JPH09101133A - 被測定物の厚さの検出方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第１の板部と、この第１の板部の板面と対向
する板面を有し、かつ、第１の板部と一体の、あるいは
第１の板部と接合された第２の板部とからなる部分を備
える被測定物であって、前記部分の第１および第２の板
部の平均厚さを非接触で検出する。 【解決手段】 被測定物を、前記部分で曲げ系およびね
じれ系の振動が生じる部位において加振する。被測定物
に生じる定常振動波をスペクトル分析する。定常振動波
によるスペクトル群のうち、前記部分で生じる曲げ振動
モードのｎ次と（ｎ＋１）次のスペクトルの周波数差を
算出する。この算出した周波数差に基づいて、第１およ
び第２の板部の平均厚さを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、２枚の板部が互
いの板面が対向する状態となっている部分を備える被測
定物の、前記２枚の板部の平均の厚さを検出することが
できる方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被測定物の板状体部分の板厚を計測しよ
うとする場合に、実際にメジャーにより被測定物の板状
体部分の厚さを計測をする方法のほかに、超音波の反射
を利用した板厚計が知られている。

【０００３】この板厚計によれば、実際にメジャーによ
り板厚を測定できない部分の板厚をも計測することがで
きる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、部品などの
構造物においては、軽量化やコストダウンを図るため、
または、内部に気体や液体の流通路を設けるために、２
枚の板状体を張り合わせたような構造（一体物として構
成される場合も含む）の部分を備えるものが多々ある。

【０００５】例えば蒲鉾型部材の場合、図７Ａの断面図
に示すように、湾曲面１ａを備える板部１と、板厚が板
部１とほぼ同じ厚さの平面２ａを備える板部２とが、湾
曲面１ａと、平面２ａとが対向して、空洞部３を形成す
る状態で図示の点線の部分で接合されて構成される。接
合でなく、板部１と板部２を、空洞部３を形成する状態
で一体に成型して構成する場合もある。

【０００６】また、所定の厚さを備える角型部材の場合
には、図７Ｂの断面図に示すように、ほぼ同じ板厚の
「コ」字型の板部４と平面板部５とが、空洞部６を形成
する状態で、図示の点線の部分で接合されて構成され
る。この場合も、接合でなく、板部４と板部５を、空洞
部６を形成する状態で一体に成型して構成する場合もあ
る。

【０００７】さらに、湾曲の板状部材の場合には、図７
Ｃの断面図に示すように、板厚がほぼ同じである、例え
ば２枚の湾曲板状部材７、８を積み重ねて接合して形成
するようにする。

【０００８】図７Ａおよび図７Ｂのように、内部に空洞
部を設けるように構成することで、断面が蒲鉾形状ある
いは四角形の中実物に比べて、軽量化およびコストダウ
ンが図れる。また、空洞部３や６を、気体や液体の流通
路として使用できる。

【０００９】また、図７Ｃのように、複数枚の板状部材
を積み重ねて接合する構成であれば、湾曲など種々の形
状の板状部材を所望の厚さで形成することが比較的容易
であり、また、コスト的にも有利である。

【００１０】ところで、図７に示したような断面形状を
備える部材の２枚の板部の板厚が所期の板厚になってい
るかどうかを確認するようにすることは、特に内部に空
洞部３や６を備えるような場合に重要である。

【００１１】ところが、従来の超音波を用いた板厚計に
より、上記のような部材の板厚を測定するのには、一般
に非常に時間がかかり、例えば厚さの測定に１時間を要
する場合さえあった。このため、部品検査のように、板
厚が所期のものになっているかどうかを流れ作業的に全
数検査して確認する場合には不適である。

【００１２】また、前記の空洞部３や６に空気や液体を
流すような場合に、長年の使用により、内部の壁面が削
られて、板厚が変わったことを検知するようにすること
は、従来の板厚計が、センサを検査部位に接触させなが
ら測定を行なう接触型の検査方法を利用するものである
ので、なかなか困難であった。

【００１３】この発明は、以上の点にかんがみ、前述の
ような２枚の板部が互いの板面が対向する状態となって
いる部分を備える被測定物の、前記部分の平均の板部の
厚さを迅速かつ容易に検出することが可能な方法および
装置を提供することを、その目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明は、この発明の
発明者の研究の結果から創作されたものである。すなわ
ち、この発明の発明者は、前述のような２枚の板部が互
いの板面が対向する状態となっている部分を備える被測
定物を加振し、その結果発生する当該被測定物の振動
を、非接触でピックアップ可能し、そのピックアップさ
れた振動の内の被測定物の定常振動波をスペクトル分析
した。

【００１５】すると、被測定物の形状ないし構造に応じ
て定まるいくつかの固有周波数位置に、スペクトルのピ
ークが現れ、そのうちの曲げ振動モードのスペクトルに
着目すると、ｎ次と（ｎ＋１）次のスペクトルの周波数
差、例えば曲げ振動モードの１次のスペクトルが立つ周
波数ｆ１と、曲げ振動モードの２次のスペクトルが立つ
周波数ｆ４の差Δｆａは、被測定物の前記部分の板部の
厚さに対応したものとなっていることが判明した。

【００１６】これは、曲げ系の振動は、厚さが厚いほ
ど、振動が生じにくくなるためであるとことに起因する
と考えられる。したがって、被測定物の前記部分の板部
の厚さが厚いときには、前記周波数差Δｆａは小さく、
厚さが薄いときには、前記周波数差Δｆａは大きくな
る。したがって、この周波数差Δｆａを監視することに
より、被測定物の前記部分の板部の厚さを検出すること
が可能になる。

【００１７】この発明は、この研究結果を基礎としたも
ので、請求項１の発明では、上述のような被測定物を、
前記部分で曲げ振動モードが生じる部位において加振
し、前記被測定物に生じる定常振動波をスペクトル分析
し、前記定常振動波によるスペクトル群のうち、前記部
分で生じる曲げ振動モードのｎ次と（ｎ＋１）次のスペ
クトルの周波数差を算出し、この算出した周波数差に基
づいて、前記第１および第２の板部の厚さを検出するよ
うにしたことを特徴とする。

【００１８】例えば、正しい板厚のときの前記周波数差
Δｆa0に基づく指標（例えば周波数差Δｆa0を正規化し
た値）を求めておき、この周波数差Δｆa0のときの指標
と、被測定物について得た周波数差Δｆａから得た指標
とを比較して、正しい板厚よりも厚いか、薄いかを容易
に判定することができる。

【００１９】請求項２の発明は、前記周波数差の正規化
の方法を提供するものである。すなわち、前記定常振動
波によるスペクトル群のうち、曲げ振動モードの１次の
スペクトルの周波数をｆ１、曲げ振動およびねじれ振動
の混合したモードの１次のスペクトルの周波数をｆ３、
前記曲げ振動モードの２次のスペクトルの周波数をｆ
４、曲げ振動およびねじれ振動の混合したモードの２次
のスペクトルの周波数をｆ６としたとき、 ＩＧ＝ｋ１（ｆ４−ｆ１）／｛（ｆ６−ｆ４）／（ｆ３−ｆ１）｝…（１） ただし、ｋ１は比例定数 なる演算結果ＩＧから、前記第１の板部および前記第２
の板部の厚さを検出するようにすることを特徴とする。

【００２０】上記の演算式において、（ｆ６−ｆ４）／
（ｆ３−ｆ１）の項は、第１および第２の板部の厚さの
比の成分であって、第１の板部と第２の板部の厚さが等
しいときには、その値は「１」である。これにより、周
波数差Δｆａを正規化することにより、第１の板部と第
２の板部の板厚の違いの影響を除去することができるも
のである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、この発明による被測定物の
厚さの検出方法および装置の実施の形態を図を参照しな
がら説明する。

【００２２】この発明の発明者は、例えば図２に示すよ
うな部分１０を有し、鋳造物からなる被測定物につい
て、次のような研究を行なった。図２において、この被
測定物の部分１０以外の部位は、説明の簡単のため省略
した。

【００２３】この被測定物の部分１０は、前述した図７
Ａに示したのとほぼ同様の断面を備え、湾曲板部１１
と、平面板部１２とが空洞部１３を挟んで接合された形
状を備えており、初期的には湾曲板部１１の厚さと平面
板部１２の厚さが所定の等しい厚さを有するように製造
されている。

【００２４】この実施の形態の被測定物の厚さの検出方
法は、まず、製造時に、この被測定物の部分１０の板部
１１および１２が、正しい板厚に製造されているかどう
かを判定するため、板部１１および１２の厚さの検出測
定を行なう場合に実施される。

【００２５】また、この被測定物の部分１０は、使用状
態では板部１１、１２の空洞部１３内を、気体や液体が
通り、場合によっては、板部１１、１２の外表面の劣化
も相俟って、長期間の使用により、板部１１および１２
の厚さが変化してしまう。そこで、この実施の形態の被
測定物の厚さの検出方法は、適宜の期間毎にその板部の
厚さを検出して、破損の危険があるような板厚になった
ときには、部品交換を行なうようにするための検査測定
を行なう場合にも実施される。

【００２６】この実施の形態においては、上述の被測定
物の部分１０を衝撃法などの方法で加振し、その結果生
じる振動波を振動センサにより、非接触でピックアップ
する。この場合その加振位置は、被測定物の部分１０の
板部１１および１２に対して曲げ振動モードおよびねじ
れ振動モードが生じる位置とされる。

【００２７】すなわち、被測定物の部分１０の断面２次
モーメントの中心位置を連ねた線分上で被測定物の部分
１０を加振した場合には、曲げ振動モードの振動波のみ
が生じる。さらに、被測定物の部分１０の重心位置で加
振した場合には、曲げ振動モードの振動波は生じない。
そこで、この実施の形態では、これらの位置を除く位置
で部分１０を加振する。例えば、図２において、点Ｐ１
で示す位置で被測定物の部分１０を衝撃により加振す
る。

【００２８】この衝撃加振により、被測定物の部分１０
には、前述したように、曲げ振動モードの振動波、ねじ
れ振動モードの振動波および両モードの混合した定常振
動波が生じる。

【００２９】この振動波を指向性の鋭い振動センサでピ
ックアップし、それをスペクトル分析すると、図３およ
び図４に示すように、部分１０の大きさと、前記の各振
動モードの成分に応じた周波数位置にスペクトルのピー
ク２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８が
得られる。

【００３０】これらのスペクトルのピーク２１〜２８が
立つ周波数を低い方から順に、ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ
４、ｆ５、ｆ６、ｆ７、ｆ８とすると、周波数ｆ１〜ｆ
３のスペクトルの群は１次のスペクトル群であり、ま
た、周波数ｆ４〜ｆ７のスペクトル群は２次のスペクト
ル群とすることができる。そして、周波数ｆ１および周
波数ｆ４のスペクトルは曲げ振動モードによるもの、周
波数ｆ２および周波数ｆ５のスペクトルはねじれ振動モ
ードによるもの、周波数ｆ３および周波数ｆ６，ｆ７の
スペクトルは両振動モードの混合したもの（主としてね
じれ系振動）によるものである。また、周波数ｆ８のス
ペクトルは、伸び縮み振動によるものである。

【００３１】ここで、周波数ｆ４〜ｆ７のスペクトル２
４〜２７の群は、被測定物の部分１０が板部１１と板部
１２とからなり、一般に板部１１と板部１２との寸法
（この例の場合には、板部１１、１２の曲面のカーブの
長さ）が異なることにより、生じる成分である。被測定
物の部分１０が２枚の板部からなるものではなく、１枚
の板状のものである場合には、これらのスペクトル２４
〜２７の群は生じない。また、空洞部１３があるか否か
は関係がなく、図７Ｃに示したような、２枚の板をぴっ
たりと接合したものでも、その２枚の板の寸法が異なる
場合には、図３、図４に示すようなスペクトルが得られ
る。

【００３２】そして、周波数ｆ３のスペクトルは、板部
１１あるいは板部１２の一方による振動から他方の板部
の縦振動に推移するときの成分であり、また、周波数ｆ
１および周波数ｆ４は、板部１１あるいは板部１２の振
動から、これら板部の高次の振動に推移するときの成分
と考えられる。

【００３３】そして、前記周波数ｆ１と周波数ｆ４との
周波数差Δｆａは、板部１１、１２の平均の板厚が薄く
なると大きくなり、厚くなると小さくなる。

【００３４】すなわち、図３は、板部１１、板部１２の
厚さが初期状態（正規の値）の被測定物の部分１０を加
振したときの定常振動波のスペクトル分布を示すもので
あり、図４は、使用により板部１１、板部１２の内壁面
や外壁面に剥がれが生じ、これら板部１１、板部１２が
薄くなった状態の被測定物の部分１０を加振したときの
定常振動波のスペクトル分布を示すものである。

【００３５】ここで、図３と図４で、周波数ｆ１と周波
数ｆ４の差Δｆａを比較すると、図３の周波数差Δｆａ
よりも、図４の周波数差Δｆａの方が大きいことが分か
る。この場合、この周波数差Δｆａを定量化するために
は、これを正規化した値を用いるようにする。

【００３６】例えば、板部１１と、板部１２との平均的
な厚さを表す指標として、前記周波数差Δｆａを周波数
ｆ１で正規化した値Ｉｇ Ｉｇ＝（ｆ４−ｆ１）／ｆ１ ＝Δｆａ／ｆ１ … （１） を使用することができる。

【００３７】この指標Ｉｇが大きければ、板部１１およ
び板部１２の厚さが薄く、指標Ｉｇが小さければ、板部
１１および板部１２の厚さが厚いことが分かる。

【００３８】ところで、この発明の発明者の研究によれ
ば、前記周波数ｆ１と周波数ｆ３との周波数差Δｆｂ
と、周波数ｆ４と周波数ｆ６との周波数差Δｆｃは、板
部１１と板部１２の厚さの相対的な違いを示すものであ
り、周波数ｆ１と周波数ｆ３の周波数差Δｆｂと、周波
数ｆ４と周波数ｆ６の周波数差Δｆｃの比は、板部１
１、１２の厚さが薄くなるしたがって小さくなることが
判明した。

【００３９】したがって、前記演算式（１）に代えて、
周波数差Δｆｂと周波数差Δｆｃとの比により、周波数
差Δｆａを正規化することにより、板部１１と板部１２
の板厚の違いの影響を除去して、板部１１、１２の平均
の厚さに関する、より正確な指標が得られる。

【００４０】そこで、この実施の形態では、前記演算式
（１）で表される指標Ｉｇに代えて、次の演算式（２）
で表される指標ＩＧ ＩＧ＝ｋ１（ｆ４−ｆ１）／｛（ｆ６−ｆ４）／（ｆ３−ｆ１）｝…（２） ｋ１：比例定数 を用いて板部１１と板部１２の厚さの定量的な評価を行
なうようにする。

【００４１】すなわち、演算式（２）において、（ｆ６
−ｆ４）／（ｆ３−ｆ１）の項は、板部１１、１２の厚
さの比の成分であって、板部１１と板部１２の厚さが等
しいときには、その値は「１」であり、これにより、周
波数差Δｆａを正規化することにより、板部１１および
１２の板厚の違いの影響を除去することができるもので
ある。

【００４２】この指標ＩＧを用いて、被測定物の部分１
０の板厚の良否の判定を行なうことができる。すなわ
ち、図５の板厚と指標ＩＧとの関係に示すように、被測
定物が良品で、板部１１および板部１２の厚さが所期の
厚さｄｏであるときの前記指標ＩＧｏを予め求めてお
く。そして、板厚の許容範囲Ｗｄ、すなわち、ｄｏ±許
容誤差Δｄに対応する指標ＩＧの許容範囲Ｗ（ＩＧｏ±
ΔＩＧ）内に、測定した被測定物の部分１０の板部１１
および１２の平均の板厚の指標ＩＧの値があるとき、そ
れを良品と判定する。

【００４３】また、所定の期間、使用した後の被測定物
の部分１０について前記の振動測定を行なって得た部分
１０の板部１１、１２の平均厚さについての指標ＩＧ
が、板厚の薄さの許容値ｄｏ−Δｄに対応するような指
標の最大値ＩＧｕ＝ＩＧｏ＋ΔＩＧを越えるような場合
には、当該被測定物を不良として判定し、交換を促すよ
うにする。

【００４４】なお、経年変化した被測定物の部分１０
に、以上の方法を適用した場合には、板部１１、１２の
内壁面や外壁面が削られて、板部１１、１２の厚さが変
化した度合いを検出することに等しい。

【００４５】次に、以上述べた方法を適用した被測定物
の部分的な状態変化の検出装置の一実施例を、図を参照
しながら説明する。図１は、この例の装置の一実施例を
示し、３１は被測定物で、この例では前述した部分１０
を備える被測定物である。３２は加振装置、３３は、例
えばマイクロコンピュータを有する制御装置である。被
測定物３１は、クッション材から構成される測定ステー
ジ３４に載置されている。

【００４６】制御装置３３は、加振装置３２を駆動し、
被測定物３１を加振する。この例では、加振装置３２
は、例えば振り子状におもり等の衝撃物により被測定物
３１を、例えばインパルス衝撃する。おもりの駆動機構
は、衝撃後、おもりが被測定物から即座に離れるように
カム機構等により構成される。なお、加振は、１回では
なく、複数回行なってもよく、しかも、異なる複数の部
位を加振するようにしてもよい。ただし、加振位置は、
前述したように、曲げ振動モードおよびねじれ振動モー
ドの両者が必ず生じる部分である。

【００４７】以上のようにして、加振された被測定物３
１の振動は、無接触で出力振動受信装置３５の振動セン
サ３６で検出され、電気信号に変換され、シグナルコン
ディショナー３７にて所定の信号処理がなされる。セン
サ３６は、振動を検出できるものであれば、どのような
ものでも使用でき、変位計等を用いることもできる。も
っとも、周囲からの雑音振動をできるだけ拾わないよう
にするために、被測定物３１の方向に鋭い指向性を有す
るものが好ましい。

【００４８】シグナルコンディショナー３７では、電気
信号が増幅され、また、不要高低域成分の除去（トレン
ドの除去）などが行われる。

【００４９】出力振動受信装置３５からの電気信号は、
演算処理・判定装置４０に供給される。この演算処理・
判定装置４０は、例えばマイクロコンピュータを有し、
ソフトウェアにより後述の演算処理及び判定動作をなす
ものであるが、この処理を機能ブロックで示すと、図１
のようになる。

【００５０】ところで、ここで問題にする振動は、その
被測定物の形状が持つ固有振動である。しかし、被測定
物を強制的に振動させた場合、その強制振動などが固有
振動（定常波としての縦振動）と混在することになる。
そこで、これら固有振動以外をできるだけ除去すること
が望ましい。この例では次のようにしてこの要求を満た
している。

【００５１】強制振動に対しては、センサ３５からの信
号の測定開始点を、加振時から所定時間経過した時点と
することで、影響を除去するようにする。すなわち、被
測定物３１をインパルス衝撃法により加振する場合に
は、衝撃を与える等して加振した直後から少し時間を経
過した時点から測定を開始する。

【００５２】この場合の衝撃時から測定を開始するまで
の時間は、次のようにして定めることができる。すなわ
ち、被測定物３１中を伝わる音波の速度ｃは、そのヤン
グ率Ｅ（弾性係数）とその物体の密度ρによって異な
り、 ｃ² ＝Ｅ／ρ の関係がある。そして、例えば、この例のインパルス衝
撃法による場合、衝撃直後からピックアップした振動の
時系列波形は図６Ａのようになる。

【００５３】この図６Ａの波形からもわかるように、加
振後の振動は地震波の場合と同じであるので、上記のよ
うに速度の速い縦波や遅い波が混在しており、また、振
動に強制振動が残り、被測定物３１の形状に特有の固有
振動波形になっていない。この形状に特有の固有振動波
は、例えばコマの「さいさ運動」のように、停止する少
し前に、観測されるものであると考えられる。このた
め、図６Ｂのような矩形波のウインドーＷ1 を設定し、
このウインドーＷ1 によって、この例では振動波を抽出
する。

【００５４】すなわち、演算処理・判定装置４０に入力
された電気信号はゲート手段４１に供給される。そし
て、ウインドーＷ1 形成手段４２からの前記のウインド
ー信号Ｗ1 により、加振すなわち衝撃後の被測定物３１
の振動から、被測定物３１の形状の固有振動成分が抽出
される。ウインドー形成手段４２では、制御装置３３か
らの加振開始の情報を受け、衝撃直後からウインドーＷ
1 の立ち上げ時点までの時間と、ウインドー幅を設定す
る。図６の場合の例では、衝撃直後から２０msec経過し
た時点からウインドーＷ1 を立ち上げ、２００msecのウ
インドー幅を設定する。

【００５５】以上のようにして、ウインドーＷ1 により
被測定物３１の形状の固有振動成分が抽出される。そし
て、その固有振動部分がＡ／Ｄ変換手段４３でデジタル
データに変換され、メモリ手段４４に書き込まれる。そ
して、メモリ手段４４からのこのデジタルデータが読み
出され、スペクトル分析手段４５に供給され、スペクト
ル分析される。

【００５６】周波数ｆ１〜ｆ８検出手段４６では、この
スペクトル分析手段４５で得られたスペクトルから、前
記スペクトルのピーク２１〜２８を検出し、各スペクト
ルのピーク２１〜２８の周波数ｆ１〜ｆ８を求める。前
記スペクトルのピーク２１〜２８は、予め定められた周
波数範囲、例えば２０ｋＨｚ以下の周波数範囲で、スペ
クトルのピークを、その値の大きいものから順次に検出
し、その周波数を低いものから順次にピーク２１、ピー
ク２２、…、ピーク２８と決定する。そして、そのピー
ク２１〜２７の周波数ｆ１〜ｆ８を求める。

【００５７】この検出手段４６で求めた周波数ｆ１〜ｆ
８は、演算・判定手段４７に供給されて、前述した演算
式（２）の演算が行なわれ、また、図５で説明したよう
に、部分１０の板部１１、１２の平均の板厚が前記許容
範囲Ｗ内にあるか否かの判定が行なわれる。この判定
は、前述したように、演算式（２）の結果の値ＩＧが、
値ＩＧｕ以上のとき、また、ＩＧｄ（＝ＩＧｏ−ΔＩ
Ｇ）以下のときには、被測定物３１を不良とするもので
ある。そして、その判定結果と、演算手段４７での演算
結果の値ＩＧとを、制御装置３３に送る。

【００５８】制御装置３３は、被測定物３１が不良と判
定されたときには、測定用ステージ３４の被測定物３１
を不良品箱などに投入させ、良品であれば、搬送ライン
により搬送させ、次の被測定物を測定用ステージ３４に
搬入させるようにする。

【００５９】制御装置３３は、また、前記値ＩＧと、前
記判定結果とを出力手段５０に送る。出力手段５０は、
前記値ＩＧと判定結果の情報をディスプレイに表示した
り、記録紙にプリントアウトする。あるいは、音声によ
り知らせる。

【００６０】ユーザは、この出力手段５０の前記値ＩＧ
の表示やプリントアウトにより、板部１１、板部１２の
板厚を定量的に知ることができる。

【００６１】以上は、２個の板部の間に空洞部を備える
被測定物の場合について説明したが、図７Ｃに示したよ
うな、空洞部を形成することなく、２枚の板部を接合し
たような構造部分を有する被測定物の、当該構造部分の
板厚の検出に、この発明は適用可能である。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、被測定物を加振し、この被測定物に生じる定常振動
波を非接触でピックアップして、それについてスペクト
ル分析することにより、被測定物のうちの２枚の板部が
互いの板面が対向する状態となっている部分の、前記２
枚の板部の平均の厚さおよびその厚さ変化を検出するこ
とができる。

【００６３】また、この発明によれば、被測定物を加振
し、それによる生じる振動をセンサで非接触でピックア
ップしてスペクトル分析するだけでよいので、従来の接
触型の非破壊探査法のような不都合は生じず、安定かつ
確実な検出を行なうことができる。また、この発明の方
法および装置は、被測定物を自動的に搬送して全数検査
する場合にも適用可能であるというメリットがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による被測定物の厚さの検出装置の一
実施例のブロック図である。

【図２】この発明の対象とする被測定物の例を説明する
ための図である。

【図３】被測定物のうちの２枚の板部が互いの板面が対
向する状態となっている部分の、前記２枚の板部の厚さ
が所定の厚さを有する場合の定常振動波のスペクトル分
布を示す図である。

【図４】被測定物のうちの２枚の板部が互いの板面が対
向する状態となっている部分の、前記２枚の板部の厚さ
が薄くなった場合の定常振動波のスペクトル分布を示す
図である。

【図５】図１の実施の形態の説明のための図である。

【図６】図１の実施の形態の説明のための図である。

【図７】この発明が適用される被測定物の部分を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１１ 第１の板部 １２ 第２の板部 １３ 空洞部 ３１ 被測定物 ３２ 加振装置 ３３ 制御装置 ３４ 出力振動受信装置 ４５ スペクトル分析手段 ４６ 周波数ｆ１〜ｆ８検出手段 ４７ 演算・判定手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の板部と、この第１の板部の板面と対
   向する板面を有し、かつ、前記第１の板部と一体の、あ
   るいは前記第１の板部と接合された第２の板部とからな
   る部分を備える被測定物を、前記部分で曲げ振動モード
   が生じる部位において加振し、 前記被測定物に生じる定常振動波をスペクトル分析し、 前記定常振動波によるスペクトル群のうち、前記部分で
   生じる曲げ振動モードのｎ次と（ｎ＋１）次のスペクト
   ルの周波数差を算出し、 この算出した周波数差に基づいて、前記第１および前記
   第２の板部の厚さを検出するようにした被測定物の厚さ
   の検出方法。
2. 【請求項２】前記被測定物を、前記部分で曲げ振動モー
   ドおよびねじれ振動モードが生じる部位において加振
   し、 前記定常振動波によるスペクトル群のうち、曲げ振動モ
   ードの１次のスペクトルの周波数をｆ１、曲げ振動およ
   びねじれ振動の混合したモードの１次のスペクトルの周
   波数をｆ３、前記曲げ振動モードの２次のスペクトルの
   周波数をｆ４、曲げ振動およびねじれ振動の混合したモ
   ードの２次のスペクトルの周波数をｆ６としたとき、 ＩＧ＝ｋ１（ｆ４−ｆ１）／｛（ｆ６−ｆ４）／（ｆ３
   −ｆ１）｝ ただし、ｋ１は比例定数 なる演算結果ＩＧから、前記第１の板部および前記第２
   の板部の厚さを検出するようにした請求項１に記載の被
   測定物の厚さの検出方法。
3. 【請求項３】第１の板部と、この第１の板部の板面と対
   向する板面を有し、かつ、前記第１の板部と一体の、あ
   るいは前記第１の板部と接合された第２の板部とからな
   る部分を備える被測定物を、前記部分で曲げ系およびね
   じれ系の振動が生じる部位において加振する加振手段
   と、 上記被測定物の振動をピックアップし、電気信号に変換
   するピックアップ手段と、 このピックアップ手段からの信号を受け、上記被測定物
   の定常振動波をスペクトル分析し、前記定常振動波によ
   るスペクトル群のうち、前記部分で生じる曲げ振動モー
   ドのｎ次と（ｎ＋１）次のスペクトルの周波数差を算出
   する手段と、 前記算出した周波数差に基づいて、前記第１の板部およ
   び前記第２の板部の厚さを定量的に検出する手段とを備
   える被測定物の厚さの検出装置。