JPH0518704A

JPH0518704A - 薄い層を測定するための方法および装置

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Publication number: JPH0518704A
Application number: JP15328291A
Authority: JP
Inventors: Helmut Fischer; フイツシヤーヘルムート
Original assignee: Helmut Fischer GmbH and Co
Current assignee: Helmut Fischer GmbH and Co
Priority date: 1991-06-25
Filing date: 1991-06-25
Publication date: 1993-01-26
Anticipated expiration: 2014-09-27
Also published as: JP2952727B2

Abstract

(57)【要約】【目的】非鉄金属などの測定対象物を被覆する薄い層
の厚さを測定する場合に、測定対象部材の形に依存して
いない測定結果を得る。簡単な方法で、オペレータが考
え方を改めることなく測定できるようにする。【構成】装置に関しては測定子１１が少なくとも２つ
の異なるコイル装置１８，３６を持つ。方法に関しては
両コイル装置１８，３６の異なる想定値から修正された
層厚が算出される。非鉄金属などの測定対象物を被覆す
る薄い層の厚さを、磁気誘導方式又は渦電流方式に従う
非破壊測定方法で、単に実際に存在する層厚のみならず
また測定対象物の形に依存する測定値を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、測定対象物の薄い層の
厚さを非破壊方法によって測定する方法および装置に関
し、詳しくは、請求項１による方法および請求項９によ
る装置に関係する。

【０００２】

【従来の技術】請求項１の前段に記載した上位概念は例
えばドイツ公開文書３９０２０９５，３４３７２５３，
２５５６３４０等に開示されている技術水準を前提とす
る。

【０００３】広く普及している磁気誘導又は渦電流方式
を用いる層厚測定のための非破壊方法は、低周波ないし
高周波電磁場が測定対象物の被覆層に依存して変化する
ことに基づいている。測定に用いられる電磁場は、外乱
量として空間的拡がりを持ち、それと共に単に実際の層
厚に依存するのみならず、測定対象物の形にも依存して
いる。

【０００４】また別の外乱量として、磁性基礎材料上の
非磁性層又は非導電層の測定に用いられる磁気誘導低周
波方式では、測定対象物の透磁率が共に測定に入ってく
る。他方、主に非鉄金属上の非導電層又は弱導電層の測
定に用いられる渦電流方式では、測定対象物の幾何学的
形の影響が著しくより強く際立つ。非鉄金属の場合、実
際的に容易に想定されうる透磁率に代わり、もう１つの
外乱量として基礎材料の導電率が共に入ってくる。そし
て、最後の外乱量に対しては、最近、その望まれない外
乱量の影響を排除するための回路技術的可能性が広範囲
に存在している。

【０００５】このように両方式による層厚測定のための
非破壊方法においては、測定対象物の幾何学的形が無視
することのできない影響量であり続けている。それ故、
実際の測定では、測定対象物においていわゆる校正を行
う必要がある。この場合の校正は、まず層を有しない測
定対象物の上で測定値０が設定され、次いで層を有しな
い測定対象物上に塗布あるいは箔の形で形をなぞられた
既知の層をもつ測定対象物の上で行われ、その測定対象
物上の既知の層厚上で測定値に相応する表示値が調節さ
れる。この校正は、特性曲線を当該測定課題により良く
適合させるために幾つかの層に関して実施することがで
きる。通例、測定対象物は層を有さずに使用されること
はなく、しかも非常に複雑な形をしばしば持つので、凹
面又は凸面上の層厚を測定することは大抵の場合非常に
困難である。幾何学的形の影響を小さくする可能性の１
つは、測定子の設計にある。測定子が小さくなればなる
ほど、測定場の空間的拡がりはますます小さくなり、そ
れに従って測定対象物の幾何学的形からの影響度合いも
小さくなる。もっともそのような措置は、実際では０〜
３００μｍの範囲の層厚が主として関心をひくにもかか
わらず、測定子の寸法は、その設計が技術的にもはや可
能でないほど小さく保たれねばならないので限定されて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、測定対象物
についての測定値が、測定対象部材の幾何学的形によっ
て望まれない影響を受けることを、ある装置により広範
囲に除去する方法を提供することを目的とする。

【０００７】また、実際での関心をひく約０〜５００μ
ｍの測定範囲で高い感度をもつような測定子を製造技術
的に容易に得られるようにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による薄い層を測
定するための方法は、コイル装置がコアに移動不能に巻
きつけられ、コアの幾何学的中心とコイル装置の幾何学
的中心が一致し、コイル装置は案内装置によって外へ導
かれ、案内装置に出力値から層厚を計算するための評価
回路が接続され、評価回路が層厚を算定する、薄い層を
測定するための非破壊測定するための方法であって、ａ）測定子は、同じ測定問題に対して夫々異なる出力値
を出す少なくとも２つの異なるコイル装置を持ち、ｂ）両コイル装置の測定中現れる出力値により層厚ｔを
求め、計算装置において分析する、ことを特徴とする、ものである。

【０００９】本発明による薄い層を測定するための装置
は、コイル装置がコアに移動不能に巻き付けられ、コア
の幾何学的中心とコイル装置の幾何学的中心が一致し、
コイル装置は案内装置によって外へ導かれ、案内装置に
出力値から層厚を計算するための評価回路が接続され、
評価回路が層厚を算定する、薄い層の厚さを測定子によ
って非破壊測定するための装置であって、測定子は、同
じ測定問題に対して夫々異なる出力値を出す少なくとも
２つの異なるコイル装置を持つことを特徴とする、もの
である。

【００１０】

【作用】この技術において、測定されるべき層は、大気
に対して測定されるのではなく、常に支持材料上に載っ
ているということを指摘しておこう。この意味において
薄い層は０から数百ミクロンの範囲にあるが、例えば瀝
青又はセラミック層では例えば１５ｍｍまでの厚さであ
り得る。

【００１１】磁気誘導的に、即ち、この技術の言葉で
「低周波で」測定する場合、２つの巻線、即ち、例えば
ドイツ公開文書３４３７２５３の２つの巻線３３，３６
のような１つの界磁巻線と１つの誘導巻線を必要とす
る。周波数範囲はその際大体２０Ｈｚと１ｋＨｚの間で
ある。渦電流方式に従い測定する場合、ただ１つのコイ
ルのみを必要とする。というのはこれは発振器の振動回
路にあり、制動に従ってその周波数を変えるからであ
る。用いられる周波数範囲はここでは１００ｋＨｚと１
０ｋＨｚの間である。超高周波数で測定する場合、この
周波数範囲でコイルに類似の磁場を生み出す、測定対象
物に対して開いた空洞共振器を用いることができる。周
波数範囲はそのとき大まかに１０ＭＨｚから１０ＧＨｚ
であり得る。請求項の意味における「コイル装置」はそ
れ故、ただ１つのコイルであり得、２つ又はそれ以上の
コイルから構成され得、磁場を生み出す超高周波部材で
あり得、多層技術又は同様の技術で製造され得る。

【００１２】

【実施例】本発明を２つの実施例について説明する。図
１は、描写を可能にするために一定率で著しく拡大した
本発明の実施例による測定子の下部の断面図である。図
２は、描写を可能にするために一定率で著しく拡大した
本発明の他の実施例による測定子の分解図である。図３
は、本発明を説明するための図面代用グラフである。図
４は、本発明に用いる計算装置のブロック図である。

【００１３】測定子１１が渦電流原理による測定に用い
られる。それは幾何学的縦軸（幾何学的中心）１２をも
つ。測定子１１には外径１．４ｍｍのフェライト製の共
軸のコア１３が備えられている。コア１３の外形がこの
寸法であると、コア１３の他の部分を別の寸法にするこ
とができる。すなわち、コア１３はその下領域で段１４
によってコイルコア１６へと縮小され、このコイルコア
１６は下に耐磨耗性材料でなる載せ半球部１７をもつ。
コイルコア１６の上には円形をなす銅線の内コイル１８
が置かれ、その両接続導線１９，２１はコア１３の縦切
り込み溝２２を通ってコア１３を通過し、上へ導かれ
る。接続導線１９，２１は象徴的に描かれたシールド２
３によってシールドされ、上で“案内装置”としての接
続プレート２７の接点２４，２６に固定されている。シ
ールド２３としてはフェライト材料やケイ素鉄、銅、銀
を好適に用い得る。このシールド２３は移動可能であ
り、また、幾何学的縦軸１２と同心である。接続プレー
ト２７は、図示されていない方法で図示されていない測
定子ケースに動かないように固定されている。内コイル
１８の磁場の中心およびコイルコア１６の中心は、載せ
半球部１７の表面の中心を正確に貫く幾何学的縦軸１２
と一致する。

【００１４】幾何学的縦軸１２と共軸にフェライト製の
外ケース２８が置かれ、その下の環状の前額面２９は幾
何学的縦軸１２に対し垂直で、載せ半球部１７のすぐ上
に位置している。コア１３の上部に空洞３１が形成さ
れ、そこを接続導線１９，２１が機械的および電気的に
保護されて通っている。円柱状内壁３２とコア１３の外
壁の間に、図面に描くことのできないスリットがあり、
そのスリットは幾何学的縦軸１２に沿う円柱状内壁３２
とコア１３の外壁との相対移動を可能にするが、磁気抵
抗としては無視することができる。外ケース２８は大体
半分の高さのところに、内側に向いた段３３をもち、こ
の段３３よりも下の部分に壁厚が大体半分の円柱状であ
って幾何学的縦軸１２と共軸のコイル管３４が形成され
る。コイル管３４の上に細い銅線のコイル３６が置か
れ、このコイル３６で発生する磁場の中心が幾何学的縦
軸１２と一致する。コイル３６の接続導線３７，３８
は、外へ開いた縦切込溝３９を通り接続プレート２７の
接点４１，４２に導かれている。

【００１５】磁化されうるケイ素鉄のような高透磁性材
料製のシールドケース４３は幾何学的縦軸１２と共軸
で、環円柱である。シールドケース４３の内壁４４と外
ケース２８の外壁４６の間のスリットは、磁気抵抗の観
点からは無意味であるけれども、シールドケース４３が
外ケース２８に対して相対運動することに役立つ。下の
前額面４７は幾何学的縦軸１２に対し垂直で、この前額
面４７よりも前額面２９および載せ半球１７が下に突き
出し、また前額面４７，２９よりも載せ半球１７が下に
突き出す。シールドケース４３の上は外ケース２８と同
じ高さで終結する。すべての相対的に移動する部分は、
調整後、例えば接着剤によって位置がずれないように互
いに結合することができる。

【００１６】この構造上の不可欠な構成は、何よりも２
つの円柱状の環スリット４８，４９を作り出し、そこに
全高部分が利用できるように巻かれたコイル１８，３６
が位置することである。

【００１７】図２による他の実施例においてここまでに
述べられた構造と異なる点は、コイル５１，５２が長方
形の断面５３，５４を持つ点だけである。図のように断
面５４は断面５３よりも比較的ほっそりしている。

【００１８】環スリット４８，４９はそれ自身、また中
実から作り上げたポットコアに一体に備えさせることが
できる。しかしながら、大量生産され、それにより十分
に安く買うことができ、同時にまた必要とされる正確な
サイズをもち、さらに幾何学的縦軸１２との共軸性をも
つポットコアは現在知られていないが、そのようにする
ことは可能である。

【００１９】測定対象物が無限大の拡がりをもつ平らな
形になっていない場合には、いわゆる幾何学的影響が発
現する。測定対象物の形が上述の平らな形と異なってい
る場合の両者間での形の相違に関する幾何学的影響の相
違は、内コイル１８に対するよりも円形の外コイル３６
に対して大きい影響を及ぼす。外コイル３６から引き出
された信号が測定量への幾何学的影響の補償に用いられ
る。

【００２０】これは、内コイル１８が外コイル３６と異
なる周波数で励起されることによって実現される。周波
数は１：２から１：１０までの比をもち、その際、内コ
イル１８は合目的的により高い周波数で励起される。こ
れにより、異なる周波数の２つの信号を利用できるよう
になり、それらの信号は適切な回路で解号される。

【００２１】図３に、説明に必要なうず電流測定子の特
性曲線が転写されている。それは非鉄金属上の非導電層
ないし弱導電層（セラミック，プラスチック）の測定に
対して構想されている。指定された測定量は、測定子の
寸法に比べて限りなく大きいと見なされうる平らな基準
面と、１０〜６０ｍＳ／ｍの伝導率をもつ基準サンプル
と、に電気的基準値を規定することによって得られる。
これらの測定値は、電圧としても、また周波数符号化信
号の形でもよい。測定システムを平らな基準面に置くこ
とにより、内コイル１８から第１の測定値Ｘ₀₁が得ら
れ、外コイル３６から第２の測定値Ｘ₀₂が得られ、それ
らは別々の記憶装置に納められる。測定子を平らな基準
面から持ち上げることにより、もう１つの測定値ペアＸ
_S1，Ｘ_S2が得られ、それはいわゆる飽和値として再び記
憶装置に納められる。その際、上に準じてＸ_S1は内コイ
ル１８に属し、Ｘ_S2は外コイル３６に属する。測定対象
物からの距離は、測定対象物からの影響がもはや認めら
れ得ないほど大きくなければならない。通常、それは外
コイル３６の直径の大体４倍の距離である。限りなく大
きい平らな基準面であるためには、これがシールドケー
ス４３の大体３倍の直径をもつことを要する。これによ
って内コイル１８に対しＸ₀₁，Ｘ_S1、外コイル３６に対
しＸ₀₂，Ｘ_S2、の４つの基準値を利用可能である。内コ
イル１８の信号Ｘ₁および外コイル３６の信号Ｘ₂は常
に限界値Ｘ₀₁ないしＸ_S1およびＸ₀₂ないしＸ_S2の間にあ
り、周知の方法で以下のように校正される。

【００２２】内コイル１８に対し

【００２３】

【数１】

【００２４】外コイル３６に対し

【００２５】

【数２】

【００２６】このようにして校正された測定値が図３に
片対数で示されている。横座標はそれぞれの校正された
測定量が転写され、縦座標に基準値「１０」に対する層
厚の対数が転写されている。５６で示した特性曲線は内
コイル１８に属し、５７で示した特性曲線は、限りなく
大きい平な基準面での検定後の外コイル３６に属する。
定義により、それぞれの校正された測定値は０と１の間
にあり、両曲線５６，５７は限界値０および１に漸近的
に近づく。容易に見て取ることができるように、外コイ
ル３６に属する特性曲線５７ははっきり内コイル１８の
特性曲線５６の上にある。いま測定子１１を凹に曲げら
れた測定対象物に置くと、５８，５９で示した特性曲線
が成立し、それに層厚０に対応する漸近線６１，６２が
属する。特性曲線５８は内コイル１８に属し、５９は外
コイル３６に属する。限りなく大きい層厚に対応する漸
近線は両コイル１８，３６において横座標値１に垂直に
立つ縦座標である。なぜなら、コイル１８，３６は持ち
上げられた状態ではもはや先に凹に曲げられた測定対象
物があったか又は平らな測定対象物があったかを識別し
ないからである。いま、層厚ｔおよび凹面において系統
影響量がどのくらい大きいかを確定しようとすれば（こ
の場合、６ｍｍの直径の円柱）、例えば任意に選択され
た３０μｍの層厚において、図３に相応する縦座標値が
転写され、それは曲線５８を点６３で切る。平面の偏異
は、６３に垂線が立てられることによって確定される。
垂線は、平らな測定対象物に属する特性曲線５６を点６
４で切る。訂正がなければ、点６４に相応する測定値ｔ
₁が表示されるであろう。これにより、行程６６が測定
対象物（円柱直径６ｍｍ）の凹面により欺かれた追加の
層厚に等しいことが判る。容易に見て取られるように、
６４において内コイルに属する測定値ｔ₁は、ｔ₁＝ｔ
＋ｃに従う。このタイプでは、測定値ｔ₁、定数△₁、
求められる層厚ｔはとすると、ｔ₁＝△₁＋ｔとなる。

【００２７】同じ観察方法が、外コイル３６に属する特
性曲線５７，５９に関してなされる。同じ層厚に属する
測定値は特性曲線５９を点６７で切る。平らな測定対象
物に属する特性曲線５７上で点６８において読み取られ
る測定値ｔ₂を規定することができる。見て取れるよう
に、曲面により条件付けられる影響量ｃ・ｚ（Ｘ_n）（１）は、明らかに判るように、内コイル１８におけるよりも
著しく大きい。それ故以下の２つの方程式を書くことが
できる。ｔ₁＝ｔ＋ｃ（２ａ）ｔ₂＝ｔ＋ｃ・ｚ（Ｘ_n）（２ｂ）

【００２８】因数ｚ（Ｘ_n）は第１近似においてほぼ一
定量である。即ちコイル１８，３６の直径比に従属する
一定の因数である。このタイプでは、測定量ｔ₂、定数
△₂とすると、ｔ₂＝△₂＋ｔとなる。

【００２９】両方程式から、妨害する測定対象物の幾何
に従属する系統影響量が除去され、次の方程式が書かれ
る。

【００３０】

【数３】

【００３１】Ｚ（Ｘ_n）は数学的意味において決して正
確にすべての影響量に対して一定ではないので、ｔのか
わりにｔ_corrが書かれる。

【００３２】この式において、ｔ₁およびｔ₂は、定義
により、コイル１８およびコイル３６から導かれた任意
の層厚ｔにおいて同じ凹又は凸面に属する測定値を意味
する。平面で測定される場合、定義によりｔ₁＝ｔ
₂で、これにより方程式（３）の減数＝０である。この
特殊例の場合、測定された層厚ｔは内コイル１８の測定
値ｔ₁に相応する。差ｔ₂−ｔ₁が大きくなればなるほ
ど減数は大きくなり、容易に見て取れるように、その分
ｔ₁が減少する。なぜなら、各凹面は平面に対して追加
の層を欺くからである。数因数Ｚ（Ｘ）は外コイル３６
の内コイル１８に対する比が約２の場合約１２をもつの
で、この量は決定的でない。Ｚに対する固定数値は大体
外コイル３６の直径に相応する円柱状に曲げられた面の
直径において、既に０＜Ｘ＜０．６の範囲で、因数２０
〜１００倍分の系統影響の減少を可能にする。２倍の値
において、ほとんど理想的に一定の数因数Ｚによって補
償が可能である。

【００３３】二次の誤差を除去するために、ＺはＸ_n1又
はＸ_n2の関数として計算することができる。合目的的に
Ｘ_n1が選択される。それ故以下においては書き方Ｘ_nの
みを用いる。これは、既に記述したように、書き方Ｚ
（Ｘ_n）から出ている。関数Ｚ（Ｘ_n）は例えば以下の
ように形である。Ｚ（Ｘ_n）＝Ｚ₀（１−αＸ^p _n）２＜ｐ＜５，０．２＜α＜０．６（４）Ｚ（Ｘ_n）＞１であるので、方程式（３）の微分により
次の近似が書かれる。

【００３４】

【数４】

【００３５】相対変化△Ｚ（Ｘ_n）／Ｚ（Ｘ_n）は、述
べられたようにＸ_nに従属して小さく、方程式（４）か
ら読みとれるように、Ｘ＝０から０．６の測定技術的に
関心を引く範囲で事実上無視できる誤差△ｔになる。差
ｔ₂−ｔ₁はＺ（Ｘ_n) によっても、また相対偏異によ
っても低下するので、重要性の少ないＸ_n０．６の範囲
で、方程式（４）の考慮の下、同様に傑出した曲面補償
が可能である。なぜなら、方程式（５）から見て取れる
ように、２つの商の積が二次の残り誤差を規定するから
である。

【００３６】第３図に示された特性曲線では約１．５ｍ
ｍの内コイル１８の直径および約３ｍｍの外コイルの直
径が基礎になっている。そのような測定子１１によっ
て、１５００μｍまで層厚が難なく曲面補償されて測定
される。システムを線形的に拡大すると測定範囲も相応
して大きくなる。もっとも曲面の補償性能はその時相応
して小さくなる。薄い層に対する測定感度も同様であ
る。

【００３７】発明に従って記述された装置によると、図
３の特性曲線に関連する表１および表２の数値からいか
に傑出した結果に達するかがわかる。ディジタル技術に
ついての今日の水準からすれば、マイクロプロセッサを
用い数学的アルゴリズムを１秒の微小部分で処理するこ
とは難なく可能であり、その結果、測定値の形成は追加
アルゴリズムによって負担をかけられない。発明による
装置によれば、平面での検定による曲面に従属しない測
定の理想に非常に近づく。測定対象物は大抵の場合層を
かぶせられてのみ存在しまた平らな基準材料での検定は
困難なくコントロール目的のために可能であるので、使
用者にとって測定方法の著しい簡便さが与えられる。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】表１では左に目標層厚、即ち実際の層厚が
μｍ単位で記載されている。内コイル１８のみをもつ場
合、７．９３μｍ，１０３．２μｍ等の層厚を測定する
だろう。６ｍｍの直径の円柱に関連して、実際の測定値
より因数３…２分大きい測定値が表示されるであろう。
次の欄は発明によって確定されうる２６．４μｍ，４
９．５μｍ等の層厚を示す。一番右の欄には、修正され
た層厚と目標層厚間の差がμｍで示されている。見られ
るように、発明により曲面影響のほぼ完全な補償が得ら
れる。

【００４１】表１が、一定の直径、即ち６ｍｍの直径を
もつ測定対象物が異なる層厚で被覆されている場合の例
を示すのに対し、表２は４９μｍの常に同じ厚さの被覆
におけるμｍ単位の異なる直径の異形を示す。またここ
でも、発明によりいかに傑出した改善が達成可能である
かが見られる。

【００４２】図４は内コイル１８および外コイル３６の
測定値Ｘ₁およびＸ₂から訂正された層厚ｔ₀を計算す
るための流れ図を示す。両方の丸い角をもって描かれた
囲みはプログラム記憶装置を意味し、その左側には、内
コイル１８に対する、平らな層をかぶせられた測定対象
物に対する測定値Ｘ₀₁および飽和層厚に対する測定値Ｘ
_s1が納められている。同じものが右に外コイル３６に対
して記載されている。この計算式は説明中に挙げられて
いる。従ってＸ_n1及びＸ_n2が得られ、その結果測定量
は、図３がそのことを示すように、ただ０と１の間のみ
を動くことができる。左側で、校正された測定量Ｘ_n1が
コイル１のパラメータと結び合わされる。即ち、このプ
ログラム記憶装置には曲線５６の進みがある。結合によ
り、図３にも見出される層厚ｔ₁が得られる。

【００４３】上に準じて同様のことが右側でおこなわれ
る。即ち、プログラム記憶装置“パラメータ、コイル
２”に曲線５８の進みが納められた。それから右側で差
ｔ₁−ｔ₂が形成される。左側の同じ高さでプログラム
記憶装置にＺに対するパラメータがある。これは広範囲
に一定であり、例えば数１２に等しい。それは校正測定
量の上の領域でのみ目にとまる変動をする。その他の結
合は、式によって容易にあと付けられることができる。
方程式（３）からわかるように、ｔ₁はさらにそこに書
かれた商と結合されねばならない。その結果、方程式
（３）のｔに等しく、また表１および表２の右から２番
目の欄にある、修正された層厚ｔ_ｃに達する。

【００４４】図４において、角ばった枠は測定値又は計
算の結果を意味する。丸い角をもつ枠はプログラム記憶
装置に納められているパラメータを意味する。これらの
パラメータは固定的にプリセットされているか又は先の
時点に測定によって規定されている。丸い円は算術演算
を表す。

【００４５】計算因数Ｚ（Ｘ_n）の小さい修正は（図３
に記入されているように）Ｘ_n1に従属しても、Ｘ_n2に従
属しても行われることができる。層厚および特に修正さ
れた層厚はＸ_n1の関数であるので、Ｚ（Ｘ_n）の修正を
Ｘ_n1に従属して行うことが合目的的である。

【００４６】発明は多数の異形に対して能力がある。修
正された層厚ｔ_corrの計算は、必ずしも校正を経て行わ
れる必要はない。むしろ、校正なしでも曲線を受け入
れ、それから後で計算することができる。それは今日の
計算装置において問題でない。校正の場合の長所は、較
正が平らな層をかぶせられていない測定対象物上で行わ
れることができ、それはより長い時間間隔で点検されね
ばならない点にある。

【００４７】

【発明の効果】本発明方法によれば、測定対象物につい
ての非破壊方法による測定値が、測定対象部材の幾何学
的形によって望まれない影響を受けることを広範囲に除
去することができる。

【００４８】本発明装置によれば、実際での関心をひく
約０〜５００μｍの測定範囲で高い感度をもつような測
定子を製造技術的に容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による測定子の下部の断面図で
ある。

【図２】本発明の他の実施例による測定子の分解図であ
る。

【図３】本発明を説明するための図面代用グラフであ
る。

【図４】本発明に用いる計算装置のブロック図である。

【符号の説明】

１１測定子１２幾何学的縦軸１３コア１４段１６コイルコア１７半球部１８内コイル１９接続導線２１接続導線２２溝２３シ−ルド２４接点２６接点２７接続プレ−ト２８外ケ−ス２９前額面３１空洞３２円柱状内壁３３段３４コイル管３６コイル３７接続導線３８接続導線３９縦切込溝４１接点４２接点４３シ−ルドケ−ス４４内壁４７前額面４８環スリット４９環スリット５１コイル５２コイル５３断面５４断面５６特性曲線５７特性曲線５８特性曲線５９特性曲線６１漸近線６２漸近線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コイル装置がコアに移動不能に巻きつけ
られ、コアの幾何学的中心とコイル装置の幾何学的中心
が一致し、コイル装置は案内装置によって外へ導かれ、
案内装置に出力値から層厚を計算するための評価回路が
接続され、評価回路が層厚を算定する、方法であって、ａ）測定子は、同じ測定問題に対して夫々異なる出力値
を出す少なくとも２つの異なるコイル装置を持ち、ｂ）両コイル装置の測定中現れる出力値により層厚ｔを
求め、計算装置において分析する、ことを特徴とする、薄い層を測定するための方法。
【請求項２】各コイル装置の出力量が二元方程式のタ
イプであることを特徴とする請求項１に記載の、薄い層
を測定するための方法。
【請求項３】１つのコイル装置の出力量が、ｔ₁は測
定値、△₁は定数、ｔは求められる層厚において、ｔ₁＝△₁＋ｔのタイプであり、他方のコイル装置の出力量が、ｔ₂は
その測定量および△₂はその定数においてｔ₂＝△₂＋ｔのタイプであることを特徴とする請求項２に記載の、薄
い層を測定するための方法。
【請求項４】Ｚは定数およびＸ_nはそれぞれのコイル
装置の校正された測定量において、 △₁＝Ｃおよび△₂＝Ｃ・Ｚ（Ｘ_n）が設定されることを特徴とする請求項３に記載の、薄い
層を測定するための方法。
【請求項５】平らな測定問題に対する特性曲線、測定
量／層厚が計算装置に記憶されていることを特徴とする
請求項１に記載の、薄い層を測定するための方法。
【請求項６】特性曲線が、測定量が校正されている形
で記憶されていることを特徴とする請求項５に記載の、
薄い層を測定するための方法。
【請求項７】測定量が対数座標で０と１の間の範囲に
校正されていることを特徴とする請求項６に記載の、薄
い層を測定するための方法。
【請求項８】両コイル装置が異なる中央直径をもつこ
とを特徴とする請求項１に記載の、薄い層を測定するた
めの方法。
【請求項９】コイル装置がコアに移動不能に巻き付け
られ、コアの幾何学的中心とコイル装置の幾何学的中心
が一致し、コイル装置は案内装置によって外へ導かれ、
案内装置に出力値から層厚を計算するための評価回路が
接続され、評価回路が層厚を算定する、薄い層の厚さを
測定子によって非破壊測定するための装置であって、測定子は、同じ測定問題に対して夫々異なる出力値を出
す少なくとも２つの異なるコイル装置を持つことを特徴
とする、薄い層を測定するための装置。
【請求項１０】コイル装置が導線から巻かれたコイル
を含むことを特徴とする請求項９に記載の、薄い層を測
定するための装置。
【請求項１１】コイル装置が、束ねられた磁場を生み
出す超高周波部材であることを特徴とする請求項９に記
載の、薄い層を測定するための装置。
【請求項１２】コイル装置が測定子の幾何学的中心軸
と同心に配置されていることを特徴とする請求項９に記
載の、薄い層を測定するための装置。
【請求項１３】コイル装置が円形であることを特徴と
する請求項９に記載の、薄い層を測定するための装置。
【請求項１４】コイル装置が一定の縦長の長方形の断
面をもつことを特徴とする請求項１０に記載の、薄い層
を測定するための装置。
【請求項１５】コイル装置が低周波磁気誘導動作の
際、高透磁性の鉄製コアの上に置かれることを特徴とす
る請求項９に記載の、薄い層を測定するための装置。
【請求項１６】鉄がケイ素鉄であることを特徴とする
請求項１５に記載の、薄い層を測定するための装置。
【請求項１７】１つのコイル装置が高周波うず電流原
理動作の際、フェライト材料製のコア上に置かれること
を特徴とする請求項９に記載の、薄い層を測定するため
の装置。
【請求項１８】１つのコイル装置が超高周波動作の
際、非導電材料（セラミック、プラスチック）上に置か
れることを特徴とする請求項９に記載の、薄い層を測定
するための装置。
【請求項１９】低高周波動作の際両コイル装置間に高
透磁性の鉄、特にケイ素鉄製のシールドが備えられてい
ることを特徴とする請求項９から１８までのいずれかに
記載の、薄い層を測定するための装置。
【請求項２０】高周波動作の際フェライト材料製のシ
ールドがあることを特徴とする請求項１９に記載の、薄
い層を測定するための装置。
【請求項２１】超高周波動作の際、銅、銀などの良導
電性金属製のシールドがあることを特徴とする請求項１
９に記載の、薄い層を測定するための装置。
【請求項２２】シールドが移動可能であることを特徴
とする請求項２１に記載の、薄い層を測定するための装
置。
【請求項２３】シールドが、測定子の幾何学的中心と
同心である環状壁であることを特徴とする請求項１９か
ら２２までのいずれかに記載の、薄い層を測定するため
の装置。
【請求項２４】外コイルにかぶさるシールドケースが
備えられていることを特徴とする請求項９に記載の、薄
い層を測定するための装置。
【請求項２５】調整目的のために測定子の少なくとも
一部が測定子の他の部分に対して移動可能であることを
特徴とする請求項９に記載の、薄い層を測定するための
装置。
【請求項２６】少なくとも１つの内コアと外ケースが
一体でありおよびコイル装置のための収容空間が中実か
ら作り上げられていることを請求項９に記載の、薄い層
を測定するための装置。