JP2019168340A - 膜厚計の位置合わせ治具 - Google Patents

Abstract

【課題】膜厚計を用いた膜厚の測定における作業効率を向上するとともに測定精度を確保する。【解決手段】棒状の磁心の端部を測定対象物に接近させた際に磁心に巻回されたコイルを貫く磁束の変化に基づき膜厚を測定するプローブを有する膜厚計の位置合わせ治具であり、プローブが固定されるスライド部材が磁心の軸の方向にスライド可能に収容される収容部を有し、スライド部材が収容部に嵌め合わされた状態でプローブの先端を通過させる貫通孔が形成され、磁心の測定対象物に接近させる側に磁心の軸に垂直な第１平坦面を有し、収容部の側面を構成し第１平坦面に垂直な第２平坦面を有し、スライド部材を挟んで第２平坦面と対向する、第２平坦面と平行な第３平坦面を有する。【選択図】図１４

Description

この発明は、膜厚計の位置合わせ治具に関する。

特許文献１には、「膜厚計を用いた膜厚の測定における作業効率を向上する」、「棒状の磁心と前記磁心に巻回されたコイルとを有し、前記磁心の端部を測定対象物に接近させた際に前記コイルを貫く磁束の変化に基づき膜厚を測定する膜厚計のプローブに装着して用いる測定治具であって、前記プローブをその内部空間に収容する際の挿入口となる開口側面を有する筒体状のスライド部材と、前記プローブが固定された前記スライド部材をその内部空間に収容する際の挿入口となる開口端面を有し、前記プローブが固定された前記スライド部材を、前記磁心の軸方向にスライド可能な状態で支持する構造を有する、筒体状のガイド部材と、を含み、前記ガイド部材は、前記磁心の測定対象物に接近させる側に、前記磁心の軸に対して直角となる平坦な外表面を有する」と記載されている。

特許文献２には、「検査対象物の角部の塗装膜厚を正確に計測することを可能にする」、「塗装膜厚計測治具は、検査対象物の検査対象部位である角部を挟む二面とそれぞれ当接する二つの当接部を有する第１の部材と、検査対象物の検査対象部位である角部の中心を軸として回動可能であり、電磁膜厚計のプローブが挿嵌される二つの当接部の交差部に連通する孔を有する第２の部材とを備える」と記載されている。

特許文献３には、「電磁膜厚計でメッセンジャーワイヤーの膜厚値を簡便且つ正確に計測する」、「撚り線を構成している強磁性体からなる複数の素線のそれぞれを被覆している非磁性膜の厚さを電磁膜厚計を利用して計測する際に用いられる治具であり、撚り線を挟持する挟持部と、電磁膜厚計のプローブが挿入される挿入口を有し、この挿入口から挿入されたプローブの検出部を素線の表面に正対させた状態を保持したまま表面に向けて案内し、検出部を表面あるいは非磁性膜に垂直に当接させる案内部とを備える」と記載されている。

特許第６２２２３９６号公報 特開２０１３−１９７６０号公報 特開２００８−５１７３４号公報

膜厚計（電磁式（電磁誘導式）膜厚計、渦電流式膜厚計）による膜厚の測定に際しては、十分な測定精度を得るため、図１７に示すように測定時にプローブ５２を測定対象物２の表面に垂直に（プローブ５２の中心軸が測定対象物２の表面に対して垂直になるように）押し当てる必要があるとともに、プローブ５２の先端を測定対象物２の測定対象部位に正確に当てる必要がある。また例えば、毎回の測定に際しプローブ５２の先端を同一の測定対象部位に正確に当てる必要がある。

ここで例えば電力会社においては、電力設備の点検に際して膜厚計を用いて電力設備の表面に施されているめっき膜厚の測定を行っているが、鉄塔の塔上や狭隘な場所等においては難しい姿勢を強いられたり手ぶれが生じる等してプローブを測定対象物の表面に垂直に押し当てることが必ずしも容易でない。また現場には様々な形態の測定対象物が存在するが、測定対象物の形態によってはプローブの先端を測定対象部位に正確に当てることが難しいことがある。

本発明はこうした背景に鑑みてなされたものであり、膜厚計を用いた膜厚の測定における作業効率を向上するとともに測定精度を確保することが可能な、膜厚計の位置合わせ治具を提供することを目的としている。

上記目的を達成するための本発明の一つは、棒状の磁心の端部を測定対象物に接近させた際に前記磁心に巻回されたコイルを貫く磁束の変化に基づき膜厚を測定するプローブを有する膜厚計の位置合わせ治具であって、前記プローブが固定されるスライド部材が前記磁心の軸の方向にスライド可能に収容される収容部を有し、前記スライド部材が前記収容部に嵌め合わされた状態で前記プローブの先端を通過させる貫通孔が形成され、前記磁心の測定対象物に接近させる側に前記磁心の軸に対して垂直な第１平坦面を有し、前記収容部の側面を構成し前記第１平坦面に垂直な第２平坦面を有し、前記第２平坦面は前記収容部の開口面を含む。

本発明によれば、ユーザは測定治具を用いた膜厚の測定に際し、簡単な操作でプローブの磁心の軸を測定対象物の表面に対して直角に維持しつつプローブの先端を測定対象部位に正確に当接させることができる。また位置合わせ治具の第１平坦面を測定対象物の平面に面接触させることで、プローブの磁心の軸を測定対象物の表面に対して直角に維持した状態でプローブの先端を測定対象部位に容易に当接させることができる。また位置合わせ治具の第２平坦面を平面上に載置してスライド部材をスライドさせることで、上記平面に垂直な測定対象物に面に対してプローブの磁心の軸を直角に維持した状態でプローブの先端を測定対象部位に容易に当接させることができる。このように本発明の位置合わせ治具は、測定対象物の形態や測定対象物が設置されている状態等に応じて測定対象物にセットする方法を変えることができ、多様な測定対象物の膜厚の測定に柔軟に対応することができる。また第２平坦面は、収容部の開口部（開口面）を含む（第２平坦面は開口している）ので、スライド部材に収容されているプローブの状態を容易に視認することができ、作業性が向上する。

本発明の他の一つは、上記位置合わせ治具であって、前記スライド部材は開口面を有し、
前記スライド部材が前記収容部に収容されている状態で、前記収容部の開口面は前記スライド部材の開口面と同じ側に開口する。

このように、収容部の開口面はスライド部材の開口面と同じ側に開口するのでスライド部材に収容されているプローブの状態を容易に視認することができ作業性が向上する。

本発明の他の一つは、上記位置合わせ治具であって、前記スライド部材を挟んで前記第２平坦面と対向する、前記第２平坦面と平行な第３平坦面を有する。

このように位置合わせ治具は、スライド部材を挟んで第２平坦面と対向する、第２平坦面と平行な第３平坦面を有するので、第３平坦面を下にして位置合わせ治具を平面上に載置することによっても、上記平面に垂直な測定対象物に面に対してプローブの磁心の軸を直角に維持した状態でプローブの先端を測定対象部位に容易に当接させることができる。またこの場合は膜厚の測定時に位置合わせ治具の上方からプローブの様子を視認することができるので作業性も向上する。

本発明の他の一つは、上記位置合わせ治具であって、前記第１平坦面の幅方向の長さは前記収容部の幅方向の長さよりも長い。

本発明によれば、第１平坦面の面積を広く確保することができ、膜厚の測定時に第１平坦面と測定対象物の面とを広い範囲で接触させることができる。そのため、膜厚の測定時に位置合わせ治具を測定対象物に確実に固定することができる。

本発明の他の一つは、上記位置合わせ治具であって、前記収容部は筒状であり、前記収容部の前記スライド部材を挟んで対向する２つの側面位置の夫々から延出する、測定対象物の周囲を周回させるバンドを固定するためのバンド掛けが形成されている。

本発明によれば、バンドの各端部をバンド掛けに固定して測定対象物の周囲に沿って周回させることで、位置合わせ治具を測定対象物に確実に結合させることができる。また膜厚の測定時に位置合わせ治具を手で保持しておく必要がなくなるため作業性も向上する。

本発明の他の一つは、上記位置合わせ治具であって、前記スライド部材は、前記測定対象物が存在する側の端部に対向する端部の近傍に形成された把持部を有する。

本発明によれば、膜厚の測定に際してユーザは把持部を利用して容易にスライド部材を収容部に出し入れすることができる。

本発明の他の一つは、上記位置合わせ治具であって、前記プローブは、その先端部が前記測定対象物に接触又は押圧されることにより膜厚を測定するタイミングを示す信号を生成する機構を有する。

本発明の他の一つは、上記位置合わせ治具であって、前記膜厚計は、電磁誘導式膜厚計又は渦電流式膜厚計である。

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、膜厚の測定における作業効率を向上し測定精度を確保することができる。

膜厚計の測定原理を説明する図である。 膜厚計の外観を示す図である。 膜厚計の本体装置の構成を示す図（ブロック図）である。 本体装置が備える機能及び本体装置が記憶するデータを示す図である。 校正データ（本例では校正曲線）の一例である。 プローブの側面図である。 プローブの断面図である。 プローブの先端を測定対象物に押し当てている様子を示す図である。 プローブの他の構成を示す図（側面図）である。 図８に示したプローブの先端を測定対象物の表面に押し当てている様子を示す図である。 スライド部材及びロック部材の構成を示す図である。 位置合わせ治具の構成を示す図である。 位置合わせ治具の構成を示す図である。 スライド部材にプローブを取り付ける際の手順を説明する図である。 スライド部材にプローブを取り付ける際の手順を説明する図である。 スライド部材にプローブを取り付ける際の手順を説明する図である。 スライド部材を位置合わせ治具に装着しようとしている様子を説明する図である。 スライド部材を位置合わせ治具に装着した状態を示す図である。 位置合わせ治具を用いた膜厚の測定方法を説明する図である。 位置合わせ治具を用いた膜厚の測定方法を説明する図である。 測定対象物の表面にプローブの先端を押し当てている様子を示す図である。

以下、発明を実施するための形態について詳細に説明する。尚、以下の説明において、同一の又は類似する構成について同一の符号を付して重複した説明を省略することがある。

まず本発明の測定治具が適用される膜厚計の原理並びに構成について説明する。以下では電磁誘導式の膜厚計を例として説明するが、本発明の測定治具は、測定対象物（素地、被膜）との間の電磁的な相互作用を利用して膜厚を測定するタイプの膜厚計、例えば、渦電流式膜厚計（渦電流振幅感応式膜厚計）、渦電流位相式膜厚計（渦電流位相変位感応式膜厚計）等に広く適用することができる。

［測定原理］
まず図１とともに電磁誘導式膜厚計の測定原理について説明する。膜厚計は、例えば、素地２１の表面に被膜２２が施された測定対象物２の膜厚の測定に用いられる。ここで素地２１は、例えば、鉄、鋼、フェライト系ステンレス等の磁性体であり、被膜２２は、例えば、メッキ（亜鉛メッキ等）、ペイント、樹脂膜等の非磁性被膜である。

同図に示すように、膜厚計のプローブ５２は、鉄等の強磁性体からなる棒状の磁心５２０に一次コイル３１及び二次コイル３２を同軸に巻回した構造を呈する。一次コイル３１に交流電流を流しつつプローブ５２（磁心５２０）の端部（磁心５２０の二次コイル３２側の端部）を測定対象物２の表面に接近させると、プローブ５２（磁心５２０）の端部と測定対象物２との間の距離に応じて二次コイル３２を貫く磁束４の数が変化し、二次コイル３２に誘起される電圧Ｖが変化する。この電圧変化ΔＶを、例えば、電流変化ΔＩとして取得し、取得した電流変化ΔＩを予め作成しておいた校正データ（測定値と膜厚値との換算データ）と対照することで、被膜２２の厚さ、即ち膜厚を求めることができる。

［膜厚計］
図２に電磁誘導式膜厚計（以下、膜厚計５と称する。）の外観を示している。膜厚計５は携帯型であり、ユーザが現場に持ち込んで使用することができる。同図に示すように、膜厚計５は、本体装置５１、プローブ５２、及びケーブル５３（コード）を備える。プローブ５２は、ケーブル５３（コード）を介して本体装置５１と電気的に接続される。

本体装置５１は、膜厚の測定に際してユーザが操作入力や測定結果の確認等を行うためのユーザインタフェースを備える。ケーブル５３は、例えば、本体装置５１からプローブ５２の一次コイル３１に交流電流を供給するための配線、二次コイル３２を流れる電流（又は二次コイル３２に誘起される電圧）の計測値を含んだ信号（以下、計測信号と称する。）を本体装置５１に伝えるための配線、上記計測値を取得するタイミングを示す信号（以下、トリガ信号と称する。）を伝えるための配線等を含む。

図３に本体装置５１の構成を示している。同図に示すように、本体装置５１は、プロセッサ５１１、記憶装置５１２、電源回路５１３、入力装置５１４、出力装置５１５、及びＡ／Ｄコンバータ５１６を備える。

プロセッサ５１１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）を用いて構成されている。記憶装置５１２は、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile RAM）等を用いて構成されている。

電源回路５１３は、バッテリ（一次電池、二次電池）、ＤＣ／ＤＣコンバータ、ＤＣ／ＡＣインバータ等を含み、本体装置５１やプローブ５２を動作させるのに必要な電力（一次コイル３１に供給する交流電力を含む。）を生成する。

入力装置５１４は、ユーザから情報の入力を受け付けるユーザインタフェースであり、キーパッド、タッチパネル等である。出力装置５１５は、ユーザに情報を提供するユーザインタフェースであり、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、印字装置、音声出力装置等である。

Ａ／Ｄコンバータ５１６は、プローブ５２からアナログ値として入力される信号をデジタル値に変換する。

図４に本体装置５１が備える機能及び本体装置５１が記憶するデータを示している。同図に示すように、本体装置５１は、校正処理部５２１、測定処理部５２２、膜厚算出部５２３、及び結果出力部５２４の各機能を備える。これらの機能は、本体装置５１のプロセッサ５１１が、記憶装置５１２に格納されているプログラムを読み出して実行することにより、もしくは、本体装置５１が備えるハードウェアにより実現される。同図に示すように、本体装置５１は、校正データ５３１や測定値５３２を記憶する。

上記機能のうち、校正処理部５２１は、例えば、同質の素地２１に異なる厚さ（≧０）で被膜２２を施したいくつかの標準板について膜厚を測定することにより得られる、二次コイル３２の電流変化ΔＩ（又は電圧変化ΔＶ）と膜厚との関係に基づき、校正データ５３１（校正曲線）を生成する。

測定処理部５２２は、プローブ５２から入力される計測信号に基づき二次コイル３２の電流変化ΔＩ（又は電圧変化ΔＶ）を求め、求めた値を測定値５３２として記憶する。

図５に校正データ５３１（校正曲線）の一例を示す。同図において、縦軸は測定値５３２（電流変化ΔＩ）であり、横軸は膜厚である。尚、校正データ５３１は、測定対象物２の材質（素地２１や被膜２２の材質）に応じて異なるので、校正データ５３１は測定対象物２の異なる材質ごとに用意される。

図４に戻り、膜厚算出部５２３は、測定値５３２を校正データ５３１と対照することにより測定対象物２の膜厚を求める。尚、膜厚算出部５２３は、例えば、複数回の測定を実施することにより取得される複数の測定値５３２の平均値を求め、求めた平均値に対応する膜厚を校正データ５３１から取得する。結果出力部５２４は、膜厚算出部５２３によって求められた膜厚を出力装置５１５に出力する。

校正処理部５２１、測定処理部５２２、膜厚算出部５２３、及び結果出力部５２４は、以上の機能に加えて、入力装置５１４を介して本体装置５１に対する設定や指示をユーザから随時受け付ける機能、出力装置５１５を介してユーザに情報を随時提供する機能を有する。

図６Ａはプローブ５２の側面図であり、図６Ｂはプローブ５２の断面図（図６ＡのＸ−Ｘ’線における断面図）である。これらの図に示すように、プローブ５２の外観は略円筒状である。プローブ５２は、その表面の少なくとも一部にローレット加工が施されており、プローブ５２の先端から長手方向に沿って所定長さの部分を構成するプローブ本体６１と、プローブ本体６１のケーブル５３側に設けられるキャップ６２（図６Ｂを参照）及びキャップ６２及びケーブル５３の端部を保護する、樹脂等の素材からなるキャップカバー６３と、を有する。プローブ本体６１の外周には、プローブ本体６１と同心円環状（フランジ状）の凸部６１７が形成されている。

図６Ｂに示すように、プローブ本体６１は、略円筒状の外筒体６１１と、外筒体６１１の内部に外筒体６１１と同軸（プローブ５２の中心軸Ｃと同軸）に収容される略円筒状の内筒体６１２とを有する。プローブ本体６１（内筒体６１２）の先端付近には、内筒体６１２と同軸に配置された筒状のコイルボビン６１３が収容されている。コイルボビン６１３の、プローブ本体６１の先端寄りの位置には、二次コイル３２が巻回される第２ボビン６１３２が設けられている。またコイルボビン６１３の、第２ボビン６１３２よりもケーブル５３寄りの位置には、一次コイル３１が巻回される第１ボビン６１３１が設けられている。同図では一次コイル３１及び二次コイル３２は省略してある。

コイルボビン６１３の中心部分には、コイルボビン６１３の中心軸（プローブ５２の中心軸Ｃと同軸）に沿って、所定径を有する通し孔６１３５が形成されている。この通し孔６１３５には、鉄等の強磁性体からなる棒状（円柱状等）の磁心５２０が、その中心軸がプローブ５２の中心軸Ｃと同軸に挿入されている。

内筒体６１２のコイルボビン６１３よりもケーブル５３寄りの位置には、ケーブル５３の配線６３１の端部が接続されるコネクタ６１５が設けられている。一次コイル３１及び二次コイル３２とケーブル５３の配線６３１とは、コネクタ６１５を介して電気的に接続されている。

内筒体６１２と外筒体６１１との間にはスプリング機構６４が設けられている。内筒体６１２は、このスプリング機構６４によってプローブ５２の先端方向に付勢されている。これにより、内筒体６１２の端面及び磁心５２０の先端は、外筒体６１１の端面６１１１から中心軸Ｃに沿って若干（例えば数ｍｍ程度）突出した状態に保持される。

内筒体６１２のキャップ６２側には、スイッチ６５（電気接点）が設けられている。スイッチ６５は、スプリング機構６４の付勢力に逆らって内筒体６１２が外筒体６１１に押し込まれることによりその接点状態（オン又はオフ）が反転するように構成されている。スイッチ６５は前述したトリガ信号を生成する。スイッチ６５は、ケーブル５３の配線６３１を介して本体装置５１と電気的に接続されている。尚、スイッチ６５と同等の機能を、例えば、圧電素子等の他の種類の素子を用いて実現することもできる。

図７にプローブ５２の先端（プローブ５２から突出する磁心５２０の先端）を測定対象物２の表面に押し当てている様子を示す。同図に示すように、プローブ５２の先端（内筒体６１２の端面）をスプリング機構６４の付勢力に抗して測定対象物２の表面に押し当てるとスイッチ６５の接点状態が反転し、トリガ信号が生成されて本体装置５１に入力される。本体装置５１はトリガ信号が入力されたタイミングでプローブ５２から二次コイル３２の電流値を取り込む。

［プローブの他の構成］
図８にプローブ５２の他の構成を示している。同図に示すように、プローブ５２は、その外筒体６１１に複数の同心円環状の凸部６１７を有している。これら複数の凸部６１７のうち、最下部の凸部６１７ａは他の凸部６１７ｂに比べてその外径がやや大きくなっている。

同図において、符号Ａで示すラインは外筒体６１１の端面（即ち外筒体６１１と内筒体６１２の境界）になっており、当該ラインよりも上（＋ｚ側）の部分では内筒体６１２の表面が露出している。また同図において、外筒体６１１の下端面から長さｄで突出する部分は外筒体６１１の内側において内筒体６１２に連続している。

図９は、図８に示したプローブ５２の先端を測定対象物２の表面に押し当てている様子を示す図である。同図に示すように、プローブ５２の先端（磁心５２０の先端）を測定対象物２の表面に押し当てることにより、プローブ５２の先端（内筒体６１２の先端）が外筒体６１１の内部に引っ込み、同図においてＡ−Ａ’で示す間隙（長さはｄ）が形成される。プローブ５２の内部の構造は前述したプローブ５２と同様である。尚、以下では図８及び図９に示す構成からなるプローブ５２を一例として説明する。

［測定治具］
以下、図１０乃至図１５とともに、膜厚計５のプローブ５２に装着して用いる測定治具１について説明する。測定治具１は、図１０等に示すスライド部材１１と図１１Ａや図１１Ｂ等に示す位置合わせ治具７とを含む。プローブ５２は、図１０に示すロック部材１３を用いてスライド部材１１に固定される。

スライド部材１１は、位置合わせ治具７の後述する収容部１２に装着される。位置合わせ治具７は、プローブ５２が固定されたスライド部材１１を、プローブ５２の中心軸Ｃ（磁心５２０の中心軸）の方向にスライド（摺動）可能な状態で支持する。測定治具１を構成する各部材は、例えば、硬質の樹脂や金属等を素材とする。

図１０に示すように、スライド部材１１の全体は略直方体状を呈する。上記直方体の４つの側面１１１ａ〜１１１ｄのうち、その法線が＋ｚ方向を向く側面１１１ｄは平坦な開口面になっている。

上記直方体の２つの端面１１２ａ，１１２ｂには、夫々、略長方形状の開口部（以下、夫々、切り欠き１１２１ａ，１１２１ｂと称する。）が形成されている。切り欠き１１２１ａ，１１２１ｂは、いずれもプローブ５２の外径が丁度収容される程度の形態（形状、大きさ）に設定されている。尚、同図では、切り欠き１１２１ａ，１１２１ｂをいずれも矩形状としているが、切り欠き１１２１ａ，１１２１ｂの態様はこれに限られない。例えば、切り欠き１１２１ａ，１１２１ｂを半円（奥側）と矩形（手前側）とを組み合わせた形状等としてもよい。

切り欠き１１２１ａ，１１２１ｂの形状や大きさは、ユーザがプローブ５２の長手方向の所定位置をこれらに嵌め込むことにより、プローブ５２の中心軸Ｃ（磁心５２０の中心軸）がスライド部材１１の長手方向と平行になるように、即ち、プローブ５２の中心軸Ｃが端面１１２ｂの平坦な外表面（−ｚ側の表面）と垂直（直角）の関係になるように設定されている。そのため、ユーザは、プローブ５２を２つの切り欠き１１２１ａ，１１２１ｂに嵌め込むことで、自然にプローブ５２の中心軸Ｃ（磁心５２０の中心軸）がスライド部材１１の端面１１２ｂの外表面（−ｚ側の表面）と垂直（直角）の関係になるようにすることができる。またユーザがプローブ５２を切り欠き１１２１ａ，１１２１ｂにしっかりと嵌め込むことにより、プローブ５２の中心軸Ｃ（磁心５２０の中心軸）は自然にスライド部材１１の開口面（側面１１１ｄ）と平行になる。

側面１１１ａ，１１１ｂの夫々の端面１１２ａの近傍には、側面１１１ａ，ｂの夫々の外面から＋ｘ又は−ｘ方向に突出する把持部１１４ａ，ｂ及び把持部１１５ａ，ｂが設けられている。把持部１１４ａ，ｂ及び把持部１１５ａ，ｂは、ユーザの持ち手として機能する。同図に示すように、把持部１１４ａ，ｂのほうが把持部１１５ａ，ｂよりも長く側面１１１ａ，ｂの夫々から突出している。膜厚の測定に際し、ユーザは把持部１１４ａ，ｂや把持部１１５ａ，ｂを利用してスライド部材１１を位置合わせ治具７の後述する収容部１２にスライドする（出し入れする）ことができる。

上記直方体の２つの側面１１１ａ，１１１ｂの夫々の外面のｚ軸方向所定高さ位置には、夫々、開口面（側面１１１ｄ）と平行に延出する所定長さの凸条１１６ａ，１１６ｂが形成されている。凸条１１６ａ，１１６ｂは、夫々、収容部１２の側面１２１ａ，１２１ｂに形成されている後述の嵌合溝７１２ａ，７１２ｂにスライド可能な状態で嵌合（係止）される。

上記直方体の２つの側面１１１ａ，１１１ｂの内周面のｚ軸方向所定高さ位置には、夫々、開口面（側面１１１ｄ）と平行に延出する凸条１１７ａ，１１７ｂが形成されている。凸条１１７ａ，１１７ｂは、夫々、ロック部材１３の後述する嵌合溝１３３ａ，１３３ｂにスライド式に嵌合される。

図１０に示すように、ロック部材１３の全体は略直方体状を呈する。ロック部材１３の４つの側面１３１ａ〜１３１ｄのうち、法線が−ｚ方向を向く側面１３１ｃは開口面になっている。また法線が＋ｚ方向を向く側面１３１ｄは、プローブ５２が装着されたスライド部材１１にロック部材１３を取り付けた際、プローブ５２に当接してプローブ５２を固定する「押さえ板」として機能する。

ロック部材の２つの端面１３２ａ，１３２ｂ（夫々法線は＋ｙ，−ｙ方向を向く）はいずれも開口している。ロック部材１３の法線が夫々−ｘ方向及び＋ｘ方向を向く２つの側面１３１ａ，１３１ｂには、夫々、ｙ軸方向に延出する嵌合溝１３３ａ，１３３ｂが形成されている。

ロック部材１３のｘ軸方向の長さは、スライド部材１１の内部空間の幅方向（ｘ軸方向）の長さに丁度一致する程度に設定されている。またロック部材１３のｚ軸方向の長さ（高さ）は、スライド部材１１の内部空間のｚ軸方向の長さに丁度一致する程度に設定されている。またロック部材１３のｙ軸方向の長さは、スライド部材１１の開口面（側面１１１ｄ）からロック部材１３をスライド部材１１の内部空間に設けられている凸条１１７ａ，１１７ｂに容易に嵌合させることができるように、スライド部材１１の凸条１１７ａ，１１７ｂが設けられていない部分の長さ（凸条１１７ａ，１１７ｂの端面１１２ａ側の端部から端面１１２ａの内表面までのｙ軸方向に沿った長さ）よりも短く設定されている。

［位置合わせ治具］
膜厚計５を用いた膜厚の測定に際して測定精度を確保するには、プローブ５２の先端を測定対象物２の測定対象部位（以下、測定ポイントＰとも称する。）に正確に当てる必要がある。また特定の測定ポイントＰについて繰り返し膜厚を測定する必要が場合はプローブ５２の先端を同じ測定ポイントＰに繰り返し正確に当てる必要がある。

例えば、電力会社においては、電力設備の点検に際し、膜厚計５を用いて各種電力設備の表面に施されているめっき膜厚等の膜厚の測定を行っており、例えば、送電鉄塔等で使用されている六角ボルトの頭部側面や角部、六角ナットの側面や角部についても測定の対象となる。

しかし鉄塔の塔上や狭隘な場所等においては作業者がとることができる姿勢や作業範囲が制限されるため、プローブ５２を測定対象物２の表面に垂直に（プローブ５２の中心軸が測定対象物２の表面に対して垂直になるように）押し当てることが必ずしも容易ではない。また膜厚の測定中はプローブ５２の先端付近の様子を視認しづらく、プローブ５２の先端を測定ポイントＰに必ずしも思うように正確に当てることができず、とくに同じ測定ポイントＰについて繰り返し測定する必要がある場合は作業者にとって大きな負担となる。

以下に説明する位置合わせ治具７はこうした課題を解決するものであり、膜厚計５を用いて様々な測定対象物２の膜厚の測定を容易にして作業者の負担を大きく軽減するものである。

図１１Ａ及び図１１Ｂに位置合わせ治具７の構成を示している。図１１Ａは、位置合わせ治具７を正面側（＋ｘ側）上方から眺めた斜視図であり、図１１Ｂは、位置合わせ治具７を背面側（−ｘ側）上方から眺めた斜視図である。

これらの図に示すように、位置合わせ治具７は、端面板１２２、天面板７１４、第１側面板７１５ａ、及び第２側面板７１５ｂによって囲まれた略直方体状の内部空間（以下、収容部１２と称する。）を有する。

端面板１２２の外表面（＋ｘ側の表面）は平坦面（以下、第１平坦面とも称する。）になっている。収容部１２の下面（−ｚ側の面）は平坦な開口面７１７（以下、第２平坦面と称する。）になっている。第２平坦面は、収容部の開口部（開口面）を含む（第２平坦面は開口している）ので、スライド部材に収容されているプローブの状態を容易に視認することができ、作業性が向上する。また収容部１２の幅方向（ｙ軸方向）の長さは収容部１２の幅方向の長さよりも長くなっている。これにより第１平坦面の面積を広く確保することができ、膜厚の測定時に第１平坦面と測定対象物２の面とを広い範囲で接触させることができる。そのため、膜厚の測定時に位置合わせ治具７を測定対象物２に確実に固定することができる。

収容部１２の内部空間はスライド部材１１が丁度収まる（スライド部材１１の側面が面接触（密着）する）大きさであり、収容部１２には前述したスライド部材１１が装着される。収容部１２の端面板１２２の中央付近には略矩形状の貫通孔１２１１が形成されている。

第１側面板７１５ａ及び第２側面板７１５ｂの外周面には、夫々、端面板１２２から所定長さだけ離間した位置に略平板状のバンド掛け７１５１ａ（第１バンド掛け）及びバンド掛け７１５１ｂ（第２バンド掛け）が突設（夫々、第１側面板７１５ａ及び第２側面板７１５ｂの夫々から垂直に立設）されている。バンド掛け７１５１ａ，７１５１ｂには、夫々、ｚ軸方向に延出するスリット７１５２ａ，７１５２ｂが形成されている。後述するように、スリット７１５２ａ，７１５２ｂには、測定対象物２（ナット等）との結合を確実にするためのバンド８１の各端部が係止される。

［プローブの取り付け］
続いて、図１２Ａ乃至図１２Ｃを参照しつつ、スライド部材１１にプローブ５２を取り付ける際の手順について説明する。

まず図１２Ａに示すように、ユーザは、プローブ５２を、スライド部材１１の２つの端面１１２ａ，１１２ｂの夫々に設けられている切り欠き１１２１ａ，１１２１ｂに嵌め込んでスライド部材１１に装着する。

続いて、図１２Ｂ及び図１２Ｃに示すように、ユーザは、スライド部材１１の開口面（側面１１１ｄ）の側から、ロック部材１３を、その開口面（側面１３１ｃ）をスライド部材１１に取り付けられているプローブ５２の方向に向けつつ、プローブ５２に被せるようにしてスライド部材１１に装着する。より詳細には、ロック部材１３をまずプローブ５２に被せた後、ロック部材１３の嵌合溝１３３ａ，１３３ｂが、夫々、スライド部材１１の凸条１１７ａ，１１７ｂに嵌合するようにロック部材１３をプローブ５２の長手方向（凸条１１７ａ，１１７ｂ）に沿ってスライドさせ、ロック部材１３をスライド部材１１に装着する。

ロック部材１３の内部空間の形状や大きさは、ロック部材１３をスライド部材１１に装着した状態でプローブ５２がロック部材１３とスライド部材１１との間に丁度収まるように設定されている。そのため、ロック部材１３をスライド部材１１に装着することでロック部材１３の側面１３１ｄの内表面がプローブ５２に当接してプローブ５２が押圧され、プローブ５２を確実にスライド部材１１に装着することができる。

尚、ロック部材１３は、例えば、膜厚の測定に際しスライド部材１１の開口面（側面１１１ｄ）を下方に向けた際にプローブ５２がガタついたりプローブ５２がスライド部材１１から脱落したりするのを防ぐ役割も果たす。

尚、プローブ５２は、切り欠き１１２１ｂの周辺においてプローブ５２の表面から環状に突出する凸部６１７がスライド部材１１の端面１１２ｂの外表面と接触するようにスライド部材１１に取り付けられる。このため、ユーザが、プローブ５２を測定対象物２の方向に近づけようとしてスライド部材１１を測定対象物２の方向にスライドさせた際、端面１１２ｂの外表面からプローブ５２に対して測定対象物２の方向に向かう力を作用させることができ、ユーザはプローブ５２を容易かつ確実に測定対象物２に接近させることができる。

前述したように端面板１２２の外表面（＋ｘ側の表面）は平坦面（第１平坦面）になっており、第１平坦面は、位置合わせ治具７の直方体状の収容部１２の長手方向（即ちプローブ５２の中心軸Ｃ（磁心５２０の中心軸））に対して垂直（直角）になっている。そのため、プローブ５２が固定されたスライド部材１１を位置合わせ治具７に装着した際、プローブ５２の中心軸Ｃと第１平坦面とは自然に垂直（直角）の関係になる。そのため、端面板１２２の外表面を測定対象物２の平面に面接触させた状態では、プローブ５２の中心軸Ｃ（スライド部材１１がスライドする方向）と上記平面は垂直の関係になる。尚、端面板１２２の外表面（＋ｘ側の表面）は全体に亘って平坦であるので、位置合わせ治具７は、サイズの異なる多様な測定対象物２（例えば、多様なサイズの六角ボルトや六角ナット）に柔軟に対応することができる。

［スライド部材の位置合わせ治具への装着］
図１３は、スライド部材１１を位置合わせ治具７に装着しようとしている様子を示す図である。前述したように、収容部１２を構成する第１側面板７１５ａ及び第２側面板７１５ｂの夫々には、嵌合溝７１２ａ及び嵌合溝７１２ｂが形成されている。スライド部材１１を収容部１２に装着する際は、凸条１１６ａについては嵌合溝７１２ａに、凸条１１６ｄについては嵌合溝７１２ｂに、夫々嵌まるようにしてスライド部材１１を収容部１２にスライド式に挿入する。

図１４は、スライド部材１１を位置合わせ治具７に装着した状態を示す図である。位置合わせ治具７の開口面７１７の周囲（端面板１２２の下面（−ｚ側の面）、第１側面板７１５ａの下面（−ｚ側の面）、第２側面板７１５ｂの下面（−ｚ側の面））は、連続する平坦面（前述した第２平坦面）を構成し、この第２平坦面は第１平坦面と垂直（直角）である。そのため、位置合わせ治具７の開口面７１７（第２平坦面）を下にして位置合わせ治具７を平面上に載置した場合、プローブ５２の中心軸Ｃ（スライド部材１１がスライドする方向）と第２平坦面は平行になる。従って、測定対象物２の測定対象部位が上記平面に垂直な面内に存在する場合、開口面７１７を下にして（伏せて）位置合わせ治具７を平面上に載置することで、膜厚の測定に際してプローブ５２を測定対象物２の測定対象部位に垂直に（プローブ５２の中心軸が測定対象物２の表面に対して垂直になるように）当てることができる。

尚、位置合わせ治具７の天面板７１４の外面を第２平坦面と平行な平面（以下、第３平坦面と称する。）としてもよい。その場合、第３平坦面（天面板７１４）を下にして位置合わせ治具７を平面上に載置することによっても、プローブ５２を測定対象物２の測定対象部位に垂直に当てることができる。またこの場合は膜厚の測定時に位置合わせ治具の上方から（スライド部材１１の開口面（側面１１１ｄ）から）プローブ５２の様子を視認することができるので作業性も向上する。

［膜厚の測定］
図１５は、スライド部材１１を装着した状態の位置合わせ治具７を上方（＋ｚ方向）から眺めた図である。膜厚の測定に際し、作業者は同図に示すように位置合わせ治具７の開口面７１７（第２平坦面）を下にして位置合わせ治具７を平面上に載置して測定対象物２に位置合わせ治具７をセットする。

同図に示すように、位置合わせ治具７は、測定対象物２の測定対象部位（六角ボルトの頭部側面又は六角ナットの側面等）の一つ（以下、第１外表面２２１ａとも称する。）が端面板１２２の外表面（第１平坦面）に面接触するように設けられる。前述したように、プローブ５２の中心軸Ｃ（スライド部材１１がスライドする方向）と第２平坦面は平行になる。従って、このように位置合わせ治具７を平面上に載置することで、膜厚の測定に際してプローブ５２を測定対象物２の測定対象部位に垂直に（プローブ５２の中心軸が測定対象物２の表面に対して垂直になるように）当てることができる。

作業者は、バンド８１を測定対象物２の他の外表面（第４外表面２２１ｄ、第５外表面２２１ｅ、及び第６外表面２２１ｆ）に沿って周回させ（巻き付け）、バンド８１の各端部を、夫々、バンド掛け７１５１ａ，７１５１ｂのスリット７１５２ａ，７１５２ｂに係止する。このようにバンド８１を測定対象物２の周囲に沿って周回させることで、位置合わせ治具７を測定対象物２に確実に結合させることができる。また膜厚の測定時に位置合わせ治具７を手で保持しておく必要がなくなるため作業性も向上する。

バンド８１は、例えば、平ゴムをベースとし、当該平ゴムの所定面に面ファスナが貼り付けられた構造のものを想定しているが、バックルを用いたもの等、位置合わせ治具７と測定対象物２とを確実に結合させるように作用する構造であれば必ずしもバンド８１の構成は限定されない。

尚、バンド８１を係止する際、測定対象物２からプローブ５２の先端に押し込み方向（−ｘ方向）の力が働くが、スライド部材１１が−ｘ方向にスライドするためプローブ５２（磁心５２０等）を傷めてしまうようなことはない。

図１６は他の測定方法を説明する図である。図１５では、位置合わせ治具７の開口面７１７（第２平坦面）を下にして位置合わせ治具７を平面上に載置して測定対象物２に位置合わせ治具７をセットしているが、図１６では第１平坦面を測定対象物２の平面部分に面接触させて測定対象物２に位置合わせ治具７をセットしている。このように本実施形態の位置合わせ治具７は、測定対象物２の形態や測定対象物２が設置されている状態等に応じて測定対象物２にセットする方法を変えることができ、多様な測定対象物２の膜厚の測定に柔軟に対応することができる。

以上のように、測定治具１を用いた膜厚の測定に際し、作業者は簡単な操作でプローブ５２の磁心５２０の軸を測定対象物２（六角ボルトの頭部側面又は六角ナットの側面等）の表面に対して直角に維持しつつプローブ５２の先端を測定対象部位に容易かつ正確に当接させることができる。また作業者は、位置合わせ治具７を測定対象物２にセットするにあたり、その両端部をバンド掛け７１５１ａ，７１５１ｂに係止したバンド８１を測定対象物２を周回させて締め付ける（固縛する）ことで位置合わせ治具７と測定対象物２とを確実に結合させることができ、プローブ５２の先端を測定対象部位に精度よく当接させることができる。

以上、詳細に説明したように、本実施形態の位置合わせ治具７によれば、膜厚計５を用いた膜厚の測定における作業効率を向上するとともに測定精度を確保することができる。またスライド部材１１、ロック部材１３、及び位置合わせ治具７はいずれも簡素な構造であるため、例えば、３Ｄプリンタを用いて容易に製造することができる。

以上、発明を実施するための形態について説明したが、以上の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

例えば、外部から位置合わせ治具７やスライド部材１１の内部の様子が視認し易くなるように、位置合わせ治具７やスライド部材１１を、例えば、透明の素材を用いて構成してもよい。

１ 測定治具、２ 測定対象物、５ 膜厚計、５２０ 磁心、５２ プローブ、１１ スライド部材、１１１ａ〜１１１ｄ 側面、１１２ａ，１１２ｂ 端面、１１２１ａ，１１２１ｂ 切り欠き、１１６ａ，１１６ｂ 凸条、１１７ａ，１１７ｂ 凸条、７１４ 天面板、７１５ａ 第１側面板、７１５ｂ 第２側面板、１２ 収容部、１２１１ 貫通孔、１２２ 端面板、１３ ロック部材、７ 位置合わせ治具、７１７ 開口面、７１２ａ，７１２ｂ 嵌合溝、７１５１ａ,７１５１ｂ バンド掛け、７１５２ａ，７１５２ｂ スリット、８１ バンド

Claims (8)

1. 棒状の磁心の端部を測定対象物に接近させた際に前記磁心に巻回されたコイルを貫く磁束の変化に基づき膜厚を測定するプローブを有する膜厚計の位置合わせ治具であって、
   前記プローブが固定されるスライド部材が前記磁心の軸の方向にスライド可能に収容される収容部を有し、
   前記スライド部材が前記収容部に嵌め合わされた状態で前記プローブの先端を通過させる貫通孔が形成され、
   前記磁心の測定対象物に接近させる側に前記磁心の軸に対して垂直な第１平坦面を有し、
   前記収容部の側面を構成し前記第１平坦面に垂直な第２平坦面を有し、
   前記第２平坦面は前記収容部の開口面を含む、
   膜厚計の位置合わせ治具。
2. 請求項１に記載の膜厚計の位置合わせ治具であって、
   前記スライド部材は開口面を有し、
   前記スライド部材が前記収容部に収容されている状態で、前記収容部の開口面は前記スライド部材の開口面と同じ側に開口する、
   膜厚計の位置合わせ治具。
3. 請求項１に記載の膜厚計の位置合わせ治具であって、
   前記スライド部材を挟んで前記第２平坦面と対向する、前記第２平坦面と平行な第３平坦面を有する、
   膜厚計の位置合わせ治具。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の膜厚計の位置合わせ治具であって、
   前記第１平坦面の幅方向の長さは前記収容部の幅方向の長さよりも長い、
   膜厚計の位置合わせ治具。
5. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の膜厚計の位置合わせ治具であって、
   前記収容部は筒状であり、前記収容部の前記スライド部材を挟んで対向する２つの側面位置の夫々から延出する、測定対象物の周囲を周回させるバンドを固定するためのバンド掛けが形成されている、
   膜厚計の位置合わせ治具。
6. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の膜厚計の位置合わせ治具であって、
   前記スライド部材は、前記測定対象物が存在する側の端部に対向する端部の近傍に形成された把持部を有する、
   膜厚計の位置合わせ治具。
7. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の膜厚計の位置合わせ治具であって、
   前記プローブは、その先端部が前記測定対象物に接触又は押圧されることにより膜厚を測定するタイミングを示す信号を生成する機構を有する、
   膜厚計の位置合わせ治具。
8. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の膜厚計の位置合わせ治具であって、
   前記膜厚計は、電磁誘導式膜厚計又は渦電流式膜厚計である、
   膜厚計の位置合わせ治具。
   

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