JP2001289606A - 薄層の厚さの非破壊測定方法およびその装置 - Google Patents

薄層の厚さの非破壊測定方法およびその装置

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JP2001289606A JP2001087159A JP2001087159A JP2001289606A JP 2001289606 A JP2001289606 A JP 2001289606A JP 2001087159 A JP2001087159 A JP 2001087159A JP 2001087159 A JP2001087159 A JP 2001087159A JP 2001289606 A JP2001289606 A JP 2001289606A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 曲率のある物体上の薄膜の厚さをその曲率に
影響されずに測定する。 【解決手段】 内側コア上に第1のコイル・デバイス
(14)を有するプローブ(11)であって、当該コイ
ル・デバイスの幾何学中心(22)が少なくとも第2の
コイル・デバイス(31)の幾何学中心に一致し、当該
少なくとも第2のコイル・デバイス(31)が部分的に
第1のコイル・デバイス(24)を取り囲むプローブ、
および層厚を求めるための測定の間にコイル・デバイス
(24,31)の信号が送られる評価ユニットを用いた
薄層の厚さの非破壊測定方法に関連し、回路(50)が
備わり、それによって、測定の間、前述の第1および少
なくとも第2のコイル・デバイス(24,31)が逐次
励振されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、プローブを用いた
薄層の非破壊測定方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】曲げおよびコーティングの施された表面
は、特に航空機の構造、自動車、鋳造された部品、家庭
電化製品、パイプライン構造、ベネシャン・ブラインド
および、その他多くのコーティングされた測定対象に見
ることができる。原子力の分野においても同様であり、
ジルコニウム熱交換チューブの酸化層の場合であれば、
直径が約12mmのチューブ上の20μm程度の層を測
定しなければならない。
【0003】たとえば渦電流原理を基礎としている周知
の接触測定方法は、測定対象の形状の影響を強く受け
る。そのため、曲率が異なるときには較正が必須となる
が、時間を要するだけでなくエラーをもたらす可能性も
あり、特に曲率における変化を考慮していないときには
それが顕著になる。
【0004】DE 41 19 903 A1は、測定
対象の幾何学的形状に対する測定値の望ましくない依存
を、広い範囲で除去できるようにした薄層を測定するた
めの方法および装置を開示している。これは、測定対象
の表面が曲面である場合においても薄層の測定が可能に
なることを意味している。層厚は、わずか数μmから数
百μmの範囲にわたる。この非破壊層厚測定は、渦電流
原理に基づいており、測定対象に塗布された層に依存す
る低周波もしくは高周波電界の変化を基礎としている。
これには、フェライト・コア上に第1のコイル・デバイ
スを有する装置が用いられる。この第1のコイル・デバ
イスを覆う外側スリーブが、その外側に配置される第2
のコイル・デバイスを支える。第1のコイル・デバイス
を支えるコアは、下端に、耐摩耗性の材料からなる半球
の位置決めドームを備える。
【0005】層を調べるとき、プローブを測定対象上に
置く。2つのコイル・デバイスは、異なる周波数を用い
て同時に励振され、その結果、測定の間、2つの異なる
周波数の信号が発せられて、それが適切な回路によって
評価されて層厚の計算が行われる。層厚は、DE 41
19 903 A1に示されている式に従って求めら
れる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明は、
薄層の厚さの非破壊測定において求められる層厚の値を
質的に向上させることを基本的な目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、測定の間、第
2のコイル・デバイスを逐次励振させることを特徴とす
る。この少なくとも2つのコイル・デバイスの逐次励振
は、コイル・デバイスから評価ユニットに対して非破壊
的に測定信号を発することを可能にする。またそれぞれ
の周波数を用いたコイル・デバイスの連続励振によっ
て、測定間の評価ユニットは、それぞれの隣接する他方
のコイル・デバイスに影響されない信号を記録すること
が可能になり、さらにそれを各コイル・デバイスに明確
に指定することが可能になる。この結果、オーバーシュ
ートまたは隣接するコイル・デバイスの共振を除去する
ことが可能になり、それによって擾乱パラメータとは無
関係に信号を発することが可能になる。
【0008】さらに改良したこの方法によれば、コイル
は高周波によって励振される。その結果、プローブ・ヘ
ッドが測定対象に到達したとき、交番電磁界の変化を測
定のための測定結果として使用することができる。高周
波電磁界を使用するときは、測定対象となる層が、たと
えばペイント等の不導体、あるいはクロム等の弱導体で
ある。
【0009】この方法をさらに改良した方法によれば、
互いに異なる時点において発せられた第1および少なく
とも第2のコイル・デバイスから到来する周波数信号
が、電界効果トランジスタにより信号を発する持続時間
において制限される。この結果、第1のコイル・デバイ
スから放射された周波数信号と少なくとも第2のコイル
・デバイスから放射された周波数信号の間の分離が確実
になされ、それによって、測定信号の正確な記録および
指定を達成することが可能になる。結果的にこれは、評
価ユニットに対して信号を送る間においてさえも相互干
渉または重合を防止することを可能にする。コイル・デ
バイスの付勢および、評価ユニットに渡される測定信号
をゲートする電界効果トランジスタの付勢は、定義済み
の時間ウインドウにおいて行うことが可能であり、また
それによって測定信号の指定も可能になる。
【0010】この方法をさらに改良した方法によれば、
コイル・デバイスによって発せられた信号が互いに独立
に評価される。たとえば、実質的に層厚を決定する信号
を第1のコイル・デバイスによって記録し、たとえば測
定対象の曲率を決定する信号を別のコイル・デバイスに
よって記録することが考えられる。このように評価を分
けることにより、2つの測定変数の正確な計算を得るこ
とが可能になり、それによってその後、DE 41 1
9 903 A1に開示された式を使用し、さらに高い
精度をもって測定値を求めることが可能になる。
【0011】コイル・デバイスの信号を分離すると、好
都合にも同一の周波数を用いてコイル・デバイスの励振
を行うことが可能になり、それによってコントロール・
システムの構造的なセットアップをさらに簡略化するこ
とができる。
【0012】この方法をさらに改良した方法によれば、
測定を行うために、第1の回路による第1のコイル・デ
バイスの励振と、第2の回路による第2のコイル・デバ
イスの励振をフリップフロップ回路によって交互に切り
替える。好ましくは電界効果トランジスタを備え、それ
が、使用する回路によって、周波数信号を発するための
コイル・デバイスの逐次的な付勢が可能になることを保
証できるようにする。好ましくは、コイル・デバイスの
回路がまったく同じに設計される。その結果、回路のセ
ットアップを単純な構成にすることができる。
【0013】この方法をさらに改良した方法によれば、
補償器を介して周波数信号が評価ユニットに渡される。
これによって、基材の導電性に対する測定信号の望まし
くない依存性が大きく抑えられる形で周波数信号の位相
関係をセットすることが可能になる。
【0014】結論を述べれば、本発明による薄層の厚さ
の非破壊測定のための方法により、少なくとも、特に数
μm台の薄層の測定に重大な影響を持つ測定対象の表面
の曲率および導電率といった擾乱パラメータが測定値に
与える影響を実質的に完全に除去する効果が達成できる
ということになる。
【0015】本発明に従った、特に前述の方法を実行す
るための装置は、ハウジング内にフェライトのカップ−
タイプのコアを有し、それが第1のコイル・デバイスを
支持し、かつ、第1のコイル・デバイス内に位置するピ
ン上に半球状位置決めドームを有し、さらに当該カップ
−タイプのコアの外側において別のコイル・デバイスを
第1のコイル・デバイスと同軸に支持する。これらのコ
イル・デバイスは、互いに固定された関係で配置され、
共通の中心軸を有し、半球状位置決めドームの共通配置
ポイントによって第1および第2のコイル・デバイスの
作用範囲が共通の幾何学軸から開始することから、正確
な確認が可能になる。この場合、第1の、すなわち内側
コイル・デバイスは層厚に感応すべく設計され、外側、
すなわち第2のコイル・デバイスは、曲率に感応すべく
設計される。
【0016】このほかの好適な設計については、特許請
求の範囲に示す。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明に従った方法を実行
するための測定プローブならびに回路の好ましい実施態
様を詳細に説明する。
【0018】測定プローブ11として設計されたデバイ
スを図1に斜視図の形で示す。測定プローブ11は、ケ
ーブル12および接続プラグ13を介して評価デバイス
(これ以上の詳細は示していない)に接続される。測定
プローブ11は、周囲がスリーブ16に覆われているプ
ローブ・ヘッド14を有している。プローブ・ヘッド1
4はガイド・スリーブ17に対して軸方向に移動可能に
構成されている。これについては図4を参照してさらに
詳細に説明する。
【0019】プローブ・ヘッド14の概略の断面を大き
く拡大して図2に示す。図3は、下側から見たこれに対
応する図である。プローブ・ヘッド14は、ハウジング
18を有し、その中に、好ましくは非磁性体の部材19
に埋め込まれた測定システムが備わっている。この測定
システムは、幾何学軸22に沿って中心ピン23を有す
るカップ−タイプのコア21を備えている。第1の、つ
まり内側コイル・デバイス24は、この中心ピン23と
同軸である。カップ−タイプのコア21の底面には、た
とえば絶縁ディスク26が備えられる。カップ−タイプ
のコア21は、中心ピン23の先端面に、耐摩耗性があ
り、少なくとも非磁性体の、たとえばルビー等の材料か
ら形成された半球状位置決めドーム27を備えている。
半球状位置決めドーム27の位置決め表面は、曲面に設
計され、もっとも厚みが大きくなるポイントが幾何学軸
22に配置されている。カップ−タイプのコア21は、
好ましくは直径方向で反対に位置するスリット28を有
し、それを介して内側コイル・デバイス24の接続ライ
ンがプローブ・ヘッド14の後ろ側の領域に導かれ、ラ
インが電子回路50に接続される。カップ−タイプのコ
ア21の外側シェル29上には、第2の、つまり外側コ
イル・デバイス31が備わっている。コイル・デバイス
24および31は、カップ−タイプのコア21に固定、
たとえば定位置にキャストされ、その結果、プローブ・
ヘッド14が一体化された1つのユニットとなる。ま
た、測定対象に向けられるコイル・デバイス24および
31の端面は、同一面となるように配置されている。同
様に、ハウジング18の端面についても、都合よくはこ
れらと同じ面に一致させる。測定プローブ11の寸法
は、たとえば一般的な万年筆の直径に等しく、そこに
は、約2mmの直径を有する実際の測定システムが移動
自在に収められる。
【0020】対象となる層厚は、主に数μmから100
μmの範囲である。しかしながら、より厚いmm台に至
るコーティングについても記録は可能である。
【0021】測定プローブ11のセットアップを分解図
の形で図4に示す。プローブ・ヘッド14は、第1の円
筒部分33を有し、そこに、より直径の小さい第2の部
分34が連結されている。この第2の円筒部分34にネ
ジ溝を形成し、それにより中間スリーブ36と容易に結
合できるようにすることが望ましい。この部分にはプリ
ント基板が備わり、そこには本発明に従った、図6に示
す回路50を備えている。この構造的なユニットを、中
間スリーブ36によって受け、さらにこのスリーブを、
好ましくはヘリカル・スプリング37からもたらされる
弾力を伴った方法でガイド・スリーブ17により支持す
る。ガイド・スリーブ17は支持部分38を有し、そこ
にスリーブ16を嵌合することができる。ガイド・スリ
ーブ17内で中間スリーブ36を弾性的に取り付けるこ
とによってプローブ・ヘッド14は、スリーブ16の端
面から突出した開始ポジションからスリーブ内に移動す
ることが可能になる。またこれには、半球状位置決めド
ーム27を幾何学軸22の延長上で接触させて位置決め
するという目的を達成する効果もあり、それについては
図5を参照して説明する。なお、この図4でのガイド・
スリーブ17の表面には溝が形成されているが、これは
使用者が本プローブを持つときの便宜のためである。
【0022】中間スリーブ36は、ガイド・スリーブ1
7内に軸方向に移動可能にガイドされる。さらに、舌片
と溝との接続や、中間スリーブに当接して配置され、ガ
イド・スリーブの溝内に導かれているスプリング・エレ
メントなどのなどのねじれ止め手段を設けても良い(図
示せず)。ガイド・スリーブ17に対する接続ライン
は、中間ピース39によって固定される。同時にこれ
は、ひずみの解放を形成することにもなる。
【0023】中間スリーブ36とガイド・スリーブ17
の間に配置されるスプリング37は、少なくともわずか
にバイアスされ、それにより、曲面の測定を行う間のプ
ローブ・ヘッド14が、測定する表面または層に対して
少なくともわずかな圧接力を与える。しかしながらこの
力は、層の硬度に比較して小さく、そのため、層厚の測
定後に影響もしくはダメージを残すことはない程度であ
る。
【0024】曲面上における層厚の測定を一例を示す形
で図5に図示する。スリーブ16は、その端面に好まし
くはプリズム形状の切り欠き41を有し、それによっ
て、測定プローブ11を曲面上に当てたとき、測定プロ
ーブ11と表面の間の確実かつ明確な接触が得られると
いう効果を達成することが可能になる。切り欠き41の
サイズおよび特性は、測定対象に応じて適応させること
ができる。これはまた、測定プローブ11を円筒または
曲面の中心に位置合わせすることを可能にし、その結
果、安定した測定を実施することが可能になる。この場
合、プローブ・ヘッド14が、図1に一例を示した開始
ポジションから幾何学軸22に沿ってスリーブ16内に
押し込まれる。半球状位置決めドーム27は、ヘリカル
・スプリング37により、少なくともわずかな圧接力を
伴って測定対象の表面42上に保持される。薄層の厚さ
の測定は、測定プローブ11が測定対象の上に置かれた
直後に実施可能となる。
【0025】次に図6に従って、回路50に基づいてこ
の測定を説明する。
【0026】回路50は、実質的に同じである2つの発
振回路51および52から構成されている。例を示す形
で、内側巻き線またはコイル・デバイス24に割り当て
られている回路51を参照してこれらの動作モードを説
明する。このコイル・デバイス24のキャパシタ53を
含む直列発振回路は、デュアル・ゲート電界効果トラン
ジスタ54に関してアクティブ直列共振回路を構成す
る。直列共振の場合、抵抗56に生じる高周波電圧に比
較して明瞭な過電圧がコイル・デバイス24に生じるこ
とからこれが可能になる。これは、共振条件を満足す
る。コイル・デバイス24の一方は、アース電位であ
る。コイル・デバイス24に生じる電圧は、抵抗57お
よび可変抵抗58を介してトランジスタ54のゲート2
に供給される。可変抵抗58を使用し、基材の導電性に
対する測定値の望ましくない依存性がほぼ完全に抑圧さ
れるように、キャパシタとの関連で位相回転を行うこと
ができる。キャパシタ59は、フィードバックを決定
し、抵抗56において、高調波成分が非常に小さい実質
的な正弦波電圧が生成されるように選択される。これに
よりスプリアス放射を大きく抑えることが可能になる。
トランジスタ54のゲート1がローに切り替えられる
と、共振条件が満たされなくなり、発振が直ちに停止す
る。プローブ・ヘッド14を金属基材に向けると、そこ
に渦電流が生じて発振回路51の離調が招かれる。コイ
ル・デバイス24へ接近させることは、層厚の測定結果
に対応する。測定結果は、非線形関数によって層厚にリ
ンクされる。この層は一般に不導体であり、そのため、
渦電流は基材においてのみ発生することになる。しかし
ながら回路50を用いれば、本発明に従って、たとえば
クロム等の導電性が低い非磁性体層が、たとえばアルミ
ニウム等の明確に区別される良好な導電性を有する非磁
性体基材上に電解析出されている場合であっても測定が
可能になる。
【0027】回路52は、回路51と同様に動作する。
しかしながら、好ましくはコイル・デバイス24と同一
の周波数を用いて励振されるコイル・デバイス31は、
実質的に曲率のみに応答し、DE 41 19 903
A1に対応する方法において、曲率がもたらす周波数
の変化が曲率の影響を補償すべく作用する。コイル・デ
バイス24、31の励振周波数は、たとえば5MHzか
ら30MHzの範囲とする。信号入力ライン61にイン
バータ62、63を備えていることから、回路51、5
2のうちの一方のトランジスタ54のみが発振のために
イネーブルされることが保証される。切り替えポイント
64がハイ(1)のときは、回路51のみが発振のため
にイネーブルされる。切り替えポイント64がロー
(0)のときは、回路52のみが発振のためにイネーブ
ルされる。これら2つのデュアル・ゲート電界効果トラ
ンジスタ54は、ライン60を介して、たとえば5Vの
同一のDC電源に接続されており、その付勢のために小
さいインダクタンス66を介して供給される。上記に代
えて、電界効果トランジスタ54のゲート1をなくし、
2つの間欠的に切り替えられるラインを用いてトランジ
スタ54のオン/オフを切り替えることもできる。この
タイプの切り替えは、高速半導体スイッチを用いれば可
能である。
【0028】逐次接続される2つのトランジスタ54の
共振は、回路51および52によって、キャパシタ67
とともに直列発振回路65を構成するインダクタンス6
6を介し、抵抗68においてそれぞれの共振周波数をピ
ックアップできるという効果を有する。これによって、
下流にある直列回路65は、切り替えポイント70を介
してそれぞれのコイル・デバイス24、31の信号の検
出ならびにピックアップを行い、記録および評価を行う
ことができる。高周波信号は、DC電圧供給ライン61
上に重畳される。評価においては、測定値の生成するた
めに少なくとも100,000回の発振を利用できるよ
うに、コイル・デバイス24、31の間の変化が、たと
えば毎秒10回は起きる。ただし、これより少ない数で
も充分である。
【0029】切り替えポイント64における切り替え状
態に関連して、回路51および52によって共振が固有
に定義され、その結果、回路51、52による2つの信
号をDE 41 19 903 A1に示されているよ
うにともに下流の回路に導くことができる。図示の回路
は、SMDテクノロジを使用して構成してもよく、ま
た、図4に示すように測定プローブ11内に直接組み込
んでもよい。
【0030】図7は、層厚の測定が行われる曲面の直径
に依存する曲率による誤差のパーセンテージを表した特
性曲線のグラフである。特性曲線81は、従来技術から
周知となっている測定プローブおよび回路によってこれ
までに得られている測定値を表している。このグラフか
ら、以前もたらされていた曲率誤差が、特に直径が非常
に小さいとき、非常に大きなパーセンテージになること
がわかる。本発明による装置および本発明による方法を
用いれば曲線82に従った測定値が得られ、その曲率誤
差のパーセンテージが、かなりの程度まで減少している
ことがわかる。これにより、従来技術に対する改良がど
の程度のものであるかが明確になる。これは、ユーザに
とって重大な意義を持つ。たとえば、品質コントロール
における測定精度の実質的な向上がこれによって可能に
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】測定プローブの斜視図である。
【図2】測定プローブのプローブ・ヘッドの概略断面図
である。
【図3】図2に示したプローブ・ヘッドを下側から見た
底面図である。
【図4】他方の内側に順次はめ込むことができる測定プ
ローブのコンポーネントを表した概要図である。
【図5】曲面上の測定における測定プローブを表した概
要図である。
【図6】測定方法を実施するための回路を表した概要図
である。
【図7】従来技術による方法によって得られた特性曲線
と、本発明による方法によって得られた特性曲線を比較
したグラフである。

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内側コア上に第1のコイル・デバイス
    (24)を有するプローブ(11)であって、該コイル
    ・デバイスの幾何学中心(22)が少なくとも第2のコ
    イル・デバイス(31)の幾何学中心に一致し、該少な
    くとも第2のコイル・デバイス(31)が部分的に前記
    第1のコイル・デバイス(24)を取り囲むプローブ、
    および層厚を求める測定の間に前記コイル・デバイス
    (24,31)からの信号が送られる評価ユニットを用
    いた薄層の厚さの非破壊測定方法において、回路(5
    0)が備わり、それによって、測定の間、前記第1およ
    び少なくとも第2のコイル・デバイス(24,31)が
    逐次励振されることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 前記コイル・デバイス(24,31)
    は、高周波を用いて励振されることを特徴とする前記請
    求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 時間的に互いに区別されて発せられる、
    少なくとも前記第1および第2のコイル・デバイス(2
    4,31)から到来する周波数信号が、前記コイル・デ
    バイス(24,31)と類似の態様で好ましくは回路
    (50)によって付勢されるトランジスタ(54)によ
    り、各コイル・デバイス(24,31)の周波数信号を
    発する期間によって限定されることを特徴とする前記請
    求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記コイル・デバイス(24,31)に
    よって発せられる信号が、それぞれの前記コイル・デバ
    イス(24,31)に対して明確に指定され、互いに独
    立して直列発振回路(65)によって評価されることを
    特徴とする前記請求項のいずれかに記載した方法。
  5. 【請求項5】 前記コイル・デバイス(24,31)
    が、同一の周波数を用いて励振されることを特徴とする
    前記請求項のいずれかに記載した方法。
  6. 【請求項6】 前記第1のコイル・デバイス(24)
    は、8から20MHzまでの間の周波数を用いて励振さ
    れ、前記第2のコイル・デバイス(31)は、4から1
    2MHzまでの間の周波数を用いて励振されること特徴
    とする前記請求項1から4までのいずれかに記載した方
    法。
  7. 【請求項7】 測定の間に変化する測定フィールドの前
    記コイル・デバイス(24,31)の発振は、少なくと
    も毎秒2回は調べられることを特徴とする前記請求項の
    いずれかに記載した方法。
  8. 【請求項8】 前記第1のコイル・デバイス(24)は
    回路(51)を有し、前記第2のコイル・デバイス(3
    1)は回路(52)を有し、これらの回路は互いに並列
    に接続されており、フリップフロップ回路(62,5
    3)を備え、それによってそれぞれのコイル・デバイス
    (24,31)に割り当てられたトランジスタ(54)
    が、時間に従属して好都合に切り替えられることを特徴
    とする前記請求項のいずれかに記載した方法。
  9. 【請求項9】 コイル・デバイス(24,31)によっ
    て発せられる周波数信号は、補償器(58)を介して前
    記評価ユニットに渡されることを特徴とする前記請求項
    のいずれかに記載した方法。
  10. 【請求項10】 前記請求項のいずれかに記載した方法
    を実施するための装置であって、ハウジング(18)、
    第1のコイル・デバイス(24)ならびに第2のコイル
    ・デバイス(31)、および半球状位置決めドーム(2
    7)を伴い、共通幾何学軸(22)の近傍で前記第1の
    コイル・デバイス(24)を支持するフェライトのカッ
    プ−タイプのコア(21)を有するプローブ・ヘッド
    (14)を備えること、前記カップ−タイプのコア(2
    1)が共通軸(22)上に、前記第1のコイル・デバイ
    ス(24)の内側に位置し、その先端面に前記半球状位
    置決めドーム(27)が、少なくとも一部が前記第1の
    コイル・デバイス(14)の端面から突出する形で備わ
    るピン(23)を備えること、および、前記カップ−タ
    イプのコア(21)の外側に第2のコイル・デバイス
    (31)が同軸に備わることを特徴とする装置。
  11. 【請求項11】 前記第1のコイル・デバイス(24)
    の巻数は、前記第2のコイル・デバイス(31)の巻数
    に等しいかそれより少ないことを特徴とする前記請求項
    10記載の装置。
  12. 【請求項12】 前記第1および第2のコイル・デバイ
    ス(24,31)が、互いに対して固定的に配置され、
    好ましくは鋳込み成形材料内に埋め込まれていることを
    特徴とする前記請求項10および11のいずれかに記載
    した装置。
  13. 【請求項13】 前記第1および第2のコイル・デバイ
    ス(24,31)は、プローブ・ヘッド(14)のエン
    ド面に関して1つの平面内に配置されることを特徴とす
    る前記請求項9から11までのいずれかに記載した装
    置。
  14. 【請求項14】 前記カップ−タイプのコア(21)
    は、接続ラインを導くための少なくとも1つの横方向の
    スリット(28)を有することを特徴とする前記請求項
    10から13までのいずれかに記載した装置。
  15. 【請求項15】 前記プローブ・ヘッド(14)は、ガ
    イド・スリーブ(17)内において軸方向に変位するこ
    とが可能であり、かつ前記ガイド・スリーブ(17)と
    の関係において固定的に配置された保護スリーブ(1
    6)に関して引き込むことが可能な態様でマウントされ
    ることを特徴とする前記請求項10から14までのいず
    れかに記載した装置。
  16. 【請求項16】 前記保護スリーブ(16)は、前記プ
    ローブ・ヘッド(14)に向かうエンド面上に切り欠き
    (41)を有し、好ましくはそれがプリズム状に形成さ
    れていることを特徴とする前記請求項15記載の装置。
  17. 【請求項17】 前記プローブ・ヘッド(14)がスプ
    リング力に抗して保護スリーブ(16)内に引き込み可
    能であること、およびスプリング・エレメント(37)
    が前記ガイド・スリーブ(17)に関して少なくともわ
    ずかなバイアスをもって配置されることを特徴とする前
    記請求項15または16記載の装置。
  18. 【請求項18】 第1のコイル・デバイス(24)は層
    厚に感応すべく設計され、前記第2のコイル・デバイス
    (31)は曲率に感応すべく設計されることを特徴とす
    る前記請求項10から17までのいずれかに記載した装
    置。
  19. 【請求項19】 特に前記請求項1から9までのいずれ
    かに記載した方法を実施するための、2つの測定信号を
    個別に評価する回路であって、それぞれのインダクタン
    ス(24,31)の離調が周波数の変化をもたらし、一
    方のインダクタンス(24)は、主として測定対象の層
    厚の影響を受け、他方のインダクタンス(31)は、主
    として測定対象の曲率の影響を受けることを特徴とする
    回路。
  20. 【請求項20】 前記2つのインダクタンス(24,3
    1)は、共通アースを有し、切り替えポイント(70)
    において、対応する周波数信号に対する明確な指定とし
    て周波数を分離できることを特徴とする前記請求項19
    記載の回路。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007139769A (ja) * 2005-11-14 2007-06-07 Immobilien Ges Helmut Fischer Gmbh & Co Kg 特に、薄層の厚さ測定装置用の測定プローブ
JP2007292769A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Snecma 特にはブレードの肉厚の渦電流による測定
JP2008051734A (ja) * 2006-08-28 2008-03-06 Central Res Inst Of Electric Power Ind 治具、膜厚計測装置及び方法
JP2011232340A (ja) * 2010-04-23 2011-11-17 Helmut Fischer Gmbh Inst Fuer Elektronik & Messtechnik 測定プローブ
JP2011232339A (ja) * 2010-04-23 2011-11-17 Helmut Fischer Gmbh Inst Fuer Elektronik & Messtechnik 測定プローブ
JP2014062745A (ja) * 2012-09-20 2014-04-10 Sensor System Co Ltd 母材表面に形成した磁性異質層厚さの検査装置
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
JP2019168341A (ja) * 2018-03-23 2019-10-03 中国電力株式会社 膜厚計の位置合わせ治具

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0208298D0 (en) * 2002-04-10 2002-05-22 Rhopoint Instrumentation Ltd A paint monitoring device
GB2397652B (en) * 2002-11-15 2005-12-21 Immobilienges Helmut Fischer Measurement probe for measurement of the thickness of thin layers
DE10313766B4 (de) * 2003-03-22 2021-04-29 Hilti Aktiengesellschaft Handgeführtes Arbeitsgerät
US7148712B1 (en) * 2005-06-24 2006-12-12 Oxford Instruments Measurement Systems Llc Probe for use in determining an attribute of a coating on a substrate
US20100307221A1 (en) * 2009-06-05 2010-12-09 Benjamin Morgan Smith Belt measurement device
AR077219A1 (es) * 2009-06-25 2011-08-10 Ca Atomic Energy Ltd Aparato y metodo para medir depositos dentro de un tubo
EP2465059A1 (en) 2009-08-10 2012-06-20 Diabetes Tools Sweden Ab Apparatus and method for processing glycemic data
US9194687B1 (en) 2010-02-04 2015-11-24 Textron Innovations Inc. System and method for measuring non-conductive coating thickness using eddy currents
DE102010020116A1 (de) * 2010-05-10 2011-11-10 Helmut Fischer GmbH Institut für Elektronik und Messtechnik Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Dicke dünner Schichten an großflächigen Messoberflächen
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
US9335296B2 (en) 2012-10-10 2016-05-10 Westinghouse Electric Company Llc Systems and methods for steam generator tube analysis for detection of tube degradation
DE102013104251A1 (de) 2013-04-26 2014-10-30 Helmut Fischer GmbH Institut für Elektronik und Messtechnik Messsonde zur Messung der Dicke dünner Schichten
DE102014106242A1 (de) * 2014-05-05 2015-11-05 Helmut Fischer GmbH Institut für Elektronik und Messtechnik Vorrichtung zum Positionieren und Ausrichten eines rotationssymmetrischen Körpers
US11935662B2 (en) 2019-07-02 2024-03-19 Westinghouse Electric Company Llc Elongate SiC fuel elements
WO2021055284A1 (en) 2019-09-19 2021-03-25 Westinghouse Electric Company Llc Apparatus for performing in-situ adhesion test of cold spray deposits and method of employing

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3437253A1 (de) * 1983-08-31 1986-04-17 Helmut Fischer GmbH & Co Institut für Elektronik und Meßtechnik, 7032 Sindelfingen Elektromagnetische mess-sonde
JPS63502457A (ja) * 1986-02-17 1988-09-14 ハルタイ,ユリウス 非破壊材料試験および磁気構造材料調査のための方法ならびに装置
GB2228571A (en) * 1989-01-25 1990-08-29 Helmut Fischer Gmbh & Co Electromagnetic measuring probe

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB425586A (en) * 1934-11-21 1935-03-18 Alfred Loewenstein Improvements relating to systems for electrically measuring the thickness of metallic walls, sheets and the like
DE1984325U (de) * 1965-06-22 1968-04-25 Schneider Co Optische Werke Lesegeraet zum abtasten optischer informationen.
US4420667A (en) * 1982-06-21 1983-12-13 Park-Ohio Industries, Inc. Induction heating method and apparatus for elongated workpieces
DE3404720A1 (de) * 1984-02-10 1985-08-14 Karl Deutsch Prüf- und Meßgerätebau GmbH + Co KG, 5600 Wuppertal Verfahren und vorrichtung zur schichtdickenmessung
JPS6284750U (ja) * 1985-11-18 1987-05-29
US4747310A (en) * 1986-08-12 1988-05-31 Grumman Aerospace Corporation Probe for composite analyzer tester
JPS63212804A (ja) * 1987-02-28 1988-09-05 Sumitomo Metal Ind Ltd 膜厚測定方法
JPH0748842B2 (ja) * 1987-03-25 1995-05-24 三菱電機株式会社 磁気記録再生装置
EP0435232B1 (en) * 1989-12-29 1995-05-17 Ebara Corporation Inductance-type displacement sensor having resistance to external magnetic fields
US5120908A (en) * 1990-11-01 1992-06-09 Gazelle Graphic Systems Inc. Electromagnetic position transducer
DE4119903C5 (de) * 1991-06-17 2005-06-30 Immobiliengesellschaft Helmut Fischer Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Messung dünner Schichten
JP2952727B2 (ja) * 1991-06-25 1999-09-27 ヘルムート フィッシャー ゲーエムベーハー ウント コンパニー インスティテュート フュア エレクトローニク ウント メステヒニク 薄い層の厚さを測定するための方法および装置
FR2678061A1 (fr) * 1991-06-25 1992-12-24 Fischer Gmbh Co Inst Elektro Procede et dispositif pour la mesure de couches minces.
US5343146A (en) * 1992-10-05 1994-08-30 De Felsko Corporation Combination coating thickness gauge using a magnetic flux density sensor and an eddy current search coil
JPH06186207A (ja) * 1992-12-17 1994-07-08 Nuclear Fuel Ind Ltd 渦電流探傷プローブ
US5416411A (en) * 1993-01-08 1995-05-16 Lockheed Fort Worth Company System and method for measuring the thickness of a ferromagnetic layer
JPH06313762A (ja) * 1993-04-30 1994-11-08 Toshiba Corp 多重周波数型渦流探傷装置
DE4325767A1 (de) * 1993-07-31 1995-02-02 Karl Deutsch Pruef Und Mesgera Schichtdickenmeßvorrichtung
JP3136032B2 (ja) * 1993-09-20 2001-02-19 株式会社ケット科学研究所 膜厚計測センサーおよび計測回路
JP3445018B2 (ja) * 1995-03-28 2003-09-08 新日本無線株式会社 Rfモジュレータic
US5660672A (en) * 1995-04-10 1997-08-26 International Business Machines Corporation In-situ monitoring of conductive films on semiconductor wafers
JP2717778B2 (ja) * 1995-04-27 1998-02-25 京都樹脂精工株式会社 移動中の金属板上に形成された絶縁性被膜の厚さ測定装置、およびその測定方法
BR9504681A (pt) * 1995-09-18 1997-10-07 Brasilia Telecom Medição de espessura de camadas metálicas sobre lâminas isolantes
GB2306009B (en) * 1995-10-05 1999-06-16 Elcometer Instr Ltd A coating thickness measuring probe
EP0868646B1 (de) * 1995-12-22 2003-04-16 Siemens Aktiengesellschaft Bestimmung der dicke einer elektrisch leitfähigen schicht
DE19841325A1 (de) * 1997-09-26 1999-04-08 Nix Steingroeve Elektro Physik Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien Bestimmung des Abstandes zu einem metallischen Gegenstand in nichtmetallischer und unmagnetischer Umgebung und/oder zur Bestimmung seiner geometrischen Dimension
FR2783910B1 (fr) * 1998-09-28 2000-12-15 Minh Quang Le Capteur inductif et procede pour mesurer la distance capteur-cible

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3437253A1 (de) * 1983-08-31 1986-04-17 Helmut Fischer GmbH & Co Institut für Elektronik und Meßtechnik, 7032 Sindelfingen Elektromagnetische mess-sonde
JPS63502457A (ja) * 1986-02-17 1988-09-14 ハルタイ,ユリウス 非破壊材料試験および磁気構造材料調査のための方法ならびに装置
GB2228571A (en) * 1989-01-25 1990-08-29 Helmut Fischer Gmbh & Co Electromagnetic measuring probe

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007139769A (ja) * 2005-11-14 2007-06-07 Immobilien Ges Helmut Fischer Gmbh & Co Kg 特に、薄層の厚さ測定装置用の測定プローブ
JP2007292769A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Snecma 特にはブレードの肉厚の渦電流による測定
JP2008051734A (ja) * 2006-08-28 2008-03-06 Central Res Inst Of Electric Power Ind 治具、膜厚計測装置及び方法
JP2011232340A (ja) * 2010-04-23 2011-11-17 Helmut Fischer Gmbh Inst Fuer Elektronik & Messtechnik 測定プローブ
JP2011232339A (ja) * 2010-04-23 2011-11-17 Helmut Fischer Gmbh Inst Fuer Elektronik & Messtechnik 測定プローブ
KR101853421B1 (ko) 2010-04-23 2018-05-02 헬무트 휘셔 게엠베하 인스티투트 휘어 엘렉트로닉 운트 메쓰테크닉 얇은 층들의 두께의 비파괴적 측정을 위한 측정 프로브
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
US9605940B2 (en) 2011-05-25 2017-03-28 Helmut Fischer GbmH Institut für Elektronik und Messtechnik Measuring probe for measuring the thickness of thin layers, and method for the production of a sensor element for the measuring probe
JP2017142258A (ja) * 2011-05-25 2017-08-17 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
JP2014062745A (ja) * 2012-09-20 2014-04-10 Sensor System Co Ltd 母材表面に形成した磁性異質層厚さの検査装置
JP2019168341A (ja) * 2018-03-23 2019-10-03 中国電力株式会社 膜厚計の位置合わせ治具
JP7087529B2 (ja) 2018-03-23 2022-06-21 中国電力株式会社 膜厚計の位置合わせ治具

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