JPH1073570A - 渦電流センサー及びその使用方法 - Google Patents
渦電流センサー及びその使用方法Info
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- JPH1073570A JPH1073570A JP9148048A JP14804897A JPH1073570A JP H1073570 A JPH1073570 A JP H1073570A JP 9148048 A JP9148048 A JP 9148048A JP 14804897 A JP14804897 A JP 14804897A JP H1073570 A JPH1073570 A JP H1073570A
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- G01P1/02—Housings
- G01P1/026—Housings for speed measuring devices, e.g. pulse generator
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
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- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
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- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
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- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 渦電流センサー及びその使用方法を提供す
る。 【解決手段】 フェライト材料製のＥ字型の磁性コア
が、３本の平行な脚とこれらの脚とつながる磁力線の通
路とを有する。通電コイルは、外部の２本の脚に、信号
コイルは中央脚に巻かれる。等強度のＡＣ電流は、２つ
の外部コイルを流れて２つの磁場を形成して、脚の端面
から放出し中央脚でキャンセルされるセンサー用磁場を
形成する。導体がセンサー用磁場を通過すると、キャン
セルされるセンサー用磁場にある中央コイルに磁場の変
動が起こり、電気信号が生成される。
る。 【解決手段】 フェライト材料製のＥ字型の磁性コア
が、３本の平行な脚とこれらの脚とつながる磁力線の通
路とを有する。通電コイルは、外部の２本の脚に、信号
コイルは中央脚に巻かれる。等強度のＡＣ電流は、２つ
の外部コイルを流れて２つの磁場を形成して、脚の端面
から放出し中央脚でキャンセルされるセンサー用磁場を
形成する。導体がセンサー用磁場を通過すると、キャン
セルされるセンサー用磁場にある中央コイルに磁場の変
動が起こり、電気信号が生成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、渦電流センサーに
関し、特に、タービンブレード、インペター等のような
移動する導電体の様々なパラメータを測定する渦電流セ
ンサーに関する。
関し、特に、タービンブレード、インペター等のような
移動する導電体の様々なパラメータを測定する渦電流セ
ンサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】渦電流センサーは、良く知られており、
様々な分野に使用されている。本発明は、ガスタービン
の設計に関係するため、以下ではそれに合わせて本発明
を記述する。しかし、本発明のセンサーは他の応用も可
能である。米国特許第４８４７５５６号（１９８９年７
月１１日）と第４９６７１５３号（１９９０年１０月３
０日）は、ターボ機械の回転ブレードのブレード先端の
クリアランス、速度及び輸送時間のような様々なパラメ
ータを計測する渦電流センサーを開示している。計測さ
れた情報は、機械の機能及び状態を監視するために使用
される。
様々な分野に使用されている。本発明は、ガスタービン
の設計に関係するため、以下ではそれに合わせて本発明
を記述する。しかし、本発明のセンサーは他の応用も可
能である。米国特許第４８４７５５６号（１９８９年７
月１１日）と第４９６７１５３号（１９９０年１０月３
０日）は、ターボ機械の回転ブレードのブレード先端の
クリアランス、速度及び輸送時間のような様々なパラメ
ータを計測する渦電流センサーを開示している。計測さ
れた情報は、機械の機能及び状態を監視するために使用
される。
【０００３】前記の特許に開示された渦電流センサー
（従来技術）は、Ｕ字型部材を含み、このＵ字型部材
は、永久磁石からなる２本の平行な脚を有し、横方向の
導磁通路につながる。一方の磁石のＮ極は、この導磁通
路に隣接し、他方の磁石のＳ極は導磁通路に隣接する。
このような構成により、磁石の自由端の間にある空間に
ブリッジし、また、そこから放射的に広がる静磁場が形
成される。２つの独立のコイルが直列に接続され、２つ
の永久磁石の１つずつに巻かれている。２つの直列に接
続したコイルは、信号処理回路に接続される。
（従来技術）は、Ｕ字型部材を含み、このＵ字型部材
は、永久磁石からなる２本の平行な脚を有し、横方向の
導磁通路につながる。一方の磁石のＮ極は、この導磁通
路に隣接し、他方の磁石のＳ極は導磁通路に隣接する。
このような構成により、磁石の自由端の間にある空間に
ブリッジし、また、そこから放射的に広がる静磁場が形
成される。２つの独立のコイルが直列に接続され、２つ
の永久磁石の１つずつに巻かれている。２つの直列に接
続したコイルは、信号処理回路に接続される。
【０００４】この２つの磁石により形成された静磁場内
に移動導電体が存在しないとき、静磁場は変わらず、磁
石に巻かれたコイルには電圧が生じない。しかし、例え
ば、タービンの回転ブレードのような導電体は、２つの
磁石の静磁場を通ると、渦電流が導電体内に形成され
る。この渦電流自身は、磁場を形成し、この渦電流によ
り生成された磁場は、永久磁石の磁場に影響を与える。
永久磁石の磁場の変動が発生するため、永久磁石に巻か
れた直列の２つのコイルに信号電圧が生じる。前述した
特許に述べられているように、コイル内に生成された電
圧を解析することにより、移動体に関する様々な情報、
例えば、移動体の速度、センサーからの最小距離及びセ
ンサーに最も近い移動体の通過時間などが提供される。
これの特許に述べられているように、このような情報
は、ターボ機械の動作特性を解析するのに特に有用であ
る。
に移動導電体が存在しないとき、静磁場は変わらず、磁
石に巻かれたコイルには電圧が生じない。しかし、例え
ば、タービンの回転ブレードのような導電体は、２つの
磁石の静磁場を通ると、渦電流が導電体内に形成され
る。この渦電流自身は、磁場を形成し、この渦電流によ
り生成された磁場は、永久磁石の磁場に影響を与える。
永久磁石の磁場の変動が発生するため、永久磁石に巻か
れた直列の２つのコイルに信号電圧が生じる。前述した
特許に述べられているように、コイル内に生成された電
圧を解析することにより、移動体に関する様々な情報、
例えば、移動体の速度、センサーからの最小距離及びセ
ンサーに最も近い移動体の通過時間などが提供される。
これの特許に述べられているように、このような情報
は、ターボ機械の動作特性を解析するのに特に有用であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、前記特許と同様に、情報を生成する渦電流センサー
を提供することであい、本発明のセンサーは、前述した
特許に開示されているセンサーよりも優れた特性を有す
る。
は、前記特許と同様に、情報を生成する渦電流センサー
を提供することであい、本発明のセンサーは、前述した
特許に開示されているセンサーよりも優れた特性を有す
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の渦電流センサーは、Ｅ字型の導磁構造を含
み、このＥ字型部材には、３本の平行の脚が横方向の導
磁通路によりつながっている。コイルは外部の２本の脚
に巻かれ、同様の電流が各コイルを流れる（例えば、直
列にコイルを接続する）ようになっており、電流の方向
は、２つの等強度の磁場を生成するよう設計される。各
磁場は、それぞれの外部脚を流れる連続的な磁力線から
なる。磁力線は、脚の間の空間を介して中央脚に流れ
て、それから横方向の導磁通路を経由してそれぞれの外
部脚に戻ってくる。中央脚においては、２つの磁場から
流れてくる磁力線は反対の方向となっているため、互い
に打ち消され合う。独立の信号生成コイルは中央脚に巻
かれて、導電体が２つの電流誘起磁場の対称性に対して
変動を与えなければ、この中央コイルには信号は生成さ
れない。それに対して、２つの磁場に１つが独立に変動
すると、その変動量は中央脚の磁場となり、この変動特
性を表す信号電圧を生成する。
に、本発明の渦電流センサーは、Ｅ字型の導磁構造を含
み、このＥ字型部材には、３本の平行の脚が横方向の導
磁通路によりつながっている。コイルは外部の２本の脚
に巻かれ、同様の電流が各コイルを流れる（例えば、直
列にコイルを接続する）ようになっており、電流の方向
は、２つの等強度の磁場を生成するよう設計される。各
磁場は、それぞれの外部脚を流れる連続的な磁力線から
なる。磁力線は、脚の間の空間を介して中央脚に流れ
て、それから横方向の導磁通路を経由してそれぞれの外
部脚に戻ってくる。中央脚においては、２つの磁場から
流れてくる磁力線は反対の方向となっているため、互い
に打ち消され合う。独立の信号生成コイルは中央脚に巻
かれて、導電体が２つの電流誘起磁場の対称性に対して
変動を与えなければ、この中央コイルには信号は生成さ
れない。それに対して、２つの磁場に１つが独立に変動
すると、その変動量は中央脚の磁場となり、この変動特
性を表す信号電圧を生成する。
【０００７】好ましくは、高周波数、例えば１ＭＨｚの
ＡＣ電流を２つの等強度磁場の生成に使用する。また、
ＡＣ駆動電流の使用と関連して、磁場をよりよくガイド
するため、Ｅ字型部材は３本の脚の外に向いている端面
を除いて、例えば、銅のような導電材料によって完全に
磁気遮蔽される。
ＡＣ電流を２つの等強度磁場の生成に使用する。また、
ＡＣ駆動電流の使用と関連して、磁場をよりよくガイド
するため、Ｅ字型部材は３本の脚の外に向いている端面
を除いて、例えば、銅のような導電材料によって完全に
磁気遮蔽される。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の渦電流センサー
１０の分解斜視図である。この実施例においては、セン
サーは、導磁体コア１２と付加の（基本的に必要であ
る）遮蔽部材１４と６２の２つの部分からなる。導磁構
造は、周知の通りであり、磁性コア１２は、周知の方法
及び材料により形成される。コア１２は、好ましくはフ
ェライト、酸化鉄（ＦｅＯ2）と亜鉛、マンガン、コバ
ルト、マグネシウム、または、銅のような他の材料を含
む一種類の材料である。望ましいフェライトは、低コス
トで、かつ、優れた導磁特性を有するため、マンガンま
たは亜鉛を使用する。
１０の分解斜視図である。この実施例においては、セン
サーは、導磁体コア１２と付加の（基本的に必要であ
る）遮蔽部材１４と６２の２つの部分からなる。導磁構
造は、周知の通りであり、磁性コア１２は、周知の方法
及び材料により形成される。コア１２は、好ましくはフ
ェライト、酸化鉄（ＦｅＯ2）と亜鉛、マンガン、コバ
ルト、マグネシウム、または、銅のような他の材料を含
む一種類の材料である。望ましいフェライトは、低コス
トで、かつ、優れた導磁特性を有するため、マンガンま
たは亜鉛を使用する。
【０００９】コア１２は、Ｅ字型であり、３本の脚２
０、２２、２４は、横方向の導磁通路２６によりつなげ
られる。脚と導磁通路とは、共にソリッドであり、特
に、他のＥ字型の導磁体としてトランスやインダクタに
使用される時の層状構造にはなっていない。高いフェラ
イトの真性抵抗のため、層状構造にする必要がなくなる
（すなわち、渦電流は大分抑えられる）。脚２０、２
２、２４及び導磁通路２６は、磁力線の導通路として使
用される。コア１２の各部の寸法は、装置の応用に応じ
て周知の磁性回路の理論により計算される。
０、２２、２４は、横方向の導磁通路２６によりつなげ
られる。脚と導磁通路とは、共にソリッドであり、特
に、他のＥ字型の導磁体としてトランスやインダクタに
使用される時の層状構造にはなっていない。高いフェラ
イトの真性抵抗のため、層状構造にする必要がなくなる
（すなわち、渦電流は大分抑えられる）。脚２０、２
２、２４及び導磁通路２６は、磁力線の導通路として使
用される。コア１２の各部の寸法は、装置の応用に応じ
て周知の磁性回路の理論により計算される。
【００１０】導電性コイル２０Ｃ、２２Ｃ、２４Ｃは、
例えば、絶縁銅導線製であり、それぞれの脚２０、２
２、２４に巻かれる。それぞれの外部脚２０と２４にあ
る２つのコイル２０Ｃと２４Ｃに磁場を形成するために
電流を流し、各コイルは、振幅及び周波数の等しいＡＣ
電流源に端子２８で接続される。表示の単純化のため、
電流源３０ａと３０ｃは独立に示されている。以下に述
べるように、この２つのコイルにより生成される磁場
は、同様の強度及び反対の方向になることが好ましい。
これを実現する方法の１つとしては、コイル巻き２０Ｃ
と２４Ｃを流れる電流を同一の電流源により供給するこ
とである。
例えば、絶縁銅導線製であり、それぞれの脚２０、２
２、２４に巻かれる。それぞれの外部脚２０と２４にあ
る２つのコイル２０Ｃと２４Ｃに磁場を形成するために
電流を流し、各コイルは、振幅及び周波数の等しいＡＣ
電流源に端子２８で接続される。表示の単純化のため、
電流源３０ａと３０ｃは独立に示されている。以下に述
べるように、この２つのコイルにより生成される磁場
は、同様の強度及び反対の方向になることが好ましい。
これを実現する方法の１つとしては、コイル巻き２０Ｃ
と２４Ｃを流れる電流を同一の電流源により供給するこ
とである。
【００１１】図２は、励磁時のコアにより生成された磁
場を示す。ここで、各磁場は、従来の方法により示され
る。すなわち、ループ状に閉じられた磁力線の粗密によ
り磁場の強度を表す。図２において、コア１２は、図１
に示した遮蔽部材１４により包囲されず、様々な未知の
周辺磁場（例えば、磁力線４２）は所望の「センサー
用」磁場（例えば、磁力線４４）と混在している。
場を示す。ここで、各磁場は、従来の方法により示され
る。すなわち、ループ状に閉じられた磁力線の粗密によ
り磁場の強度を表す。図２において、コア１２は、図１
に示した遮蔽部材１４により包囲されず、様々な未知の
周辺磁場（例えば、磁力線４２）は所望の「センサー
用」磁場（例えば、磁力線４４）と混在している。
【００１２】適切な励磁によって、外部脚２０と２４を
通る磁力線４６と４８は、常に反対の方向となる。交流
電流（ＡＣ）は、交流磁場を生成するために使用され
る。図２に示した瞬間においては、磁場の極性は、磁力
線上の矢印の方向により示される。各磁場からの磁力線
４６と４８は、中央脚２２を流れ、その方向は、常に反
対となる。前述したように、２つのコイル２０Ｃと２４
Ｃにより生成された磁場の強度は同じで、中央脚２２内
の磁場をキャンセルすることが望ましい。
通る磁力線４６と４８は、常に反対の方向となる。交流
電流（ＡＣ）は、交流磁場を生成するために使用され
る。図２に示した瞬間においては、磁場の極性は、磁力
線上の矢印の方向により示される。各磁場からの磁力線
４６と４８は、中央脚２２を流れ、その方向は、常に反
対となる。前述したように、２つのコイル２０Ｃと２４
Ｃにより生成された磁場の強度は同じで、中央脚２２内
の磁場をキャンセルすることが望ましい。
【００１３】２つのコイル２０Ｃと２４Ｃを直列に単一
の電流源に接続する方法は最も簡単である。このとき、
同様な２つのコイルの巻き方向を適切に選択して、所望
の磁場方向を生成する。中央脚を流れる２つの磁場が、
完全に互いに打ち消されると、中央脚コイル２２Ｃ内に
は電圧は生成されない。中心コイル２２Ｃは、２つの外
部コイル２０Ｃと２４Ｃと分離しており、中央脚２２を
流れる２つの磁場４６と４８の相対強度の変化を感知す
る信号生成手段を果たす。コイル２２Ｃの２つの端子
は、例えば、同期復調器のような既知の信号検出器５０
に接続される。
の電流源に接続する方法は最も簡単である。このとき、
同様な２つのコイルの巻き方向を適切に選択して、所望
の磁場方向を生成する。中央脚を流れる２つの磁場が、
完全に互いに打ち消されると、中央脚コイル２２Ｃ内に
は電圧は生成されない。中心コイル２２Ｃは、２つの外
部コイル２０Ｃと２４Ｃと分離しており、中央脚２２を
流れる２つの磁場４６と４８の相対強度の変化を感知す
る信号生成手段を果たす。コイル２２Ｃの２つの端子
は、例えば、同期復調器のような既知の信号検出器５０
に接続される。
【００１４】前述したように、コア１２は、「センサー
用」または所望の磁場４４を生成すると同時に、様々な
周辺磁場４２も生成する。言葉で表現すると、センサー
用磁場は、３本の脚２０、２２、２４の「外向き端面」
から放出した「アーチ型」となる。コア１２は、中心軸
５４に関して対称となり、図２に示した各磁力線のルー
プは、主に、図２の紙面の平面内にある。コア１２は、
紙面の平面に垂直な深さ寸法を持っているが、コアの対
称性のため、図２に示した磁力線ループのパターンは、
紙面の平面に平行なすべてのコア断面を示すものであ
る。
用」または所望の磁場４４を生成すると同時に、様々な
周辺磁場４２も生成する。言葉で表現すると、センサー
用磁場は、３本の脚２０、２２、２４の「外向き端面」
から放出した「アーチ型」となる。コア１２は、中心軸
５４に関して対称となり、図２に示した各磁力線のルー
プは、主に、図２の紙面の平面内にある。コア１２は、
紙面の平面に垂直な深さ寸法を持っているが、コアの対
称性のため、図２に示した磁力線ループのパターンは、
紙面の平面に平行なすべてのコア断面を示すものであ
る。
【００１５】センサー用磁場４４は、以下に述べるよう
に、感知した情報を得るために使用され、センサー１０
の感度は、磁場４４の強度の関数である。この実施例に
おいて、各周辺磁場４２は機能していないが、これらの
磁場の存在は、センサー用磁場４４を生成する同じ電流
により生成され、磁場４４の強度を低減させる。遮蔽部
材１４と６２の目的は、センサーの感度を増加するため
に周辺磁場を抑えるか、同様な感度を得るために電流を
減少させることである。図３は、図１に示されたセンサ
ーの平面図を示し、この場合、コア１２は、遮蔽部材１
４に配置されているが、カバーの蓋６２がない。
に、感知した情報を得るために使用され、センサー１０
の感度は、磁場４４の強度の関数である。この実施例に
おいて、各周辺磁場４２は機能していないが、これらの
磁場の存在は、センサー用磁場４４を生成する同じ電流
により生成され、磁場４４の強度を低減させる。遮蔽部
材１４と６２の目的は、センサーの感度を増加するため
に周辺磁場を抑えるか、同様な感度を得るために電流を
減少させることである。図３は、図１に示されたセンサ
ーの平面図を示し、この場合、コア１２は、遮蔽部材１
４に配置されているが、カバーの蓋６２がない。
【００１６】遮蔽部材１４は、導電性材料製で、例え
ば、銅である。この遮蔽部材は、コア１２の周囲に緊密
に配置され、コアの周辺磁場内に入る場合、渦電流は、
交流の磁場により遮蔽部材の導電性材料内に生成され
る。この渦電流は、さらに、もとの磁場をキャンセルす
る磁場を形成して、周辺磁場を抑えることになる。その
結果として、センサー用磁場からの磁力線ループは、周
辺磁場へ拡散しなくなり、磁場自身は、センサー用磁場
の強度を増強するよう再構成される。遮蔽部材に渦電流
を生成することにより電力を消耗するが、総合的な結果
としては、有用なセンサー用磁場の強度を大幅に増大す
ることになる。
ば、銅である。この遮蔽部材は、コア１２の周囲に緊密
に配置され、コアの周辺磁場内に入る場合、渦電流は、
交流の磁場により遮蔽部材の導電性材料内に生成され
る。この渦電流は、さらに、もとの磁場をキャンセルす
る磁場を形成して、周辺磁場を抑えることになる。その
結果として、センサー用磁場からの磁力線ループは、周
辺磁場へ拡散しなくなり、磁場自身は、センサー用磁場
の強度を増強するよう再構成される。遮蔽部材に渦電流
を生成することにより電力を消耗するが、総合的な結果
としては、有用なセンサー用磁場の強度を大幅に増大す
ることになる。
【００１７】遮蔽部材は、さらに、全体のセンサー１０
のハウジングになる機能を有する。このため、遮蔽部材
は、Ｅ字型コア１２にぴったり合ったカップ状の部材６
０と、コアを部材６０に封入した蓋６２からなる。前述
したように、遮蔽部材１４は、磁場遮蔽材料、例えば、
銅製であり、センサー用磁場４４を伝播するために（図
３）、部材６０の先端６４には２つの間隔部６６により
３つの開口６８が形成されている。それぞれの間隔部６
６から奥に伸びる平行の壁７０は、部材６０の背部壁７
２と一定の距離離れている。間隔のある平行な内部壁７
０と、背部壁７２と、内部表面８２を有する外部壁８０
は、Ｅ字型のコア１２にぴったり合ったＥ字型空間を構
成する。２つの間隔部６６では、壁７０へ向かって伸び
た出っ張り部８４が形成される。同様に、部材６０の先
端では、壁８０へ向かって伸びた出っ張り部８６が形成
される。
のハウジングになる機能を有する。このため、遮蔽部材
は、Ｅ字型コア１２にぴったり合ったカップ状の部材６
０と、コアを部材６０に封入した蓋６２からなる。前述
したように、遮蔽部材１４は、磁場遮蔽材料、例えば、
銅製であり、センサー用磁場４４を伝播するために（図
３）、部材６０の先端６４には２つの間隔部６６により
３つの開口６８が形成されている。それぞれの間隔部６
６から奥に伸びる平行の壁７０は、部材６０の背部壁７
２と一定の距離離れている。間隔のある平行な内部壁７
０と、背部壁７２と、内部表面８２を有する外部壁８０
は、Ｅ字型のコア１２にぴったり合ったＥ字型空間を構
成する。２つの間隔部６６では、壁７０へ向かって伸び
た出っ張り部８４が形成される。同様に、部材６０の先
端では、壁８０へ向かって伸びた出っ張り部８６が形成
される。
【００１８】図１、図２、図３に示したように、コイル
２０Ｃ、２２Ｃ、２４Ｃは、コア１２のそれぞれの脚２
０、２２、２４に搭載される。コア１２が遮蔽部材１４
に配置されると、各コイルはぴったりと対応する空間に
はめ込まれ、コイルの外部は部材６０の内部の対向する
表面に接触する。例えば、中央コイル２２は、２つの壁
７０の対向面に接触する。各コイルの先端は、部材の先
端面６４の内部表面で出っ張り部８４と８６により保持
される。このような構成は、部材６０の上部の開放端か
らコア１２を押すことによりそれを自動的に遮蔽部材１
４に配置することができる。
２０Ｃ、２２Ｃ、２４Ｃは、コア１２のそれぞれの脚２
０、２２、２４に搭載される。コア１２が遮蔽部材１４
に配置されると、各コイルはぴったりと対応する空間に
はめ込まれ、コイルの外部は部材６０の内部の対向する
表面に接触する。例えば、中央コイル２２は、２つの壁
７０の対向面に接触する。各コイルの先端は、部材の先
端面６４の内部表面で出っ張り部８４と８６により保持
される。このような構成は、部材６０の上部の開放端か
らコア１２を押すことによりそれを自動的に遮蔽部材１
４に配置することができる。
【００１９】各コイルの端子は、例えば、絶縁導線によ
り背部壁７２を通って外部に接続する。構造体の剛性を
増強し、振動を減少させるために、遮蔽部材１４内の残
り空間は周知の非導電性及び非磁性の充填剤により充填
される。
り背部壁７２を通って外部に接続する。構造体の剛性を
増強し、振動を減少させるために、遮蔽部材１４内の残
り空間は周知の非導電性及び非磁性の充填剤により充填
される。
【００２０】最後に、蓋６２を遮蔽部材の表面９４にね
じ止めして、３本の脚２０、２２、２４の端面５２を除
いてコア１２を完全に封入する。３本の脚２０、２２、
２４は、２つの間隔部６６により形成された開口６８か
ら露出されて、センサー１０を完成する。本実施例にお
いて、脚の端面５２は遮蔽部材の先端面６４に同一平面
にあるため、センサー１０の外部表面の一部になる。
じ止めして、３本の脚２０、２２、２４の端面５２を除
いてコア１２を完全に封入する。３本の脚２０、２２、
２４は、２つの間隔部６６により形成された開口６８か
ら露出されて、センサー１０を完成する。本実施例にお
いて、脚の端面５２は遮蔽部材の先端面６４に同一平面
にあるため、センサー１０の外部表面の一部になる。
【００２１】完成されたセンサー１０は、小型に形成さ
れる特徴を有する。例えば、センサー１０は、１０×１
０×１２．５ｍｍの外部寸法を有し、且つ非常に頑丈で
ある。、このセンサーは、従来の渦電流センサーとして
使用され、特に、前述の特許に開示された用途と同様で
ある。
れる特徴を有する。例えば、センサー１０は、１０×１
０×１２．５ｍｍの外部寸法を有し、且つ非常に頑丈で
ある。、このセンサーは、従来の渦電流センサーとして
使用され、特に、前述の特許に開示された用途と同様で
ある。
【００２２】図４は、センサーの用途の一例を示し、前
述した特許と同様な用途である。図示する用途は、ガス
タービンに関するもので、導電性材料製のタービンブレ
ード１００が、図４の紙面に垂直な軸（図示せず）に関
して矢印１０２の方向で回転する。ブレード１００は、
タービンのハウジング壁１０４内に搭載され、センサー
１０は、ハウジング壁の開口に固定される。図示するよ
うに、センサー１０の先端６４は、ハウジング壁１０４
の内表面と同一平面になる。壁との接触による不意の事
故によるブレード１００への損傷を防止するために、ガ
スタービンの場合は、通常、壁１０４とセンサーの両方
が、非導電性、非磁性材料製の薄い層１０６により包囲
される。層１０６は、磁場の透過性材料製で、センサー
用磁場４４は、移動するブレード１００の通路のブレー
ドチャンバーに広がる。（図４と図５、図６は、コア１
２の３本の脚２０、２２、２４の表面端部を示す。３本
の脚に搭載されるコイル２０Ｃ、２２Ｃ、２４Ｃは図示
されていない。）
述した特許と同様な用途である。図示する用途は、ガス
タービンに関するもので、導電性材料製のタービンブレ
ード１００が、図４の紙面に垂直な軸（図示せず）に関
して矢印１０２の方向で回転する。ブレード１００は、
タービンのハウジング壁１０４内に搭載され、センサー
１０は、ハウジング壁の開口に固定される。図示するよ
うに、センサー１０の先端６４は、ハウジング壁１０４
の内表面と同一平面になる。壁との接触による不意の事
故によるブレード１００への損傷を防止するために、ガ
スタービンの場合は、通常、壁１０４とセンサーの両方
が、非導電性、非磁性材料製の薄い層１０６により包囲
される。層１０６は、磁場の透過性材料製で、センサー
用磁場４４は、移動するブレード１００の通路のブレー
ドチャンバーに広がる。（図４と図５、図６は、コア１
２の３本の脚２０、２２、２４の表面端部を示す。３本
の脚に搭載されるコイル２０Ｃ、２２Ｃ、２４Ｃは図示
されていない。）
【００２３】図４において、ブレード１００は、センサ
ー１０の領域に近づいてないため、センサー用磁場４４
は、ブレードの影響を受けていない。図２に関して述べ
たように、センサー用磁場は、コア１２の外部脚２０と
２４にそれぞれ搭載されたコイル２０Ｃと２４Ｃにより
生成された２つの独立した磁場からなる。２つの磁場
は、中央脚２２にあるコイル２２Ｃを通るが、脚２２に
沿って反対方向になるため、互いに完全に打ち消され
る。そのため、信号コイル２２Ｃには信号電圧が生じな
い。
ー１０の領域に近づいてないため、センサー用磁場４４
は、ブレードの影響を受けていない。図２に関して述べ
たように、センサー用磁場は、コア１２の外部脚２０と
２４にそれぞれ搭載されたコイル２０Ｃと２４Ｃにより
生成された２つの独立した磁場からなる。２つの磁場
は、中央脚２２にあるコイル２２Ｃを通るが、脚２２に
沿って反対方向になるため、互いに完全に打ち消され
る。そのため、信号コイル２２Ｃには信号電圧が生じな
い。
【００２４】ブレードが図４の右側からセンサーに接近
すると、ブレードは、まずセンサー用磁場の右側の部分
（図５）に入る。ブレードは実際に移動するし、磁場は
ＡＣにより生成されるので、ブレード１００は磁場４４
に対して移動する。以下に述べるように、ブレード１０
０とセンサー用磁場との所望の相互作用は、ほぼ磁場の
周波数のみに依存し、磁場４４の高周波数特性及びブレ
ード１００の相対的に低い回転速度により、ブレードの
速度に無関係となる。
すると、ブレードは、まずセンサー用磁場の右側の部分
（図５）に入る。ブレードは実際に移動するし、磁場は
ＡＣにより生成されるので、ブレード１００は磁場４４
に対して移動する。以下に述べるように、ブレード１０
０とセンサー用磁場との所望の相互作用は、ほぼ磁場の
周波数のみに依存し、磁場４４の高周波数特性及びブレ
ード１００の相対的に低い回転速度により、ブレードの
速度に無関係となる。
【００２５】センサー用磁場４４とブレード１００の相
対的な移動は、ブレード内に渦電流を生成する。周知の
ように、この渦電流は、センサー用磁場４４と反対の磁
場を生成する方向を有する。そのため、センサー用磁場
４４には変動が起こる。ブレードがセンサー用磁場４４
の中心からはずれて位置しているので、この磁場の変化
は非対称である。ブレードの存在により生じた磁場の変
化とセンサー用磁場の磁力線の再指向の変化により、中
央脚２２内にある磁力線の変化量は、脚２２及び脚に搭
載されたコイル２２Ｃを通る磁場の量になる。この磁場
はＡＣ磁場であるため、信号コイル２２Ｃに電圧を生成
する。
対的な移動は、ブレード内に渦電流を生成する。周知の
ように、この渦電流は、センサー用磁場４４と反対の磁
場を生成する方向を有する。そのため、センサー用磁場
４４には変動が起こる。ブレードがセンサー用磁場４４
の中心からはずれて位置しているので、この磁場の変化
は非対称である。ブレードの存在により生じた磁場の変
化とセンサー用磁場の磁力線の再指向の変化により、中
央脚２２内にある磁力線の変化量は、脚２２及び脚に搭
載されたコイル２２Ｃを通る磁場の量になる。この磁場
はＡＣ磁場であるため、信号コイル２２Ｃに電圧を生成
する。
【００２６】センサーの出力信号は、図７に示すような
波形を有する。ブレードの先端がセンサーの脚２０と脚
２２の中心（図５）にある時に、第１振幅ピークＡが現
れる。この中心位置は図５に点Ａで示される。点Ａで、
ブレードはコイル２０Ｃの磁力線ループを最小にする
が、コイル２４Ｃの磁力線ループは影響を受けないた
め、中央コイル２２Ｃ内の磁場に最大変化または不均衡
を引き起こす。
波形を有する。ブレードの先端がセンサーの脚２０と脚
２２の中心（図５）にある時に、第１振幅ピークＡが現
れる。この中心位置は図５に点Ａで示される。点Ａで、
ブレードはコイル２０Ｃの磁力線ループを最小にする
が、コイル２４Ｃの磁力線ループは影響を受けないた
め、中央コイル２２Ｃ内の磁場に最大変化または不均衡
を引き起こす。
【００２７】ブレード１００は左側に移動し続け、中央
脚２２の端面５２の中心のＢ点に来ると、ブレードは磁
力線ループ４６、４８に対称的に影響を与え、中央コイ
ル２２Ｃを通る２つの磁場に同様な変化を与える。２つ
の磁場は再び等しくなり（ブレードがない時の値は異な
るが）、磁場は打ち消されて、出力信号は零となる。さ
らに、ブレードは左側に移動し（図示せず）、磁力線ル
ープ４８の変化は増加するが、磁力線ループ４６の変化
が減少して、ブレードが脚２２と脚２４の中心にくる
と、出力信号は反対極性の第２ピークＣになる。
脚２２の端面５２の中心のＢ点に来ると、ブレードは磁
力線ループ４６、４８に対称的に影響を与え、中央コイ
ル２２Ｃを通る２つの磁場に同様な変化を与える。２つ
の磁場は再び等しくなり（ブレードがない時の値は異な
るが）、磁場は打ち消されて、出力信号は零となる。さ
らに、ブレードは左側に移動し（図示せず）、磁力線ル
ープ４８の変化は増加するが、磁力線ループ４６の変化
が減少して、ブレードが脚２２と脚２４の中心にくる
と、出力信号は反対極性の第２ピークＣになる。
【００２８】コイル２２Ｃ内に生成された電圧の振幅
は、ブレードの先端とセンサーの間隔を示す。ブレード
がセンサーの近辺をパス（通過）すると、信号の点Ａか
ら点Ｃまでの経過時間は、ブレードの速度を表す。さら
に、点Ａから点Ｂの時間と、点Ｂから点Ｃまでの経過時
間の差はブレードの振動状態を表す。前述したように、
センサー１０は、前述の特許に開示された用途と同様に
使用されるが、本発明のセンサーはこの特許より優れた
性能を有する。
は、ブレードの先端とセンサーの間隔を示す。ブレード
がセンサーの近辺をパス（通過）すると、信号の点Ａか
ら点Ｃまでの経過時間は、ブレードの速度を表す。さら
に、点Ａから点Ｂの時間と、点Ｂから点Ｃまでの経過時
間の差はブレードの振動状態を表す。前述したように、
センサー１０は、前述の特許に開示された用途と同様に
使用されるが、本発明のセンサーはこの特許より優れた
性能を有する。
【００２９】本発明のセンサーにおいて、コイル２０Ｃ
と２４Ｃにより生成された磁場は、変動がないときに
は、コイル２２Ｃ内に磁場を生成しない。磁場の変化に
より中央脚に磁場が生成されると、零（磁場がない状
態）に関して変化する信号が生成される。磁場のない状
態からの変動により生じる信号は、信号が非常に弱くて
も、高感度を実現することができる。本発明の方法で
は、信号を得るために一方の信号から他方の信号を引く
ことを避ける。それは、両方の信号とも非常に大きく、
２つの信号の差を取るのは非常に難しいことがあるから
である。
と２４Ｃにより生成された磁場は、変動がないときに
は、コイル２２Ｃ内に磁場を生成しない。磁場の変化に
より中央脚に磁場が生成されると、零（磁場がない状
態）に関して変化する信号が生成される。磁場のない状
態からの変動により生じる信号は、信号が非常に弱くて
も、高感度を実現することができる。本発明の方法で
は、信号を得るために一方の信号から他方の信号を引く
ことを避ける。それは、両方の信号とも非常に大きく、
２つの信号の差を取るのは非常に難しいことがあるから
である。
【００３０】前述の特許に開示されたセンサーは、２つ
の永久磁石を使用するのに対して、本発明のセンサー
は、２つの電気磁石を使用する（各磁石は、外部脚２
０、２４と、そこに巻かれたコイル２０Ｃ、２４Ｃとか
らなる）。永久磁石は、以下に述べる２つの根本的な欠
点があり、且つ、この欠点は、センサーが高出力のガス
タービンのような高温環境、マリン環境及び他の環境に
使用される場合に特に顕著である。欠点の１つは、永久
磁石は高温環境に曝されると、その磁気特性が低下する
ことである。もう１つは、磁力が温度の周期変化におい
て変わることである。これは、タービンは開始と停止を
含み異なるパワー状態で運転することがあるからであ
る。
の永久磁石を使用するのに対して、本発明のセンサー
は、２つの電気磁石を使用する（各磁石は、外部脚２
０、２４と、そこに巻かれたコイル２０Ｃ、２４Ｃとか
らなる）。永久磁石は、以下に述べる２つの根本的な欠
点があり、且つ、この欠点は、センサーが高出力のガス
タービンのような高温環境、マリン環境及び他の環境に
使用される場合に特に顕著である。欠点の１つは、永久
磁石は高温環境に曝されると、その磁気特性が低下する
ことである。もう１つは、磁力が温度の周期変化におい
て変わることである。これは、タービンは開始と停止を
含み異なるパワー状態で運転することがあるからであ
る。
【００３１】渦電流により生成された出力信号の振幅
は、センサー用磁場の強度の関数であるので、磁場の強
度の変化は、センサーから得られる出力データの誤差を
生む。しかしながら、本発明のように電気磁石を使用す
る場合、磁場の温度依存性は存在しないので、本発明の
センサーは、非常に高温な環境で使用され（永久磁石を
使用する場合と比べて）、温度の変化または温度サイク
ルによる影響を受けない。さらに、電流の振幅を変える
ことにより磁場の強度を簡単に変えるため、センサーの
様々な設計が可能となる。永久磁力は、永久磁石の体積
及び形状が変わなければ、変化しない。
は、センサー用磁場の強度の関数であるので、磁場の強
度の変化は、センサーから得られる出力データの誤差を
生む。しかしながら、本発明のように電気磁石を使用す
る場合、磁場の温度依存性は存在しないので、本発明の
センサーは、非常に高温な環境で使用され（永久磁石を
使用する場合と比べて）、温度の変化または温度サイク
ルによる影響を受けない。さらに、電流の振幅を変える
ことにより磁場の強度を簡単に変えるため、センサーの
様々な設計が可能となる。永久磁力は、永久磁石の体積
及び形状が変わなければ、変化しない。
【００３２】本発明のセンサーは、ＤＣ電流を使用する
ことができる（等値、反対方向のＤＣ電流を使用して、
中央脚２２の静磁場をキャンセルする）が、高周波数、
例えば、１ＭＨｚのＡＣ電流を使用することが最も望ま
しい。ここで、「高周波数」は、磁場の変化速度が電気
導体の移動速度よりも遥かに大きいことを意味し、出力
信号は、電気導体の移動速度にほぼ無関係となる。
ことができる（等値、反対方向のＤＣ電流を使用して、
中央脚２２の静磁場をキャンセルする）が、高周波数、
例えば、１ＭＨｚのＡＣ電流を使用することが最も望ま
しい。ここで、「高周波数」は、磁場の変化速度が電気
導体の移動速度よりも遥かに大きいことを意味し、出力
信号は、電気導体の移動速度にほぼ無関係となる。
【００３３】前述の特許に開示されているように、静磁
場が使用されると、電気導体と渦電流の生成に必要な磁
力線との相対移動（センサーの操作には非常に重要であ
る）は、移動体のみから供給される。そのため、センサ
ーの出力信号の振幅は、導電体の速度、センサーからの
距離（クリアランス）、導体の導電率、センサー用磁場
強度の関数である。ターボ機械に渦電流センサーを使用
する主な目的は、機械的な振動及び部品の消耗により生
じたクリアランスの変化を監視することである。このク
リアランスの変化は非常に少なく、ブレードの回転速度
の非常に微少な、検知されにくい変化により完全に隠さ
れる。
場が使用されると、電気導体と渦電流の生成に必要な磁
力線との相対移動（センサーの操作には非常に重要であ
る）は、移動体のみから供給される。そのため、センサ
ーの出力信号の振幅は、導電体の速度、センサーからの
距離（クリアランス）、導体の導電率、センサー用磁場
強度の関数である。ターボ機械に渦電流センサーを使用
する主な目的は、機械的な振動及び部品の消耗により生
じたクリアランスの変化を監視することである。このク
リアランスの変化は非常に少なく、ブレードの回転速度
の非常に微少な、検知されにくい変化により完全に隠さ
れる。
【００３４】しかしながら、割に高いＡＣ周波数を使用
することにより、変化の磁場と導電体との相対運動は、
導電体の移動速度に依存しない程非常に速くなる。本発
明のセンサーをテストする場合、既知の位置（ブレード
の先端とセンサーの相対的空間配置）に対して完全に同
様な出力信号（例えば、信号の振幅）が、タービンブレ
ードが静止する（図５の点ＡまたはＣで）場合と、ター
ビンがフル回転する（例えば、ブレードの先端の線速度
は５０ｍ／ｓである）場合の両方で得られる。
することにより、変化の磁場と導電体との相対運動は、
導電体の移動速度に依存しない程非常に速くなる。本発
明のセンサーをテストする場合、既知の位置（ブレード
の先端とセンサーの相対的空間配置）に対して完全に同
様な出力信号（例えば、信号の振幅）が、タービンブレ
ードが静止する（図５の点ＡまたはＣで）場合と、ター
ビンがフル回転する（例えば、ブレードの先端の線速度
は５０ｍ／ｓである）場合の両方で得られる。
【００３５】変化磁場を使用するもう１つの特徴として
は、部材を有効に遮蔽するため、周辺の不要な磁場の振
幅を減少することができる。これに関しては、図２と図
３に関連して記述した。前述したように、周辺磁場は、
外周の導電性遮蔽部材に生成された渦電流により減衰さ
れる。遮蔽部材内の渦電流の生成は、変化磁場を必要と
するが、前述した特許に開示された静磁場センサーには
使用されなかった。それ故に、前述した特許に開示され
たセンサーの周辺の静磁場の有効な遮蔽は行われておら
ず、静磁場センサーはもともと非能率的である。さら
に、遮蔽は、ノイズの減少に非常に有利である。他のセ
ンサーから漏れた磁場は大いに減衰され、センサーへの
影響を減少させる。
は、部材を有効に遮蔽するため、周辺の不要な磁場の振
幅を減少することができる。これに関しては、図２と図
３に関連して記述した。前述したように、周辺磁場は、
外周の導電性遮蔽部材に生成された渦電流により減衰さ
れる。遮蔽部材内の渦電流の生成は、変化磁場を必要と
するが、前述した特許に開示された静磁場センサーには
使用されなかった。それ故に、前述した特許に開示され
たセンサーの周辺の静磁場の有効な遮蔽は行われておら
ず、静磁場センサーはもともと非能率的である。さら
に、遮蔽は、ノイズの減少に非常に有利である。他のセ
ンサーから漏れた磁場は大いに減衰され、センサーへの
影響を減少させる。
【００３６】前述したように、１ＭＨｚ周波数程度の駆
動電流は、ガスタービンの測定に適することが分かっ
た。使用される精確な周波数は、センサーの用途に依存
する。一般的に、周波数が高いほど、出力信号の電圧
は、テストされる導電体の移動速度に依存しなくなる。
また、周波数が高いほど、渦電流の生成する導電体の
「薄膜」領域は薄くなる。薄膜領域が薄いほど、出力信
号は、検査される物体の厚さ及び導電率に対する依存性
及び周辺の遮蔽部材の厚さに対する依存性が低くなる。
動電流は、ガスタービンの測定に適することが分かっ
た。使用される精確な周波数は、センサーの用途に依存
する。一般的に、周波数が高いほど、出力信号の電圧
は、テストされる導電体の移動速度に依存しなくなる。
また、周波数が高いほど、渦電流の生成する導電体の
「薄膜」領域は薄くなる。薄膜領域が薄いほど、出力信
号は、検査される物体の厚さ及び導電率に対する依存性
及び周辺の遮蔽部材の厚さに対する依存性が低くなる。
【００３７】さらに、センサーは、ほぼ純粋なインダク
タであるため、キャパシタと直列に接続して共振回路を
構成することができる。キャパシタを調整するか、ＡＣ
電流の周波数を調整するかによって共振を形成すること
により、コイル２０Ｃと２４Ｃを流れる電流を減少させ
ずに、電流源から流れてくる電流を大幅に減少させる。
その結果、センサーに必要なパワーは非常に小さくな
る。
タであるため、キャパシタと直列に接続して共振回路を
構成することができる。キャパシタを調整するか、ＡＣ
電流の周波数を調整するかによって共振を形成すること
により、コイル２０Ｃと２４Ｃを流れる電流を減少させ
ずに、電流源から流れてくる電流を大幅に減少させる。
その結果、センサーに必要なパワーは非常に小さくな
る。
【００３８】以上では、ＡＣ磁場、すなわち、交流電流
により生成された方向の交代に変化する磁場について述
べた。しかし、渦電流は任意の振幅の変化する磁場、例
えば振幅の変化するＤＣ電流により生成された磁場によ
り生成される。変化するＤＣ電流が使用されるが、ＡＣ
電流の使用が好まれる。
により生成された方向の交代に変化する磁場について述
べた。しかし、渦電流は任意の振幅の変化する磁場、例
えば振幅の変化するＤＣ電流により生成された磁場によ
り生成される。変化するＤＣ電流が使用されるが、ＡＣ
電流の使用が好まれる。
【００３９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のセンサーは
非常に高感度で、且つ、様々な条件で使用され得る。ま
た、本発明のセンサーは、ノイズ磁場の生成が少なく、
外部ノイズ磁場の影響を受けにくい特性を有する。
非常に高感度で、且つ、様々な条件で使用され得る。ま
た、本発明のセンサーは、ノイズ磁場の生成が少なく、
外部ノイズ磁場の影響を受けにくい特性を有する。
【図１】本発明の渦電流センサーの分解斜視図である。
センサーにはＥ字型導磁部材を含み、そのほぼ全体は磁
気遮蔽部材により包囲される。
センサーにはＥ字型導磁部材を含み、そのほぼ全体は磁
気遮蔽部材により包囲される。
【図２】図１に示したＥ字型部材の平面図であり、遮蔽
部材がないとき生成された磁場を示す図である。
部材がないとき生成された磁場を示す図である。
【図３】図２と同様に、図１に示したＥ字型部材を遮蔽
部材に入れた時生成された磁場を示す図である。
部材に入れた時生成された磁場を示す図である。
【図４】図１に示した渦電流センサーの応用を示す図で
ある。
ある。
【図５】図１に示した渦電流センサーの応用を示す図で
ある。
ある。
【図６】図１に示した渦電流センサーの応用を示す図で
ある。
ある。
【図７】図４−６に示したセンサーの出力信号の簡単信
号処理後のグラフである。
号処理後のグラフである。
１０ センサー １２ コア １４ 遮蔽部材 ２０、２２、２４ Ｅ字型の脚 ２０Ｃ、２２Ｃ、２４Ｃ コイル ２６ 導磁通路 ２８ 端子 ３０ａ、３０ｃ 電流源 ４２、４４、４６、４８ 磁力線 ５０ 信号検出器 ５２ 端面 ５４ 中心軸 ６０ 遮蔽部材 ６２ 蓋 ６４ 先端面 ６６ 間隔部 ６８ 開口 ８０ 外部壁 ８２ 内部壁 ８４、８６ 出っ張り部 １００ タービンブレード １０４ ハウジング壁 １０５ 内部表面 １０６ 磁力線透過層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ.
Claims (10)
- 【請求項１】 第１および第２コイル中に流れる電流に
応答して第１磁場と第２磁場を生成する第１コイルおよ
び第２コイルと、 第３コイルの断面を通る可変の磁場に応答して信号電圧
を生成する第３コイルと、を有する渦電流センサーにお
いて、 前記第１磁場と第２磁場が結合して第３磁場を形成し、 前記第３磁場は、センサーの端部から伸びるセンサー用
磁場を構成する第１部分と、前記第３コイルの断面を通
る第２部分とを有し、 前記センサー用磁場を通る導電体により生成された磁場
外乱は、前記第３コイルにより検知されることを特徴と
する渦電流センサー。 - 【請求項２】 前記磁場を規定するために、全ての前記
コイルが導磁体に搭載されることを特徴とする請求項１
のセンサー。 - 【請求項３】 導電性材料製の遮蔽部材を有し、前記セ
ンサー用磁場を前記センサーから放出させるための前記
センサーの前記端部を除いて、前記導磁体及び前記コイ
ルは、ほぼ完全に前記遮蔽部材によって包囲されること
を特徴とする請求項２のセンサー。 - 【請求項４】 前記導磁体は、Ｅ字型となり、平行で一
定の距離離れた３本の脚を有し、前記３本の脚は、共同
の導磁通路につながり、前記脚の１本（中央脚）は、他
の２本の前記脚（外部脚）の間に配置され、前記第１コ
イルと第２コイルは、前記外部脚に搭載され、前記第３
コイルは前記中央脚に搭載されることを特徴とする請求
項２のセンサー。 - 【請求項５】 導電性材料製の遮蔽部材を有し、前記遮
蔽部材は、前記脚の前記導磁通路の反対側の表面端を除
いて、前記脚及び脚間の空間及び前記導磁通路をほぼ完
全に包囲することを特徴とする請求項４のセンサー。 - 【請求項６】 共同の導磁通路につながる３本の脚を含
むＥ字型となる部材と、 内部空間を包囲した外部壁を形成する導電性材料製のハ
ウジングと、 前記内部空間につながり、一定の距離離れた３つの貫通
開口の壁の部分を除いて、前記内部空間を完全に包囲し
て、磁場の遮蔽を実現するような連続的な物体である外
部壁と、からなる渦電流センサーにおいて、 前記ハウジングの外部壁から、前記センサー表面を露出
させるために、前記各貫通開口は、ハウジング内に配置
される渦電流センサーの表面部分の形状と一致すること
を特徴とする渦電流センサー用ハウジング。 - 【請求項７】 前記壁は、２つの離れた間隔部を有して
前記３つの貫通開口を規定し、前記各間隔部は、前記内
部空間内に配置されて前記内部空間をＥ字型の空間に仕
切りし、このＥ字型の空間は、前記ハウジング内に配置
される渦電流センサーの形状と一致することを特徴とす
る請求項６のハウジング。 - 【請求項８】 一定の距離離れた位置で、導磁部材に搭
載される第１電気コイル、および、第２電気コイル、お
よび第３電気コイルからなる渦電流センサーにおいて、 前記第１磁場と第２磁場を形成するために、前記第１コ
イルと第２コイルに電流を流し、前記第１磁場と第２磁
場がセンサー用磁場を形成し、前記センサー用磁場は、
前記センサーの一端から放出する部分と、前記第３コイ
ルの断面を通る部分との２つの部分からなることを特徴
とする渦電流センサーの操作方法。 - 【請求項９】 ＡＣ電流を前記第１コイルと第２コイル
に流すことを特徴とする請求項１のセンサーの操作方
法。 - 【請求項１０】 前記コイルに流された電流は、等強度
で、反対の極性となる第１磁場と第２磁場を形成し、前
記第２部分の磁場は、完全に零となるようその振幅及び
方向が決定されることを特徴とする請求項１のセンサー
の操作方法。
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