JP7374032B2 - 電磁気測定による厚さ測定用マスターカーブの作成方法とその使用方法 - Google Patents
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Description
本発明は、電磁気測定法を用いて被検体の厚さ測定が実行される現場で適用しやすいマスターカーブを作成する方法と、該マスターカーブを用いて単層又は二層の被検体の厚さを同定する測定方法に関する。
単層又は積層（二層）部材の厚さ評価が産業界のあらゆる場所で求められ、その評価方法として様々な手段が取られてきた。例えば、単層金属部材の厚さ測定の例としては、圧延現場が挙げられる。圧延された素材の厚みを測定するためにエックス線厚み計や、ガンマ線厚み計、レーザー厚み計が使用されている。これらの装置は圧延機と一体になって設置された大掛かりな装置で生産ラインでしか使用することができない。
一方、金属部材の厚み測定が必要とされる場面は、このような圧延現場のような設備の整った工場のみならず、橋梁、ビルディングなどの既設構造物の躯体や配管その他のメンテナンス、モニタリングなど実に様々な場所で求められている。このような場所では、検査部分の構造物は、金属母材に断熱材やメッキ、コーティングや溶射などが施されていたり、二種類の金属がクラッドされた二層部材が使用されているなど様々な部材が使用されている。しかも、このような場所は狭く或いは高所で、携帯可能で取り扱いが簡単な計測器が要求される。
一方、金属部材の厚み測定が必要とされる場面は、このような圧延現場のような設備の整った工場のみならず、橋梁、ビルディングなどの既設構造物の躯体や配管その他のメンテナンス、モニタリングなど実に様々な場所で求められている。このような場所では、検査部分の構造物は、金属母材に断熱材やメッキ、コーティングや溶射などが施されていたり、二種類の金属がクラッドされた二層部材が使用されているなど様々な部材が使用されている。しかも、このような場所は狭く或いは高所で、携帯可能で取り扱いが簡単な計測器が要求される。
その一つとして超音波厚み計がある（特許文献１）。超音波厚み計は接触式のため、例えば、タンクに接続され、断熱材に覆われた金属配管（このような場所では断熱材を剥離して金属配管を露出させる必要がある）や、上記のようなアクセスしにくい箇所、被計測部分が高温である場合などでは計測が困難であった。
また、被測定物が鋼材である場合、同じ鋼材でも鋼種によっては鋼材内を伝わる音速が異なり、実際の計測では音速調整（校正）を行う必要があり、非常に使いにくいという問題があった。
また、被測定物が鋼材である場合、同じ鋼材でも鋼種によっては鋼材内を伝わる音速が異なり、実際の計測では音速調整（校正）を行う必要があり、非常に使いにくいという問題があった。
これに対して非接触で測定箇所を測定する方法として電磁気検査法が知られている。現有の電磁気式厚み計には、渦電流式のものや電磁式のものがあるが、前者の渦電流式厚み計は、現状では非磁性金属上の絶縁被膜の測定しか使えず、しかも母材の非磁性金属の導電率を事前に把握しておかなければならないという制約がある（特許文献２）。その上、被検体の導電率は製造メーカの違いや経年劣化で変化し、測定結果の信頼性が必ずしも高いとは言えないという問題があった。
後者の電磁式厚み計は、磁性金属母材上の非磁性金属層や有機・無機層の厚み測定しかできず、いずれも母材の厚み測定ができなかった。
後者の電磁式厚み計は、磁性金属母材上の非磁性金属層や有機・無機層の厚み測定しかできず、いずれも母材の厚み測定ができなかった。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、検査箇所の材質の把握や電磁気特性（特に正確な導電率）の把握が不要で、現場での使い勝手のよいマスターカーブの作成方法と、該マスターカーブを用いた単層又は二層の被検体の厚さ測定方法の提供を課題とする。
請求項１は、以下のようにして単層標準試験体１０の単層用マスターカーブ（図５）を作成する（図１の左半分の図）。
単層用のマスターカーブの作成方法（図２４）は、
周波数掃引により、厚さ測定に使用されるコイル２の自己インピーダンスＺO(ω)を計測するステップ１１と、
厚さＴ１の異なる単層標準試験体１０上に前記コイル２を設置し、前記周波数掃引にて前記コイル２に通電し、前記複数の単層標準試験体１０に渦電流をそれぞれ発生させてそのインピーダンスＺ(ω)をセンシングするステップ２１と、
前記インピーダンスＺ(ω)を正規化し、正規化インピーダンスＺ nor (ω)を算出するステップ３１と、
前記正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)を算出するステップ４１と、
前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)から特徴量となる極値を抽出し、前記特徴量と前記各単層標準試験体１０の厚さＴ１とをそれぞれ対応させ、前記標準試験体１０の厚さＴ１に関する単層用マスターカーブを作成するステップ５１とで構成されることを特徴とする。
単層用のマスターカーブの作成方法（図２４）は、
周波数掃引により、厚さ測定に使用されるコイル２の自己インピーダンスＺO(ω)を計測するステップ１１と、
厚さＴ１の異なる単層標準試験体１０上に前記コイル２を設置し、前記周波数掃引にて前記コイル２に通電し、前記複数の単層標準試験体１０に渦電流をそれぞれ発生させてそのインピーダンスＺ(ω)をセンシングするステップ２１と、
前記インピーダンスＺ(ω)を正規化し、正規化インピーダンスＺ nor (ω)を算出するステップ３１と、
前記正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)を算出するステップ４１と、
前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)から特徴量となる極値を抽出し、前記特徴量と前記各単層標準試験体１０の厚さＴ１とをそれぞれ対応させ、前記標準試験体１０の厚さＴ１に関する単層用マスターカーブを作成するステップ５１とで構成されることを特徴とする。
請求項２は、請求項１における特徴量に関し、
前記特徴量を、複素数である前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)の虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)minを極値とすることを特徴とする。
前記特徴量を、複素数である前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)の虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)minを極値とすることを特徴とする。
請求項３は、請求項１又は２における単層用マスターカーブを利用して検査箇所の単層被検体の厚さを同定する方法（図２５）に関し、該方法は、
請求項１で作成した単層用マスターカーブを予め用意し、
単層被検体上にコイル２を配置し、
ステップ２ １ で、前記周波数掃引で前記コイル２に通電して単層被検体に渦電流を発生させて前記コイル２のインピーダンスＺ(ω)をセンシングし、
ステップ３ １ で、前記インピーダンスＺ(ω)を正規化して前記単層被検体の正規化インピーダンスＺnor(ω)を算出し、
ステップ４ １ で、前記正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)を算出し、
ステップ５ １ で、前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)から特徴量となる極値を抽出し、
前記特徴量を単層用マスターカーブに当て嵌めて前記単層被検体の厚さを同定することを特徴とする。
請求項１で作成した単層用マスターカーブを予め用意し、
単層被検体上にコイル２を配置し、
ステップ２ １ で、前記周波数掃引で前記コイル２に通電して単層被検体に渦電流を発生させて前記コイル２のインピーダンスＺ(ω)をセンシングし、
ステップ３ １ で、前記インピーダンスＺ(ω)を正規化して前記単層被検体の正規化インピーダンスＺnor(ω)を算出し、
ステップ４ １ で、前記正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)を算出し、
ステップ５ １ で、前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)から特徴量となる極値を抽出し、
前記特徴量を単層用マスターカーブに当て嵌めて前記単層被検体の厚さを同定することを特徴とする。
以下で述べる二層標準試験体２０・３０には２種類がある。二層標準試験体２０・３０の一方の層を構成するＡ部材の導電率をσＡで表し、他方のＢ部材の導電率をσＢで表す。導電率は、Ａ部材の導電率σＡの方がＢ部材の導電率σＢより大とする（導電率σＡ＞導電率σＢ）。
第１二層標準試験体２０は、Ａ部材（導電率σＡ）を上層とし、Ｂ部材（導電率σＢ）を下層として積層した（解析例では、上層σＡ（１０ＭＳ／ｍ）＞下層σＢ（２ＭＳ／ｍ）とした。）。
第２二層標準試験体３０は第１二層標準試験体２０の逆で、Ｂ部材（導電率σＢ）を上層とし、Ａ部材（導電率σＡ）を下層として積層した（解析例では上層σＢ（２ＭＳ／ｍ）＜下層σＡ（１０ＭＳ／ｍ）とした。）。
第１二層標準試験体２０は、Ａ部材（導電率σＡ）を上層とし、Ｂ部材（導電率σＢ）を下層として積層した（解析例では、上層σＡ（１０ＭＳ／ｍ）＞下層σＢ（２ＭＳ／ｍ）とした。）。
第２二層標準試験体３０は第１二層標準試験体２０の逆で、Ｂ部材（導電率σＢ）を上層とし、Ａ部材（導電率σＡ）を下層として積層した（解析例では上層σＢ（２ＭＳ／ｍ）＜下層σＡ（１０ＭＳ／ｍ）とした。）。
請求項４は、第１二層標準試験体２０の第１マスターカーブを作成する方法である（図２４）。
該方法は、
周波数掃引にて測定に使用するコイル２の自己インピーダンスＺO(ω)を計測するステップ１２と、
上層部材の導電率σＡが下層部材の導電率σBより大きく、上層部材の厚さＴＵ，下層部材の厚さＴ Ｄ が異なり、上・下層部材の厚さの和がＴＵ＋ＴＤ である複数の第１二層標準試験体２０上に前記コイル２をそれぞれ配置し、前記周波数掃引にて前記コイル２に通電し、第１二層標準試験体２０に渦電流をそれぞれ発生させて前記コイル２のインピーダンスＺ(ω)をセンシングするステップ２２と、
前記インピーダンスＺ(ω)を正規化して前記第１二層標準試験体２０の正規化インピーダンスＺ nor (ω)を算出するステップ３２と、
ステップ３ ２ で正規化された前記正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)を演算するステップ４２と、
前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)の高周波領域Ｈｆから特徴量となる周波数差分値ｄf(Ｚnor)の位相の最大値（最大位相）を抽出し、前記最大値（最大位相）である特徴量と前記上層部材の厚さＴＵとを対応させ、
続いて、上層部材の厚さＴＵ毎に低周波領域Ｌｆから特徴量となる周波数差分値ｄf(Ｚnor)の虚数部であるｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)minを抽出し、前記最小値である特徴量と前記下層部材の厚さＴＤとを対応させて第１二層標準試験体２０の上層部材及び下層部材の厚さＴＵ・ＴＤに関する上層用と下層用の第１マスターカーブを作成するステップ５２とで構成されることを特徴とする。
該方法は、
周波数掃引にて測定に使用するコイル２の自己インピーダンスＺO(ω)を計測するステップ１２と、
上層部材の導電率σＡが下層部材の導電率σBより大きく、上層部材の厚さＴＵ，下層部材の厚さＴ Ｄ が異なり、上・下層部材の厚さの和がＴＵ＋ＴＤ である複数の第１二層標準試験体２０上に前記コイル２をそれぞれ配置し、前記周波数掃引にて前記コイル２に通電し、第１二層標準試験体２０に渦電流をそれぞれ発生させて前記コイル２のインピーダンスＺ(ω)をセンシングするステップ２２と、
前記インピーダンスＺ(ω)を正規化して前記第１二層標準試験体２０の正規化インピーダンスＺ nor (ω)を算出するステップ３２と、
ステップ３ ２ で正規化された前記正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)を演算するステップ４２と、
前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)の高周波領域Ｈｆから特徴量となる周波数差分値ｄf(Ｚnor)の位相の最大値（最大位相）を抽出し、前記最大値（最大位相）である特徴量と前記上層部材の厚さＴＵとを対応させ、
続いて、上層部材の厚さＴＵ毎に低周波領域Ｌｆから特徴量となる周波数差分値ｄf(Ｚnor)の虚数部であるｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)minを抽出し、前記最小値である特徴量と前記下層部材の厚さＴＤとを対応させて第１二層標準試験体２０の上層部材及び下層部材の厚さＴＵ・ＴＤに関する上層用と下層用の第１マスターカーブを作成するステップ５２とで構成されることを特徴とする。
請求項５は、請求項４において作成した第１二層標準試験体２０の第１マスターカーブを利用して上層部材の導電率σＡが下層部材の導電率σＢより大である（上層σＡ＞下層σＢ）ことが分かっている検査箇所の二層部材（被検体）の上層部材と下層部材の厚さをそれぞれ同定する方法（図２５）に関し、該方法は、
請求項４で作成した第１二層標準試験体２０における第１マスターカーブを予め用意し、
上層部材の導電率σＡが下層部材の導電率σＢより大である（上層σＡ＞下層σＢ）ことが分かっている検査箇所における二層部材（被検体）の上層部材上にコイル２を配置し、
ステップ２ ２ で、前記周波数掃引にて前記コイル２に通電して前記検査箇所における二層部材に渦電流を発生させて、前記コイル２のインピーダンスＺ(ω)をセンシングし、
ステップ３ ２ で、前記インピーダンスＺ(ω)を正規化して第１二層標準試験体２０の正規化インピーダンスＺnor(ω)を算出し、
ステップ４ ２ で、前記正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)を演算し、
ステップ５ ２ で、前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)の高周波領域Ｈｆから特徴量となる周波数差分値ｄf(Ｚnor)の位相の最大値（最大位相）を抽出し、前記特徴量を上層用の第１マスターカーブに当て嵌めて前記検査箇所における二層部材の上層部材の厚さＴＵを同定し、
前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)の低周波領域Ｌｆから特徴量となるその虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)minを抽出し、前記検査箇所における二層部材の上層部材の厚さＴＵに対応する下層用の第１マスターカーブに前記特徴量を当て嵌めて前記検査箇所における二層部材の下層部材の厚さＴＤを同定することを特徴とする。
請求項４で作成した第１二層標準試験体２０における第１マスターカーブを予め用意し、
上層部材の導電率σＡが下層部材の導電率σＢより大である（上層σＡ＞下層σＢ）ことが分かっている検査箇所における二層部材（被検体）の上層部材上にコイル２を配置し、
ステップ２ ２ で、前記周波数掃引にて前記コイル２に通電して前記検査箇所における二層部材に渦電流を発生させて、前記コイル２のインピーダンスＺ(ω)をセンシングし、
ステップ３ ２ で、前記インピーダンスＺ(ω)を正規化して第１二層標準試験体２０の正規化インピーダンスＺnor(ω)を算出し、
ステップ４ ２ で、前記正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)を演算し、
ステップ５ ２ で、前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)の高周波領域Ｈｆから特徴量となる周波数差分値ｄf(Ｚnor)の位相の最大値（最大位相）を抽出し、前記特徴量を上層用の第１マスターカーブに当て嵌めて前記検査箇所における二層部材の上層部材の厚さＴＵを同定し、
前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)の低周波領域Ｌｆから特徴量となるその虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)minを抽出し、前記検査箇所における二層部材の上層部材の厚さＴＵに対応する下層用の第１マスターカーブに前記特徴量を当て嵌めて前記検査箇所における二層部材の下層部材の厚さＴＤを同定することを特徴とする。
請求項６は、下層部材の導電率σＡが上層部材の導電率σＢより大である（上層σＢ＜下層σＡ）、第２二層標準試験体３０の第２マスターカーブを作成する方法（図２４）である。
該方法は、
周波数掃引にて測定に使用されるコイル２の自己インピーダンスＺO(ω)を計測するステップ１３と、
下層部材の導電率が上層部材の導電率より大きく、上層部材の厚さＴＵ，下層部材の厚さＴ Ｄ が異なり、上・下層部材の厚さの和がＴＵ＋ＴＤ である複数の第２二層標準試験体３０上に前記コイル２をそれぞれ配置し、前記周波数掃引にて前記コイル２に通電して第２二層標準試験体３０に渦電流をそれぞれ発生させて前記コイル２のインピーダンスＺ(ω)をセンシングするステップ２３と、
前記インピーダンスＺ(ω)を正規化して前記第２二層標準試験体３０の正規化インピーダンスＺnor(ω)を算出するステップ３３と、
前記正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)を算出するステップ４３と、
前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)の高周波領域Ｈｆの虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)minを第１の特徴量として抽出し、前記第１の特徴量と前記上層部材の厚さＴＵとを対応させ、
続いて、上層部材の厚さＴＵ毎に前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)の低周波領域Ｌｆの虚数部の最小値ｄf(Ｘnor)minを第２の特徴量として抽出し、前記第２の特徴量と前記下層部材の厚さＴＤとを対応させて、第２二層標準試験体３０の厚さＴＵ・ＴＤに関する上層用と下層用の第２マスターカーブを作成するステップ５３とで構成されることを特徴とする。
該方法は、
周波数掃引にて測定に使用されるコイル２の自己インピーダンスＺO(ω)を計測するステップ１３と、
下層部材の導電率が上層部材の導電率より大きく、上層部材の厚さＴＵ，下層部材の厚さＴ Ｄ が異なり、上・下層部材の厚さの和がＴＵ＋ＴＤ である複数の第２二層標準試験体３０上に前記コイル２をそれぞれ配置し、前記周波数掃引にて前記コイル２に通電して第２二層標準試験体３０に渦電流をそれぞれ発生させて前記コイル２のインピーダンスＺ(ω)をセンシングするステップ２３と、
前記インピーダンスＺ(ω)を正規化して前記第２二層標準試験体３０の正規化インピーダンスＺnor(ω)を算出するステップ３３と、
前記正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)を算出するステップ４３と、
前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)の高周波領域Ｈｆの虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)minを第１の特徴量として抽出し、前記第１の特徴量と前記上層部材の厚さＴＵとを対応させ、
続いて、上層部材の厚さＴＵ毎に前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)の低周波領域Ｌｆの虚数部の最小値ｄf(Ｘnor)minを第２の特徴量として抽出し、前記第２の特徴量と前記下層部材の厚さＴＤとを対応させて、第２二層標準試験体３０の厚さＴＵ・ＴＤに関する上層用と下層用の第２マスターカーブを作成するステップ５３とで構成されることを特徴とする。
請求項７は、請求項６において作成した第２二層標準試験体３０の第２マスターカーブを利用して下層部材の導電率σＡが上層部材の導電率σＢより大である（上層σＢ＜下層σＡ）ことが分かっている検査箇所の二層部材（被検体）の上層部材と下層部材の厚さＴＵ・ＴＤをそれぞれ同定する方法（図２５）に関し、該方法は、
請求項６で作成した第２二層標準試験体３０における第２マスターカーブを予め用意し、
下層部材の導電率σＡが上層部材の導電率σＢより大きい（上層σＢ＜下層σＡ）ことが分かっている検査箇所における二層部材（被検体）の上層部材上にコイル２を配置し、
ステップ２ ３ で、前記周波数掃引にて前記コイル２に通電して前記検査箇所における二層部材に渦電流を発生させて前記コイル２のインピーダンスＺ(ω)をセンシングし、
ステップ３ ３ で、第２二層標準試験体３０の前記インピーダンスＺ(ω)を正規化して第２二層標準試験体３０の正規化インピーダンスＺnor(ω)を算出し、
ステップ４ ３ で、前記正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)を算出し、
ステップ５ ３ で、前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)の高周波領域Ｈｆの虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)minを、検査箇所における二層部材の第１の特徴量として抽出し、
前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)の低周波領域Ｌｆの虚数部の最小値を、検査箇所における二層部材の第２の特徴量として抽出し、
前記第１の特徴量を上層用及び下層用の第２マスターカーブに当て嵌めて前記検査箇所における二層部材の上層部材の厚さＴＵを同定すると共に、前記上層部材の厚さＴＵに対応する下層用の第２マスターカーブに前記第２の特徴量に当て嵌めて前記検査箇所における二層部材の下層部材の厚さＴＤを同定することを特徴とする。
請求項６で作成した第２二層標準試験体３０における第２マスターカーブを予め用意し、
下層部材の導電率σＡが上層部材の導電率σＢより大きい（上層σＢ＜下層σＡ）ことが分かっている検査箇所における二層部材（被検体）の上層部材上にコイル２を配置し、
ステップ２ ３ で、前記周波数掃引にて前記コイル２に通電して前記検査箇所における二層部材に渦電流を発生させて前記コイル２のインピーダンスＺ(ω)をセンシングし、
ステップ３ ３ で、第２二層標準試験体３０の前記インピーダンスＺ(ω)を正規化して第２二層標準試験体３０の正規化インピーダンスＺnor(ω)を算出し、
ステップ４ ３ で、前記正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)を算出し、
ステップ５ ３ で、前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)の高周波領域Ｈｆの虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)minを、検査箇所における二層部材の第１の特徴量として抽出し、
前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)の低周波領域Ｌｆの虚数部の最小値を、検査箇所における二層部材の第２の特徴量として抽出し、
前記第１の特徴量を上層用及び下層用の第２マスターカーブに当て嵌めて前記検査箇所における二層部材の上層部材の厚さＴＵを同定すると共に、前記上層部材の厚さＴＵに対応する下層用の第２マスターカーブに前記第２の特徴量に当て嵌めて前記検査箇所における二層部材の下層部材の厚さＴＤを同定することを特徴とする。
本発明は上記構成から、検査箇所の被検体の材質が持つ電磁気特性（特に正確な導電率）の把握が不要となり、現場での使い勝手のよいマスターカーブを作成することができた。そしてこのマスターカーブを用いることで、測定困難な現場でも、単層や二層の検査箇所の上層・下層のそれぞれの厚さ測定を正確且つ簡単に行えるようになった。
以下、本発明を図示実施形態に従って詳述する。本発明では、第１に既述のように様々な検査対象に適用するために電磁気特性が把握されていない測定現場の検査対象（被検体）の厚さを同定するためのマスターカーブ、換言すれば、電磁気信号と検査対象の肉厚とだけが対応するマスターカーブを作成する。
測定現場の検査対象にはさまざまなのもがあるが、本発明では単層部材と２種類の部材（Ａ部材、Ｂ部材）を積層した二層部材とを対象とする。後者の場合は、上層と下層の肉厚をそれぞれ測定する。
測定現場の検査対象にはさまざまなのもがあるが、本発明では単層部材と２種類の部材（Ａ部材、Ｂ部材）を積層した二層部材とを対象とする。後者の場合は、上層と下層の肉厚をそれぞれ測定する。
二層部材では、標準試験体に使用される部材を上記のようにＡ部材、Ｂ部材とする。ただし、その正確な電磁気特性（特に、その導電率をそれぞれσＡ、σＢとする。）は把握されていない。導電率は渦電流の大きさに影響し、導電率が大きいと渦電流は大きくなり、逆に、導電率が小さいと渦電流も小さくなる。それ故、従来例で述べたように板厚測定では、測定対象の導電率が重要になるが、正確な測定対象の導電率の把握は困難なので、本発明では測定対象の導電率に影響を受けない測定方法を確立しようとするものである。なお、本発明の対象は非磁性体（金属）である。
添付したグラフにおけるＡ部材、Ｂ部材の上層・下層の厚さを符号ＴＵ、ＴＤで表し、それぞれの厚さＴＵ、ＴＤを符号Ａ、Ｂの数で表し、且つ左から部材の積層順を表す。Ａ、Ｂ１文字は１ｍｍを表す。例えば、ＡＡであればＡ部材が単層で２ｍｍ、ＡＡＢであれば、二層部材で上層が２ｍｍのＡ部材、下層が１ｍｍのＢ部材を示す。上記ＡＡは、１ｍｍのＡ部材が２枚積層している場合も考えられるが、このＡＡは同じ導電率であるから二層と識別できず、上記のように「２ｍｍの単層Ａ部材」と認識される。二層部材の全体の厚さは（ＴＵ＋ＴＤ）となる。
二層部材では上層部材と下層部材とで材質が異なるため、上層部材と下層部材の導電率が異なっている。導電率の組み合わせでは、上層部材の導電率が下層部材の導電率より大である場合（上層部材の導電率＞下層部材の導電率）と、これとは逆に上層部材の導電率が下層部材の導電率より小である場合（上層部材の導電率＜下層部材の導電率）とがある。
（上層部材の導電率＞下層部材の導電率）の場合、下層からの電磁気信号が上層を通ってコイル２にセンシングされにくいが、逆の、（上層部材の導電率＜下層部材の導電率）の場合、下層からの電磁気信号が上層を通ってコイル２にセンシングされやすく、センシングのために別別の手段を取る必要があるためである。
（上層部材の導電率＞下層部材の導電率）の場合、下層からの電磁気信号が上層を通ってコイル２にセンシングされにくいが、逆の、（上層部材の導電率＜下層部材の導電率）の場合、下層からの電磁気信号が上層を通ってコイル２にセンシングされやすく、センシングのために別別の手段を取る必要があるためである。
標準試験体は測定現場の検査対象（被検物）に即して作成される。従って、厚さと材質の異なるのもの（即ち、導電率の異なるもの）が用いられる。
上記３グループ｛単層／二層（上層部材の導電率＞下層部材の導電率）／二層（上層部材の導電率＜下層部材の導電率）｝に付いては肉厚を検出するためには、それぞれグループ毎のマスターカーブを作成する必要があり、そのために測定現場の検査対象に合った標準検査体が必要となる。
単層の測定対象に対しては単層標準試験体１０が用意される。
二層の測定対象で（上層部材の導電率＞下層部材の導電率）の場合は、（上層部材の導電率＞下層部材の導電率）となる二層標準試験体２０が用意される。
二層の測定対象で（上層部材の導電率＜下層部材の導電率）の場合は、（上層部材の導電率＜下層部材の導電率）となる二層標準試験体３０が用意される。
これら３グループに付いては肉厚を検出するためのパラメータが異なるので、
（１）単層部材の肉厚検出を（第１実施形態）、
（２）上層部材の導電率＞下層部材の導電率を（第２実施形態）、
（３）上層部材の導電率＜下層部材の導電率を（第３実施形態）として説明する。
上記３グループ｛単層／二層（上層部材の導電率＞下層部材の導電率）／二層（上層部材の導電率＜下層部材の導電率）｝に付いては肉厚を検出するためには、それぞれグループ毎のマスターカーブを作成する必要があり、そのために測定現場の検査対象に合った標準検査体が必要となる。
単層の測定対象に対しては単層標準試験体１０が用意される。
二層の測定対象で（上層部材の導電率＞下層部材の導電率）の場合は、（上層部材の導電率＞下層部材の導電率）となる二層標準試験体２０が用意される。
二層の測定対象で（上層部材の導電率＜下層部材の導電率）の場合は、（上層部材の導電率＜下層部材の導電率）となる二層標準試験体３０が用意される。
これら３グループに付いては肉厚を検出するためのパラメータが異なるので、
（１）単層部材の肉厚検出を（第１実施形態）、
（２）上層部材の導電率＞下層部材の導電率を（第２実施形態）、
（３）上層部材の導電率＜下層部材の導電率を（第３実施形態）として説明する。
本発明で使用される厚さ測定装置１の概略を図１に示す。厚さ測定装置１は、コイル２を収納したプローブ（図示せず）、周波数掃引測定器３、パーソナルコンピューター４及び電源（周波数掃引測定器３に一体化されているので、図示せず）で概略構成される。
コイル２は、ケーシングであるプローブ内に収納され、周波掃引測定器３に接続されている。そしてコイル２は、周波掃引測定器３からの出力を受け、測定対象に交番磁界を印加して渦電流を発生させる装置である。
本実施例では、コイル２はピックアップセンサとしても働き、測定対象に渦電流を発生させた状態でのインピーダンスＺ(ω)をセンシングして周波掃引測定器３に出力する。コイル２の形状（内径、外径、高さ、巻数、リング型、矩形）には様々なものがあるが、検査対象に合わせて最適のものが使用される。本発明で使用されるコイル２はパンケーキ型の空芯コイルである。
なお、図示していないが、ピックアップセンサを別体としてコイルと同軸に、或いは近接させて設けるようにしてもよい。
コイル２は、測定対象に対してリフトオフして使用される。リフトオフ間隔はマスターカーブ作成時と現場での被検体の測定時とは同じ間隔Ｓが取られる。本発明では、例えば、０．５ｍｍのリフトオフ間隔Ｓが採用されている。
本実施例では、コイル２はピックアップセンサとしても働き、測定対象に渦電流を発生させた状態でのインピーダンスＺ(ω)をセンシングして周波掃引測定器３に出力する。コイル２の形状（内径、外径、高さ、巻数、リング型、矩形）には様々なものがあるが、検査対象に合わせて最適のものが使用される。本発明で使用されるコイル２はパンケーキ型の空芯コイルである。
なお、図示していないが、ピックアップセンサを別体としてコイルと同軸に、或いは近接させて設けるようにしてもよい。
コイル２は、測定対象に対してリフトオフして使用される。リフトオフ間隔はマスターカーブ作成時と現場での被検体の測定時とは同じ間隔Ｓが取られる。本発明では、例えば、０．５ｍｍのリフトオフ間隔Ｓが採用されている。
周波掃引測定器３は、スタート周波数からストップ周波数まで、周波数が上昇または下降する方向にリニアまたはログ間隔で指定された掃引速度でその出力を変化させ、これをコイル２に出力すると共に測定対象に発生した渦電流によるインピーダンスＺ(ω)を測定する計測器である。本発明では、周波数がログ等間隔で変化するように設定されている。
スタート周波数は、本発明では、例えば、スタート周波数は２００Ｈｚ、ストップ周波数は２００ｋＨｚである。スタート周波数からストップ周波数まで多周波数（例えば、２００Ｈｚ，２０４.６６Ｈｚ, ・・・２ｋＨｚ・・２０ｋＨｚ・・２００ｋＨｚの範囲で、対数スケールで３００等間隔）で掃引する。掃引では正弦波が用いられる。計測値（インピーダンスＺ(ω)）は接続されているパーソナルコンピューター４に転送される。
スタート周波数は、本発明では、例えば、スタート周波数は２００Ｈｚ、ストップ周波数は２００ｋＨｚである。スタート周波数からストップ周波数まで多周波数（例えば、２００Ｈｚ，２０４.６６Ｈｚ, ・・・２ｋＨｚ・・２０ｋＨｚ・・２００ｋＨｚの範囲で、対数スケールで３００等間隔）で掃引する。掃引では正弦波が用いられる。計測値（インピーダンスＺ(ω)）は接続されているパーソナルコンピューター４に転送される。
パーソナルコンピューター４は、周波掃引測定器３からの出力（インピーダンスＺ(ω)）を受けて、決められた手順でデータ処理を行う。測定現場での厚さ測定では、必要なマスターカーブが予め記憶されており、現場での測定値をマスターカーブに当て嵌め、被検体の肉厚を測定する。
（第１実施形態：図１の左半分の図）
本発明の第１実施形態は、電磁気特性が把握されていない測定現場の単層部材（被検体）の厚さを同定するための単層用マスターカーブ（図５）を作成することである。
１：単層用マスターカーブの作成
ステップ１１：コイル２の自己インピ―ダンスＺ０(ω)の測定
測定に用いられるコイル２を空中に配置し、この状態でコイル２にスタート周波数からストップ周波数まで対数等間隔で周波数掃引を行う。コイル２の自己インピーダンスＺ０(ω)は、（式１）で表示される。
本発明の第１実施形態は、電磁気特性が把握されていない測定現場の単層部材（被検体）の厚さを同定するための単層用マスターカーブ（図５）を作成することである。
１：単層用マスターカーブの作成
ステップ１１：コイル２の自己インピ―ダンスＺ０(ω)の測定
測定に用いられるコイル２を空中に配置し、この状態でコイル２にスタート周波数からストップ周波数まで対数等間隔で周波数掃引を行う。コイル２の自己インピーダンスＺ０(ω)は、（式１）で表示される。
ステップ２１：各単層標準試験体１０のインピーダンスＺ(ω)の測定（図１）
単層用マスターカーブ作成の基準となる単層標準試験体１０として、厚さＴ１の異なる非磁性導電性単層板（例えば、アルミニウム板、ＳＵＳ板）を複数枚用意する。単層標準試験体１０の導電率σ１は事前に把握されていないが、厚さＴ１は予め正確に把握されている。
コイル２は、単層標準試験体１０に対してリフトオフ（隙間Ｓ）して配置される（図１）。この状態でコイル２に通電し、各単層標準試験体１０に対してステップ１と同じ条件（同じ対数等間隔）で周波数掃引する。これにより単層標準試験体１０に渦電流が発生し、ファラディの法則により、この渦電流はコイル２が発生した磁場の変化を妨げるように反磁束が発生させる。その結果、コイル２のインピーダンスが変わる。これをインピーダンス変化といいΔＺ(ω)表す。この変化した渦電流測定信号（インピーダンス変化ΔＺ(ω)）に単層標準試験体１０の厚さ変化が現れる。
単層用マスターカーブ作成の基準となる単層標準試験体１０として、厚さＴ１の異なる非磁性導電性単層板（例えば、アルミニウム板、ＳＵＳ板）を複数枚用意する。単層標準試験体１０の導電率σ１は事前に把握されていないが、厚さＴ１は予め正確に把握されている。
コイル２は、単層標準試験体１０に対してリフトオフ（隙間Ｓ）して配置される（図１）。この状態でコイル２に通電し、各単層標準試験体１０に対してステップ１と同じ条件（同じ対数等間隔）で周波数掃引する。これにより単層標準試験体１０に渦電流が発生し、ファラディの法則により、この渦電流はコイル２が発生した磁場の変化を妨げるように反磁束が発生させる。その結果、コイル２のインピーダンスが変わる。これをインピーダンス変化といいΔＺ(ω)表す。この変化した渦電流測定信号（インピーダンス変化ΔＺ(ω)）に単層標準試験体１０の厚さ変化が現れる。
ステップ３１：インピーダンス信号の正規化
インピーダンスＺ(ω)は、式（２）（３）に示すように、周波数の増大と共に大きくなり、これを１つの複素平面に収めると、分析しやすくなる。このプロセスがインピーダンス正規化である。
正規化インピーダンスＺnorは、ステップ２ １ で測定したインピーダンスＺ(ω)とコイルの自己インピーダンスの実数部、すなわち抵抗Ｒ ０ の差である (Ｚ(ω)－Ｒ ０ )をコイル２の自己インピーダンスＺ ０ (ω)の虚数部であるωＬ ０ で割ることで算出する（式４）。
インピーダンスＺ(ω)は、式（２）（３）に示すように、周波数の増大と共に大きくなり、これを１つの複素平面に収めると、分析しやすくなる。このプロセスがインピーダンス正規化である。
正規化インピーダンスＺnorは、ステップ２ １ で測定したインピーダンスＺ(ω)とコイルの自己インピーダンスの実数部、すなわち抵抗Ｒ ０ の差である (Ｚ(ω)－Ｒ ０ )をコイル２の自己インピーダンスＺ ０ (ω)の虚数部であるωＬ ０ で割ることで算出する（式４）。
その虚数部は、（虚数部）ｊＸnor＝（ｊωΔＬ／ωＬｏ）＋ｊ
その実数部は、（実数部）R nor ＝（ΔR／ωＬ ｏ ）である。
ステップ３ １ での正規化により、広い周波数範囲で掃引する信号を同じレベルにすることができ、１つの複素平面に描くことができる（図２）。図２の縦軸は、正規化インピーダンスＺnorの虚数部、横軸は実数部である。
ステップ４１：正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)の演算
各単層標準試験体１０の正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)は、式５によりそれぞれ演算される。
各単層標準試験体１０の正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)は、式５によりそれぞれ演算される。
この各単層標準試験体１０の周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)を複素平面に表したもの（リサージュ曲線）が図３である。横軸が実数部、縦軸が虚数部である。図３では７つの厚さ（図３の右肩の数値はｍｍ単位の各試験片の厚さＴ
１
である）の各単層標準試験体１０の周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)を示す。
ステップ５１：特徴量となる極値の抽出
ここでは周波数差分値ｄf(Ｚnor)から各単層標準試験体１０の特徴量となる極値を抽出する。
各単層標準試験体１０の周波数差分値ｄf(Ｚnor)の虚数部ｄf(Ｘnor)の、掃引周波数に対する変化を示したのが図４である。縦軸が虚数部ｄf(Ｘnor)、横軸が掃引周波数である。
図４の各曲線（図では７本の曲線）の虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)minが各単層標準試験体１０の厚さＴ１に対応しており、この最小値ｄｆ(Ｘnor)minが各単層標準試験体１０の厚さＴ１ と関連する特徴量となる。
そして、前記特徴量と前記各単層標準試験体１０の厚さＴ１とを対応させて単層用標準試験体１０の厚さＴ１に関する単層用マスターカーブを作成する（図５）。横軸に単層標準試験体１０の厚さＴ１をとり、縦軸に各単層標準試験体１０の演算値ｄf(Ｚnor)の虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｚnor)minを取った。
この単層用マスターカーブは測定現場の被検体の導電率に関係せず、厚さのみに関係し、且つ単調な曲線であるから現場での利便性が高い。換言すれば、正確な導電率が不明な測定対象についても正確な測定が可能であることを意味する。
ここでは周波数差分値ｄf(Ｚnor)から各単層標準試験体１０の特徴量となる極値を抽出する。
各単層標準試験体１０の周波数差分値ｄf(Ｚnor)の虚数部ｄf(Ｘnor)の、掃引周波数に対する変化を示したのが図４である。縦軸が虚数部ｄf(Ｘnor)、横軸が掃引周波数である。
図４の各曲線（図では７本の曲線）の虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)minが各単層標準試験体１０の厚さＴ１に対応しており、この最小値ｄｆ(Ｘnor)minが各単層標準試験体１０の厚さＴ１ と関連する特徴量となる。
そして、前記特徴量と前記各単層標準試験体１０の厚さＴ１とを対応させて単層用標準試験体１０の厚さＴ１に関する単層用マスターカーブを作成する（図５）。横軸に単層標準試験体１０の厚さＴ１をとり、縦軸に各単層標準試験体１０の演算値ｄf(Ｚnor)の虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｚnor)minを取った。
この単層用マスターカーブは測定現場の被検体の導電率に関係せず、厚さのみに関係し、且つ単調な曲線であるから現場での利便性が高い。換言すれば、正確な導電率が不明な測定対象についても正確な測定が可能であることを意味する。
上記図３～図５は、下記単層標準試験体１０の実測結果である。
用意した単層標準試験体は以下の通りである。
ＳＵＳ３０４板（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）厚さ（ｍｍ）：１，２，３，４，５
ＳＵＳ３０４板（１００ｍｍ×１００ｍｍ）厚さ（ｍｍ）：３，４，５
Ａｌ板 （１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）厚さ（ｍｍ）：０.５，１，２
Ａｌ５０５２板（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）厚さ（ｍｍ）：３，４，５，６
これら単層標準試験体には同じ周波数掃引測定を上記のように行った。
用意した単層標準試験体は以下の通りである。
ＳＵＳ３０４板（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）厚さ（ｍｍ）：１，２，３，４，５
ＳＵＳ３０４板（１００ｍｍ×１００ｍｍ）厚さ（ｍｍ）：３，４，５
Ａｌ板 （１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）厚さ（ｍｍ）：０.５，１，２
Ａｌ５０５２板（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）厚さ（ｍｍ）：３，４，５，６
これら単層標準試験体には同じ周波数掃引測定を上記のように行った。
次にこの単層用マスターカーブを用いて測定現場における単層の被検体の厚さを同定する作業について説明する。
測定に使用されるコイル２は測定現場における単層部材（被検体）に最適のものが選ばれ、単層用マスターカーブも当然測定現場で使用されるコイル２を使ったものが用いられる。単層の被検体の導電率は不明である。
被検体の厚さの測定は、上記ステップ２１～５１に従って行われる。即ち、コイルは、単層用マスターカーブ作成に使われたものを使用する。そして前記測定用のコイルによる単層用マスターカーブは予め用意されており、パーソナルコンピューターに記憶をさせておく。
次に、被検体上にリフトオフ間隔を設けて上記コイルを配置する。リフトオフ間隔は単層用マスターカーブ作成時と同じ間隔にする。
そして、単層用マスターカーブ作成時と同じ周波数掃引で前記コイルに通電して被検体に渦電流を発生させる。
被検体の存在している場合のインピーダンスＺ(ω)をコイルでセンシングし、パーソナルコンピューターに送る。
測定に使用されるコイル２は測定現場における単層部材（被検体）に最適のものが選ばれ、単層用マスターカーブも当然測定現場で使用されるコイル２を使ったものが用いられる。単層の被検体の導電率は不明である。
被検体の厚さの測定は、上記ステップ２１～５１に従って行われる。即ち、コイルは、単層用マスターカーブ作成に使われたものを使用する。そして前記測定用のコイルによる単層用マスターカーブは予め用意されており、パーソナルコンピューターに記憶をさせておく。
次に、被検体上にリフトオフ間隔を設けて上記コイルを配置する。リフトオフ間隔は単層用マスターカーブ作成時と同じ間隔にする。
そして、単層用マスターカーブ作成時と同じ周波数掃引で前記コイルに通電して被検体に渦電流を発生させる。
被検体の存在している場合のインピーダンスＺ(ω)をコイルでセンシングし、パーソナルコンピューターに送る。
次に、式４に従って、このインピーダンスＺ(ω)と予め記憶されているコイルの自己インピーダンスの実数部である抵抗Ｒ
０
の差である（Ｚ(ω)‐Ｒ
０
）を自己インピーダンスの虚数部であるωＬ
ｏ で割ることで、被検体のインピーダンスＺ(ω)を正規化する。
そして、この正規化インピーダンスＺ nor (ω)の周波数差分を演算し、周波数差分値の虚数部から特徴量となる極値(虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)min)を抽出し、この特徴量（最小値）を予め記憶されている単層用マスターカーブに当て嵌めて被検体の厚さを同定する。
そして、この正規化インピーダンスＺ nor (ω)の周波数差分を演算し、周波数差分値の虚数部から特徴量となる極値(虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)min)を抽出し、この特徴量（最小値）を予め記憶されている単層用マスターカーブに当て嵌めて被検体の厚さを同定する。
（第２実施形態）
１．二層用第1マスターカーブの作成（図１の右半分の図、図６～図９）
ここでは、測定対象の被検体（上層の導電率は下層の導電率より大である：上層σＡ＞下層σＢ）に合わせて、第１二層標準試験体２０の組み合わせを上層の導電率σＡが下層の導電率σＢより大になる（上層σＡ＞下層σＢ）ようにその材質を選定する。そして、この第１二層標準試験体２０を用いて測定現場の検査積層箇所（二層部材の被検体）の上層と下層のそれぞれの厚さＴＵ、ＴＤを同定するための二層用第１マスターカーブを作成する。
１．二層用第1マスターカーブの作成（図１の右半分の図、図６～図９）
ここでは、測定対象の被検体（上層の導電率は下層の導電率より大である：上層σＡ＞下層σＢ）に合わせて、第１二層標準試験体２０の組み合わせを上層の導電率σＡが下層の導電率σＢより大になる（上層σＡ＞下層σＢ）ようにその材質を選定する。そして、この第１二層標準試験体２０を用いて測定現場の検査積層箇所（二層部材の被検体）の上層と下層のそれぞれの厚さＴＵ、ＴＤを同定するための二層用第１マスターカーブを作成する。
ステップ１２：第１実施形態と同じ方法で、測定に使用されるコイル２の自己インピ―ダンスＺ０(ω)を測定する。
次に、第１二層標準試験体２０として、厚さＴＵの上層部材と厚さＴＤの下層部材が積層された二層部材２０を用意する。
上層に配置されるＡ部材の導電率σＡ、下層に配置されるＢ部材の導電率σＢは上記のようにいずれも事前に把握されていないが、上層の厚さＴＵ、下層の厚さＴＤは事前にそれぞれ正確に把握されている。
次に、第１二層標準試験体２０として、厚さＴＵの上層部材と厚さＴＤの下層部材が積層された二層部材２０を用意する。
上層に配置されるＡ部材の導電率σＡ、下層に配置されるＢ部材の導電率σＢは上記のようにいずれも事前に把握されていないが、上層の厚さＴＵ、下層の厚さＴＤは事前にそれぞれ正確に把握されている。
ステップ２２：複数用意された第１二層標準試験体２０の各インピーダンスＺ(ω)の測定（図１の右の図）が第１実施形態と同じ方法で行われる。
第１二層標準試験体２０の存在によるインピーダンスＺ(ω)を第１実施形態と同様の手順でコイル２にてセンシングする。
第１二層標準試験体２０の存在によるインピーダンスＺ(ω)を第１実施形態と同様の手順でコイル２にてセンシングする。
ステップ３２：インピーダンス信号Ｚ(ω)の正規化
第１実施形態と同様、パーソナルコンピューター４では検出したインピーダンス信号Ｚ(ω)とコイルの自己インピーダンスの実数部であるＲ ０ の差である（Ｚ(ω)‐Ｒ ０ ）をコイル２の自己インピ―ダンスＺ０(ω)の虚数部であるωＬ ｏ で割ることでインピーダンス信号Ｚ(ω)の正規化を行う。図６では５本の正規化インピーダンス信号Ｚ nor (ω)が示され、これらを結ぶと、同じ傾向を示す曲線（リサージュ波形）に纏まる。各曲線は板厚毎に曲線を形成する。
図中の符号Ａ、Ｂで示す表は標準試験体２０の板厚と積層順を示す。この５つの曲線の一番上の第１二層標準試験体２０は符号ＡＡで示され、最下段の部材は符号ＡＡＡで示されている。これは、２ｍｍ、３ｍｍのＡ部材で構成された単層標準試験体で、２～４番目以降の二層部材との比較のために使用される。２～４番目は、上層が２ｍｍのＡ部材で、残りが下層である。
第１実施形態と同様、パーソナルコンピューター４では検出したインピーダンス信号Ｚ(ω)とコイルの自己インピーダンスの実数部であるＲ ０ の差である（Ｚ(ω)‐Ｒ ０ ）をコイル２の自己インピ―ダンスＺ０(ω)の虚数部であるωＬ ｏ で割ることでインピーダンス信号Ｚ(ω)の正規化を行う。図６では５本の正規化インピーダンス信号Ｚ nor (ω)が示され、これらを結ぶと、同じ傾向を示す曲線（リサージュ波形）に纏まる。各曲線は板厚毎に曲線を形成する。
図中の符号Ａ、Ｂで示す表は標準試験体２０の板厚と積層順を示す。この５つの曲線の一番上の第１二層標準試験体２０は符号ＡＡで示され、最下段の部材は符号ＡＡＡで示されている。これは、２ｍｍ、３ｍｍのＡ部材で構成された単層標準試験体で、２～４番目以降の二層部材との比較のために使用される。２～４番目は、上層が２ｍｍのＡ部材で、残りが下層である。
ステップ４２：第１実施形態と同様、上記正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)を演算する（図７）。
図７は周波数差分値ｄf(Ｚnor)のリサージュ波形で、縦軸にその虚数部、横軸に実数部を取った複素平面である。
図７は周波数差分値ｄf(Ｚnor)のリサージュ波形で、縦軸にその虚数部、横軸に実数部を取った複素平面である。
ステップ５２：前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)の高周波領域Ｈｆから特徴量となる周波数差分値ｄf(Ｚnor)の位相の最大値と、低周波領域Ｌｆから特徴量となる虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値とを抽出する（図７）。高周波領域Ｈｆ及び低周波領域Ｌｆにおける極値は図７に破線、及び実線でそれぞれ囲まれた部分で求められる。
ここでは、５本の曲線の特徴量となる高周波領域Ｈｆの周波数差分値ｄf(Ｚnor)の位相の最大値（最大位相）と上層の厚さＴＵとを対応させ、上層の厚さＴＵ毎にプロットしたのが図８である。
ここでは、５本の曲線の特徴量となる高周波領域Ｈｆの周波数差分値ｄf(Ｚnor)の位相の最大値（最大位相）と上層の厚さＴＵとを対応させ、上層の厚さＴＵ毎にプロットしたのが図８である。
図８において、正規化インピーダンスＺ
nor
(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)の高周波領域Ｈｆの位相最大値（最大位相）は、上層の厚さＴＤと良い相関を示している。
上層の厚さＴＵが同定されると、次に下層の厚さＴＤの同定に移る。下層は上層の厚さに影響されるため、上層の厚さＴＵ毎に下層の厚さＴＤの算出が行われる。
図９の右肩の表で第１二層標準試験体２０の上層の材質と厚さを示す。Ａは、上層がＡ部材で厚さが１ｍｍ、・・・ＡＡＡＡＡは５ｍｍである。
この場合は、まず、上層がＡ部材で厚さが１ｍｍの第１二層標準試験体２０の特徴量となる低周波領域Ｌｆの周波数差分値ｄf(Ｚnor)の虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)minと下層の厚さＴＤとを対応させ、上層の厚さＴU毎にプロットする。これを◆（塗潰し菱形）で示す。同様にして、上層がＡ部材で厚さが２ｍｍの第１二層標準試験体２０をプロットする。これを■（塗潰し正方形）で示す。これを５本示したのが図９である。なお、縦軸は虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)min、横軸は下層の厚さＴＤである。
即ち、第１二層標準試験体２０の下層の場合は、上層の厚みＴＵごとに下層用のマスターカーブが描かれることになる。
図９の右肩の表で第１二層標準試験体２０の上層の材質と厚さを示す。Ａは、上層がＡ部材で厚さが１ｍｍ、・・・ＡＡＡＡＡは５ｍｍである。
この場合は、まず、上層がＡ部材で厚さが１ｍｍの第１二層標準試験体２０の特徴量となる低周波領域Ｌｆの周波数差分値ｄf(Ｚnor)の虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)minと下層の厚さＴＤとを対応させ、上層の厚さＴU毎にプロットする。これを◆（塗潰し菱形）で示す。同様にして、上層がＡ部材で厚さが２ｍｍの第１二層標準試験体２０をプロットする。これを■（塗潰し正方形）で示す。これを５本示したのが図９である。なお、縦軸は虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)min、横軸は下層の厚さＴＤである。
即ち、第１二層標準試験体２０の下層の場合は、上層の厚みＴＵごとに下層用のマスターカーブが描かれることになる。
（二層用第1マスターカーブの実測例）
測定用の二層標準試験体２０（３０）のＡ部材・Ｂ部材の選定は、現地の二層部材である被検体の上層と下層の導電率に合わせて図１０の組み合わせによる。図１０は、本発明で使用されるＡ部材、Ｂ部材の例である。組み合せに当たっては、Ａ部材の導電率σＡの方がＢ部材の導電率σＢより大きくなるように選ばれる。導電率はＡｌ＞Ａｌ合金＞ＳＵＳの順である。
測定用の二層標準試験体２０（３０）のＡ部材・Ｂ部材の選定は、現地の二層部材である被検体の上層と下層の導電率に合わせて図１０の組み合わせによる。図１０は、本発明で使用されるＡ部材、Ｂ部材の例である。組み合せに当たっては、Ａ部材の導電率σＡの方がＢ部材の導電率σＢより大きくなるように選ばれる。導電率はＡｌ＞Ａｌ合金＞ＳＵＳの順である。
ステップ１ ２ ～３ ２ ：上記組み合わせの標準試験体の正規化インピーダンスＺnor(ω）のリサージュ波形を複素平面に描くと（図１１）のようになる。
図１１では、上層のリサージュ波形がその材質（アルミニウム、Ａｌ５０５２）に拘わらず、換言すれば導電率に拘わらず、厚みＴＵ（０.５、１、２，３、４，５ｍｍ）毎に描かれる。なお、厚みＴＵは、曲線に重ねて書かれている数字である。
図１１では、上層のリサージュ波形がその材質（アルミニウム、Ａｌ５０５２）に拘わらず、換言すれば導電率に拘わらず、厚みＴＵ（０.５、１、２，３、４，５ｍｍ）毎に描かれる。なお、厚みＴＵは、曲線に重ねて書かれている数字である。
そしてステップ４
２
でこの正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)を算出して上層の厚さＴＵ毎のリサージュ波形を複素平面に描くと図１２のようになる。なお、厚みＴ
Ｕ
は、曲線に重ねて書かれている数字である。
ステップ５ ２ に従って、周波数差分値ｄ f (Ｚ nor )の高周波領域Ｈ ｆ と低周波領域Ｌ ｆ から特徴量図を抽出する。
図１３は、二層部材の上層の厚さＴＵ と周波数差分値ｄ f (Ｚ nor )の高周波領域の特徴量の関係を示すプロットである。図１４は上層の厚さＴＵ毎に下層の厚さＴＤと周波数差分値ｄ f (Ｚ nor )の低周波領域の特徴量の関係をプロットしたものである。図１３では標準試験体の導電率の相違に拘わらず、板厚毎に点が一致している。図１４も同様である。なお、図１４の右肩の表で、塗潰し菱形(◆)Ａｌを繋いだカーブは上層の厚さＴＵが０.５ｍｍのほぼ直線、塗潰し正方形(■)Ａｌは同１ｍｍのほぼ直線、塗潰し三角形(▲)Ａｌは同２ｍｍのほぼ直線、バツ印(×)Ａｌ５０５２は同３ｍｍのほぼ直線である。バツに縦棒印・Ａｌ５０５２は同４ｍｍ、塗潰し丸印(●)Ａｌ５０５２は同５ｍｍのほぼ直線である。この場合も導電率には左右されない。
図１３は、二層部材の上層の厚さＴＵ と周波数差分値ｄ f (Ｚ nor )の高周波領域の特徴量の関係を示すプロットである。図１４は上層の厚さＴＵ毎に下層の厚さＴＤと周波数差分値ｄ f (Ｚ nor )の低周波領域の特徴量の関係をプロットしたものである。図１３では標準試験体の導電率の相違に拘わらず、板厚毎に点が一致している。図１４も同様である。なお、図１４の右肩の表で、塗潰し菱形(◆)Ａｌを繋いだカーブは上層の厚さＴＵが０.５ｍｍのほぼ直線、塗潰し正方形(■)Ａｌは同１ｍｍのほぼ直線、塗潰し三角形(▲)Ａｌは同２ｍｍのほぼ直線、バツ印(×)Ａｌ５０５２は同３ｍｍのほぼ直線である。バツに縦棒印・Ａｌ５０５２は同４ｍｍ、塗潰し丸印(●)Ａｌ５０５２は同５ｍｍのほぼ直線である。この場合も導電率には左右されない。
次にこの二層用第1マスターカーブを用いて測定現場における二層部材である被検体の上層及び下層の厚さを同定する作業について説明する。
被検体は二層部材で、上・下層の導電率は不明である。ただし、上・下層の材質は把握されており、この場合は、Ａ部材である上層の導電率σＡは、Ｂ部材である下層の導電率σＢより大であることは把握されている（上層σＡ＞下層σＢ）。
従って作業者は、（上層σＡ＞下層σＢ）用である二層用第１マスターカーブを用いることになり、パーソナルコンピューター４にこの条件に合う二層用第1マスターカーブが予め格納されることになる。なお、上記同様、測定に使用されるコイル２は測定現場における二層部材（被検体）に最適のものが選ばれ、二層用第１マスターカーブも当然測定現場で使用されるコイル２を使ったものが用いられる。
そして、被検体の厚さの測定は、上記ステップ２２～５２に従って行われる。即ち、
コイルは、上記のように二層用第１マスターカーブ作成に使われたものを使用する。そしてそのコイルによる二層用第1マスターカーブは予め用意されており、パーソナルコンピューターに記憶をさせておく。コイルの自己インピーダンスＺ ０ (ω)もパーソナルコンピューターに記憶をさせておく。
次に、被検体上にリフトオフ間隔を設けて上記コイルを配置する。リフトオフ間隔は二層用第１マスターカーブ作成時と同じ間隔にする。
そして、二層用第１マスターカーブ作成時と同じ周波数掃引（対数等間隔でスタート周波数もストップ周波数も同じ）で前記コイルに通電して被検体に渦電流を発生させる。
上記コイルで被検体が存在する時のインピーダンスＺ(ω)をセンシングし、パーソナルコンピューターに送る。
被検体は二層部材で、上・下層の導電率は不明である。ただし、上・下層の材質は把握されており、この場合は、Ａ部材である上層の導電率σＡは、Ｂ部材である下層の導電率σＢより大であることは把握されている（上層σＡ＞下層σＢ）。
従って作業者は、（上層σＡ＞下層σＢ）用である二層用第１マスターカーブを用いることになり、パーソナルコンピューター４にこの条件に合う二層用第1マスターカーブが予め格納されることになる。なお、上記同様、測定に使用されるコイル２は測定現場における二層部材（被検体）に最適のものが選ばれ、二層用第１マスターカーブも当然測定現場で使用されるコイル２を使ったものが用いられる。
そして、被検体の厚さの測定は、上記ステップ２２～５２に従って行われる。即ち、
コイルは、上記のように二層用第１マスターカーブ作成に使われたものを使用する。そしてそのコイルによる二層用第1マスターカーブは予め用意されており、パーソナルコンピューターに記憶をさせておく。コイルの自己インピーダンスＺ ０ (ω)もパーソナルコンピューターに記憶をさせておく。
次に、被検体上にリフトオフ間隔を設けて上記コイルを配置する。リフトオフ間隔は二層用第１マスターカーブ作成時と同じ間隔にする。
そして、二層用第１マスターカーブ作成時と同じ周波数掃引（対数等間隔でスタート周波数もストップ周波数も同じ）で前記コイルに通電して被検体に渦電流を発生させる。
上記コイルで被検体が存在する時のインピーダンスＺ(ω)をセンシングし、パーソナルコンピューターに送る。
次に、ステップ３
２
の手順に従って、このインピーダンスＺ(ω)とコイルの自己インピーダンスの実数部であるＲ
０
の差である（Ｚ(ω)‐Ｒ
０
）をコイル２の自己インピ―ダンスＺ
０
(ω)の虚数部であるωＬ
ｏ で割ることで、被検体のインピーダンスを正規化し、正規化インピーダンスＺ
nor
(ω)を算出する。
そして、ステップ４ ２ の手順に従って、この正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)を演算し、ステップ５ ２ の手順に従って、前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)の高周波領域Ｈｆから特徴量となる周波数差分値ｄf(Ｚnor)の最大位相ｄf(Ｘnor)と、低周波領域Ｌｆから特徴量となる最小値ｄf(Ｘnor)minとを抽出する。
抽出した高周波領域Ｈｆの周波数差分値ｄf(Ｚnor)の最大位相である特徴量を図８の二層用第１マスターカーブ（上層用）に当て嵌め、被検体の上層の厚さを同定する。
そして、ステップ４ ２ の手順に従って、この正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)を演算し、ステップ５ ２ の手順に従って、前記周波数差分値ｄf(Ｚnor)の高周波領域Ｈｆから特徴量となる周波数差分値ｄf(Ｚnor)の最大位相ｄf(Ｘnor)と、低周波領域Ｌｆから特徴量となる最小値ｄf(Ｘnor)minとを抽出する。
抽出した高周波領域Ｈｆの周波数差分値ｄf(Ｚnor)の最大位相である特徴量を図８の二層用第１マスターカーブ（上層用）に当て嵌め、被検体の上層の厚さを同定する。
同様に低周波領域Ｌfの最小値ｄf(Ｘnor)である特徴量を図９の二層用第１マスターカーブ（下層用）から上層と同じ厚さのカーブを選び、このカーブに上記低周波領域Ｌfの最小値ｄf(Ｘnor)である特徴量を当て嵌め、被検体の下層の厚さを同定する。これにより被検体の上・下層の厚さ同定が完了する。
（第３実施形態）
二層用第２マスターカーブの作成（図１の右の図、図１５～図２３）
この場合は、第２実施形態の逆で、第２二層標準試験体３０の組み合わせを上層の導電率σＢが下層の導電率σＡより小になる（上層σＢ＜下層σＡ）ようにその材質を選定する。電磁気特性は同様に把握されていない。そして、この第２二層標準試験体３０を用いて測定現場の検査積層箇所（二層部材）の上層と下層のそれぞれの厚さを同定するための二層用第２マスターカーブを作成する。
二層用第２マスターカーブの作成（図１の右の図、図１５～図２３）
この場合は、第２実施形態の逆で、第２二層標準試験体３０の組み合わせを上層の導電率σＢが下層の導電率σＡより小になる（上層σＢ＜下層σＡ）ようにその材質を選定する。電磁気特性は同様に把握されていない。そして、この第２二層標準試験体３０を用いて測定現場の検査積層箇所（二層部材）の上層と下層のそれぞれの厚さを同定するための二層用第２マスターカーブを作成する。
ステップ１３：第１又は第２実施形態と同じ方法でコイル２の自己インピ―ダンスＺ０(ω)を測定する。
次に、第２二層標準試験体３０として、厚さＴＵの上層部材と厚さＴＤの下層部材の積層体を用意するが、これらの点は第２実施形態と同様である。しかしながら、上記のように導電率は（上層σＢ＜下層σＡ）である。
次に、第２二層標準試験体３０として、厚さＴＵの上層部材と厚さＴＤの下層部材の積層体を用意するが、これらの点は第２実施形態と同様である。しかしながら、上記のように導電率は（上層σＢ＜下層σＡ）である。
ステップ２３：複数用意された第２二層標準試験体３０の各インピーダンスＺ(ω)の測定
第２二層標準試験体３０の各インピーダンスＺ(ω)の測定（図１の右の図）が第２実施形態と同じ方法で行われ、インピーダンスＺ(ω)を第２実施形態と同様の手順でコイル２にてセンシングし、パーソナルコンピューター４に送る。
第２二層標準試験体３０の各インピーダンスＺ(ω)の測定（図１の右の図）が第２実施形態と同じ方法で行われ、インピーダンスＺ(ω)を第２実施形態と同様の手順でコイル２にてセンシングし、パーソナルコンピューター４に送る。
ステップ３３：インピーダンス信号Ｚ(ω)の正規化
第２実施形態と同様、式４に従って、パーソナルコンピューター４でインピーダンス信号Ｚ(ω)の正規化を行い、正規化インピーダンスＺ nor (ω)を算出する。そこで、次のステップに進む。
第２実施形態と同様、式４に従って、パーソナルコンピューター４でインピーダンス信号Ｚ(ω)の正規化を行い、正規化インピーダンスＺ nor (ω)を算出する。そこで、次のステップに進む。
ステップ４ ３ ：正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)の演算
ここでは、式５に従って、第２実施形態と同様、正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)の演算を行う。図１５は周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)のリサージュ波形である。上層の導電率が下層の導電率より小さいため、上下層の情報が混じっており、この波形から特徴量が見いだせない。図１５の標準試験体３０の内、３つを使用して図１６を作成した。虚数部ｄf(Ｘnor)の周波数に伴う変化を図１６に示す。これにより、正規化インピーダンスＺnor(ω)の変化を明確に表せるようになる。図１６の縦軸が周波数差分ｄ f (Ｚ nor )の虚数部、横軸が周波数である。図１６の左側が低周波領域Ｌ ｆ 、右側が高周波領域Ｈ ｆ である。高周波数Ｈ ｆ 及び低周波数L ｆ 領域には破線と実線の長円で囲まれた極小値ｄf(Ｘnor)minが２箇所表れている。
ステップ５ ３ ：前記正規化インピーダンスＺ nor (ω)の周波数差分値ｄ ｆ (Ｚ nor )の高周波領域Ｈ ｆ から特徴量となる虚数部ｄ f (Ｘ nor )の極値（最小値ｄ f (Ｘ nor )min）と低周波領域であるL ｆ から特徴量である虚数部ｄ f (Ｘ nor )の極値（最小値ｄ f (Ｘ nor )min）を抽出する（図１６）
そしてこの図１６の長円で囲んだ高周波領域Ｈｆの虚数部ｄf(Ｘnor)の極値（最小値ｄf(Ｘnor)min）を第１の特徴量として、上層の厚さを同定する。
続いて低周波領域Ｌｆの虚数部ｄf(Ｘnor)の極値（最小値ｄf(Ｘnor)min）を第２の特徴量として、上層の厚さ毎に下層の厚さを同定する。
ここでは、式５に従って、第２実施形態と同様、正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)の演算を行う。図１５は周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)のリサージュ波形である。上層の導電率が下層の導電率より小さいため、上下層の情報が混じっており、この波形から特徴量が見いだせない。図１５の標準試験体３０の内、３つを使用して図１６を作成した。虚数部ｄf(Ｘnor)の周波数に伴う変化を図１６に示す。これにより、正規化インピーダンスＺnor(ω)の変化を明確に表せるようになる。図１６の縦軸が周波数差分ｄ f (Ｚ nor )の虚数部、横軸が周波数である。図１６の左側が低周波領域Ｌ ｆ 、右側が高周波領域Ｈ ｆ である。高周波数Ｈ ｆ 及び低周波数L ｆ 領域には破線と実線の長円で囲まれた極小値ｄf(Ｘnor)minが２箇所表れている。
ステップ５ ３ ：前記正規化インピーダンスＺ nor (ω)の周波数差分値ｄ ｆ (Ｚ nor )の高周波領域Ｈ ｆ から特徴量となる虚数部ｄ f (Ｘ nor )の極値（最小値ｄ f (Ｘ nor )min）と低周波領域であるL ｆ から特徴量である虚数部ｄ f (Ｘ nor )の極値（最小値ｄ f (Ｘ nor )min）を抽出する（図１６）
そしてこの図１６の長円で囲んだ高周波領域Ｈｆの虚数部ｄf(Ｘnor)の極値（最小値ｄf(Ｘnor)min）を第１の特徴量として、上層の厚さを同定する。
続いて低周波領域Ｌｆの虚数部ｄf(Ｘnor)の極値（最小値ｄf(Ｘnor)min）を第２の特徴量として、上層の厚さ毎に下層の厚さを同定する。
図１７は、第１の特徴量である高周波領域Ｈｆの虚数部ｄｆ(Ｘnor)の極値（最小値ｄf(Ｘnor)min）を抽出し、これらを縦軸に、上層の厚さＴＵを横軸としてグラフにした図である。上層では複数の標準試験体３０が示す極値（最小値）は、複数の標準試験体３０の上層の厚さＴＵの増加に対してほぼ単調に低減している。このグラフを第３実施形態の二層用第２マスターカーブ(上層用)とする。
図１８は、第２の特徴量である低周波領域Ｌｆの虚数部ｄf(Ｘnor)の極値（最小値ｄf(Ｘnor)min）を抽出し、これらを縦軸に、下層の厚さＴＤを横軸としてグラフにした図である。第２実施形態と同様、ここでも上層の厚さＴＵ毎にプロットされる。図１８では、４つの上層厚の標準試験体３０を用いた。図１８の右肩の表で、塗潰し菱形(◆)Ｂを繋いだ右上がりの直線は上層の厚さＴＵが１ｍｍ、塗潰し正方形(■)ＢＢは同２ｍｍ、塗潰し三角(▲)ＢＢＢは同３ｍｍ、×印(×)ＢＢＢＢは同４ｍｍである。この場合も導電率には左右されない。グラフを二層用第２マスターカーブ（下層用）とする。
（二層用第２マスターカーブの実測例）
測定用の第２二層標準試験体３０は、第２実施形態と同様、図１０の組み合わせによる。
上記と同じ手順（ステップ１ ３ ～３ ３ ）で複数の第２二層標準試験体３０の正規化インピーダンスＺnor(ω)のリサージュ波形を複素平面に描く（図１９）。このリサージュ波形は複雑すぎて特徴量を抽出できない。
測定用の第２二層標準試験体３０は、第２実施形態と同様、図１０の組み合わせによる。
上記と同じ手順（ステップ１ ３ ～３ ３ ）で複数の第２二層標準試験体３０の正規化インピーダンスＺnor(ω)のリサージュ波形を複素平面に描く（図１９）。このリサージュ波形は複雑すぎて特徴量を抽出できない。
そしてステップ４
３
に従って、この正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄf(Ｚnor)を算出してそのリサージュ波形を複素平面に描くと図２０のようになる。この場合もリサージュ波形が複雑すぎて特徴量を抽出できない。
そこで、正規化インピーダンスＺnorの周波数差分値ｄf(Ｚnor)の虚数部ｄf(Ｘnor)と周波数との関係を取った（図２１）。図２１において、縦軸が周波数差分の虚数部、横軸が周波数である。図２１における曲線は、図１９、２０の内の５本を示した。選択された第２二層標準試験体３０は図１８の右肩の表に示す。この５本の曲線は高周波領域Ｈｆ（破線長円で囲まれた部分）と低周波領域Ｌｆ（実線長円で囲まれた部分）において、それぞれ極値（最小値ｄf(Ｘnor)min）を示す。
この高周波領域Ｈｆの虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)minを第１の特徴量として抽出し、前記第１の特徴量と前記上層部材の厚さＴＵとを対応させる。第１の特徴量である最小値ｄf(Ｘnor)minと上層とを対応させたのが図２２である。これを二層用第２マスターカーブ（上層用）とする。
そして、周波数差分値ｄf(Ｚnor)の低周波領域Ｌｆの虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)minを第２の特徴量として抽出し、前記第２の特徴量と上層の厚さＴＵ毎に下層部材の厚さＴＤとを対応させたのが図２３である。これを二層用第２マスターカーブ（下層用）とする。
二層用第２マスターカーブ（下層用）では、図中の表に示す上層（ＳＵＳ３０４）の厚み（０.５、１、２、３、４ｍｍ）毎に下層（Ａｌ又はＡｌ合金）のカーブが異なる。
二層用第２マスターカーブ（下層用）では、図中の表に示す上層（ＳＵＳ３０４）の厚み（０.５、１、２、３、４ｍｍ）毎に下層（Ａｌ又はＡｌ合金）のカーブが異なる。
次にこの二層用第２マスターカーブを用いて測定現場における二層部材である被検体の上層及び下層の厚さを同定する作業について説明する。この作業は第２実施形態とほぼ同じである。
被検体は二層部材で、この場合も上・下層の導電率は不明である。ただし、上・下層の材質は把握されており、この場合は、Ｂ部材である上層の導電率σＢは、Ａ部材である下層の導電率σＡより小であることは把握されている（上層σＢ＜下層σＡ）。
従って作業者は、（上層σＢ＜下層σＡ）用である二層用第２マスターカーブを用いることになり、パーソナルコンピューター４に二層用第２マスターカーブが予め格納されることになる。なお、上記同様、測定に使用されるコイル２は測定現場における二層部材（被検体）に最適のものが選ばれ、二層用第２マスターカーブも当然測定現場で使用されるコイル２を使ったものが用いられる。
そして、被検体の厚さの測定は、上記ステップ２３～５３に従って行われる。
次に、被検体上にリフトオフ間隔を設けて上記コイルを配置する。リフトオフ間隔は二層用第２マスターカーブ作成時と同じ間隔にする。
そして、二層用第２マスターカーブ作成時と同じ周波数掃引（対数等間隔でスタート周波数もストップ周波数も同じ）で前記コイルに通電して被検体に渦電流を発生させる。
インピーダンスＺ(ω)をコイルでセンシングし、
被検体は二層部材で、この場合も上・下層の導電率は不明である。ただし、上・下層の材質は把握されており、この場合は、Ｂ部材である上層の導電率σＢは、Ａ部材である下層の導電率σＡより小であることは把握されている（上層σＢ＜下層σＡ）。
従って作業者は、（上層σＢ＜下層σＡ）用である二層用第２マスターカーブを用いることになり、パーソナルコンピューター４に二層用第２マスターカーブが予め格納されることになる。なお、上記同様、測定に使用されるコイル２は測定現場における二層部材（被検体）に最適のものが選ばれ、二層用第２マスターカーブも当然測定現場で使用されるコイル２を使ったものが用いられる。
そして、被検体の厚さの測定は、上記ステップ２３～５３に従って行われる。
次に、被検体上にリフトオフ間隔を設けて上記コイルを配置する。リフトオフ間隔は二層用第２マスターカーブ作成時と同じ間隔にする。
そして、二層用第２マスターカーブ作成時と同じ周波数掃引（対数等間隔でスタート周波数もストップ周波数も同じ）で前記コイルに通電して被検体に渦電流を発生させる。
インピーダンスＺ(ω)をコイルでセンシングし、
次に、予め記録されているコイルの自己インピーダンスを用いて、このインピーダンスＺ(ω)を式４に従って演算し、正規化する。更にこの正規化インピーダンスＺnor（ω）の周波数差分値の虚数部ｄf(Ｘnor)から第１の特徴量（高周波領域における最小値ｄf(Ｘnor)min）を抽出し、この第１の特徴量を二層用第２マスターカーブ（上層用）に適用して被検体の上層の厚さを同定する。
そして、第２の特徴量（低周波領域Ｌｆの虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)min）を抽出し、同定した上層の厚さの二層用第２マスターカーブ（下層用）にこの第２の特徴量を適用して被検体の下層の厚さを同定する。これにより被検体の上・下層の厚さ同定が完了する。
そして、第２の特徴量（低周波領域Ｌｆの虚数部ｄf(Ｘnor)の最小値ｄf(Ｘnor)min）を抽出し、同定した上層の厚さの二層用第２マスターカーブ（下層用）にこの第２の特徴量を適用して被検体の下層の厚さを同定する。これにより被検体の上・下層の厚さ同定が完了する。
１：厚さ測定装置
２：コイル
３：周波掃引測定器
４：パーソナルコンピューター
１０：単層標準試験体
２０：第１二層標準試験体
３０：第２二層標準試験体
Ｔ１：単層標準試験体の厚さ
ＴＵ：二層標準試験体の上層の厚さ
ＴＤ：二層標準試験体の下層の厚さ
σＡ：Ａ部材の導電率
σＢ：Ｂ部材の導電率
Ｈｆ：高周波領域
Ｌｆ：低周波領域
Ｓ：（リフトオフ）間隔
ＺO(ω)：コイルの自己インピーダンス
ΔＺ(ω)：インピーダンス変化
Ｚ(ω)：インピーダンス
Ｚnor(ω)：正規化インピーダンス
ｄf(Ｚnor)：正規化インピーダンスの周波数差分値
ｄf(Ｘnor)：周波数差分値ｄf(Ｚnor)のの虚数部
ｄf(Ｘnor)min：周波数差分値の虚数部の最小値
２：コイル
３：周波掃引測定器
４：パーソナルコンピューター
１０：単層標準試験体
２０：第１二層標準試験体
３０：第２二層標準試験体
Ｔ１：単層標準試験体の厚さ
ＴＵ：二層標準試験体の上層の厚さ
ＴＤ：二層標準試験体の下層の厚さ
σＡ：Ａ部材の導電率
σＢ：Ｂ部材の導電率
Ｈｆ：高周波領域
Ｌｆ：低周波領域
Ｓ：（リフトオフ）間隔
ＺO(ω)：コイルの自己インピーダンス
ΔＺ(ω)：インピーダンス変化
Ｚ(ω)：インピーダンス
Ｚnor(ω)：正規化インピーダンス
ｄf(Ｚnor)：正規化インピーダンスの周波数差分値
ｄf(Ｘnor)：周波数差分値ｄf(Ｚnor)のの虚数部
ｄf(Ｘnor)min：周波数差分値の虚数部の最小値
Claims (7)
- 周波数掃引により、厚さ測定に使用されるコイル２の自己インピーダンスＺｏ(ω)を計測するステップ１１と、
厚さＴ１の異なる単層標準試験体１０上に前記コイル２を設置し、前記周波数掃引にて前記コイル２に通電し、前記複数の単層標準試験体１０に渦電流をそれぞれ発生させて前記コイル２のインピーダンスＺ(ω)をセンシングするステップ２１と、
前記インピーダンスＺ(ω)を正規化して前記単層標準試験体１０の正規化インピーダンスＺnor(ω)を算出するステップ３１と、
ステップ３ １ で正規化された前記正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)を算出するステップ４１と、
前記周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)から特徴量となる極値を抽出し、前記特徴量と前記各単層標準試験体１０の厚さＴ１とをそれぞれ対応させ、前記単層標準試験体１０の厚さＴ１に関する単層用マスターカーブを作成するステップ５１とで構成されることを特徴とする厚さ測定用マスターカーブの作成方法。 - 前記特徴量を、複素数である前記周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)の虚数部ｄｆ(Ｘnor)の最小値ｄｆ(Ｘnor)minを極値とすることを特徴とする請求項１に記載の厚さ測定用マスターカーブの作成方法。
- 請求項１又は２で作成した単層用マスターカーブを予め用意し、
測定現場における単層被検体上にコイル２を配置し、
ステップ２ １ で、前記周波数掃引で前記コイル２に通電して単層被検体に渦電流を発生させて前記コイル２のインピーダンスＺ(ω)をセンシングし、
ステップ３ １ で、前記単層被検体のインピーダンスを正規化して前記単層被検体の正規化インピーダンスＺnor(ω)を算出し、
ステップ４ １ で、前記正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)を算出し、
ステップ５ １ で、前記周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)から特徴量となる極値を抽出し、
前記特徴量を前記単層用マスターカーブに当て嵌めて前記単層被検体の厚さを同定することを特徴とする厚さ測定用マスターカーブを使用した測定現場での使用方法。 - 周波数掃引にて測定に使用するコイル２の自己インピーダンスＺｏ(ω)を計測するステップ１２と、
上層部材の導電率σＡが下層部材の導電率σＢより大きく、上層部材の厚さＴＵ，下層部材の厚さＴ Ｄ が異なり、上・下層部材の厚さの和ＴＵ＋ＴＤ である複数の第１二層標準試験体２０上に前記コイル２をそれぞれ配置し、前記周波数掃引にて前記コイル２に通電し、第１二層標準試験体２０に渦電流をそれぞれ発生させて前記コイル２のインピーダンスＺ(ω)をセンシングするステップ２２と、
前記インピーダンスＺ(ω)を正規化して前記第１二層標準試験体２０の正規化インピーダンスＺnor(ω)を算出するステップ３２と、
ステップ３ ２ で正規化された前記正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)を演算するステップ４２と、
前記周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)の高周波領域Ｈｆから特徴量を抽出し、前記特徴量と前記上層部材の厚さＴＵとを対応させ、
続いて、上層部材の厚さＴＵ毎に低周波領域Ｌｆから特徴量を抽出し、前記特徴量と前記下層部材の厚さＴＤとを対応させて第１二層標準試験体２０の上層部材及び下層部材の厚さＴＵ・ＴＤに関する上層用と下層用の第１マスターカーブを作成するステップ５２とで構成されることを特徴とする厚さ測定用マスターカーブの作成方法。 - 請求項４で作成した第１マスターカーブを予め用意し、
上層部材の導電率σＡが下層部材の導電率σＢより大であることが分かっている検査箇所における二層部材（被検体）の上層部材上にコイル２を配置し、
ステップ２ ２ で、前記周波数掃引にて前記コイル２に通電して前記検査箇所における二層部材に渦電流を発生させて、前記コイル２のインピーダンスＺ(ω)をセンシングし、
ステップ３ ２ で、前記インピーダンスＺ(ω)を正規化して第１二層標準試験体２０の正規化インピーダンスＺnor(ω)を算出し、
ステップ４ ２ で、前記正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)を演算し、
ステップ５ ２ で、前記周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)の高周波領域Ｈｆから特徴量となる前記周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)の位相最大値を抽出し、前記特徴量を上層用の第１マスターカーブに当て嵌めて前記検査箇所における二層部材の上層部材の厚さＴＵを同定し、
前記周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)の低周波領域Ｌｆから特徴量となる前記周波数差分値ｄｆ(Ｘnor)の最小値を抽出し、前記検査箇所における二層部材の上層部材の厚さＴＵに対応する下層用の第１マスターカーブに前記特徴量を当て嵌めて前記検査箇所における二層部材の下層部材の厚さＴＤを同定することを特徴とする厚さ測定用マスターカーブを使用した測定現場での使用方法。 - 周波数掃引にて測定に使用されるコイル２の自己インピーダンスＺO(ω)を計測するステップ１３と、
下層部材の導電率が上層部材の導電率より大きく、上層部材の厚さＴＵ，下層部材の厚さＴ Ｄ が異なり、上・下層部材の厚さの和がＴＵ＋ＴＤ である複数の第２二層標準試験体３０上に前記コイル２をそれぞれ配置し、前記周波数掃引にて前記コイル２に通電し、第２二層標準試験体３０に渦電流をそれぞれ発生させて前記コイル２のインピーダンスＺ(ω)をセンシングするステップ２３と、
前記インピーダンスＺ(ω)を正規化して前記第２二層標準試験体３０の正規化インピーダンスＺnor(ω)を算出するステップ３３と、
ステップ３ ３ で正規化された前記正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)を算出するステップ４３と、
前記周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)の高周波領域Ｈｆの虚数部ｄｆ(Ｘnor)の最小値ｄｆ(Ｘnor)minを第１の特徴量として抽出し、前記第１の特徴量と前記上層部材の厚さＴＵとを対応させ、
続いて、上層部材の厚さＴＵ毎に前記周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)の低周波領域Ｌｆの虚数部ｄｆ(Ｘnor)の最小値ｄｆ(Ｘnor)minを第２の特徴量として抽出し、前記第２の特徴量と前記下層部材の厚さＴＤとを対応させて、第２二層標準試験体３０の厚さＴＵ・ＴＤに関する上層用と下層用の第２マスターカーブを作成するステップ５３とで構成されることを特徴とする厚さ測定用のマスターカーブ作成方法。 - 請求項６で作成した第２マスターカーブを予め用意し、
下層部材の導電率σＡが上層部材の導電率σＢより大きいことが分かっている検査箇所における二層部材（被検体）の上層部材上にコイル２を配置し、
ステップ２ ３ で、前記周波数掃引にて前記コイル２に通電して前記検査箇所における二層部材に渦電流を発生させて前記コイル２のインピーダンスＺ(ω)をセンシングし、
ステップ３ ３ で、第２二層標準試験体３０の前記インピーダンスＺ(ω)を正規化して第２二層標準試験体３０の正規化インピーダンスＺnor(ω)を算出し、
ステップ４ ３ で、前記正規化インピーダンスＺnor(ω)の周波数差分値ｄ ｆ (Ｚnor)を算出し、
ステップ５ ３ で、前記周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)の高周波領域Ｈｆの虚数部の最小値を、検査箇所における二層部材の第１の特徴量として抽出し、
前記周波数差分値ｄｆ(Ｚnor)の低周波領域Ｌｆの虚数部の最小値を、検査箇所における二層部材の第２の特徴量として抽出し、
前記第１の特徴量を上層用及び下層用の第２マスターカーブに当て嵌めて前記検査箇所における二層部材の上層部材の厚さＴＵを同定すると共に、前記上層部材の厚さＴＵに対応する下層用の第２マスターカーブに前記第２の特徴量に当て嵌めて前記検査箇所における二層部材の下層部材の厚さＴＤを同定することを特徴とする厚さ測定用マスターカーブを使用した測定現場での使用方法。
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