WO2018142519A1 - 膜厚計の位置合わせ治具 - Google Patents

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WO2018142519A1
WO2018142519A1 PCT/JP2017/003655 JP2017003655W WO2018142519A1 WO 2018142519 A1 WO2018142519 A1 WO 2018142519A1 JP 2017003655 W JP2017003655 W JP 2017003655W WO 2018142519 A1 WO2018142519 A1 WO 2018142519A1
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WO
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film thickness
contact
probe
measurement object
guide member
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Application number
PCT/JP2017/003655
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
勝久 真壁
Original Assignee
中国電力株式会社
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.)
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    • 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

Definitions

  • This invention relates to an alignment jig for a film thickness meter.
  • Patent Document 1 describes a coating film thickness measurement jig for measuring a coating film thickness at a corner of an inspection object.
  • the coating film thickness measurement jig includes a first member having two contact portions that contact two surfaces sandwiching a corner portion that is an inspection target portion of the inspection target, and a corner that is an inspection target portion of the inspection target. And a second member having a hole communicating with an intersecting portion of two contact portions into which a probe of the electromagnetic film thickness meter is inserted.
  • an electromagnetic film thickness meter is used to determine the thickness of a nonmagnetic film covering each of a plurality of strands made of a ferromagnetic material constituting a stranded wire using a film thickness measuring device. It describes the jig used when measuring.
  • the jig has a holding portion for holding a stranded wire, and an insertion port into which a probe of an electromagnetic film thickness meter is inserted. The detection portion of the probe inserted from the insertion port is directly opposed to the surface of the strand.
  • a guide unit that guides the surface toward the surface while keeping the state in contact with the surface or the nonmagnetic film.
  • a film thickness meter is used to measure the plating film thickness applied to the surface of the electric power equipment.
  • the present invention has been made to solve these problems, and it is possible to improve the working efficiency in measuring the film thickness using the film thickness meter, and to ensure the measurement accuracy, and to ensure the measurement accuracy.
  • the purpose is to provide.
  • One of the present invention for achieving the above object is an alignment jig of a film thickness meter, comprising a rod-shaped magnetic core and a coil wound around the magnetic core, and an end of the magnetic core
  • a slide member to which a probe of a film thickness meter for measuring a film thickness is measured based on a change in magnetic flux passing through the coil when the probe is brought close to a measurement object, and the slide member to which the probe is fixed includes the magnetic core.
  • a guide member that is supported so as to slide in the axial direction of the magnetic core, and the guide member has a flat surface perpendicular to the axis of the magnetic core on the side of the magnetic core that is close to the measurement object.
  • An accommodation portion used together with a measuring jig and accommodating the guide member fitted therein, and an opening through which the tip of the probe passes on the flat surface side when the guide member is fitted in the accommodation portion Face
  • the measurement object having an outer surface is provided so as to be in surface contact with a first outer surface which is one of the outer surfaces of the measurement object, and the opening surface is formed by the flat surface of the guide member fitted into the housing portion.
  • the second contact member is provided on the first outer surface so as to face a second outer surface that is continuous via a ridgeline, and the second contact member has a second contact surface that is continuous with the second outer surface via a ridgeline. 3 is provided so as to be in surface contact with the outer surface, and the base of the first contact surface is provided. Provided the position and the positioning mechanism for adjusting the position relative to the base of said second contact surface against.
  • the tip of the probe when measuring the film thickness using the measurement jig, can be accurately applied to the measurement point of the measurement object (bolt head, nut, etc.) with a simple operation.
  • the alignment jig of the present invention can cope with various types of measurement objects by a positioning mechanism.
  • Another aspect of the present invention is the above-described alignment jig, wherein the first contact surface and the second contact surface are symmetrical with respect to the position of the tip of the probe passing through the opening surface.
  • an operation control mechanism for controlling the operation of the positioning mechanism is provided.
  • the operation of the positioning mechanism can be controlled so that the first contact surface and the second contact surface have a symmetrical relationship with the position of the tip of the probe passing through the opening surface as the center.
  • the tip of the probe can be accurately applied to the measurement point.
  • the alignment jig is the alignment jig, wherein the first contact member has a first bent portion that extends along a shape of an outer surface of the measurement object, and the second contact member.
  • the contact member has a second bent portion that extends along the shape of the outer surface of the measurement object.
  • the first contact member has a first bent portion that extends along the shape of the outer surface of the measurement object
  • the second contact member has a second bend that extends along the shape of the outer surface of the measurement object. Since the measurement object is held securely by the alignment jig when measuring the film thickness, the tip of the probe can be accurately applied to the measurement point by preventing the alignment jig and the measurement object from being displaced. it can.
  • the operation control mechanism includes a first rack provided continuously to the first contact member, and the second contact member continuous to the second contact member.
  • a second rack provided in parallel with the first rack; and a pinion engaged so that the first rack and the second rack face each other.
  • Another one of the present invention is the alignment jig, wherein the guide member is a cylindrical body, the flat surface constitutes an end surface of the cylindrical body of the guide member, and the slide member is The outer shape of the guide member is slidable in close contact with the internal space of the cylindrical body.
  • Another aspect of the present invention is the above-described alignment jig, wherein the slide member is in contact with a convex portion protruding from the outer periphery of the probe when the slide member is slid in the direction of the measurement object. It has a structure that acts to contact and move the probe in the direction of the measurement object.
  • Another one of the present invention is the alignment jig, wherein the first flat surface is formed by sliding the slide member in the direction of the measurement object along the axial direction of the magnetic core. It has a through hole that penetrates the tip of the probe.
  • the film thickness meter is an electromagnetic induction film thickness meter or an eddy current film thickness meter.
  • Another one of the present invention is the above-described alignment jig, and the measurement object is a hex bolt head or a hex nut.
  • the present invention it is possible to improve the working efficiency in measuring the film thickness using the film thickness meter and ensure the measurement accuracy.
  • FIG. 14 It is a perspective view which shows the state which attached the probe to the slide member. It is a figure which shows a mode that the slide member which attached the probe is inserted in the guide member. It is a figure which shows the state which attached the guide member to the slide member. It is a figure which shows a mode that the surface of a measurement object and the outer surface of the end surface of a guide member are surface-contacted. It is a figure which shows a mode that the surface of a measurement object and the outer surface of the end surface of a guide member are surface-contacted. It is a figure (side view) which shows the other structure of a probe. It is a figure which shows a mode that the front-end
  • FIG. 17 is a view of the slide member shown in FIG. 16 viewed from the ⁇ y direction.
  • FIG. 17 is a view of the slide member shown in FIG. 16 viewed from the ⁇ y direction.
  • (A), (b) is the figure which looked at the alignment jig
  • (a) is the state which set the width adjustment knob to the position of the minimum width, (b) is width adjustment. The knob is set to the maximum width position.
  • the measurement jig of the present invention measures the film thickness by using electromagnetic interaction with a measurement object (substrate, coating). It can be widely applied to types of film thickness meters, such as eddy current film thickness meters (eddy current amplitude sensitive film thickness meters), eddy current phase film thickness meters (eddy current phase displacement sensitive film thickness meters), etc. it can.
  • eddy current film thickness meters eddy current amplitude sensitive film thickness meters
  • eddy current phase film thickness meters eddy current phase displacement sensitive film thickness meters
  • the film thickness meter is used, for example, for measuring the film thickness of the measuring object 2 in which the coating 22 is applied to the surface of the substrate 21.
  • the substrate 21 is a magnetic material such as iron, steel, or ferritic stainless steel
  • the coating 22 is a nonmagnetic coating such as plating (zinc plating or the like), paint, or resin film.
  • the probe 52 of the film thickness meter has a structure in which a primary coil 31 and a secondary coil 32 are coaxially wound around a rod-shaped magnetic core 520 made of a ferromagnetic material such as iron.
  • a primary coil 31 and a secondary coil 32 are coaxially wound around a rod-shaped magnetic core 520 made of a ferromagnetic material such as iron.
  • the voltage change ⁇ V is acquired as, for example, a current change ⁇ I, and the acquired current change ⁇ I is compared with calibration data (conversion data between a measured value and a film thickness value) prepared in advance, thereby The thickness, that is, the film thickness can be obtained.
  • FIG. 2 shows the appearance of an electromagnetic induction film thickness meter (hereinafter referred to as film thickness meter 5).
  • the film thickness meter 5 is portable and can be used by the user by bringing it to the site.
  • the film thickness meter 5 includes a main body device 51, a probe 52, and a cable 53 (cord).
  • the probe 52 is electrically connected to the main body device 51 via a cable 53 (cord).
  • the main unit 51 includes a user interface for the user to perform operation input and confirmation of the measurement result when measuring the film thickness.
  • the cable 53 includes, for example, wiring for supplying an alternating current from the main unit 51 to the primary coil 31 of the probe 52, and a measured value of a current flowing through the secondary coil 32 (or a voltage induced in the secondary coil 32). Wiring for transmitting a signal (hereinafter referred to as a measurement signal) to the main unit 51, wiring for transmitting a signal indicating the timing for acquiring the measurement value (hereinafter referred to as a trigger signal), and the like are included.
  • FIG. 3 shows the configuration of the main unit 51.
  • the main device 51 includes a processor 511, a storage device 512, a power supply circuit 513, an input device 514, an output device 515, and an A / D converter 516.
  • the processor 511 is configured using, for example, a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit).
  • the storage device 512 includes a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an NVRAM (Non-Volatile RAM), and the like.
  • the power supply circuit 513 includes a battery (primary battery, secondary battery), a DC / DC converter, a DC / AC inverter, and the like, and power necessary for operating the main body device 51 and the probe 52 (AC supplied to the primary coil 31). Including power).
  • the input device 514 is a user interface that receives input of information from the user, and is a keypad, a touch panel, or the like.
  • the output device 515 is a user interface that provides information to the user, and is an LCD (Liquid Crystal Display), a printing device, an audio output device, or the like.
  • the A / D converter 516 converts a signal input as an analog value from the probe 52 into a digital value.
  • FIG. 4 shows functions provided in the main device 51 and data stored in the main device 51.
  • the main device 51 includes functions of a calibration processing unit 521, a measurement processing unit 522, a film thickness calculation unit 523, and a result output unit 524. These functions are realized by the processor 511 of the main device 51 reading out and executing a program stored in the storage device 512 or by hardware provided in the main device 51. As shown in the figure, the main device 51 stores calibration data 531 and measurement values 532.
  • the calibration processing unit 521 is obtained by, for example, measuring the film thickness of several standard plates in which the coating 22 is applied to the same quality base material 21 with different thicknesses ( ⁇ 0). Based on the relationship between the current change ⁇ I (or voltage change ⁇ V) of 32 and the film thickness, calibration data 531 (calibration curve) is generated.
  • the measurement processing unit 522 obtains the current change ⁇ I (or voltage change ⁇ V) of the secondary coil 32 based on the measurement signal input from the probe 52 and stores the obtained value as the measured value 532.
  • FIG. 5 shows an example of calibration data 531 (calibration curve).
  • the vertical axis represents the measured value 532 (current change ⁇ I), and the horizontal axis represents the film thickness. Since the calibration data 531 varies depending on the material of the measurement object 2 (material of the substrate 21 and the coating 22), the calibration data 531 is prepared for each different material of the measurement object 2.
  • the film thickness calculation unit 523 obtains the film thickness of the measurement object 2 by comparing the measurement value 532 with the calibration data 531. For example, the film thickness calculation unit 523 obtains an average value of a plurality of measurement values 532 obtained by performing a plurality of measurements, and obtains a film thickness corresponding to the obtained average value from the calibration data 531. .
  • the result output unit 524 outputs the film thickness obtained by the film thickness calculation unit 523 to the output device 515.
  • the calibration processing unit 521, the measurement processing unit 522, the film thickness calculation unit 523, and the result output unit 524 have a function of receiving settings and instructions for the main body device 51 from the user at any time via the input device 514, It has a function of providing information to the user as needed via the output device 515.
  • FIG. 6A is a side view of the probe 52
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of the probe 52 (a cross-sectional view taken along line X-X ′ in FIG. 6A).
  • the appearance of the probe 52 is substantially cylindrical.
  • the probe 52 is knurled on at least a part of the surface thereof, and a probe main body 61 constituting a portion of a predetermined length along the longitudinal direction from the tip of the probe 52, and the probe main body 61 on the cable 53 side.
  • a cap 62 (see FIG. 6B) provided, and a cap cover 63 made of a material such as a resin that protects the cap 62 and the ends of the cable 53.
  • a convex portion 617 concentric with the probe main body 61 (flange shape) is formed on the outer periphery of the probe main body 61.
  • the probe main body 61 is a substantially cylindrical outer cylinder 611, and is substantially accommodated coaxially with the outer cylinder 611 (coaxial with the central axis C of the probe 52) inside the outer cylinder 611. And a cylindrical inner cylinder 612.
  • a cylindrical coil bobbin 613 disposed coaxially with the inner cylinder 612 is accommodated near the tip of the probe main body 61 (inner cylinder 612).
  • a second bobbin 6132 around which the secondary coil 32 is wound is provided at a position of the coil bobbin 613 near the tip of the probe main body 61.
  • a first bobbin 6131 around which the primary coil 31 is wound is provided at a position of the coil bobbin 613 closer to the cable 53 than the second bobbin 6132. In the figure, the primary coil 31 and the secondary coil 32 are omitted.
  • a through-hole 6135 having a predetermined diameter is formed in the central portion of the coil bobbin 613 along the central axis of the coil bobbin 613 (coaxial with the central axis C of the probe 52).
  • a rod-like (columnar or the like) magnetic core 520 made of a ferromagnetic material such as iron is inserted into the through-hole 6135 so that the central axis thereof is coaxial with the central axis C of the probe 52.
  • a connector 615 to which the end of the wiring 631 of the cable 53 is connected is provided.
  • the primary coil 31 and the secondary coil 32 and the wiring 631 of the cable 53 are electrically connected through a connector 615.
  • a spring mechanism 64 is provided between the inner cylinder 612 and the outer cylinder 611.
  • the inner cylinder 612 is urged toward the tip of the probe 52 by the spring mechanism 64.
  • the end surface of the inner cylinder 612 and the tip of the magnetic core 520 are held in a state of slightly projecting (for example, about several mm) from the end surface 6111 of the outer cylinder 611 along the central axis C.
  • a switch 65 (electrical contact) is provided on the cap 62 side of the inner cylinder 612.
  • the switch 65 is configured such that the contact state (ON or OFF) is reversed when the inner cylinder 612 is pushed into the outer cylinder 611 against the urging force of the spring mechanism 64.
  • the switch 65 generates the trigger signal described above.
  • the switch 65 is electrically connected to the main body device 51 via the wiring 631 of the cable 53.
  • the function equivalent to that of the switch 65 can be realized by using other types of elements such as a piezoelectric element.
  • FIG. 7 shows a state in which the tip of the probe 52 (tip of the magnetic core 520 protruding from the probe 52) is pressed against the surface of the measurement object 2.
  • the tip of the probe 52 the end surface of the inner cylinder 612
  • the contact state of the switch 65 is reversed and the trigger signal is reversed. Is generated and input to the main device 51.
  • the main unit 51 takes in the current value of the secondary coil 32 from the probe 52 at the timing when the trigger signal is input.
  • the measurement jig 1 used by being attached to the probe 52 of the film thickness meter 5 will be described.
  • the measurement jig 1 includes a slide member 11 and a guide member 12.
  • a probe 52 is fixed to the slide member 11.
  • the guide member 12 supports the slide member 11 to which the probe 52 is fixed so as to be slidable (slidable) in the direction of the central axis C of the probe 52 (the central axis of the magnetic core 520).
  • the slide member 11 and the guide member 12 are made of, for example, hard resin or metal as a material. Note that the slide member 11 and the guide member 12 may be made of, for example, a transparent material in order to make it easy to visually recognize the internal state from the outside.
  • FIG. 8 shows a configuration (perspective view) of the slide member 11.
  • the entire slide member 11 has a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • one of the four side surfaces 111a to 111d (side surface 111a) of the rectangular parallelepiped is an opening surface.
  • the two end faces 112a and 112b of the rectangular parallelepiped are formed with notches 1121a and 1121b in a form (shape and size) that can accommodate just the outer diameter of the probe 52 on the opening face 111a side. ing.
  • the two notches 1121a and 1121b are arranged so that the center axis C of the probe 52 (the center axis of the magnetic core 520) is parallel to the longitudinal direction of the slide member 11 by the user fitting the probe 52 firmly into them. That is, the central axis C is formed so as to be perpendicular (at right angles) to the flat outer surface (the surface on the ⁇ z side) of the end face 112b. Therefore, the user easily fits the probe 52 into the two notches 1121a and 1121b, so that the central axis C of the probe 52 (the central axis of the magnetic core 520) can be easily connected to the outer surface of the end surface 112b (the surface on the ⁇ z side). It can be vertical (right angle).
  • each of the notches 1121a and 1121b is a combination of a semicircle (back side) and a rectangle (front side), but the form of the notches 1121a and 1121b is not limited to this.
  • FIG. 9 shows a configuration (perspective view) of the guide member 12.
  • the guide member 12 has a substantially rectangular parallelepiped overall shape.
  • the inner space of the cylindrical body constituted by the four side surfaces 121a to 121d of the rectangular parallelepiped has a form (shape and size) in which the outer shape of the slide member 11 is just fit. Therefore, the slide member 11 can be slid with respect to the guide member 12 while the outer peripheral surfaces of the three side surfaces 111b to 111d are brought into close contact with the inner peripheral surface of the guide member 12.
  • one of the two end faces 122a and 122b (end face 122a) of the rectangular parallelepiped is open.
  • a through hole 1221 having a form (shape and size) through which the outer diameter of the probe 52 can pass is formed in the other end face 122b of the rectangular parallelepiped.
  • the outer surface (surface on the ⁇ z side) of the end surface 122b is a flat surface (hereinafter also referred to as a first flat surface), and this flat surface is perpendicular (perpendicular) to the longitudinal direction of the rectangular parallelepiped.
  • the rectangular parallelepiped has a flat surface 124a and a flat surface 124b that are perpendicular (at right angles) to the first flat surface on the + y side and the ⁇ y side (hereinafter, the flat surface 124b is also referred to as a second flat surface).
  • a rectangular parallelepiped ridge 123a extending in parallel with the y-axis is formed at a predetermined position on the side surface 121a. Further, a rectangular parallelepiped ridge 123c extending in parallel to the y-axis is formed at a predetermined position of the side surface 121c facing the side surface 121c.
  • the ridge portion 123a and the ridge portion 123c function as a user's handle when using the measurement jig 1. These also serve to regulate the position where the guide member 12 is fixed to the alignment jig 7 when the guide member 12 is fitted to the alignment jig 7 described later (the position at which the tip of the probe 52 contacts the measurement object 2). It plays the role of positioning).
  • FIG. 10 shows a state in which the probe 52 is attached to the slide member 11. As shown in the figure, the probe 52 is attached to the slide member 11 by fitting into the notches 1121a and 1121b provided on the two end faces 112a and 112b of the slide member 11, respectively.
  • the probe 52 is fixed to the slide member 11 by tightening with a belt-like member 115 (for example, rubber, wire, binding band, etc.) fixed to the slide member 11 around one notch 1121a of the probe 52. Is done.
  • a belt-like member 115 for example, rubber, wire, binding band, etc.
  • the method for fixing the probe 52 to the slide member 11 is not necessarily limited to this method.
  • the probe 52 may be fixed to the slide member 11 by other methods such as screwing.
  • the probe 52 is arranged so that the convex portion 617 protruding to the outer periphery of the probe 52 is in contact with the outer surface of the end surface 112b of the slide member 11 around the other notch 1121b, that is, the slide member 11 is above the convex portion 617. It is attached to the slide member 11 so as to be placed on the surface of the convex portion 617 on the cable 53 side. Therefore, when the user slides the slide member 11 in the direction of the measurement object 2 so as to bring the probe 52 closer to the measurement object 2, it is possible to apply a force to the probe 52 without fail. Can be easily and reliably brought close to the measurement object 2.
  • the outer surface (the surface on the ⁇ z side) of the other end surface 122b of the guide member 12 is a flat surface, and the flat surface is perpendicular to the longitudinal direction of the rectangular parallelepiped of the guide member 12 ( (Right angle). Therefore, in a state where the probe 52 is fixed to the slide member 11, the central axis C of the probe 52 and the outer surface of the end surface 122 b of the guide member 12 are in a perpendicular (right angle) relationship.
  • the user first inserts the slide member 11 to which the probe 52 is fixed into the guide member 12 from the opening surface 122 a of the guide member 12, and attaches the guide member 12 to the slide member 11.
  • the inner space of the guide member 12 has a form (shape and size) in which the slide member 11 can be accommodated. Therefore, the user slides the side surface of the slide member 11 along the guide member 12.
  • the guide member 12 can be easily attached to the slide member 11 simply by making it.
  • FIG. 12 shows a state in which the guide member 12 is attached (inserted) to the slide member 11.
  • the through hole 1221 of the guide member 12 is located on the central axis C of the probe 52 (the central axis of the magnetic core 520).
  • the diameter of the through hole 1221 is larger than the diameter of the probe 52. Therefore, the user can cause the tip of the probe 52 to protrude from the outer surface (flat surface) of the end surface 122b to the ⁇ z side by sliding the slide member 11 in the direction of the end surface 122b of the guide member 12.
  • the user brings the surface of the measuring object 2 and the outer surface (flat surface) of the end surface 122b of the guide member 12 into surface contact.
  • the center axis C of the probe 52 center axis of the magnetic core 520
  • the outer surface (flat surface) of the end surface 122b of the guide member 12 are perpendicular (at right angles)
  • the user can The surface of the measuring object 2 and the outer surface (flat surface) of the end face 122b of the guide member 12 are brought into surface contact with each other, whereby the surface of the measuring object 2 and the central axis C of the probe 52 (the central axis of the magnetic core 520). Can be easily in a vertical (right angle) relationship.
  • the user maintains the state in which the surface of the measurement object 2 and the outer surface (flat surface) of the end surface 122 b of the guide member 12 are in surface contact with each other, while the slide member 11 is maintained. Is slid in the direction of the measurement object 2 and the tip of the probe 52 is pushed in the direction of the surface of the measurement object 2. As a result, the inner cylindrical body 612 of the probe 52 is pushed into the outer cylindrical body 611 against the biasing force of the spring mechanism 64, and as a result, the contact state of the switch 65 is reversed and a trigger signal is input to the main body device 51.
  • the user holds the guide member 12 with one hand.
  • the slide member 11 is slid upward with the other hand while being pressed against the surface of the probe 52, the tip of the probe 52 is lifted about 10 mm from the surface of the measurement object 2, and the measurement is repeated by performing the above-described procedure again.
  • the user moves the slide member 11 while bringing the outer surface (flat surface) of the guide member 12 into surface contact with the surface of the measurement object 2.
  • the tip of the magnetic core 520 is measured while maintaining the central axis C of the probe 52 (the central axis of the magnetic core 520) in a perpendicular (right angle) relationship with the surface of the measurement object 2.
  • the object 2 can be approached. Therefore, the user can measure the film thickness of the surface of the measuring object 2 easily and with high accuracy by a simple operation.
  • the measurement jig 1 is configured such that the probe 52 is supported by the guide member 12 via the slide member 11, various types of probes can be obtained by preparing the slide member 11 in accordance with the form of the probe 52. 52 can be widely applied.
  • the guide member 12 is cylindrical, the user can easily hold the guide member 12 by hand during measurement, and the measurement jig 1 of this embodiment is excellent in workability.
  • the slide member 11 has a structure in which the probe 52 is fixed so as to coincide with the direction of the central axis of the magnetic core 520 of the probe 52 and the direction in which the slide member 11 slides.
  • the direction of the central axis of the magnetic core 520 of the probe 52 and the direction in which the slide member 11 slides can be easily matched by simply attaching to the probe 52.
  • FIG. 14 shows another configuration of the probe 52.
  • the probe 52 has a plurality of concentric annular convex portions 617 on the outer cylinder 611.
  • the outermost diameter of the lowermost convex portion 617a is slightly larger than that of the other convex portion 617b.
  • the line indicated by the symbol A is the end surface of the outer cylinder 611 (that is, the boundary between the outer cylinder 611 and the inner cylinder 612), and the inner cylinder is located above (+ z side) the line.
  • the surface of 612 is exposed.
  • a portion protruding from the lower end surface of the outer cylinder 611 with a length d is continuous with the inner cylinder 612 inside the outer cylinder 611.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a state in which the tip of the probe 52 illustrated in FIG. 14 is pressed against the surface of the measurement object 2. As shown in the figure, by pressing the tip of the probe 52 (tip of the magnetic core 520) against the surface of the measurement object 2, the tip of the probe 52 (tip of the inner cylinder 612) is brought into the outer cylinder 611. Recessed, a gap (length d) indicated by AA ′ in the figure is formed.
  • FIG. 16 and 17 are views showing a state where the probe 52 shown in FIG. 14 is attached to the slide member 11 shown in FIG. 8, FIG. 16 is a perspective view thereof, and FIG. 17 is a slide member shown in FIG. 11 is a view of 11 viewed from the -y direction.
  • the probe 52 is arranged so that the convex portion 617a protruding from the outer periphery of the probe 52 is in contact with the outer surface of the end surface 112b of the slide member 11 around the notch 1121b, that is, the slide member. 11 is attached to the slide member 11 so that 11 is mounted on the convex part 617a (surface on the cable 53 side). For this reason, when the user slides the slide member 11 in the direction of the measurement object 2 so as to bring the probe 52 closer to the measurement object 2, a force can be applied to the probe 52 without fail. Can be easily and reliably brought close to the measurement object 2.
  • the lowermost convex portion 617b of the convex portion 617b protruding to the outer periphery of the probe 52 is in contact with the inner surface of the end surface 112b of the slide member 11 around the notch 1121b. That is, the projection 617b is attached to the slide member 11 so as to be placed on the slide member 11 (on the surface of the end surface 112b on the cable 53 side). For this reason, when the user slides the slide member 11 in the direction away from the measurement object 2 in an attempt to pull the probe 52 away from the measurement object 2, a force can be applied to the probe 52 without fail. It can be easily and reliably pulled away from the measuring object 2.
  • the film thickness meter 5 is used to measure the film thickness such as the plating film thickness applied to the surface of various electric power equipment, and it is used in a transmission tower, etc.
  • the head side surface of the hexagon bolt and the side surface of the hexagon nut are also subject to measurement.
  • the posture and work range that an operator can take on a steel tower or in a narrow place are limited, and it is not always easy to press the probe 52 perpendicularly to the surface of the measurement object.
  • a jig having the following configuration (hereinafter referred to as an alignment jig 7). Should be used.
  • 18 to 22 show the configuration of the alignment jig 7.
  • 18 is a perspective view of the alignment jig 7
  • FIG. 19 is an exploded perspective view of the alignment jig 7
  • FIG. 20 is a view of the alignment jig 7 viewed from above (+ z direction)
  • FIG. FIG. 22 is a view of the tool 7 viewed from the front direction (+ x direction)
  • FIG. 22 is a view of the alignment jig 7 viewed from the side surface direction (+ y direction).
  • the alignment jig 7 includes a base 71 and first and second contact members 73A and 73B extending from the base 71. As will be described later, when the film thickness is measured, the first contact member 73A and the second contact member 73B are arranged with respect to the measurement object 2 so that the measurement object 2 is sandwiched therebetween.
  • an internal space (hereinafter referred to as an accommodation portion 711) in which the measuring jig 1 is mounted surrounded by the top plate 714, the first side plate 715 A, and the second side plate 715 B. Is formed).
  • An opening surface 72 is formed on the + x side of the housing portion 711.
  • a substantially rectangular parallelepiped gear box 76 whose surface on the + x side is closed by the front plate 720 is provided above the opening surface 72 (+ z side).
  • the gear box 76 houses a mechanism (positioning mechanism) for adjusting the positions of the first contact member 73A and the second contact member 73B with respect to the base 71.
  • the first contact member 73A is supported by a first arm portion 721A extending in the + x direction from a rectangular first slide groove 720A formed on the ⁇ y side of the front plate 720.
  • the second contact member 73B is supported by a second arm portion 721B extending in the + x direction from a rectangular second slide groove 720B formed on the + y side of the front plate 720.
  • the first contact member 73A includes a first contact plate 731A and a first movable plate 732A.
  • the first contact plate 731A is formed continuously on the + x side of the first arm portion 721A, and extends from the opening surface 72 in the direction of 120 degrees on the ⁇ y side with respect to the opening surface 72.
  • the lower end of the first contact plate 731 ⁇ / b> A reaches the vicinity of the bottom surface of the housing portion 711.
  • the length of the first contact plate 731 ⁇ / b> A in the z-axis direction is not necessarily limited, and is appropriately set according to the form of the measurement object 2.
  • the first movable plate 732A is provided on the first contact plate 731A so as to be slidable with respect to the first contact plate 731A so as to extend the first contact plate 731A away from the base 71.
  • the structure for enabling the first movable plate 732A to slide is arbitrary, in the present embodiment, as an example, the first movable plate 732A is formed along the direction in which the first movable plate 732A slides.
  • the first movable plate 732A has a first bent portion 733A extending to the side away from the base 71.
  • the first bent portion 733A bends at an angle of 120 degrees in the direction (+ y side) opposite to the direction in which the first contact plate 731A bends with respect to the direction in which the first contact plate 731A extends midway. ing.
  • the length that the first bent portion 733A extends from the first movable plate 732A is set shorter than the first movable plate 732A.
  • the second contact member 73B includes a second contact plate 731B and a second movable plate 732B.
  • the second contact plate 731B is continuously formed on the + x side of the second arm portion 721B, and is 120 degrees on the + y side (opposite to the direction in which the first contact plate 731A bends) with respect to the opening surface 72. It extends from the opening surface 72 in the direction.
  • the lower end of the second contact plate 731 ⁇ / b> B reaches the vicinity of the bottom surface of the housing portion 711.
  • the length of the second contact plate 731B in the z-axis direction is not necessarily limited, and is appropriately set according to the form of the measurement object 2.
  • the second movable plate 732B is provided on the second contact plate 731B so as to be slidable with respect to the second contact plate 731B so as to extend the second contact plate 731B away from the base 71.
  • the structure for enabling the second movable plate 732B to be slidable is arbitrary, in the present embodiment, as an example, the second movable plate 732B is formed along the direction in which the second movable plate 732B slides.
  • the second slit 735B and the second fixing screw 734B that passes through the second slit 735B and is screwed into the second contact plate 731B.
  • the second movable plate 732B has a second bent portion 733B extending to the side away from the base 71.
  • the second bent portion 733B is bent at an angle of 120 degrees in the direction ( ⁇ y side) opposite to the direction in which the second contact plate 731B is bent with respect to the direction in which the second contact plate 731B extends in the middle thereof. is doing.
  • the length that the second bent portion 733B extends from the second movable plate 732B is set to be shorter than the second movable plate 732B.
  • a first frame 722A having a first rack 761A extending in a predetermined length in the y-axis direction with teeth downward ( ⁇ z direction) is continuously provided on the first arm portion 721A.
  • a width adjustment knob 751 protruding from a slit 752 formed on the upper surface of the gear box 76 is provided on the upper portion of the first frame 722A.
  • a second frame 722B having a second rack 761B extending continuously with a predetermined length in the y-axis direction and teeth facing upward (+ z direction) is continuous with the second arm portion 721B.
  • a pinion 760 supported in the x-axis direction is provided at the center of the bottom surface 762 of the gear box 76.
  • the teeth of the first rack 761A are engaged with the pinion 760 from above (+ z direction), and the teeth of the second rack 761B are engaged from below ( ⁇ z direction). That is, the first rack 761 ⁇ / b> A and the second rack 761 ⁇ / b> B are engaged with the pinion 760 from the sides facing each other with respect to the central axis of the pinion 760.
  • first rack 761A and the second rack 761B have teeth on the pinion 760 such that the first contact member 73A and the second contact member 73B are arranged symmetrically with respect to a plane parallel to the x axis including the center of the pinion 760.
  • the first rack 761A, the second rack 761B, and the pinion 760 have a flat surface (hereinafter referred to as the first contact surface) facing the + y side of the first contact member 73A and the -y of the second contact member 73B.
  • a mechanism (hereinafter also referred to as an operation control mechanism) that controls a flat surface (hereinafter referred to as a second contact surface) facing toward the side to have a symmetrical relationship with the position of the tip of the probe 52 as a center. . Therefore, the user maintains the first contact surface and the second contact surface so that the first contact surface and the second contact surface are always symmetrical with respect to the surface parallel to the x-axis including the center of the pinion 760. The distance between the contact surfaces can be adjusted.
  • the alignment jig 7 When measuring the film thickness, the alignment jig 7 has the first contact surface, the opening surface 72, and the second contact surface so as to face along the three side surfaces of the head of the hexagon bolt and the hexagon nut. Placed in. More specifically, as shown in FIG. 20, the alignment jig 7 is one of the measurement target parts of the measurement object 2 (the head side surface of the hexagon bolt or the side surface of the hexagon nut) (hereinafter, the first outer surface). Are also provided so as to be in surface contact with the first flat surface of the guide member 12 appearing on the opening surface 72.
  • one of the two side surfaces (hereinafter also referred to as a second outer surface) of the measurement object 2 that continues to both sides of the first outer surface via a ridge line is the first contact plate 731A.
  • Another one (hereinafter also referred to as a third outer surface) is brought into surface contact with the second contact surface of the second contact plate 731B on the first contact surface.
  • the center line in the z-axis direction of the first outer surface of the measurement object 2 is automatically positioned so as to be included in a plane parallel to the x-axis including the center of the pinion 760, and the tip of the probe 52 is Of the positions hitting the first outer surface, the position in the y-axis direction is automatically fixed.
  • the height position in the z-axis direction where the probe 52 hits the first outer surface is fixed by the configuration of the measurement jig 1 (for example, as described later, the height position is measured by the second flat surface. 2 is fixed by being placed on a plane around 2.
  • the tip of the probe 52 is made to accurately contact the measurement point P simply by touching the alignment jig 7 to the measurement target portion of the measurement object 2 (the head side surface of the hexagon bolt or the side surface of the hexagon nut). be able to. Therefore, the user can easily position the tip of the probe 52 at the same measurement point P at the time of repeated measurement of the film thickness, for example.
  • the alignment jig 7 can be flexibly applied to the heads and hexagon nuts of various sizes of hexagon bolts by adjusting the width adjusting knob 751, the first fixing screw 734A, and the second fixing screw 734B. Can do.
  • FIG. 20 shows a state in which the alignment jig 7 is set to the minimum size that can be handled.
  • the width adjustment knob 751, the first fixing screw 734A, and the second fixing screw 734B FIG. As shown, it can also be applied to the heads and hex nuts of larger size hex bolts.
  • the first bent portion 733A and the second bent portion 733B act so that the alignment jig 7 holds the measurement object 2 reliably.
  • the measurement object 2 becomes the first contact surface of the first contact plate 731A, the second contact surface of the second contact plate 731B, and the first contact surface of the guide member 12. 1 is held securely by the flat surface, and the measurement object 2 is less likely to be detached from the alignment jig 7.
  • FIG. 24 shows a state in which the measuring jig 1 is mounted on the alignment jig 7.
  • the measuring jig 1 is attached to the accommodating portion 711 from the lower side ( ⁇ z direction) of the positioning jig 7.
  • the accommodating portion 712 has a fitting groove 712a and a fitting groove 712c.
  • the position at which the ridge 123 a and the ridge 123 c are provided on the guide member 12 is the outer surface (first surface) of the end surface 122 b of the guide member 12 with the measuring jig 1 mounted on the alignment jig 7.
  • the flat surface is set so as to be flush with the opening surface 72, whereby the first flat surface of the guide member 12 is used for measuring the film thickness of the measurement object 2 (the side surface of the head of the hexagon bolt). Or the side of the hexagon nut).
  • FIG. 25 and 26 show a state in which the measurement jig 1 is mounted on the alignment jig 7.
  • FIG. 25 is a perspective view showing a state in which the measurement jig 1 is mounted on the alignment jig 7, and
  • FIG. 26 shows the alignment jig 7 with the measurement jig 1 mounted from above (+ z direction).
  • the accommodating portion 712 has a shape in which a portion having a predetermined length from the end surface 122b of the guide member 12 is just accommodated.
  • the flat surface 124b (second flat surface) of the guide member 12 is provided on the bottom surface side ( ⁇ z side) of the alignment jig 7. Surface) is exposed.
  • the flat surface and the end surface 122b (first flat surface) (Surface) is a vertical (right angle) relationship. Therefore, for example, alignment in a state in which the measurement jig 1 is mounted on the flat surface portion around the measurement object 2 (the head of the hexagon bolt or the hexagon nut) with the second flat surface side facing downward.
  • the position at which the tip of the probe 52 hits the measurement object 2 is accurately fixed at the same height position (position in the z-axis direction).
  • the first side plate 715A and the second side plate 715B are perpendicular (right angle) to the end surface 122b (first flat surface)
  • the first side plate Even if the bottom surfaces of 715A and the second side plate 715B are brought into surface contact with the plane portion, the position where the tip of the probe 52 contacts the measurement object 2 can be accurately fixed at the same height position.
  • the user can accurately touch the tip of the probe 52 to the measurement point with a simple operation.
  • the protruding line part 123a is used as the fitting groove 712a and the protruding line part 123c.
  • the fitting grooves 712c are not necessarily essential, and may be omitted.
  • FIG. 27 is a perspective view of the guide member 12 in which the protrusions 123a and 123c are omitted
  • FIG. 28 is an alignment jig 7 that does not have the fitting grooves 712a and the fitting grooves 712c in the housing part 712.
  • FIG. 5 shows a state in which the measuring jig 1 using the guide member 12 shown in FIG. 27 is mounted.
  • the alignment jig 7 is configured such that the protrusions 123a and 123c, the fitting grooves 712a and the fitting grooves 712c are omitted
  • the measurement jig 1 is restricted in the x-axis direction.
  • the measuring jig 1 can be mounted on the positioning jig 7 from the ⁇ x direction.
  • the alignment jig 7 described above can be widely applied to the measurement of the film thickness of various measuring objects 2 having the same side shape as the head side surface of the hexagon bolt and the side surface of the hexagon nut.

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Abstract

膜厚計のプローブに装着して用いる測定治具とともに用いる、膜厚計の位置合わせ治具を提供する。測定治具は、プローブが固定されるスライド部材と、スライド部材をスライドさせるように支持し、測定対象物に接近させる側に平坦面を有するガイド部材と、を含む。位置合わせ治具は、ガイド部材が収容される収容部、及び上記平坦面の側にプローブの先端を通過させる開口面を有する基体と、基体から延出し測定対象物の第1外表面に面接触する第1接触面を有する第1接触部材と、開口面の第1接触部材から延出し測定対象物の第3外表面に面接触する第2接触面を有する第2接触部材と、第1接触面の基体に対する位置及び第2接触面の基体に対する位置を調節する位置決め機構を備える。

Description

膜厚計の位置合わせ治具
 この発明は、膜厚計の位置合わせ治具に関する。
 特許文献1には、検査対象物の角部の塗装膜厚を計測する塗装膜厚計測治具について記載されている。塗装膜厚計測治具は、検査対象物の検査対象部位である角部を挟む二面とそれぞれ当接する二つの当接部を有する第1の部材と、検査対象物の検査対象部位である角部の中心を軸として回動可能であり、電磁膜厚計のプローブが挿嵌される二つの当接部の交差部に連通する孔を有する第2の部材と、を備える。
 特許文献2には、膜厚計測装置により、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。上記治具は、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2013-19760号公報 特開2008-51734号公報
 膜厚計(電磁式(電磁誘導式)膜厚計、渦電流式膜厚計)による膜厚の測定に際しては、十分な測定精度を得るため、図29に示すように、測定時にプローブ52を測定対象物2の表面に垂直に(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)押し当てる必要があるとともに、プローブ52の先端を測定対象物2の測定対象部位に正確に当てる必要がある。
 ここ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を測定対象物の表面に垂直に押し当てることが必ずしも容易ではない。また現場には様々な形態の測定対象物が存在するが、測定対象物の形態によってはプローブの先端を測定対象部位に正確に当てることが難しいことがある。
 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、膜厚計の位置合わせ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、膜厚計の位置合わせ治具であって、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の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垂直な平坦面を有する、膜厚計の測定治具とともに用いられ、前記ガイド部材が嵌め合わされて収容される収容部、及び前記ガイド部材が前記収容部に嵌め合わされた状態において前記平坦面の側に前記プローブの先端を通過させる開口面を有する基体と、前記開口面の一方の側に前記基体から延出して設けられる、第1接触面を有する第1接触部材と、前記開口面の前記第1接触部材が延出する側に対向する他方の側に前記基体から延出して設けられる、第2接触面を有する第2接触部材と、を備え、前記第1接触部材は、前記第1接触面が、稜線を介して連続する複数の外表面を有する測定対象物の前記外表面の一つである第1外表面に面接触するように設けられ、前記開口面は、前記収容部に嵌め合わされた前記ガイド部材の前記平坦面が前記第1外表面に稜線を介して連続する第2外表面と対向するように設けられ、前記第2接触部材は、前記第2接触面が、前記第2外表面に稜線を介して連続する第3外表面に面接触するように、夫々設けられ、前記第1接触面の前記基体に対する位置及び前記第2接触面の前記基体に対する位置を調節する位置決め機構を備える。
 本発明によれば、測定治具を用いた膜厚の測定に際し、簡単な操作でプローブの先端を測定対象物(ボルトの頭部やナット等)の測定ポイントに正確に当てることができる。また本発明の位置合わせ治具は、位置決め機構により様々な形態の測定対象物に対応することができる。
 本発明の他の一つは、上記位置合わせ治具であって、前記開口面を通過する前記プローブの先端の位置を中心として前記第1接触面と前記第2接触面とが対称な関係になるように、前記位置決め機構の作動を制御する作動制御機構を備える。
 本発明によれば、開口面を通過するプローブの先端の位置を中心として第1接触面と第2接触面とが対称な関係になるように位置決め機構の作動を制御することができ、簡単な操作でプローブの先端を測定ポイントに正確に当てることができる。
 本発明の他の一つは、上記位置合わせ治具であって、前記第1接触部材は前記測定対象物の外表面の形状に沿って延出する第1屈曲部を有し、前記第2接触部材は前記測定対象物の外表面の形状に沿って延出する第2屈曲部を有する。
 このように第1接触部材は測定対象物の外表面の形状に沿って延出する第1屈曲部を、第2接触部材は測定対象物の外表面の形状に沿って延出する第2屈曲部を夫々有するので、膜厚の測定に際して位置合わせ治具によって測定対象物が確実にホールドされ、位置合わせ治具と測定対象物のずれを防いでプローブの先端を測定ポイントに正確に当てることができる。
 本発明の他の一つは、上記位置合わせ治具であって、前記作動制御機構は、前記第1接触部材に連続して設けられる第1ラックと、前記第2接触部材に連続して前記第1ラックと平行に設けられる第2ラックと、前記第1ラック及び前記第2ラックが夫々対向するように歯合されるピニオンと、を有する。
 本発明の他の一つは、上記位置合わせ治具であって、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。
 本発明の他の一つは、上記位置合わせ治具であって、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。
 本発明の他の一つは、上記位置合わせ治具であって、前記第1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、前記プローブの先端を貫通させる貫通孔を有する。
 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、上記位置合わせ治具であって、前記測定対象物は六角ボルトの頭部又は六角ナットである。
 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。 膜厚計の外観を示す図である。 膜厚計の本体装置の構成を示す図(ブロック図)である。 本体装置が備える機能及び本体装置が記憶するデータを示す図である。 校正データ(本例では校正曲線)の一例である。 プローブの側面図である。 プローブの断面図である。 プローブの先端を測定対象物に押し当てている様子を示す図である。 スライド部材の構成を示す斜視図である。 ガイド部材の構成を示す斜視図である。 スライド部材にプローブを取り付けた状態を示す斜視図である。 プローブを取り付けたスライド部材をガイド部材に挿入している様子を示す図である。 スライド部材にガイド部材を取り付けた状態を示す図である。 測定対象物の表面とガイド部材の端面の外表面を面的に接触させる様子を示す図である。 測定対象物の表面とガイド部材の端面の外表面を面的に接触させる様子を示す図である。 プローブの他の構成を示す図(側面図)である。 図14に示したプローブの先端を測定対象物の表面に押し当てている様子を示す図である。 図14に示したプローブを図8に示したスライド部材に取り付けた状態を示す斜視図である。 図16に示したスライド部材を-y方向から眺めた図である。 位置合わせ治具の斜視図である。 位置合わせ治具の分解斜視図である。 幅調整ノブを最小幅の位置に設定した状態の位置合わせ治具を上方(+z方向)から眺めた図である。 (a)、(b)は、位置合わせ治具を正面方向(+x方向)から眺めた図であり、(a)は幅調整ノブを最小幅の位置に設定した状態、(b)は幅調整ノブを最大幅の位置に設定した状態である。 位置合わせ治具を側面方向(+y方向)から眺めた図である。 幅調整ノブを最大幅の位置に設定した状態の位置合わせ治具を上方(+z方向)から眺めた図である。 測定治具を位置合わせ治具に装着する際の様子を示す図である。 測定治具を位置合わせ治具に装着した状態を示す斜視図である。 測定治具を装着した状態の位置合わせ治具を上方(+z方向)から眺めた図である。 ガイド部材の他の構成を示す斜視図である。 他の構成の測定治具を他の構成の位置合わせ治具に装着した様子を示す図である。 測定対象物の表面に対してプローブの先端が垂直になるように(プローブの中心軸が測定対象物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、同一の又は類似する構成について同一の符号を付して重複した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。
<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。
 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はプローブ52の側面図であり、図6Bはプローブ52の断面図(図6AのX-X’線における断面図)である。これらの図に示すように、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ており、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と同心円環状(フランジ状)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。またコイルボビン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。同図では一次コイル31及び二次コイル32は省略してある。
 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、スライド部材11とガイド部材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111a)は開口面になっている。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は略直方体状の全体形状を呈する。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)となっている。従って、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)は開口している。また上記直方体の他方の端面122bには、プローブ52の外径が通過可能な形態(形状、大きさ)を有する貫通孔1221が形成されている。端面122bの外表面(-z側の表面)は平坦面(以下、第1平坦面とも称する。)になっており、この平坦面は上記直方体の長手方向に対して垂直(直角)である。また上記直方体は、+y側及び-y側に第1平坦面に垂直(直角)な平坦面124aと平坦面124bとを有する(以下、平坦面124bのことを第2平坦面とも称する。)。
 側面121aの所定位置にはy軸に平行に延びる直方体状の凸条部123aが形成されている。また側面121cに対向する側面121cの所定位置にはy軸に平行に延びる直方体状の凸条部123cが形成されている。凸条部123a及び凸条部123cは、測定治具1を使用する際にユーザの持ち手として機能する。またこれらは後述する位置合わせ治具7にガイド部材12を嵌合した際にガイド部材12の位置合わせ治具7への固定位置を規制する役割(プローブ52の先端が測定対象物2に当たる位置を正確に位置決めする役割)を果たす。
 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、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に嵌め込むことでスライド部材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はネジ止め等のその他の方法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はプローブ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)な関係になっている。そのため、プローブ52をスライド部材11に固定した状態ではプローブ52の中心軸Cとガイド部材12の端面122bの外表面とが垂直(直角)な関係となる。
<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。
<プローブの他の構成>
 図14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。
 同図において、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15は、図14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16及び図17は、図14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16はその斜視図、図17は図16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。
<位置合わせ治具>
 ところで、膜厚計5を用いた膜厚の測定に際して測定精度を確保するにはプローブ52の先端を測定対象物2の測定対象部位に正確に当てる必要がある。また特定の測定対象部位(以下、測定ポイントPとも称する。)について繰り返し膜厚を測定する場合はプローブ52の先端を測定ポイントPに繰り返し正確に当てる必要がある。
 ここ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5を用いて各種電力設備の表面に施されているめっき膜厚等の膜厚の測定を行っており、送電鉄塔等で使用されている六角ボルトの頭部側面や六角ナットの側面についても測定の対象となる。しかし鉄塔の塔上や狭隘な場所等においては作業者がとることができる姿勢や作業範囲が制限され、プローブ52を測定対象物の表面に垂直に押し当てることが必ずしも容易ではない。また測定治具1を用いた測定ではプローブ52の先端付近の様子を測定治具1により外部から視認しづらく、プローブ52の先端を測定ポイントPに必ずしも思うように正確に当てることができない。そこで測定治具1を用いて六角ボルトの頭部側面や六角ナットの側面の膜厚を測定する際は、例えば、以下に示す構成からなる治具(以下、位置合わせ治具7と称する。)を用いるとよい。
 図18乃至図22に位置合わせ治具7の構成を示す。図18は位置合わせ治具7の斜視図、図19は位置合わせ治具7の分解斜視図、図20は位置合わせ治具7を上方(+z方向)から眺めた図、図21は位置合わせ治具7を正面方向(+x方向)から眺めた図、図22は位置合わせ治具7を側面方向(+y方向)から眺めた図である。
 これらの図に示すように、位置合わせ治具7は、基体71と、基体71から延出する第1接触部材73A及び第2接触部材73Bとを備える。後述するように、膜厚の測定に際し第1接触部材73A及び第2接触部材73Bはこれらの間に測定対象物2が挟み込まれるように測定対象物2に対して配置される。
 基体71の下方側(-z側)には、天面板714、第1側面板715A、及び第2側面板715Bによって囲まれた、測定治具1が装着される内部空間(以下、収容部711と称する。)が形成されている。収容部711の+x側には開口面72が形成されている。また開口面72の上方(+z側)には、その+x側の面が正面板720で閉じられる略直方体状のギヤボックス76が設けられている。ギヤボックス76には、第1接触部材73A及び第2接触部材73Bの夫々の基体71に対する位置を調節するための機構(位置決め機構)が収容されている。
 第1接触部材73Aは、正面板720の-y側に形成されている矩形状の第1スライド溝720Aから+x方向に延出する第1腕部721Aによって支持されている。また第2接触部材73Bは、正面板720の+y側に形成されている矩形状の第2スライド溝720Bから+x方向に延出する第2腕部721Bによって支持されている。
 第1接触部材73Aは、第1接触板731Aと第1可動板732Aとを有する。第1接触板731Aは、第1腕部721Aの+xの側に連続して形成され、開口面72に対して-y側に120度の方向に開口面72から延出している。第1接触板731Aの下端は、収容部711の底面付近まで達している。但し第1接触板731Aのz軸方向の長さは必ずしも限定されず、測定対象物2の形態に応じて適切に設定される。
 第1可動板732Aは、第1接触板731Aを基体71から離れる方向に延長するように、第1接触板731Aに対してスライド可能に第1接触板731Aに設けられている。尚、第1可動板732Aをスライド可能とするための構造は任意であるが、本実施形態では、一例として、第1可動板732Aに当該第1可動板732Aがスライドする方向に沿って形成される第1スリット735Aと、第1スリット735Aを通り先端が第1接触板731Aに螺合される第1固定ネジ734Aとによって構成している。
 第1可動板732Aは、基体71から離れる側に延出する第1屈曲部733Aを有する。第1屈曲部733Aは、その途中で第1接触板731Aが延出する方向に対して当該第1接触板731Aが屈曲する方向とは逆の方向(+y側)に120度の角度で屈曲している。第1屈曲部733Aが第1可動板732Aから延出する長さは第1可動板732Aよりも短く設定されている。
 第2接触部材73Bは、第2接触板731Bと第2可動板732Bとを有する。第2接触板731Bは、第2腕部721Bの+xの側に連続して形成され、開口面72に対して+y側(第1接触板731Aが屈曲する方向とは逆側)に120度の方向に開口面72から延出している。第2接触板731Bの下端は、収容部711の底面付近まで達している。但し第2接触板731Bのz軸方向の長さは必ずしも限定されず、測定対象物2の形態に応じて適切に設定される。
 第2可動板732Bは、第2接触板731Bを基体71から離れる方向に延長するように、第2接触板731Bに対してスライド可能に第2接触板731Bに設けられている。尚、第2可動板732Bをスライド可能とするための構造は任意であるが、本実施形態では、一例として、第2可動板732Bに当該第2可動板732Bがスライドする方向に沿って形成される第2スリット735Bと、第2スリット735Bを通り先端が第2接触板731Bに螺合される第2固定ネジ734Bとによって構成している。
 第2可動板732Bは、基体71から離れる側に延出する第2屈曲部733Bを有する。第2屈曲部733Bは、その途中で第2接触板731Bが延出する方向に対して当該第2接触板731Bが屈曲する方向とは逆の方向(-y側)に120度の角度で屈曲している。第2屈曲部733Bが第2可動板732Bから延出する長さは第2可動板732Bよりも短く設定されている。
 図19に示すように、第1腕部721Aには、y軸方向に所定長さで歯を下向き(-z方向)にして延出する第1ラック761Aを有する第1フレーム722Aが連続している。第1フレーム722Aの上部には、ギヤボックス76の上面に形成されているスリット752から突出する幅調整ノブ751が設けられている。一方、第2腕部721Bには、y軸方向に所定長さで歯を上向き(+z方向)にして延出する第2ラック761Bを有する第2フレーム722Bが連続している。
 ギヤボックス76の底面762中央にはx軸方向に軸支されたピニオン760が設けられている。ピニオン760には、上方(+z方向)から第1ラック761Aの歯が、また下方(-z方向)から第2ラック761Bの歯が夫々歯合される。即ち、第1ラック761A及び第2ラック761Bは、ピニオン760の中心軸に対して互いに対向する側からピニオン760に歯合される。ユーザが幅調整ノブ751をスリット752に沿って移動させるとこの動きはピニオン760を介して同時に第2腕部721Bにも伝達され、第1腕部721A及び第2腕部721Bはy軸方向に互いに逆向きに移動する。また第1ラック761A及び第2ラック761Bは、第1接触部材73A及び第2接触部材73Bがピニオン760の中心を含むx軸に平行な面に対して対称に配置されるようにピニオン760に歯合されている。即ち、第1ラック761A、第2ラック761B、及びピニオン760は、第1接触部材73Aの+y側を向く平坦面(以下、第1接触面と称する。)、及び第2接触部材73Bの-y側を向く平坦面(以下、第2接触面と称する。)が、プローブ52の先端の位置を中心として対称な関係になるように制御する機構(以下、作動制御機構とも称する。)を構成する。そのため、ユーザは、第1接触面と第2接触面とがピニオン760の中心を含むx軸に平行な面に対して常に対称な関係になるように維持しつつ、第1接触面と第2接触面の間隔を調節することができる。
 膜厚の測定に際し、位置合わせ治具7は、第1接触面、開口面72、及び第2接触面が、六角ボルトの頭部や六角ナットの連続する3つの側面形状に沿って面するように配置される。より詳細には、図20に示すように、位置合わせ治具7は、測定対象物2の測定対象部位(六角ボルトの頭部側面又は六角ナットの側面)の一つ(以下、第1外表面とも称する。)が開口面72に現れているガイド部材12の第1平坦面に面接触するように設けられる。またこの状態で、第1外表面の両サイドに稜線を介して連続する測定対象物2の2つの側面のうちの一つ(以下、第2外表面とも称する。)が第1接触板731Aの第1接触面に、他の一つ(以下、第3外表面とも称する。)が第2接触板731Bの第2接触面に、夫々面接触する。
 そしてこれらにより、測定対象物2の第1外表面のz軸方向の中央線が、ピニオン760の中心を含むx軸に平行な面に含まれるように自動的に位置決めされ、プローブ52の先端が第1外表面に当たる位置のうち、y軸方向の位置が自動的に固定される。一方、プローブ52が第1外表面に当たるz軸方向の高さ位置については、測定治具1の構成により固定される(例えば後述するように、上記高さ位置は第2平坦面が測定対象物2の周囲の平面上に載置されることにより固定される)。
 以上の構成により、位置合わせ治具7を測定対象物2の測定対象部位(六角ボルトの頭部側面又は六角ナットの側面)に当てるだけでプローブ52の先端が測定ポイントPに正確に当たるようにすることができる。従って、ユーザは、例えば膜厚の繰り返しの測定に際し、プローブ52の先端を常に同じ測定ポイントPに容易に位置決めすることができる。
 尚、位置合わせ治具7は、幅調整ノブ751、第1固定ネジ734A、及び第2固定ネジ734Bを調節することにより、様々なサイズの六角ボルトの頭部や六角ナットに柔軟に適用することができる。例えば、図20は対応可能な最小サイズに位置合わせ治具7を設定した状態であるが、幅調整ノブ751、第1固定ネジ734A、及び第2固定ネジ734Bを調節することにより、図23に示すように、より大きなサイズの六角ボルトの頭部や六角ナットにも適用することができる。
 第1屈曲部733A及び第2屈曲部733Bは、位置合わせ治具7が測定対象物2を確実にホールドするように作用する。即ち、第1屈曲部733A及び第2屈曲部733Bの作用により、測定対象物2が第1接触板731Aの第1接触面、第2接触板731Bの第2接触面、及びガイド部材12の第1平坦面によって確実にホールドされ、測定対象物2は位置合わせ治具7から外れにくくなる。これにより、例えば、膜厚の測定時に印加される外力等によってプローブ52の先端が測定対象物2に当たる位置がずれてしまうのを防ぐことができる。
 図24に測定治具1を位置合わせ治具7に装着する際の様子を示している。同図に示すように、測定治具1は、位置合わせ治具7の下方(-z方向)側から収容部711に装着する。図23に示すように、収容部712には嵌合溝712a及び嵌合溝712cが形成されている。測定治具1を収容部712に装着する際は、凸条部123aについては嵌合溝712aに、凸条部123cについては嵌合溝712cに、夫々嵌まるようにする。これにより測定治具1の端面122b(第1平坦面)の位置が自動的に固定される。本例では凸条部123a及び凸条部123cがガイド部材12に設けられる位置は、位置合わせ治具7に測定治具1が装着された状態でガイド部材12の端面122bの外表面(第1平坦面)が開口面72と面一となるように設定されており、これにより膜厚の測定に際しガイド部材12の第1平坦面は測定対象物2の測定対象部位(六角ボルトの頭部側面や六角ナットの側面)に面接触する。
 図25及び図26に、測定治具1を位置合わせ治具7に装着した状態を示す。図25は、測定治具1を位置合わせ治具7に装着した状態を示す斜視図であり、図26は、測定治具1を装着した状態の位置合わせ治具7を上方(+z方向)から眺めた図である。尚、収容部712は、ガイド部材12の端面122bから所定長さの部分が丁度収まる形状になっている。
 図25に示すように、位置合わせ治具7に測定治具1が装着された状態において、位置合わせ治具7の底面側(-z側)にはガイド部材12の平坦面124b(第2平坦面)が露出する。そのため、位置合わせ治具7に測定治具1が装着された状態で第2平坦面側を下方(-z方向)に向けて平面上に載置した場合、当該平面と端面122b(第1平坦面)は垂直(直角)の関係となる。そのため、例えば、測定対象物2(六角ボルトの頭部や六角ナット)の周囲に存在する平面部分等に、第2平坦面側を下方に向けて測定治具1が装着された状態の位置合わせ治具7を載置することで、プローブ52の先端が測定対象物2に当たる位置が同じ高さ位置(z軸方向の位置)に精度よく固定される。尚、第1側面板715A及び第2側面板715Bの底面(-z側の端面)が端面122b(第1平坦面)と垂直(直角)の関係となっている場合には、第1側面板715A及び第2側面板715Bの底面を上記平面部分に面接触させるようにしてもプローブ52の先端が測定対象物2に当たる位置を同じ高さ位置に精度よく固定することができる。
 以上のように、位置合わせ治具7を用いることで、測定治具1を用いた膜厚の測定に際し、ユーザは簡単な操作でプローブ52の先端を測定ポイントに正確に当てることができる。
 ところで、以上では、ガイド部材12に凸条部123a及び凸条部123cを設け、測定治具1を収容部712に装着する際は、凸条部123aを嵌合溝712aに、凸条部123cを嵌合溝712cに、夫々嵌合するようにしたが、凸条部123a及び凸条部123c、並びに嵌合溝712a及び嵌合溝712cは必ずしも必須の構成ではなく省略することもできる。
 図27に、凸条部123a及び凸条部123cを省略したガイド部材12の斜視図を、また図28に、収容部712に嵌合溝712a及び嵌合溝712cを有しない位置合わせ治具7に、図27に示すガイド部材12を用いた測定治具1を装着した様子を示す。尚、このように位置合わせ治具7を、凸条部123a及び凸条部123c、並びに嵌合溝712a及び嵌合溝712cを省略した構成とした場合、測定治具1のx軸方向の規制が無くなるが、一方で、例えば、測定治具1を-x方向から位置合わせ治具7に装着することができる等、装着時の自由度が大きくなる利点がある。
 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。
 例えば、以上に説明した位置合わせ治具7は、六角ボルトの頭部側面や六角ナットの側面と同様の側面形状を有する様々な測定対象物2の膜厚の測定に広く適用することができる。
1 測定治具、11 スライド部材、12 ガイド部材、122a,122b 端面、1221 貫通孔、2 測定対象物、5 膜厚計、520 磁心、52 プローブ、123a 凸条部、123c 凸条部、7 位置合わせ治具、71 基体、711 収容部、712a 嵌合溝、712b 嵌合溝、714 天面板、715A 第1側面板、715B 第2側面板、72 開口面、720 正面板、720A 第1スライド溝、720B 第2スライド溝、721A 第1腕部、722A 第1フレーム、721B 第2腕部、722B 第2フレーム、73A 第1接触部材、731A 第1接触板、732A 第1可動板、733A 第1屈曲部、73B 第2接触部材、731B 第2接触板、732B 第2可動板、733B 第2屈曲部、734A 第1固定ネジ、735A 第1スリット、734B 第2固定ネジ、735B 第2スリット、751 幅調整ノブ、752 スリット、76 ギヤボックス、760 ピニオン、761A 第1ラック、761B 第2ラック、762 底面
 

Claims (10)

  1.  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の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垂直な平坦面を有する、膜厚計の測定治具とともに用いられ、
     前記ガイド部材が嵌め合わされて収容される収容部、及び前記ガイド部材が前記収容部に嵌め合わされた状態において前記平坦面の側に前記プローブの先端を通過させる開口面を有する基体と、
     前記開口面の一方の側に前記基体から延出して設けられる、第1接触面を有する第1接触部材と、
     前記開口面の前記第1接触部材が延出する側に対向する他方の側に前記基体から延出して設けられる、第2接触面を有する第2接触部材と、
     を備え、
     前記第1接触部材は、前記第1接触面が、稜線を介して連続する複数の外表面を有する測定対象物の前記外表面の一つである第1外表面に面接触するように設けられ、
     前記開口面は、前記収容部に嵌め合わされた前記ガイド部材の前記平坦面が前記第1外表面に稜線を介して連続する第2外表面と対向するように設けられ、
     前記第2接触部材は、前記第2接触面が、前記第2外表面に稜線を介して連続する第3外表面に面接触するように、夫々設けられ、
     前記第1接触面の前記基体に対する位置及び前記第2接触面の前記基体に対する位置を調節する位置決め機構を備える、
     膜厚計の位置合わせ治具。
  2.  請求項1に記載の膜厚計の位置合わせ治具であって、
     前記開口面を通過する前記プローブの先端の位置を中心として前記第1接触面と前記第2接触面とが対称な関係になるように、前記位置決め機構の作動を制御する作動制御機構を備える、
     膜厚計の位置合わせ治具。
  3.  請求項1に記載の膜厚計の位置合わせ治具であって、
     前記第1接触部材は前記測定対象物の外表面の形状に沿って延出する第1屈曲部を有し、 
     前記第2接触部材は前記測定対象物の外表面の形状に沿って延出する第2屈曲部を有する、
     膜厚計の位置合わせ治具。
  4.  請求項1に記載の膜厚計の位置合わせ治具であって、
     前記第1接触部材及び前記第2接触部材は、前記第1接触面及び前記第2接触面が前記基体から延出する長さを調節する機構を備える、
     膜厚計の位置合わせ治具。
  5.  請求項2に記載の膜厚計の位置合わせ治具であって、
     前記作動制御機構は、 
     前記第1接触部材に連続して設けられる第1ラックと、
     前記第2接触部材に連続して前記第1ラックと平行に設けられる第2ラックと、
     前記第1ラック及び前記第2ラックが夫々対向するように歯合されるピニオンと、
     を有する、
     膜厚計の位置合わせ治具。
  6.  請求項1に記載の膜厚計の位置合わせ治具であって、
     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、
     膜厚計の位置合わせ治具。
  7.  請求項1に記載の膜厚計の位置合わせ治具であって、
     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、
     膜厚計の位置合わせ治具。
  8.  請求項1に記載の膜厚計の位置合わせ治具であって、
     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、前記プローブの先端を貫通させる貫通孔を有する、
     膜厚計の位置合わせ治具。
  9.  請求項1乃至8のいずれか一項に記載の膜厚計の位置合わせ治具であって、
     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、
     膜厚計の位置合わせ治具。
  10.  請求項1乃至8のいずれか一項に記載の膜厚計の位置合わせ治具であって、
     前記測定対象物は六角ボルトの頭部又は六角ナットである、
     膜厚計の位置合わせ治具。
     
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