渦電流検出方法および渦電流検出センサ
【課題】検出ヘッドの環境変化にかかわらず一定の検出出力となる渦電流検出センサの提供。
【解決手段】渦電流検出センサ１にインピーダンス測定手段２０により測定された検出コイル２のインピーダンスと参照コイル３のインピーダンスを用いて磁界の検出出力の校正をする校正手段３０を備える。検出コイル２の測定中の検出コイルインピーダンスと、測定後の所定の時間以内に検出コイル２が測定対象物５から所定の距離離れた状態での検出コイル２の検出コイルインピーダンスとから測定対象物５の物性値を算出する。
所定の条件で計測された、検出コイル２の基準検出コイルインピーダンスと参照コイルの基準参照コイルインピーダンスと、測定対象物５の物性値を用いて、測定出力を校正する。
【解決手段】渦電流検出センサ１にインピーダンス測定手段２０により測定された検出コイル２のインピーダンスと参照コイル３のインピーダンスを用いて磁界の検出出力の校正をする校正手段３０を備える。検出コイル２の測定中の検出コイルインピーダンスと、測定後の所定の時間以内に検出コイル２が測定対象物５から所定の距離離れた状態での検出コイル２の検出コイルインピーダンスとから測定対象物５の物性値を算出する。
所定の条件で計測された、検出コイル２の基準検出コイルインピーダンスと参照コイルの基準参照コイルインピーダンスと、測定対象物５の物性値を用いて、測定出力を校正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渦電流検出センサに関するものであり、詳しくは渦電流検出センサの温度補償に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
渦電流検出センサは測定対象物の内部構造により変化する渦電流により発生する磁気変動を検出しており、検出感度を向上するため検出ヘッドを測定対象物に接近もしくは接触させて測定している。このため、測定対象物の熱により検出ヘッドの温度が変化して測定誤差を生じることがあった。これを改善するために検出コイルの温度を測定し、あらかじめ用意した補正表により誤差補正する従来技術１（例えば、特許文献１参照）がある。また、温度変動による誤差の大部分が検出コイルと参照コイルの温度差に起因することから、検出コイルと参照コイルの温度差が小さな構造にする従来技術２（例えば、特許文献２参照）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２０４３１９号公報
【特許文献２】特開２００７−２８５８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術１では、温度検出センサと検出コイルの位置を完全に一致させて配置することはできず、検出コイルの温度を正確に検出することは困難で充分な誤差補正はできなかった。従来技術２では、検出コイルと参照コイルは磁気的な影響を受けない距離だけ離して配置されるため熱源からの距離も異なるので完全に同一温度にすることは困難であった。
さらに、検出コイルの複素インピーダンスはコイルと測定対象物の導電率、透磁率、寸法により変化し、導電率、透磁率、寸法は温度等の環境条件によって変化する。このため、渦電流検出センサにより高精度の良否判定をするためには、基準測定物の測定条件と測定対象物の測定条件を一定にする必要があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、検出コイルと参照コイルと測定対象物の温度変動による誤差を防止すると共に、さらに、温度変動以外の原因による検出コイルと参照コイルのインピーダンス変動による誤差発生も防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、検出コイルと参照コイルが直列に接続された回路と、２個の基準抵抗が直列に接続されたインダクタンスブリッジに交流電圧を印加し、前記検出コイルを測定対象物に近接させて、前記測定対象物に所定の渦電流を発生させかつ前記渦電流による磁界を前記検出コイルで検出する渦電流検出センサを用いた渦電流検出方法において、
前記検出コイルの複素インピーダンスと前記参照コイルの複素インピーダンスの少なくも一方を測定するインピーダンス測定工程と、
前記インピーダンス測定工程により測定された前記検出コイルの複素インピーダンスと前記参照コイルの複素インピーダンスの少なくも一方を用いて前記磁界の検出出力の校正をする校正工程を備えたことである。
【０００６】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１に係る発明において、前記インピーダンス測定工程が、
前記測定対象物を測定中の前記検出コイルの複素インピーダンスである測定検出コイルインピーダンスを測定する測定検出コイルインピーダンス測定工程と、
前記測定対象物を測定後に所定の条件で前記検出コイルの複素インピーダンスである測定後検出コイルインピーダンスを計測する測定後検出コイルインピーダンス測定工程と、から構成されることである。
【０００７】
請求項３に係る発明の特徴は、請求項２に係る発明において、前記校正工程が、所定の条件における渦電流検出センサの検出出力である基準検出出力と、前記所定の条件における検出コイルの複素インピーダンスである基準検出コイルインピーダンスと、前記所定の条件における参照コイルの複素インピーダンスである基準参照コイルインピーダンスと、前記所定の条件における前記基準抵抗の複素インピーダンスである基準抵抗インピーダンスと、前記測定検出コイルインピーダンスと、前記測定後検出コイルインピーダンスと、を用いて前記測定対象物測定の前記渦電流検出センサの出力を校正する工程で構成されることである。
【０００８】
請求項４に係る発明の特徴は、請求項３に係る発明において、前記測定検出コイルインピーダンス測定工程が、周期の異なる第１の周期、第２の周期、第３の周期の前記交流電圧を印加して、第１の測定検出コイルインピーダンス、第２の測定検出コイルインピーダンス、第３の測定検出コイルインピーダンスを測定する工程で構成され、
前記測定後検出コイルインピーダンス測定工程が、任意の周期の前記交流電圧を印加して、測定後検出コイルインピーダンスを測定する工程で構成され、
前記測定検出コイルインピーダンスを、前記第１の測定検出コイルインピーダンス、前記第２の測定検出コイルインピーダンス、前記第３の測定検出コイルインピーダンスと、前記測定後検出コイルインピーダンスを用いて算出される校正測定検出コイルインピーダンスとしたことである。
【０００９】
請求項５に係る発明の特徴は、請求項２〜請求項４に係る発明において、前記測定後検出コイルインピーダンス測定工程が、前記検出コイルの温度変化が前記測定対象物を測定した時の温度から所定温度以内で、前記検出コイルに対して前記測定対象物の磁気的影響が所定の値以下である状態で、前記検出コイルの複素インピーダンスを計測する工程で構成されることである。
【００１０】
請求項６に係る発明の特徴は、検出コイルと参照コイルが直列に接続された回路と、２個の基準抵抗が直列に接続されたインダクタンスブリッジに交流電圧を印加し、前記検出コイルを測定対象物に近接させて、前記測定対象物に所定の渦電流を発生させかつ前記渦電流による磁界を前記検出コイルで検出する渦電流検出センサにおいて、
前記検出コイルの複素インピーダンスと前記参照コイルの複素インピーダンスの少なくも一方を測定するインピーダンス測定手段と、
前記インピーダンス測定手段により測定された前記検出コイルの複素インピーダンスと前記参照コイルの複素インピーダンスの少なくも一方を用いて前記磁界の検出出力の校正をする校正手段を備えたことである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項1に係る発明によれば、測定対象物や環境の温度変化により変化した測定時の検出コイルと参照コイルのインピーダンスを測定できるので、その値を基にして渦電流検出センサの出力を所定の温度における出力に校正でき、検出コイルと参照コイルの温度変化による変動を受けない渦電流検出センサを実現できる。
【００１２】
請求項２、請求項３に係る発明によれば、実測時の検出コイルのインピーダンスに基づき、渦電流検出センサの出力を校正できるため、環境変動に関わらず基準状態での測定が可能な渦電流検出センサを実現できる。
【００１３】
請求項４に係る発明によれば、渦電流検出センサの出力を検出コイルと測定対象物が電磁気的に結合した状態を正確に反映した基準状態における出力に校正できるため、環境変動に関わらず基準状態での正確な測定が可能な渦電流検出センサを実現できる。
【００１４】
請求項６に係る発明によれば、測定対象物や環境の温度変化により変化した測定時の検出コイルと参照コイルのインピーダンスを測定できるので、その値を基にして渦電流検出センサの出力を所定の温度における出力に校正でき、温度変化による変動を受けない渦電流検出センサを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態の渦電流センサのブロック図である。
【図２】本実施形態の渦電流センサの回路図である。
【図３】本実施形態の渦電流センサの動作を示す工程図である。
【図４】本実施形態の変形態様の渦電流センサの動作を示す工程図である。
【図５】本実施形態の変形態様のインピーダンス軌跡を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を上置コイル方式の渦電流検出センサに応用した実施の形態を図１〜図３に基づき説明する。
図１に示す渦電流検出センサ１は、内部に検出コイル２と参照コイル３、端子６、７、８とスイッチＳ３、Ｓ４、Ｓ５を備えた検出ヘッド４と、検出コイル２と参照コイル３の複素インピーダンスから段測定対象物５に発生する渦電流を検出する渦電流検出手段１０と、インピーダンス測定手段２０と、校正手段３０により構成されている。
図２に示す回路図において、渦電流検出手段１０は直列に結合された基準抵抗１０１、基準抵抗１０２と電圧計１０３と交流電源１０４と端子１０５，１０６，１０７を備えている。インピーダンス測定手段２０は直列に結合された抵抗２０１と抵抗２０２、直列に結合された抵抗２０３とインダクタンス２０４と計測端子２０７と計測端子２０８、電圧計２０５と交流電源２０６を備えている。
【００１７】
渦電流検出センサ１は以下のようにして渦電流検出を行う。
スイッチＳ３を端子１０５に接続し、スイッチＳ４を端子１０６に接続し、スイッチＳ５を端子１０７に接続する。これにより、検出コイル２と参照コイル３が直列に接続された回路と、基準抵抗１０１、基準抵抗１０２が直列に接続されたインダクタンスブリッジに交流電源１０４により交流電圧を印加する。検出コイル２を測定対象物５に近接させて、測定対象物５に渦電流による磁界を発生させ磁界の影響で変化する検出コイル２の複素インピーダンスの変化を電圧計１０３で検出することで渦電流の変化を検出する。渦電流は測定対象物５の電磁気的物性の変化により変化するので、渦電流を検出することで測定対象物５の電磁気的物性に影響を与える内部組織の変化を検出できる。
【００１８】
渦電流検出センサ１を測定対象物５の良否判定に使用する場合、良品の基準測定物の渦電流検出出力を基準として測定対象物５の検出出力を比較することで良否判定をする。
【００１９】
コイルの複素インピーダンス測定は以下のように実施する。スイッチＳ３を端子４４に接続し、スイッチＳ４を端子４５に接続し、スイッチＳ５を端子４６に接続する。さらに、インピーダンス測定手段２０は端子２０７、２０８間に測定対象コイルを接続することで直列インダクタンスブリッジを形成する。可変インダクタンス２０４のインダクタンスをＬ１０、可変抵抗２０３の抵抗をＲ１０、基準抵抗２０１の抵抗をＲ２０、基準抵抗２０２の抵抗をＲ３０とし、測定対象コイルの複素インピーダンスをＲ＋ｊωＬとする。ここで、電圧計２０５の電圧が０となるようにＲ１０、Ｌ１０を調整したとき、Ｒ＝Ｒ１０・Ｒ２０／Ｒ３０、Ｌ＝Ｌ１０・Ｒ２０／Ｒ３０となることが知られている。
検出コイル２の複素インピーダンスはスイッチＳ１を端子４１に接続し、スイッチＳ２を端子４３に接続し、電圧計２０５の電圧が０となるようにＲ１０、Ｌ１０を調整することで測定する。参照コイル３の複素インピーダンスはスイッチＳ１を端子４２に接続し、スイッチＳ２を端子４３に接続し、電圧計２０５の電圧が０となるようにＲ１０、Ｌ１０を調整することで測定する。
【００２０】
渦電流検出センサ１を測定対象物５の研削焼けの良否判定に使用する場合について図３に基づき以下に説明する。
この場合良品の基準測定物の渦電流検出出力を基準として、測定対象物５の検出出力を比較することで良否判定をする。渦電流検出出力は測定対象物の組成によっても異なるため対象測定物に対応した基準測定物の渦電流検出出力を判定基準とする。
【００２１】
基準測定物測定工程（ＳＴ１）で、基準測定物を所定の測定状態で測定したときの渦電流検出センサの出力電圧を基準検出出力ＶＳとし校正手段３０内部に格納する。同じ環境条件で、検出コイルに対して外部からの有意差のある磁気的影響が及ばない状態で検出コイルの複素インピーダンスを計測したときの検出コイルの複素インピーダンスを基準検出コイルインピーダンスＺ１とし校正手段３０内部に格納する。さらに、同じ環境条件で測定した、参照コイルの複素インピーダンスを基準参照コイルインピーダンスＺ２、基準抵抗１０１の複素インピーダンスを基準抵抗インピーダンスＺ３、基準抵抗１０２の複素インピーダンスを基準抵抗インピーダンスＺ４、として校正手段３０内部に格納する。
【００２２】
測定対象物５の実測定は以下のように行う。
測定物測定工程（ＳＴ２）で、検出ヘッド４を測定対象物５に接触させて測定対象物５を測定したときの、検出コイルの複素インピーダンスを測定検出コイルインピーダンスＺ１ｗｍとして校正手段３０内部に格納する。
次に測定後インピーダンス測定工程（ＳＴ３）で、検出ヘッド４を検出コイル２に対して測定対象物５の有意差のある磁気的影響が及ばない距離以上に測定対象物５から離し、測定ヘッド４の温度が測定対象物５を測定中の温度から所定の温度以上変化しない状態での、検出コイル２の複素インピーダンスを測定後検出コイルインピーダンスＺ１ｍとして校正手段３０内部に格納する。
【００２３】
ここで、直列インダクタンスブリッジによる渦電流検出電圧Ｖは印加電圧をＥ、検出コイルの複素インピーダンスをＺ１、参照コイルの複素インピーダンスをＺ２、基準抵抗の複素インピーダンスをＺ３、Ｚ４とすると、Ｖ＝Ｅ（（Ｚ４／（Ｚ３＋Ｚ４）−Ｚ１／（Ｚ２＋Ｚ１））となることが知られている。
校正工程（ＳＴ４）では、校正渦電流検出電圧Ｖｋは校正手段３０において以下のように算出する。
環境変化のない状態で測定対象物５を測定したときの検出コイル２の複素インピーダンスをＺ１ｗ、検出出力をＶｗとするとＶｗ＝Ｅ（（Ｚ４／（Ｚ３＋Ｚ４）−Ｚ１ｗ／（Ｚ２＋Ｚ１ｗ））となる。基準状態で測定対象物５を測定したときの検出コイル２の複素インピーダンスＺ１ｗと実測時の検出コイル２の複素インピーダンスＺ１ｗｍの差をΔＷとすると、コイルと測定対象物５の環境変化によるインピーダンス変化の寄与率はコイル側が大きいので、Ｚ１ｗ−Ｚ１ｗｍ＝ΔＷ≒Ｚ１−Ｚ１ｍとなる。よって、Ｚ１ｗはＺ１ｗ≒Ｚ１ｗｍ＋（Ｚ１−Ｚ１ｍ）となり、校正渦電流検出電圧ＶｋはＶｋ＝Ｅ（（Ｚ４／（Ｚ３＋Ｚ４）−（Ｚ１ｗｍ−（Ｚ１−Ｚ１ｍ））／（Ｚ２＋（Ｚ１ｗｍ＋（Ｚ１−Ｚ１ｍ））））となる。
以上の校正により渦電流検出センサ１の環境変化がない状態の渦電流検出電圧に近い校正渦電流検出電圧Ｖｋを得ることができる。
【００２４】
最後に良否判定工程（ＳＴ５）で、基準検出出力ＶＳと校正渦電流検出電圧Ｖｋを比較し良否を判定する。例えば、許容値をＨとするとＨ≧｜ＶＳ−Ｖｋ｜で測定対象物５を良品と判定、それ以外を不良品と判定する。
以上の渦電流検出方法によれば、検出コイルの環境変化によるインピーダンス変動による誤判定を防止できる。
＜本実施形態の変形態様＞
【００２５】
以上の実施例では、環境変化による誤差の大部分を占める渦電流検出センサ１の誤差を校正したが、以下の方法で測定対象物５の環境変化による誤差を含めて校正することができる。
ここで、基準環境で検出コイル２と測定対象物５が接近した状態（測定物の測定時）の複素インピーダンスＺ１ｗをＺ１ｗ＝Ｘ＋ｊＹとすると、Ｘ＝Ｒ１Ｗ＝Ｒ１＋ｆ１（μ、σ、ω、Ｋ、Ｌ１）、Ｙ＝ω・Ｌ１Ｗ＝ω・Ｌ１＋ｆ２（μ、σ、ω、Ｋ、Ｌ１）と表せ、図５のような軌跡を描くことが知られている。ｆ１（μ、σ、ω、Ｋ、Ｌ１）、ｆ２（μ、σ、ω、Ｋ、Ｌ１）は変数をμ、σ、ω、Ｋ、Ｌ１とする関数で、μは測定対象物５の透磁率、σは測定対象物５の導電率、ωは印加電圧の角周波数、Ｋは測定対象物５と検出コイルの距離で決まる結合係数、Ｌ１は基準環境での検出コイル２のリアクタンス、Ｒ１は基準環境での検出コイル２の抵抗である。
【００２６】
実測時の工程を図４に基づき説明する。
基準測定物測定工程（ＳＴ１）で以下の項目を決定し校正手段３０内部に格納する。基準測定物を所定の測定状態で測定したときの渦電流検出センサの出力電圧である基準検出出力ＶＳ、同じ環境条件で、検出コイルに対して外部からの有意差のある磁気的影響が及ばない状態で検出コイルの複素インピーダンスを計測したときの検出コイルの複素インピーダンスである基準検出コイルインピーダンスＺ１、同じ環境条件で測定した、参照コイルの複素インピーダンスである基準参照コイルインピーダンスＺ２、基準抵抗１０１の複素インピーダンスである基準抵抗インピーダンスＺ３、基準抵抗１０２の複素インピーダンスである基準抵抗インピーダンスＺ４。
さらに、インピーダンス軌跡関数決定工程（ＳＴ２）で、渦電流検出センサ１を用いて、μ、σの異なる材質の測定対象物５を印加電圧の角周波数ωと結合係数Ｋを変化させながら計測しＲ１、Ｌ１、Ｘ、Ｙを実測することで図５に示すようなインピーダンスの軌跡を描く関数であるインピーダンス軌跡関数ｆ１（μ、σ、ω、Ｋ、Ｌ１）、ｆ２（μ、σ、ω、Ｋ、Ｌ１）の実験式を求めて、校正手段３０に格納しておく。
【００２７】
測定物測定工程（ＳＴ３）で、測定対象物５の実測時に異なる３個の角周波数ω１、ω２、ω３の電圧を印加し、測定中の検出コイル２の複素インピーダンスであるＲ１ｗｍ１、Ｒ１ｗｍ２、Ｒ１ｗｍ３、Ｌ１ｗｍ１、Ｌ１ｗｍ２、Ｌ１ｗｍ３を測定する。
【００２８】
次に、測定後検出コイルインピーダンス測定工程（ＳＴ４）で、検出ヘッド４を検出コイル２に対して測定対象物５の有意差のある磁気的影響が及ばない距離以上に測定対象物５から離し、測定ヘッド４の温度が測定対象物５を測定中の温度から所定の温度以上変化しない状態で任意の角周波数ωの電圧を印加し、検出コイル２の複素インピーダンスであるＲ１ｍ、Ｌ１ｍを測定する。
【００２９】
物性値演算工程（ＳＴ５）で、インピーダンス軌跡関数と検出コイル２の複素インピーダンスとからＲ１ｗｍ１＝Ｒ１ｍ＋ｆ１（μ、σ、ω１、Ｋ、Ｌ１ｍ）、Ｒ１ｗｍ２＝Ｒ１ｍ＋ｆ１（μ、σ、ω２、Ｋ、Ｌ１ｍ）、Ｒ１ｗｍ３＝Ｒ１ｍ＋ｆ１（μ、σ、ω３、Ｋ、Ｌ１ｍ）の３個の方程式を得る。３個の連立方程式から実測時のμｎ、σｎ、Ｋｎを算出し校正手段３０に格納しておく。
ここで、μｎ、σｎ、Ｋｎの算出に、Ｌ１ｗｍ１＝ω１・Ｌ１ｍ＋ｆ２（μ、σ、ω１、Ｋ、Ｌ１ｍ）、Ｌ１ｗｍ２＝ω２・Ｌ１ｍ＋ｆ２（μ、σ、ω２、Ｋ、Ｌ１ｍ）、Ｌ１ｗｍ３＝ω３・Ｌ１ｍ＋ｆ２（μ、σ、ω３、Ｋ、Ｌ１ｍ）の３個の連立方程式を用いてもよい。
【００３０】
校正インピーダンス演算工程（ＳＴ６）において、検出コイル２の校正インピーダンスＺ１ｗＫは算出された測定時の測定物の透磁率μｎ、導電率σｎと接触係数Ｋｎの値を使用し
Ｚ１ｗＫ＝Ｒ１＋ｆ１（μｎ、σｎ、ω１、Ｋｎ、Ｌ１）＋ｊ（ω１・Ｌ１＋ｆ２（μｎ、σｎ、ω１、Ｋｎ、Ｌ１））として演算する。
【００３１】
校正工程（ＳＴ７）において、校正渦電流検出電圧Ｖｋは、あらかじめ校正手段３０内部に格納されている、基準検出コイルインピーダンスＺ１、基準参照コイルインピーダンスＺ２、基準抵抗インピーダンスＺ３、基準抵抗インピーダンスＺ４、と検出コイル２の校正インピーダンスＺ１ｗＫにより、Ｖｋ＝Ｅ（（Ｚ４／（Ｚ３＋Ｚ４）−Ｚ１ｗＫ／（Ｚ２＋Ｚ１ｗＫ））として算出する。
【００３２】
良否判定工程（ＳＴ８）において、基準検出出力ＶＳと校正渦電流検出電圧Ｖｋを比較し良否を判定する。例えば、許容値をＨとするとＨ≧｜ＶＳ−Ｖｋ｜で測定対象物５を良品と判定、それ以外を不良品と判定する。
【００３３】
以上の渦電流検出方法によれば、検出コイルと測定対象物５の環境変化によるインピーダンス変動による誤判定を防止できる。
【符号の説明】
【００３４】
１：渦電流検出センサ ２：検出コイル ３：参照コイル ４：検出ヘッド １０：渦電流検出手段 ２０：インピーダンス測定手段 ３０：校正手段 １０１、１０２、２０１、２０２：基準抵抗 １０３、２０５：電圧計
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渦電流検出センサに関するものであり、詳しくは渦電流検出センサの温度補償に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
渦電流検出センサは測定対象物の内部構造により変化する渦電流により発生する磁気変動を検出しており、検出感度を向上するため検出ヘッドを測定対象物に接近もしくは接触させて測定している。このため、測定対象物の熱により検出ヘッドの温度が変化して測定誤差を生じることがあった。これを改善するために検出コイルの温度を測定し、あらかじめ用意した補正表により誤差補正する従来技術１（例えば、特許文献１参照）がある。また、温度変動による誤差の大部分が検出コイルと参照コイルの温度差に起因することから、検出コイルと参照コイルの温度差が小さな構造にする従来技術２（例えば、特許文献２参照）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２０４３１９号公報
【特許文献２】特開２００７−２８５８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術１では、温度検出センサと検出コイルの位置を完全に一致させて配置することはできず、検出コイルの温度を正確に検出することは困難で充分な誤差補正はできなかった。従来技術２では、検出コイルと参照コイルは磁気的な影響を受けない距離だけ離して配置されるため熱源からの距離も異なるので完全に同一温度にすることは困難であった。
さらに、検出コイルの複素インピーダンスはコイルと測定対象物の導電率、透磁率、寸法により変化し、導電率、透磁率、寸法は温度等の環境条件によって変化する。このため、渦電流検出センサにより高精度の良否判定をするためには、基準測定物の測定条件と測定対象物の測定条件を一定にする必要があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、検出コイルと参照コイルと測定対象物の温度変動による誤差を防止すると共に、さらに、温度変動以外の原因による検出コイルと参照コイルのインピーダンス変動による誤差発生も防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、検出コイルと参照コイルが直列に接続された回路と、２個の基準抵抗が直列に接続されたインダクタンスブリッジに交流電圧を印加し、前記検出コイルを測定対象物に近接させて、前記測定対象物に所定の渦電流を発生させかつ前記渦電流による磁界を前記検出コイルで検出する渦電流検出センサを用いた渦電流検出方法において、
前記検出コイルの複素インピーダンスと前記参照コイルの複素インピーダンスの少なくも一方を測定するインピーダンス測定工程と、
前記インピーダンス測定工程により測定された前記検出コイルの複素インピーダンスと前記参照コイルの複素インピーダンスの少なくも一方を用いて前記磁界の検出出力の校正をする校正工程を備えたことである。
【０００６】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１に係る発明において、前記インピーダンス測定工程が、
前記測定対象物を測定中の前記検出コイルの複素インピーダンスである測定検出コイルインピーダンスを測定する測定検出コイルインピーダンス測定工程と、
前記測定対象物を測定後に所定の条件で前記検出コイルの複素インピーダンスである測定後検出コイルインピーダンスを計測する測定後検出コイルインピーダンス測定工程と、から構成されることである。
【０００７】
請求項３に係る発明の特徴は、請求項２に係る発明において、前記校正工程が、所定の条件における渦電流検出センサの検出出力である基準検出出力と、前記所定の条件における検出コイルの複素インピーダンスである基準検出コイルインピーダンスと、前記所定の条件における参照コイルの複素インピーダンスである基準参照コイルインピーダンスと、前記所定の条件における前記基準抵抗の複素インピーダンスである基準抵抗インピーダンスと、前記測定検出コイルインピーダンスと、前記測定後検出コイルインピーダンスと、を用いて前記測定対象物測定の前記渦電流検出センサの出力を校正する工程で構成されることである。
【０００８】
請求項４に係る発明の特徴は、請求項３に係る発明において、前記測定検出コイルインピーダンス測定工程が、周期の異なる第１の周期、第２の周期、第３の周期の前記交流電圧を印加して、第１の測定検出コイルインピーダンス、第２の測定検出コイルインピーダンス、第３の測定検出コイルインピーダンスを測定する工程で構成され、
前記測定後検出コイルインピーダンス測定工程が、任意の周期の前記交流電圧を印加して、測定後検出コイルインピーダンスを測定する工程で構成され、
前記測定検出コイルインピーダンスを、前記第１の測定検出コイルインピーダンス、前記第２の測定検出コイルインピーダンス、前記第３の測定検出コイルインピーダンスと、前記測定後検出コイルインピーダンスを用いて算出される校正測定検出コイルインピーダンスとしたことである。
【０００９】
請求項５に係る発明の特徴は、請求項２〜請求項４に係る発明において、前記測定後検出コイルインピーダンス測定工程が、前記検出コイルの温度変化が前記測定対象物を測定した時の温度から所定温度以内で、前記検出コイルに対して前記測定対象物の磁気的影響が所定の値以下である状態で、前記検出コイルの複素インピーダンスを計測する工程で構成されることである。
【００１０】
請求項６に係る発明の特徴は、検出コイルと参照コイルが直列に接続された回路と、２個の基準抵抗が直列に接続されたインダクタンスブリッジに交流電圧を印加し、前記検出コイルを測定対象物に近接させて、前記測定対象物に所定の渦電流を発生させかつ前記渦電流による磁界を前記検出コイルで検出する渦電流検出センサにおいて、
前記検出コイルの複素インピーダンスと前記参照コイルの複素インピーダンスの少なくも一方を測定するインピーダンス測定手段と、
前記インピーダンス測定手段により測定された前記検出コイルの複素インピーダンスと前記参照コイルの複素インピーダンスの少なくも一方を用いて前記磁界の検出出力の校正をする校正手段を備えたことである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項1に係る発明によれば、測定対象物や環境の温度変化により変化した測定時の検出コイルと参照コイルのインピーダンスを測定できるので、その値を基にして渦電流検出センサの出力を所定の温度における出力に校正でき、検出コイルと参照コイルの温度変化による変動を受けない渦電流検出センサを実現できる。
【００１２】
請求項２、請求項３に係る発明によれば、実測時の検出コイルのインピーダンスに基づき、渦電流検出センサの出力を校正できるため、環境変動に関わらず基準状態での測定が可能な渦電流検出センサを実現できる。
【００１３】
請求項４に係る発明によれば、渦電流検出センサの出力を検出コイルと測定対象物が電磁気的に結合した状態を正確に反映した基準状態における出力に校正できるため、環境変動に関わらず基準状態での正確な測定が可能な渦電流検出センサを実現できる。
【００１４】
請求項６に係る発明によれば、測定対象物や環境の温度変化により変化した測定時の検出コイルと参照コイルのインピーダンスを測定できるので、その値を基にして渦電流検出センサの出力を所定の温度における出力に校正でき、温度変化による変動を受けない渦電流検出センサを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態の渦電流センサのブロック図である。
【図２】本実施形態の渦電流センサの回路図である。
【図３】本実施形態の渦電流センサの動作を示す工程図である。
【図４】本実施形態の変形態様の渦電流センサの動作を示す工程図である。
【図５】本実施形態の変形態様のインピーダンス軌跡を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を上置コイル方式の渦電流検出センサに応用した実施の形態を図１〜図３に基づき説明する。
図１に示す渦電流検出センサ１は、内部に検出コイル２と参照コイル３、端子６、７、８とスイッチＳ３、Ｓ４、Ｓ５を備えた検出ヘッド４と、検出コイル２と参照コイル３の複素インピーダンスから段測定対象物５に発生する渦電流を検出する渦電流検出手段１０と、インピーダンス測定手段２０と、校正手段３０により構成されている。
図２に示す回路図において、渦電流検出手段１０は直列に結合された基準抵抗１０１、基準抵抗１０２と電圧計１０３と交流電源１０４と端子１０５，１０６，１０７を備えている。インピーダンス測定手段２０は直列に結合された抵抗２０１と抵抗２０２、直列に結合された抵抗２０３とインダクタンス２０４と計測端子２０７と計測端子２０８、電圧計２０５と交流電源２０６を備えている。
【００１７】
渦電流検出センサ１は以下のようにして渦電流検出を行う。
スイッチＳ３を端子１０５に接続し、スイッチＳ４を端子１０６に接続し、スイッチＳ５を端子１０７に接続する。これにより、検出コイル２と参照コイル３が直列に接続された回路と、基準抵抗１０１、基準抵抗１０２が直列に接続されたインダクタンスブリッジに交流電源１０４により交流電圧を印加する。検出コイル２を測定対象物５に近接させて、測定対象物５に渦電流による磁界を発生させ磁界の影響で変化する検出コイル２の複素インピーダンスの変化を電圧計１０３で検出することで渦電流の変化を検出する。渦電流は測定対象物５の電磁気的物性の変化により変化するので、渦電流を検出することで測定対象物５の電磁気的物性に影響を与える内部組織の変化を検出できる。
【００１８】
渦電流検出センサ１を測定対象物５の良否判定に使用する場合、良品の基準測定物の渦電流検出出力を基準として測定対象物５の検出出力を比較することで良否判定をする。
【００１９】
コイルの複素インピーダンス測定は以下のように実施する。スイッチＳ３を端子４４に接続し、スイッチＳ４を端子４５に接続し、スイッチＳ５を端子４６に接続する。さらに、インピーダンス測定手段２０は端子２０７、２０８間に測定対象コイルを接続することで直列インダクタンスブリッジを形成する。可変インダクタンス２０４のインダクタンスをＬ１０、可変抵抗２０３の抵抗をＲ１０、基準抵抗２０１の抵抗をＲ２０、基準抵抗２０２の抵抗をＲ３０とし、測定対象コイルの複素インピーダンスをＲ＋ｊωＬとする。ここで、電圧計２０５の電圧が０となるようにＲ１０、Ｌ１０を調整したとき、Ｒ＝Ｒ１０・Ｒ２０／Ｒ３０、Ｌ＝Ｌ１０・Ｒ２０／Ｒ３０となることが知られている。
検出コイル２の複素インピーダンスはスイッチＳ１を端子４１に接続し、スイッチＳ２を端子４３に接続し、電圧計２０５の電圧が０となるようにＲ１０、Ｌ１０を調整することで測定する。参照コイル３の複素インピーダンスはスイッチＳ１を端子４２に接続し、スイッチＳ２を端子４３に接続し、電圧計２０５の電圧が０となるようにＲ１０、Ｌ１０を調整することで測定する。
【００２０】
渦電流検出センサ１を測定対象物５の研削焼けの良否判定に使用する場合について図３に基づき以下に説明する。
この場合良品の基準測定物の渦電流検出出力を基準として、測定対象物５の検出出力を比較することで良否判定をする。渦電流検出出力は測定対象物の組成によっても異なるため対象測定物に対応した基準測定物の渦電流検出出力を判定基準とする。
【００２１】
基準測定物測定工程（ＳＴ１）で、基準測定物を所定の測定状態で測定したときの渦電流検出センサの出力電圧を基準検出出力ＶＳとし校正手段３０内部に格納する。同じ環境条件で、検出コイルに対して外部からの有意差のある磁気的影響が及ばない状態で検出コイルの複素インピーダンスを計測したときの検出コイルの複素インピーダンスを基準検出コイルインピーダンスＺ１とし校正手段３０内部に格納する。さらに、同じ環境条件で測定した、参照コイルの複素インピーダンスを基準参照コイルインピーダンスＺ２、基準抵抗１０１の複素インピーダンスを基準抵抗インピーダンスＺ３、基準抵抗１０２の複素インピーダンスを基準抵抗インピーダンスＺ４、として校正手段３０内部に格納する。
【００２２】
測定対象物５の実測定は以下のように行う。
測定物測定工程（ＳＴ２）で、検出ヘッド４を測定対象物５に接触させて測定対象物５を測定したときの、検出コイルの複素インピーダンスを測定検出コイルインピーダンスＺ１ｗｍとして校正手段３０内部に格納する。
次に測定後インピーダンス測定工程（ＳＴ３）で、検出ヘッド４を検出コイル２に対して測定対象物５の有意差のある磁気的影響が及ばない距離以上に測定対象物５から離し、測定ヘッド４の温度が測定対象物５を測定中の温度から所定の温度以上変化しない状態での、検出コイル２の複素インピーダンスを測定後検出コイルインピーダンスＺ１ｍとして校正手段３０内部に格納する。
【００２３】
ここで、直列インダクタンスブリッジによる渦電流検出電圧Ｖは印加電圧をＥ、検出コイルの複素インピーダンスをＺ１、参照コイルの複素インピーダンスをＺ２、基準抵抗の複素インピーダンスをＺ３、Ｚ４とすると、Ｖ＝Ｅ（（Ｚ４／（Ｚ３＋Ｚ４）−Ｚ１／（Ｚ２＋Ｚ１））となることが知られている。
校正工程（ＳＴ４）では、校正渦電流検出電圧Ｖｋは校正手段３０において以下のように算出する。
環境変化のない状態で測定対象物５を測定したときの検出コイル２の複素インピーダンスをＺ１ｗ、検出出力をＶｗとするとＶｗ＝Ｅ（（Ｚ４／（Ｚ３＋Ｚ４）−Ｚ１ｗ／（Ｚ２＋Ｚ１ｗ））となる。基準状態で測定対象物５を測定したときの検出コイル２の複素インピーダンスＺ１ｗと実測時の検出コイル２の複素インピーダンスＺ１ｗｍの差をΔＷとすると、コイルと測定対象物５の環境変化によるインピーダンス変化の寄与率はコイル側が大きいので、Ｚ１ｗ−Ｚ１ｗｍ＝ΔＷ≒Ｚ１−Ｚ１ｍとなる。よって、Ｚ１ｗはＺ１ｗ≒Ｚ１ｗｍ＋（Ｚ１−Ｚ１ｍ）となり、校正渦電流検出電圧ＶｋはＶｋ＝Ｅ（（Ｚ４／（Ｚ３＋Ｚ４）−（Ｚ１ｗｍ−（Ｚ１−Ｚ１ｍ））／（Ｚ２＋（Ｚ１ｗｍ＋（Ｚ１−Ｚ１ｍ））））となる。
以上の校正により渦電流検出センサ１の環境変化がない状態の渦電流検出電圧に近い校正渦電流検出電圧Ｖｋを得ることができる。
【００２４】
最後に良否判定工程（ＳＴ５）で、基準検出出力ＶＳと校正渦電流検出電圧Ｖｋを比較し良否を判定する。例えば、許容値をＨとするとＨ≧｜ＶＳ−Ｖｋ｜で測定対象物５を良品と判定、それ以外を不良品と判定する。
以上の渦電流検出方法によれば、検出コイルの環境変化によるインピーダンス変動による誤判定を防止できる。
＜本実施形態の変形態様＞
【００２５】
以上の実施例では、環境変化による誤差の大部分を占める渦電流検出センサ１の誤差を校正したが、以下の方法で測定対象物５の環境変化による誤差を含めて校正することができる。
ここで、基準環境で検出コイル２と測定対象物５が接近した状態（測定物の測定時）の複素インピーダンスＺ１ｗをＺ１ｗ＝Ｘ＋ｊＹとすると、Ｘ＝Ｒ１Ｗ＝Ｒ１＋ｆ１（μ、σ、ω、Ｋ、Ｌ１）、Ｙ＝ω・Ｌ１Ｗ＝ω・Ｌ１＋ｆ２（μ、σ、ω、Ｋ、Ｌ１）と表せ、図５のような軌跡を描くことが知られている。ｆ１（μ、σ、ω、Ｋ、Ｌ１）、ｆ２（μ、σ、ω、Ｋ、Ｌ１）は変数をμ、σ、ω、Ｋ、Ｌ１とする関数で、μは測定対象物５の透磁率、σは測定対象物５の導電率、ωは印加電圧の角周波数、Ｋは測定対象物５と検出コイルの距離で決まる結合係数、Ｌ１は基準環境での検出コイル２のリアクタンス、Ｒ１は基準環境での検出コイル２の抵抗である。
【００２６】
実測時の工程を図４に基づき説明する。
基準測定物測定工程（ＳＴ１）で以下の項目を決定し校正手段３０内部に格納する。基準測定物を所定の測定状態で測定したときの渦電流検出センサの出力電圧である基準検出出力ＶＳ、同じ環境条件で、検出コイルに対して外部からの有意差のある磁気的影響が及ばない状態で検出コイルの複素インピーダンスを計測したときの検出コイルの複素インピーダンスである基準検出コイルインピーダンスＺ１、同じ環境条件で測定した、参照コイルの複素インピーダンスである基準参照コイルインピーダンスＺ２、基準抵抗１０１の複素インピーダンスである基準抵抗インピーダンスＺ３、基準抵抗１０２の複素インピーダンスである基準抵抗インピーダンスＺ４。
さらに、インピーダンス軌跡関数決定工程（ＳＴ２）で、渦電流検出センサ１を用いて、μ、σの異なる材質の測定対象物５を印加電圧の角周波数ωと結合係数Ｋを変化させながら計測しＲ１、Ｌ１、Ｘ、Ｙを実測することで図５に示すようなインピーダンスの軌跡を描く関数であるインピーダンス軌跡関数ｆ１（μ、σ、ω、Ｋ、Ｌ１）、ｆ２（μ、σ、ω、Ｋ、Ｌ１）の実験式を求めて、校正手段３０に格納しておく。
【００２７】
測定物測定工程（ＳＴ３）で、測定対象物５の実測時に異なる３個の角周波数ω１、ω２、ω３の電圧を印加し、測定中の検出コイル２の複素インピーダンスであるＲ１ｗｍ１、Ｒ１ｗｍ２、Ｒ１ｗｍ３、Ｌ１ｗｍ１、Ｌ１ｗｍ２、Ｌ１ｗｍ３を測定する。
【００２８】
次に、測定後検出コイルインピーダンス測定工程（ＳＴ４）で、検出ヘッド４を検出コイル２に対して測定対象物５の有意差のある磁気的影響が及ばない距離以上に測定対象物５から離し、測定ヘッド４の温度が測定対象物５を測定中の温度から所定の温度以上変化しない状態で任意の角周波数ωの電圧を印加し、検出コイル２の複素インピーダンスであるＲ１ｍ、Ｌ１ｍを測定する。
【００２９】
物性値演算工程（ＳＴ５）で、インピーダンス軌跡関数と検出コイル２の複素インピーダンスとからＲ１ｗｍ１＝Ｒ１ｍ＋ｆ１（μ、σ、ω１、Ｋ、Ｌ１ｍ）、Ｒ１ｗｍ２＝Ｒ１ｍ＋ｆ１（μ、σ、ω２、Ｋ、Ｌ１ｍ）、Ｒ１ｗｍ３＝Ｒ１ｍ＋ｆ１（μ、σ、ω３、Ｋ、Ｌ１ｍ）の３個の方程式を得る。３個の連立方程式から実測時のμｎ、σｎ、Ｋｎを算出し校正手段３０に格納しておく。
ここで、μｎ、σｎ、Ｋｎの算出に、Ｌ１ｗｍ１＝ω１・Ｌ１ｍ＋ｆ２（μ、σ、ω１、Ｋ、Ｌ１ｍ）、Ｌ１ｗｍ２＝ω２・Ｌ１ｍ＋ｆ２（μ、σ、ω２、Ｋ、Ｌ１ｍ）、Ｌ１ｗｍ３＝ω３・Ｌ１ｍ＋ｆ２（μ、σ、ω３、Ｋ、Ｌ１ｍ）の３個の連立方程式を用いてもよい。
【００３０】
校正インピーダンス演算工程（ＳＴ６）において、検出コイル２の校正インピーダンスＺ１ｗＫは算出された測定時の測定物の透磁率μｎ、導電率σｎと接触係数Ｋｎの値を使用し
Ｚ１ｗＫ＝Ｒ１＋ｆ１（μｎ、σｎ、ω１、Ｋｎ、Ｌ１）＋ｊ（ω１・Ｌ１＋ｆ２（μｎ、σｎ、ω１、Ｋｎ、Ｌ１））として演算する。
【００３１】
校正工程（ＳＴ７）において、校正渦電流検出電圧Ｖｋは、あらかじめ校正手段３０内部に格納されている、基準検出コイルインピーダンスＺ１、基準参照コイルインピーダンスＺ２、基準抵抗インピーダンスＺ３、基準抵抗インピーダンスＺ４、と検出コイル２の校正インピーダンスＺ１ｗＫにより、Ｖｋ＝Ｅ（（Ｚ４／（Ｚ３＋Ｚ４）−Ｚ１ｗＫ／（Ｚ２＋Ｚ１ｗＫ））として算出する。
【００３２】
良否判定工程（ＳＴ８）において、基準検出出力ＶＳと校正渦電流検出電圧Ｖｋを比較し良否を判定する。例えば、許容値をＨとするとＨ≧｜ＶＳ−Ｖｋ｜で測定対象物５を良品と判定、それ以外を不良品と判定する。
【００３３】
以上の渦電流検出方法によれば、検出コイルと測定対象物５の環境変化によるインピーダンス変動による誤判定を防止できる。
【符号の説明】
【００３４】
１：渦電流検出センサ ２：検出コイル ３：参照コイル ４：検出ヘッド １０：渦電流検出手段 ２０：インピーダンス測定手段 ３０：校正手段 １０１、１０２、２０１、２０２：基準抵抗 １０３、２０５：電圧計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出コイルと参照コイルが直列に接続された回路と、２個の基準抵抗が直列に接続されたインダクタンスブリッジに交流電圧を印加し、前記検出コイルを測定対象物に近接させて、前記測定対象物に所定の渦電流を発生させかつ前記渦電流による磁界を前記検出コイルで検出する渦電流検出センサを用いた渦電流検出方法において、
前記検出コイルの複素インピーダンスと前記参照コイルの複素インピーダンスの少なくも一方を測定するインピーダンス測定工程と、
前記インピーダンス測定工程により測定された前記検出コイルの複素インピーダンスと前記参照コイルの複素インピーダンスの少なくも一方を用いて前記磁界の検出出力の校正をする校正工程を備えた渦電流検出方法。
【請求項２】
前記インピーダンス測定工程が、
前記測定対象物を測定中の前記検出コイルの複素インピーダンスである測定検出コイルインピーダンスを測定する測定検出コイルインピーダンス測定工程と、
前記測定対象物を測定後に所定の条件で前記検出コイルの複素インピーダンスである測定後検出コイルインピーダンスを計測する測定後検出コイルインピーダンス測定工程と、から構成される、請求項１記載の渦電流検出方法。
【請求項３】
前記校正工程が、所定の条件における渦電流検出センサの検出出力である基準検出出力と、前記所定の条件における検出コイルの複素インピーダンスである基準検出コイルインピーダンスと、前記所定の条件における参照コイルの複素インピーダンスである基準参照コイルインピーダンスと、前記所定の条件における前記基準抵抗の複素インピーダンスである基準抵抗インピーダンスと、前記測定検出コイルインピーダンスと、前記測定後検出コイルインピーダンスと、を用いて前記測定対象物測定の前記渦電流検出センサの出力を校正する工程で構成される、請求項２記載の渦電流検出方法。
【請求項４】
前記測定検出コイルインピーダンス測定工程が、周期の異なる第１の周期、第２の周期、第３の周期の前記交流電圧を印加して、第１の測定検出コイルインピーダンス、第２の測定検出コイルインピーダンス、第３の測定検出コイルインピーダンスを測定する工程で構成され、
前記測定後検出コイルインピーダンス測定工程が、任意の周期の前記交流電圧を印加して、測定後検出コイルインピーダンスを測定する工程で構成され、
前記測定検出コイルインピーダンスを、前記第１の測定検出コイルインピーダンス、前記第２の測定検出コイルインピーダンス、前記第３の測定検出コイルインピーダンスと、前記測定後検出コイルインピーダンスを用いて算出される校正測定検出コイルインピーダンスとした、請求項３記載の渦電流検出方法。
【請求項５】
前記測定後検出コイルインピーダンス測定工程が、前記検出コイルの温度変化が前記測定対象物を測定した時の温度から所定温度以内で、前記検出コイルに対して前記測定対象物の磁気的影響が所定の値以下である状態で、前記検出コイルの複素インピーダンスを計測する工程で構成される、請求項２ないし請求項４に記載の渦電流検出方法。
【請求項６】
検出コイルと参照コイルが直列に接続された回路と、２個の基準抵抗が直列に接続されたインダクタンスブリッジに交流電圧を印加し、前記検出コイルを測定対象物に近接させて、前記測定対象物に所定の渦電流を発生させかつ前記渦電流による磁界を前記検出コイルで検出する渦電流検出センサにおいて、
前記検出コイルの複素インピーダンスと前記参照コイルの複素インピーダンスの少なくも一方を測定するインピーダンス測定手段と、
前記インピーダンス測定手段により測定された前記検出コイルの複素インピーダンスと前記参照コイルの複素インピーダンスの少なくも一方を用いて前記磁界の検出出力の校正をする校正手段を備えた渦電流検出センサ。
【請求項１】
検出コイルと参照コイルが直列に接続された回路と、２個の基準抵抗が直列に接続されたインダクタンスブリッジに交流電圧を印加し、前記検出コイルを測定対象物に近接させて、前記測定対象物に所定の渦電流を発生させかつ前記渦電流による磁界を前記検出コイルで検出する渦電流検出センサを用いた渦電流検出方法において、
前記検出コイルの複素インピーダンスと前記参照コイルの複素インピーダンスの少なくも一方を測定するインピーダンス測定工程と、
前記インピーダンス測定工程により測定された前記検出コイルの複素インピーダンスと前記参照コイルの複素インピーダンスの少なくも一方を用いて前記磁界の検出出力の校正をする校正工程を備えた渦電流検出方法。
【請求項２】
前記インピーダンス測定工程が、
前記測定対象物を測定中の前記検出コイルの複素インピーダンスである測定検出コイルインピーダンスを測定する測定検出コイルインピーダンス測定工程と、
前記測定対象物を測定後に所定の条件で前記検出コイルの複素インピーダンスである測定後検出コイルインピーダンスを計測する測定後検出コイルインピーダンス測定工程と、から構成される、請求項１記載の渦電流検出方法。
【請求項３】
前記校正工程が、所定の条件における渦電流検出センサの検出出力である基準検出出力と、前記所定の条件における検出コイルの複素インピーダンスである基準検出コイルインピーダンスと、前記所定の条件における参照コイルの複素インピーダンスである基準参照コイルインピーダンスと、前記所定の条件における前記基準抵抗の複素インピーダンスである基準抵抗インピーダンスと、前記測定検出コイルインピーダンスと、前記測定後検出コイルインピーダンスと、を用いて前記測定対象物測定の前記渦電流検出センサの出力を校正する工程で構成される、請求項２記載の渦電流検出方法。
【請求項４】
前記測定検出コイルインピーダンス測定工程が、周期の異なる第１の周期、第２の周期、第３の周期の前記交流電圧を印加して、第１の測定検出コイルインピーダンス、第２の測定検出コイルインピーダンス、第３の測定検出コイルインピーダンスを測定する工程で構成され、
前記測定後検出コイルインピーダンス測定工程が、任意の周期の前記交流電圧を印加して、測定後検出コイルインピーダンスを測定する工程で構成され、
前記測定検出コイルインピーダンスを、前記第１の測定検出コイルインピーダンス、前記第２の測定検出コイルインピーダンス、前記第３の測定検出コイルインピーダンスと、前記測定後検出コイルインピーダンスを用いて算出される校正測定検出コイルインピーダンスとした、請求項３記載の渦電流検出方法。
【請求項５】
前記測定後検出コイルインピーダンス測定工程が、前記検出コイルの温度変化が前記測定対象物を測定した時の温度から所定温度以内で、前記検出コイルに対して前記測定対象物の磁気的影響が所定の値以下である状態で、前記検出コイルの複素インピーダンスを計測する工程で構成される、請求項２ないし請求項４に記載の渦電流検出方法。
【請求項６】
検出コイルと参照コイルが直列に接続された回路と、２個の基準抵抗が直列に接続されたインダクタンスブリッジに交流電圧を印加し、前記検出コイルを測定対象物に近接させて、前記測定対象物に所定の渦電流を発生させかつ前記渦電流による磁界を前記検出コイルで検出する渦電流検出センサにおいて、
前記検出コイルの複素インピーダンスと前記参照コイルの複素インピーダンスの少なくも一方を測定するインピーダンス測定手段と、
前記インピーダンス測定手段により測定された前記検出コイルの複素インピーダンスと前記参照コイルの複素インピーダンスの少なくも一方を用いて前記磁界の検出出力の校正をする校正手段を備えた渦電流検出センサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２４７６３１（Ｐ２０１１−２４７６３１Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１８３４１（Ｐ２０１０−１１８３４１）
【出願日】平成２２年５月２４日（２０１０．５．２４）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２４日（２０１０．５．２４）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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