JPWO2018020601A1

JPWO2018020601A1 - 膜厚計の測定治具

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Publication number: JPWO2018020601A1
Application number: JP2017501334A
Authority: JP
Inventors: 勝久真壁
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
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Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2018-08-02
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Abstract

棒状の磁心５２０と磁心５２０に巻回されたコイル５２１，５２２とを有し、磁心５２０の先端を測定対象物２に接近させた際の磁束の変化に基づき膜厚を測定する膜厚計５のプローブ５２に装着して用いる測定治具１を提供する。測定治具１は、プローブ５２が固定されるスライド部材１１と、プローブ５２が固定されたスライド部材１１を、磁心５２０の軸方向にスライドさせるように支持するガイド部材１２とを含む。ガイド部材１２は、磁心５２０の測定対象物２に接近させる側に、磁心５２０の軸に対して直角な平坦面を有する。以上の構成からなる測定治具１を用いることで、膜厚計５を用いた膜厚の測定における作業効率を向上するとともに測定精度を確保することができる。

Description

この発明は、膜厚計の測定治具に関する。

特許文献１には、金属、ガラス、プラスチック等の素材の厚さの測定および材料表面上の表面処理被膜の厚さの測定に用いる厚み測定器のプローブについて記載されている。プローブは、円筒形本体内に同軸で配置された探触子を、該探触子の周囲から該円筒形本体に延びるバネ部材で円周方向にほぼ一様な力で弾性支持し、探触子と円筒形の本体との間に弾性体で探触子を懸架することにより探触子を被測定面に対して一定の圧力でかつ垂直に係合させる。

特許文献２には、撚り線を構成している強磁性体からなる複数の素線のそれぞれを被覆している非磁性膜の厚さを電磁膜厚計を利用して計測する際に用いられる治具について記載されている。治具は、撚り線を挟持する挟持部と、電磁膜厚計のプローブが挿入される挿入口を有し、この挿入口から挿入されたプローブの検出部を素線の表面に正対させた状態を保持したまま表面に向けて案内し、検出部を表面あるいは非磁性膜に垂直に当接させる案内部とを備える。

特開平１０−２８１７５１号公報特開２００８−５１７３４号公報

特許文献１，２に記載されているように、膜厚計（電磁式（電磁誘導式）膜厚計、渦電流式膜厚計）は、十分な測定精度を得るために、図２２に示すように、測定時にプローブ５２を測定対象物２の表面に対して垂直に（プローブの中心軸が測定対象物２の表面に対して垂直になるように）押し当てる必要がある。そのため、例えば、実験室系等においては、測定治具等（例えば、株式会社ケツト科学研究所の膜厚計用スタンド（ＬＷ−９９０）等）を用いて測定精度の確保を図っている。

ところで、例えば、電力会社においては、電力設備の点検に際し、膜厚計を用いて電力設備の表面に施されているめっき膜厚の測定を行っているが、鉄塔の塔上や狭隘な場所等においては、プローブ５２を測定対象物２の表面に対して垂直に押し当てることが必ずしも容易でなく、測定精度の確保が困難な場合がある。

上記特許文献２には、測定精度を向上させる目的で構成された治具について記載されている。しかし上記治具は、撚り線を挟持する挟持部を有して対象となる測定物が撚り線である場合に特化したものである。また上記治具は、案内部の内側面にプローブを密着させて挿入することにより検出部を測定対象物の表面に垂直に当接させる構成であるため、適用可能なプローブの種類は限定される。

本発明は、こうした課題を解決すべくなされたものであり、膜厚計を用いた膜厚の測定における作業効率を向上するとともに測定精度を確保することが可能な、膜厚計の測定治具を提供することを目的としている。

上記目的を達成するための本発明のうちの一つは、棒状の磁心と前記磁心に巻回されたコイルとを有し、前記磁心の端部を測定対象物に接近させた際に前記コイルを貫く磁束の変化に基づき膜厚を測定する膜厚計のプローブに装着して用いる測定治具であって、前記プローブが固定されるスライド部材と、前記プローブが固定された前記スライド部材を、前記磁心の軸方向にスライドさせるように支持するガイド部材と、を含み、前記ガイド部材は、前記磁心の測定対象物に接近させる側に、前記磁心の軸に対して直角な平坦面を有する。

本発明によれば、ガイド部材の平坦面を、測定対象物の表面に面的に接触させつつスライド部材をガイド部材に沿ってスライドさせることで、プローブの磁心の軸を測定対象物の表面に対して直角に維持した状態で、磁心の端部を測定対象物に接近させることができる。そのため、ユーザは簡単な操作で精度よく膜厚を測定することができる。また本発明の測定治具は、プローブをスライド部材を介してガイド部材に支持する構成であるので、プローブの形態に合わせてスライド部材を用意することで、様々な形態のプローブに広く適用することができる。

本発明の他の一つは、上記測定治具であって、前記ガイド部材は筒状体であり、前記平坦面は前記ガイド部材の前記筒状体の端面を構成し、前記スライド部材は、前記ガイド部材の前記筒状体の内部空間に密着してスライド可能な外形を有する。

このように、ガイド部材を筒体状とすることで、ユーザは、測定作業時にガイド部材を手でホールドし易く、スライド部材を容易かつ確実にスライドさせることができ、測定時の作業性も確保される。

本発明の他の一つは、上記測定治具であって、前記スライド部材は、前記プローブを、前記プローブの前記磁心の軸方向が前記スライド部材がスライドする方向に一致するように固定する構造を有する。

このようにスライド部材は、プローブを、プローブの磁心の軸方向とスライド部材がスライドする方向に一致するように固定する構造を有するので、ユーザは、プローブをスライド部材に取り付けるだけで、プローブの磁心の軸方向とスライド部材がスライドする方向とを容易に一致させることができる。

本発明の他の一つは、上記測定治具であって、前記スライド部材は、前記スライド部材を測定対象物の方向にスライドさせた際、前記プローブの外周に突出している凸部に当接して前記プローブを前記測定対象物の方向に移動させるように作用する構造を有する。

本発明によれば、スライド部材を測定対象物の方向にスライドさせた際、プローブを容易かつ確実に測定対象物に接近させることができる。

本発明の他の一つは、上記測定治具であって、前記スライド部材は、前記スライド部材を測定対象物から離れる方向にスライドさせた際、前記プローブの外周に突出している凸部に当接して前記プローブを前記測定対象物から離れる方向に移動させるように作用する構造を有する、

本発明によれば、スライド部材を測定対象物から離れる方向にスライドさせた際、プローブを容易かつ確実に測定対象物から離間させることができる。

本発明の他の一つは、上記測定治具であって、前記平坦面は、前記磁心の軸方向に沿って前記スライド部材を前記測定対象物の方向にスライドさせた際、前記プローブの端部を貫通させる貫通孔を有する。

本発明によれば、プローブが、例えば、膜厚の測定に際して当該プローブの先端を測定対象物に接触させる必要がある場合に対応することができる。

本発明の他の一つは、上記測定治具であって、前記プローブは、前記先端部が前記測定対象物に接触又は押圧されることにより膜厚を測定するタイミングを示す信号を生成する機構を有する。

本発明の他の一つは、上記測定治具であって、前記膜厚計は、電磁誘導式膜厚計又は渦電流式膜厚計である。

本発明の他の一つは、上記測定治具であって、前記ガイド部材は、角筒状又は円筒状である。

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、膜厚計を用いた膜厚の測定における作業効率を向上するとともに測定精度を確保することができる。

膜厚計の測定原理を説明する図である。膜厚計５の外観を示す図である。膜厚計５の本体装置５１の構成を示す図（ブロック図）である。本体装置５１が備える機能及び本体装置５１が記憶するデータを示す図である。校正データ５３１（本例では校正曲線）の一例である。プローブ５２の側面図である。プローブ５２の断面図（図６ＡのＸ−Ｘ’線で切断した断面図）である。プローブ５２の先端を測定対象物２に押し当てている様子を示す図である。スライド部材１１の構成を示す斜視図である。ガイド部材１２の構成を示す斜視図である。スライド部材１１にプローブ５２を取り付けた状態を示す斜視図である。プローブ５２を取り付けたスライド部材１１をガイド部材１２に挿入している様子を示す図である。スライド部材１１にガイド部材１２を取り付けた状態を示す図である。測定対象物２の表面とガイド部材１２の端面１１２ｂの外表面を面的に接触させる様子を示す図である。測定対象物２の表面とガイド部材１２の端面１１２ｂの外表面を面的に接触させる様子を示す図である。スライド部材１１の他の構成を示す斜視図である。ガイド部材１２の他の構成を示す斜視図である。スライド部材１１にガイド部材１２を取り付けた状態を示す斜視図である。測定治具１の更に他の構成を示す斜視図である。プローブ５２の他の構成を示す図（側面図）である。図１８に示したプローブ５２の先端を測定対象物２の表面に押し当てている様子を示す図である。図１８に示したプローブ５２を図８に示したスライド部材１１に取り付けた状態を示す斜視図である。図２０に示したスライド部材１１を−ｙ方向から眺めた図である。測定対象物２の表面に対してプローブ５２の先端を垂直になるように（プローブ５２の中心軸が測定対象物２の表面に対して垂直になるように）押し当てている様子を示す図である。

以下、発明を実施するための形態について詳細に説明する。尚、以下の説明において、同一又は類似する構成について同一の符号を付して説明を省略することがある。

まず本発明の測定治具が適用される膜厚計の原理並びに構成について説明する。以下では電磁誘導式の膜厚計を例として説明するが、本発明の測定治具は、測定対象物（素地、被膜）との間の電磁的な相互作用を利用して膜厚を測定するタイプの膜厚計、例えば、渦電流式膜厚計（渦電流振幅感応式膜厚計）、渦電流位相式膜厚計（渦電流位相変位感応式膜厚計）等に広く適用することができる。

＜膜厚計の測定原理＞
まず図１とともに電磁誘導式膜厚計の測定原理について説明する。膜厚計は、例えば、素地２１の表面に被膜２２が施された測定対象物２の膜厚の測定に用いられる。ここで素地２１は、例えば、鉄、鋼、フェライト系ステンレス等の磁性体であり、被膜２２は、例えば、メッキ（亜鉛メッキ等）、ペイント、樹脂膜等の非磁性被膜である。

同図に示すように、膜厚計のプローブ５２は、鉄等の強磁性体からなる棒状の磁心５２０に一次コイル３１及び二次コイル３２を同軸に巻回した構造を呈する。一次コイル３１に交流電流を流しつつプローブ５２（磁心５２０）の端部（磁心５２０の二次コイル３２側の端部）を測定対象物２の表面に接近させると、プローブ５２（磁心５２０）の端部と測定対象物２との間の距離に応じて二次コイル３２を貫く磁束４の数が変化し、二次コイル３２に誘起される電圧Ｖが変化する。この電圧変化ΔＶを、例えば、電流変化ΔＩとして取得し、取得した電流変化ΔＩを予め作成しておいた校正データ（測定値と膜厚値との換算データ）と対照することで、被膜２２の厚さ、即ち膜厚を求めることができる。

＜膜厚計＞
図２に電磁誘導式膜厚計（以下、膜厚計５と称する。）の外観を示している。膜厚計５は携帯型であり、ユーザが現場に持ち込んで使用することができる。同図に示すように、膜厚計５は、本体装置５１、プローブ５２、及びケーブル５３（コード）を備える。プローブ５２は、ケーブル５３（コード）を介して本体装置５１と電気的に接続される。

本体装置５１は、膜厚の測定に際してユーザが操作入力や測定結果の確認等を行うためのユーザインタフェースを備える。ケーブル５３は、例えば、本体装置５１からプローブ５２の一次コイル３１に交流電流を供給するための配線、二次コイル３２を流れる電流（又は二次コイル３２に誘起される電圧）の計測値を含んだ信号（以下、計測信号と称する。）を本体装置５１に伝えるための配線、上記計測値を取得するタイミングを示す信号（以下、トリガ信号と称する。）を伝えるための配線等を含む。

図３に本体装置５１の構成を示している。同図に示すように、本体装置５１は、プロセッサ５１１、記憶装置５１２、電源回路５１３、入力装置５１４、出力装置５１５、及びＡ／Ｄコンバータ５１６を備える。

プロセッサ５１１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）を用いて構成されている。記憶装置５１２は、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile RAM）等を用いて構成されている。

電源回路５１３は、バッテリ（一次電池、二次電池）、ＤＣ／ＤＣコンバータ、ＤＣ／ＡＣインバータ等を含み、本体装置５１やプローブ５２を動作させるのに必要な電力（一次コイル３１に供給する交流電力を含む。）を生成する。

入力装置５１４は、ユーザから情報の入力を受け付けるユーザインタフェースであり、キーパッド、タッチパネル等である。出力装置５１５は、ユーザに情報を提供するユーザインタフェースであり、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、印字装置、音声出力装置等である。

Ａ／Ｄコンバータ５１６は、プローブ５２からアナログ値として入力される信号をデジタル値に変換する。

図４に本体装置５１が備える機能及び本体装置５１が記憶するデータを示している。同図に示すように、本体装置５１は、校正処理部５２１、測定処理部５２２、膜厚算出部５２３、及び結果出力部５２４の各機能を備える。これらの機能は、本体装置５１のプロセッサ５１１が、記憶装置５１２に格納されているプログラムを読み出して実行することにより、もしくは、本体装置５１が備えるハードウェアにより実現される。同図に示すように、本体装置５１は、校正データ５３１や測定値５３２を記憶する。

上記機能のうち、校正処理部５２１は、例えば、同質の素地２１に異なる厚さ（≧０）で被膜２２を施したいくつかの標準板について膜厚を測定することにより得られる、二次コイル３２の電流変化ΔＩ（又は電圧変化ΔＶ）と膜厚との関係に基づき、校正データ５３１（校正曲線）を生成する。

測定処理部５２２は、プローブ５２から入力される計測信号に基づき二次コイル３２の電流変化ΔＩ（又は電圧変化ΔＶ）を求め、求めた値を測定値５３２として記憶する。

図５に校正データ５３１（校正曲線）の一例を示す。同図において、縦軸は測定値５３２（電流変化ΔＩ）であり、横軸は膜厚である。尚、校正データ５３１は、測定対象物２の材質（素地２１や被膜２２の材質）に応じて異なるので、校正データ５３１は測定対象物２の異なる材質ごとに用意される。

図４に戻り、膜厚算出部５２３は、測定値５３２を校正データ５３１と対照することにより測定対象物２の膜厚を求める。尚、膜厚算出部５２３は、例えば、複数回の測定を実施することにより取得される複数の測定値５３２の平均値を求め、求めた平均値に対応する膜厚を校正データ５３１から取得する。結果出力部５２４は、膜厚算出部５２３によって求められた膜厚を出力装置５１５に出力する。

尚、校正処理部５２１、測定処理部５２２、膜厚算出部５２３、及び結果出力部５２４は、以上の機能に加えて、入力装置５１４を介して本体装置５１に対する設定や指示をユーザから随時受け付ける機能、出力装置５１５を介してユーザに情報を随時提供する機能を有する。

図６Ａにプローブ５２の側面図を、図６Ｂにプローブ５２の断面図（図６ＡのＸ−Ｘ’線における断面図）を、夫々示す。

図６Ａ又は図６Ｂに示すように、プローブ５２の外観は略円筒状である。プローブ５２は、その表面の少なくとも一部にローレット加工が施され、プローブ５２の先端から長手方向に沿って所定長さの部分を構成するプローブ本体６１と、プローブ本体６１のケーブル５３側に設けられるキャップ６２（図６Ｂを参照）、及びキャップ６２及びケーブル５３の端部を保護する、樹脂等の素材からなるキャップカバー６３とを有する。プローブ本体６１の外周には、プローブ本体６１と同心の円環状の凸部６１７が形成されている。

図６Ｂに示すように、プローブ本体６１は、略円筒状の外筒体６１１と、外筒体６１１の内部に外筒体６１１と同軸（プローブ５２の中心軸Ｃと同軸）に収容される略円筒状の内筒体６１２とを有する。プローブ本体６１（内筒体６１２）の先端付近には、内筒体６１２と同軸に配置された筒状のコイルボビン６１３が収容されている。コイルボビン６１３の、プローブ本体６１の先端寄りの位置には、二次コイル３２が巻回される第２ボビン６１３２が設けられている。コイルボビン６１３の、第２ボビン６１３２よりもケーブル５３寄りの位置には、一次コイル３１が巻回される第１ボビン６１３１が設けられている。尚、同図では一次コイル３１及び二次コイル３２は省略している。

コイルボビン６１３の中心部分には、コイルボビン６１３の中心軸（プローブ５２の中心軸Ｃと同軸）に沿って、所定径を有する通し孔６１３５が形成されている。この通し孔６１３５には、鉄等の強磁性体からなる棒状（円柱状等）の磁心５２０が、その中心軸がプローブ５２の中心軸Ｃと同軸に挿入されている。

内筒体６１２のコイルボビン６１３よりもケーブル５３寄りの位置には、ケーブル５３の配線６３１の端部が接続されるコネクタ６１５が設けられている。一次コイル３１及び二次コイル３２とケーブル５３の配線６３１とは、コネクタ６１５を介して電気的に接続されている。

内筒体６１２と外筒体６１１との間にはスプリング機構６４が設けられている。内筒体６１２は、このスプリング機構６４によってプローブ５２の先端方向に付勢されている。これにより、内筒体６１２の端面及び磁心５２０の先端は、外筒体６１１の端面６１１１から中心軸Ｃに沿って若干（例えば数ｍｍ程度）突出した状態に保持される。

内筒体６１２のキャップ６２側には、スイッチ６５（電気接点）が設けられている。スイッチ６５は、スプリング機構６４の付勢力に逆らって内筒体６１２が外筒体６１１に押し込まれることによりその接点状態（オン又はオフ）が反転するように構成されている。スイッチ６５は前述したトリガ信号を生成する。スイッチ６５は、ケーブル５３の配線６３１を介して本体装置５１と電気的に接続されている。尚、スイッチ６５と同等の機能を、例えば、圧電素子等の他の種類の素子を用いて実現することもできる。

図７にプローブ５２の先端（プローブ５２から突出する磁心５２０の先端）を測定対象物２の表面に押し当てている様子を示す。同図に示す如く、プローブ５２の先端（内筒体６１２の端面）をスプリング機構６４の付勢力に抗して測定対象物２の表面に押し当てるとスイッチ６５の接点状態が反転し、トリガ信号が生成されて本体装置５１に入力される。本体装置５１はトリガ信号が入力されたタイミングでプローブ５２から二次コイル３２の電流値を取り込む。

＜測定治具の構成＞
続いて、膜厚計５のプローブ５２に装着して用いる測定治具１について説明する。測定治具１は、図８に示すスライド部材１１と、図９に示すガイド部材１２とを含む。スライド部材１１にはプローブ５２が固定される。ガイド部材１２は、プローブ５２が固定されたスライド部材１１が、プローブ５２の中心軸Ｃ（磁心５２０の中心軸）の方向にスライド（摺動）可能に支持する。スライド部材１１及びガイド部材１２は、例えば、硬質の樹脂や金属等を素材として構成される。尚、外部から内部の様子を視認し易くするため、スライド部材１１やガイド部材１２を例えば透明の素材で構成してもよい。

図８にスライド部材１１の構成（斜視図）を示している。スライド部材１１の全体は略直方体状を呈する。同図に示すように、上記直方体の４つの側面１１１ａ〜１１１ｄのうちの一つ（側面）は開口面１１１ａになっている。また上記直方体の２つの端面１１２ａ，１１２ｂの夫々には、上記開口面１１１ａ側に、プローブ５２の外径が丁度収容される程度の形態（形状、大きさ）の切り欠き１１２１ａ，１１２１ｂが形成されている。２つの切り欠き１１２１ａ，１１２１ｂは、ユーザがプローブ５２をこれらにしっかりと嵌め込むことにより、プローブ５２の中心軸Ｃ（磁心５２０の中心軸）がスライド部材１１の長手方向と平行になるように、即ち、中心軸Ｃが端面１１２ｂの平坦な外表面（−ｚ側の表面）と垂直（直角）になるように形成されている。このためユーザは、プローブ５２を２つの切り欠き１１２１ａ，１１２１ｂに嵌め込むことで、容易にプローブ５２の中心軸Ｃ（磁心５２０の中心軸）が端面１１２ｂの外表面（−ｚ側の表面）と垂直（直角）になるようにすることができる。尚、同図においては、切り欠き１１２１ａ，１１２１ｂはいずれも半円（奥側）と矩形（手前側）とを組み合わせた形状としているが、切り欠き１１２１ａ，１１２１ｂの態様はこれに限られない。

図９にガイド部材１２の構成（斜視図）を示している。ガイド部材１２の全体は略直方体状を呈する。同図に示すように、上記直方体の４つの側面１２１ａ〜１２１ｄによって構成される筒体の内部空間は、スライド部材１１の外形が丁度収まる形態（形状、大きさ）になっている。このため、スライド部材１１は、その３つの側面１１１ｂ〜１１１ｄの外周面をガイド部材１２の内周面に密着させながらガイド部材１２に対してスライドさせることができる。

同図に示すように、上記直方体の２つの端面１２２ａ，１２２ｂのうちの一つ（端面１２２ａ）は開口面１２２ａになっている。また上記直方体の他方の端面１２２ｂには、プローブ５２の外径が丁度収容される程度の形態（形状、大きさ）の貫通孔１２２１が形成されている。そしてこの端面１２２ｂの外表面（−ｚ側の表面）は平坦面になっており、当該平坦面は上記直方体の長手方向に対して垂直（直角）になっている。

図１０にスライド部材１１にプローブ５２を取り付けた状態を示す。同図に示すように、前述したように、プローブ５２は、スライド部材１１の２つの端面１１２ａ，１１２ｂの夫々に設けられている切り欠き１１２１ａ，１１２１ｂに嵌め込むことによりスライド部材１１に取り付けられる。

プローブ５２は、例えば、プローブ５２の一方の切り欠き１１２１ａの付近の周囲にスライド部材１１に固定された帯状の部材１１５（例えば、ゴム、針金、結束バンド等）で締め付けることによりスライド部材１１に固定される。尚、プローブ５２をスライド部材１１に固定する方法は必ずしもこの方法に限られない。例えば、プローブ５２は他の嵌合形態やネジ止め等によってスライド部材１１に固定してもよい。

プローブ５２は、他方の切り欠き１１２１ｂの周辺において、プローブ５２の外周に突出している凸部６１７がスライド部材１１の端面１１２ｂの外表面と接触するように、即ち、スライド部材１１が凸部６１７の上（凸部６１７のケーブル５３側の面上）に載置されるように、スライド部材１１に取り付けられる。このため、ユーザが、プローブ５２を測定対象物２の方向に近づけようとしてスライド部材１１を測定対象物２の方向にスライドさせた際、プローブ５２に確実に力を作用させることができ、プローブ５２を容易かつ確実に測定対象物２に接近させることができる。

前述したように、ガイド部材１２の他方の端面１２２ｂの外表面（−ｚ側の表面）は平坦面になっており、上記平坦面は、ガイド部材１２の上記直方体の長手方向に対して垂直（直角）の関係になっている。そのため、プローブ５２をスライド部材１１に固定した状態において、プローブ５２の中心軸Ｃとガイド部材１２の端面１２２ｂの外表面とは垂直（直角）の関係になる。

＜膜厚の測定方法＞
続いて、以上の構成からなる測定治具１を用いて、膜厚計５により測定対象物２の膜厚を測定する手順について説明する。

図１１に示すように、ユーザは、まずプローブ５２を固定したスライド部材１１をガイド部材１２の開口面１２２ａからガイド部材１２の内部に挿入し、スライド部材１１にガイド部材１２を取り付ける。尚、前述したように、ガイド部材１２の内部空間は、スライド部材１１が丁度収まる形態（形状、大きさ）になっているので、ユーザは、スライド部材１１の側面をガイド部材１２に沿ってスライドさせるだけで、スライド部材１１にガイド部材１２を容易に取り付けることができる。

図１２にスライド部材１１にガイド部材１２を取り付けた（挿入した）状態を示す。この状態において、ガイド部材１２の貫通孔１２２１はプローブ５２の中心軸Ｃ（磁心５２０の中心軸）上に位置している。また貫通孔１２２１の径はプローブ５２の径よりも大きい。そのため、ユーザは、スライド部材１１をガイド部材１２の端面１２２ｂの方向にスライドさせることで、プローブ５２の先端を端面１２２ｂの外表面（平坦面）から−ｚ側に突出させることができる。

続いて、図１３Ａに示すように、ユーザは、測定対象物２の表面とガイド部材１２の端面１２２ｂの外表面（平坦面）とを面的に接触させる。前述したように、プローブ５２の中心軸Ｃ（磁心５２０の中心軸）と、ガイド部材１２の端面１２２ｂの外表面（平坦面）とは垂直（直角）の関係になっているので、ユーザは、測定対象物２の表面とガイド部材１２の端面１２２ｂの外表面（平坦面）とを面的に接触させることで、測定対象物２の表面とプローブ５２の中心軸Ｃ（磁心５２０の中心軸）とを、容易に垂直(直角）の関係にすることができる。

続いて、図１３Ｂに示すように、ユーザは、測定対象物２の表面とガイド部材１２の端面１２２ｂの外表面（平坦面）とを面的に接触させた状態を維持しつつ、スライド部材１１を測定対象物２の方向にスライドさせてプローブ５２の先端を測定対象物２の表面の方向に押し込む。これによりプローブ５２の内筒体６１２は、スプリング機構６４の付勢力に抗して外筒体６１１に押し込まれ、その結果、スイッチ６５の接点状態が反転してトリガ信号が本体装置５１に入力される。

尚、同じ測定対象物２の表面について連続して繰り返し測定を行うような場合（例えば、複数の測定値の平均値を求める場合）、ユーザは、一方の手でガイド部材１２を測定対象物２の表面に押し当てたまま他方の手でスライド部材１１を上方にスライドさせてプローブ５２の先端を測定対象物２の表面から１０ｍｍ程度引き上げ、再び前述した手順を行うことにより測定を繰り返す。

以上に説明したように、本実施形態の測定治具１によれば、ユーザは、ガイド部材１２の外表面（平坦面）を測定対象物２の表面に面的に接触させつつスライド部材１１をガイド部材１２に沿ってスライドさせることで、プローブ５２の中心軸Ｃ（磁心５２０の中心軸）を測定対象物２の表面に対して垂直（直角）の関係に維持しつつ磁心５２０の先端を測定対象物２に接近させることができる。そのため、ユーザは簡単な操作で容易かつ高精度で測定対象物２の表面の膜厚を測定することができる。

また測定治具１は、プローブ５２がスライド部材１１を介してガイド部材１２に支持される構成になっているため、プローブ５２の形態に合わせたスライド部材１１を用意することで様々な形態のプローブ５２に広く適用することができる。

またガイド部材１２が筒状になっているため、ユーザは、測定時にガイド部材１２を手で容易にホールドすることができ、本実施形態の測定治具１は作業性にも優れる。

またスライド部材１１は、プローブ５２を、プローブ５２の磁心５２０の中心軸の方向とスライド部材１１がスライドする方向に一致するように固定する構造になっているので、ユーザはプローブ５２をスライド部材１１に取り付けるだけで、プローブ５２の磁心５２０の中心軸の方向とスライド部材１１がスライドする方向とを容易に一致させることができる。

＜測定治具の他の例＞
以上、測定治具１の一例を示したが、他にも様々な構成が考えられる。例えば、測定治具１の他の構成として、スライド部材１１を図１４に示すような構成とし、またガイド部材１２を図１５に示すような構成としてもよい。図１４に示すように、スライド部材１１は円筒状の筒体１４１を備える。筒体１４１の上端面１４２ａ（＋ｚ側の端面）には、筒体１４１の中心軸と同軸に円環状（低背筒状）のグリップ部１４２１ａが形成されている。また筒体１４１の下端面１４２ｂ（−ｚ側の端面）には、筒体１４１の中心軸と同軸に円形の開口部１４２１ｂが形成されている。

グリップ部１４２１ａ及び開口部１４２１ｂの内周側は、いずれもプローブ５２の外径が丁度収容される程度の形態（形状、大きさ）になっている。グリップ部１４２１ａ及び開口部１４２１ｂは、ユーザがプローブ５２をこれらに嵌め込むことにより、プローブ５２の中心軸Ｃ（磁心５２０の中心軸）がスライド部材１１の長手方向と平行になるように形成されている。

同図に示すように、筒体１４１は、蝶番機構１４５を介して、当該筒体１４１の中心軸を含む平面で２つ割りすることにより開閉可能な構造になっている。ユーザは、筒体１４１にプローブ５２を取り付ける際、まず筒体１４１を開いて筒体１４１の内部空間にプローブ５２をセットし、その後、筒体１４１を閉じる。

図１５に示すように、ガイド部材１５は、円筒状の筒体１５１と、筒体１５１の下端面１５２ｂ（−ｚ側の端面）に面的に接合された略正方形状の底板１５３とを有する。底板１５３の面積は筒体１５１の下端面１５２ｂの面積よりも大きく、底板１５３の周縁部分は下端面１５２ｂの周囲から鍔状に延出している。筒体１５１の上端面１５２ａ（＋ｚ側の端面）は開口面１５２ａになっている。また筒体１５１の下端面１５２ｂ（−ｚ側の端面）及び底板１５３には、筒体１５１の中心軸と同軸に、下端面１５２ｂ及び底板１５３の双方を貫通する円形の開口部１５２１が形成されている。ガイド部材１２の底板１５３の外表面（−ｚ側の面）は平坦面になっており、当該平坦面は、上記直方体の長手方向に対して垂直（直角）になっている。

筒体１５１の内部空間は、図１４に示したスライド部材１１の外形が丁度収まる形態（形状、大きさ）になっている。そのため、図１４に示したスライド部材１１は、その外周面を図１５に示すガイド部材１２の内周面に密着させながらガイド部材１２に対してスライドさせることができる。

図１６にスライド部材１１をガイド部材１２の筒体１５１の内部空間に挿入した状態を示す。この状態でガイド部材１２の開口部１５２１はプローブ５２の中心軸Ｃ（磁心５２０の中心軸）上に位置しており、スライド部材１１をガイド部材１２の底板１５３の方向にスライドさせることで、プローブ５２の先端を底板１５３の外表面（平坦面）から−ｚ方向に突出させることができる。

プローブ５２は、プローブ５２の外周に突出している凸部６１７が、スライド部材１１の下端面１４２ｂの外表面と接触するように、即ち、スライド部材１１が凸部６１７の上（ケーブル５３側の面）に載置されるように、スライド部材１１に取り付けられる。この構成により、ユーザは、スライド部材１１を測定対象物２の方向に容易かつ確実にスライドさせてプローブ５２を測定対象物２に接近させることができる。

ユーザは、ガイド部材１２の底板１５３の外表面（平坦面）を測定対象物２の表面に面的に接触させつつ、スライド部材１１をガイド部材１２に沿ってスライドさせることで、プローブ５２の中心軸Ｃ（磁心５２０の中心軸）を測定対象物２の表面に対して垂直（直角）の関係に維持しつつ磁心５２０の先端を測定対象物２に接近させることができる。また測定治具１を以上のような略円筒状の構成とすることで、測定治具１のグリップ性が高まり（力を入れやすくなり）、ユーザは測定時に測定治具１を確実に把持することができる。

図１７に測定治具１の更に他の一例を示す。同図に示すように、この測定治具１は、略円筒状のスライド部材１１と、略馬蹄形状の台座部１７４を有するガイド部材１２とを備える。

ガイド部材１２は、台座部１７４から上方に延出する半アーチ状のアーム部１７５を介して支持される筒状孔部１７６を有する。筒状孔部１７６の内部空間はスライド部材１１の外形が丁度挿入可能な形態（形状、大きさ）（本例では円筒状）になっている。そのため、スライド部材１１は、その外周面を図１５に示すガイド部材１２の内周面に密着させながらガイド部材１２に対してスライドさせることができる。尚、スライド部材１１の外周面と筒状孔部１７６の内周面との間の摩擦力が適切に調節されているため、作業中にスライド部材１１からガイド部材１２が外れてしまうようなことはない。

スライド部材１１の内部空間は、プローブ５２の外径が丁度収容される程度の形態（形状、大きさ）になっている。スライド部材１１は、スライド部材１１の中心軸を含む平面で２つ割りして開閉可能な構造になっている。スライド部材１１にプローブ５２を取り付ける際、ユーザは、まずスライド部材１１を開き、スライド部材１１の内部にプローブ５２をセットする。続いて、ユーザは、スライド部材１１を閉じ、ネジ穴１７１に挿入されたネジを締め付ける。これによりプローブ５２はスライド１１の内部空間に挟持される。尚、スライド部材１１の内部空間は、これにユーザがプローブ５２を挟持させることにより、プローブ５２の中心軸Ｃ（磁心５２０の中心軸）がスライド部材１１の長手方向（スライド部材１１の中心軸）と平行になるように形成されている。

台座部１７４の２つの脚部１７４１ａ，１７４１ｂはいずれも平板状であり、いずれも底面（−ｚ側の面）側は平坦面になっている。そして上記平坦面は、いずれもガイド部材１２の筒状孔部１７６の内部空間の中心軸に対して垂直（直角）になっている。２の脚部１７４１ａ，１７４１ｂは略平行に延出し、両者の間隔は、両者の間にプローブ５２を通すことができるようにプローブ５２の端面の径よりも大きく設定されている。

プローブ５２は、プローブ５２の外周に突出している凸部６１７が、スライド部材１１の下端面１４２ｂの外表面と接触するように、即ち、スライド部材１１が凸部６１７の上（ケーブル５３側の面）に載置されるように、スライド部材１１に取り付けられる。

プローブ５２を取り付けたスライド部材１１をガイド部材１２の筒状孔部１７６の内部空間に挿入した状態において、プローブ５２の中心軸Ｃ（磁心５２０の中心軸）は、ガイド部材１２の台座部１７４の２つの脚部１７４１ａ，１７４１ｂの間を通る。そのため、ユーザは、スライド部材１１をガイド部材１２に沿って下方（−ｚ方向）にスライドさせることで、プローブ５２の先端を台座部１７４よりも下方（−ｚ方向）に突出させることができる。

ユーザは、ガイド部材１２の脚部１７４１ａ，１７４１ｂの底面（平坦面）を測定対象物２の表面に面的に接触させつつスライド部材１１をガイド部材１２に沿ってスライドさせることで、プローブ５２の中心軸Ｃ（磁心５２０の中心軸）を測定対象物２の表面に対して垂直（直角）の関係に維持しつつ磁心５２０の先端を測定対象物２に接近させることができる。この測定治具１を用いることで、ユーザはスライド部材１１の状態（とくにスライド部材１１の先端の状態）を容易に視認することができ、測定作業を効率よく進めることができる。

＜プローブの他の構成＞
図１８にプローブ５２の他の構成を示している。同図に示すように、このプローブ５２は、外筒体６１１に複数の同心円環状の凸部６１７を有している。これら複数の凸部６１７のうち、最下部の凸部６１７ａについては他の凸部６１７ｂに比べてその外径がやや大きくなっている。

図１８において、符号Ａで示すラインは外筒体６１１の端面（即ち外筒体６１１と内筒体６１２の境界）になっており、当該ラインよりも上（＋ｚ側）の部分では内筒体６１２の表面が露出している。また同図において、外筒体６１１の下端面から長さｄで突出する部分は外筒体６１１の内側において内筒体６１２に連続している。

図１９は、図１８に示したプローブ５２の先端を測定対象物２の表面に押し当てている様子を示す図である。同図に示すように、プローブ５２の先端（磁心５２０の先端）を測定対象物２の表面に押し当てることにより、プローブ５２の先端（内筒体６１２の先端）が外筒体６１１の内部に引っ込み、同図においてＡ−Ａ’で示す間隙（長さはｄ）が形成される。

図２０及び図２１は、図１８に示したプローブ５２を図８に示したスライド部材１１に取り付けた状態を示す図であり、図２０はその斜視図、図２１は図２０に示したスライド部材１１を−ｙ方向から眺めた図である。

これらの図に示すように、プローブ５２は、切り欠き１１２１ｂの周辺において、プローブ５２の外周に突出している凸部６１７ａがスライド部材１１の端面１１２ｂの外表面と接触するように、即ち、スライド部材１１が凸部６１７ａの上（ケーブル５３側の面）に載置されるようにスライド部材１１に取り付けられる。このため、ユーザが、プローブ５２を測定対象物２の方向に近づけようとしてスライド部材１１を測定対象物２の方向にスライドさせた際、プローブ５２に確実に力を作用させることができ、プローブ５２を容易かつ確実に測定対象物２に接近させることができる。

またこれらの図に示すように、切り欠き１１２１ｂの周辺において、プローブ５２の外周に突出している凸部６１７ｂのうち最下部の凸部６１７ｂがスライド部材１１の端面１１２ｂの内表面と接触するように、即ち、当該凸部６１７ｂがスライド部材１１の上（端面１１２ｂのケーブル５３側の面の上）に載置されるようにスライド部材１１に取り付けられる。このため、ユーザが、プローブ５２を測定対象物２から引き離そうとしてスライド部材１１を測定対象物２から離れる方向にスライドさせた際、プローブ５２に確実に力を作用させることができ、プローブ５２を容易かつ確実に測定対象物２から引き離すことができる。

以上、発明を実施するための形態について説明したが、以上の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

１測定治具、１１スライド部材、１１１ａ〜１１１ｄ側面、１１２ａ，１１２ｂ端面、１１２１ａ，１１２１ｂ切り欠き、１２ガイド部材、１２２ａ，１２２ｂ端面、１２２１貫通孔、１１５帯状の部材、２測定対象物、２１素地、２２被膜、３１一次コイル、３２二次コイル、５膜厚計、５１本体装置、５２０磁心、５２１校正処理部、５２２測定処理部、５２３膜厚算出部、５２４結果出力部、５３１校正データ、５２プローブ、Ｃ中心軸、６１プローブ本体、６１１外筒体、６１１１端面、６１２内筒体、６１３コイルボビン、６１３１第１ボビン、６１３２第２ボビン、６２キャップ、６３キャップカバー、６３１配線、６１５コネクタ、６４スプリング機構、６５スイッチ、５３ケーブル

本発明の他の一つは、上記測定治具であって、前記スライド部材は、前記スライド部材を測定対象物から離れる方向にスライドさせた際、前記プローブの外周に突出している凸部に当接して前記プローブを前記測定対象物から離れる方向に移動させるように作用する構造を有する。

本発明の他の一つは、上記測定治具であって、前記プローブは、当該プローブの先端部が前記測定対象物に接触又は押圧されることにより膜厚を測定するタイミングを示す信号を生成する機構を有する。

Claims

棒状の磁心と前記磁心に巻回されたコイルとを有し、前記磁心の端部を測定対象物に接近させた際に前記コイルを貫く磁束の変化に基づき膜厚を測定する膜厚計のプローブに装着して用いる測定治具であって、
前記プローブが固定されるスライド部材と、
前記プローブが固定された前記スライド部材を、前記磁心の軸方向にスライドさせるように支持するガイド部材と、
を含み、
前記ガイド部材は、前記磁心の測定対象物に接近させる側に、前記磁心の軸に対して直角な平坦面を有する、
膜厚計の測定治具。
請求項１に記載の膜厚計の測定治具であって、
前記ガイド部材は筒状体であり、
前記平坦面は前記ガイド部材の前記筒状体の端面を構成し、
前記スライド部材は、前記ガイド部材の前記筒状体の内部空間に密着してスライド可能な外形を有する、
膜厚計の測定治具。
請求項２に記載の膜厚計の測定治具であって、
前記スライド部材は、前記プローブを、前記プローブの前記磁心の軸方向が前記スライド部材がスライドする方向に一致するように固定する構造を有する、
膜厚計の測定治具。
請求項３に記載の膜厚計の測定治具であって、
前記スライド部材は、前記スライド部材を測定対象物の方向にスライドさせた際、前記プローブの外周に突出している凸部に当接して前記プローブを前記測定対象物の方向に移動させるように作用する構造を有する、
膜厚計の測定治具。
請求項３に記載の膜厚計の測定治具であって、
前記スライド部材は、前記スライド部材を測定対象物から離れる方向にスライドさせた際、前記プローブの外周に突出している凸部に当接して前記プローブを前記測定対象物から離れる方向に移動させるように作用する構造を有する、
膜厚計の測定治具。
請求項１に記載の膜厚計の測定治具であって、
前記平坦面は、前記磁心の軸方向に沿って前記スライド部材を前記測定対象物の方向にスライドさせた際、前記プローブの端部を貫通させる貫通孔を有する、
膜厚計の測定治具。
請求項６に記載の膜厚計の測定治具であって、
前記プローブは、前記先端部が前記測定対象物に接触又は押圧されることにより膜厚を測定するタイミングを示す信号を生成する機構を有する、
膜厚計の測定治具。
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の膜厚計の測定治具であって、
前記膜厚計は、電磁誘導式膜厚計又は渦電流式膜厚計である、
膜厚計の測定治具。
請求項２に記載の膜厚計の測定治具であって、
前記ガイド部材は、角筒状又は円筒状である、
膜厚計の測定治具。