sobre la superficie de medición influyen en la medición precisa del grosor de la capa.
Por lo tanto, el objeto de la presente invención consiste en crear una sonda de medición para la medición del grosor de capas delgadas, que posibilite una medición táctil del grosor de capas delgadas, sin una deformación de la superficie de medición en el punto de medición.
Dicho objeto se soluciona mediante una sonda de medición, en la cual está proporcionado un dispositivo de atenuación que actúa en la dirección de posicionamiento del elemento sensor, el cual atenúa o retarda de forma controlada el movimiento de posicionamiento del elemento sensor sobre la superficie de medición de un objeto de medición. Gracias a esto se posibilita un posicionamiento suave del elemento sensor, con el casquete de posicionamiento, directamente sobre la superficie de medición, en el punto de medición. Se evitan deformaciones o depresiones en el punto de medición, de manera que el grosor de la capa o los grosores de las capas se mantienen en la forma aplicada - por tanto, sin una deformación, y el grosor de la capa o los grosores de las capas, que efectivamente se encuentran presentes, pueden determinarse con una precisión elevada.
En la sonda de medición, de manera preferente, se prevé que el dispositivo de atenuación esté dispuesto separado con respecto a por lo menos un elemento sensor; en particular que esté proporcionada una separación espacial de al menos un elemento sensor, con respecto al dispositivo de atenuación. Mediante la separación espacial del dispositivo de atenuación, con respecto a por lo menos un elemento sensor, y el modo de funcionamiento independiente resultante de ello, entre el dispositivo de atenuación y el elemento sensor, se alcanza una estructura sencilla y flexible de la sonda de medición. El dispositivo de atenuación puede estar proporcionado en la carcasa de al menos un elemento sensor, o también por fuera de la carcasa.
El dispositivo de atenuación de la sonda de medición comprende un empujador que, en contra de una dirección de posicionamiento de la sonda de medición hacia la superficie de medición, se introduce en un elemento de atenuación, donde esa velocidad de introducción es constante o se reduce al aumentar el recorrido de introducción. Debido a esto se reduce la velocidad en la dirección de posicionamiento del elemento sensor, donde al aumentar la aproximación del elemento sensor a la superficie de medición se logra una reducción de la velocidad y es posible un posicionamiento suave.
De manera ventajosa, el dispositivo de atenuación comprende un elemento de atenuación mecánico y preferentemente está diseñado como cilindro de pistón de recorrido. Debido a esto pueden utilizarse elementos de atenuación reducidos y que se construyen de forma compacta.
El elemento de atenuación mecánico, como medio de atenuación, comprende un fluido, donde preferentemente como medio de atenuación se utiliza un aceite. De manera alternativa pueden utilizarse también un gel o agua. Como medio de atenuación puede estar proporcionado también un gas, como por ejemplo aire.
Según una conformación alternativa del dispositivo de atenuación está proporcionado un elemento de atenuación electromagnético. De este modo se utiliza preferentemente una atenuación de la corriente de Foucault.
Además, de manera preferente, se prevé que el movimiento de introducción del empujador del dispositivo de atenuación, al menos en el momento del posicionamiento del elemento sensor, sea paralelo con respecto a la dirección de posicionamiento del elemento sensor. Debido a esto puede posibilitarse un posicionamiento sin inclinaciones del elemento sensor.
Al menos un dispositivo de atenuación aloja en el empujador un pie de posicionamiento que sobresale en la dirección de posicionamiento con respecto al casquete de posicionamiento de al menos un elemento sensor. De este modo, al aproximarse la sonda de medición, primero el pie de posicionamiento, que preferentemente está realizado como pie de goma o similares, se coloca sobre la superficie de medición, de manera que al bajar a continuación la sonda de medición, para conducir el elemento sensor hacia la superficie de medición, se regula un efecto de atenuación progresivo.
Preferentemente, el movimiento de introducción del empujador hacia el elemento de atenuación se proporciona de forma paralela con respecto al movimiento de introducción de al menos un elemento sensor en la carcasa o en un manguito. Mediante el paralelismo axial, asimismo, puede posibilitarse una estructura sencilla en cuanto a la construcción, como también un manejo y una manipulación sencillos.
El dispositivo de atenuación, según una alternativa, está integrado en la carcasa que aloja el elemento sensor. Debido a esto puede crearse una sonda de medición compacta.
El elemento sensor, de manera preferente, está montado de forma elástica con respecto a la carcasa. Gracias a esto puede impedirse que el elemento sensor se aplique sobre la superficie de medición con una fuerza de posicionamiento demasiado intensa. Por otra parte se logra un montaje elástico, de manera que una presión de contacto mínima actúa sobre el elemento sensor, de modo que es posible un apoyo seguro del elemento sensor sobre la superficie de medición, en el punto de medición del objeto de medición.
En una conformación alternativa de la sonda de medición se prevé que al menos un elemento sensor esté dispuesto de forma fija en la carcasa, y que al elemento sensor esté asociado al menos un polo auxiliar. En esta forma de ejecución, en el caso de un movimiento de posicionamiento de la sonda de medición, el dispositivo de atenuación entra en contacto primero con la superficie de medición del objeto de medición, para lograr un movimiento de posicionamiento atenuado y/o retardado de la sonda de medición, sobre la superficie de medición. Mediante al menos un polo auxiliar puede posibilitarse una disposición del elemento sensor, sin inclinaciones, sobre una superficie de medición. En particular están proporcionados dos polos auxiliares, de manera que junto con el elemento sensor se proporciona un apoyo de tres puntos.
En otra forma de ejecución alternativa de la invención se prevé que el dispositivo de atenuación esté fijado de manera separable en un alojamiento proporcionado o que puede colocarse en la carcasa. Debido a esto, diferentes elementos de atenuación pueden colocarse de forma sencilla.
En una forma de ejecución alternativa de la sonda de medición se prevé que el elemento sensor esté dispuesto en un manguito de posicionamiento abierto hacia abajo, en el cual puede introducirse el elemento sensor, donde el manguito está dispuesto de forma fija en una primera o en otra sección de la carcasa, de la carcasa, con la cual entra en contacto el empujador del dispositivo de atenuación, así como una segunda sección superior de la carcasa, con la cual entran en contacto el elemento de atenuación y el elemento sensor. En esa forma de ejecución, primero un manguito del elemento sensor se coloca sobre la superficie de medición y a continuación se atenúa el movimiento de posicionamiento del elemento sensor, que se coloca sobre la superficie de medición, mediante el dispositivo de atenuación.
En la sonda de medición para la medición del grosor de capas delgadas pueden utilizarse elementos sensores, en los cuales al menos un elemento de medición está diseñado como bobina y/o como sensor de efecto Hall, los cuales, para la medición del grosor de la capa, trabajan según el procedimiento magnetoinductivo y/o según el procedimiento de corriente de Foucault, según el procedimiento fase-sensitivo o según un procedimiento magnético de campo continuo. Son posibles también sensores capacitivos.
La invención está definida por las reivindicaciones que se adjuntan.
La invención, así como otras formas de ejecución ventajosas y otros perfeccionamientos de la misma, se describen en detalle y se explican a continuación mediante los ejemplos representados en los dibujos. Las características que pueden apreciarse mediante la descripción y los dibujos, según la invención, pueden aplicarse de forma individual o en grupo, formando cualquier combinación. Muestran:
Figura 1 una vista esquemática de una primera forma de ejecución según la invención,
Figura 2 una vista en sección esquemática de una forma de ejecución alternativa con respecto a la figura 1, Figura 3 una vista esquemática desde abajo, de la forma de ejecución según la figura 2,
Figuras 4a y 4b vistas en sección esquemáticas de otra forma de ejecución alternativa, en dos posiciones de trabajo diferentes.
En la figura 1, de manera esquemática, está representada una primera forma de ejecución de la sonda de medición 11 según la invención. Esa sonda de medición 11 comprende una carcasa 12, en la cual están proporcionados al menos un elemento sensor 14 ,15; así como al menos un dispositivo de atenuación 17, donde al menos un elemento sensor 14, 15 está dispuesto de forma sobresaliente, al menos parcialmente, con respecto a la carcasa 12, así como a una pared de la carcasa 20 de la carcasa 12. Los elementos sensores 14, 15; de manera preferente, están asociados a la misma pared de la carcasa 20, en la carcasa 12. El dispositivo de atenuación 17, a modo de ejemplo, está integrado por completo en la carcasa 12. De manera alternativa, el mismo también puede estar dispuesto parcialmente o completamente por fuera de la carcasa 12, en particular fijado de forma separable.
El dispositivo de atenuación 17 comprende un elemento de atenuación mecánico 19, que según el ejemplo de ejecución está diseñado como cilindro de pistón de recorrido, en el cual es guiado un empujador 22 de modo que puede introducirse. En el extremo libre del empujador 22 está proporcionado un pie de posicionamiento 23 que sobresale aún más con respecto a la carcasa 12, así como a la pared de la carcasa 20, que al menos un elemento sensor 14, 15 que sobresale de forma parcial. Ese pie de posicionamiento 23, a modo de ejemplo, puede estar realizado de un material plástico blando.
El dispositivo de atenuación 17, según una primera forma de ejecución, como medio de atenuación comprende un fluido, en particular aceite. De manera alternativa también pueden utilizarse un gel, aire o agua. De manera alternativa, el dispositivo de atenuación también puede estar diseñado como freno de corriente de Foucault.
En el dispositivo de atenuación 17, al aumentar el movimiento de introducción del empujador 22 en el elemento de atenuación 19, tiene lugar un retardo en la velocidad de introducción, es decir, que después del posicionamiento del pie de posicionamiento 23 sobre una superficie de medición 25 de un objeto de medición 26, se reduce progresivamente una velocidad de aproximación de la carcasa 12, en la dirección de posicionamiento 28. Inmediatamente antes del posicionamiento de al menos un elemento sensor 14, 15 sobre la superficie de medición 25, se retarda con mayor intensidad el movimiento de elevación en la dirección de posicionamiento 28.
De manera alternativa, el dispositivo de atenuación 17 puede presentar también una atenuación constante sobre el recorrido de elevación.
Al menos un elemento sensor 14, 15; según una primera forma de ejecución, está montado de forma flexible relativamente con respecto a la carcasa 12. En el caso de un posicionamiento directo de un casquete de posicionamiento 31, que apunta hacia la superficie de medición 25, del elemento sensor 14, 15, sobre la superficie de medición 25 del objeto de medición 26, el elemento sensor 14, 15 puede introducirse al menos de forma mínima en la carcasa 12.
El montaje flexible de los elementos sensores 14, 15; relativamente con respecto a la carcasa 12, puede ser variado. A modo de ejemplo están representadas dos clases de soporte, donde el montaje de al menos un elemento sensor 14, 15 no está limitado a esto.
En el elemento sensor 14 está representado a modo de ejemplo un montaje flexible con un resorte de recuperación 33, que rodea un vástago 34 que es guiado en un casquillo 35.
En el elemento sensor 15, a modo de ejemplo, está proporcionado un montaje elástico mediante dos elementos de resorte de lámina 37, alineados paralelamente uno con respecto a otro, para activar una flexibilidad.
Al menos un elemento sensor 14, 15; respectivamente mediante una línea de conexión eléctrica 36, está conectado con un dispositivo de medición, no representado en detalle, que registra los valores de medición detectados y los emite como datos determinados y/o los procesa posteriormente y/o los muestra en una pantalla.
El eje longitudinal 38 de al menos un elemento sensor 14, 15; de manera ventajosa, está alineado paralelamente con respecto al eje longitudinal 39 del dispositivo de atenuación 17, de manera que las direcciones de movimiento de al menos un elemento sensor 14, 15 y del empujador 22 del dispositivo de atenuación 17, son paralelas con respecto a la dirección de posicionamiento 28.
Las sondas individuales están seleccionadas y adaptadas en función del revestimiento del objeto de medición, así como en función del material base del objeto de medición 26. A modo de ejemplo, puede utilizarse una sonda de medición según la solicitud DE 100 14 348 B4. Asimismo, pueden utilizarse sondas de medición según las solicitudes DE 102011 103 122 A1, DE 102011 103 123 A1 y la solicitud DE 102005054593 A1, como también sondas de medición según la solicitud DE 202010006062 U1.
Por ejemplo, el elemento sensor 14, como elemento de medición, puede presentar un primer y un segundo dispositivo de bobina, respectivamente con al menos una bobina. Los elementos sensores de esa clase posibilitan una medición según el procedimiento magnetoinductivo. El procedimiento de medición magnetoinductivo es adecuado para la medición del grosor de capas de metal no ferroso, como por ejemplo cromo, cobre, cinc o similares, sobre materiales base magnetizables, como por ejemplo acero y hierro, así como también para capas de pintura, de laca y de plástico, sobre materiales base magnetizables, como por ejemplo acero y hierro. El rango de medición, por ejemplo en el caso de un grosor de la capa de pocos micrómetros, es de hasta 1.800 |jm, donde preferentemente se utiliza una frecuencia de menos de 300 Hz. Un elemento sensor de esa clase posibilita también la realización de la medición según el procedimiento de corriente de Foucault, es decir que se posibilita la medición del grosor de capas eléctricamente no conductoras, sobre metales no ferrosos, como por ejemplo pinturas, lacas, plásticos, sobre aluminio, cobre, latón, acero inoxidable o capas anodizadas sobre aluminio, en un campo continuo de alta frecuencia. Una sonda de esa clase puede utilizarse también como sonda de medición dual.
Además, al menos un elemento sensor 14, 15; con una primera bobina que rodea el eje longitudinal 38, puede detectar un grosor de la capa y, con una segunda bobina que rodea la primera bobina, también puede detectar una curvatura de la superficie de medición del objeto de medición, y puede compensarse en el cálculo del grosor de la capa. En particular en las superficies curvadas, como por ejemplo en cilindros revestidos o similares, puede precisarse la medición del grosor de la capa. Además, al menos un elemento sensor 14, 15 puede comprender sólo un sensor de efecto Hall o al menos una bobina y un sensor de efecto Hall.
La sonda de medición 11 representada en la figura 1 puede colocarse por ejemplo de forma manual sobre un objeto de medición 26, donde en primer lugar se coloca el pie de posicionamiento 23 del dispositivo de atenuación 17 y a continuación, atenuado mediante el dispositivo de atenuación, 17, al menos un elemento sensor 14, 15 se coloca sobre la superficie de medición 25. De manera alternativa, esa carcasa 12 de la sonda de medición 11 puede montarse en un trípode y conducirse de forma manual o mediante un motor, hacia el objeto de medición 26. Además, la sonda de medición 11, en lugar de un trípode, también puede estar fijada en un soporte o en una estación con un pie en forma de prisma, de manera que la sonda de medición 11 también puede colocarse sobre un objeto de medición 26 con una superficie de medición curvada, para seguidamente realizar una medición en determinados puntos de medición en el objeto de medición 26, donde la conducción del elemento sensor 14, 15, así como de la carcasa 12, en la dirección de posicionamiento 28, hacia el punto de medición, puede tener lugar nuevamente de forma manual o mediante un motor.
En la disposición de por ejemplo dos elementos sensores 14, 15 en una sonda de medición 11, pueden realizarse tareas de medición para una estructura de capas que por ejemplo presente tres revestimientos sobre un cuerpo base. Por ejemplo, una capa superior puede ser de cromo, debajo de ésta una capa de cinc, y la misma puede situarse por su parte sobre una capa de cobre, donde la capa de cobre está aplicada sobre un cuerpo base de acero. De manera adicional, mediante al menos un elemento sensor 14, 15 puede realizarse también una compensación de la curvatura. Esto es necesario entonces particularmente cuando una estructura de capas de esa clase está aplicada sobre un cilindro, en particular sobre un cilindro de presión.
La forma de ejecución de la sonda de medición 11, representada en la figura 1, a este respecto, también puede modificarse de manera que sólo un elemento sensor, como también tres o también varios elementos sensores, con la misma o con diferente clase de construcción, estén proporcionados en la carcasa 12.
En la figura 2 está representada una forma de ejecución alternativa de la sonda de medición 11, en una vista lateral esquemática, y en la figura 3, en una vista desde abajo. En esta forma de ejecución de la sonda de medición 11, en la carcasa 12 están dispuestos el elemento sensor 14 y el dispositivo de atenuación 17. En un lado inferior 41 de la carcasa 12 están dispuestos al menos uno, preferentemente dos polos auxiliares 42, distanciados uno con respecto a otro. El elemento sensor 14 forma un tercer polo 31, de manera que se proporciona un apoyo de tres polos de la sonda de medición 12, sobre la superficie de medición 25 del objeto de medición 26. En esta forma de ejecución, el elemento sensor 14 está dispuesto de forma fija en la carcasa 12.
De manera ventajosa, el dispositivo de atenuación 17 está dispuesto dentro de una superficie formada por los tres polos 42, 31. El eje longitudinal 38 del elemento sensor 14, y el eje longitudinal 39 del dispositivo de atenuación 17, de manera preferente, a su vez están alineados paralelamente uno con respecto a otro. El pie de apoyo 23, de manera ventajosa, observado en la dirección de posicionamiento 28, sobresale con respecto al casquete de medición 31 del elemento sensor 14. De manera alternativa, el dispositivo de atenuación 17 también puede estar fijado de forma separada en un lado externo de la carcasa 12.
En las figuras 4a y 4b está representada una representación en sección esquemática de una forma de ejecución alternativa de la sonda de medición 11, con respecto a las figuras 1 a 3 precedentes. Esa sonda de medición 11 comprende un elemento sensor 14 que está montado de forma desplazable en un manguito 45 abierto hacia abajo. Una estructura de esa clase de un elemento sensor 14 se conoce por ejemplo por la solicitud DE 10014348 B4. La carcasa 12 de la sonda de medición está diseñada de dos partes y presenta una sección inferior 47 que entra en contacto, de forma fija, con la circunferencia externa del manguito 45. Una sección superior 48 de la carcasa 12 está proporcionada de forma fija en un manguito guía 51 que rodea el manguito 45 y mueve hacia arriba y hacia abajo el elemento sensor 14 dentro del manguito 45. En la sección superior de la carcasa 48 está fijado además el dispositivo de atenuación 17, que con el empujador 22 y el pie de posicionamiento 23, se apoya contra una superficie de contacto 53, en la sección inferior de la carcasa 47. De ello resulta el siguiente modo de funcionamiento:
En primer lugar, la sonda de medición 11 según la figura 4a es conducida en la dirección de posicionamiento 28, sobre la superficie de medición 25 del objeto de medición 26, de manera que el manguito 45 se apoya contra la superficie de medición 25. El elemento sensor 14, con su casquete de posicionamiento 31, está en sí mismo elevado en comparación con el punto de medición. A continuación, la sección superior de la carcasa 48 continúa desplazándose en la dirección de posicionamiento 28, hacia la sección inferior de la carcasa 47, donde el dispositivo de atenuación 17 reduce o retarda el movimiento de descenso del elemento sensor 14, iniciado debido a ello, sobre el manguito guía 51, directamente sobre la superficie de medición 25. Debido a esto puede tener lugar un posicionamiento suave del casquete de posicionamiento 31 del elemento sensor 14 en el punto de medición del objeto de medición 26, tal como está representado en la figura 4b. El manguito 45 se introduce de este modo en el manguito guía 51 donde al mismo tiempo se reduce también la distancia entre la sección de la carcasa superior e inferior 47, 48.
Después de la realización de la medición, la sonda de medición 11 se retira de la superficie de medición 25 del objeto de medición 26, donde el resorte de recuperación 33 empuja de regreso el elemento sensor 17 frente a un lado frontal del manguito 45, del lado de colocación, de manera que el elemento sensor 14 se introduce en el manguito 45 y se posiciona de forma protegida frente a daños.
Todas las características antes mencionadas respectivamente por sí mismas son esenciales para la invención y pueden combinarse unas con otras de cualquier forma deseada. No obstante, la invención está definida por las reivindicaciones que se adjuntan.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Sonda de medición para medir el grosor de capas delgadas, con una carcasa (12) y con al menos un elemento sensor (14, 15) que, con al menos un elemento de resorte (33, 37), está montado de forma flexible con respecto a la carcasa (12), y en contra de la dirección de posicionamiento y en su eje longitudinal (38), presenta un casquete de posicionamiento (31) que apunta hacia la superficie de medición (25) de un objeto de medición (26), donde en la carcasa (12) está proporcionado un dispositivo de atenuación (17), que actúa en la dirección de posicionamiento (28) de al menos un elemento sensor (14, 15), antes de que el elemento sensor (14, 15) se coloque sobre la superficie de medición (25) del objeto de medición (26) y que atenúa el movimiento de posicionamiento de al menos un elemento sensor (14, 15) en dirección hacia la superficie de medición (25) del objeto de medición (26), caracterizada porque el dispositivo de atenuación (17) presenta un pie de posicionamiento (23) que sobresale en la dirección de posicionamiento (28) con respecto al casquete de posicionamiento (31) de al menos un elemento sensor (14, 15), de manera que al aproximarse la sonda de medición al menos el pie de posicionamiento (23) se coloca sobre la superficie de medición (25).
2. Sonda de medición según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de atenuación (17) está dispuesto separado con respecto a por lo menos un elemento sensor (14, 15), en particular separado en el espacio.
3. Sonda de medición según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de atenuación (17) presenta un empujador (22), cuya velocidad de introducción en un elemento de atenuación (19) permanece constante o se reduce al aumentar el recorrido de introducción.
4. Sonda de medición según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de atenuación (17) comprende un elemento de atenuación mecánico (19), y preferentemente está diseñado como cilindro de pistón de recorrido.
5. Sonda de medición según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento de atenuación mecánico (19), como medio de atenuación, presenta un fluido o un gas, en particular aceite, aire, gel o agua.
6. Sonda de medición según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de atenuación (17) presenta un elemento de atenuación electromagnético y preferentemente está diseñado como atenuación de la corriente de Foucault.
7. Sonda de medición según la reivindicación 3, caracterizada porque el movimiento de introducción del empujador (22) del dispositivo de atenuación (17), al menos en el momento del posicionamiento de al menos un elemento sensor (14, 15) sobre la superficie de medición (25) es paralelo con respecto a la dirección de posicionamiento (28) de al menos un elemento sensor (14, 15).
8. Sonda de medición según la reivindicación 1, caracterizada porque al menos un elemento sensor (14, 15) está proporcionado en contra de la dirección de posicionamiento (28), de forma desplazable, en la carcasa (12) y preferentemente el movimiento de introducción del empujador (22) del dispositivo de atenuación (17) está proporcionado de forma paralela con respecto al movimiento de introducción de al menos un elemento sensor (14, 15) en la carcasa (12).
9. Sonda de medición según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de atenuación (17) está dispuesto en la carcasa (12) que presenta al menos un elemento sensor (14, 15).
10. Sonda de medición según la reivindicación 1, caracterizada porque al menos un elemento sensor (14, 15) está alojado de forma fija en la carcasa (12) y al menos un polo auxiliar (42) en la carcasa (12) está asociado a por lo menos un elemento sensor (14, 15).
11. Sonda de medición según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de atenuación (17) está fijado de forma separable en un alojamiento dispuesto o que puede colocarse en la carcasa (12).
12. Sonda de medición para medir el grosor de capas delgadas, con una carcasa (12) y con al menos un elemento sensor (14, 15) que, con al menos un elemento de resorte (33, 37), está montado de forma flexible con respecto a la carcasa (12), y en contra de la dirección de posicionamiento y en su eje longitudinal (38), presenta un casquete de posicionamiento (31) que apunta hacia la superficie de medición (25) de un objeto de medición (26), donde en la carcasa (12) está proporcionado un dispositivo de atenuación (17), que actúa en la dirección de posicionamiento (28) de al menos un elemento sensor (14, 15), antes de que el elemento sensor (14, 15) se coloque sobre la superficie de medición (25) del objeto de medición (26) y que atenúa el movimiento de posicionamiento de al menos un elemento sensor (14, 15) en dirección hacia la superficie de medición (25) del objeto de medición (26), caracterizada porque el elemento sensor (14, 15) está dispuesto de forma que puede introducirse en un manguito (45), donde el manguito (45) está dispuesto en una sección inferior de la carcasa (47) de la carcasa (12), con la cual entra en contacto un empujador (22) del dispositivo de atenuación (17), y una sección superior de la carcasa (48), de la carcasa (12) entra en contacto de forma fija con el dispositivo de atenuación (17), y con un manguito guía (51) que aloja el elemento sensor (14, 15), de manera que primero el manguito (45) del elemento sensor (14, 15) se coloca sobre la superficie de medición (25) y a continuación, mediante el dispositivo de atenuación (17), se encuentra atenuado el movimiento de posicionamiento del elemento sensor (14, 15) que debe colocarse directamente sobre la superficie de medición (25).
13. Sonda de medición según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos un elemento de medición del elemento sensor comprende una bobina y/o un sensor de efecto Hall, y el elemento sensor (14, 15) está diseñado para la medición del grosor de capas delgadas según el procedimiento magnetoinductivo y/o según el procedimiento de corriente de Foucault, según el procedimiento fase-sensitivo o según un procedimiento magnético de campo continuo.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9441937B2 (en) * 2012-10-19 2016-09-13 General Electric Company Method and apparatus for measuring thickness of an object
DE102015103136A1 (de) * 2015-03-04 2016-09-08 Helmut Fischer GmbH Institut für Elektronik und Messtechnik Verfahren zur elektronischen Ansteuerung eines Messstativs
DE102016122695A1 (de) * 2016-07-20 2018-01-25 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Oberflächenmessvorrichtung
CN112697088B (zh) * 2020-12-31 2022-01-18 淮南矿业集团兴科计量技术服务有限责任公司 一种砼钢筋保护层非破损的厚度检测机构
CN113483626B (zh) * 2021-06-24 2023-12-15 中国十七冶集团有限公司 一种钢结构防火涂料厚度测量装置及其施工方法
CN117146752B (zh) * 2023-10-27 2024-02-02 山东合盛铜业有限公司 一种铜箔厚度检测仪及检测方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2507529A (en) * 1945-02-06 1950-05-16 Lipson Samuel Apparatus for measuring coating thickness
CH527407A (de) * 1971-01-28 1972-08-31 Meier Johann Längenmessgerät
US3975829A (en) 1971-07-30 1976-08-24 Finike Italiana Marposs-Soc. In Accomandita Semplice Di Mario Possati & C. Measuring device for mechanical workpieces
DE19735433C2 (de) * 1996-09-04 1999-10-07 Nix Steingroeve Elektro Physik Meßsonde zum Messen dünner Schichten nach einem magnetischen oder Wirbelstromverfahren
US6011391A (en) * 1996-09-04 2000-01-04 Elektro-Physik Hans Nix Probe for measuring thin layers using a magnetic or eddy current process
DE19649515B4 (de) 1996-11-29 2005-02-24 Immobiliengesellschaft Helmut Fischer Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Dicke dünner Schichten sowie Schaltung zur Ansteuerung der Vorrichtung
DE10014348B4 (de) 2000-03-24 2009-03-12 Immobiliengesellschaft Helmut Fischer Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur zerstörungsfreien Messung der Dicke dünner Schichten
DE10217535B4 (de) * 2002-04-16 2006-06-08 Balluff Gmbh Sensorvorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Schichtdicke einer dünnen Schicht sowie Verwendung eines induktiven Näherungssensors
DE102005054593B4 (de) 2005-11-14 2018-04-26 Immobiliengesellschaft Helmut Fischer Gmbh & Co. Kg Messonde zur Messung der Dicke dünner Schichten
DE202010006062U1 (de) 2010-04-23 2010-07-22 Helmut Fischer GmbH Institut für Elektronik und Messtechnik Messsonde zur zerstörungsfreien Messung der Dicke dünner Schichten
DE102011103122A1 (de) 2011-05-25 2012-11-29 Helmut Fischer GmbH Institut für Elektronik und Messtechnik Aufsetzkalotte für eine Messsonde sowie Messsonde zur Messung der Dicke dünner Schichten
DE102011103123A1 (de) 2011-05-25 2012-11-29 Helmut Fischer GmbH Institut für Elektronik und Messtechnik Messsonde zur Messung der Dicke dünner Schichten sowie ein Sensorelement für die Messsonde und ein Verfahren zu deren Herstellung

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