JP6439554B2 - Measuring apparatus, measuring method, program, and computer-readable storage medium - Google Patents
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Description
本発明は、波形状の表面を有する導電体の、当該波形状の山部と谷部との高低差である波高さを測定する測定装置及び測定方法、当該測定方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、及び、当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。 The present invention relates to a measuring apparatus and a measuring method for measuring a wave height, which is a difference in height between a corrugated peak and a trough, of a conductor having a corrugated surface, and for causing a computer to execute the measuring method. The present invention relates to a program and a computer-readable storage medium storing the program.
例えば、鋼の連続鋳造において、鋳片内部の溶鋼の静圧に起因して鋳片が膨らむバルジング現象は、ブレークアウト等のトラブルや鋳片品質の低下を招くため、バルジング量(上述した「波高さ」に相当する量)を測定し、一定以下に抑制することが望まれる。 For example, in continuous casting of steel, the bulging phenomenon in which the slab expands due to the static pressure of the molten steel inside the slab causes troubles such as breakout and deterioration of the slab quality. It is desired to measure the amount corresponding to “a” and suppress it to a certain level or less.
従来のバルジング測定装置としては、下記の特許文献1に記載のように、鋳片にローラ或いは車輪を軽圧下で接触させ、その変位量を、板バネ等を介し、差動トランスやマグネスケール等の微小変位計にて測定する装置が知られている。下記の特許文献1に記載の接触式バルジング測定装置においては、鋳片の凝固殻を破損させないように鋳片に車輪等を軽圧下で接触させる工夫をしているが、酸化スケールが剥離して車軸等の可動部に入り込んだ場合には、車輪等が回転しなくなるために軽圧下の条件が崩れ、結果的に凝固殻への圧力増大を招き、鋳片の凝固殻を破損してブレークアウトに至る可能性が高いという問題があった。
As a conventional bulging measuring device, as described in the following
上述した問題を回避すべく、非接触式の手法としては、光学式の距離計を用いて鋳片のプロフィールを測定する方法もあるが、鋳片冷却用のスプレー水や高温の鋳片に触れて発生する水蒸気の影響により、光学式の距離計の視野が遮られるため、連続的に安定した測定が困難であった。 In order to avoid the problems described above, as a non-contact type method, there is a method of measuring the profile of the slab using an optical distance meter, but it touches spray water for cooling the slab or a hot slab. Since the field of view of the optical distance meter is obstructed by the influence of water vapor generated in this way, continuous and stable measurement is difficult.
このようなスプレー水や水蒸気、高温の環境下においても、安定した測定を実現し得る技術としては、下記の特許文献2に記載のように、渦電流式距離計を用いて、山谷部の距離の差からバルジング量を測定する方法が考えられる。この渦電流式距離計は、コイルにより発生した交番磁束中に導電体を置くと、導電体表面にコイルの磁束を弱めるような渦電流が生じるため、コイルと導電体との距離が近づくとコイルの磁束が弱くなり、コイルのインダクタンスが減少することに基づいて、距離を測定するものである。
As a technique capable of realizing stable measurement even in such a spray water, water vapor, or high temperature environment, as described in
一般にインダクタンスの減少は、コイルと導電体との距離のみではなく、導電体の材質(導電性・磁性)や、大きさや厚み、形状に依存するので、距離を測定するには、被測定体である導電体の材質や、大きさや厚み、形状を一定とした上で、距離を変えて校正を行い、距離検量線を作成する必要がある。 In general, the decrease in inductance depends not only on the distance between the coil and the conductor, but also on the material (conductivity / magnetism), size, thickness, and shape of the conductor. It is necessary to create a distance calibration curve by changing the distance while keeping the material, size, thickness, and shape of a conductor constant.
また、インダクタンスの減少が、特に導電体の大きさや形状によるのは、コイルが作る磁束がコイル径の3倍〜5倍くらいに広がっているためである。下記の特許文献2に記載の鋳片の長辺側のバルジングのように、コイルが作る磁束の広がりに比べて、形状の変化が小さい(形状が緩やかな変化を示す)場合には、コイルから山谷部までの距離の差から波高さ(バルジング量)を精度良く測定することが可能である。しかしながら、下記の特許文献2に記載の鋳片の短辺側のバルジングのように、コイルが作る磁束の広がりに比べて、形状の変化が大きい(形状が急な変化を示す)場合には、コイルのインダクタンスが距離だけではなく形状にも依存するため(即ち形状を無視することができないため)、コイルから山谷部までの距離が一意に決まらず、波高さを精度良く測定することは困難である。
In addition, the decrease in inductance depends particularly on the size and shape of the conductor because the magnetic flux produced by the coil spreads to about 3 to 5 times the coil diameter. When the change in shape is small (the shape shows a gradual change) compared to the spread of magnetic flux created by the coil, as in bulging on the long side of the slab described in
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、渦電流式距離計のコイルが作る磁束の広がりに比べて、被測定体である導電体の形状変化が無視できない場合においても、導電体の形状変化における波高さを精度良く測定できる仕組みを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and even when the change in the shape of the conductor being measured is not negligible compared to the spread of magnetic flux produced by the coil of the eddy current rangefinder. An object of the present invention is to provide a mechanism that can accurately measure the wave height in the shape change of a conductor.
本発明の測定装置は、波形状の表面を有し、水平方向において前記波形状の山部と谷部と節部との位置が既知である導電体の、垂直方向における前記山部と前記谷部との高低差である波高さを測定する測定装置であって、前記垂直方向における前記節部の上方の位置に配置されるコイルのインダクタンスと、当該コイルから前記節部までの距離との関係を示す距離検量線を記憶する距離検量線記憶手段と、前記垂直方向における前記谷部の上方の位置に配置されるコイルのインダクタンスと前記垂直方向における前記山部の上方の位置に配置されるコイルのインダクタンスとの差であるインダクタンス差と、前記波高さとの関係を示す波高さ検量線を、複数の前記距離ごとに定めた波高さ検量線群を記憶する波高さ検量線群記憶手段と、前記節部の上方の位置に配置されたコイルのインダクタンスを取得する節部インダクタンス取得手段と、前記距離検量線を用いて、前記節部インダクタンス取得手段で取得されたインダクタンスから、前記節部の上方の位置に配置されたコイルから前記節部までの距離を算出する距離算出手段と、前記波高さ検量線群の中から、前記距離算出手段で算出された距離に対応する波高さ検量線を取得する波高さ検量線取得手段と、前記山部の上方の位置に配置されたコイルのインダクタンスを取得する山部インダクタンス取得手段と、前記谷部の上方の位置に配置されたコイルのインダクタンスを取得する谷部インダクタンス取得手段と、前記谷部インダクタンス取得手段で取得されたインダクタンスと前記山部インダクタンス取得手段で取得されたインダクタンスとの差であるインダクタンス差を算出するインダクタンス差算出手段と、前記波高さ検量線取得手段で取得された波高さ検量線を用いて、前記インダクタンス差算出手段で算出されたインダクタンス差から、前記波高さを算出する波高さ算出手段とを有する。
また、本発明は、上述した測定装置による測定方法、当該測定方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、及び、当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含む。
The measuring device of the present invention has a corrugated surface, and a conductor having a known position of the corrugated crests, troughs and nodes in the horizontal direction, the crests and troughs in the vertical direction. A measuring device for measuring a wave height, which is a difference in height with respect to a portion, wherein a relationship between an inductance of a coil disposed at a position above the node portion in the vertical direction and a distance from the coil to the node portion A distance calibration curve storage means for storing a distance calibration curve indicating a coil, an inductance of a coil disposed at a position above the valley in the vertical direction, and a coil disposed at a position above the peak in the vertical direction A wave height calibration curve group storage means for storing a wave height calibration curve group determined for each of the plurality of distances, a wave height calibration curve indicating a relationship between the inductance difference which is a difference between the inductance and the wave height; A node inductance acquisition means for acquiring the inductance of a coil arranged at a position above the section, and a position above the node from the inductance acquired by the node inductance acquisition means using the distance calibration curve. A distance calculating means for calculating the distance from the coil arranged in the coil to the node, and a wave height for obtaining a wave height calibration curve corresponding to the distance calculated by the distance calculating means from the group of wave height calibration curves A calibration curve acquisition means, a peak inductance acquisition means for acquiring the inductance of the coil disposed at a position above the peak, and a trough that acquires the inductance of the coil disposed at a position above the valley Inductance acquisition means, inductance acquired by the valley inductance acquisition means and acquired by the peak inductance acquisition means From the inductance difference calculated by the inductance difference calculating means using the inductance difference calculating means for calculating the inductance difference that is the difference between the inductance and the wave height calibration curve acquired by the wave height calibration curve acquiring means, Wave height calculating means for calculating the wave height.
The present invention also includes a measurement method using the above-described measurement apparatus, a program for causing a computer to execute the measurement method, and a computer-readable storage medium storing the program.
本発明によれば、渦電流式距離計のコイルが作る磁束の広がりに比べて、被測定体である導電体の形状変化が無視できない場合においても、導電体の形状変化における波高さを精度良く測定することができる。 According to the present invention, compared to the spread of magnetic flux generated by the coil of the eddy current rangefinder, even when the change in shape of the conductor as the object to be measured cannot be ignored, the wave height in the change in shape of the conductor can be accurately determined. Can be measured.
以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態(実施形態)について説明する。 Hereinafter, embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described.
<測定装置の概略構成>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る測定装置100−1の概略構成の一例を示す模式図である。本実施形態に係る測定装置100−1は、波形状の表面210を有し、X方向(水平方向)において当該波形状の山部211と谷部212と節部213との位置が既知である導電体200の、Z方向(垂直方向)における山部211と谷部212との高低差である波高さWHを測定する装置である。なお、導電体200の節部213とは、X方向(水平方向)に関して山部211と谷部212との中間部を指すものとする。
<Schematic configuration of measuring device>
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a schematic configuration of a measurement apparatus 100-1 according to the first embodiment of the present invention. The measuring apparatus 100-1 according to the present embodiment has a corrugated surface 210, and the positions of the corrugated peaks 211, valleys 212, and
本実施形態に係る測定装置100−1は、図1に示すように、第1コイル111、第2コイル112、第3コイル113、第1LCRメータ121、第2LCRメータ122、第3LCRメータ123、走査制御装置131、走査機構132、処理・制御装置140、入力装置150、及び、出力装置160を有して構成されている。
As shown in FIG. 1, the measurement apparatus 100-1 according to the present embodiment includes a
第1コイル111は、導電体200の表面210の波形状における山部211の上方の位置に固定して配置された山部コイルである。
第2コイル112は、導電体200の表面210の波形状における谷部212の上方の位置に固定して配置された谷部コイルである。
第3コイル113は、導電体200の表面210の波形状における節部213の上方の位置に固定して配置された節部コイルである。
これらの第1コイル111、第2コイル112及び第3コイル113は、筐体内部の所定の位置に設置されている。即ち、第1コイル111、第2コイル112及び第3コイル113は、相対位置が変わらないように、筐体内部に固定されているものとする。また、筐体は、走査制御装置131の制御により、予測される導電体200の波高さWHや可動範囲を考慮し、導電体200と接触しない位置に配置されているものとする。
The
The
The
The
ここで、第1コイル111と第2コイル112とは、同一の形状で同程度の巻き数とすることが望ましい。また、節部213から第1コイル111までのZ方向(垂直方向)の距離と節部213から第2コイル112までのZ方向(垂直方向)の距離とは、同程度にすることが望ましい。また、第3コイル113は、第1コイル111及び第2コイル112と形状や巻き数が異なっていてもよい。節部213から第3コイル113までのZ方向(垂直方向)の距離は、節部213から第1コイル111までのZ方向(垂直方向)の距離や節部213から第2コイル112までのZ方向(垂直方向)の距離と異なっていてもよい。
Here, it is desirable that the
第1LCRメータ121は、処理・制御装置140の制御に基づいて、第1コイル(山部コイル)111のインダクタンスを測定する山部インダクタンス測定手段である。
第2LCRメータ122は、処理・制御装置140の制御に基づいて、第2コイル(谷部コイル)112のインダクタンスを測定する谷部インダクタンス測定手段である。
第3LCRメータ123は、処理・制御装置140の制御に基づいて、第3コイル(節部コイル)113のインダクタンスを測定する節部インダクタンス測定手段である。
ここで、複数のコイル111〜113を同時に発振させると、各コイルのインダクタンスが時間的に変動してしまう相互干渉が起きるので、処理・制御装置140は、インダクタンスを測定するコイル以外のコイルは発振させないように、各LCRメータ121〜123を制御する。
The
The
The
Here, if the plurality of
走査制御装置131は、処理・制御装置140の制御に基づいて、走査機構132に機械的に接続されている筐体(第1コイル111、第2コイル112及び第3コイル113を内部に含む)をZ方向(垂直方向)に走査する制御を行う。
走査機構132は、走査制御装置131の制御に基づいて、機械的に接続されている筐体(第1コイル111、第2コイル112及び第3コイル113を内部に含む)をZ方向(垂直方向)に走査する。
The scanning control device 131 is a case mechanically connected to the
The
処理・制御装置140は、測定装置100−1における各種の処理や、測定装置100−1における動作を統括的に制御する。この処理・制御装置140は、図1に示すように、距離検量線記憶部141、波高さ検量線群記憶部142、節部インダクタンス取得部143、距離算出部144、波高さ検量線取得部145、山部インダクタンス取得部146、谷部インダクタンス取得部147、インダクタンス差算出部148、及び、波高さ算出部149を有して構成されている。
The processing /
距離検量線記憶部141は、Z方向(垂直方向)における節部213の上方の位置に配置される第3コイル113のインダクタンスと、当該第3コイル113から節部213までの距離との関係を示す距離検量線を記憶する。
The distance calibration
波高さ検量線群記憶部142は、Z方向(垂直方向)における谷部212の上方の位置に配置される第2コイル112のインダクタンスとZ方向(垂直方向)における山部211の上方の位置に配置される第1コイル111のインダクタンスとの差であるインダクタンス差と、Z方向(垂直方向)における山部211と谷部212との高低差である波高さWHとの関係を示す波高さ検量線を、複数の前記距離(第3コイル113から節部213までの距離)ごとに定めた波高さ検量線群を記憶する。
The wave height calibration curve
節部インダクタンス取得部143は、節部213の上方の位置に配置された第3コイル113のインダクタンスを取得する。具体的に、節部インダクタンス取得部143は、第3LCRメータ(節部インダクタンス測定手段)123で測定されたインダクタンスを取得する。
The node
距離算出部144は、距離検量線記憶部141に記憶されている距離検量線を用いて、節部インダクタンス取得部143で取得されたインダクタンスから、節部213の上方の位置に配置された第3コイル113から節部213までの距離を算出する。
The
波高さ検量線取得部145は、波高さ検量線群記憶部142に記憶されている波高さ検量線群の中から、距離算出部144で算出された距離に対応する波高さ検量線を取得する。
The wave height calibration
山部インダクタンス取得部146は、山部211の上方の位置に配置された第1コイル111のインダクタンスを取得する。具体的に、山部インダクタンス取得部146は、第1LCRメータ(山部インダクタンス測定手段)121で測定されたインダクタンスを取得する。
The peak
谷部インダクタンス取得部147は、谷部212の上方の位置に配置された第2コイル112のインダクタンスを取得する、具体的に、谷部インダクタンス取得部147は、第2LCRメータ(谷部インダクタンス測定手段)122で測定されたインダクタンスを取得する。
The valley
インダクタンス差算出部148は、谷部インダクタンス取得部147で取得されたインダクタンスと山部インダクタンス取得部146で取得されたインダクタンスとの差であるインダクタンス差を算出する。
The inductance
波高さ算出部149は、波高さ検量線取得部145で取得された波高さ検量線を用いて、インダクタンス差算出部148で算出されたインダクタンス差から、Z方向(垂直方向)における山部211と谷部212との高低差である波高さWHを算出する。
The wave
入力装置150は、処理・制御装置140に対して、各種の情報を入力する装置である。例えば、入力装置150は、距離検量線記憶部141に記憶する距離検量線に係る情報を入力したり、波高さ検量線群記憶部142に記憶する波高さ検量線群に係る情報を入力したりする。また、入力装置150は、処理・制御装置140に対して、波高さWHの測定タイミングに係る情報や、走査制御装置131により筐体をZ方向(垂直方向)に走査させるタイミングに係る情報等も入力する。
The
出力装置160は、処理・制御装置140からの各種の情報を出力する装置である。例えば、出力装置160は、波高さ算出部149で算出された波高さWHに係る情報を表示して出力したり、波高さ算出部149で算出された波高さWHに係る情報を外部装置に送信して出力したりする。
The
<測定装置による測定手順>
図2は、本発明の第1の実施形態に係る測定装置100−1による測定方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理を開始する時点では、距離検量線記憶部141に上述した距離検量線が既に記憶されており、また、波高さ検量線群記憶部142に上述した波高さ検量線群が記憶されているものとする。
<Measurement procedure with measuring device>
FIG. 2 is a flowchart showing an example of the processing procedure of the measuring method by the measuring apparatus 100-1 according to the first embodiment of the present invention. At the time of starting the processing of this flowchart, the above-described distance calibration curve is already stored in the distance calibration
まず、ステップS101において、節部インダクタンス取得部143は、節部213の上方の位置に配置された第3コイル113のインダクタンスL3を取得する。具体的に、本実施形態では、節部インダクタンス取得部143は、第3LCRメータ123で測定されたインダクタンスL3を取得する。
First, in step S <b> 101, the node
続いて、ステップS102において、距離算出部144は、距離検量線記憶部141に記憶されている距離検量線を用いて、ステップS101で取得されたインダクタンスL3から、節部213の上方の位置に配置された第3コイル113から節部213までの距離hを算出する。具体的に、本実施形態では、距離算出部144は、ステップS101で取得されたインダクタンスL3を、図4を用いて後述する距離検量線L3=F(h)に代入し、L3=F(h)を未知数hに関する方程式と見なして解き、節部213の上方の位置に配置された第3コイル113から節部213までのZ方向(垂直方向)の距離hを算出する。
Subsequently, in step S102, the
続いて、ステップS103において、波高さ検量線取得部145は、波高さ検量線群記憶部142に記憶されている波高さ検量線群の中から、ステップS102で算出された距離hに対応する波高さ検量線を取得する。具体的に、本実施形態では、波高さ検量線取得部145は、ステップS102で算出された距離hを、図5を用いて後述する波高さ検量線群ΔL=G(h,WH)に代入し、第3コイル113から節部213までの距離がhのときの波高さ検量線ΔL=G(h,WH)を取得する。ここで、波高さ検量線ΔL=G(h,WH)のhは既知の値である。
Subsequently, in step S103, the wave height calibration
続いて、ステップS104において、山部インダクタンス取得部146は、山部211の上方の位置に配置された第1コイル111のインダクタンスL1を取得する。具体的に、本実施形態では、山部インダクタンス取得部146は、第1LCRメータ121で測定されたインダクタンスL1を取得する。
Subsequently, in step S <b> 104, the peak
続いて、ステップS105において、谷部インダクタンス取得部147は、谷部212の上方の位置に配置された第2コイル112のインダクタンスL2を取得する、具体的に、本実施形態では、谷部インダクタンス取得部147は、第2LCRメータ122で測定されたインダクタンスL2を取得する。
Subsequently, in step S105, the valley
続いて、ステップS106において、インダクタンス差算出部148は、ステップS105で取得されたインダクタンスL2とステップS104で取得されたインダクタンスL1との差であるインダクタンス差ΔL=L2−L1を算出する。
Subsequently, in step S106, the inductance
続いて、ステップS107において、波高さ算出部149は、ステップS103で取得された波高さ検量線を用いて、ステップS106で算出されたインダクタンス差ΔLから、Z方向(垂直方向)における山部211と谷部212との高低差である波高さWHを算出する。具体的に、本実施形態では、波高さ算出部149は、ステップS106で算出されたインダクタンス差ΔLを、ステップS103で取得された波高さ検量線ΔL=G(h,WH)に代入し、ΔL=G(h,WH)を未知数WHに関する方程式と見なして解き、波高さWHを算出する。
Subsequently, in step S107, the wave
その後、処理・制御装置140は、出力装置160に、ステップS107で算出された波高さWHに係る情報を表示させたり、ステップS107で算出された波高さWHに係る情報を外部装置に送信させたりする。そして、この一連の処理が終了すると、図2に示すフローチャートの処理が終了する。
Thereafter, the processing /
<校正データの取得手順>
次に、第1の実施形態において、距離検量線記憶部141に記憶される距離検量線、及び、波高さ検量線群記憶部142に記憶される波高さ検量線群を作成する際に用いる校正データの取得手順について説明する。
<Procedure for obtaining calibration data>
Next, in the first embodiment, the calibration used when creating the distance calibration curve stored in the distance calibration
なお、本実施形態に係る測定装置100−1は、この校正データを取得するための構成として、第1コイル111、第2コイル112及び第3コイル113を内蔵する筐体をZ方向(垂直方向)に走査するための走査制御装置131及び走査機構132を備えている。そして、処理・制御装置140は、走査制御装置131を制御することにより、筐体をZ方向(垂直方向)の所定位置に位置決めしながら、各コイル111〜113のインダクタンスをそれぞれ各LCRメータ121〜123から取得し、これらを第3コイル113から節部213までの距離とともに保存して、校正データを取得する。
As a configuration for acquiring the calibration data, the measuring apparatus 100-1 according to the present embodiment has a housing containing the
図3は、本発明の第1の実施形態に係る測定装置100−1による校正データの取得手順の一例を示すフローチャートである。
この図3のフローチャートの処理を開始するのに際して、校正データを作成するための試験片をN個用意する。また、第3コイル113から節部213までのZ方向(垂直方向)の距離は、開始の距離をhsとし、Δh刻みでM(i)箇所の距離でインダクタンスを測定するものとする。なお、図3のフローチャートでは、波高さがWH(i)の試験片の測定箇所の数をM(i)としているが、これは、試験片の波高さによっては、データを採取可能な距離範囲が異なる可能性があるためである。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a calibration data acquisition procedure by the measuring apparatus 100-1 according to the first embodiment of the present invention.
When starting the processing of the flowchart of FIG. 3, N test pieces for preparing calibration data are prepared. Further, the distance in the Z direction (vertical direction) from the
まず、波高さがWH(i)の試験片が配置されると、ステップS201において、処理・制御装置140は、試験片を識別するための添え字であるiにi=1,2,…,Nを順次設定する。
First, when a test piece having a wave height of WH (i) is arranged, in step S201, the processing /
続いて、ステップS202において、処理・制御装置140は、節部213の上方の位置に配置された第3コイル113から節部213までの距離をh(j)=hs+Δh・(j−1)に設定する。この際、処理・制御装置140は、距離を識別するための添え字であるjにj=1,2,…,M(i)を順次設定する。
Subsequently, in step S202, the processing /
続いて、ステップS203において、節部インダクタンス取得部143は、節部213の上方の位置に配置された第3コイル113のインダクタンスL3(j)を取得する。具体的に、本実施形態では、節部インダクタンス取得部143は、第3LCRメータ123で測定されたインダクタンスL3(j)を取得する。
Subsequently, in step S203, the node
続いて、ステップS204において、山部インダクタンス取得部146は、山部211の上方の位置に配置された第1コイル111のインダクタンスL1(j)を取得する。具体的に、本実施形態では、山部インダクタンス取得部146は、第1LCRメータ121で測定されたインダクタンスL1(j)を取得する。
Subsequently, in step S <b> 204, the peak
続いて、ステップS205において、谷部インダクタンス取得部147は、谷部212の上方の位置に配置された第2コイル112のインダクタンスL2(j)を取得する、具体的に、本実施形態では、谷部インダクタンス取得部147は、第2LCRメータ122で測定されたインダクタンスL2(j)を取得する。
Subsequently, in step S205, the trough
続いて、ステップS206において、処理・制御装置140は、ステップS202で設定された距離h(j)と関連付けて、この距離h(j)とともに、ステップS203で取得されたインダクタンスL3(j)、ステップS204で取得されたインダクタンスL1(j)、及び、ステップS205で取得されたインダクタンスL2(j)を、これまでに取得されたデータに追加して、校正データとして不図示のメモリに保存する。
Subsequently, in step S206, the processing /
続いて、ステップS207において、処理・制御装置140は、距離を識別するための添え字であるjに1を加算してjを変更し、変更後のjがM(i)よりも大きいか否かを判断する。この判断の結果、変更後のjがM(i)よりも大きくない場合には(S207/NO)、ステップS202に戻り、変更後のjについて、ステップS202以降の処理を行う。
Subsequently, in step S207, the processing /
一方、ステップS207の判断の結果、変更後のjがM(i)よりも大きい場合には(S207/YES)、ステップS208に進む。ここで、ステップS208に進む場合は、ステップS202〜S206の処理がM(i)回繰り返し行われた場合である。
ステップS208に進むと、処理・制御装置140は、波高さWH(i)の試験片での校正データの取得処理を終了する。
On the other hand, as a result of the determination in step S207, if j after the change is larger than M (i) (S207 / YES), the process proceeds to step S208. Here, the process proceeds to step S208 when the processes of steps S202 to S206 are repeated M (i) times.
In step S208, the processing /
続いて、ステップS209において、処理・制御装置140は、試験片を識別するための添え字であるiに1を加算してiを変更し、変更後のiがNよりも大きいか否かを判断する。この判断の結果、変更後のiがNよりも大きくない場合には(S209/NO)、ステップS201に戻り、変更後のiについて、ステップS201以降の処理を行う。
Subsequently, in step S209, the processing /
一方、ステップS209の判断の結果、変更後のiがNよりも大きい場合には(S209/YES)、ステップS210に進む。ここで、ステップS210に進む場合は、ステップS201〜S208の処理がN回繰り返し行われた場合である。
ステップS210に進むと、処理・制御装置140は、全ての試験片での校正データの取得処理を終了する。
On the other hand, if i after the change is larger than N as a result of the determination in step S209 (S209 / YES), the process proceeds to step S210. Here, the process proceeds to step S210 when the processes of steps S201 to S208 are repeated N times.
In step S210, the processing /
<距離検量線の作成手順>
次に、図3に示すフローチャートの処理によって取得した校正データを用いて、距離検量線記憶部141に記憶する距離検量線の作成手順について説明する。
<Procedure for creating a distance calibration curve>
Next, a procedure for creating a distance calibration curve stored in the distance calibration
図4は、本発明の第1の実施形態に係る測定装置100−1による距離検量線の作成手順の一例を示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart showing an example of a procedure for creating a distance calibration curve by the measuring apparatus 100-1 according to the first embodiment of the present invention.
まず、ステップS401において、処理・制御装置140は、波高さWH(i)の試験片の校正データの中から、節部213の上方の位置に配置されたコイルから節部213までの距離h(j)をとる、hsからhe=hs+Δh・(M(i)−1)の範囲の、M(i)組の校正データ(h(j),L3(j))(j=1,2,…,M(i))を取得する。この際、処理・制御装置140は、試験片を識別するための添え字であるiにi=1,2,…,Nを順次設定する。
First, in step S401, the processing /
続いて、ステップS402において、処理・制御装置140は、まず、波高さWH(i)の試験片についての、距離hと節部213でのコイルのインダクタンスL3の関係を表す関数形として、L3=Fi(h)を仮定する。次いで、処理・制御装置140は、ステップS401で取得したM(i)組の校正データ(h(j),L3(j))(j=1,2,…,M(i))を基にして、最小二乗法等の関数近似の最適化手法を用いて、関数Fi(h)を決定づける係数を求める。
Subsequently, in step S402, the processing /
続いて、ステップS403において、処理・制御装置140は、試験片を識別するための添え字であるiに1を加算してiを変更し、変更後のiがNよりも大きいか否かを判断する。この判断の結果、変更後のiがNよりも大きくない場合には(S403/NO)、ステップS401に戻り、変更後のiについて、ステップS401以降の処理を行う。
Subsequently, in step S403, the processing /
一方、ステップS403の判断の結果、変更後のiがNよりも大きい場合には(S403/YES)、ステップS404に進む。ここで、ステップS404に進む場合は、ステップS401〜S402の処理がN回繰り返し行われ、関数Fi(h)(i=1,2,…,N)を求めた場合である。
ステップS404に進むと、処理・制御装置140は、求めた関数Fi(h)(i=1,2,…,N)の平均F(h)=ΣFi(h)/N=(F1(h)+F2(h)+…+FN(h))/Nを、距離検量線L3=F(h)として算出する。その後、処理・制御装置140は、算出した距離検量線L3=F(h)を距離検量線記憶部141に記憶する処理を行う。
On the other hand, if i after the change is larger than N as a result of the determination in step S403 (S403 / YES), the process proceeds to step S404. Here, the process proceeds to step S404 when the processes of steps S401 to S402 are repeatedly performed N times to obtain a function Fi (h) (i = 1, 2,..., N).
In step S404, the processing /
<波高さ検量線群の作成手順>
次に、図3に示すフローチャートの処理によって取得した校正データを用いて、波高さ検量線群記憶部142に記憶する波高さ検量線群の作成手順について説明する。
<Procedure for creating wave height calibration curve group>
Next, a procedure for creating a wave height calibration curve group stored in the wave height calibration curve
図5は、本発明の第1の実施形態に係る測定装置100−1による波高さ検量線群の作成手順の一例を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing an example of a procedure for creating a wave height calibration curve group by the measuring apparatus 100-1 according to the first embodiment of the present invention.
まず、ステップS501において、処理・制御装置140は、校正データに基づいて、距離h(j)における山谷部のインダクタンス差ΔL(i)=L2(i)−L1(i)(i=1,2,…,N)を、全ての波高さWH(i)について算出し、N組のデータ(WH(i),ΔL(i))(i=1,2,…,N)を取得する。この際、処理・制御装置140は、距離を識別するための添え字であるjにj=1,2,…,M2を順次設定する。
First, in step S501, the processing /
続いて、ステップS502において、処理・制御装置140は、まず、距離h(j)における、波高さWHと山谷部のインダクタンス差ΔLとの関係を表す関数形として、ΔL=Gj(WH)を仮定する。次いで、処理・制御装置140は、ステップS501で取得したN組のデータ(WH(i),ΔL(i))(i=1,2,…,N)を基にして、最小二乗法等の関数近似の最適化手法を用いて、関数Gj(WH)を求める。
Subsequently, in step S502, the processing /
続いて、ステップS503において、処理・制御装置140は、距離を識別するための添え字であるjに1を加算してjを変更し、変更後のjがM2よりも大きいか否かを判断する。この判断の結果、変更後のjがM2よりも大きくない場合には(S503/NO)、ステップS501に戻り、変更後のjについて、ステップS501以降の処理を行う。
Subsequently, in step S503, the processing /
一方、ステップS503の判断の結果、変更後のjがM2よりも大きい場合には(S503/YES)、ステップS504に進む。ここで、ステップS504に進む場合は、ステップS501〜S502の処理がM2回繰り返し行われ、全ての距離h(j)について関数Gj(WH)(j=1,2,…,M2)を求めた場合である。
ステップS504に進むと、処理・制御装置140は、求めた関数Gj(WH)を決定づける係数bs(h(j))を取得する。この際、処理・制御装置140は、係数bsのsにs=0,1,2,…,nsを順次設定する。
On the other hand, as a result of the determination in step S503, if j after the change is larger than M2 (S503 / YES), the process proceeds to step S504. Here, when the process proceeds to step S504, the processes of steps S501 to S502 are repeated M2 times, and the function Gj (WH) (j = 1, 2,..., M2) is obtained for all the distances h (j). Is the case.
In step S504, the processing /
続いて、ステップS505において、処理・制御装置140は、まず、係数についての関数形として、bs(h)を仮定する。次いで、処理・制御装置140は、ステップS504で取得したM2組のデータ(h(j),bs(h(j)))(j=1,2,…,M2)を基にして、最小二乗法等の関数近似の最適化手法を用いて、関数bs(h)を求める。
Subsequently, in step S505, the processing /
続いて、ステップS506において、処理・制御装置140は、sに1を加算してsを変更し、変更後のsがnsよりも大きいか否かを判断する。この判断の結果、変更後のsがnsよりも大きくない場合には(S506/NO)、ステップS504に戻り、変更後のsについて、ステップS504以降の処理を行う。
Subsequently, in step S506, the processing /
一方、ステップS506の判断の結果、変更後のsがnsよりも大きい場合には(S506/YES)、ステップS507に進む。ここで、ステップS507に進む場合は、ステップS504〜S505の処理がns+1回繰り返し行われた場合である。
ステップS507に進むと、処理・制御装置140は、全ての係数bs(h)(s=0,1,2,…,ns)についての関数近似が完了し、波高さ検量線群ΔL=G(h,WH)を算出する。その後、処理・制御装置140は、算出した波高さ検量線群ΔL=G(h,WH)を波高さ検量線群記憶部142に記憶する処理を行う。
On the other hand, as a result of the determination in step S506, if s after the change is larger than ns (S506 / YES), the process proceeds to step S507. Here, the process proceeds to step S507 when the processes of steps S504 to S505 are repeated ns + 1 times.
In step S507, the processing /
以上説明した第1の実施形態に係る測定装置100−1によれば、節部213の上方の位置に配置された第3コイル113から節部213までの距離を算出し、波高さ検量線群記憶部142に記憶されている波高さ検量線群の中から、算出した距離に対応する波高さ検量線を取得し、取得した波高さ検量線を用いて波高さWHを算出するようにしたので、渦電流式距離計のコイルが作る磁束の広がりに比べて、被測定体である導電体の形状変化が無視できない場合においても、導電体の形状変化における波高さを精度良く測定することができる。
According to the measuring apparatus 100-1 according to the first embodiment described above, the distance from the
例えば、節部213の上方の位置に配置されたコイルから節部213までの距離を一定とした波高さ検量線を用いて波高さWHを定量化すると、測定誤差が大きくなり、波高さを精度良く測定することが困難となる。このため、本実施形態では、節部213の上方の位置に配置されたコイルから節部213までの距離を算出し、算出した距離によって波高さ検量線を変化させて、波高さWHを定量化するようにしている。
For example, if the wave height WH is quantified using a wave height calibration curve with a constant distance from the coil arranged at a position above the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
<測定装置の概略構成>
図6は、本発明の第2の実施形態に係る測定装置100−2の概略構成の一例を示す模式図である。図6において、図1に示す第1の実施形態に係る測定装置100−1の概略構成と同様の構成については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、第2の実施形態に係る測定装置100−2の概略構成における以下の説明では、図1に示す第1の実施形態に係る測定装置100−1の概略構成と異なる部分について説明する。
<Schematic configuration of measuring device>
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of a schematic configuration of a measurement apparatus 100-2 according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 6, the same reference numerals are given to the same configuration as the schematic configuration of the measuring apparatus 100-1 according to the first embodiment shown in FIG. 1, and the detailed description thereof is omitted. Further, in the following description of the schematic configuration of the measurement apparatus 100-2 according to the second embodiment, a different part from the schematic configuration of the measurement apparatus 100-1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 will be described.
本実施形態に係る測定装置100−2は、図6に示すように、第1コイル111、第2コイル112、第3コイル113、LCRメータ120、走査制御装置131、走査機構132、処理・制御装置140、入力装置150、出力装置160、及び、信号切替装置170を有して構成されている。
As shown in FIG. 6, the measuring apparatus 100-2 according to the present embodiment includes a
本実施形態における第1コイル111、第2コイル112及び第3コイル113の配置や形状、巻き数の条件、更には、第1コイル111、第2コイル112及び第3コイル113を内蔵する筐体の配置の条件については、上述した第1の実施形態に係る測定装置100−1と同様である。
The arrangement, shape, and number of turns of the
本実施形態では、LCRメータ120は、山部211の上方の位置に固定して配置された第1コイル111のインダクタンスと、谷部212の上方の位置に固定して配置された第2コイル112のインダクタンスと、節部213の上方の位置に固定して配置された第3コイル113のインダクタンスとを測定するインダクタンス測定手段である。
In the present embodiment, the
信号切替装置170は、処理・制御装置140の制御に基づいて、LCRメータ120に対して、第1コイル111、第2コイル112及び第3コイル113をリレースイッチ等で切り替えながら各コイルを順次電気的に接続させる切り替え手段である。この信号切替装置170は、第1コイル111、第2コイル112及び第3コイル113のうちのいずれか1つのコイルのみをLCRメータ120に電気的に接続する。
Based on the control of the processing /
節部インダクタンス取得部143は、信号切替装置170によりLCRメータ120に対して第3コイル113が電気的に接続された際に、LCRメータ120で測定されたインダクタンスを取得する。
山部インダクタンス取得部146は、信号切替装置170によりLCRメータ120に対して第1コイル111が電気的に接続された際に、LCRメータ120で測定されたインダクタンスを取得する。
谷部インダクタンス取得部147は、信号切替装置170によりLCRメータ120に対して第2コイル112が電気的に接続された際に、LCRメータ120で測定されたインダクタンスを取得する。
The node
The peak
The valley
図6に示す第2の実施形態に係る測定装置100−2のその他の構成については、図1に示す第1の実施形態に係る測定装置100−1の構成と同様である。 The other configuration of the measurement apparatus 100-2 according to the second embodiment shown in FIG. 6 is the same as that of the measurement apparatus 100-1 according to the first embodiment shown in FIG.
<測定装置による測定手順>
次に、第2の実施形態に係る測定装置100−2による測定方法の処理手順について説明する。第2の実施形態に係る測定装置100−2による測定方法の処理手順の一例は、図2と同様である。第2の実施形態に係る測定装置100−2による測定方法における以下の説明では、第1の実施形態に係る測定装置100−1による測定方法と異なる部分について説明する。
<Measurement procedure with measuring device>
Next, the procedure of the measurement method performed by the measurement apparatus 100-2 according to the second embodiment will be described. An example of the processing procedure of the measuring method by the measuring apparatus 100-2 according to the second embodiment is the same as that in FIG. In the following description of the measurement method using the measurement apparatus 100-2 according to the second embodiment, portions different from the measurement method using the measurement apparatus 100-1 according to the first embodiment will be described.
まず、ステップS101において、節部インダクタンス取得部143は、信号切替装置170によりLCRメータ120に対して第3コイル113が電気的に接続された際に、LCRメータ120で測定されたインダクタンスL3を取得する。
First, in step S101, the node
続いて、ステップS102では、第1の実施形態と同様の処理を行って、節部213の上方の位置に配置された第3コイル113から節部213までの距離hを算出する。
Subsequently, in step S102, the same processing as that of the first embodiment is performed, and the distance h from the
続いて、ステップS103では、第1の実施形態と同様の処理を行って、波高さ検量線群記憶部142に記憶されている波高さ検量線群の中から、ステップS102で算出された距離hに対応する波高さ検量線を取得する。
Subsequently, in step S103, the same processing as in the first embodiment is performed, and the distance h calculated in step S102 from the wave height calibration curve group stored in the wave height calibration curve
続いて、ステップS104において、山部インダクタンス取得部146は、信号切替装置170によりLCRメータ120に対して第1コイル111が電気的に接続された際に、LCRメータ120で測定されたインダクタンスL1を取得する。
Subsequently, in step S <b> 104, the peak
続いて、ステップS105において、谷部インダクタンス取得部147は、信号切替装置170によりLCRメータ120に対して第2コイル112が電気的に接続された際に、LCRメータ120で測定されたインダクタンスL2を取得する。
Subsequently, in step S <b> 105, the valley
続いて、ステップS106では、第1の実施形態と同様の処理を行って、インダクタンス差ΔL=L2−L1を算出する。 Subsequently, in step S106, processing similar to that of the first embodiment is performed to calculate an inductance difference ΔL = L2−L1.
続いて、ステップS107では、第1の実施形態と同様の処理を行って、ステップS103で取得された波高さ検量線を用いて、ステップS106で算出されたインダクタンス差ΔLから、Z方向(垂直方向)における山部211と谷部212との高低差である波高さWHを算出する。 Subsequently, in step S107, the same processing as in the first embodiment is performed, and the Z-direction (vertical direction) is calculated from the inductance difference ΔL calculated in step S106 using the wave height calibration curve acquired in step S103. ) To calculate the wave height WH which is the height difference between the peak portion 211 and the valley portion 212.
その後、処理・制御装置140は、出力装置160に、ステップS107で算出された波高さWHに係る情報を表示させたり、ステップS107で算出された波高さWHに係る情報を外部装置に送信させたりする。そして、この一連の処理が終了すると、図2に示すフローチャートの処理が終了する。
Thereafter, the processing /
<校正データの取得手順>
次に、第2の実施形態において、距離検量線記憶部141に記憶される距離検量線、及び、波高さ検量線群記憶部142に記憶される波高さ検量線群を作成する際に用いる校正データの取得手順について説明する。
<Procedure for obtaining calibration data>
Next, in the second embodiment, the calibration used when creating the distance calibration curve stored in the distance calibration
なお、本実施形態に係る測定装置100−2は、この校正データを取得するための構成として、第1コイル111、第2コイル112及び第3コイル113を内蔵する筐体をZ方向(垂直方向)に走査するための走査制御装置131及び走査機構132を備えている。そして、処理・制御装置140は、走査制御装置131を制御することにより、筐体をZ方向(垂直方向)の所定位置に位置決めしながら、各コイル111〜113のインダクタンスをLCRメータ120から取得し、これらを第3コイル113から節部213までの距離とともに保存して、校正データを取得する。
Note that the measuring apparatus 100-2 according to the present embodiment has a housing for housing the
第2の実施形態に係る測定装置100−2による校正データの取得手順の一例は、図3と同様である。第2の実施形態に係る測定装置100−2による校正データの取得処理における以下の説明では、第1の実施形態に係る測定装置100−1による校正データの取得処理と異なる部分について説明する。 An example of the calibration data acquisition procedure by the measuring apparatus 100-2 according to the second embodiment is the same as that shown in FIG. In the following description of the calibration data acquisition process performed by the measurement apparatus 100-2 according to the second embodiment, a different part from the calibration data acquisition process performed by the measurement apparatus 100-1 according to the first embodiment will be described.
まず、ステップS201では、第1の実施形態と同様の処理を行って、試験片を識別するための添え字であるiにi=1,2,…,Nを順次設定する。 First, in step S201, i = 1, 2,..., N are sequentially set to i, which is a subscript for identifying a test piece, by performing the same processing as in the first embodiment.
続いて、ステップS202では、第1の実施形態と同様の処理を行って、節部213の上方の位置に配置された第3コイル113から節部213までの距離をh(j)=hs+Δh・(j−1)に設定する。この際、処理・制御装置140は、距離を識別するための添え字であるjにj=1,2,…,M(i)を順次設定する。
Subsequently, in step S202, the same processing as that of the first embodiment is performed, and the distance from the
続いて、ステップS203において、節部インダクタンス取得部143は、信号切替装置170によりLCRメータ120に対して第3コイル113が電気的に接続された際に、LCRメータ120で測定されたインダクタンスL3(j)を取得する。
Subsequently, in step S203, the node
続いて、ステップS204において、山部インダクタンス取得部146は、信号切替装置170によりLCRメータ120に対して第1コイル111が電気的に接続された際に、LCRメータ120で測定されたインダクタンスL1(j)を取得する。
Subsequently, in step S <b> 204, the peak
続いて、ステップS205において、谷部インダクタンス取得部147は、信号切替装置170によりLCRメータ120に対して第2コイル112が電気的に接続された際に、LCRメータ120で測定されたインダクタンスL2(j)を取得する。
Subsequently, in step S <b> 205, the valley
続いて、ステップS206では、第1の実施形態と同様の処理を行って、ステップS202で設定された距離h(j)と関連付けて、この距離h(j)とともに、ステップS203で取得されたインダクタンスL3(j)、ステップS204で取得されたインダクタンスL1(j)、及び、ステップS205で取得されたインダクタンスL2(j)を、これまでに取得されたデータに追加して、校正データとして不図示のメモリに保存する。 Subsequently, in step S206, the same processing as that of the first embodiment is performed, and the inductance acquired in step S203 is associated with the distance h (j) set in step S202 and the distance h (j). L3 (j), the inductance L1 (j) acquired in step S204, and the inductance L2 (j) acquired in step S205 are added to the data acquired so far and are not shown as calibration data. Save to memory.
続いて、ステップS207では、第1の実施形態と同様の処理を行って、距離を識別するための添え字であるjに1を加算してjを変更し、変更後のjがM(i)よりも大きいか否かを判断する。この判断の結果、変更後のjがM(i)よりも大きくない場合には(S207/NO)、ステップS202に戻り、変更後のjについて、ステップS202以降の処理を行う。 Subsequently, in step S207, the same processing as in the first embodiment is performed to add 1 to j, which is a subscript for identifying the distance, to change j, and the changed j becomes M (i ) Or greater. As a result of this determination, if j after the change is not larger than M (i) (S207 / NO), the process returns to step S202, and the processes after step S202 are performed for the j after the change.
一方、ステップS207の判断の結果、変更後のjがM(i)よりも大きい場合には(S207/YES)、ステップS208に進む。ここで、ステップS208に進む場合は、ステップS202〜S206の処理がM(i)回繰り返し行われた場合である。
ステップS208に進むと、第1の実施形態と同様の処理を行って、波高さWH(i)の試験片での校正データの取得処理を終了する。
On the other hand, as a result of the determination in step S207, if j after the change is larger than M (i) (S207 / YES), the process proceeds to step S208. Here, the process proceeds to step S208 when the processes of steps S202 to S206 are repeated M (i) times.
In step S208, processing similar to that in the first embodiment is performed, and the calibration data acquisition processing for the test piece having the wave height WH (i) is terminated.
続いて、ステップS209では、第1の実施形態と同様の処理を行って、試験片を識別するための添え字であるiに1を加算してiを変更し、変更後のiがNよりも大きいか否かを判断する。この判断の結果、変更後のiがNよりも大きくない場合には(S209/NO)、ステップS201に戻り、変更後のiについて、ステップS201以降の処理を行う。 Subsequently, in step S209, the same processing as that of the first embodiment is performed, and 1 is added to i, which is a subscript for identifying the test piece, to change i. It is judged whether it is also large. As a result of this determination, if i after the change is not greater than N (S209 / NO), the process returns to step S201, and the processes after step S201 are performed for the i after the change.
一方、ステップS209の判断の結果、変更後のiがNよりも大きい場合には(S209/YES)、ステップS210に進む。ここで、ステップS210に進む場合は、ステップS201〜S208の処理がN回繰り返し行われた場合である。
ステップS210に進むと、第1の実施形態と同様の処理を行って、全ての試験片での校正データの取得処理を終了する。
On the other hand, if i after the change is larger than N as a result of the determination in step S209 (S209 / YES), the process proceeds to step S210. Here, the process proceeds to step S210 when the processes of steps S201 to S208 are repeated N times.
In step S210, the same processing as in the first embodiment is performed, and the calibration data acquisition processing for all the test pieces is completed.
<距離検量線の作成手順>
次に、図3に示すフローチャートの処理によって取得した校正データを用いて、距離検量線記憶部141に記憶する距離検量線の作成手順について説明する。
<Procedure for creating a distance calibration curve>
Next, a procedure for creating a distance calibration curve stored in the distance calibration
第2の実施形態に係る測定装置100−2による距離検量線の作成手順の一例は、図4に示す第1の実施形態に係る測定装置100−1による距離検量線の作成手順の一例と同様である。即ち、第2の実施形態においても、図4に示すフローチャートの処理を行って距離検量線記憶部141に記憶する距離検量線の作成を行うため、その詳細な説明は省略する。
An example of a procedure for creating a distance calibration curve by the measuring apparatus 100-2 according to the second embodiment is the same as an example of a procedure for creating a distance calibration curve by the measuring apparatus 100-1 according to the first embodiment shown in FIG. It is. That is, also in the second embodiment, since the distance calibration curve stored in the distance calibration
<波高さ検量線群の作成手順>
次に、図3に示すフローチャートの処理によって取得した校正データを用いて、波高さ検量線群記憶部142に記憶する波高さ検量線群の作成手順について説明する。
<Procedure for creating wave height calibration curve group>
Next, a procedure for creating a wave height calibration curve group stored in the wave height calibration curve
第2の実施形態に係る測定装置100−2による波高さ検量線群の作成手順の一例は、図5に示す第1の実施形態に係る測定装置100−1による波高さ検量線群の作成手順の一例と同様である。即ち、第2の実施形態においても、図5に示すフローチャートの処理を行って波高さ検量線群記憶部142に記憶する波高さ検量線群の作成を行うため、その詳細な説明は省略する。
An example of a procedure for creating a wave height calibration curve group by the measurement apparatus 100-2 according to the second embodiment is a procedure for creating a wave height calibration curve group by the measurement apparatus 100-1 according to the first embodiment shown in FIG. This is the same as the example. That is, also in the second embodiment, since the processing of the flowchart shown in FIG. 5 is performed to create the wave height calibration curve group stored in the wave height calibration curve
以上説明した第2の実施形態に係る測定装置100−2によれば、節部213の上方の位置に配置された第3コイル113から節部213までの距離を算出し、波高さ検量線群記憶部142に記憶されている波高さ検量線群の中から、算出した距離に対応する波高さ検量線を取得し、取得した波高さ検量線を用いて波高さWHを算出するようにしたので、渦電流式距離計のコイルが作る磁束の広がりに比べて、被測定体である導電体の形状変化が無視できない場合においても、導電体の形状変化における波高さを精度良く測定することができる。
According to the measuring apparatus 100-2 according to the second embodiment described above, the distance from the
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
<測定装置の概略構成>
図7は、本発明の第3の実施形態に係る測定装置100−3の概略構成の一例を示す模式図である。図7において、図1に示す第1の実施形態に係る測定装置100−1の概略構成と同様の構成については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、第3の実施形態に係る測定装置100−3の概略構成における以下の説明では、図1に示す第1の実施形態に係る測定装置100−1の概略構成と異なる部分について説明する。
<Schematic configuration of measuring device>
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of a schematic configuration of a measuring apparatus 100-3 according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same reference numerals are given to the same configuration as the schematic configuration of the measurement apparatus 100-1 according to the first embodiment shown in FIG. 1, and the detailed description thereof is omitted. Further, in the following description of the schematic configuration of the measurement apparatus 100-3 according to the third embodiment, a different part from the schematic configuration of the measurement apparatus 100-1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 will be described.
本実施形態に係る測定装置100−3は、図7に示すように、コイル110、LCRメータ120、走査制御装置133、走査機構134、処理・制御装置140、入力装置150、及び、出力装置160を有して構成されている。
As shown in FIG. 7, the measurement apparatus 100-3 according to the present embodiment includes a
本実施形態では、1つのコイル110のみ設けられており、この1つのコイル110は、筐体内部の所定の位置に設置されている。筐体は、走査制御装置133の制御により、予測される導電体200の波高さWHや可動範囲を考慮し、導電体200と接触しない位置に配置されているものとする。また、この筐体は、走査機構134に支持されている。
In the present embodiment, only one
走査制御装置133は、処理・制御装置140の制御に基づいて、走査機構134に機械的に接続されている筐体(コイル110を内部に含む)をX方向(水平方向)及びZ方向(垂直方向)に走査する制御を行う。
走査機構134は、走査制御装置133の制御に基づいて、機械的に接続されている筐体(コイル110を内部に含む)をX方向(水平方向)及びZ方向(垂直方向)に走査する。
Based on the control of the processing /
The scanning mechanism 134 scans the mechanically connected housing (including the coil 110) in the X direction (horizontal direction) and the Z direction (vertical direction) based on the control of the scanning control device 133.
具体的に、走査制御装置133は、例えば、波高さWHを測定する際には、走査機構134に機械的に接続されている筐体(コイル110を内部に含む)をX方向(水平方向)に走査して、1つのコイル110を、山部211の上方の位置111a、谷部212の上方の位置112a及び節部213の上方の位置113aに走査させる制御を行う。また、走査制御装置133は、例えば、校正データを取得する際には、走査機構134に機械的に接続されている筐体(コイル110を内部に含む)をX方向(水平方向)及びZ方向(垂直方向)に走査する制御を行う。
Specifically, for example, when measuring the wave height WH, the scanning control device 133 uses a housing (including the coil 110) mechanically connected to the scanning mechanism 134 in the X direction (horizontal direction). And a control is performed to scan one
本実施形態では、LCRメータ120は、コイル110のインダクタンスを測定するインダクタンス測定手段である。
In the present embodiment, the
節部インダクタンス取得部143は、走査制御装置133及び走査機構134からなる走査手段により1つのコイル110が節部213の上方の位置113aに位置決めされて配置された際に、LCRメータ120で測定されたインダクタンスを取得する。
山部インダクタンス取得部146は、走査制御装置133及び走査機構134からなる走査手段により1つのコイル110が山部211の上方の位置111aに位置決めされて配置された際に、LCRメータ120で測定されたインダクタンスを取得する。
谷部インダクタンス取得部147は、走査制御装置133及び走査機構134からなる走査手段により1つのコイル110が谷部212の上方の位置112aに位置決めされて配置された際に、LCRメータ120で測定されたインダクタンスを取得する。
The node
The peak
The valley
図7に示す第3の実施形態に係る測定装置100−3のその他の構成については、図1に示す第1の実施形態に係る測定装置100−1の構成と同様である。 The other configuration of the measurement apparatus 100-3 according to the third embodiment shown in FIG. 7 is the same as that of the measurement apparatus 100-1 according to the first embodiment shown in FIG.
<測定装置による測定手順>
次に、第3の実施形態に係る測定装置100−3による測定方法の処理手順について説明する。第3の実施形態に係る測定装置100−3による測定方法の処理手順の一例は、図2と同様である。第3の実施形態に係る測定装置100−3による測定方法における以下の説明では、第1の実施形態に係る測定装置100−1による測定方法と異なる部分について説明する。
<Measurement procedure with measuring device>
Next, the procedure of the measurement method performed by the measurement apparatus 100-3 according to the third embodiment will be described. An example of the processing procedure of the measuring method by the measuring apparatus 100-3 according to the third embodiment is the same as that in FIG. In the following description of the measurement method using the measurement apparatus 100-3 according to the third embodiment, parts different from the measurement method using the measurement apparatus 100-1 according to the first embodiment will be described.
まず、ステップS101において、節部インダクタンス取得部143は、走査制御装置133及び走査機構134からなる走査手段によりコイル110が節部213の上方の位置113aに位置決めされて配置された際に、LCRメータ120で測定されたインダクタンスL3を取得する。
First, in step S101, the node
続いて、ステップS102では、第1の実施形態と同様の処理を行って、節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離hを算出する。
Subsequently, in step S102, the same processing as that in the first embodiment is performed to calculate the distance h from the
続いて、ステップS103では、第1の実施形態と同様の処理を行って、波高さ検量線群記憶部142に記憶されている波高さ検量線群の中から、ステップS102で算出された距離hに対応する波高さ検量線を取得する。
Subsequently, in step S103, the same processing as in the first embodiment is performed, and the distance h calculated in step S102 from the wave height calibration curve group stored in the wave height calibration curve
続いて、ステップS104において、山部インダクタンス取得部146は、走査制御装置133及び走査機構134からなる走査手段によりコイル110が山部211の上方の位置111aに位置決めされて配置された際に、LCRメータ120で測定されたインダクタンスL1を取得する。
Subsequently, in step S104, the peak
続いて、ステップS105において、谷部インダクタンス取得部147は、走査制御装置133及び走査機構134からなる走査手段によりコイル110が谷部212の上方の位置112aに位置決めされて配置された際に、LCRメータ120で測定されたインダクタンスL2を取得する。
Subsequently, in step S105, the valley
続いて、ステップS106では、第1の実施形態と同様の処理を行って、インダクタンス差ΔL=L2−L1を算出する。 Subsequently, in step S106, processing similar to that of the first embodiment is performed to calculate an inductance difference ΔL = L2−L1.
続いて、ステップS107では、第1の実施形態と同様の処理を行って、ステップS103で取得された波高さ検量線を用いて、ステップS106で算出されたインダクタンス差ΔLから、Z方向(垂直方向)における山部211と谷部212との高低差である波高さWHを算出する。 Subsequently, in step S107, the same processing as in the first embodiment is performed, and the Z-direction (vertical direction) is calculated from the inductance difference ΔL calculated in step S106 using the wave height calibration curve acquired in step S103. ) To calculate the wave height WH which is the height difference between the peak portion 211 and the valley portion 212.
その後、処理・制御装置140は、出力装置160に、ステップS107で算出された波高さWHに係る情報を表示させたり、ステップS107で算出された波高さWHに係る情報を外部装置に送信させたりする。そして、この一連の処理が終了すると、図2に示すフローチャートの処理が終了する。
Thereafter, the processing /
<校正データの取得手順>
次に、第3の実施形態において、距離検量線記憶部141に記憶される距離検量線、及び、波高さ検量線群記憶部142に記憶される波高さ検量線群を作成する際に用いる校正データの取得手順について説明する。
<Procedure for obtaining calibration data>
Next, in the third embodiment, the calibration used when creating the distance calibration curve stored in the distance calibration
なお、本実施形態に係る測定装置100−3は、この校正データを取得するための構成として、コイル110を内蔵する筐体をX方向(水平方向)及びZ方向(垂直方向)に走査するための走査制御装置133及び走査機構134を備えている。そして、処理・制御装置140は、走査制御装置133を制御することにより、筐体をX方向(水平方向)及びZ方向(垂直方向)の所定位置に位置決めしながら、コイル110のインダクタンスをLCRメータ120から取得し、これらを、節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離とともに保存して、校正データを取得する。より詳細に、処理・制御装置140は、山部211の上方の位置111a、谷部212の上方の位置112a、節部213の上方の位置113aのそれぞれにおいて、筐体をZ方向(垂直方向)の所定の距離に位置決めしながら、各位置111a〜113aに配置されたコイル110のインダクタンスをLCRメータ120から取得し、これらを、節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離とともに保存して、校正データを取得する。
Note that the measuring apparatus 100-3 according to the present embodiment scans the casing containing the
図8は、本発明の第3の実施形態に係る測定装置100−3による校正データの取得手順の一例を示すフローチャートである。
この図8のフローチャートの処理を開始するのに際して、校正データを作成するための試験片をN個用意する。また、節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までのZ方向(垂直方向)の距離は、開始の距離をhsとし、Δh刻みでM(i)箇所の距離でインダクタンスを測定するものとする。なお、図8のフローチャートでは、波高さがWH(i)の試験片の測定箇所の数をM(i)としているが、これは、試験片の波高さによっては、データを採取可能な距離範囲が異なる可能性があるためである。また、第3の実施形態に係る測定装置100−3の場合、X方向(水平方向)の位置である位置111a、112a及び113aへの移動距離が、Z方向(垂直方向)の刻み幅Δhに比べ大きく、移動に時間がかかるため、それぞれのX方向(水平方向)の位置でZ方向(垂直方向)に走査する手順のループを組み、校正データを取得する。
FIG. 8 is a flowchart showing an example of a calibration data acquisition procedure by the measuring apparatus 100-3 according to the third embodiment of the present invention.
When starting the process of the flowchart of FIG. 8, N test pieces for preparing calibration data are prepared. The distance in the Z direction (vertical direction) from the
まず、波高さがWH(i)の試験片が配置されると、ステップS301において、処理・制御装置140は、試験片を識別するための添え字であるiにi=1,2,…,Nを順次設定する。
First, when a test piece having a wave height of WH (i) is arranged, in step S301, the processing /
続いて、ステップS302において、処理・制御装置140は、走査制御装置133及び走査機構134からなる走査手段により、水平方向位置kにコイル110を配置する制御を行う。この際、処理・制御装置140は、水平方向位置を識別するための添え字であるkにk=1,2,3を順次設定する。なお、ここでは、k=1は山部211の上方の位置111aに対応し、k=2は谷部212の上方の位置112aに対応し、k=3は節部213の上方の位置113aに対応するものとする。
Subsequently, in step S <b> 302, the processing /
続いて、ステップS303において、処理・制御装置140は、節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離をh(j)=hs+Δh・(j−1)に設定する。この際、処理・制御装置140は、距離を識別するための添え字であるjにj=1,2,…,M(i)を順次設定する。
Subsequently, in step S303, the processing /
続いて、ステップS304において、処理・制御装置140(節部インダクタンス取得部143、山部インダクタンス取得部146或いは谷部インダクタンス取得部147)は、水平方向位置kに配置されたコイル110のインダクタンスLk(j)をLCRメータ120から取得する。
Subsequently, in step S304, the processing / control device 140 (the node
続いて、ステップS305において、処理・制御装置140は、ステップS303で設定された距離h(j)と関連付けて、この距離h(j)とともに、ステップS304で取得されたインダクタンスLk(j)を、これまでに取得されたデータに追加して、校正データとして不図示のメモリに保存する。
Subsequently, in step S305, the processing /
続いて、ステップS306において、処理・制御装置140は、距離を識別するための添え字であるjに1を加算してjを変更し、変更後のjがM(i)よりも大きいか否かを判断する。この判断の結果、変更後のjがM(i)よりも大きくない場合には(S306/NO)、ステップS303に戻り、変更後のjについて、ステップS303以降の処理を行う。
Subsequently, in step S306, the processing /
一方、ステップS306の判断の結果、変更後のjがM(i)よりも大きい場合には(S306/YES)、ステップS307に進む。ここで、ステップS307に進む場合は、ステップS303〜S305の処理がM(i)回繰り返し行われた場合である。
ステップS307に進むと、処理・制御装置140は、水平方向位置kでの校正データの取得処理を終了する。
On the other hand, as a result of the determination in step S306, if j after the change is larger than M (i) (S306 / YES), the process proceeds to step S307. Here, the process proceeds to step S307 when the processes in steps S303 to S305 are repeated M (i) times.
In step S307, the processing /
続いて、ステップS308において、処理・制御装置140は、水平方向位置を識別するための添え字であるkに1を加算してkを変更し、変更後のkが3よりも大きいか否かを判断する。この判断の結果、変更後のkが3よりも大きくない場合には(S308/NO)、ステップS302に戻り、変更後のkについて、ステップS302以降の処理を行う。
Subsequently, in step S308, the processing /
一方、ステップS308の判断の結果、変更後のkが3よりも大きい場合には(S308/YES)、ステップS309に進む。ここで、ステップS309に進む場合は、ステップS302〜S307の処理が3回繰り返し行われた場合である。
ステップS309に進むと、処理・制御装置140は、波高さWH(i)の試験片での校正データの取得処理を終了する。
On the other hand, if the result of determination in step S308 is that k after the change is greater than 3 (S308 / YES), the process proceeds to step S309. Here, the process proceeds to step S309 when the processes in steps S302 to S307 are repeated three times.
In step S309, the processing /
続いて、ステップS310において、処理・制御装置140は、試験片を識別するための添え字であるiに1を加算してiを変更し、変更後のiがNよりも大きいか否かを判断する。この判断の結果、変更後のiがNよりも大きくない場合には(S310/NO)、ステップS301に戻り、変更後のiについて、ステップS301以降の処理を行う。
Subsequently, in step S310, the processing /
一方、ステップS310の判断の結果、変更後のiがNよりも大きい場合には(S310/YES)、ステップS311に進む。ここで、ステップS311に進む場合は、ステップS301〜S309の処理がN回繰り返し行われた場合である。
ステップS311に進むと、処理・制御装置140は、全ての試験片での校正データの取得処理を終了する。
On the other hand, if i after the change is larger than N as a result of the determination in step S310 (S310 / YES), the process proceeds to step S311. Here, the case where the process proceeds to step S311 is a case where the processes of steps S301 to S309 are repeated N times.
In step S311, the processing /
<距離検量線の作成手順>
次に、図8に示すフローチャートの処理によって取得した校正データを用いて、距離検量線記憶部141に記憶する距離検量線の作成手順について説明する。
<Procedure for creating a distance calibration curve>
Next, a procedure for creating a distance calibration curve stored in the distance calibration
第3の実施形態に係る測定装置100−3による距離検量線の作成手順の一例は、図4に示す第1の実施形態に係る測定装置100−1による距離検量線の作成手順の一例と同様である。即ち、第3の実施形態においても、図4に示すフローチャートの処理を行って距離検量線記憶部141に記憶する距離検量線の作成を行うため、その詳細な説明は省略する。
An example of a procedure for creating a distance calibration curve by the measuring apparatus 100-3 according to the third embodiment is the same as an example of a procedure for creating a distance calibration curve by the measuring apparatus 100-1 according to the first embodiment shown in FIG. It is. That is, also in the third embodiment, since the distance calibration curve to be stored in the distance calibration
<波高さ検量線群の作成手順>
次に、図8に示すフローチャートの処理によって取得した校正データを用いて、波高さ検量線群記憶部142に記憶する波高さ検量線群の作成手順について説明する。
<Procedure for creating wave height calibration curve group>
Next, a procedure for creating a wave height calibration curve group stored in the wave height calibration curve
第3の実施形態に係る測定装置100−3による波高さ検量線群の作成手順の一例は、図5に示す第1の実施形態に係る測定装置100−1による波高さ検量線群の作成手順の一例と同様である。即ち、第3の実施形態においても、図5に示すフローチャートの処理を行って波高さ検量線群記憶部142に記憶する波高さ検量線群の作成を行うため、その詳細な説明は省略する。
An example of a procedure for creating a wave height calibration curve group by the measuring apparatus 100-3 according to the third embodiment is a procedure for creating a wave height calibration curve group by the measuring apparatus 100-1 according to the first embodiment shown in FIG. This is the same as the example. That is, also in the third embodiment, the processing of the flowchart shown in FIG. 5 is performed to create a wave height calibration curve group to be stored in the wave height calibration curve
以上説明した第3の実施形態に係る測定装置100−3によれば、節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離を算出し、波高さ検量線群記憶部142に記憶されている波高さ検量線群の中から、算出した距離に対応する波高さ検量線を取得し、取得した波高さ検量線を用いて波高さWHを算出するようにしたので、渦電流式距離計のコイルが作る磁束の広がりに比べて、被測定体である導電体の形状変化が無視できない場合においても、導電体の形状変化における波高さを精度良く測定することができる。
According to the measuring apparatus 100-3 according to the third embodiment described above, the distance from the
[実施例]
次に、上述した本発明の実施形態を踏まえた具体的な実施例について説明する。
[Example]
Next, specific examples based on the above-described embodiment of the present invention will be described.
<測定装置>
本実施例で使用する測定装置100としては、図7に示す第3の実施形態に係る測定装置100−3とし、コイル110をX方向(水平方向)及びZ方向(垂直方向)に走査できる構成とした。また、本実施例では、コイル110は、銅線部の内径を30mm、長さを10mm、巻き数を890程度、空芯インダクタンスを28.8mHのものを使用した。また、LCRメータ120の測定周波数は、10kHzとした。また、走査機構134は、ステッピングモータ駆動で、1パルス移動量が2μmのXZ自動ステージを用いた。
<Measurement device>
The measurement apparatus 100 used in this example is the measurement apparatus 100-3 according to the third embodiment shown in FIG. It was. In this embodiment, the
<試験片>
図9は、本発明の実施例で用いる導電体200の試験片を示す図である。
試験片の材質は、非磁性のSUS304とした。また、試験片は、底面部から谷部までの最小厚みを30mm、幅を250mm、奥行きを150mmとした。また、試験片は、波高さWHを、それぞれ、WH(1)=0mm(図9(a))、WH(2)=10mm(図9(b))、WH(3)=20mm(図9(c))のN=3個とした。
<Specimen>
FIG. 9 is a diagram showing a test piece of the conductor 200 used in the example of the present invention.
The material of the test piece was nonmagnetic SUS304. The test piece had a minimum thickness from the bottom surface to the valley of 30 mm, a width of 250 mm, and a depth of 150 mm. In addition, the test pieces have wave heights WH of WH (1) = 0 mm (FIG. 9A), WH (2) = 10 mm (FIG. 9B), and WH (3) = 20 mm (FIG. 9), respectively. N = 3 in (c)).
図9に各試験片の形状の詳細を示す。これは元々、試験片の底面を基準に垂直方向にZ座標をとって底面部を原点のZ=0とし、また、試験片の底面に平行な方向(水平方向)にX座標をとって試験片中央の山部のX座標を原点のX=0とし、中央の山部から谷部までの水平方向の距離をX1=83mm、最小厚みをdm=30mmとしたときに、試験片の表面部のプロフィールが正弦波形状のZ=WH/2・(1+cos(π・X/X1))+dmと仮定し、これをmm単位で台形近似したものである。なお、節部は、山部X=0mmと谷部X=83mmとの中間付近のX=41mmの位置とした。 FIG. 9 shows details of the shape of each test piece. This was originally performed by taking the Z coordinate in the vertical direction with respect to the bottom surface of the test piece, setting the bottom surface portion to Z = 0 as the origin, and taking the X coordinate in the direction parallel to the bottom surface of the test piece (horizontal direction). When the X coordinate of the peak at the center of the piece is X = 0 as the origin, the distance in the horizontal direction from the peak at the center to the valley is X1 = 83 mm, and the minimum thickness is dm = 30 mm, the surface portion of the test piece Is a sinusoidal Z = WH / 2 · (1 + cos (π · X / X1)) + dm, and approximates a trapezoid in mm. In addition, the node part was made into the position of X = 41 mm of the middle vicinity of the peak part X = 0mm and the trough part X = 83mm.
<校正データの取得>
Z方向(垂直方向)にはΔh=0.1mmの刻みで、試験片の節部までの距離hの開始位置hs=30mmとし、終了位置he=50mmの範囲に設定した。
<Acquisition of calibration data>
In the Z direction (vertical direction), the starting position hs = 30 mm of the distance h to the node of the test piece was set in the range of Δh = 0.1 mm and the end position he = 50 mm.
WH(1)=0mmとWH(2)=10mmの試験片については、データ点数はM(1)=M(2)=201点とし、試験片の節部までの距離hの終了位置をhe=50mmに設定した。また、WH(3)=20mmの試験片については、走査範囲の制約により、データ点数をM(3)=172点とし、試験片の節部までの距離hの終了位置をhe=47.1mmに設定した。そして、本実施例では、図8に示す校正データの取得手順に従って走査機構134を走査させ、校正データを取得した。 For test pieces with WH (1) = 0 mm and WH (2) = 10 mm, the data score is M (1) = M (2) = 201 points, and the end position of the distance h to the nodal part of the test piece is he. = 50 mm. For the test piece with WH (3) = 20 mm, the number of data points is M (3) = 172 points due to the limitation of the scanning range, and the end position of the distance h to the node of the test piece is he = 47.1 mm. Set to. In this embodiment, the scanning mechanism 134 is scanned according to the calibration data acquisition procedure shown in FIG. 8 to acquire calibration data.
<距離検量線の作成>
図9に示すWH(1)=0mm、WH(2)=10mm、WH(3)=20mmの3個の試験片について、節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離hと、節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110のインダクタンス(節部インダクタンス)L3のデータ(h(j),L3(j))(j=1,2,…,M(i))をプロットすると、図10に示すグラフとなった。
<Create distance calibration curve>
With respect to three test pieces having WH (1) = 0 mm, WH (2) = 10 mm, and WH (3) = 20 mm shown in FIG. 9, the
図10は、本発明の実施例を示し、図7に示す節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離hと、当該コイル110のインダクタンスである節部インダクタンスL3との関係を示すグラフの図である。
FIG. 10 shows an embodiment of the present invention, and the distance h from the
図10において、WH(1)=0mm及びWH(2)=10mmのプロットは、ほとんど重なっている。また、WH(3)=20mmのプロットは、節部インダクタンスL3がやや低めになっているが、距離算出上はほとんど問題にならず、3つのプロットはほとんど一致していると考えてよい。 In FIG. 10, the plots of WH (1) = 0 mm and WH (2) = 10 mm almost overlap. In the plot of WH (3) = 20 mm, the node inductance L3 is slightly lower, but it is hardly a problem in calculating the distance, and it can be considered that the three plots are almost the same.
本実施例では、それぞれの試験片において、節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離hと節部インダクタンスL3との関係を表すL3=Fi(h)なる関数Fi(h)としては、以下の(1)式のようにhに関する3次式を仮定した。
Fi(h)=a3(i)・h3 +a2(i)・h2
+a1(i)・h+a0(i) ・・・(1)
In this embodiment, in each test piece, L3 = Fi (h) representing the relationship between the distance h from the
Fi (h) = a3 (i) · h 3 + a2 (i) · h 2
+ A1 (i) · h + a0 (i) (1)
3個の試験片のFi(h)について、最小二乗法にて(1)式の係数a3(i)、a2(i)、a1(i)及びa0(i)を求めると、以下の表1のようになった。 When the coefficients a3 (i), a2 (i), a1 (i), and a0 (i) of the equation (1) are determined by the least square method for Fi (h) of three test pieces, the following Table 1 is obtained. It became like this.
さらに(1)式のFi(h)を平均化して、以下の(2)式のような距離検量線F(h)を求めた。
F(h)=a3・h3 +a2・h2+a1・h+a0 ・・・(2)
Further, Fi (h) in equation (1) was averaged to obtain a distance calibration curve F (h) as in equation (2) below.
F (h) = a3 · h 3 + a2 · h 2 + a1 · h + a0 (2)
ただし、(2)式において、a3=(a3(1)+a3(2)+a3(3))/3であり、a2=(a2(1)+a2(2)+a2(3))/3であり、a1=(a1(1)+a1(2)+a1(3))/3であり、a0=(a0(1)+a0(2)+a0(3))/3である。 However, in Formula (2), a3 = (a3 (1) + a3 (2) + a3 (3)) / 3, a2 = (a2 (1) + a2 (2) + a2 (3)) / 3, a1 = (a1 (1) + a1 (2) + a1 (3)) / 3, and a0 = (a0 (1) + a0 (2) + a0 (3)) / 3.
また、距離検量線F(h)の係数を表1の右端に示し、また、距離検量線F(h)のグラフを図10に太線の実線で示す。 In addition, the coefficient of the distance calibration curve F (h) is shown at the right end of Table 1, and the graph of the distance calibration curve F (h) is shown by a bold solid line in FIG.
<波高さ検量線群の作成>
本実施例において、節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離hは、距離検量線を作成した距離の範囲である30mm〜50mmよりは内側の35mm〜45mmの範囲とし、データ点数はM2=101点とした。
<Creation of wave height calibration curve group>
In the present embodiment, the distance h from the
そして、図9に示すWH(1)=0mm、WH(2)=10mm、WH(3)=20mmの3個の試験片について、校正データの中から、節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離h(j)(j=1,2,…,M2)における、山部インダクタンスL1(i)(i=1,2,3)と谷部インダクタンスL2(i)のデータを取得し、山谷部インダクタンス差ΔL(i)=L2(i)−L1(i)を算出し、波高さWH(i)と山谷部インダクタンス差ΔL(i)とをプロットした。
Then, three test pieces of WH (1) = 0 mm, WH (2) = 10 mm, and WH (3) = 20 mm shown in FIG. 9 are arranged at the
図11は、本発明の実施例を示し、図7に示す節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離hをh=35mm、h=40mm、h=45mmとした場合における波高さWH(i)と山谷部インダクタンス差ΔL(i)との関係をプロットした図である。
11 shows an embodiment of the present invention, and distances h from the
この図11に示された結果から、波高さWH(i)と山谷部インダクタンス差ΔL(i)との間には、高い相関があることがわかる。ただし、節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離hが変わると、両者の関係は大きく変化するので、距離hに応じて、波高さ検量線を変える必要がある。
From the results shown in FIG. 11, it can be seen that there is a high correlation between the wave height WH (i) and the peak / valley inductance difference ΔL (i). However, if the distance h from the
波高さ検量線群を作成するのに当たり、試験片は3個しかないため、図11に示す波高さWHと山谷部インダクタンス差ΔLとの関係を表すΔL=Gj(WH)なる関数Gj(WH)として、以下の(3)式のように、3個のデータを近似する多項式としては最大次数の2次式(ns=2)を採用し、近似を行った。
Gj(WH)=b2(h(j))・WH2
+b1(h(j))・WH+b0(h(j)) ・・・(3)
Since there are only three test pieces in creating the wave height calibration curve group, a function Gj (WH) of ΔL = Gj (WH) representing the relationship between the wave height WH and the peak / valley inductance difference ΔL shown in FIG. As shown in the following equation (3), approximation was performed by adopting a quadratic equation (ns = 2) of the maximum degree as a polynomial for approximating three pieces of data.
Gj (WH) = b2 (h (j)) · WH 2
+ B1 (h (j)). WH + b0 (h (j)) (3)
図12は、本発明の実施例を示し、図7に示す節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離hについて、h=35mm〜45mmの範囲で、hと(3)式の係数b2(h(j)),b1(h(j)),b0(h(j))の関係を表すプロットと、これらのプロットを最小二乗法により多項式で近似した結果を示す図である。
FIG. 12 shows an embodiment of the present invention, and the distance h from the
(3)式の係数b2(h)、b1(h)、b0(h)については、図12のデータの挙動と近似度を考慮し、それぞれ、以下の(4)式、以下の(5)式、以下の(6)式の、距離hに関する1次式、2次式、1次式で近似した。また、それぞれの係数を以下の表2に示す。
b2(h)=b21・h+b20 ・・・(4)
b1(h)=b12・h2+b11・h+b10 ・・・(5)
b0(h)=b01・h+b00 ・・・(6)
Regarding the coefficients b2 (h), b1 (h), and b0 (h) in the equation (3), considering the behavior and approximation of the data in FIG. 12, respectively, the following equation (4) and the following (5): Approximation was performed using a linear expression, a quadratic expression, and a linear expression related to the distance h in the following expression (6) Each coefficient is shown in Table 2 below.
b2 (h) = b21 · h + b20 (4)
b1 (h) = b12 · h 2 + b11 · h + b10 (5)
b0 (h) = b01 · h + b00 (6)
以上のように、節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離hに関し、離散的に得られた校正データ(h(j),bs(h(j)))から、関数近似を行うことで、連続値のhが与えられたときでも、これに対応する係数bs(h)を一意に求めることができる。
As described above, the calibration data (h (j), bs (h (j))) obtained discretely with respect to the distance h from the
さらに、(3)式を発展させ、離散値をとる、ΔL=Gj(WH)なる関数Gj(WH)に対応して、以下の(7)式のように、bs(h)(s=0,1,2)を用いて距離hと波高さWHの関数G(h,WH)を定義すれば、波高さ検量線群ΔL=G(h,WH)を得ることができる。
G(h,WH)=b2(h)・WH2+b1(h)・WH+b0(h) ・・・(7)
Further, the expression (3) is developed, and bs (h) (s = 0) as in the following expression (7) corresponding to the function Gj (WH) of ΔL = Gj (WH) taking a discrete value. , 1, 2) to define a function G (h, WH) of the distance h and the wave height WH, a wave height calibration curve group ΔL = G (h, WH) can be obtained.
G (h, WH) = b2 (h) · WH 2 + b1 (h) · WH + b0 (h) (7)
<波高さの測定例>
次に、上述した校正手順で得た、距離検量線と波高さ検量線群を用いて、波高さWHを測定した例について説明する。
<Example of wave height measurement>
Next, an example in which the wave height WH is measured using the distance calibration curve and the wave height calibration curve group obtained by the calibration procedure described above will be described.
まず、距離検量線F(h)は、(2)式の係数a3、a2、a1、a0に表1の数値を代入したものを用意した。また、波高さ検量線群G(h,WH)は、(7)式の係数b2(h)、b1(h)、b0(h)を表す(4)式〜(6)式の係数b21、b20、b12、b11、b10、b01、b00に表2の数値を代入したものを用意した。 First, the distance calibration curve F (h) was prepared by substituting the numerical values of Table 1 into the coefficients a3, a2, a1, and a0 of the equation (2). The wave height calibration curve group G (h, WH) is expressed by coefficients b2 (h), b1 (h), b0 (h) in the formula (7), coefficients b21 in the formulas (4) to (6), Prepared by substituting the values in Table 2 for b20, b12, b11, b10, b01, and b00.
測定用の新たな試験片の用意がないため、校正の際に、節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離h=30mm〜50mmの範囲において0.1mm間隔で得た、節部インダクタンスL3、山部インダクタンスL1、谷部インダクタンスL2の校正データを、測定で得られた測定データとみなし、節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離h、及び、波高さWHを未知数として算出してみた。
Since there is no preparation of a new test piece for measurement, at the time of calibration, the distance from the
まず、節部インダクタンスL3を距離検量線に代入して得られるL3=F(h)を、未知数hに関する方程式とみなして解き、節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離hを算出した。
First, L3 = F (h) obtained by substituting the node inductance L3 into the distance calibration curve is regarded as an equation relating to the unknown h, and is solved from the
本実施例においては、L3=F(h)は3次方程式となるので、Cardanoの解の公式を用いて、h=30mm〜50mmの範囲にある実数解を求めた。なお、F(h)が4次以下の方程式L3=F(h)の場合、代数的な解の公式を用いることができるが、代数的に解けない高次或いは複雑な非線型方程式の場合、または、解の公式が存在する3次方程式、4次方程式の場合でも、実数解の判別が複雑な場合には、ニュートン法等の数値解法を用いて、未知数hを算出する。 In the present embodiment, L3 = F (h) is a cubic equation, and a real solution in the range of h = 30 mm to 50 mm was obtained using the Cardano solution formula. If F (h) is an equation L3 = F (h) of the fourth order or lower, an algebraic solution formula can be used, but in the case of a higher-order or complicated nonlinear equation that cannot be solved algebraically, Alternatively, even in the case of a cubic equation or a quadratic equation in which a solution formula exists, if the discrimination of the real number solution is complicated, the unknown number h is calculated using a numerical solution method such as Newton's method.
図13は、図9に示す波高さがWH(1)=0mm,WH(2)=10mm,WH(3)=20mmの試験片について、図7に示す節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離hに関する設定値と算出した測定値との突合せ結果を示す図である。
FIG. 13 shows a test piece with wave heights WH (1) = 0 mm, WH (2) = 10 mm, and WH (3) = 20 mm shown in FIG. 9 arranged at a
図13(c)に示す波高さがWH(3)=20mmの試験片については、図13(a)及び図13(b)に示す波高さがWH(1)=0mm及びWH(2)=10mmの試験片に比べて、図10に示す距離検量線からのデータの乖離があるため、測定値が設定値よりもやや低めに出ているが、全ての試験片について、精度的に問題ない範囲で正常に距離を測定できている。 13 (c), the wave heights shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b) are WH (1) = 0 mm and WH (2) =. Compared to the 10 mm test piece, there is a divergence of data from the distance calibration curve shown in FIG. 10, so the measured value is slightly lower than the set value, but there is no problem with accuracy for all the test pieces. The distance can be measured normally in the range.
そして、算出した距離hを、波高さ検量線群ΔL=G(h,WH)に代入して、波高さ検量線ΔL=G(h,WH)を得た。 Then, the calculated distance h was substituted into the wave height calibration curve group ΔL = G (h, WH) to obtain the wave height calibration curve ΔL = G (h, WH).
その後、山部インダクタンスL1と谷部インダクタンスL2を用いて、山谷部のインダクタンス差ΔLを算出した。そして、算出した山谷部のインダクタンス差ΔLを、波高さ検量線ΔL=G(h,WH)に代入し、ΔL=G(h,WH)を、波高さWHを未知数とする方程式とみなして解き、波高さWHを算出した。 Thereafter, the inductance difference ΔL of the peak and valley portions was calculated using the peak portion inductance L1 and the valley portion inductance L2. Then, the calculated inductance difference ΔL of the valley is substituted for the wave height calibration curve ΔL = G (h, WH), and ΔL = G (h, WH) is regarded as an equation with the wave height WH as an unknown. The wave height WH was calculated.
本実施例においては、ΔL=G(h,WH)はWHについての2次方程式となるので、解の公式を用いて、実数解を求めた。なお、代数的に解けない高次の場合、または、解の公式が存在する3次方程式、4次方程式の場合でも、実数解の判別が複雑な場合、或いは、複雑な非線型方程式の場合には、ニュートン法等の数値解法を用いて、未知数WHを算出する。 In this embodiment, ΔL = G (h, WH) is a quadratic equation for WH, so a real solution was obtained using the solution formula. In the case of higher order that cannot be solved algebraically, or in the case of a cubic equation or a quadratic equation in which the solution formula exists, the discrimination of the real number solution is complicated or in the case of a complicated nonlinear equation. Calculates the unknown WH using a numerical solution such as Newton's method.
図14は、本発明の実施例を示し、図7に示す節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離hが35mm,40mm,45mmのときの波高さに関する設定値と算出した測定値との突合せ結果を示す図である。
FIG. 14 shows an embodiment of the present invention and relates to the wave height when the distance h from the
節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離hが変わると、図11に示すように山谷部インダクタンス差ΔLが大きく変わるが、距離hに対応する波高さ検量線を用いることで、図14に示すように、距離hに依存しない波高さWHの定量化が可能となる。
When the distance h from the
<距離検量線の算出方法についての補足>
本実施例においては、それぞれの試験片における節部213の上方の位置113aに配置されたコイル110から節部213までの距離h(j)と節部インダクタンスL3(j)の離散データを基にして、距離hと節部インダクタンスL3との関係を表すL3=Fi(h)なる関数を求めた後、これらを平均化してL3=F(h)なる距離検量線の関数F(h)を求めたが、必ずしも全ての試験片において得られた関数Fi(h)について平均化を行う必要はなく、任意の数(例えば1個でもよい)の試験片を抽出して距離検量線を算出してもよい。
<Supplementary information on how to calculate the distance calibration curve>
In the present embodiment, the distance h (j) from the
これらの例として、波高さWH(1)=0mmの試験片について得られたF1(h)をF(h)としてもよく、また、波高さWH(1)=0mmと波高さWH(3)=20mmの試験片について得られたF1(h)とF3(h)の平均を関数F(h)としてもよい。 As these examples, F1 (h) obtained for a test piece having a wave height WH (1) = 0 mm may be F (h), and the wave height WH (1) = 0 mm and the wave height WH (3). = The average of F1 (h) and F3 (h) obtained for a test piece of 20 mm may be used as the function F (h).
<コイルの配置についての補足>
図15は、本発明の実施例に適用可能なコイルの配置の一例を示す図である。
上述した第1及び第2の実施形態における各コイル111〜113が大きい場合等には、これらのコイル111〜113をX方向(水平方向)に一直線に配置する必要はなく、例えば図15に示すように、各コイル111〜113が互いに距離をとり斜めに並ぶように配置してもよい。
<Supplementary information about coil arrangement>
FIG. 15 is a diagram showing an example of a coil arrangement applicable to the embodiment of the present invention.
When the
(その他の実施形態)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。
即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明に含まれる。
(Other embodiments)
The present invention can also be realized by executing the following processing.
That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.
This program and a computer-readable recording medium storing the program are included in the present invention.
なお、上述した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 Note that the above-described embodiments of the present invention are merely examples of implementation in practicing the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. It is. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.
100−1 測定装置、111 第1コイル、112 第2コイル、113 第3コイル、121 第1LCRメータ、122 第2LCRメータ、123 第3LCRメータ、131 走査制御装置、132 走査機構、140 処理・制御装置、141 距離検量線記憶部、142 波高さ検量線群記憶部、143 節部インダクタンス取得部、144 距離算出部、145 波高さ検量線取得部、146 山部インダクタンス取得部、147 谷部インダクタンス取得部、148 インダクタンス差算出部、149 波高さ算出部、150 入力装置、160 出力装置、200 導電体(被測定体)、210 導電体の表面、211 山部、212 谷部、213 節部、WH 波高さ
100-1 measuring device, 111 first coil, 112 second coil, 113 third coil, 121 first LCR meter, 122 second LCR meter, 123 third LCR meter, 131 scanning control device, 132 scanning mechanism, 140 processing / control device , 141 Distance calibration curve storage unit, 142 Wave height calibration curve group storage unit, 143 Nodal part inductance acquisition unit, 144 Distance calculation unit, 145 Wave height calibration curve acquisition unit, 146 Mountain part inductance acquisition unit, 147 Valley part
Claims (7)
前記垂直方向における前記節部の上方の位置に配置されるコイルのインダクタンスと、当該コイルから前記節部までの距離との関係を示す距離検量線を記憶する距離検量線記憶手段と、
前記垂直方向における前記谷部の上方の位置に配置されるコイルのインダクタンスと前記垂直方向における前記山部の上方の位置に配置されるコイルのインダクタンスとの差であるインダクタンス差と、前記波高さとの関係を示す波高さ検量線を、複数の前記距離ごとに定めた波高さ検量線群を記憶する波高さ検量線群記憶手段と、
前記節部の上方の位置に配置されたコイルのインダクタンスを取得する節部インダクタンス取得手段と、
前記距離検量線を用いて、前記節部インダクタンス取得手段で取得されたインダクタンスから、前記節部の上方の位置に配置されたコイルから前記節部までの距離を算出する距離算出手段と、
前記波高さ検量線群の中から、前記距離算出手段で算出された距離に対応する波高さ検量線を取得する波高さ検量線取得手段と、
前記山部の上方の位置に配置されたコイルのインダクタンスを取得する山部インダクタンス取得手段と、
前記谷部の上方の位置に配置されたコイルのインダクタンスを取得する谷部インダクタンス取得手段と、
前記谷部インダクタンス取得手段で取得されたインダクタンスと前記山部インダクタンス取得手段で取得されたインダクタンスとの差であるインダクタンス差を算出するインダクタンス差算出手段と、
前記波高さ検量線取得手段で取得された波高さ検量線を用いて、前記インダクタンス差算出手段で算出されたインダクタンス差から、前記波高さを算出する波高さ算出手段と
を有することを特徴とする測定装置。 The height difference between the crest and the trough in the vertical direction of a conductor having a corrugated surface and the positions of the crests, troughs and nodes in the wavy shape in the horizontal direction is known. A measuring device for measuring the wave height,
A distance calibration curve storage means for storing a distance calibration curve indicating a relationship between an inductance of a coil disposed at a position above the node in the vertical direction and a distance from the coil to the node;
An inductance difference that is a difference between an inductance of a coil disposed at a position above the valley in the vertical direction and an inductance of a coil disposed at a position above the peak in the vertical direction, and the wave height Wave height calibration curve group storage means for storing a wave height calibration curve group for each of a plurality of the distances, and a wave height calibration curve group storage means for storing a relationship.
Node inductance obtaining means for obtaining the inductance of a coil disposed at a position above the node;
Using the distance calibration curve, distance calculation means for calculating a distance from the coil arranged at a position above the node to the node from the inductance acquired by the node inductance acquisition means;
Wave height calibration curve acquisition means for acquiring a wave height calibration curve corresponding to the distance calculated by the distance calculation means from the wave height calibration curve group;
A peak inductance acquisition means for acquiring the inductance of a coil arranged at a position above the peak;
Trough inductance acquisition means for acquiring the inductance of a coil disposed at a position above the trough,
Inductance difference calculating means for calculating an inductance difference which is a difference between the inductance acquired by the valley inductance acquiring means and the inductance acquired by the peak inductance acquiring means;
Wave height calculating means for calculating the wave height from the inductance difference calculated by the inductance difference calculating means using the wave height calibration curve acquired by the wave height calibration curve acquiring means. measuring device.
前記谷部の上方の位置に固定して配置された谷部コイルと、
前記節部の上方の位置に固定して配置された節部コイルと、
前記山部コイルのインダクタンスを測定する山部インダクタンス測定手段と、
前記谷部コイルのインダクタンスを測定する谷部インダクタンス測定手段と、
前記節部コイルのインダクタンスを測定する節部インダクタンス測定手段と
を更に有し、
前記節部インダクタンス取得手段は、前記節部インダクタンス測定手段で測定されたインダクタンスを取得し、
前記山部インダクタンス取得手段は、前記山部インダクタンス測定手段で測定されたインダクタンスを取得し、
前記谷部インダクタンス取得手段は、前記谷部インダクタンス測定手段で測定されたインダクタンスを取得することを特徴とする請求項1に記載の測定装置。 A mountain coil fixedly disposed at a position above the mountain,
A trough coil fixedly disposed at a position above the trough,
A node coil fixedly disposed at a position above the node;
A peak inductance measuring means for measuring the peak coil inductance;
Trough inductance measuring means for measuring the inductance of the trough coil;
A node inductance measuring means for measuring the inductance of the node coil;
The node inductance acquisition means acquires the inductance measured by the node inductance measurement means,
The peak inductance acquisition means acquires the inductance measured by the peak inductance measurement means;
The measuring apparatus according to claim 1, wherein the valley inductance acquisition unit acquires the inductance measured by the valley inductance measurement unit.
前記谷部の上方の位置に固定して配置された谷部コイルと、
前記節部の上方の位置に固定して配置された節部コイルと、
前記山部コイルのインダクタンスと、前記谷部コイルのインダクタンスと、前記節部コイルのインダクタンスとを測定するインダクタンス測定手段と、
前記インダクタンス測定手段に対して、前記山部コイル、前記谷部コイルおよび前記節部コイルを切り替えながら各コイルを順次電気的に接続させる切り替え手段と
を更に有し、
前記節部インダクタンス取得手段は、前記切り替え手段により前記インダクタンス測定手段に対して前記節部コイルが電気的に接続された際に、前記インダクタンス測定手段で測定されたインダクタンスを取得し、
前記山部インダクタンス取得手段は、前記切り替え手段により前記インダクタンス測定手段に対して前記山部コイルが電気的に接続された際に、前記インダクタンス測定手段で測定されたインダクタンスを取得し、
前記谷部インダクタンス取得手段は、前記切り替え手段により前記インダクタンス測定手段に対して前記谷部コイルが電気的に接続された際に、前記インダクタンス測定手段で測定されたインダクタンスを取得することを特徴とする請求項1に記載の測定装置。 A mountain coil fixedly disposed at a position above the mountain,
A trough coil fixedly disposed at a position above the trough,
A node coil fixedly disposed at a position above the node;
Inductance measuring means for measuring the inductance of the peak coil, the inductance of the valley coil, and the inductance of the node coil;
Switching means for electrically connecting the coils sequentially while switching the peak coil, the valley coil and the node coil with respect to the inductance measuring means;
The node inductance acquisition means acquires the inductance measured by the inductance measurement means when the node coil is electrically connected to the inductance measurement means by the switching means,
The peak inductance acquisition means acquires the inductance measured by the inductance measurement means when the peak coil is electrically connected to the inductance measurement means by the switching means,
The valley inductance acquisition means acquires the inductance measured by the inductance measurement means when the valley coil is electrically connected to the inductance measurement means by the switching means. The measuring apparatus according to claim 1.
前記1つのコイルを、前記山部の上方の位置、前記谷部の上方の位置および前記節部の上方の位置に走査させる走査手段と、
前記1つのコイルのインダクタンスを測定するインダクタンス測定手段と
を更に有し、
前記節部インダクタンス取得手段は、前記走査手段により前記1つのコイルが前記節部の上方の位置に配置された際に、前記インダクタンス測定手段で測定されたインダクタンスを取得し、
前記山部インダクタンス取得手段は、前記走査手段により前記1つのコイルが前記山部の上方の位置に配置された際に、前記インダクタンス測定手段で測定されたインダクタンスを取得し、
前記谷部インダクタンス取得手段は、前記走査手段により前記1つのコイルが前記谷部の上方の位置に配置された際に、前記インダクタンス測定手段で測定されたインダクタンスを取得することを特徴とする請求項1に記載の測定装置。 One coil,
Scanning means for scanning the one coil to a position above the peak, a position above the valley, and a position above the node;
An inductance measuring means for measuring the inductance of the one coil;
The node inductance acquisition means acquires the inductance measured by the inductance measurement means when the one coil is arranged at a position above the node by the scanning means,
The peak inductance acquisition means acquires the inductance measured by the inductance measurement means when the one coil is disposed at a position above the peak by the scanning means,
The said valley part inductance acquisition means acquires the inductance measured by the said inductance measurement means, when the said one coil is arrange | positioned in the position above the said valley part by the said scanning means. The measuring apparatus according to 1.
前記垂直方向における前記節部の上方の位置に配置されるコイルのインダクタンスと、当該コイルから前記節部までの距離との関係を示す距離検量線を距離検量線記憶手段に記憶する距離検量線記憶ステップと、
前記垂直方向における前記谷部の上方の位置に配置されるコイルのインダクタンスと前記垂直方向における前記山部の上方の位置に配置されるコイルのインダクタンスとの差であるインダクタンス差と、前記波高さとの関係を示す波高さ検量線を、複数の前記距離ごとに定めた波高さ検量線群を波高さ検量線群記憶手段に記憶する波高さ検量線群記憶ステップと、
前記節部の上方の位置に配置されたコイルのインダクタンスを取得する節部インダクタンス取得ステップと、
前記距離検量線を用いて、前記節部インダクタンス取得ステップで取得されたインダクタンスから、前記節部の上方の位置に配置されたコイルから前記節部までの距離を算出する距離算出ステップと、
前記波高さ検量線群の中から、前記距離算出ステップで算出された距離に対応する波高さ検量線を取得する波高さ検量線取得ステップと、
前記山部の上方の位置に配置されたコイルのインダクタンスを取得する山部インダクタンス取得ステップと、
前記谷部の上方の位置に配置されたコイルのインダクタンスを取得する谷部インダクタンス取得ステップと、
前記谷部インダクタンス取得ステップで取得されたインダクタンスと前記山部インダクタンス取得ステップで取得されたインダクタンスとの差であるインダクタンス差を算出するインダクタンス差算出ステップと、
前記波高さ検量線取得ステップで取得された波高さ検量線を用いて、前記インダクタンス差算出ステップで算出されたインダクタンス差から、前記波高さを算出する波高さ算出ステップと
を有することを特徴とする測定方法。 The height difference between the crest and the trough in the vertical direction of a conductor having a corrugated surface and the positions of the crests, troughs and nodes in the wavy shape in the horizontal direction is known. A measuring method using a measuring device for measuring the wave height,
A distance calibration curve storage that stores a distance calibration curve indicating a relationship between an inductance of a coil arranged at a position above the node in the vertical direction and a distance from the coil to the node in the distance calibration curve storage means. Steps,
An inductance difference that is a difference between an inductance of a coil disposed at a position above the valley in the vertical direction and an inductance of a coil disposed at a position above the peak in the vertical direction, and the wave height A wave height calibration curve group storage step for storing a wave height calibration curve group indicating wave height calibration curve groups determined for each of the plurality of distances in the wave height calibration curve group storage means;
A node inductance obtaining step of obtaining an inductance of a coil disposed at a position above the node;
Using the distance calibration curve, from the inductance acquired in the node inductance acquisition step, a distance calculation step of calculating a distance from the coil disposed at a position above the node to the node,
From the wave height calibration curve group, a wave height calibration curve obtaining step for obtaining a wave height calibration curve corresponding to the distance calculated in the distance calculating step;
A peak inductance acquisition step of acquiring the inductance of a coil disposed at a position above the peak;
A trough inductance obtaining step for obtaining the inductance of a coil disposed at a position above the trough;
An inductance difference calculating step for calculating an inductance difference which is a difference between the inductance acquired in the valley inductance acquiring step and the inductance acquired in the peak inductance acquiring step;
A wave height calculating step of calculating the wave height from the inductance difference calculated in the inductance difference calculating step using the wave height calibration curve acquired in the wave height calibration curve acquiring step. Measuring method.
前記垂直方向における前記節部の上方の位置に配置されるコイルのインダクタンスと、当該コイルから前記節部までの距離との関係を示す距離検量線を距離検量線記憶手段に記憶する距離検量線記憶ステップと、
前記垂直方向における前記谷部の上方の位置に配置されるコイルのインダクタンスと前記垂直方向における前記山部の上方の位置に配置されるコイルのインダクタンスとの差であるインダクタンス差と、前記波高さとの関係を示す波高さ検量線を、複数の前記距離ごとに定めた波高さ検量線群を波高さ検量線群記憶手段に記憶する波高さ検量線群記憶ステップと、
前記節部の上方の位置に配置されたコイルのインダクタンスを取得する節部インダクタンス取得ステップと、
前記距離検量線を用いて、前記節部インダクタンス取得ステップで取得されたインダクタンスから、前記節部の上方の位置に配置されたコイルから前記節部までの距離を算出する距離算出ステップと、
前記波高さ検量線群の中から、前記距離算出ステップで算出された距離に対応する波高さ検量線を取得する波高さ検量線取得ステップと、
前記山部の上方の位置に配置されたコイルのインダクタンスを取得する山部インダクタンス取得ステップと、
前記谷部の上方の位置に配置されたコイルのインダクタンスを取得する谷部インダクタンス取得ステップと、
前記谷部インダクタンス取得ステップで取得されたインダクタンスと前記山部インダクタンス取得ステップで取得されたインダクタンスとの差であるインダクタンス差を算出するインダクタンス差算出ステップと、
前記波高さ検量線取得ステップで取得された波高さ検量線を用いて、前記インダクタンス差算出ステップで算出されたインダクタンス差から、前記波高さを算出する波高さ算出ステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。 The height difference between the crest and the trough in the vertical direction of a conductor having a corrugated surface and the positions of the crests, troughs and nodes in the wavy shape in the horizontal direction is known. A program for causing a computer to execute a measurement method using a measurement device for measuring wave height,
A distance calibration curve storage that stores a distance calibration curve indicating a relationship between an inductance of a coil arranged at a position above the node in the vertical direction and a distance from the coil to the node in the distance calibration curve storage means. Steps,
An inductance difference that is a difference between an inductance of a coil disposed at a position above the valley in the vertical direction and an inductance of a coil disposed at a position above the peak in the vertical direction, and the wave height A wave height calibration curve group storage step for storing a wave height calibration curve group indicating wave height calibration curve groups determined for each of the plurality of distances in the wave height calibration curve group storage means;
A node inductance obtaining step of obtaining an inductance of a coil disposed at a position above the node;
Using the distance calibration curve, from the inductance acquired in the node inductance acquisition step, a distance calculation step of calculating a distance from the coil disposed at a position above the node to the node,
From the wave height calibration curve group, a wave height calibration curve obtaining step for obtaining a wave height calibration curve corresponding to the distance calculated in the distance calculating step;
A peak inductance acquisition step of acquiring the inductance of a coil disposed at a position above the peak;
A trough inductance obtaining step for obtaining the inductance of a coil disposed at a position above the trough;
An inductance difference calculating step for calculating an inductance difference which is a difference between the inductance acquired in the valley inductance acquiring step and the inductance acquired in the peak inductance acquiring step;
For causing the computer to execute a wave height calculating step of calculating the wave height from the inductance difference calculated in the inductance difference calculating step using the wave height calibration curve acquired in the wave height calibration curve acquiring step. program.
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