SE515190C2 - Användning av en elektrisk spole som mäter materialparametrar medelst en induktiv virvelströmsmetod - Google Patents

Användning av en elektrisk spole som mäter materialparametrar medelst en induktiv virvelströmsmetod

Info

Publication number
SE515190C2
SE515190C2 SE9804080A SE9804080A SE515190C2 SE 515190 C2 SE515190 C2 SE 515190C2 SE 9804080 A SE9804080 A SE 9804080A SE 9804080 A SE9804080 A SE 9804080A SE 515190 C2 SE515190 C2 SE 515190C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
measuring
use according
coil
helical
helical part
Prior art date
Application number
SE9804080A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9804080L (sv
SE9804080D0 (sv
Inventor
Kurt-Aake Magnusson
Laust Pedersen
Original Assignee
Westinghouse Atom Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Atom Ab filed Critical Westinghouse Atom Ab
Priority to SE9804080A priority Critical patent/SE515190C2/sv
Publication of SE9804080D0 publication Critical patent/SE9804080D0/sv
Priority to PCT/SE1999/002212 priority patent/WO2000034734A1/en
Priority to DE69935610T priority patent/DE69935610T2/de
Priority to EP99963773A priority patent/EP1137907B1/en
Priority to ES99963773T priority patent/ES2160564T3/es
Priority to JP2000587145A priority patent/JP2002531853A/ja
Priority to DE1137907T priority patent/DE1137907T1/de
Publication of SE9804080L publication Critical patent/SE9804080L/sv
Publication of SE515190C2 publication Critical patent/SE515190C2/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/06Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
    • G01B7/10Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using magnetic means, e.g. by measuring change of reluctance
    • G01B7/105Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using magnetic means, e.g. by measuring change of reluctance for measuring thickness of coating
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/90Investigating 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
    • G01N27/9006Details, e.g. in the structure or functioning of sensors

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

515 190 ligtvis med hjälp av en spole. Detektionen av det av virvel- strömmarna skapade växelfältet sker också vanligtvis med hjälp av en spole. (och beskriver ett Den svenska publicerade patentansökningen nr 9602658~8 08/679,624, förfarande och en anordning för att bestämma tjockleken av motsvarande US Jourdain. et al) ett eller flera ovanpå varandra på ett substrat anordnade skikt. Också enligt denna skrift sker bestämningen med hjälp av en virvelströmsmätmetod.
De ovan. nämnda skrifterna. beskriver inte uppbyggnaden. av spolen eller spolarna j. detalj. Själva spolens uppbyggnad har nämligen vanligtvis inte ansetts speciellt avgörande för det erhållna mätresultatet. De i praktiken använda spolarna har normalt haft en skruvlinjeform. En sådan skruvlinjefor- mad spole kan antingen vara lindad i flera lager utanpå var- andra eller kan ocksá vara lindad i ett enda cylinderformat skikt.
SAMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en användning av en elektrisk mätkomponent som förbättrar mätresultatet vid en virvelströmsmätmetod. Ändamålet med uppfinningen uppnås med en användning enligt patentkrav 1. Uppfinningen avser således användning av mätkomponenten vid en metod av den typ som beskrivits i den ovannämnda svenska patentansökningen. Genom mätkomponentens form uppnås vid en sådan metod en mycket hög upplösning.
Den elektriska mätkomponenten är speciellt lämpad för mätning av tunna skikt. Mätning av sådana skikt kan innefatta exempelvis mätning av skikttjockleken. Sådana mätningar kräver hög upplösning. Om det dessutom förekommer 10 15 20 25 30 35 515 190 flera skikt på magnetiska egenskaper kan det vara svårt att särskilja skik- varandra med olika elektriska eller ten och därmed vara svårt att bestämma de individuella skik- tens egenskaper.
Enligt uppfinningen används således en elektrisk mätkompo- nent lämpad att användas vid mätning av parametrar hos mate- rial medelst en induktiv virvelströmsmetod, vilken mätkompo- nent innefattar en spole av ett elektriskt ledande material, vilken spole är utformad att innefatta åtminstone en första spiralformad del.
Matematiskt betraktat ligger en spiral i ett plan. En skruv- linje, å andra sidan, har utsträckning i tre dimensioner. I praktiken har givetvis en spiral en viss utsträckning även i en tredje dimension (eftersom spiralen. måste ha en 'viss tjocklek). Väsentligen kan dock en sådan spiral anses ligga i ett plan. Med spiralformad del i föreliggande ansökan me- nas således att spiralen är belägen väsentligen i ett plan.
Det bör dock påpekas att detta plan i själva verket kan vara något krökt. Planet är således inte ett plan i matematiskt hänseende. T ex kan det vara en fördel om den spiralformade delen är något krökt i sin utsträckning när mätobjektet har en motsvarande krökt yta. att Genom mätkomponenten innefattar en spole som är spiralformad uppnås en avsevärt bättre upplösning vid mätning av tunna skikt. Uppfinnarna har nämligen kommit fram till att en bättre upplösning uppnås när spolens höjd inte är för stor jämfört med tjocklekarna på skikten som skall mätas.
Enligt ett utförande av' uppfinningen. tangerax° den. nämnda första spiralformade delen utefter väsentligen hela sin längd en väsentligen plan gränsyta. En sådan gränsyta kan vara helt plan eller också, såsom påpekats ovan, något 10 15 20 25 30 35 515 190 krökt. En något krökt gränsyta kan således vara lämplig när mätobjektet har en motsvarande krökt ytteryta. Enligt detta utförande kan spolen anordnas mycket nära mätobjektet, vilket medför bättre mätnoggrannhet.
Enligt ett ytterligare utförande har spolen en diameter på mindre än 5 mm. En spole av denna dimension har fördelar vid mätning av mindre områden i ett mätobjekt. Det kan även vara en fördel att använda en sådan liten spole när t ex mätobjektet är något krökt. En sådan liten spole kan därvid ändå mätobjektet. Om mätobjektets krökningsradie är relativt stor kan nämligen en vara plan och anordnas nära sådan liten spole, även om den är plan, betraktas som liggande parallellt med mätobjektet.
Enligt ännu ett utförande har den första spiralformade delen en tjocklek av mellan 1 pm och 50 um. Genom att den spiralformade delen har en så begränsad utsträckning i sin del betraktas Denna tjockleksriktning kan denna ett tjockleksriktning förbättrar mätresultatet åtminstone vid som liggande väsentligen i plan. ringa utsträckning i mätning av tunna skikt.
Enligt ännu ett utförande har den första spiralformade delen minst 3 lindningsvarv. Företrädesvis har denna del minst 4 och högst 10 lindningsvarv. Ett sådant begränsat antal lindningsvarv gör att mätkomponenten kan göras liten, vilket har de fördelar som påpekats ovan. Det bör dock noteras att vid. vissa tillämpningar kan, det 'vara av intresse att ha många lindningsvarv för att alstra. ett elektromagnetiskt Det är därför tänkbart att del växelfält av önskad styrka. nämnda första spiralformade har många flera lindningsvarv än tio.
Enligt ett ytterligare utförande innefattar mätkomponenten ett elektriskt isolerande bärorgan, varvid nämnda första 10 15 20 25 30 35 515 190 5 spiralformade del är belägen på bärorganens ena sida. Ett sådant bärorgan bidrar till stabilitet. mätkomponentens, i synnerhet Det är också en fördel vid till- verkningen av spolen om den beläggs på ett sådant bäraror- spolens, gan. I och med att bärorganet kan utformas att ha en väl de- finierad plan yta kan spolen således anordnas väsentligen i ett plan.
Enligt ännu ett utförande innefattar spolen också en andra spiralformad del, varvid den andra spiralformade delen är belägen på nämnda bärorgans andra sida. Såsom nämnts ovan kan det i vissa sammanhang vara en fördel att spolens diameter är liten. För att ändå uppnå tillräckligt induktivt utbyte med mätobjektet kan det vara väsentligt att spolen innefattar ett tillräckligt antal lindningsvarv. Detta kan uppnås genom att spolen innefattar två spiralformade delar I och med att bärorganet kan göras tunt kan mätkomponentens utsträckning belägna på 'var sin sida om ett bärorgan" tvärs planen där de spiralformade delarna ligger begränsas.
Enligt ytterligare ett utförande är den andra spiralformade delen förskjuten relativt den första spiralformade delen så att det elektriskt ledande spiralformade delen inte är beläget mitt emot det elektriskt materialet hos den andra ledande materialet hos den första spiralformade delen. Genom en sådan ^utformning av de spiralformade delarna har det visat sig att en hög upplösning kan ernås.
Enligt ytterligare ett utförande är den första spiralformade delen elektriskt förbunden med den andra spiralformade delen. Med denna konstruktion utgör således de bägge spiralformade delarna tillsammans en spole. Det är dock ej att de elektriskt förbundna med varandra. Det är också tänkbart att nödvändigt för uppfinningen bägge delarna är de bägge spiralformade delarna parallellkopplas. 10 15 20 25 30 35 515 190 Ett ytterligare utförande är kännetecknat av kontaktavsnitt belägna på bärorganet och anslutna till den eller de på bärorganet belägna spiralformade delarna. Genom sådana ett enkelt mätkomponenten anslutas till en mätkrets eller till en krets kontaktavsnitt kan på sätt den Velektriska som genererar ett elektromagnetiskt växelfält.
Enligt ännu en utföringsform av användningen innefattar den eller de parametrar som bestäms genom mätmetoden tjockleken på åtminstone ett av skikten. Såsom beskrivits ovan har mät- komponenten speciella fördelar vid användning av sådan tjockleksbestämning av skikt.
Enligt innefattar ytterligare en eller de mätmetoden hydridinnehållet i substrat och/eller i något av speciellt fördelaktigt att utföringsform av användningen den parametrar som bestäms genom skikten. Det har visat sig använda en mätkomponent enligt föreliggande uppfinning för att bestämma hydridinnehåll i substrat.
Enligt ytterligare ett utförande innefattar mätobjektet ett konstruktionselement i en nukleär reaktor, varvid. nämnda substrat utgörs av själva materialet för konstruktionselementet, nämnda skikt utgörs av ett oxidskikt på konstruktionselementet och ett crud-skikt på oxidskiktet.
Det har visat sig speciellt fördelaktigt att tillämpa uppfinningen. vid. bestämning av' parametrar hos ett sådant substrat eller sådana skikt hos ett konstruktionselement för en nukleär reaktor.
Enligt ytterligare en utföringsform av användningen innefattar mätobjektet ett eller flera funktionella skikt på substratet, mätmetoden beskaffenheten av funktionella skikten beträffande exempelvis nötning eller korrosion kontrolleras. varvid genom åtminstone ett av den eller de Såsom redan beskrivits ovan kan virvelströmsmätmetoder med 10 15 20 25 30 35 515 190 7 fördel användas för att kontrollera fel i material.
Speciellt har det visat sig att en användning enligt uppfinningen är lämpad för att bestämma. grad av nötning eller korrosion när mätobjektet omfattar ett substrat med ett eller flera skikt därpå.
Enligt ännu ett utförande innefattar mätobjektet ett konstruktionselement i en nukleär reaktor, varvid nämnda substrat utgörs av själva materialet för kon- struktionselementet och nämnda ett eller flera funktionella skikt utgörs av ett eller flera skyddande skikt pà nämnda substrat. Det har således visat sig fungera mycket bra att använda mätkomponenten för att kontrollera beskaffenheten av sådana skyddande skikt på ett konstruktionselement i en nukleär reaktor. Konstruktionselementet kan exempelvis utgöras av kapslingsröret hos en bränslestav, av en spridare, som används bland annat till att hälla bränslestavarna på bestämda avstånd från varandra, eller av höljeröret, eller boxväggen, som omsluter en bränslepatron.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning skall nu förklaras med hjälp av så- som exempel beskrivna utföringsformer och med hänvisning till de bifogade ritningarna.
Fig 1 visar schematiskt en vy av en elektrisk mätkompo- nent som används i uppfinningen.
Fig 2 visar schematiskt en snittvy av den elektriska mätkomponent som visas i Fig 1.
Fig 3 visar en liknande snittvy som Fig 2 men av en an- nan utföringsform av mätkomponenten.
DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER En mätkomponent som används i uppfinningen beskrivs nu närmast med hjälp av den utföringsform som visas pà 10 15 20 25 30 35 515 190 figurerna 1 och 2. Fig 22 är en snittvy av det snitt som Fig 1. innefattar en spole av ett elektriskt ledande material, markerats med I i Den visade mätkomponenten varvid spolen är utformad att ralformad del 20. endast en spiralformad del 20. innefatta en första spi- I den visade utföringsformen har spolen Den spiralformade delen 20 utgör således i detta utföringsexempel hela spolen. Spolen är belägen på ett bärorgan 22. Detta bärorgan 22 benämns här nedan även substrat. Substratet 22 har en första sida 30 och en andra sida 32. Spolen är i detta fall således belägen på substratets 22 första sida 30. elektriskt ledande material.
Spolen år utformad av ett Detta material kan t ex vara koppar eller aluminium, men även andra elektriskt ledande material kan användas. Spolen, eller den första spiralfor- made delen 20, kan ha en tjocklek t som väljs efter omstän- digheterna. Ofta är det lämpligt att denna tjocklek t är mellan 1 pm och 100 pm. Speciellt har en tjocklek t på mel- lan 20 pm och 50 pm visat sig lämplig. En typisk sådan tjocklek t är omkring 35 pm.
Spolen enligt den schematiskt visade utföringsformen i Fig 1 har ungefär 3,5 lindningsvarv (med antalet lindningsvarv me- nas således i denna ansökan hur många varv spiralen löper runt sin centrala axel). Antalet lindningsvarv beror på an- vändningsområde. Vid vissa tillämpningar kan det vara lämp- ligt att ha ett större antal lindningsvarv, t ex 10-40 lind- ningsvarv. Ofta är det dock en fördel att göra spolen så li- ten som möjligt. Därvid kan det vara lämpligt att spolen har ca 4-10 lindningsvarv.
Det elektriskt ledande materialet som utgör spolen benämns härefter tråd. Trådens bredd a kan också variera beroende på spolens användningsområde och beroende på tillverkningsme- tod. Ett lämpligt värde för trädens bredd a kan vara t ex 30 pm - 100 pm. Speciellt lämpligt har det visat sig vara om tråden har en bredd a av omkring 70 pm. Även avståndet mel- 10 15 20 25 30 35 515 190 lan lindningsvarven hos tråden (vilket avstånd betecknas med b) beror på omständigheterna. Ett lämpligt sådant avstånd b kan vara ungefär lika med trådens bredd a, dvs det kan ofta vara lämpligt att detta avstånd b är omkring 70 pm. Spolens diameter d kan också väljas beroende på spolens använd- ningsområde. Det är ofta lämpligt att denna diameter d är mindre än 50 mm. För vissa tillämpningar, t ex vid mätning av kapslingsrör hos bränslestavar (som beskrivs nedan) har det visat sig lämpligt att spolens diameter d är mindre än 6 mm, och helst mindre än 4 mm.
Substratet 22 kan utgöras av allehanda lämpliga isolerande material. Ett sådant lämpligt material är polyimid. Tjock- leken c på substratet 22 kan variera mycket. I denna utfö- ringsform med endast en spiralformad del 20 belagd på sub- stratets 22 ena sida 30 är ofta tjockleken c på substratet 22 inte så viktig eftersom spolen kan anordnas nära mätob- jektet. Substratet 22 kan dock, tjocklek t av endast omkring 12 pm eller mindre. så är önskvärt, ha en Substratet 22 kan vara försett med genomgående öppningar 28 (S k vior). när Dessa öppningar 28 kan användas för att ansluta den spiral- formade delen 20 till kontaktavsnitt 24, 26 belägna på andra sidan 32 av substratet 22. Genom dessa kontaktavsnitt 24, 26 kan således spolen anslutas till exempelvis en anordning för generering av ett elektromagnetiskt växelfält eller till en detekteringsanordning för att avkänna t ex spänningen eller strömmen över spolen.
Enligt den nu beskrivna utföringsformen är den första spi- ralformade delen 20 (dvs i detta fall spolen) belägen vä- sentligen i ett plan. Detta kan uttryckas som att den första spiralformade delen 20 utefter väsentligen hela sin längd tangerar en väsentligen plan gränsyta. En sådan gränsyta kan t ex: utgöras av själva substratets 22 ena sida 30 eller också kan gränsytan anses utgöra ett plan som tangerar den sida av den spiralformade delen 20 som är belägen upptill i 10 15 20 25 30 35 515 190 10 Fig 2. Såsom påpekats ovan är en sådan gränsyta väsentligen plan. Men när spolen skall användas för mätning av ett krökt mätobjekt kan det vara en fördel om nämnda gränsyta har en krökning som motsvarar ett sådant mätobjekts krökning.
Utföringsformen enligt Fig 3 skiljer sig från utföringsfor- men enligt Fig 1 och 2 främst därigenom att den elektriska mätkomponenten förutom en första spiralformad del 20 också innefattar en andra spiralformad del 21. Denna utföringsform visas här endast i snittvy men de båda spiralformade delarna 20 och 21 har en form liknande de som visas i Fig 1. Varje spiralformad del 20, 21 kan exempelvis ha mellan 3 och 8 lindningsvarv. Enligt utföringsformen i Fig 3 är den andra spiralformade delen 21 belägen på bärorganets 22 andra sida 32. Den andra spiralformade delen 21 är förskjuten relativt den första spiralformade delen 20 så att de elektriskt le- dande lindningarna hos den andra spiralformade delen 21 är belägna på platser motsvarande mellanrummen mellan de elektriskt ledande lindningarna hos den första spiralformade delen 20. Den första 20 och den andra 21 spiralformade delen är enligt detta utföringsexempel elektriskt förbundna med varandra. Förbindelsen utgörs i detta fall av en s k via 28 genom substratet 22. De bägge spiralformade delarna 20 och 21 utgör således tillsammans en spole. Var och en av de spi- ralformade delarna 20 och 21 tangerar utefter väsentligen hela sin längd en väsentligen plan gränsyta på liknande sätt som utföringsformen enligt Fig 1 och 2. En generator för ett elektromagnetiskt växelfält eller en detektor kan lämpligen anslutas till spolen via kontaktavsnitt 34 och 36. De bägge spiralformade delarna 20 och 21 bör givetvis ha en sådan ut- formning och anslutas till varandra på sådant sätt att strömmen som flyter genom spolen gör att dessa bägge delar 20 och 21 samverkar vid bildningen av ett elektromagnetiskt fält. 10 15 20 25 30 35 515 190 ll Det bör noteras att de bägge spiralformade delarna 20 och 21 även kan vara separerade från varandra (dvs inte elektriskt förbundna med varandra). Enligt en sådan utföringsfonn bör således var och en av de spiralformade delarna 20 och 21 ha kontaktavsnitt för sammankoppling med en generator eller en detektor. Ett sådant kontaktavsnitt bör därmed lämpligen vara beläget i centrum av respektive spiralformade del och ett annat kontaktavsnitt bör vara beläget vid periferin. Vid en utföringsform där de bägge spiralformade delarna 20, 21 inte är elektriskt förbundna med varandra kan t ex den ena spiralformade delen 20 användas som sändarspole, och. den andra spiralformade delen 21 användas som detektorspole. Även fast inte visat på figurerna är det möjligt att den el- ler de spiralformade delarna 20 och 21 är täckta med ett skyddande elektriskt isolerande skikt av lämpligt material.
Den. elektriska. mätkomponenten. används vid.1nätning' med en sådan innefattar mätning av ett mätobjekt som är åtminstone delvis induktiv virvelströmsmätmetod. En användning elektriskt ledande och varvid mätmetoden innefattar följande Steg: positionering av den elektriska mätkomponenten nära mätob- jektet; påläggning av ett elektromagnetiskt växelfält över den elektriska mätkomponenten så att spolen skapar ett elektro- magnetiskt växelfält som åtminstone delvis penetrerar det material som ska bestämmas och däri skapar virvelströmmar, vilka i sin tur alstrar ett elektromagnetiskt fält, vilket återverkar på det pålagda elektromagnetiska fältet; mätning av den inverkan som det av virvelströmmarna alstrade fältet har på det pålagda fältet; varvid nämnda mätning görs genom att frekvensen hos det på- lagda växelfältet ställs in pà åtminstone två olika värden, och att nämnda inverkan mäts vid dessa frekvensvärden; och 10 15 20 25 30 35 515 190 12 varvid den eller de parametrar som ska bestämmas beräknas på grundval av genom sistnämnda mätning uppnådda data och upp- gifter om åtminstone vissa av materialets elektromagnetiska egenskaper. En sådan användning är speciellt lämpad för att bestämma tjockleken på ett eller flera skikt belägna på ett substrat. Principen för en sådan mätmetod är väl beskriven i den ovannämnda svenska patentansökningen. Det skall därför inte redogöras för denna mätmetod här.
Det har även visat sig att den elektriska mätkomponenten är lämplig för att bestämma hydridinnehållet i ett elektriskt ledande substrat som har ett eller flera skikt beläget på substratet.
Den elektriska mätkomponenten är speciellt lämpad för att användas för mätning av parametrar hos konstruktionselement i en nukleär reaktor. Det har speciellt visat sig att mätkomponenten kan användas för att bestämma beskaffenheten hos s k funktionella skikt på sådana konstruktionselement.
Sådana funktionella skikt kan vara mycket tunna, exempelvis endast någon eller några pm. Vid mätningar på tunna skikt är det fördelaktigt om spolen. har en tjocklek: t av' ungefär samma storleksordning, dvs endast någon eller några pm.
Vid användning av den elektriska mätkomponenten för virvel- strömsmätningar kan mätkomponenten antingen fungera som sän- darspole för att alstra ett elektromagnetiskt växelfält som tränger in i mätobjektet eller också kan mätkomponenten an- vändas som mottagarspole för att detektera virvelströmmarnas påverkan på det genererade fältet. Det är också möjligt att den elektriska mätkomponenten enligt uppfinningen fungerar både som sändar- och mottagarspole.
Den elektriska mätkomponenten kan tillverkas på olika sätt som är kända i samband med t ex kretskort- eller halvledar- tillverkning. En sådan lämplig tillverkningsmetod innefattar 10 15 20 25 30 515 190 13 fotolitografi. Vid en sådan tillverkningsmetod tillverkas normalt en mask som sedan kan användas för att tillverka många mätkomponenter. På så sätt kan många mätkomponenter tillverkas till låg kostnad. Vid vissa mätningar (t ex vid mätning av ett krökt objekt med en elektrisk mätkomponent i form av en plan spole) är det en fördel om spolen är mycket liten. En spoldiameter på 2,5 mm kan t ex vara lämplig. Ge- nom att använda två spiralformade delar 20, 21 (en på varje sida om substratet 22) kan således en spole med flera lind- ningsvarv och samtidigt en liten diameter framställas. Det är också möjligt att ha mera än två spiralformade delar 20, 21. Det är således tänkbart att ha tre eller flera spiral- formade delar belägna med isolerande substrat eller skikt mellan varje del. Det bör noteras att då den elektriska mät- komponenten innefattar två eller flera spiralformade delar 20, 21 med ett isolerande substrat 22 däremellan kan det vara en fördel om substratet 22 är tunt, eftersom då mät- komponentens utsträckning tvärs planen för de spiralformade Substratets 22 tjocklek c kan t ex helst omkring 12 pm. Ett sådant substrat kan t ex utgöras av poly- delarna kan vara liten. vara mindre än 30 pm, företrädesvis mindre än 20 pm, imid. Det bör också påpekas att spolen som används i en mät- komponent företrädesvis inte uppvisar någon skruvlinjeformad del (åtminstone inte någon skruvlinjeformad del som utgör en väsentlig del av spolen). Detta gäller både när spolen har endast en och då har flera spiralformad del spolen spiralformade delar.
Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de visade ut- föringsformerna utan kan varieras och modifieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (16)

10 15 20 25 30 35 515 190 14
1. Användning av en elektrisk mätkomponent som är lämpad att användas vid mätning av parametrar hos material medelst en induktiv virvelströmsmetod, vilken mätkomponent innefat- tar en spole av ett elektriskt ledande material, varvid spo- len är utformad att innefatta åtminstone en första spiral- formad del (20), vilken användning innefattar mätning av ett mätobjekt som är åtminstone delvis elektriskt ledande, kän; netegknad_ay att mätobjektet innefattar åtminstone ett sub- strat och ett eller flera tunna skikt på substratet, varvid användningen innefattar en mätmetod som innefattar följande Steg: positionering av den elektriska mätkomponenten nära mätob- jektet; påläggning av ett elektromagnetiskt växelfält över den elektriska mätkomponenten så att spolen skapar ett elektro- magnetiskt växelfält som åtminstone delvis penetrerar det material som ska bestämmas och däri skapar virvelströmmar, vilka i sin tur alstrar ett elektromagnetiskt fält, vilket återverkar på det pålagda elektromagnetiska fältet; mätning av den inverkan som det av virvelströmmarna alstrade fältet har på det pålagda fältet; varvid nämnda mätning görs genom att frekvensen hos det på- lagda växelfältet ställs in på åtminstone två olika värden, och att nämnda inverkan mäts vid dessa frekvensvärden; och varvid den eller de parametrar som ska bestämmas beräknas på grundval av genom sistnämnda mätning uppnådda data och upp- gifter om åtminstone vissa av materialets elektromagnetiska egenskaper. att den (20) hela sin längd tangerar en väsentligen plan gränsyta.
2. Användning enligt krav 1, nämnda första spiralformade delen utefter väsentligen 10 15 20 25 30 35 515 190 15
3. Användning enligt något av föregående krav, känneteck; nad_ay att spolen har en diameter (d) på mindre än 5 mm.
4. Användning enligt något av föregående krav, känneteck; nad_ay att den första spiralformade delen (20) har en tjock- lek (t) av mellan 1 pm och 50 pm.
5. Användning enligt något av föregående krav, känneteck; nad_ay att den första spiralformade delen (20) åtminstone 3 lindningsvarv. innefattar
6. Användning enligt krav 5, (20) att den första spiralformade delen omfattar' 4 till 10 lind- ningsvarv.
7. Användning enligt något av föregående krav, kännetfiflk; mmi_ay att nátkomponenten innefattar ett elektriskt iso- (22), del (20) är belägen på bärorganets (22) ena sida (30). lerande bärorgan varvid nämnda första spiralformade
8. Användning enligt krav 7, kännetegkmmi_a1 att spolen också innefattar en andra spiralformad del (21), varvid den andra spiralformade delen (21) är belägen på nämnda bäror- gans (22) andra sida (32).
9. Användning enligt krav 8, känn§LfiQknâd_ây att den andra spiralformade delen (21) är förskjuten relativt den första (20) så att det elektriskt ledande ma- terialet hos den andra spiralformade delen (21) spiralformade delen inte är be- läget mitt emot det elektriskt ledande materialet hos den första spiralformade delen (20).
10. Användning enligt något av kraven 8 och 9, kännetfiflknad (20) förbunden med den andra spiralformade delen (21). ax: att den första spiralformade delen är' elektriskt 10 15 20 25 30 515 190 16
11. Användning enligt något av kraven 7-10, kännfiLeQknad_ay (24, 26, 34, 36) (22) och anslutna till den eller de på bärorganet belägna 21). kontaktavsnitt belägna på bärorganet spiralformade delarna (20,
12. Användning enligt något av kraven 1-11, varvid den el- ler de parametrar som bestäms genom mätmetoden innefattar tjockleken på åtminstone ett av skikten.
13. Användning enligt något av kraven 1-11, varvid den el- ler de parametrar som bestäms genom nätmetoden innefattar hydridinnehållet i substratet och/eller i något av skikten.
14. Användning enligt något av kraven 12 eller 13, varvid mätobjektet innefattar ett konstruktionselement i en nukleär reaktor, varvid nämnda substrat utgörs av själva materialet för konstruktionselementet, nämnda skikt utgörs av ett oxid- skikt på konstruktionselementet och ett crud-skikt på oxid- skiktet.
15. Användning kraven 1-11, varvid mätobjektet innefattar" ett eller flera funktionella skikt belägna på beskaffenheten av funktionella skikten. beträffande exempelvis nötning eller enligt något av substratet och varvid genom mätmetoden åtminstone ett av den eller de korrosion kontrolleras.
16. Användning enligt krav 15, varvid mätobjektet innefat- tar ett konstruktionselement i. en nukleär reaktor, varvid nämnda substrat utgörs av själva materialet för konstruk- tionselementet och nämnda ett eller flera funktionella skikt flera skyddande skikt på nämnda utgörs av ett eller substrat.
SE9804080A 1998-11-26 1998-11-26 Användning av en elektrisk spole som mäter materialparametrar medelst en induktiv virvelströmsmetod SE515190C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9804080A SE515190C2 (sv) 1998-11-26 1998-11-26 Användning av en elektrisk spole som mäter materialparametrar medelst en induktiv virvelströmsmetod
PCT/SE1999/002212 WO2000034734A1 (en) 1998-11-26 1999-11-26 Electric measurement component and use of the same
DE69935610T DE69935610T2 (de) 1998-11-26 1999-11-26 Verwendung eines elektrischen messelements
EP99963773A EP1137907B1 (en) 1998-11-26 1999-11-26 Use of an electric measurement component
ES99963773T ES2160564T3 (es) 1998-11-26 1999-11-26 Utilizacion de un componente de medicion electrico.
JP2000587145A JP2002531853A (ja) 1998-11-26 1999-11-26 電気的測定コンポーネントおよびその使用法
DE1137907T DE1137907T1 (de) 1998-11-26 1999-11-26 Elektrische messkomponente und ihre verwendung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9804080A SE515190C2 (sv) 1998-11-26 1998-11-26 Användning av en elektrisk spole som mäter materialparametrar medelst en induktiv virvelströmsmetod

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9804080D0 SE9804080D0 (sv) 1998-11-26
SE9804080L SE9804080L (sv) 2000-05-27
SE515190C2 true SE515190C2 (sv) 2001-06-25

Family

ID=20413443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9804080A SE515190C2 (sv) 1998-11-26 1998-11-26 Användning av en elektrisk spole som mäter materialparametrar medelst en induktiv virvelströmsmetod

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1137907B1 (sv)
JP (1) JP2002531853A (sv)
DE (2) DE69935610T2 (sv)
ES (1) ES2160564T3 (sv)
SE (1) SE515190C2 (sv)
WO (1) WO2000034734A1 (sv)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5047833B2 (ja) * 2008-02-14 2012-10-10 日本システム開発株式会社 変位センサシステム及び変位センサ
DE102011103123A1 (de) * 2011-05-25 2012-11-29 Helmut Fischer GmbH Institut für Elektronik und Messtechnik Messsonde zur Messung der Dicke dünner Schichten sowie ein Sensorelement für die Messsonde und ein Verfahren zu deren Herstellung
DE102011103122A1 (de) * 2011-05-25 2012-11-29 Helmut Fischer GmbH Institut für Elektronik und Messtechnik Aufsetzkalotte für eine Messsonde sowie Messsonde zur Messung der Dicke dünner Schichten
JP2014516157A (ja) 2011-05-25 2014-07-07 ヘルムート・フィッシャー・ゲーエムベーハー・インスティテュート・フューア・エレクトロニク・ウント・メステクニク 薄層の厚さを測定する測定プローブ及び測定プローブのセンサ要素の製造方法
CN103515045B (zh) * 2013-09-30 2016-02-03 东北大学 一种柔软压敏电涡流线圈的研制方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1567600A (en) * 1975-10-15 1980-05-21 British Gas Corp Lipe line inspection equipment
SU1185217A2 (ru) * 1983-11-22 1985-10-15 Kubansk Selskokhozyajst Inst Матрица токовихревых накладньк преобразователей
US4593245A (en) * 1983-12-12 1986-06-03 General Electric Company Eddy current method for detecting a flaw in semi-conductive material
US4706020A (en) * 1983-12-12 1987-11-10 General Electric Company High frequency eddy current probe with planar, spiral-like coil on flexible substrate for detecting flaws in semi-conductive material
SU1610420A1 (ru) * 1987-12-08 1990-11-30 Всесоюзный заочный машиностроительный институт Вихретоковый преобразователь дл неразрушающего контрол
US5402098A (en) * 1991-03-25 1995-03-28 Satosen Co., Ltd. Coil

Also Published As

Publication number Publication date
ES2160564T1 (es) 2001-11-16
DE69935610T2 (de) 2007-11-29
WO2000034734A1 (en) 2000-06-15
EP1137907B1 (en) 2007-03-21
SE9804080L (sv) 2000-05-27
DE1137907T1 (de) 2002-06-13
EP1137907A1 (en) 2001-10-04
ES2160564T3 (es) 2007-10-16
SE9804080D0 (sv) 1998-11-26
JP2002531853A (ja) 2002-09-24
DE69935610D1 (de) 2007-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4744495B2 (ja) 改良型高精度ロゴスキー変流器
CN106052918B (zh) 扭矩传感器
KR101233742B1 (ko) 마그네토 임피던스 센서 소자 및 그 제조 방법
JP5427459B2 (ja) 高ダイナミックレンジを有する直交高周波電圧/電流センサ
JP6358194B2 (ja) コイル部品
US4621231A (en) Toroidal sensor coil and method
US11029341B2 (en) Low-noise, large dynamic-range sensor for measuring current
CN108627078B (zh) 电磁感应式位移检测设备及使用该设备的测量仪器
RU2040788C1 (ru) Вихретоковый датчик для неразрушающего контроля металлизации отверстий и трубок и способ его изготовления
US10788546B2 (en) Magnetic sensor with integrated solenoid
SE515190C2 (sv) Användning av en elektrisk spole som mäter materialparametrar medelst en induktiv virvelströmsmetod
NL8020516A (nl) Wervelstroomsonde voor een niet-destruktieve testinrichting voor pijpen en openingen in werkstukken en een werkwijze voor het vervaardigen daarvan.
WO2018179045A1 (ja) 電磁界プローブ
JP2002156430A (ja) 磁界プローブ
US10712371B2 (en) Power inductor, board having the same, and current measurement method using the same
JP2010060546A (ja) 電流センサ
JP2002532683A (ja) 水素化物含有量の決定方法および装置
US4072895A (en) Eddy current converter for non-destructive testing of electrically conducting coating in holes of printed circuit boards
CN111458571A (zh) 一种用于磁芯参数测量的环形线圈
SU903759A1 (ru) Матрица токовихревых накладных преобразователей
KR101375700B1 (ko) 다층 구조를 갖는 코일
FI103919B (sv) Anordning för mätning av en rörlig pappers- eller kartongbanas egenskaper
SU1561048A1 (ru) По с Роговского
JPH11257910A (ja) キャリパ計
JP2000230941A (ja) 電流センサ

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed