JPS5942645Y2 - 静電容量型粗度計の測定子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は金属表面の表面粗さを測定する静電容量型粗度
計の測定子に関するものである。

金属表面の粗さを測定するには触針式の粗度計が多用さ
れているが、従来の高精度触針式粗度計は測定工数を多
ぐ要し、製造工程に組入れる計測には向かない。

一方、静電容量式粗度計は測定面の形状に大きく影響さ
れ精度良く測定できない。

筐た、静電容量式粗度計では、測定子の電極部が被測定
物の表面に対して傾斜した場合には大きな誤差を生じる
。

本考案は上記欠点を改善するためのもので、金属表面の
表面粗度を測定する静電容量型粗度計の測定子において
、測定子本体内に絶縁材料からなる電極部保護リングを
設け、該電極部保護リングには電極部保護リングの上下
運動によって作動する測定回路のスイッチング機構を内
蔵し、前記電極部保護リングの内径部には表面粗度測定
用の電極部を収容し、該電極部の上部には該電極部と前
記測定子本体との間に前記電極部と前記電極部保護リン
グとの隙間を可動範囲として前記電極部の傾斜に対応し
て動作する自在継手からなるフローティング機構を設け
、前記測定子本体内の前記フローティング機構設置位置
の上部には増巾器を内蔵し、さらに前記電極部の下部に
は弾性体からなる電極基板を設け、該電極基板には電極
材料を切り離された複数の電極小片として取り付け、該
電極小片の下面には絶縁性薄膜を被覆して測定面を形成
し、該測定面の前記フローティング機構からの長さを前
記電極部保護リングが上昇した時に前記電極部保護リン
グの最下部よりも下側に位置する長さにし、しかも前記
電極小片と前記増巾器との間を前記スイッチング機構を
介して結線したことを特徴とする静電容量型粗度計の測
定子を提供するものである。

以下、本考案の一実施例につき図により説明する。

上記静電容量型粗度計の測定子により、電極部、電極部
保護リング、フローティング機構、スイッチング機構、
および増巾器を測定子本体内に収容したコンパクトな静
電容量型粗度計の測定子が実現でき、電極部にフローテ
ィング機構や切り離された複数の電極小片からなる電極
を採用したことによって測定面形状の影響を最小に押え
、静電容量型粗度計の高精度と安定性を確保できる。

さらに、電極部保護リングによって電極部を保護し、そ
の電極部保護リングに内蔵したスイッチング機構によっ
て測定時のみ通電する省エネルギ型の測定子ができ、し
かも測定子を被測定物に押し付けるだけで精度良く表面
粗さを測定できるワンタッチ測定可能な簡易粗度計が得
られるようになる。

第１図および第２図に本考案の静電容量型粗度計の測定
子を示す。

測定子の外面を形成する上部ケース１、下部ケース２、
および上蓋３により一端が閉じている円筒をなし、上蓋
３は信号ケーブル４を貫通させて測定結果を測定子の外
部へ伝送させられるようにしている。

電極部５は長目の柄の上端に球面９を持たせているスタ
ンプ状の形をしており、その電極部５の周囲を取巻く円
筒状の保護リング６が電極部下端の測定面を保護する。

保護リング上端部はコイルスプリング７の取付座を形成
し、該コイルスプリング７により下方に押圧されている
。

保護リング６は測定子を下に押付けると上方に移動して
測定面を表面に表わし、測定可能な状態にする。

保護リング６が上下動する際、保護リング６に組込筐れ
たタッチスイッチ８が作動し、測定面が表面に出た時に
は電源がＯＮ状態になる。

電極部５の上端に設けられた球面９は電極位置決め部１
０により被着されて自在継手を形成し、被測定面が傾斜
している場合に、電極部５と保護リング６との間におけ
る隙間を可動範囲として、第１図中の２点鎖線で示すよ
うに、被測定面の傾きに対応して電極部５の測定面を被
測定面に沿わせるように傾斜させることができるように
する。

電極部５と保護リング６との相対位置は電極位置決め部
１０に設けられた調整ネジ１１により微調整される。

電極位置決め部１０の上部には増巾器１２が内蔵され、
測定電流を伝送電流に増巾する。

増巾器１２の端子は伝送ケーブル４に接続され、信号を
測定子の外部へ伝送する。

スタンプ状の形をした電極部５の下部には耐油、性弾性
体１３が電極基板として貼着され、その耐油性弾性体１
３の下面に電極１４が格子状に切離された複数の小片と
して取付けられ、さらに、その電極１４の下面が絶縁性
の薄膜１５により被覆された測定面を構成している。

上記のように構成された静電容量型粗度計の測定子を用
いた場合の測定方法について第１図、第３図、第４図、
および第５図を用いて説明する。

第３図イ９口のように測定子を被測定物１６の表面に押
付けると、保護リング６がコイルスプリング７を押し縮
めて下部ケース２内に収納される。

この時、電源用タッチスイッチ８の接点が閉じ、増巾器
１２用の電源がＯＮとなる。

さらに測定子を押付けると電極部５が被測定物１６の被
測定面と接触し、引続き押付けると電極部５の耐油性弾
性体１３が押し縮められる。

下部ケース２の下面が被測定面に接触すると耐油性弾性
体１３の圧縮が比重る。

このようにして電極部５の電極１４釦よび絶縁性薄膜１
５が被測定面に密着される。

上記一連の動作において、電極部５は球面９と電極位置
決め部１０からなるフローティング機構によって支持さ
れており、第３図口で示すように、被測定物１６の被測
定面が傾斜している場合、その傾斜に応じて電極部５が
傾き、電極部５の測定面を被測定物１６の被測定面に沿
わせ、被測定物１６に対する測定子の当接角度や被測定
面の形状による測定誤差を回避する。

オた電極部５は格子状に分割した小電極１４を複数個用
い、従来では第４図のように被測定面のうねりＵの影響
を受けていたものを、第５図のようにうねり成分を除い
た表面粗さＲのみを測定するようにしている。

電極１４の表面は厚さが一定の絶縁性薄膜１５で被われ
ており、被測定面と電極１４との間が−定の間隔に保た
れ、第５図斜線部で示される空間Ｓを持つコンデンサが
形成される。

このコンデンサの静電容量と被測定物１６の表面粗さと
の関係は、粗さが大きい程、静電容量が小さいという単
調減少の関係を有する。

従って上記の静電容量を測定することによって間接的に
表面粗さを知ることができる（第６図参照）。

以上のように本考案の測定子を用いると、ワンタッチ測
定が可能で、測定工数が削減できる。

体式電極により電極の取換えが容易となる。

保護リングにより電極部が保護され測定面の耐久性が向
上する。

測定面形状および測定子の傾きによる測定誤差が回避で
きる。

自動電源スィッチを内蔵したことにより省エネルギ化で
きる。

さらに、塗装の膜厚など他分野にも応用可能である等多
くの効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による測定子の縦断面図、第２図は本考
案による測定子の底面図、第３図イは本考案による測定
子を用いて測定する場合の概略図、第３図口は本考案に
よる測定子を用いて傾斜した面を測定する場合を説明す
る部分断面説明図、第４図は従来の静電容量型粗度計の
測定子を用いた場合の測定部拡大図、第５図は本考案の
測定子を用いた場合の測定部拡大図、第６図は静電容量
と表面粗さとの関係図。 ５・・・電極部、６・・・保護リング、８・・・タッチ
スイッチ、９・・・球面、１０・・・電極位置決め部、
１２・・・増巾器、１３・・・耐油性弾性体、１４・・
・電極、１５・・・絶縁性薄膜。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 金属表面の表面粗度を測定する静電容量型粗度計の測定
   子において、測定子本体内に絶縁材料からなる電極部保
   護リングを設け、該電極部保護リングには電極部保護リ
   ングの上下運動によって作動する測定回路のスイッチン
   グ機構を内蔵し、前記電極部保護リングの内径部には表
   面粗度測定用の電極部を収容し、該電極部の上部には該
   電極部と前記測定子本体との間に前記電極部と前記電極
   部保護リングとの隙間を可動範囲として前記電極部の傾
   斜に対応して動作する自在継手からなるフローティング
   機構を設け、前記測定子本体内の前記フローティング機
   構設置位置の上部には増巾器を内蔵し、さらに前記電極
   部の下部には弾性体からなる電極基板を設け、該電極基
   板には電極材料を切り離された複数の電極小片として取
   り付け、該電極小片の下面には絶縁性薄膜を被覆して測
   定面を形成し、該ＩＢ面の前記フローティング機構から
   の長さを前記電極部保護リングが上昇した時に前記電極
   部保護リングの最下部よりも下側に位置する長さにし、
   しかも前記電極小片と前記増巾器との間を前記スイッチ
   ング機構を介して結線したことを特徴とする静電容量型
   粗度計の測定子。