JP4825084B2

JP4825084B2 - 治具、膜厚計測装置及び方法

Info

Publication number: JP4825084B2
Application number: JP2006230240A
Authority: JP
Inventors: 真一松浦; 明郎小崎
Original assignee: Central Research Institute of Electric Power Industry
Current assignee: Central Research Institute of Electric Power Industry
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2026-08-28
Also published as: JP2008051734A

Description

本発明は、治具、膜厚計測装置及び方法に関する。さらに詳述すると、本発明は、メッセンジャーワイヤーの素線を被覆している非磁性膜の厚さを計測するときに使用される治具、膜厚計測装置及び方法に関する。

メッセンジャーワイヤーは、メタルワイヤの電線あるいはメタルワイヤやファイバの信号線を上方から吊るす際に使用されるものであり、７本の鋼製の素線を撚り合わせて構成されている。各素線には錆防止のための亜鉛めっきが被覆されている。その亜鉛めっきが例えば風雨や気温変化などが原因で腐食劣化し減肉されると素線の表面が露呈し、そこから錆が進行していく。この錆によって素線の径は徐々に細くなっていき、やがてメッセンジャーワイヤーは交換されることになる。現在、メッセンジャーワイヤーを交換するか否かの判断は目視観察によって行なわれている。つまり、メッセンジャーワイヤーの表面の錆が目立つようになると交換時期であると判断される。しかし、目視観察ではメッセンジャーワイヤーに十分な強度が残されているにも関わらず交換が行なわれてしまうことがある。逆に、メッセンジャーワイヤーの強度が低下し交換が必要な状態になっているにも関わらず、交換を行なわずに放置しておいた場合には断線事故につながる可能性が出てくる。よって、メッセンジャーワイヤーの交換時期を正確に見積もることは非常に重要である。

そこで、現在、メッセンジャーワイヤーの交換時期を正確に見積もるために、メッセンジャーワイヤーを破壊せずに素線を被覆している亜鉛めっきの厚さを正確に把握することが要求されている。一般的に膜厚を計測する方法としては、断面観察及び計測による直接計測方法、超音波板厚計による計測方法、渦電流式膜厚計による計測方法、電磁膜厚計による計測方法が知られている。直接計測方法の場合、素線の断面を観察するためにメッセンジャーワイヤーを切断しなければならないので実用的な計測方法であるとは言い難い。また、超音波板厚計による計測方法についても、計測対象が平面に限られてしまうため、メッセンジャーワイヤーの素線のような曲面を有するものに対して適用することは難しい。

渦電流式膜厚計による計測方法については特許文献１に開示されている。この特許文献１の技術は複数の鋼線を撚り合わせた芯線にエポキシ樹脂を被覆することによって構成されたエポキシストランドの被覆膜、即ちエポキシ樹脂膜の厚さを計測するものであり、エポキシストランドの表面に近づけたプローブのコイルに高周波電流を流して交流磁場を発生させ、その磁場によって導電体である芯線の表面に発生させた渦電流が磁場の発生源に与える影響の強さからプローブと芯線の表面との距離を求めることによってエポキシ樹脂膜の厚さを計測するようにしている。
特開平１１−６７０９号

しかしながら、渦電流式膜厚計を利用してメッセンジャーワイヤーの膜厚、即ち素線を被覆している亜鉛めっきの厚さを計測する場合、素線の表面だけでなく導電体である亜鉛めっき上にも渦電流が発生してしまうため、亜鉛めっきの厚さを計測することはできない。つまり、亜鉛めっきのような導電性の膜についてはその表面までの距離を計測することになってしまい、亜鉛めっきの厚さを計測することにはならない。したがって、メッセンジャーワイヤーの膜厚を計測する場合には電磁膜厚計による計測方法が有効であると考えられる。電磁膜厚計を利用してメッセンジャーワイヤーの膜厚を計測する場合、素線が強磁性体、亜鉛めっきが非磁性体であるというメッセンジャーワイヤーの構成上の特性を利用した計測を行なうことができる。つまり、プローブが素線の表面との間で生じる磁気的な相互作用の大きさを検出することによってプローブと素線の表面との間の距離、即ち亜鉛めっきの厚さを求めることが可能となる。しかし、プローブをメッセンジャーワイヤーの表面に当て付けて亜鉛めっきの厚さを計測する場合、メッセンジャーワイヤーは複数の素線を撚り合わせたものであり、表面が凹凸形状になっていることから、プローブの検出部が凹凸形状の影響を受けて正しい検出を行なうことができないという問題が発生する。また、既存の電磁膜厚計は最小計測面積が５ｍｍ×５ｍｍ程度であることから、メッセンジャーワイヤーを構成している直径が１〜２ｍｍの素線に対してそのまま適用したところで素線を被覆している亜鉛めっきの厚さを正確に求めることはできない。

そこで、本発明は、既存の電磁膜厚計でメッセンジャーワイヤーの素線を被覆している非磁性膜の厚さを簡便且つ正確に計測することができる治具、膜厚計測装置及び方法を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、請求項１記載の発明にかかるメッセンジャーワイヤーの亜鉛めっきの厚さを計測するための治具は、亜鉛めっきによって被覆されている同一径の７本の鋼製の素線を、１本の素線を芯線としてその芯線を残りの６本の素線で取り囲むように撚り合わされて素線を取り囲む外側の６本の共通外接線で構成される横断面形状が六角形となるように撚り合わせたメッセンジャーワイヤーの亜鉛めっき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って、メッセンジャーワイヤーの素線を取り囲む外側の６本の共通外接線で構成される六角形の辺のうち、対向している２辺間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素線の表面に向けて案内し、検出部を素線の表面に垂直に当接させる案内部とを備えるようにしている。

したがって、撚り線を構成している素線の膜厚計測を行なう場合、先ず撚り線が挟持部で挟持される。次いで、プローブが案内部の挿入口に挿入され、素線の表面に向けて押し込まれる。この押し込みによってプローブは案内部によって素線の表面に向けて案内され、やがて検出部が素線の表面あるいはその表面を非磁性膜が被覆している場合にはその非磁性膜に垂直に突き当てられる。ここで検出部が素線の表面との間で生じる磁気的な相互作用の大きさを検出する。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の治具において、挟持部は案内部の先端に対向配置された２つの平面を備え、これらの平面が撚り線を弾性的な付勢力を利用して挟持するようにしている。この場合、膜厚計測を行なうにあたって、撚り線を確実に挟持することができる。

また、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の治具において、案内部にプローブを素線の表面から引き離す方向に弾性的に付勢する付勢手段を設けるようにしている。この場合、プローブは素線の表面に向けて付勢手段の付勢力に抗して押し出される。したがって、プローブを素線の表面に向けて押し出すときにその押し出し力が弱められ、プローブの検出部は素線の表面あるいはその表面に非磁性膜が被覆されている場合にはその非磁性膜にゆっくり当て付けられる。つまり、検出部による検出を行なうにあたって、プローブを適切な力で検出の対象物に向けて押し出すことが可能となる。

また、請求項４記載の発明にかかる膜厚計測装置は、亜鉛めっきによって被覆されている同一径の７本の鋼製の素線を、１本の素線を芯線としてその芯線を残りの６本の素線で取り囲むように撚り合わされて素線を取り囲む外側の６本の共通外接線で構成される横断面形状が六角形となるように撚り合わせたメッセンジャーワイヤーの亜鉛めっき厚さを電磁膜厚計を利用して計測する膜厚計測装置において、メッセンジャーワイヤーの素線を取り囲む外側の６本の共通外接線で構成される六角形の辺のうち、対向している２辺間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素線の表面に向けて案内し、検出部を素線の表面に垂直に当接させる案内部とを備えた治具と、電磁膜厚計で計測された計測値から表面に亜鉛めっきが形成されていない素線を電磁膜厚計の計測対象にして計測して得た計測値を減算する減算手段と、互いに厚さが異なる複数の亜鉛めっきにおける各膜厚値と、これらの膜厚値からなる亜鉛めっきがそれぞれ被覆されている複数の素線を電磁膜厚計の計測対象にして計測して得た各計測値から表面に亜鉛めっきが形成されていない素線を電磁膜厚計の計測対象にして計測して得た計測値を減算した減算結果との相関関係から導出した較正用データに基づいて減算手段での減算結果を補正する補正手段とを備えるようにしている。

したがって、素線の膜厚計測を行なう場合、先ず撚り線が挟持部で挟持される。次いで、プローブが案内部の挿入口に挿入され、素線の表面に向けて押し込まれる。この押し込みによってプローブは素線の表面に向けて案内され、やがて検出部が素線の表面あるいはその表面を非磁性膜が被覆している場合にはその非磁性膜に垂直に突き当てられる。ここで検出部が素線の表面との間で生じる磁気的な相互作用の大きさを検出する。電磁膜厚計は検出部での検出結果に対応した計測値を導出する。ここで導出された計測値は素線の径の大きさや表面の曲率の影響を受けたものである。その影響を排除するために先ず減算手段が電磁膜厚計で計測された計測値から事前に計測された計測値、即ち表面に被覆膜が形成されていない素線を電磁膜厚計の計測対象にして計測して得た計測値を減算する。そして、補正手段が減算手段で得た減算結果を予め定められた較正用データを利用して補正する。なお、較正用データとしてはグラフ、数式、テーブルなどが考えられる。

また、請求項５記載のの発明は、請求項４記載の膜厚計測装置において挟持部は案内部の先端に対向配置された２つの平面を備え、これらの平面が撚り線を弾性的な付勢力を利用して挟持するようにしている。この場合、膜厚計測を行なうにあたって、撚り線を確実に挟持することができる。

また、請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の膜厚計測装置において、案内部にプローブを表面から引き離す方向に弾性的に付勢する付勢手段を設けるようにしている。この場合、プローブは素線の表面に向けて付勢手段の付勢力に抗して押し出される。したがって、プローブを素線の表面に向けて押し出すときにその押し出し力が弱められ、プローブの検出部は素線の表面あるいはその表面を非磁性膜が被覆している場合にはその非磁性膜にゆっくり当て付けられる。つまり、検出部による検出を行なうにあたって、プローブを適切な力で検出の対象物に向けて押し出すことが可能となる。

また、請求項７記載の発明にかかる膜厚計測方法は、請求項４記載の膜厚計測装置を用いて亜鉛めっきによって被覆されている同一径の７本の鋼製の素線を、１本の素線を芯線としてその芯線を残りの６本の素線で取り囲むように撚り合わされて素線を取り囲む外側の６本の共通外接線で構成される横断面形状が六角形となるように撚り合わせたメッセンジャーワイヤーの亜鉛めっき厚さを計測する膜厚計測方法において、治具の挟持部を用いてメッセンジャーワイヤーの素線を取り囲む外側の６本の共通外接線で構成される六角形の辺のうち、対向している２辺間を挟持するステップと、治具の挿入口に素線の表面との間で生じる磁気的な相互作用の大きさを検出するプローブを挿入するステップと、治具の案内部を用いて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素線の表面に向けて案内し、検出部を素線の表面に垂直に当接させるステップと、電磁膜厚計で計測された計測値から素線の表面に亜鉛めっきが形成されていない素線を電磁膜厚計の計測対象にして計測して得た計測値を減算するステップと、ここで減算して得た減算結果を、互いに厚さが異なる複数の亜鉛めっきにおける各膜厚値と、これらの膜厚値からなる亜鉛めっきがそれぞれ被覆されている複数の素線を電磁膜厚計の計測対象にして計測して得た各計測値から素線の表面に亜鉛めっきが形成されていない素線を電磁膜厚計の計測対象にして計測して得た計測値を減算した減算結果との相関関係から導出した較正用データに基づいて補正するステップとを備えるようにしている。

したがって、素線の膜厚計測を行なう場合、先ず撚り線が挟持部で挟持される。次いで、プローブが案内部の挿入口に挿入され、素線の表面に向けて押し込まれる。この押し込みによってプローブは素線の表面に向けて案内され、やがて検出部が素線の表面あるいはその表面を非磁性膜が被覆している場合にはその非磁性膜に垂直に突き当てられる。ここで検出部が素線の表面との間で生じる磁気的な相互作用の大きさを検出する。電磁膜厚計は検出部での検出結果に対応した計測値を導出する。ここで導出された計測値は素線の径の大きさや表面の曲率の影響を受けたものである。その影響を排除するために先ず電磁膜厚計で計測された計測値から事前に計測された計測値、即ち表面に被覆膜が形成されていない素線を電磁膜厚計の計測対象にして計測して得た計測値を減算する。そして、ここで得た減算結果を予め定められた較正用データを利用して補正する。なお、較正用データとしてはグラフ、数式、テーブルなどが考えられる。

請求項１記載の治具によれば、素線の径の大きさに関わらず、プローブの検出部を素線の表面に垂直に突き当てることができる。これによりプローブの検出部が素線と素線の間に入り込んだり、大きく傾いたりすることによって検出結果が大きくずれてしまうということがなくなる。したがって、素線の表面とプローブの検出部との距離、即ち素線を被覆している非磁性膜の厚さを計測するにあたってプローブによる検出を簡便に且つ正確に行なうことができる。

また、請求項２及び５記載の発明の場合、撚り線を確実に挟持することができるので、膜厚計測中に撚り線から治具が外れたりずれたりすることがなくなり、プローブによる計測作業を迅速且つ正確に行なうことができる。

また、請求項３及び６記載の発明の場合、プローブの検出部が素線の表面あるいはその表面を非磁性膜が被覆している場合にはその非磁性膜にゆっくり当て付けられるので、プローブの検出部が素線あるいは非磁性膜に衝突したときの衝撃による破損を防止することができる。

また、請求項４記載の膜厚計測装置及び請求項６記載の膜厚計測方法によれば、治具によってプローブの検出部を素線の表面あるいはその表面を非磁性膜が被覆している場合にはその非磁性膜に垂直に突き当てることができるので、プローブによる検出を簡便に且つ正確に行なうことができる。また、プローブの検出結果に基づいて算出された非磁性膜の膜厚値に対して較正用データを利用して素線の径の大きさや表面の曲率による影響を排除する補正を施すようにしたので、非磁性膜の厚さを正確に導出することができる。また、電磁膜厚計で計測された計測値を補正する場合、その計測値から予め用意されている計測値を減算した後、予め用意されている較正用データ例えば較正用のグラフ、数式、あるいはテーブルを利用して減算結果に対応している膜厚値を導き出すだけで良いので、非磁性膜の厚さを簡便に求めることができる。

以下、本発明の構成を図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。

図１〜図５に本発明の治具、膜厚計測装置及び方法をメッセンジャーワイヤーの膜厚計測に適用した実施形態の一例を示す。本実施形態の膜厚計測装置４は、撚り線であるメッセンジャーワイヤー１を構成している強磁性体からなる複数の素線２のそれぞれを被覆している非磁性膜である亜鉛めっき３の厚さを電磁膜厚計５を利用して計測するものであり、メッセンジャーワイヤー１を挟持する挟持部２８と、電磁膜厚計５のプローブ８が挿入される挿入口２５ａを有し、この挿入口２５ａから挿入されたプローブ８の検出部１０ａを素線２の表面２ａに正対させた状態を保持したまま表面２ａに向けて案内し、検出部１０ａを表面２ａあるいは亜鉛めっき３に垂直に当接させる案内部２５とを備えた治具６と、電磁膜厚計５で計測された計測値から表面２ａに被覆膜が形成されていない素線２を電磁膜厚計５の計測対象にして計測して得た計測値を減算する減算手段２２と、互いに厚さが異なる複数の非磁性膜であるプラスチック製の膜における各膜厚値と、これらの膜厚値からなるプラスチック製の膜がそれぞれ被覆されている複数の素線２を電磁膜厚計５の計測対象にして計測して得た各計測値から表面２ａに被覆膜が形成されていない素線２を電磁膜厚計５の計測対象にして計測して得た計測値を減算した減算結果との相関関係から導出した較正用データ１８ａに基づいて減算手段２２での減算結果を補正する補正手段２３とを備えている。

また、本実施形態の膜厚計測方法は、メッセンジャーワイヤー１を構成している複数の素線２のそれぞれを被覆している亜鉛めっき３の厚さを計測する方法であり、治具６の挟持部２８を用いてメッセンジャーワイヤー１を挟持するステップと、治具６の挿入口２５ａに素線２の表面２ａとの間で生じる磁気的な相互作用の大きさを検出するプローブ８を挿入するステップと、治具６の案内部２５を用いて挿入口２５ａから挿入されたプローブ８の検出部１０ａを素線２の表面２ａに正対させた状態を保持したまま表面２ａに向けて案内し、検出部１０ａを表面２ａあるいは亜鉛めっき３に垂直に当接させるステップと、電磁膜厚計５で計測された計測値から表面２ａに被覆膜が形成されていない素線２を電磁膜厚計５の計測対象にして計測して得た計測値を減算するステップと、ここで減算して得た減算結果を、互いに厚さが異なる複数のプラスチック製の膜における各膜厚値と、これらの膜厚値からなる非磁性膜がそれぞれ被覆されている複数の素線２を電磁膜厚計５の計測対象にして計測して得た各計測値から表面２ａに被覆膜が形成されていない素線２を電磁膜厚計５の計測対象にして計測して得た計測値を減算した減算結果との相関関係から導出した較正用データ１８ａに基づいて補正するステップとを備えている。

図３に示すように、メッセンジャーワイヤー１は横断面形状が六角形となるように同一径である７本の鋼製の素線（以下、単に「素線」と称する）２を撚り合わせた撚り線である。つまり、１本の素線２を芯線としてその芯線を６本の素線２で取り囲むように撚り合わされている。素線２の横断面は円形状になっている。そして、素線２の横断面は円形状になっており、素線２のそれぞれには防錆用の亜鉛めっき３が被覆されている。なお、本実施形態では素線２を鋼製としたが、電磁膜厚計５で計測可能な強磁性体からなる素材であればどのようなものであっても良い。また、本実施形態では素線２に亜鉛めっき３を被覆するようにしているが、素線２に被覆される膜は非磁性体であれば適宜に変更可能である。また、本実施形態ではメッセンジャーワイヤー１を構成している７本の素線２については径、材質などの構成要素は全て同一であるとする。

図１に示すように、膜厚計測装置４は、電磁膜厚計５と治具６とパーソナルコンピュータ７とを備えている。電磁膜厚計５はプローブ８と計測器本体９とから構成されたものであり、強磁性体である対象物とプローブ８との間の磁気的な相互作用の大きさの変化からプローブ８から強磁性体である対象物までの距離を計測するものである。本実施形態では芯線となる１本の素線２の外周を取り囲んでいる６本の素線２のうちのいずれか１本の素線２の表面２ａとプローブ８との間の磁気的な相互作用の大きさの変化から、表面２ａからプローブ８までの距離が計測される。

プローブ８は交流磁場を発生させ、表面２ａとの間で生じる磁気的な相互作用の大きさを検出するものである。図３に示すように、プローブ８は円筒状のプローブ本体部１０とこのプローブ本体部１０よりも僅かに大径でドラム状のフランジ１１とから構成されている。プローブ本体部１０の先端の中央部には突起状の検出部１０ａが設けられ、基端にはフランジ１１が形成されている。また、フランジ１１にはケーブル１２が接続され、このケーブル１２を介してプローブ８と計測器本体９とは電気的に接続されている。

図１に示すように、計測器本体９にはＣＰＵあるいはＭＰＵなどからなる制御装置１３、ユーザーが入力操作を行なうための操作パネル１４、液晶ディスプレイ１５などが備えられている。制御装置１３は、プローブ８で検出された検出結果が入力されたことを契機にメモリなどの記憶手段１６に格納された制御プロブラムを読み出し、その制御プロブラムに基づいて表面２ａとプローブ８との間の距離を算出する。その算出結果は電磁膜厚計５で計測された計測値として液晶ディスプレイ１５に表示され、計測器本体９にパーソナルコンピュータ７が接続されている場合には、電磁膜厚計５で計測された計測値は信号化され、パーソナルコンピュータ７に出力される。

パーソナルコンピュータ７は、ＣＰＵあるいはＭＰＵなどからなる制御装置１７とハードディスクなどの記憶手段１８とを備えており、制御装置１７にはキーボード１９ａ及びマウス１９ｂから構成される入力装置１９、ＣＲＴディスプレイあるいは液晶ディスプレイなどからなる表示装置２０及びプリンタなどの出力装置２１が接続されている。入力装置１９は、所定の入力操作に応答してその入力操作に対応した信号を制御装置１７に出力する。制御装置１７は入力装置１９から入力された信号に応答して表示装置２０や出力装置２１などの各装置を制御する。

パーソナルコンピュータ７の作動は基本的に制御装置１７によって制御される。この制御装置１７はケーブル３０を介して制御装置１３に接続され、制御装置１３から入力される信号に応答して記憶手段１８に格納されたプログラムを実行することによって減算手段２２及び補正手段２３として機能する。

減算手段２２は、プローブ８をメッセンジャーワイヤー１の表面、即ちメッセンジャーワイヤー１を構成している７本の素線２において、そのうちの芯線にあたる素線２を除いた６本の素線２のうちの１つの素線２の表面２ａあるいはその表面２ａに亜鉛めっき３が被覆されている場合にはその亜鉛めっき３に検出部１０ａを当てて電磁膜厚計５で計測して得た計測値（以下、第１の計測値と称する）から、予め表面２ａに被覆膜が形成されていない素線２の表面２ａを電磁膜厚計５の計測対象にして計測して得た計測値を減算するものである。つまり、記憶手段１８には事前に被覆膜が形成されていない素線２の表面２ａに検出部１０ａを当てて電磁膜圧計５で計測した計測値（以下、第２の計測値と称する）が格納されており、減算手段２２は、制御装置１３から第１の計測値を示す信号が入力されたことを契機に記憶手段１８から第２の計測値が読み出し、第１の計測値から第２の計測値を減算する。そして、その減算結果を示す信号を補正手段２３に出力する。例えば、第１の計測値をＸ、第２の計測値をＹとした場合、減算手段２２はＸ−Ｙの減算結果を示す信号を補正手段２３に出力することとなる。なお、本実施形態において、Ｘ、Ｙの単位はμｍとする。また、第２の計測値としては、同条件下で計測を複数回行い、そこで得た複数の計測値の平均値を用いることが好ましい。

補正手段２３は減算手段２２での減算結果を補正するものである。記憶手段１８には互いに厚さが異なる複数のプラスチック製の膜における各膜厚値と、これらの膜厚値からなるプラスチック製の膜がそれぞれ被覆されている複数の素線２を電磁膜厚計５の計測対象にして計測して得た各計測値から第２の計測値を減算した減算結果との相関関係から導出した較正用データ１８ａが予め格納されている。この較正用データ１８ａは減算手段２２から補正手段２３に減算結果を示す信号が入力されたことを契機に補正手段２３によって読み出され、この較正用データ１８ａに基づいて補正手段２３は減算手段２２で得られた減算結果に対して補正処理を施す。なお、第２の計測値によって減算される対象となる各計測値としては、同条件下で計測を複数回行い、そこで得た複数の計測値の平均値を用いることが好ましい。また、本実施形態ではプラスチック製の膜を被覆した素線２を計測対象として電磁膜厚計５による計測を行う例を挙げて説明するが、プラスチック製の膜ではなくステンレスやゴムなどの非磁性体からなる膜が被覆された素線２を計測対象にして電磁膜厚計５による計測を行なっても良い。

記憶手段１８には、例えば膜厚値がαのプラスチック製の膜が被覆されている素線、膜厚値がβのプラスチック製の膜が被覆されている素線、膜厚値がγのプラスチック製の膜が被覆されている素線とのそれぞれを電磁膜厚計５の計測対象として計測して得た各値から第２の計測値を減算した各値と、膜厚値α〜γとの相関関係から導出した較正用データ１８ａが格納されている。この較正用データ１８ａとは例えば図２のグラフ２４を示す数式のことを表す。このグラフ２４は、例えば、膜厚値がαのプラスチック製の膜が被覆されている素線２を計測対象として電磁膜厚計５で計測して得られた値をＡ、膜厚値がβのプラスチック製の膜が被覆されている素線２を計測対象として電磁膜厚計５で計測して得られた値をＢ、膜厚値がγのプラスチック製の膜が被覆されている素線２を計測対象として電磁膜厚計５で計測して得られた値をＣ、第２の計測値をＹとした場合、Ａ−Ｙ、Ｂ−Ｙ及びＣ−Ｚと、これらの値に対応している膜厚値α〜γとの相関関係から導出されたものであり、非線形的な滑らかな曲線になっている。グラフ２４の横軸は膜厚値を示し、縦軸は電磁膜厚計５による計測値から第２の計測値を減算した場合の計測値を示す。なお、本実施形態において、Ａ〜Ｃ、α〜γの単位はμｍとする。

減算手段２２で得られた減算結果に対してグラフ２４を示す数式を用いて補正処理を行なう場合、補正手段は、先ず減算手段２２から入力された信号に応答して記憶手段１８からグラフ２４とグラフ２４を示す数式とを読み出し、グラフ２４を表示装置２０に表示する。そして、減算手段２２での減算結果つまり第１の計測値から第２の計測値を減じた値例えば上述したＸ−Ｙに対応する膜厚値をグラフ２４を示す数式から算出し、その膜厚値をグラフ２４とともに表示装置２０に表示する。例えば、第１の計測値と第２の計測値との減算値Ｘ−Ｙがグラフ２４の縦軸においてＡ−ＹとＢ−Ｙとの間にある場合、減算値Ｘ−Ｙに対応している膜厚値はグラフ２４からα値とβ値との間にあるδ値となり、補正手段２３では、このδ値が減算手段２２で得られた減算結果即ちＸ−Ｙが補正された値として算出される。減算値Ｘ−Ｙから膜厚値を導き出す過程はグラフ２４を利用して表示装置２０に表示される。したがって、ユーザーは視覚的に膜厚値が導出されるまでの過程を認識することができる。なお、補正手段２３で得られた膜厚値は入力装置１９の入力操作に従って出力装置２１に出力される。したがって、プリンタが接続されている場合には補正手段２３による補正処理の結果即ち膜厚値のプリントアウトが可能となる。

本実施形態では、減算手段２２での減算結果を補正するにあたって、較正用データ１８ａとして上記のような曲線的な較正用のグラフ２４を示す数式を利用して補正を行なったが、これ以外にも例えばグラフ２４が直線性を有するものである場合には、直線性を有するグラフ２４を示す数式を記憶手段１８に格納しておき、この数式に減算手段２２での減算結果を代入して膜厚値を求めるようにしても良い。例えば、グラフ２４とは異なるグラフであり、そのグラフがＰ＝ａＱ（ａ；定数、Ｐ；計測値に関する変数、Ｑ；膜厚値に関する変数）の一次関数を示すような数式を満たすものであった場合、減算手段２２による減算結果即ち第１の計測値をＸ、第２の計測値をＹとした場合のＸ−Ｙの値が「Ｐ＝ａＱ」の「Ｐ」に代入され、膜厚値Ｑが算出されることとなる。あるいは、較正用データ１８ａとして、互いに厚さが異なる複数の非磁性膜における各膜厚値と、これらの膜厚値からなる非磁性膜がそれぞれ被覆されている複数の素線を電磁膜厚計５の計測対象にして計測して得た各計測値から第２の計測値を減算した減算結果との相関関係を示すテーブルを格納しておき、このテーブルに減算手段２２での減算結果を照らし合わせてその減算結果に対応した膜厚値を導き出すようにしても良い。テーブルを使用する場合、例えばグラフ２４から複数の細分化した計測値を抽出し、これらの計測値とともにこれらの計測値に対応している膜厚値をテーブルに記録しておく。この場合、例えば、電磁膜厚計５で計測される第１の計測値が少数第１位レベルまで計測されるものであるとすれば、テーブルには少数第１位レベルの計測値を事前に記録させておくとともに、その計測値に対応した膜厚値も記憶させておくようにする。これにより、電磁膜厚計５の計測で得られた第１の計測値が例えば１５０．１や５０．５などのように少数第１位を有するような値であった場合でもその値に対応する膜厚値を導出することが可能となる。勿論さらに細かな計測値（例えば少数第２位レベルの計測値）に対応している膜厚値を導出することも可能であり、その場合、例えばグラフ２４から計測値をさらに細分化し、その細分化した計測値をそれぞれ抽出してテーブルに記憶させるとともに、それらの計測値に対応した膜厚値も記憶させておくようにしておけば良い。このようにテーブルを使用して補正を行なう場合には、電磁膜厚計５の分解能に対応したテーブルを作成し、それを予め記憶媒体１８に格納させておき、ここに格納されているテーブルに基づいて補正手段２３による補正処理を行なうようにすれば良い。

治具６は、電磁膜厚計５を使用してメッセンジャーワイヤー１の膜厚、即ちメッセンジャーワイヤー１を構成している素線２を被覆している亜鉛めっき３の厚さを計測する際に使用されるものである。治具６は、基端にプローブ本体部１０が挿脱可能な挿入口２５ａと、先端にこの挿入口２５ａと同じ大きさで同形状の出口２５ｂと、挿入口２５ａと出口２５ｂとを同径で且つ直線状に連通している通路２５ｃとから構成された円筒状の案内部２５と、この案内部２５の先端から前方に突出し、対向配置されている２つの長細い突出板２６、２７からなる挟持部２８とを備えている。

案内部２５は内径がプローブ本体部１０の外径よりも僅かに大きく、プローブ本体部１０の先端部が挿入口２５ａから挿入され、その挿入方向に向けて押し込まれると、プローブ本体部１０の外周面１０ｂが案内部２５の内壁面２５ｄに摺動しながら出口２５ｂに向けて案内されるように構成されている。突出板２６、２７は案内部２５の先端に螺子止めによって着脱自在に取り付けられており、その突出方向の長さがメッセンジャーワイヤー１の外形よりも大きく、互いに対向している平面２６ａ、２７ａが形成されている。また、平面２６ａ、２７ａ間にはプローブ本体部１０のそれ以上の挿入を規制するストッパ３３が設けられている。このストッパ３３の中央部には案内部２５内にプローブ本体部１０が挿入され、そのプローブ本体部１０がさらに挟持部２８に向けて押し込まれたときに検出部１０ａが通路２５ｃから平面２６ａ、２７ａ間に貫通する貫通孔３３ａが形成されている。したがって、検出部１０ａは貫通孔３３ａを介して挟持部２８で挟持されているメッセンジャーワイヤー１の表面に当接することとなる。また、突出板２６、２７は可撓性を有する板ばねからなり、弾性的な付勢力を利用してメッセンジャーワイヤー１を挟持するように構成されている。また、突出板２６、２７の先端部は互いに離反するように反り上がっており、平面２６ａ、２７ａの間隔よりも多少開いた状態になっている。したがって、メッセンジャーワイヤー１は平面２６ａ、２７ａ間に入り込み易くなる。なお、２つの突出板２６、２７は、メッセンジャーワイヤー１を挟持する部分のみ（例えば基端あるいは先端と基端の間の部分のみ）が対向配置されていれば足りるが、作業の行い易さを勘案すると突出板２６、２７の全体が対向していることが好ましい。また、治具６は非磁性体、例えばステンレス、プラスチック、ゴム等あるいはこれらの組み合わせ等によって形成されることが好ましい。仮に治具６を構成している部材、例えば案内部２５、挟持部２８、ストッパ３３などが強磁性体からなっている場合には検出部１０ａが検出対象物つまりメッセンジャーワイヤー１以外のものである治具６の構成部材に当たることによって誤検出を行なってしまう可能性があるが、治具６を非磁性体からなる部材で構成することによって検出部１０ａが治具６の構成部材に誤って当たったとしても上記のような誤検出を起こさないようにすることができる。また、本実施形態では案内部２５は円筒状に形成するようにしたが、プローブ本体部１０の形状に合わせてその形状は適宜に変更可能である。例えばプローブ本体部１０が直方体形状に形成されている場合には、その直方体形状部が挿脱可能となる案内部２５を構成すれば良い。

挿入口２５ａの縁にはフランジ２５ｅが形成されており、このフランジ２５ｅにはコイルばね２９の一端２９ａが固着されている。このコイルばね２９はプローブ８を表面２ａから引き離す方向に弾性的に付勢する付勢部材として機能するものである。コイルばね２９のコイル状部２９ｂの中心部の円柱状空間は挿入口２５ａ、通路２５ｃ及び出口２５ｂと同径に形成されている。したがって、プローブ本体部１０はこのコイル状部２９ａの他端側の開口２９ｃを介して挿入口２５ａから通路２５ｃ内に挿入可能となる。そして、プローブ本体部１０が開口２９ｃ介して挿入口２５ａから通路２５ｃ内に挿入されると、フランジ１１にコイルばね２９の他端２９ｄが当接するため、プローブ８はコイルばね２９の付勢力に抗して案内部２５内に押し込まれることとなる。つまり、検出部１０ａが表面２ａに正対した状態でほぼ一定の力でメッセンジャーワイヤー１の表面、即ち表面２ａあるいはその表面２ａを亜鉛めっき３が被覆している場合にはその亜鉛めっき３に当て付けられる。したがって、挟持部２８で挟持されているメッセンジャーワイヤー１の表面２ａあるいは亜鉛めっき３にプローブ８の検出部１０ａを当接させる場合にはプローブ８の検出部１０ａがゆっくりと当てられるので、検出部１０ａが表面２ａあるいはその表面２ａを被覆している亜鉛めっき３に勢いよく衝突してその衝撃で破損するといったことを防止することができる。なお、本実施形態ではコイルばね２９の付勢力を用いて表面２ａあるいはその表面２ａを被覆している亜鉛めっき３と検出部１０ａとの衝撃を和らげるようにしたが、プローブ８にコイルばね２９以外の弾性的な付勢力を付与することができるもの（例えばスポンジなど）であればどのようなものであっても良い。また、ストッパ３３とプローブ本体部１０の先端面との間にコイルばね２９よりも弾性力の弱いコイルばねを介在させて、検出部１０ａをメッセンジャーワイヤー１に当接させるための力を調節するようにしても良い。また、本実施形態では緩衝用のコイルばね２９を設けたが、本発明はコイルばね２９のような緩衝用の付勢部材がなくとも成立する。

なお、治具６はメッセンジャーワイヤー１の径の大きさによって使い分けられる。例えば、メッセンジャーワイヤー１の径が２０ｍｍの場合にはこの径のメッセンジャーワイヤー１を挟持することができる挟持部２８を有する治具６を用いるようにする。つまり、治具そのものを交換するのではなく、挟持部２８は案内部２５の先端に螺子止めによって着脱自在に取り付けられるような構造になっているので、メッセンジャーワイヤー１の径に応じて挟持部２８のみを交換することが可能であり、作業効率の向上とコストの低廉化に寄与することができる。しかし、挟持部２８を案内部２５の先端に着脱自在に取り付けるような構造にせずとも挟持部２８を案内部２５の先端に一体形成しても良く、このような場合であっても本発明は成立する。

以上のように構成された膜厚計測装置４を利用してメッセンジャーワイヤー１における亜鉛めっき３の膜厚を測定する手順について説明する。

先ず、メッセンジャーワイヤー１を構成している素線２の膜厚計測を行なうにあたって、メッセンジャーワイヤー１の径の大きさに対応した治具６を準備する。つまり、挟持部２８でメッセンジャーワイヤー１の横断面六角形状の対向する２辺間を挟持することができる挟持部２８を有する治具６を選択する。

挟持部２８でメッセンジャーワイヤー１を挟持するとき、芯線となる素線２を取り囲む外側の６本の素線２で構成される横断面形状で六角形を成す６つの辺のうち、対向している２辺に対して挟持部２８の平面２６ａ、２７ａを当接させるとともに、電磁膜厚計５の計測対象となる素線２の表面２ａあるいはその素線２を亜鉛めっき３が被覆している場合にはその亜鉛めっき３が案内部２５の出口２５ｂ及び挿入口２５ａに正対するように挟持する。

次に、プローブ本体部１０を先端側からコイルばね２９の開口２９ｃを介して挿入口２５ａに挿入する。そして、プローブ本体部１０を素線２の表面２ａに向けて押し込むと、検出部１０ａが表面２ａに正対した状態が保持されたまま表面２ａに向けて案内される。やがて検出部１０ａは表面２ａに亜鉛めっき３が被覆されている場合にはその亜鉛めっき３に垂直に当接し、亜鉛めっき３が表面２ａに被覆されていなければ表面２ａに垂直に当接する。ここで検出部１０ａが表面２ａとの間で生じる磁気的な相互作用の大きさを検出する。検出部１０ａで得た検出結果はケーブル１２を介して計測器本体９の制御装置１３に出力される。

ここで、メッセンジャーワイヤー１を構成している素線２を被覆している亜鉛めっき３の厚さを計測するまでの処理の流れを図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。

計測器本体９は治具６を用いてプローブ８で検出された検出結果に基づいて第１の計測値を導出する（Ｓ１）。計測器本体９は第１の計測値を示す信号を制御装置１７に出力する（Ｓ２）。減算手段２２は第１の計測値から第２の計測値を減算する（Ｓ３）。そして、ここでの減算結果を較正用データに基づいて補正する（Ｓ４）。これによってメッセンジャーワイヤー１を構成している複数の素線２のうち、計測対象にした素線２を被覆している亜鉛めっき３の厚さが導き出される。

以上のように、膜厚計測装置４によれば、治具６を用いてプローブ８の検出部１０ａをメッセンジャーワイヤー１の表面、即ち表面２ａあるいは亜鉛めっき３に垂直に当接させるようにしたので、メッセンジャーワイヤー１の表面の凹凸形状の影響を受けずにプローブ８による検出を迅速に且つ正確に行なうことができる。そして、プローブで得た検出結果に基づいて電磁膜厚計５で第１の計測値を導出し、その第１の計測値から被覆膜がない状態の素線を計測対象にして電磁膜厚計５で計測して得た第２の計測値を減算した後、その減算結果を較正用データを用いて補正するようにしたので、メッセンジャーワイヤー１の直径が１〜２ｍｍ程度の素線に対して最小計測面積が５ｍｍ×５ｍｍ程度の既存の電磁膜厚計を利用して計測を行なっても正確な計測値を得ることが可能となる。つまり、素線の径の大きさや曲率などが電磁膜厚計５の出力に与える影響を排除した計測値を得ることが可能となる。

なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば上述した実施形態では、パーソナルコンピュータ７を用いて第１の計測値の補正処理を行なったが、本発明の膜厚計測方法は、パーソナルコンピュータ７を用いなくともメッセンジャーワイヤー１の亜鉛めっき３の膜厚値を求めることが可能である。この場合、先ず治具８でメッセンジャーワイヤーを挟持するとともに、プローブ本体部１０を挿入口２５ａから案内部２５内に挿入し、検出部１０ａをメッセンジャーワイヤー１を構成している素線２の表面２ａに正対させた状態を保持したまま表面２ａに向けて案内し、検出部１０ａを表面２ａあるいはその表面２ａを亜鉛めっき３が被覆している場合にはその亜鉛めっき３に当接させる。ここで検出部１０ａで得た検出結果に基づいて電磁膜厚計５から第１の計測値を得る。そして、その第１の計測値を液晶ディスプレイ１５に表示させ、それを記録する。次に、電磁膜厚計５で得た第１の計測値から事前に用意しておいた第２の計測値を減算する。そして、ここで得た減算結果を事前に用意しておいたグラフ２４のような較正用データ（例えば、グラフや表など）に当てはめて膜厚値を導き出せば良い。

また、本実施形態では、パーソナルコンピュータ７の制御装置１７を減算手段２２及び補正手段２３として機能させたが、これに限ることなく、計測器本体９の制御装置１３を減算手段２２及び補正手段２３として機能させるようにしても良い。この場合、例えば、記憶手段１６に較正用データ１８ａを格納し、制御装置１３が必要に応じて記憶手段から第２の計測値や較正用データを読み出し、補正処理を行なうようにすれば良い。また、制御装置１３を減算手段２２として機能させ、制御装置１７を補正手段として機能させるようにしても良い。この場合、例えば、記憶手段１６に第２の計測値を、記憶手段１８に較正用データを予め格納しておく。そして、プローブ８での検出が終了し、その検出結果に基づいて電磁膜厚計５が第１の計測値を導出した後、制御装置１３は記憶手段１６から第２の計測値を読み出し、第１の計測値から第２の計測値を減算する処理を行い、その処理結果を信号化して制御装置１７に出力する。制御装置１７に制御装置１３での処理結果を示す信号が入力されると、制御装置１７は記憶手段１８から較正用データを読み出し、その較正用データに基づいて制御装置１３での処理結果を補正する。

また、本実施形態では、案内部２５とフランジ１１との間にコイルばね２９を介在させ、そのコイルばね２９の付勢力を利用してプローブ８をメッセンジャーワイヤー１の表面にほぼ一定の力で押し当てるようにしたが、図５に示すようにプローブ８の先端部と後端部を対向配置されたコイルばね３０、３２で付勢することによってプローブの押し出し力を規制するようにしても良い。この場合、治具６において、通路２５ｃの先端にコイルばね３０の一端を固着する。また、プローブ８の後端部が挿入される円筒体３１を設け、この円筒体３１の内部の後端にコイルばね３０よりも弾性力が強いコイルばね３２の一端を固着する。検出部１０ａをメッセンジャーワイヤー１の表面に当て付けて検出を行なう場合、先ずプローブ本体部１０を先端側から案内部２５内に挿入し、プローブ本体部１０の先端面をコイルばね３０の他端に当接させる。次にプローブ８の後端部を円筒体３１に挿入し、コイルばね３２の他端に当接させる。そして、円筒体３１を持って円筒体３１とともにプローブ８を治具６に向けて押し出すと、コイルばね３２はほぼ一定の付勢力でプローブ８を挟持部２８で挟持されているメッセンジャーワイヤー１（図示省略）に向けて押し出す。このときプローブ８はコイルばね３０の付勢力に抗してメッセンジャーワイヤー１に向けて押し出されるため、検出部１０ａはゆっくりとメッセンジャーワイヤー１の表面に当接することとなり、検出部１０ａによる検出を行なうにあたって適切な力をプローブ８に作用させることが可能となる。しかも、検出部１０ａがメッセンジャーワイヤー１の表面に衝突して破損することを防止することができる。

因みに、本実施形態では７本の素線を撚り合わせたメッセンジャーワイヤー１に本発明を適用した例を挙げて説明したが、本発明が種々のワイヤーに対しても適用可能であることは言うまでもない。例えば７本未満あるいは８本以上の素線を撚り合わせた撚り線、横断面が楕円形状のワイヤー、横断面が円形状のワイヤーなどに対しても本発明を適用することができる。

被覆膜が形成されていない鋼製ワイヤーと、表面に亜鉛めっきが施されている鋼製ワイヤーと、表面に１１．４μｍのプラスチック膜が施されている鋼製ワイヤーと、表面に４９．４μｍのプラスチック膜が施されている鋼製ワイヤーと、表面に９９．８μｍのプラスチック膜が施されている鋼製ワイヤーと、被覆膜が形成されていないハイテン製ワイヤーと、表面に亜鉛めっきが施されているハイテン製ワイヤーと、表面に１１．４μｍのプラスチック膜が施されているハイテン製ワイヤーと、表面に４９．４μｍのプラスチック膜が施されているハイテン製ワイヤーと、表面に９９．８μｍのプラスチック膜が施されているハイテン製ワイヤーとのそれぞれについて電磁膜厚計５を用いて膜厚の計測実験を行なった。本実施例では、電磁膜厚計５として、（株）ケット科学研究所製のポータブル計測器である電磁膜厚計LE-300Jを採用した。この電磁膜厚計LE-300Jの仕様は、プローブ型式がLEP-J(Fe)、計測範囲が0から1500μmまたは60.00mil、測定精度が50μm未満（±0.1μm）、50μm以上（±1.0μm）、最小計測面積が5×5mm、表示方法がデジタル、電源が単3アルカリ×4、電池寿命が連続60時間、寸法が75(w)×140(D)×31(H)mm、質量が0.5kgとなっている。なお、本実施例における「ワイヤー」とはメッセンジャーワイヤーのような撚り線を示すものではなく、針金を示す。したがって、鋼製ワイヤーとは鋼製の針金を示し、ハイテン製ワイヤーとはハイテン製の針金を示す。

本実験では、先ず、被覆膜が形成されていない鋼製ワイヤーにおける電磁膜厚計５による膜厚計測結果を膜厚０μｍの場合の値とし、表面に１１．４μｍ、４９．４μｍ、９９．８μｍのプラスチック膜のそれぞれが施されている鋼製ワイヤーの場合の電磁膜厚計５による膜厚計測結果との相関関係をとり、その後、この相関関係と表面に亜鉛めっきが施されている鋼製ワイヤーにおける電磁膜厚計５による膜厚計測結果とを用いて膜厚の推定を行なった。なお、この実験で使用した鋼製ワイヤーの横断面積は３０ｍｍ^２である。

表１に被覆膜が形成されていない鋼製ワイヤーと、表面に亜鉛めっきが施されている鋼製ワイヤーと、表面に１１．４μｍのプラスチック膜が施されている鋼製ワイヤーと、表面に４９．４μｍのプラスチック膜が施されている鋼製ワイヤーと、表面に９９．８μｍのプラスチック膜が施されている鋼製ワイヤーとのそれぞれにおける電磁膜厚計５による膜厚計測結果を示す。

表１から、被覆膜が形成されていない鋼製ワイヤーの膜厚値は実際は０μｍであるにも関わらず、計測値が約５１．９μｍになっていることが分かる。また、表面に１１．４μｍのプラスチック膜が施されている鋼製ワイヤーの場合、この膜厚値は本来１１．４μｍであるにも関わらず、計測値が約９２．２μｍになっていることが分かる。また、表面に４９．４μｍのプラスチック膜が施されている鋼製ワイヤーの場合、この膜厚値は本来４９．４μｍであるにも関わらず、計測値が約１７４μｍになっていることが分かる。また、表面に９９．８μｍのプラスチック膜が施されている鋼製ワイヤーの場合、この膜厚値は本来９９．８μｍであるにも関わらず、計測値が約２６８μｍになっていることが分かる。したがって、１１．４μｍ、４９．４μｍ、９９．８μｍのそれぞれの膜厚の電磁膜厚計５による計測値は本来の厚さ（１１．４μｍ、４９．４μｍ、９９．８μｍ）と線形関係にないことが分かる。

表１に示す相関関係をグラフで表すと図６のようになる。図６において、横軸は膜厚値を示し、縦軸は電磁膜厚計による計測値から膜厚０のときの電磁膜厚計による計測値を減算した場合の計測値を示す。この図６によれば、計測値と膜厚の関係は非線形であり、なだらかなカーブを描いているが、この図に示されているグラフを利用して電磁膜厚計５による計測値から膜厚値を求めるための換算は可能であると考えられる。なお、本実験では計測対象となる膜厚が少ないため粗い結果となっているが、より多数の計測点を用意すればより精度の高い換算も可能になることが期待できる。

次に、図６を較正曲線として、表面に亜鉛めっきが施されている鋼製ワイヤーの膜厚の推定を行なった。表面に亜鉛めっきが施されている鋼製ワイヤーの計測結果１５２μｍからから膜厚０の値５１．９μｍを減算した結果は１００．１μｍであり、これを図〜の較正曲線に基づいて膜厚値を換算すると約３８μｍとなった。従来の同等のめっきワイヤーのめっき厚計測結果では３０〜５０μｍ程度の間でばらついており、ワイヤーのめっき厚さの値として妥当な数値が得られていると判断され、適用の可能性が明らかになった。

次に、被覆膜が形成されていないハイテン製ワイヤーにおける電磁膜厚計５による膜厚計測結果を膜厚０μｍの場合の値とし、表面に１１．４μｍ、４９．４μｍ、９９．８μｍのプラスチック膜のそれぞれが施されているハイテン製ワイヤーの場合の電磁膜厚計５による膜厚計測結果との相関関係をとり、その後、この相関関係と表面に亜鉛めっきが施されているハイテン製ワイヤーにおける電磁膜厚計５による膜厚計測結果とを用いて膜厚の推定を行なった。なお、この実験で使用したハイテン製ワイヤーの横断面積は３８ｍｍ^２である。

表２に被覆膜が形成されていないハイテン製と、表面に亜鉛めっきが施されているハイテン製ワイヤーと、表面に１１．４μｍのプラスチック膜が施されているハイテン製ワイヤーと、表面に４９．４μｍのプラスチック膜が施されているハイテン製ワイヤーと、表面に９９．８μｍのプラスチック膜が施されているハイテン製ワイヤーとのそれぞれにおける電磁膜厚計５による膜厚計測結果を示す。

表２から、被覆膜が形成されていないハイテン製ワイヤーの膜厚値は実際は０μｍであるにも関わらず、計測値が約５１．３μｍになっていることが分かる。この値は、鋼製ワイヤーの計測値の約５１．９μｍにかなり近い。これは材質の違いである鋼とハイテンの間で磁気的な性質に大きな違いがなく、断面積も３０ｍｍ^２と３８ｍｍ^２とあまり顕著でなかったことによるものと考えられる。

表面に１１．４μｍのプラスチック膜が施されているハイテン製ワイヤーの場合、この膜厚値は本来１１．４μｍであるにも関わらず、計測値が約８７．９μｍになっていることが分かる。また、表面に４９．４μｍのプラスチック膜が施されているハイテン製ワイヤーの場合、この膜厚値は本来４９．４μｍであるにも関わらず、計測値が約１６７．９μｍになっていることが分かる。また、表面に９９．８μｍのプラスチック膜が施されているハイテン製ワイヤーの場合、この膜厚値は本来９９．８μｍであるにも関わらず、計測値が約２５２．１になっていることが分かる。したがって、１１．４μｍ、４９．４μｍ、９９．８μｍのそれぞれの膜厚の電磁膜厚計５による計測値は本来の厚さ（１１．４μｍ、４９．４μｍ、９９．８μｍ）と線形関係にないことが分かる。

表２に示す相関関係をグラフで表すと図７のようになる。図７において、横軸は膜厚値を示し、縦軸は電磁膜厚計による計測値から膜厚０のときの電磁膜厚計による計測値を減算した場合の計測値を示す。この図７によれば、計測値と膜厚の関係は非線形で、なだらかなカーブを描いているが、この図に示されているグラフを利用して電磁膜厚計５による計測値から膜厚値を求めるための換算は可能であると考えられる。なお、本実験では計測対象となる膜厚が少ないため粗い結果となっているが、より多数の計測点を用意すればより精度の高い換算も可能になることが期待できる。

次に、図７を較正曲線として、表面に亜鉛めっきが施されているハイテン製ワイヤーの膜厚の推定を行なった。表面に亜鉛めっきが施されているハイテン製ワイヤーの計測結果１５２μｍからから膜厚０の値５１．３μｍを減算した結果は８６．９μｍであり、これを図７の較正曲線に基づいて膜厚値を換算すると約３５．３μｍとなった。従来の同等のめっきワイヤーのめっき厚計測結果では３０〜５０μｍ程度の間でばらついており、ワイヤーのめっき厚さの値として妥当な数値が得られていると判断され、適用の可能性が明らかになった。

図６に示すグラフと図７に示すグラフとを比較すると膜厚値が５０μｍあたりまではほとんど相違が見られず、５０μｍに差し掛かったあたりから図６のグラフの方が図７のグラフよりも僅かに上昇傾向を示す。しかし、めっき残存量の概略把握のように膜厚に関する精度をあまり厳密に要求しないのであれば、図６と図７のどちらかに示されているグラフを利用して膜厚値を導き出しても良い。

以上の実験結果から、電磁膜厚計５を利用して各種ワイヤーの膜厚を計測する場合には、ワイヤー径ごとに図６や図７に示すような較正用グラフを予め作成しておき、このグラフに基づいて電磁膜厚計５で得た計測値を補正すれば良いことが分かった。

本発明の膜厚計測装置の電気的構成を示す機能ブロック図である。電磁膜厚計による計測値から第２の計測値を減算したときの計測値と、膜厚値との相関関係を示すグラフである。挟持部でメッセンジャーワイヤーを挟持し、案内部内にプローブ本体部が挿入されたときの治具を示す概略縦断面図である。膜厚計測装置による処理の流れを示すフローチャートである。プローブをメッセンジャーワイヤーに向けて押し出すための機構を示す構成図である。鋼製ワイヤーについて電磁膜厚計を用いて膜厚の計測実験を行なった場合の電磁膜厚計による計測値から膜厚０のときの電磁膜厚計による計測値と、膜厚値との相関関係を示すグラフである。ハイテン製ワイヤーについて電磁膜厚計を用いて膜厚の計測実験を行なった場合の電磁膜厚計による計測値から膜厚０のときの電磁膜厚計による計測値と、膜厚値との相関関係を示すグラフである。

符号の説明

１メッセンジャーワイヤー
２素線
２ａ表面
３亜鉛めっき
４膜厚計測装置
５電磁膜厚計
６治具
８プローブ
１０ａ検出部
１８ａ較正用データ
２２減算手段
２３補正手段
２５案内部
２５ａ挿入口
２８挟持部
２９、３０、３２コイルばね

Claims

亜鉛めっきによって被覆されている同一径の７本の鋼製の素線を、１本の素線を芯線としてその芯線を残りの６本の素線で取り囲むように撚り合わされて前記素線を取り囲む外側の６本の共通外接線で構成される横断面形状が六角形となるように撚り合わせたメッセンジャーワイヤーの前記亜鉛めっき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って、前記メッセンジャーワイヤーの前記素線を取り囲む外側の６本の前記共通外接線で構成される六角形の辺のうち、対向している２辺間を挟持する挟持部と、前記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前記プローブの検出部を前記素線の表面に正対させた状態を保持したまま前記素線の表面に向けて案内し、前記検出部を前記素線の表面に垂直に当接させる案内部とを備えたことを特徴とするメッセンジャーワイヤーの亜鉛めっきの厚さを計測するための治具。
前記挟持部は前記案内部の先端に対向配置された２つの平面を備え、これらの平面が前記撚り線を弾性的な付勢力を利用して挟持することを特徴とする請求項１記載の治具。
前記案内部に前記プローブを前記素線の表面から引き離す方向に弾性的に付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の治具。
亜鉛めっきによって被覆されている同一径の７本の鋼製の素線を、１本の素線を芯線としてその芯線を残りの６本の素線で取り囲むように撚り合わされて前記素線を取り囲む外側の６本の共通外接線で構成される横断面形状が六角形となるように撚り合わせたメッセンジャーワイヤーの前記亜鉛めっき厚さを電磁膜厚計を利用して計測する膜厚計測装置において、前記メッセンジャーワイヤーの前記素線を取り囲む外側の６本の共通外接線で構成される六角形の辺のうち、対向している２辺間を挟持する挟持部と、前記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前記プローブの検出部を前記素線の表面に正対させた状態を保持したまま前記素線の表面に向けて案内し、前記検出部を前記素線の表面に垂直に当接させる案内部とを備えた治具と、前記電磁膜厚計で計測された計測値から前記表面に亜鉛めっきが形成されていない前記素線を前記電磁膜厚計の計測対象にして計測して得た計測値を減算する減算手段と、互いに厚さが異なる複数の前記亜鉛めっきにおける各膜厚値と、これらの膜厚値からなる前記亜鉛めっきがそれぞれ被覆されている複数の前記素線を前記電磁膜厚計の計測対象にして計測して得た各計測値から前記表面に亜鉛めっきが形成されていない前記素線を前記電磁膜厚計の計測対象にして計測して得た計測値を減算した減算結果との相関関係から導出した較正用データに基づいて前記減算手段での減算結果を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする膜厚計測装置。
前記挟持部は前記案内部の先端に対向配置された２つの平面を備え、これらの平面が前記撚り線を弾性的な付勢力を利用して挟持することを特徴とする請求項４記載の膜厚計測装置。
前記案内部に前記プローブを前記表面から引き離す方向に弾性的に付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする請求項４または５記載の膜厚計測装置。
請求項４記載の膜厚計測装置を用いて亜鉛めっきによって被覆されている同一径の７本の鋼製の素線を、１本の素線を芯線としてその芯線を残りの６本の素線で取り囲むように撚り合わされて前記素線を取り囲む外側の６本の共通外接線で構成される横断面形状が六角形となるように撚り合わせたメッセンジャーワイヤーの前記亜鉛めっき厚さを計測する膜厚計測方法において、治具の挟持部を用いて前記メッセンジャーワイヤーの前記素線を取り囲む外側の６本の共通外接線で構成される六角形の辺のうち、対向している２辺間を挟持するステップと、前記治具の挿入口に前記素線の表面との間で生じる磁気的な相互作用の大きさを検出するプローブを挿入するステップと、前記治具の案内部を用いて前記挿入口から挿入された前記プローブの検出部を前記素線の表面に正対させた状態を保持したまま前記素線の表面に向けて案内し、前記検出部を前記素線の表面に垂直に当接させるステップと、前記電磁膜厚計で計測された計測値から前記素線の表面に前記亜鉛めっきが形成されていない前記素線を前記電磁膜厚計の計測対象にして計測して得た計測値を減算するステップと、ここで減算して得た減算結果を、互いに厚さが異なる複数の前記亜鉛めっきにおける各膜厚値と、これらの膜厚値からなる前記亜鉛めっきがそれぞれ被覆されている複数の前記素線を前記電磁膜厚計の計測対象にして計測して得た各計測値から前記素線の表面に亜鉛めっきが形成されていない前記素線を前記電磁膜厚計の計測対象にして計測して得た計測値を減算した減算結果との相関関係から導出した較正用データに基づいて補正するステップとを備えたことを特徴とする膜厚計測方法。