JPS633202A - 厚み計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明はプラスチック等の電気の絶紗物で構成された板
材の厚みをそのｔ１科の誘電率を利用して測定する厚み
計に関するものである。

＜ａ＞従来の技術 従来は大きな板等のようにノギス等でその厚みを計れな
いものの厚みを計るのには、その材料の音速を利用して
超音波で計測していた。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 超音波のエコーで計測する従来の厚み計はＦＲＰ（ガラ
ス繊維強化プラスチック）のように材質が均等でなく、
且つ内部に空気の泡が混在しているような材料の場合は
エコーが板材の中間部から反射されるために正確な厚み
が分からないということがあった。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は従来の厚み計の欠点を除くため、特にＦＲＰ等
の厚みを計るのに適するように、材料のもつ誘電体とし
ての材質を利用して厚みを計るようにしたもので、高周
波を発する電極を計ろうとする板材にあてて、その電極
の電気容量の変化を周波数変化として検出し、これらか
ら板材の厚みを算出するようにしたものである。

（ネ）　作用 この特徴により′、材料の不均一性や、空気泡の有無等
に影響されずに材料の厚みを算出てきる。

（へ）　実施例 以下図面について詳細に説明する。

第１図及び第２図は本発明の実施例を示す外観図と内部
の回路を示すブロック図である。

第１図において、１は外筺、２は電源スィッチ、３は零
点調整スイッチ、４は誘電率設定スイッチ、５は厚み表
示器、６は測定用電極である。測定用電極は二つ対向し
て外筐１に取り付けられており、−方は外筐１に接地さ
れ、他極は絶縁物て外筐から絶縁されて発振器に接続さ
れている。

第２図において、７は発振器で電極６をその共振回路蓄
電器の一部として数ＭＨｚ近辺で発振している。８はカ
ウンター、９は零点調整スイッチ３と連動して動くゲー
ト、ｌＯはメモリー、１１は計算器である。

第３図は本発明の厚み計を用いてプラスチックの板１２
の厚みを計っている様子を示す。

第３図に示すように測定用電極６の相対する平面部を被
測定物に密着させる。そうすると−般に被測定物のプラ
スチックは誘電率が空気より大であるから、相対する電
極６０間の電気容量は板１２の影響を受けて増大する。

従って、第２図の発振器の周波数は低下する。この周波
数の低下の量は板１２の厚みと誘電率で定まる。種々の
厚みのＦＲＰ板を用いて実験した結果を第４図に示す。

第４図に示したように厚みと周波数の変動は直線的な関
係にはないが、予めこの関係を実験によって求めておい
て、その結果に基づいて周波数の変化から厚みを算出す
ることができる。この周波数変化と厚みの関係は板１２
の誘電率によっても変化する。−船釣なプラスチック材
料は、誘電率が３．０〜６．０位の間にある。厚みの測
定にあたっては、まず誘電率をスイッチ４によって計算
器１１に入力する・ついて電極６の周辺に誘電体や大き
な接地物等のない状態にしておいて零点調節スイッチ３
を操作する。そうするとゲート９が開いて零点の時の発
振器７の周波数即ち基準周波数がカウンター８からメモ
リーｌＯに記憶される。その後伊１定用電極６を被測定
物に密着させると発振器７０周波数が変動する。その周
波数と前にメモリーｌＯに記ｔぎした基準周波数を計算
器１１にいれて、予めスイッチ４から入力されている誘
電率の情報とで計算器１１は坂１２の厚みを計算する。

このときの計算式は第４図のような実験を繰り返して実
験式を導き出し計算器に予め入力しておく。

このようにして算出された板厚は計算器１１の出力とし
て表示器５に表示されろ。

第２図の発振器７は測定用電極６の容量変化に従って周
波数を変化させるために、ＬＣ発厖器、あろいはＲＣ発
振器が用いられろ。このような発振器の長時間に亘る周
波数の安定度は１０＜りいであるので、測定物による周
波数の変化１０−３程度のものをはかるのには安定性が
不足する。そのために測定直前に零点調整スイッチ３に
よって、発振器７の周波数をメモリーＩＯに記憶し、そ
れを基準に厚みを測定する。このようにするとＬＣ発振
器でも短時間安定度は１０−’程度になるので十分な測
定精度を期待できろ。

第５図は本発明の更に一つの実施例を示す。１３はスイ
ッチ、１４は蓄電器である。第５図の実施例は、第２図
の実施例にスイッチ１３と蓄電器１４を追加したもので
あって、その目的は測定用電極６を被測定物に密着させ
た状態でも零点調整ができろようにしたものである。

第２図のものは前述したように、測定用電極６の周辺近
くに導電性の物体等がない状態で零点調整が可能であっ
て、被測定物に電極６を密着させた状態では零点調整は
不可能であったが、第５図のものはその不便を解消した
もので、スイッチ１３て測定用電極６と、ｉｌｌｌｌ徴
用電極６０周辺電性物体のない状態での電極６の電気容
量と等価な固定蓄電器目とを交互に切り換え、零点調整
スイッチ３を動作させ、スイッチ１３で測定用電極６を
切り離したときの周波数を、ゲート９を通してメモリー
ＩＱに取り込むようにする。このようすると測定用Ｍ、
極６が板１２に密着している時の電気容量の影響のない
基準周波数をメモリー１０に取り込むことができる。こ
のようにすると電極６が被測定物に密着したときの電気
容量と、電極６が周辺に何もないときの電気容量（所謂
零点）の二つの電気容量における周波数をスイッチ１３
の切換て極く短時間のうちに比較できる。そのためにＬ
Ｃ発振器の見掛けの安定度は第２図のものより更に向上
する。またスイッチ１３を電気回路で測定中に自動的に
数回動作させて測定し、その測定値を平均して表示器５
に表示することにより精度は更に向上させ得る。尚、蓄
電器１４は必ずしも必要ではなく、測定用電極６をスイ
ッチ１３て発振器から切り離した時は測定用電極６の電
気容量がなくなった分だけ周波数が上昇するがその周波
数を予め測定しておいてその周波数と、測定用電極６の
零点におけろ発振器７の基準周波数との着を計算器１１
の計算時に修正することにより、補正用の蓄電器１４を
省略することができる。この場合はスイッチ１３は切換
スイッチではなく、単極のオン・オフスイッチでよいこ
とは勿論である。

（ト）発明の効果 本発明はプラスチック、陶器、ガラス等の誘電体の大き
な板状のものを、−方の面から電極を押しつけるだけで
その厚みを知ることができて大変便利である。又本発明
は超音波を使用しないで電波によって計る方法なので、
超音波厚み計と異なり材料中に小さな気泡が含まれてい
ても、それによる乱反射で測定不能になることもなく、
２枚以上の張り合わせ材料でも、張り合わせ部分での超
音波の反射の影響も受けないで厚みを正確に測定できる
。更にスイッチで零点調整することにより、簡単なＬＣ
またはＲＣ発振器を用いて高精度の測定ができる。特に
、ＦＲＰ材料のように音速の異なる材料の混合物の板材
ても、従来の超音波厚み計にような乱反射による誤差も
なくその厚みを正確に測定できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す外観図、第２図はその回
路を示すブロック図、第３図は本発明の使用状態を示す
図、第４図は実験結果である周波数と厚みの関係を示す
図、第５図は本発明池の実施例を示すブロック図である
。 １・・・・・・外筐、４・・・・・・誘電率設定スイッ
チ、５・・・・・・表示器、６・・・・・・測定用電極
、７・・・・・・発振器、ｌＯ・・・・・・メモリー、
１１・・・・・・計算器、１２・・・・・・被測定物、
１３・・・・・・スイッチ。 特許出願人　　国際技術開発株式会社 代表者　　中内俊作 才ノ／！ｉ ｌ・・・・・外、筐 ２　・・・・　電源スィッチ ３・・・−零点調整スイッチ ４・・・・・・　誘電率設定スイッチ ５・・・・表示器 ６　・・・　測定用電う

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘電体材料の板材を被測定物とする厚み計におい
   て、接地された電極と発振器に接続された電極から成る
   測定用電極と、該測定用電極を共振回路の容量の一部と
   する発振器と、零点の時の該発振器の基準周波数を記憶
   するメモリーと、被測定物の誘電率を計算器に入力する
   誘電率設定スイッチと、該誘電率設定スイッチから入力
   される被測定物の誘電率と、該メモリーに記憶された基
   準周波数と、被測定物に該測定用電極を密着させたとき
   の周波数とから、板の厚みを計算する計算器と、該計算
   器の板の厚みを示す出力を表示する表示器を備えたこと
   を特徴とする厚み計。
2. （２）前記測定用電極と前記発振器を零点調整のための
   スイッチを介して接続した特許請求の範囲第１項記載の
   厚み計。