JPS5836963Y2 - 渦電流式厚さ計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はメッキ厚さを測るに好適な渦電流式厚さ計に係
るものである。

従来、非磁性体であるインコネルやステンレス上にメッ
キされた同じく非磁性体である銀やアルミニウムのメッ
キ厚さを非破壊的に検査する場合、非磁性金属上の非磁
性金属メッキであること、電気型導度に著しい差がない
ことなどの理由から磁抵抗式の適用がむずかしく、過電
流式厚さ計が広く用いられていた。

しかして従来の過電流式は第１図に示す如く■形コアａ
、及び■形コアｂのコイルが用いられ、これらコイルに
より素材０７上のメッキ０６の厚さを計る場合、材料の
透磁率、固有抵抗にて周波数による磁界の浸透深さが決
定され、これを目安に検出コイルの有効感度が決定され
るが、コイルの形状や大きさ、励磁入力の大きさによっ
て有効感度が変化するため、その適度な条件が必要とな
る。

一般的に高い励磁周波数を印加すると実効感度が低下し
て計測が困難となり、又低い励磁周波数を印加するとメ
ッキ下地である母材の影響をうけるためまた困難となり
、これら第１図に示す従来コイルではせいぜい５〜３０
μｍ程度のメッキ厚さしか計測できなかった。

従って、出来る限り低い周波数で母材の影響をうけるこ
となく有効な感度で計測できて従来以上の計測範囲を得
るためには、磁力線の浸透度を有効にメッキ層のみに適
合させることのできるコイル形状を選定する必要がある
。

本考案は叙上に鑑みて提案されたもので、漏洩磁束を発
生する空隙部を被測定面と平行に切断してなるトロイダ
ル形コアからなる２光の検出コイルのうち、一方の検出
コイルの空隙部に被測定材と同種金属の参照材を密着固
定し、他の一方の検出コイルの空隙部を被測定材に接触
可能とし、前記両検出コイルの出力をブリッジ回路に結
線し同ブリッジ回路の差動出力を位相検波式フィルタ増
巾器を介して直流電圧計に接続してなることを特徴とす
る過電流式厚さ計を提供する。

本考案過電流式厚さ計によれば従来計測できなかった厚
さ範囲が高精度で測定でき、かつ非破壊的に検査できな
かった部材の厚さ計測も可能となって工数低減できる等
の利点がある。

まず本考案過電流式厚さ計の検出コイルは、第２図に示
すように、漏洩磁束を発生する空隙部２を被測定面と平
行に切断してなるトロイダル形コイ１にコイル３を巻い
て構成される。

しかして一般にこのトロイダル形検出コイルの磁束は主
にコア空隙部２間に流れ分布する。

そして漏洩する磁束４はメッキ層６に分布するが、本考
案においては該空隙部２を被測定面と平行に切断してい
るためこの場合磁界浸透度による有効磁束はこの検出コ
イル形状でメッキ層６にほぼ分布されてしまう形となる
。

第１図に示す■形コイル、−形コイルがどうしても母材
内部まで磁束を浸透させてしまうことから高い励磁周波
数による表層分布′をはがったのに対し、このトロイダ
ル形検出コイルは比較的低い周波数でも表層のメッキ層
に有効に分布する。

漏洩磁束４はコア空隙２によって規制されるものであり
メッキ層６に流れる過電流変化５によって厚み変化とし
て計測されるが、検出感度的には低周波数、磁界分布に
よる変化率の関係により第１図の従来コイルよりも感度
的には良くなる。

次にかかる検出コイルを用いた厚さ計を第３図について
説明する。

１０．１０’はインコネル６９０材の母材１０ ａ 、
１０ ａ’に銀メッキ１０ ｂ 、１０ ｂ’を施した
平板測定材、及び円筒測定材でこれらはそれぞれ後述の
実験に供したものであり、以下の説明は平板測定材１０
について行う。

２個の第２図示の検出コイルと同じ検出コイル１１．１
２がプラスチックケース１４中に納められて一方の検出
コイル１１が測定材１０に対向し、他方の検出コイル１
２はメッキと同種の参照材１３に対向する。

検出コイル１１．１２の出力信号はブリッジボックス１
５に差動で導かれ、次いで位相検波式フィルタ増巾器１
７．１８により位相解析が行われたのち、測定出力１９
．２０が出る。

このとき励磁周波数はシグナルジェネレータ１６からソ
ース信号としてブリッジボックス１５へ、参照信号とし
て位相検波式フィルタ増巾器１７．１８へそれぞれ供給
されている。

しかして出力１９をディジタルポルＩ・メータ２１に入
力すると直接メッキ厚さ成分の信号を見ることができ、
出力１９と出力２０とをＸ−Ｙレコーダ２２に入力すれ
ばメッキ厚さ成分と位相成分信号を見ることができる。

ここにこの装置を用い上記平板測定材１０゜および円筒
測定材１０′を測定した実施例を述べる。

各測定材の厚さ寸法を平板測定材１０の母材１０ａ・・
・・・・１．６ｍｍ、メッキ１０ ｂ・・・・・・３０
〜３００μｍ、円筒測定材１０’の母材１０’ａ・・・
・・・１．３ｍｍ、メッキ１０′ｂ・・・・・・１００
〜２００μｍとし、メッキ厚さを測った結果を図表で示
すと、第４図は平板測定材１０について２５ ＫＨ２，
５０ＫＨ２の励磁周波数による測定値をテ゛イジタルボ
ルトメータ２１で示したもの、第５図は平板測定材１０
、円筒測定材１０′について２５ＫＨ２，５０ＫＨ２の
励磁周波数による測定値をＸＹレコーダ２２で示したも
のであり、これら実験から従来装置ではせいぜい５〜３
０μｍであった計測範囲を大巾に広げることができ、か
つ高精度に測定で゛きることが明らかで゛ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の過電流式厚さ計の検出コイルの概略図、
第２図は本考案過電流式厚さ計の検出コイルの一実施例
の概略図、第３図は本考案厚さ計の一実施例の概略図、
第４図および第５図は第３図示厚さ計を用いた実験にお
ける測定結果を示す図表である。 １・・・・・・トロイダル形コア、２・・・・・・コア
空隙、３・・・・・・コイル、４・・・・・・漏洩磁束
、１０．１０’・・・・・・測定材、１１゜１２・・・
・・・検出コイル、１３・・・・・・参照材、１５・・
・・・・ブリッジボックス、１６・・・・・・シグナル
ジェネレータ、１７゜１８・・・・・・位相検波式フィ
ルタ増巾器、１９．２０・・・・・・測定出力、２１・
・・・・・テ゛イジタルボルトメータ、２２・・・・・
・ＸＹレコーダ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 漏洩磁束を発生する空隙部を被測定面と平行に切断して
   なるトロイダル形コアからなる２個の検出コイルのうち
   、一方の検出コイルの空隙部に被測定材と同種金属の参
   照材を密着固定し、他の一方の検出コイルの空隙部を被
   測定材に接触可能とし、前記両検出コイルの出力をブリ
   ッジ回路に結線し同ブリッジ回路の差動出力を位相検波
   式フィルタ増巾器を介して直流電圧計に接続してなるこ
   とを特徴とする渦電流式厚さ計。