JP2717778B2 - Apparatus and method for measuring thickness of insulating film formed on moving metal plate - Google Patents
Apparatus and method for measuring thickness of insulating film formed on moving metal plateInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、静電容量方式と渦電流
方式とのハイブリッド構造によって、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
定方法に関するものである。近年、金属板に付ける接着
剤の厚さ、金属板に塗るインクの厚さ、金属板を絶縁す
るコーティングの厚さ等は、高い精度の厚さ管理が要望
されるようになってきた。そして、金属板に塗る接着
剤、インク、あるいはコーティング等の絶縁性被膜は、
金属板が高速に移動する間に処理されている。そこで、
本発明は、上記のような高速移動中の金属板上に形成さ
れた絶縁性被膜の厚さを高い精度で測定できる測定装置
および測定方法を提供するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for measuring the thickness of an insulating film formed on a moving metal plate by a hybrid structure of a capacitance system and an eddy current system. It is. In recent years, high-precision thickness control of the thickness of the adhesive applied to the metal plate, the thickness of the ink applied to the metal plate, and the thickness of the coating that insulates the metal plate has been demanded. And the adhesive coating on the metal plate, ink, or insulating coating such as coating,
The metal plate is being processed while moving at high speed. Therefore,
The present invention provides a measuring apparatus and a measuring method capable of measuring the thickness of an insulating film formed on a metal plate moving at a high speed as described above with high accuracy.
【0002】[0002]
【従来の技術】図5は従来例を説明するためのもので、
移動中の金属板上に形成された絶縁性被膜の厚さを測定
するための原理模式図である。たとえば、図5に示され
た測定装置は、金属板21上にコーティングされている
絶縁性被膜22の厚さを測定するものである。前記絶縁
性被膜22を測定するセンサ部23は、静電容量用主電
極24と、渦電流用コア25とが一対になって構成され
ている。また、静電容量用主電極24および渦電流用コ
ア25は、周知の固着手段によって着脱自在に取り付け
られる。さらに、静電容量用主電極24および渦電流用
コア25は、取り付け位置を変えられるように摺動する
こともできる。そして、静電容量用主電極24と渦電流
用コア25との下面は、同一平面になるように構成され
る。静電容量用主電極24と渦電流用コア25とは、そ
の出力26を介して図示されていない測定装置に接続さ
れている。2. Description of the Related Art FIG. 5 is for explaining a conventional example.
FIG. 3 is a schematic view of the principle for measuring the thickness of an insulating film formed on a moving metal plate. For example, the measuring device shown in FIG. 5 measures the thickness of the insulating film 22 coated on the metal plate 21. The sensor section 23 for measuring the insulating film 22 is composed of a pair of a main electrode 24 for capacitance and a core 25 for eddy current. The main electrode 24 for capacitance and the core 25 for eddy current are detachably attached by well-known fixing means. Further, the capacitance main electrode 24 and the eddy current core 25 can be slid so that the mounting position can be changed. The lower surfaces of the capacitance main electrode 24 and the eddy current core 25 are configured to be flush with each other. The capacitance main electrode 24 and the eddy current core 25 are connected to a measuring device (not shown) via an output 26 thereof.
【0003】基台27上では、絶縁性被膜22が形成さ
れている金属板21が移動する。金属板21は、移動中
に、たとえば図5に示す距離aだけ浮くことがある。し
かし、測定装置は、予め設定されている距離a+bにお
ける静電容量を基準に計算する。そのため、距離a+b
を基準とする演算によって得られる厚さと実際の絶縁性
被膜22の厚さdには、誤差が生じる。この欠点を除去
するため、まず、渦電流用コア25によって、渦電流用
コア25の下部と金属表面との距離cを測定する。そし
て、図示されていない測定装置の補正値設定部は、予め
設定されている渦電流用コア25と基台27との距離か
ら変位aを求め、当該変位aを基に静電容量の補正値を
設定する。その後、図示されていない測定装置の静電容
量検出部によって、静電容量用主電極24と金属板21
との距離bにおける静電容量が測定される。図示されて
いない測定装置の厚さ演算部によって、基準となる距離
a+bにおける静電容量の代わりに実際の距離bにおけ
る静電容量と先に得られた補正値とにより厚さが演算さ
れる。[0003] On the base 27, the metal plate 21 on which the insulating coating 22 is formed moves. The metal plate 21 may float during the movement, for example, by a distance a shown in FIG. However, the measurement device calculates on the basis of the capacitance at a predetermined distance a + b. Therefore, the distance a + b
An error occurs between the thickness obtained by the calculation based on the equation (1) and the actual thickness d of the insulating film 22. In order to eliminate this defect, first, the distance c between the metal surface and the lower portion of the eddy current core 25 is measured by the eddy current core 25. Then, a correction value setting unit of the measuring device (not shown) obtains a displacement a from a preset distance between the eddy current core 25 and the base 27, and based on the displacement a, a correction value of the capacitance. Set. Thereafter, the capacitance main electrode 24 and the metal plate 21 are detected by a capacitance detection unit of a measuring device (not shown).
Is measured at a distance b with respect to. The thickness calculator of the measuring device (not shown) calculates the thickness based on the capacitance at the actual distance b and the previously obtained correction value instead of the capacitance at the reference distance a + b.
【0004】図6は渦電流を利用してセンサ部と金属盤
との間の距離を測定する原理を説明するための図であ
る。図6において、距離測定装置は、金属盤31に対向
して設定されたコイル32と、測定部33とから構成さ
れる。そして、測定部33は、前記コイル32に高周波
電流を流すための発振回路331と、高周波電流がコイ
ル32に流されることによって、前記金属盤31に渦電
流を発生させ、この渦電流によって変化するコイル32
のインピーダンスを検出する検出回路332と、被測定
物の種類、あるいはコイル32の寸法等を考慮して金属
盤31とコイル32までの距離hを演算する演算回路3
33と、各回路に電流供給する電源回路334とから構
成される。FIG. 6 is a view for explaining the principle of measuring the distance between the sensor section and the metal plate using eddy current. In FIG. 6, the distance measuring device includes a coil 32 set to face a metal plate 31 and a measuring unit 33. Then, the measuring unit 33 generates an eddy current in the metal plate 31 by flowing the high-frequency current through the coil 32 and an oscillating circuit 331 for flowing the high-frequency current through the coil 32, and the eddy current changes. Coil 32
And a calculation circuit 3 for calculating the distance h between the metal plate 31 and the coil 32 in consideration of the type of the object to be measured or the dimensions of the coil 32 and the like.
33, and a power supply circuit 334 for supplying current to each circuit.
【0005】図6に示す距離測定装置は、発振回路33
1から金属盤31に対向したコイル32に電流を流す。
コイル32に流れた電流は、電磁誘導によって、金属盤
31の表面に電界および渦電流を発生させる。当該渦電
流は、コイル32に誘導電流を発生させる。測定部33
における検出回路332は、このコイル32の検出回路
332から見たインピーダンスを検出する。コイル32
の検出回路332から見たインピーダンスは、コイル3
2と金属盤31との距離によって変化する。したがっ
て、演算回路333は、金属盤31の導電率、透磁率、
厚さ、温度、コイルの大きさ等を考慮して補正すると、
演算回路333の出力電圧34から金属盤31とコイル
32との間の距離がμm単位で測定できる。The distance measuring device shown in FIG.
An electric current is passed from 1 to the coil 32 facing the metal plate 31.
The current flowing through the coil 32 generates an electric field and an eddy current on the surface of the metal plate 31 by electromagnetic induction. The eddy current causes the coil 32 to generate an induced current. Measuring unit 33
The detection circuit 332 detects the impedance of the coil 32 as viewed from the detection circuit 332. Coil 32
The impedance seen from the detection circuit 332 of the coil 3
It changes depending on the distance between 2 and the metal plate 31. Therefore, the arithmetic circuit 333 calculates the electric conductivity, the magnetic permeability,
If you take into account the thickness, temperature, coil size, etc.
From the output voltage 34 of the arithmetic circuit 333, the distance between the metal plate 31 and the coil 32 can be measured in μm.
【0006】図7は静電容量方式における厚み計の原理
を説明するための図である。図7において、厚み計は、
静電容量を測るために、主電極41と対向電極42とか
ら構成される。金属板43′上に形成された絶縁性被膜
43は、主電極41と対向電極42との間に配置され
る。前記対向電極42は、基台44等の上に載置あるい
は取り付けられている。そして、基台44に設けられた
摺動杆45には、摺動自在に上下方向に動く支持杆46
が取り付けられている。当該支持杆46には、前記主電
極41を絶縁された状態で保持している外部ホルダ47
が固定されている。測定装置48は、主電極41および
対向電極42に電圧を印加する図示されていない電源回
路、発振回路、静電容量を検出する検出回路、および厚
さを演算する演算回路から構成されている。FIG. 7 is a diagram for explaining the principle of a thickness gauge in the capacitance system. In FIG. 7, the thickness gauge
The main electrode 41 and the counter electrode 42 are provided to measure the capacitance. The insulating coating 43 formed on the metal plate 43 ′ is arranged between the main electrode 41 and the counter electrode 42. The counter electrode 42 is mounted or mounted on a base 44 or the like. A sliding rod 45 provided on the base 44 has a supporting rod 46 which is slidably movable in the vertical direction.
Is attached. The support rod 46 has an external holder 47 that holds the main electrode 41 in an insulated state.
Has been fixed. The measuring device 48 includes a power supply circuit (not shown) for applying a voltage to the main electrode 41 and the counter electrode 42, an oscillation circuit, a detection circuit for detecting capacitance, and a calculation circuit for calculating the thickness.
【0007】このような厚み計において、被測定物であ
る絶縁性被膜43として、たとえば、樹脂フイルムを主
電極41と対向電極42との間に挿入した場合には、主
電極41と対向電極42との間の静電容量が変わる。し
たがって、厚さの判っている上記樹脂フイルムの静電容
量を予め計測しておき、この静電容量を基にして、被測
定物43である樹脂フイルムから検出された静電容量値
により、測定装置48内の演算回路が比較演算して当該
樹脂フイルムの厚さを求める。In such a thickness gauge, when, for example, a resin film is inserted between the main electrode 41 and the counter electrode 42 as the insulating film 43 to be measured, the main electrode 41 and the counter electrode 42 And the capacitance between them changes. Therefore, the capacitance of the resin film having a known thickness is measured in advance, and the capacitance is measured based on the capacitance and the capacitance value detected from the resin film as the object 43 to be measured. An arithmetic circuit in the device 48 performs a comparison operation to determine the thickness of the resin film.
【0008】また、近年、移動中の金属板上に形成され
た樹脂フイルム等の塗膜の厚さを測定する必要が出てき
た。図8は従来例における測定方法で、移動中の金属板
上に形成された樹脂フイルムの厚さを測定するための説
明図である。図8において、金属ローラ52は、回転軸
53によって回転される。また、金属ローラ52は、そ
の表面に樹脂フイルム54をコーティングしながら回転
する。そして、回転中の金属ローラ52上に形成された
樹脂フイルム54の厚さは、静電容量用主電極51と金
属ローラ52とに電圧を印加して計測される静電容量に
よって決まる。In recent years, it has become necessary to measure the thickness of a coating film such as a resin film formed on a moving metal plate. FIG. 8 is an explanatory diagram for measuring the thickness of a resin film formed on a moving metal plate by a measuring method in a conventional example. 8, the metal roller 52 is rotated by a rotation shaft 53. The metal roller 52 rotates while coating the surface thereof with a resin film 54. The thickness of the resin film 54 formed on the rotating metal roller 52 is determined by the capacitance measured by applying a voltage to the capacitance main electrode 51 and the metal roller 52.
【0009】図9は従来例における測定方法で、金属板
上に形成された幅広の樹脂フイルムの厚さを測定するた
めの説明図である。図9において、静電容量用主電極用
支持部材61には、たとえば、複数の静電容量用主電極
62ないし65がセンサ部を下方に向けて同一平面に設
置されている。金属板66の表面に形成されている絶縁
性被膜67の厚さは、絶縁性被膜67の各所で測定さ
れ、この値が、たとえば厚みを制御するために制御装置
に送られる。FIG. 9 is an explanatory diagram for measuring the thickness of a wide resin film formed on a metal plate by the measuring method in the conventional example. In FIG. 9, for example, a plurality of capacitance main electrodes 62 to 65 are installed on the same main surface of the support member 61 for capacitance main electrode with the sensor section facing downward. The thickness of the insulating coating 67 formed on the surface of the metal plate 66 is measured at various points on the insulating coating 67, and this value is sent to a control device, for example, to control the thickness.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】図6に示す距離測定装
置は、距離を測定するもので、金属盤31上に形成され
た絶縁性被膜の厚さを測定することができない。また、
図7に示す静電容量計は、金属板上に形成された絶縁性
被膜43の厚みを金属板の上下のぶれが生じない限りに
おいて測定することができる。しかし、絶縁性被膜43
が金属板43′上に形成された場合は、移動中に常に一
定の高さにあるとは限らない。そのため、金属板43′
上に形成されている絶縁性被膜43は、上下にぶれた状
態で移動していると、静電容量を測定するための基準距
離が変化してしまうため、正確な厚みが測定できないと
いう問題を有した。特に、図8に示すような金属ローラ
52の表面に形成される樹脂フイルム54は、金属ロー
ラ52の回転軸53が、たとえば図示矢印55の方向に
振動した場合、静電容量用主電極51によって計測され
た厚みに上記と同様な理由によって誤差ができるという
問題を有する。The distance measuring device shown in FIG. 6 measures the distance, and cannot measure the thickness of the insulating film formed on the metal plate 31. Also,
The capacitance meter shown in FIG. 7 can measure the thickness of the insulating coating 43 formed on the metal plate as long as the metal plate does not move vertically. However, the insulating coating 43
Is formed on the metal plate 43 ', it is not always at a constant height during movement. Therefore, the metal plate 43 '
If the insulating film 43 formed on the upper surface is moved up and down, the reference distance for measuring the capacitance changes, so that it is impossible to accurately measure the thickness. I had. In particular, when the rotating shaft 53 of the metal roller 52 vibrates in the direction of the arrow 55 in the figure, for example, the resin film 54 formed on the surface of the metal roller 52 as shown in FIG. There is a problem that an error can occur in the measured thickness for the same reason as described above.
【0011】さらに、金属板66上に形成された絶縁性
被膜67の厚みは、図9に示す複数の静電容量用主電極
62ないし65によって、幅方向の各所において正確に
測定することができる。しかし、金属板66上に形成さ
れた絶縁性被膜67は、移動中に基台68から上下にぶ
れた状態になることがある。この場合、金属板66と基
台68との間の距離71を測定して、この値から正確な
絶縁性被膜67の厚みを補正することが困難である。し
たがって、図9に示す測定装置は、距離71を無視した
距離69と測定された静電容量とから絶縁性被膜67の
厚さ70を演算している。Further, the thickness of the insulating film 67 formed on the metal plate 66 can be accurately measured at various locations in the width direction by the plurality of capacitance main electrodes 62 to 65 shown in FIG. . However, the insulating coating 67 formed on the metal plate 66 may be displaced vertically from the base 68 during movement. In this case, it is difficult to measure the distance 71 between the metal plate 66 and the base 68 and accurately correct the thickness of the insulating coating 67 from this value. Therefore, the measuring apparatus shown in FIG. 9 calculates the thickness 70 of the insulating coating 67 from the distance 69 ignoring the distance 71 and the measured capacitance.
【0012】また、図9に示す従来例における静電容量
によって、金属板66上に形成された絶縁性被膜67の
厚さを測定する場合、静電容量用主電極62ないし65
と基台68との間隔は、時間、日月等の温度変化によっ
て変化する。したがって、このような厚み計は、正しい
距離を常に調整(0調整)することによって、高い精度
の測定を行なっていた。しかし、近年、さらに高い精度
の測定が要望されるようになり、一日における温度差に
よる誤差が問題になる。この場合は、一日に何回か製造
ラインを止めて0調整を行なう必要があり、生産性を低
下させるという問題を有した。When measuring the thickness of the insulating film 67 formed on the metal plate 66 by the capacitance in the conventional example shown in FIG. 9, the capacitance main electrodes 62 to 65 are used.
The distance between the base and the base 68 changes according to temperature changes such as time and date. Therefore, such a thickness gauge performs high-accuracy measurement by always adjusting the correct distance (0 adjustment). However, in recent years, there has been a demand for higher-precision measurement, and an error due to a temperature difference in a day becomes a problem. In this case, it is necessary to stop the production line several times a day to perform zero adjustment, which causes a problem of lowering productivity.
【0013】上記のような問題を解決するために、図5
に示す従来例は、測定開始に行なう0調整の回数を少な
く、金属板が移動中に、たとえ上下にぶれた状態でも正
確な厚さが測定できるものである。しかし、金属板と各
電極の下面との間の距離が静電容量用主電極と渦電流用
コアとの間の距離と比較して大きい場合、正確な厚みを
測定できないことがある。その理由は、静電容量を測定
している場所と、渦電流による距離を測定している場所
が一致していないため、測定に誤差が生じるからであ
る。本発明は、以上のような課題を解決するためのもの
で、静電容量用主電極と渦電流用コアとを共通にして、
金属板が移動中に上下にぶれを生じた状態でも、金属板
上に形成された絶縁性被膜の厚さを正確に測定すること
ができる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を提供することを目的
とする。To solve the above problem, FIG.
In the conventional example shown in (1), the number of zero adjustments to be performed at the start of measurement is small, and an accurate thickness can be measured even when the metal plate is moved up and down while moving. However, if the distance between the metal plate and the lower surface of each electrode is larger than the distance between the main electrode for capacitance and the core for eddy current, accurate measurement of the thickness may not be possible. The reason is that an error occurs in the measurement because the place where the capacitance is measured does not match the place where the distance due to the eddy current is measured. The present invention has been made to solve the above problems, and has a common main electrode for capacitance and a core for eddy current.
The thickness of the insulating film formed on the moving metal plate can be accurately measured even when the metal plate moves vertically while moving. An object of the present invention is to provide a thickness measuring device and a measuring method thereof.
【0014】[0014]
(第1発明)前記目的を達成するために、本発明におけ
る移動中の金属板上に形成された絶縁性被膜の厚さ測定
装置は、移動中の金属板(21)上に形成された絶縁性被膜
(22)の厚さを測定するものであり、導電体部材と、当該
導電体部材の周囲に巻回された渦電流用コイル(16)とか
らなる静電容量用主電極および渦電流用コアとを兼用す
るセンサ部(11)と、前記センサ部(11)と同一平面になる
と共に、センサ部(11)に対して絶縁的に設けられたガー
ド電極(13)と、当該ガード電極(13)の上部に絶縁部材(1
4)を介して載置された板状アース電極(15)と、前記渦電
流用コア(11)によって、金属板(21)の表面と渦電流用コ
ア(11)との変位を測定し、金属板(21)の表面と渦電流用
コア(11)との補正距離を得る補正値設定部と、前記静電
容量用主電極(11)によって金属板(21)の表面と静電容量
用主電極(11)との間の静電容量を測定する静電容量検出
部と、当該静電容量検出部から得られた値を前記補正値
設定部から得られた補正値によって上記金属板(21)上の
絶縁性被膜(22)の厚さを演算する厚さ演算部とから構成
される。(1st invention) In order to achieve the above object, the present invention provides an apparatus for measuring the thickness of an insulating film formed on a moving metal plate, comprising: an insulating film formed on a moving metal plate (21); Coating
The main electrode for capacitance and the core for eddy current comprising a conductor member and an eddy current coil (16) wound around the conductor member. And a guard electrode (13) provided on the same plane as the sensor section (11) and provided insulated from the sensor section (11), and the guard electrode (13). ) On top of the insulating material (1
4) The plate-like ground electrode (15) placed via the eddy current core (11), by measuring the displacement of the surface of the metal plate (21) and the eddy current core (11), A correction value setting unit for obtaining a correction distance between the surface of the metal plate (21) and the eddy current core (11), and the capacitance main electrode (11) and the surface of the metal plate (21) for the capacitance. A capacitance detection unit for measuring the capacitance between the main electrode (11) and the metal plate (a value obtained from the capacitance detection unit by the correction value obtained from the correction value setting unit; 21) a thickness calculator for calculating the thickness of the insulating coating (22) on the upper surface.
【0015】(第2発明および第3発明)上記導電体部
材は、アモルファス金属とすることができる。また、本
発明における移動中の金属板上に形成された絶縁性被膜
の厚さ測定装置は、前記導電体部材に成形された凹部(1
1 ′)によってできる突出部(11 ″)に巻回された渦電
流用コイル(16)を備えた静電容量用主電極および渦電流
用コアとを兼用するセンサ部(11)からなることを特徴と
する。(Second and Third Inventions) The conductor member may be an amorphous metal. Further, in the present invention, the apparatus for measuring the thickness of the insulating film formed on the moving metal plate includes a concave portion (1) formed on the conductive member.
1 ′) The sensor unit (11), which also serves as the main electrode for capacitance and the core for eddy current, provided with the eddy current coil (16) wound around the protrusion (11 ″) formed by Features.
【0016】(第4発明)本発明における移動中の金属
板上に形成された絶縁性被膜の厚さ測定装置は、絶縁性
中空ボビン(図2の17)の周囲に巻回された渦電流用
コイル(16)と、当該渦電流用コイル(16)の周囲に第1絶
縁部材(図2の172)を介して設けられた導電体部材
(図2の213)と、当該導電体部材(213)の周囲
に第2絶縁部材(図2の173)を介して設けられたシ
ールド兼静電容量用主電極(図2の212)と、当該シ
ールド兼静電容量用主電極(212)に第3絶縁部材
(図2の174)を介して設けられたガード電極(13)
と、当該ガード電極(13)の上部に第4絶縁部材(14)を介
して載置された板状アース電極(15)と、前記渦電流用コ
イル(16)によって、金属板(21)の表面とシールド兼静電
容量用主電極(212)の変位を測定し、金属板(21)の
表面とシールド兼静電容量用主電極(212)との補正
距離を得る補正値設定部と、前記シールド兼静電容量用
主電極(212)によって金属板(21)の表面とシールド
兼静電容量用主電極(212)との間の静電容量を測定
する静電容量検出部と、当該静電容量検出部から得られ
た値を前記補正値設定部から得られた補正値によって上
記金属板(21)上の絶縁性被膜(22)の厚さを演算する厚さ
演算部とから構成される。(Embodiment 4) In the present invention, an apparatus for measuring the thickness of an insulating film formed on a moving metal plate comprises an eddy current wound around an insulating hollow bobbin (17 in FIG. 2). A coil (16), a conductor member (213 in FIG. 2) provided around the eddy current coil (16) via a first insulating member (172 in FIG. 2), and a conductor member (213 in FIG. 2). 213) and a shield / capacitance main electrode (212 in FIG. 2) provided via a second insulating member (173 in FIG. 2) and the shield / capacitance main electrode (212). Guard electrode (13) provided via a third insulating member (174 in FIG. 2)
And a plate-like ground electrode (15) placed above the guard electrode (13) via a fourth insulating member (14), and the eddy current coil (16). A correction value setting unit that measures a displacement between the surface and the shield / capacitance main electrode (212) and obtains a correction distance between the surface of the metal plate (21) and the shield / capacitance main electrode (212); A capacitance detector for measuring a capacitance between the surface of the metal plate (21) and the shield / capacitance main electrode (212) by the shield / capacitance main electrode (212); A thickness calculating unit configured to calculate the thickness of the insulating film (22) on the metal plate (21) based on the correction value obtained from the correction value setting unit based on the value obtained from the capacitance detecting unit. Is done.
【0017】(第5発明)本発明の移動中の金属板上に
形成された絶縁性被膜の厚さ測定方法は、渦電流用コア
(11または211)と被測定部にある金属板(21)の表
面との変位、および静電容量用主電極(11または21
2)と金属板(21)の表面との静電容量を測定した後、渦
電流用コア(11または211)と金属板(21)の表面と
の変位によって、前記静電容量を補正すると共に、補正
された静電容量から厚さを演算することを特徴とする。(Fifth invention) The method for measuring the thickness of an insulating film formed on a moving metal plate according to the present invention comprises the steps of: measuring an eddy current core (11 or 211) and a metal plate (21 ) And the main electrode for capacitance (11 or 21)
After measuring the capacitance between 2) and the surface of the metal plate (21), the capacitance is corrected by the displacement between the eddy current core (11 or 211) and the surface of the metal plate (21). The thickness is calculated from the corrected capacitance.
【0018】[0018]
【作 用】本発明は、高速で移動中の被測定物が上下
にぶれても金属板と電極との距離を正確に測定できる渦
電流計に着目して、この渦電流計と被測定物の厚みを測
定する静電容量計の電極とを共通にしたことにある。す
なわち、渦電流用コアと静電容量用主電極とは、共通に
構成され、一つの電極で両者の機能を兼用する。この電
極は、たとえば、アモルファス金属を採用することによ
って、磁気特性を良好にすることができる。上記電極の
周囲には、渦電流用のコイルが絶縁的に巻回される。ま
た、渦電流用コアと静電容量用主電極とを兼用するセン
サ部は、コイルを巻回できる凹部と突部から構成され
る。たとえば、上記渦電流用コアと静電容量用主電極と
を兼用するセンサ部は、断面が馬蹄形をしており、その
突出部に渦電流を発生するコイルを巻回することによっ
て、より強い渦電流を発生させることができる。[Function] The present invention focuses on an eddy current meter that can accurately measure the distance between a metal plate and an electrode even when an object to be measured moving at high speed is moved up and down. In common with an electrode of a capacitance meter for measuring the thickness of the capacitor. That is, the eddy current core and the capacitance main electrode are configured in common, and one electrode has both functions. This electrode can have good magnetic properties by employing, for example, an amorphous metal. An eddy current coil is insulated around the electrode. In addition, the sensor unit serving both as the eddy current core and the capacitance main electrode is formed of a concave portion and a projecting portion in which a coil can be wound. For example, the sensor section serving both as the eddy current core and the electrostatic capacity main electrode has a horseshoe-shaped cross section, and a coil that generates an eddy current is wound around the protruding section, thereby providing a stronger eddy current. A current can be generated.
【0019】強い渦電流は、たとえば、移動する被測定
物との距離を正確に測定できるようになるので、被測定
物の表面に形成されている絶縁膜の厚さも正確に測定で
きる。前記渦電流用コアと静電容量用主電極とを兼用す
るセンサ部の周囲は、アース電極と絶縁されていると共
に、上記電極と絶縁されて設けられたガード電極が存在
する。このガード電極の存在によって、上記静電容量用
主電極から出る電気力線は、対向電極または金属板に向
かって垂直になる。したがって、被測定物である絶縁被
膜が横切る電気力線は、常に一定となるため、正確な静
電容量を測定することができる。The strong eddy current can accurately measure, for example, the distance to a moving object to be measured, so that the thickness of the insulating film formed on the surface of the object to be measured can also be accurately measured. Around the sensor part which also serves as the eddy current core and the capacitance main electrode, there is a guard electrode which is insulated from the ground electrode and insulated from the electrode. Due to the presence of the guard electrode, lines of electric force exiting from the main electrode for capacitance become perpendicular to the counter electrode or the metal plate. Therefore, the lines of electric force crossed by the insulating film, which is the object to be measured, are always constant, so that accurate capacitance can be measured.
【0020】移動中の金属板上に形成されている絶縁性
被膜の厚さを測定するに際し、補正値設定部は、金属板
の表面から静電容量用主電極までの変位を渦電流用コア
によって測定し、基準距離に対してぶれた距離を算出し
た後、これを補正値として設定する。その後、静電容量
検出部は、静電容量用主電極と金属板の表面との間に、
絶縁性被膜が介在した場合の静電容量を測定する。静電
容量は、静電容量用主電極の周囲に設けられた同電位の
ガード電極によって、静電容量用主電極から出る電気力
線を金属板に対して垂直にするため、正確に測定でき
る。さらに、演算部は、補正値設定部で得られた補正値
を基にして静電容量検出部によって検出された静電容量
を補正して、絶縁性被膜の厚さを演算する。When measuring the thickness of the insulating film formed on the moving metal plate, the correction value setting unit determines the displacement from the surface of the metal plate to the capacitance main electrode by using the eddy current core. , And calculates a distance deviated from the reference distance, and sets this as a correction value. After that, the capacitance detection unit, between the main electrode for capacitance and the surface of the metal plate,
The capacitance when an insulating film is interposed is measured. Capacitance can be measured accurately because the lines of electric force coming out of the main electrode for capacitance are perpendicular to the metal plate by guard electrodes of the same potential provided around the main electrode for capacitance. . Further, the calculation unit corrects the capacitance detected by the capacitance detection unit based on the correction value obtained by the correction value setting unit, and calculates the thickness of the insulating film.
【0021】以上のように、本発明は、静電容量用主電
極と渦電流用コアとを共通にした測定系によって、たと
え金属板が移動中に上下にぶれを生じた状態でも、金属
板上に形成された絶縁性被膜の厚さを正確に測定するこ
とができる。また、渦電流用センサは、絶縁性中空ボビ
ンに渦電流用コイル、第1絶縁部材、筒状導電体、第2
絶縁部材、シールド兼静電容量用主電極、第3絶縁部材
を順次積層した。上記構成の渦電流用センサを使用した
厚さ測定装置は、市販の渦電流用センサを利用できるだ
けでなく、中空の絶縁性ボビンにより、重量が軽量にな
る。As described above, the present invention provides a measuring system in which a main electrode for capacitance and a core for eddy current are used in common, even if the metal plate is shaken up and down while moving. The thickness of the insulating film formed thereon can be accurately measured. Further, the eddy current sensor includes an eddy current coil, a first insulating member, a tubular conductor, a second
The insulating member, the shield / capacitance main electrode, and the third insulating member were sequentially laminated. The thickness measuring device using the eddy current sensor having the above-described configuration can use not only a commercially available eddy current sensor but also a light weight due to the hollow insulating bobbin.
【0022】[0022]
【実 施 例】図1(イ)は本発明の実施例で、厚さを
計測するためのセンサ部を説明するための図である。図
1(ロ)は本発明の実施例で、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または測定方法を説明
するためのブロック構成図である。図1(イ)におい
て、静電容量用主電極および渦電流用コアは、導電体部
材からなり、たとえば、4角柱または円柱形をしたセン
サ部11として構成されている。このセンサ部11の周
囲には、たとえば、渦電流を発生させるコイル16が絶
縁層または絶縁性中空ボビン17を介して巻回されてい
る。絶縁層17とセンサ部11とは、接着剤またはネジ
によって固定されている。また、コイル16を保護する
ボビン171は、コイル16およびセンサ部11と共
に、ガード電極13の凹部18に挿入された後、接着剤
またはネジによって固定される。センサ部11、絶縁層
17、コイル16、およびガード電極13の取り付け
は、接着剤、ネジの他に圧入等があるが、センサ部11
とガード電極13との下面が同一平面になるようにす
る。[Embodiment] FIG. 1A is a view for explaining a sensor unit for measuring a thickness in an embodiment of the present invention. FIG. 1B is a block diagram for explaining an apparatus or method for measuring the thickness of an insulating film formed on a moving metal plate according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1A, a main electrode for capacitance and a core for eddy current are made of a conductive member, and are configured as a sensor unit 11 having, for example, a quadrangular or cylindrical shape. A coil 16 for generating an eddy current is wound around the sensor section 11 via an insulating layer or an insulating hollow bobbin 17, for example. The insulating layer 17 and the sensor unit 11 are fixed with an adhesive or a screw. The bobbin 171 that protects the coil 16 is inserted into the recess 18 of the guard electrode 13 together with the coil 16 and the sensor unit 11 and then fixed with an adhesive or a screw. Attachment of the sensor unit 11, the insulating layer 17, the coil 16, and the guard electrode 13 includes press-fitting and the like in addition to the adhesive and the screw.
And the lower surface of the guard electrode 13 are flush with each other.
【0023】ガード電極13の上には、絶縁部材14を
介してアース電極15が設けられている。そして、セン
サ部11とガード電極13とは、各電極の下面と図示さ
れていない離れた所で同電位となるように接続されてい
る。センサ部11とガード電極13とは、基台12に対
向して設けられ、これらの間に絶縁性被膜22を塗布し
た金属板21が移動する。また、センサ部11は、強磁
性体のような導電体部材の他に、アモルファス金属を採
用することができる。アモルファス金属は、たとえば、
鉄−りん合金、鉄−ほう素合金等があり、磁気特性を向
上させることができる。さらに、センサ部11は、リー
ド線191によって、コイル16は、リード線192、
193によって、図示されていないコネクタにそれぞれ
絶縁されて接続されている。そして、リード線191と
ガード電極13とは、図示されていない所で同電位に接
続されている。On the guard electrode 13, an earth electrode 15 is provided via an insulating member 14. Then, the sensor section 11 and the guard electrode 13 are connected so as to have the same potential at a position not shown in the figure and at a location not shown. The sensor section 11 and the guard electrode 13 are provided so as to face the base 12, and the metal plate 21 coated with the insulating film 22 moves between them. In addition, the sensor unit 11 can employ an amorphous metal in addition to a conductive member such as a ferromagnetic material. Amorphous metal, for example,
There are iron-phosphorus alloys, iron-boron alloys, and the like, which can improve magnetic properties. Further, the sensor unit 11 is connected to the lead wire 191 and the coil 16 is connected to the lead wire 192,
By 193, they are respectively insulated and connected to connectors (not shown). The lead wire 191 and the guard electrode 13 are connected to the same potential at a location not shown.
【0024】図1(ロ)において、センサ部111は、
静電容量用主電極と、渦電流用コアとが共通に構成され
た測定部となっている。そして、補正値設定部112
は、高周波電流によって金属板21にできた渦電流を測
定すると共に、金属板21が基台12からの浮き上がり
距離を図示されていない演算回路によって演算する。こ
の演算結果は、正確な静電容量の補正値となる。一方、
静電容量検出部113は、センサ部11と金属板21と
の間に存在する絶縁性被膜22の静電容量を検出する。
その後、上記静電容量は、前記補正値設定部112によ
る距離に基づき、演算部114によって演算される。演
算部114は、予めデータべース115に格納されてい
る絶縁性被膜22の誘電率、あるいは温度による補償等
に関するデータを参照して正しい絶縁性被膜22の厚さ
を演算する。In FIG. 1B, the sensor unit 111 includes:
The capacitance main electrode and the eddy current core constitute a common measuring unit. Then, the correction value setting unit 112
Calculates the eddy current generated in the metal plate 21 by the high-frequency current, and calculates the floating distance of the metal plate 21 from the base 12 by an arithmetic circuit (not shown). This calculation result is an accurate capacitance correction value. on the other hand,
The capacitance detection unit 113 detects the capacitance of the insulating coating 22 existing between the sensor unit 11 and the metal plate 21.
Thereafter, the capacitance is calculated by the calculation unit 114 based on the distance by the correction value setting unit 112. The calculation unit 114 calculates the correct thickness of the insulating film 22 by referring to data on the dielectric constant of the insulating film 22 or temperature compensation, which is stored in the database 115 in advance.
【0025】そして、演算された絶縁性被膜22の厚さ
は、必要により表示部116にデジタル表示される。上
記のように静電容量用主電極と渦電流用コアとを共通に
したセンサ部111を備えた測定装置は、金属板21が
移動中に基台12から上下にぶれた状態になっても、金
属板21と静電容量用主電極との変位を渦電流用コアで
測定し、演算回路によって補正するため、金属板21上
に形成された絶縁性被膜22の厚さを正確に測定するこ
とができる。Then, the calculated thickness of the insulating film 22 is digitally displayed on the display unit 116 as necessary. As described above, the measuring apparatus including the sensor unit 111 in which the capacitance main electrode and the eddy current core are common can be used even if the metal plate 21 is displaced up and down from the base 12 during movement. The thickness of the insulating film 22 formed on the metal plate 21 is accurately measured in order to measure the displacement between the metal plate 21 and the main electrode for capacitance with the eddy current core and to correct the displacement by an arithmetic circuit. be able to.
【0026】図2は静電容量用主電極の他の実施例で、
センサ部の具体的な詳細説明図である。図3は図2に示
す静電容量用主電極の全体概略図で、センサ部の一部、
被測定物、および基台を省略した図ある。図2および図
3において、センサ部211は、絶縁性中空ボビン1
7、当該絶縁性中空ボビン17に巻回された渦電流用コ
イル16、第1絶縁部材172、磁界を通す筒状導電体
213、第2絶縁部材173、シールド兼静電容量用主
電極212、および第3絶縁部材174が順次重ねられ
るように構成されている。また、センサ部211の形状
は、必ずしも円形にする必要がなく、4角形で構成する
ことも可能である。このようなセンサ部211は、第3
絶縁部材174を介して、ガード電極13の凹部18
に、たとえば接着剤またはネジによって固定されてい
る。また、図2および図3において、符号213の部材
は、シールド兼主電極とすることができる。この時、符
号212の部材は、ガード電極とするか、あるいは省略
することができる。さらに、符号212の部材が主電極
の時、符号213の部材はシールドになる。FIG. 2 shows another embodiment of the main electrode for capacitance.
It is a specific detailed explanatory view of a sensor part. FIG. 3 is an overall schematic view of the capacitance main electrode shown in FIG.
FIG. 2 is a diagram omitting an object to be measured and a base. 2 and 3, the sensor unit 211 includes an insulating hollow bobbin 1.
7, an eddy current coil 16 wound around the insulating hollow bobbin 17, a first insulating member 172, a tubular conductor 213 that passes a magnetic field, a second insulating member 173, a shield / capacitance main electrode 212, And the third insulating member 174 are sequentially stacked. In addition, the shape of the sensor unit 211 does not necessarily have to be circular, but may be a quadrangle. Such a sensor unit 211 includes a third
The concave portion 18 of the guard electrode 13 is formed via the insulating member 174.
, For example, with an adhesive or a screw. 2 and 3, the member denoted by reference numeral 213 can be a shield and main electrode. At this time, the member denoted by reference numeral 212 can be a guard electrode or can be omitted. Further, when the member denoted by reference numeral 212 is the main electrode, the member denoted by reference numeral 213 serves as a shield.
【0027】ガード電極13およびシールド兼静電容量
用主電極212とは、基台12に対向して設けられ、こ
れらの間に絶縁性被膜22を塗布した金属板21が移動
する。また、ガード電極13およびシールド兼静電容量
用主電極212とは、リード線191によって、コイル
16は、リード線192、193によって、図示されて
いないコネクタにそれぞれ絶縁されて接続されている。
そして、リード線191とガード電極13とは、図示さ
れていない所で同電位に接続されている。高周波電流が
リード線192、193から渦電流用コイル16に流れ
ると、磁界は、渦電流用コイル16の中心から筒状導電
体213を通過して元の位置に戻るように発生する。そ
して、この磁界、金属板21に渦電流を発生させる。The guard electrode 13 and the shield / capacitance main electrode 212 are provided to face the base 12, and the metal plate 21 coated with the insulating film 22 moves between them. Further, the guard electrode 13 and the shield / capacitance main electrode 212 are insulated and connected to a connector (not shown) by a lead wire 191 and the coil 16 by lead wires 192 and 193, respectively.
The lead wire 191 and the guard electrode 13 are connected to the same potential at a location not shown. When a high-frequency current flows from the lead wires 192 and 193 to the eddy current coil 16, a magnetic field is generated from the center of the eddy current coil 16 through the tubular conductor 213 to return to the original position. Then, an eddy current is generated in the magnetic field and the metal plate 21.
【0028】また、シールド兼静電容量用主電極212
は、前記磁界をシールドすると共に、静電容量計の主電
極となっている。このような構成の厚さ測定装置は、図
1(イ)、(ロ)と同様にして、たとえ移動中に浮き上
がったとしても正確な静電容量が測定できるため、厚さ
も正確に演算される。図2および図3に示す実施例は、
センサ部211が市販の渦電流計に使用するものと同じ
であり、既成品を静電容量計に組み込むことによって、
安価で軽量な厚さ測定装置ができる。Further, the shield / capacitance main electrode 212
Shields the magnetic field and serves as a main electrode of the capacitance meter. The thickness measuring device having such a configuration can accurately measure the capacitance even if it floats up during the movement in the same manner as in FIGS. 1A and 1B, so that the thickness is accurately calculated. . The embodiment shown in FIG. 2 and FIG.
The sensor unit 211 is the same as that used in a commercially available eddy current meter, and by incorporating a ready-made product into a capacitance meter,
An inexpensive and lightweight thickness measuring device can be obtained.
【0029】図4は別の実施例で、静電容量用主電極の
センサ部の概略説明図で、被測定物、および基台を省略
した図である。ガード電極13には、たとえば、馬蹄形
をしたセンサ部11が挿入される凹部13′およびリー
ド線191ないし193を導出する開口13″が成形さ
れている。また、絶縁部材14は、アース電極15を絶
縁するためのものであり、前記同様にリード線191な
いし193を導出する開口15′が成形されている。そ
して、センサ部11とガード電極13とは、各電極の下
面と図示されていない離れた所で同電位となるように接
続されている。FIG. 4 is a schematic illustration of another embodiment of the sensor section of the main electrode for capacitance, in which the object to be measured and the base are omitted. The guard electrode 13 is formed with, for example, a recess 13 ′ into which the horseshoe-shaped sensor unit 11 is inserted and an opening 13 ″ for leading out the lead wires 191 to 193. An opening 15 'is formed for insulation and leads the lead wires 191 to 193 in the same manner as described above, and the sensor section 11 and the guard electrode 13 are separated from the lower surface of each electrode by a distance (not shown). At the same location.
【0030】一方、馬蹄形をしたセンサ部11は、渦電
流を発生させるコイル16を巻回する凹部11′と突出
部11″とから構成されている。上記コイル16は、上
記突出部11″に絶縁部材を介して巻回されるが、上記
突出部11″以外にセンサ部11の全体に巻回すること
もできる。また、上記センサ部11は、馬蹄形以外に
「E」の開放部を下に向けた状態のもの等変形させるこ
とも可能である。図4において、概略図であるためセン
サ部11とガード電極13との間隔が離れているが、実
際のセンサ部11とガード電極13とは、コイル16を
挟み、できるだけ狭くすることが望ましい。上記両者の
間隔が広いと、センサ部11から出る電気力線は、曲が
ってでる場合があり、正確な静電容量を図ることができ
なくなる。上記図4に示されたセンサ部は、図1(イ)
に示すセンサ部11より、コイルのターン数を多く巻回
できるため、強い渦電流を発生させることが可能にな
り、被測定物までの変位を正確に測定できる。On the other hand, the horseshoe-shaped sensor section 11 is composed of a concave section 11 'for winding a coil 16 for generating an eddy current and a projecting section 11 ". The coil 16 is attached to the projecting section 11". Although it is wound through an insulating member, it can be wound around the entire sensor part 11 other than the above-mentioned protruding part 11 ″. It is also possible to deform such as a state directed toward. In FIG. 4, the distance between the sensor unit 11 and the guard electrode 13 is large because of the schematic view. However, it is desirable that the actual sensor unit 11 and the guard electrode 13 sandwich the coil 16 and be as narrow as possible. If the distance between the two is large, the lines of electric force coming out of the sensor unit 11 may be bent, and it is impossible to achieve accurate capacitance. The sensor unit shown in FIG. 4 is the same as that shown in FIG.
Since the number of turns of the coil can be increased more than the sensor unit 11 shown in FIG. 1, a strong eddy current can be generated, and the displacement to the measured object can be accurately measured.
【0031】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、
特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することがな
ければ、種々の設計変更を行なうことが可能である。た
とえば、静電容量用主電極および渦電流用コアからなる
センサ部と渦電流用コイル、絶縁性中空ボビン、ガード
電極等の取り付けは、実施例以外に公知あるいは周知の
手段によって各種変形させることができる。また、静電
容量用主電極および渦電流用コアを共通にしたものを複
数設け、金属板の幅方向に並べることによって、幅広な
金属板上に形成された絶縁性被膜の厚さを正確に測定で
きる。そして、このようにすることで、静電容量用主電
極および渦電流用コアを金属板の幅方向に走査する必要
がなくなる。Although the embodiments of the present invention have been described in detail, the present invention is not limited to the above embodiments. And
Various design changes can be made without departing from the invention as set forth in the appended claims. For example, the attachment of the sensor unit including the main electrode for capacitance and the core for eddy current, the coil for eddy current, the insulating hollow bobbin, the guard electrode, etc. can be variously deformed by known or well-known means other than the embodiment. it can. In addition, by providing a plurality of capacitors having a common main electrode for capacitance and a core for eddy current and arranging them in the width direction of the metal plate, the thickness of the insulating coating formed on the wide metal plate can be accurately determined. Can be measured. By doing so, it is not necessary to scan the capacitance main electrode and the eddy current core in the width direction of the metal plate.
【0032】また、実施例において、ガード電極は、一
つであるが、実施例のガード電極の外側に絶縁部材を介
して第2のガード電極、あるいは第3のガード電極を設
け、第3のガード電極の上に絶縁部材を介してアース電
極を設けることができる。この場合、アース電極以外の
ガード電極は、静電容量用主電極と同一平面にあると共
に、下面から離れた位置において同電位に接続されてい
る。このように、複数のガード電極を静電容量用主電極
の周囲に設けた場合、静電容量用主電極からでる電気力
線は、広い範囲にわたって金属板あるいは基台方向に垂
直にでる。さらに、本実施例は、厚さの測定について説
明したが、厚さ以外に重さ等を含む物理量の測定もでき
る。すなわち、物理量の変化と静電容量値とのテーブル
を用意しておけば、当該物理量は、静電容量から演算す
ることができる。したがって、本明細書における「厚
さ」は、「厚さおよび重さ」と読み換えることができる
ことはいうまでもないことである。In the embodiment, the number of guard electrodes is one, but a second guard electrode or a third guard electrode is provided outside the guard electrode of the embodiment via an insulating member, and the third guard electrode is provided. An earth electrode can be provided on the guard electrode via an insulating member. In this case, the guard electrodes other than the ground electrode are on the same plane as the main electrode for capacitance, and are connected to the same potential at a position away from the lower surface. As described above, when a plurality of guard electrodes are provided around the main electrode for capacitance, the electric lines of force from the main electrode for capacitance extend perpendicularly to the metal plate or the base over a wide range. Further, in the present embodiment, the measurement of the thickness has been described, but a physical quantity including a weight and the like in addition to the thickness can also be measured. That is, if a table of the change of the physical quantity and the capacitance value is prepared, the physical quantity can be calculated from the capacitance. Therefore, it goes without saying that “thickness” in this specification can be read as “thickness and weight”.
【0033】[0033]
【発明の効果】本発明によれば、移動中の金属板が基台
上で上下にぶれていても、静電容量による厚み計と渦電
流による距離計とを一体にすることで、金属板上に形成
された絶縁性被膜の厚さを正確に測定することができ
る。本発明によれば、静電容量用主電極と渦電流用コア
とを一体にしたため、測定装置が小型になると共に、両
電極を別体に設けるより、より正確な測定が可能になっ
た。According to the present invention, even if the moving metal plate is displaced up and down on the base, the thickness meter based on the capacitance and the distance meter based on the eddy current are integrated to form the metal plate. The thickness of the insulating film formed thereon can be accurately measured. According to the present invention, since the main electrode for capacitance and the core for eddy current are integrated, the measuring device can be reduced in size, and more accurate measurement can be performed than when both electrodes are provided separately.
【図1】(イ)は本発明の実施例で、厚さを計測するた
めのセンサ部を説明するための図である。(ロ)は本発
明の実施例で、移動中の金属板上に形成された絶縁性被
膜の厚さ測定装置または測定方法を説明するためのブロ
ック構成図である。FIG. 1A is a diagram for explaining a sensor unit for measuring a thickness in an embodiment of the present invention. (B) is an embodiment of the present invention, and is a block diagram for explaining an apparatus or method for measuring the thickness of an insulating film formed on a moving metal plate.
【図2】静電容量用主電極の他の実施例で、センサ部の
具体的な詳細説明図である。FIG. 2 is a specific detailed explanatory view of a sensor section in another embodiment of the main electrode for capacitance.
【図3】図2に示す静電容量用主電極の全体概略図で、
センサ部の一部、被測定物、および基台を省略した図あ
る。FIG. 3 is an overall schematic view of a main electrode for capacitance shown in FIG. 2;
FIG. 3 is a diagram in which a part of a sensor unit, an object to be measured, and a base are omitted.
【図4】別の実施例で、静電容量用主電極のセンサ部の
概略説明図で、被測定物、および基台を省略した図であ
る。FIG. 4 is a schematic explanatory view of a sensor section of a main electrode for capacitance in another embodiment, in which an object to be measured and a base are omitted.
【図5】従来例を説明するためのもので、移動中の金属
板上に形成された絶縁性被膜の厚さを測定するための原
理模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a conventional example for measuring the thickness of an insulating film formed on a moving metal plate.
【図6】渦電流を利用してセンサ部と金属盤との間の距
離を測定する原理を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a principle of measuring a distance between a sensor unit and a metal plate using an eddy current.
【図7】静電容量方式における厚み計の原理を説明する
ための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the principle of a thickness gauge in a capacitance system.
【図8】従来例における測定方法で、移動中の金属板上
に形成された樹脂フイルムの厚さを測定するための説明
図である。FIG. 8 is an explanatory diagram for measuring a thickness of a resin film formed on a moving metal plate by a measuring method in a conventional example.
【図9】従来例における測定方法で、金属板上に形成さ
れた幅広の樹脂フイルムの厚さを測定するための説明図
である。FIG. 9 is an explanatory diagram for measuring a thickness of a wide resin film formed on a metal plate by a measuring method in a conventional example.
11・・・センサ部 11′・・凹部 11″・・突出部 12・・・基台 13・・・ガード電極 13′・・凹部 13″・・開口 14・・・絶縁部材(第4絶縁部材) 15・・・アース電極 16・・・コイル 17・・・絶縁層(絶縁性中空ボビン) 18・・・凹部 191、192、193・・・リード線 21・・・金属板 22・・・絶縁性被膜 111・・・センサ部 112・・・補正値設定部 113・・・静電容量検出部 114・・・演算部 115・・・データべース 116・・・表示部 172・・・第1絶縁部材 173・・・第2絶縁部材 174・・・第3絶縁部材 191、192、193・・・リード線 211・・・センサ部 212・・・シールド兼静電容量用主電極 213・・・筒状導電体 11 ... Sensor part 11 '... Recess part 11 "... Projection part 12 ... Base 13 ... Guard electrode 13' ... Recess part 13" ... Opening 14 ... Insulating member (fourth insulating member) 15: ground electrode 16: coil 17: insulating layer (insulating hollow bobbin) 18: concave portion 191, 192, 193: lead wire 21: metal plate 22: insulating Functional film 111 ・ ・ ・ Sensor unit 112 ・ ・ ・ Correction value setting unit 113 ・ ・ ・ Capacitance detection unit 114 ・ ・ ・ Calculation unit 115 ・ ・ ・ Database 116 ・ ・ ・ Display unit 172 ・ ・ ・1 insulating member 173 ... second insulating member 174 ... third insulating member 191,192,193 ... lead wire 211 ... sensor section 212 ... shield / capacitance main electrode 213 ...・ Cylindrical conductor
Claims (5)
膜の厚さ測定装置において、 導電体部材と、当該導電体部材の周囲に巻回された渦電
流用コイルとからなる静電容量用主電極および渦電流用
コアとを兼用するセンサ部と、 前記センサ部と同一平面になると共に、センサ部に対し
て絶縁的に設けられたガード電極と、 当該ガード電極の上部に絶縁部材を介して載置された板
状アース電極と、 前記渦電流用コアによって、金属板の表面と渦電流用コ
アとの変位を測定し、金属板の表面と渦電流用コアとの
補正距離を得る補正値設定部と、 前記静電容量用主電極によって金属板の表面と静電容量
用主電極との間の静電容量を測定する静電容量検出部
と、 当該静電容量検出部から得られた値を前記補正値設定部
から得られた補正値によって上記金属板上の絶縁性被膜
の厚さを演算する厚さ演算部と、 を備えていることを特徴とする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。An apparatus for measuring the thickness of an insulating film formed on a moving metal plate, comprising: a conductive member; and an eddy current coil wound around the conductive member. A sensor unit serving also as a main electrode for capacitance and a core for eddy current; a guard electrode provided on the same plane as the sensor unit and provided insulated from the sensor unit; and an insulating member provided on the guard electrode A plate-like ground electrode placed through the eddy current core, the displacement between the surface of the metal plate and the eddy current core is measured by the eddy current core, and the correction distance between the metal plate surface and the eddy current core is determined. A correction value setting unit to obtain, a capacitance detection unit that measures the capacitance between the surface of the metal plate and the capacitance main electrode by the capacitance main electrode, and The obtained value is increased by the correction value obtained from the correction value setting unit. A thickness calculator for calculating the thickness of the insulating film on the metal plate, comprising: a thickness calculator for calculating the thickness of the insulating film formed on the moving metal plate.
らなることを特徴とする請求項1記載の移動中の金属板
上に形成された絶縁性被膜の厚さ測定装置。2. The apparatus for measuring the thickness of an insulating film formed on a moving metal plate according to claim 1, wherein the conductive member is made of an amorphous metal.
てできる突出部に巻回された渦電流用コイルを備えた静
電容量用主電極および渦電流用コアとを兼用するセンサ
部からなることを特徴とする請求項1または請求項2記
載の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。3. A sensor unit which also serves as a main electrode for capacitance and a core for eddy current provided with an eddy current coil wound around a projection formed by a recess formed in the conductor member. 3. The thickness measuring device for an insulating film formed on a moving metal plate according to claim 1 or 2, wherein
膜の厚さ測定装置において、 絶縁性中空ボビンの周囲に巻回された渦電流用コイル
と、 当該渦電流用コイルの周囲に第1絶縁部材を介して設け
られた導電体部材と、 当該導電体部材の周囲に第2絶縁部材を介して設けられ
たシールド兼静電容量用主電極と、 当該シールド兼静電容量用主電極に第3絶縁部材を介し
て設けられたガード電極と、 当該ガード電極の上部に第4絶縁部材を介して載置され
た板状アース電極と、 前記渦電流用コイルによって、金属板の表面とシールド
兼静電容量用主電極との変位を測定し、金属板の表面と
シールド兼静電容量用主電極との補正距離を得る補正値
設定部と、 前記シールド兼静電容量用主電極によって金属板の表面
とシールド兼静電容量用主電極との間の静電容量を測定
する静電容量検出部と、 当該静電容量検出部から得られた値を前記補正値設定部
から得られた補正値によって上記金属板上の絶縁性被膜
の厚さを演算する厚さ演算部と、 を備えていることを特徴とする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。4. An apparatus for measuring the thickness of an insulating coating formed on a moving metal plate, comprising: an eddy current coil wound around an insulating hollow bobbin; A conductive member provided via the first insulating member; a shield / capacitance main electrode provided around the conductive member via the second insulating member; A guard electrode provided on the electrode via a third insulating member, a plate-like ground electrode placed on the guard electrode via a fourth insulating member, and a surface of the metal plate by the eddy current coil. A displacement value between the shield and the main electrode for shield and capacitance, and a correction value setting unit for obtaining a correction distance between the surface of the metal plate and the main electrode for shield and capacitance; and the main electrode for shield and capacitance. The surface of the metal plate and the shield And a capacitance detecting unit that measures the capacitance between the capacitance detecting unit and the value obtained from the capacitance detecting unit by the correction value obtained from the correction value setting unit. A thickness measuring unit for calculating a thickness, comprising: a thickness calculating unit configured to calculate a thickness of the insulating film formed on the moving metal plate.
を用いて、移動中の金属板上に形成された絶縁性被膜の
厚さ測定方法において、 渦電流用コアと被測定部にある金属板の表面との変位、
および静電容量用主電極と前記金属板の表面との静電容
量を測定した後、渦電流用コアと前記金属板の表面との
変位によって、前記静電容量を補正すると共に、補正さ
れた静電容量から厚さを演算することを特徴とする移動
中の金属板上に形成された絶縁性被膜の厚さ測定方法。5. A method for measuring the thickness of an insulating film formed on a moving metal plate by using the measuring device according to claim 1 or 2, wherein the eddy current core and the portion to be measured are provided. Displacement with the surface of the metal plate,
After measuring the capacitance between the capacitance main electrode and the surface of the metal plate, the capacitance was corrected by the displacement between the eddy current core and the surface of the metal plate, and the capacitance was corrected. A method for measuring the thickness of an insulating film formed on a moving metal plate, wherein the thickness is calculated from capacitance.
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| JP12557195A JP2717778B2 (en) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | Apparatus and method for measuring thickness of insulating film formed on moving metal plate |
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