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JP6780538B2 - Shape measuring device and shape measuring method - Google Patents
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Description

本発明は、導電体の形状を測定する形状測定装置及び形状測定方法に関する。 The present invention relates to a shape measuring device and a shape measuring method for measuring the shape of a conductor.

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(後述する「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 steel casting, the bulging phenomenon in which the slab swells due to the static pressure of the molten steel inside the slab causes troubles such as breakout and deterioration of the slab quality, so the amount of bulging (“wave height” described later). It is desirable to measure (amount corresponding to "sa") and suppress it below a certain level.

従来のバルジング測定装置としては、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。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 Patent Document 1, a roller or a wheel is brought into contact with a slab under light pressure, and the amount of displacement thereof is measured by a minute such as a differential transformer or a magnet scale via a leaf spring or the like. A device for measuring with a displacement meter is known. In the contact-type bulging measuring device described in Patent Document 1, a device is devised to bring wheels or the like into contact with the slab under light pressure so as not to damage the solidified shell of the slab, but the oxide scale is peeled off and the axle or the like is removed. If it enters the moving part of the slab, the conditions under light pressure will be disrupted because the wheels, etc. will not rotate, resulting in an increase in pressure on the solidified shell, which will damage the solidified shell of the slab and lead to breakout. There was a problem that it was likely.

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 above-mentioned problems, as a non-contact method, there is a method of measuring the profile of the slab using an optical range finder, but the spray water for cooling the slab or the hot slab is touched. Due to the influence of the water vapor generated in the process, the field of view of the optical rangefinder is obstructed, which makes continuous and stable measurement 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、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 an environment of spray water, water vapor, and high temperature, as described in Patent Document 2, an eddy current type range finder is used to make a difference in the distance between mountains and valleys. A method of measuring the amount of bulging can be considered. In this eddy current type distance meter, when a conductor is placed in the alternating magnetic flux generated by the coil, an eddy current that weakens the magnetic flux of the coil is generated on the surface of the conductor. Therefore, when the distance between the coil and the conductor approaches, the coil The distance is measured based on the fact that the magnetic flux of the coil is weakened and the inductance of the coil is reduced.

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) of the conductor, size, thickness, and shape. Therefore, to measure the distance, use the object under test. It is necessary to make the material, size, thickness, and shape of a certain conductor constant, and then perform calibration at different distances to create a distance calibration curve.

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。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、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。 Further, the decrease in inductance depends on the size and shape of the conductor, because the magnetic flux generated by the coil spreads to about 3 to 5 times the diameter of the coil. When the change in shape is small (the shape shows a gradual change) compared to the spread of the magnetic flux created by the coil, as in the case of bulging on the long side of the slab described in Patent Document 2, the mountain valley portion from the coil It is possible to accurately measure the wave height (bulging amount) from the difference in distance to. However, when the shape change is large (the shape shows a sudden change) with respect to the spread of the magnetic flux created by the coil, as in the case of bulging on the short side of the slab described in Patent Document 2, the coil Since the inductance depends not only on the distance but also on the shape (that is, the shape cannot be ignored), the distance from the coil to the mountain valley is not uniquely determined, and it is difficult to measure the wave height accurately.

特開平3−71961号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-71961 特開昭53−113222号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 53-11322

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 shape change of the conductor to be measured cannot be ignored as compared with the spread of the magnetic flux created by the coil of the eddy current type rangefinder. An object of the present invention is to provide a mechanism capable of accurately measuring the wave height when the shape of a conductor changes.

本発明の形状測定装置は、インダクタンスを測定することで、導電体の形状を測定する形状測定装置であって、前記導電体の波形状の表面に対向する位置に配置されたコイルと、前記コイルを、前記波形状の山部から谷部まで走査する走査手段と、前記コイルを前記走査手段で走査させることで、前記走査手段の走査方向における前記山部から前記谷部までのインダクタンスの値の集合であるインダクタンス履歴を取得するインダクタンス履歴取得手段と、前記インダクタンス履歴における前記インダクタンスの値の平均値であるインダクタンス履歴の平均値を算出する平均値算出手段と、前記インダクタンス履歴における前記インダクタンスの値の、前記走査方向に対する傾きであるインダクタンス履歴の傾きを算出する傾き算出手段と、前記インダクタンス履歴の平均値と、前記山部と前記谷部との間に位置する前記波形状の節部から前記コイルまでの距離と、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、前記インダクタンス履歴の傾きと、前記走査時の前記コイルからみた前記山部と前記谷部との距離差である波高さと、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、を有し、前記距離検量線を用いて、前記平均値算出手段で算出されたインダクタンス履歴の平均値から、前記コイルから前記節部までの距離を算出し、前記波高さ検量線群の中から、前記算出された距離に対応する波高さ検量線を取得し、前記波高さ検量線を用いて、前記傾き算出手段で算出されたインダクタンス履歴の傾きから、前記波高さを算出する。
本発明の形状測定装置における他の態様は、インダクタンスを測定することで、導電体の形状を測定する形状測定装置であって、前記導電体の波形状の表面に対向する位置に固定して配置され、前記波形状の山部から谷部までの間に設けられた複数のコイルと、前記複数のコイルを切り替えることで、前記波形状の山部から谷部までのインダクタンスの値の集合であるインダクタンス履歴を取得するインダクタンス履歴取得手段と、前記インダクタンス履歴における前記インダクタンスの値の平均値であるインダクタンス履歴の平均値を算出する平均値算出手段と、前記インダクタンス履歴における前記インダクタンスの値の、前記切り替え方向に対する傾きであるインダクタンス履歴の傾きを算出する傾き算出手段と、前記インダクタンス履歴の平均値と、前記山部と前記谷部との間に位置する前記波形状の節部から前記コイルまでの距離と、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、前記インダクタンス履歴の傾きと、前記切り替え時の前記コイルからみた前記山部と前記谷部との距離差である波高さと、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、を有し、前記距離検量線を用いて、前記平均値算出手段で算出されたインダクタンス履歴の平均値から、前記コイルから前記節部までの距離を算出し、前記波高さ検量線群の中から、前記算出された距離に対応する波高さ検量線を取得し、前記波高さ検量線を用いて、前記傾き算出手段で算出されたインダクタンス履歴の傾きから、前記波高さを算出する。
また、本発明は、上述した形状測定装置による形状測定方法を含む。
The shape measuring device of the present invention is a shape measuring device that measures the shape of a conductor by measuring inductance, and is a coil arranged at a position facing the wavy surface of the conductor and the coil. By scanning the corrugated peaks to valleys and the coil with the scanning means, the value of the inductance from the peaks to the valleys in the scanning direction of the scanning means. An inductance history acquisition means for acquiring a set inductance history, an average value calculation means for calculating an average value of the inductance history which is an average value of the inductance values in the inductance history, and an inductance value in the inductance history. , The inclination calculating means for calculating the inclination of the inductance history, which is the inclination with respect to the scanning direction, the average value of the inductance history, and the coil from the wavy node located between the peak and the valley. It is a distance calibration line storage means that stores a distance calibration line indicating a relationship with the distance to, an inclination of the inductance history, and a distance difference between the peak portion and the valley portion as seen from the coil during the scanning. The wave height inductance line indicating the relationship between the wave height and the wave height is provided with a wave height inductance line group storage means for storing a plurality of wave height inductance line groups determined for each of the distances, and the distance inductance line is used. The distance from the coil to the node is calculated from the average value of the inductance history calculated by the average value calculating means, and the wave height calibration corresponding to the calculated distance is performed from the wave height calibration line group. A line is acquired, and the wave height is calculated from the slope of the inductance history calculated by the slope calculating means using the wave height calibration line.
Another aspect of the shape measuring device of the present invention is a shape measuring device that measures the shape of a conductor by measuring inductance, and is fixedly arranged at a position facing the corrugated surface of the conductor. By switching between the plurality of coils provided between the wave-shaped peaks and valleys and the plurality of coils, it is a set of inductance values from the wave-shaped peaks to valleys. The switching between the inductance history acquisition means for acquiring the inductance history, the average value calculation means for calculating the average value of the inductance history which is the average value of the inductance values in the inductance history, and the inductance value in the inductance history. A tilt calculating means for calculating the slope of the inductance history, which is a slope with respect to the direction, the average value of the inductance history, and the distance from the wave-shaped node located between the peak and the valley to the coil. The distance calibration line storage means for storing the distance calibration line indicating the relationship between the above, the inclination of the inductance history, and the wave height which is the distance difference between the peak and the valley as seen from the coil at the time of switching. It has a wave height inductance line group storage means for storing a plurality of wave height inductance line groups determined for each of the distances, and the average value using the distance inductance line. The distance from the coil to the node is calculated from the average value of the inductance history calculated by the calculation means, and the wave height calibration line corresponding to the calculated distance is obtained from the wave height calibration line group. Then, using the wave height calibration line, the wave height is calculated from the slope of the inductance history calculated by the slope calculating means.
The present invention also includes a shape measuring method using the shape measuring device described above.

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, the wave height in the shape change of the conductor can be accurately measured even when the shape change of the conductor to be measured cannot be ignored as compared with the spread of the magnetic flux created by the coil of the eddy current type range finder. Can be measured.

本発明の第1の実施形態に係る形状測定装置の概略構成の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the schematic structure of the shape measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態を示し、インダクタンス履歴を説明するための図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of this invention and is for demonstrating the inductance history. 本発明の第1の実施形態に係る形状測定装置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。It is a flowchart which shows an example of the processing procedure of the measurement method by the shape measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る形状測定装置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。It is a flowchart which shows an example of the acquisition procedure of the calibration data by the shape measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る形状測定装置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。It is a flowchart which shows an example of the procedure for making a distance calibration curve by the shape measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る形状測定装置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。It is a flowchart which shows an example of the procedure for making a wave height calibration curve group by the shape measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る形状測定装置の概略構成の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the schematic structure of the shape measuring apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態において用いるコイルの配置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the arrangement of the coil used in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る形状測定装置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。It is a flowchart which shows an example of the acquisition procedure of the calibration data by the shape measuring apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の実施例で用いる導電体の試験片を示す図である。It is a figure which shows the test piece of the conductor used in the Example of this invention. 本発明の実施例を示し、図1に示すコイルのX方向(水平方向)における位置とコイルのインダクタンスとの関係を示すインダクタンス履歴のグラフの図である。It is a figure of the graph of the inductance history which shows the Example of this invention and shows the relationship between the position of the coil shown in FIG. 1 in the X direction (horizontal direction), and the inductance of a coil. 本発明の実施例を示し、図1に示すコイル(例えば節部の上方の位置)から節部までのZ方向(垂直方向)における距離と、当該距離におけるインダクタンス履歴の平均値との関係を示すグラフの図である。An embodiment of the present invention is shown, and the relationship between the distance from the coil (for example, the position above the node) shown in FIG. 1 to the node in the Z direction (vertical direction) and the average value of the inductance history at the distance is shown. It is a figure of a graph. 本発明の実施例を示し、図1に示すコイル(例えば節部の上方の位置)から節部までのZ方向(垂直方向)における距離を35mm、40mm、45mmとした場合における波高さとインダクタンス履歴の傾きとの関係をプロットした図である。An embodiment of the present invention is shown, and the wave height and inductance history when the distances from the coil (for example, the position above the node) shown in FIG. 1 to the node in the Z direction (vertical direction) are 35 mm, 40 mm, and 45 mm. It is the figure which plotted the relationship with the inclination. 本発明の実施例を示し、図1に示すコイル(例えば節部の上方の位置)から節部までのZ方向(垂直方向)における距離について35mm〜45mmの範囲で、当該距離と(3)式の係数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。An embodiment of the present invention is shown, and the distance from the coil (for example, the position above the node) shown in FIG. 1 to the node in the Z direction (vertical direction) is in the range of 35 mm to 45 mm, and the distance and the equation (3). It is a figure which shows the plot which shows the relationship of the coefficient of, and the result of polynomial approximation of these plots by the least squares method. 図10に示す波高さが0mm,10mm,20mmの試験片について、図1に示すコイル(例えば節部の上方の位置)から節部までのZ方向(垂直方向)における距離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。For the test pieces with wave heights of 0 mm, 10 mm, and 20 mm shown in FIG. 10, the set values were calculated with respect to the distance from the coil shown in FIG. 1 (for example, the position above the node) to the node in the Z direction (vertical direction). It is a figure which shows the collation result with the measured value. 本発明の実施例を示し、図1に示すコイル(例えば節部の上方の位置)から節部までのZ方向(垂直方向)における距離が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。An embodiment of the present invention is shown, and the set values relating to the wave height when the distances from the coil (for example, the position above the node) shown in FIG. 1 to the node in the Z direction (vertical direction) are 35 mm, 40 mm, and 45 mm. It is a figure which shows the collation result with the calculated measured value.

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, the first embodiment of the present invention will be described.

<形状測定装置の概略構成>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る形状測定装置100−1の概略構成の一例を示す模式図である。本実施形態に係る形状測定装置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(距離差)である波高さWHを測定する装置である。即ち、本実施形態に係る形状測定装置100−1は、導電体200の形状を測定する装置である。なお、本実施形態においては、導電体200の節部213は、X方向(水平方向)において山部211と谷部212との間に位置(具体的に、例えば山部211と谷部212との中間部に位置)するものとする。
<Outline configuration of shape measuring device>
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a schematic configuration of the shape measuring device 100-1 according to the first embodiment of the present invention. The shape measuring device 100-1 according to the present embodiment has a wave-shaped surface 210, and the conductor 200 whose positions of the wave-shaped peaks 211 and valleys 212 are known in the X direction (horizontal direction). This is a device for measuring the wave height WH, which is the height difference (distance difference) between the peak portion 211 and the valley portion 212 in the Z direction (vertical direction). That is, the shape measuring device 100-1 according to the present embodiment is a device that measures the shape of the conductor 200. In the present embodiment, the node 213 of the conductor 200 is located between the mountain portion 211 and the valley portion 212 in the X direction (horizontal direction) (specifically, for example, the mountain portion 211 and the valley portion 212). It shall be located in the middle part of.

本実施形態に係る形状測定装置100−1は、図1に示すように、コイル110、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、及び、出力装置160を有して構成されている。 As shown in FIG. 1, the shape measuring device 100-1 according to the present embodiment includes a coil 110, an LCR meter 120, a scanning control device 131, a scanning mechanism 132, a processing / control device 140, an input device 150, and an output device. It is configured to have 160.

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。この筐体は、走査機構132に支持されている。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。ここで、本実施形態では、図1に示すように、この1つのコイル110は、波形状の表面210の上方(図1においてZ方向(垂直方向)を示す矢印の方向)の位置に配置されているものとする。 In the present embodiment, only one coil 110 is provided, and this one coil 110 is installed at a predetermined position inside the housing. This housing is supported by the scanning mechanism 132. Further, it is assumed that the housing is arranged at a position where it does not come into contact with the conductor 200 in consideration of the predicted wave height WH and movable range of the conductor 200 under the control of the scanning control device 131. Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, this one coil 110 is arranged at a position above the wave-shaped surface 210 (in the direction of the arrow indicating the Z direction (vertical direction) in FIG. 1). It is assumed that

LCRメータ120は、処理・制御装置140の制御に基づいて、1つのコイル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。 The LCR meter 120 is an inductance measuring means for measuring the inductance of one coil 110 based on the control of the processing / control device 140.

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(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(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。具体的に、本実施形態においては、走査機構132は、例えば、波高さWHを測定する際には、走査制御装置131の制御に基づいて、筐体の内部に設置されているコイル110を、X方向(水平方向)において少なくとも山部211から谷部212まで走査する。この際、本実施形態においては、X方向(水平方向)の原点は、山部211にとるものとする。また、本実施形態においては、走査機構132は、例えば、校正データを取得する際には、走査制御装置131の制御に基づいて、筐体の内部に設置されているコイル110を、X方向(水平方向)及びZ方向(垂直方向)に走査する。
The scanning control device 131 sets the housing (including the coil 110 inside) mechanically connected to the scanning mechanism 132 in the X direction (horizontal direction) and the Z direction (vertical direction) based on the control of the processing / control device 140. Controls scanning in the direction).
The scanning mechanism 132 scans the mechanically connected housing (including the coil 110 inside) in the X direction (horizontal direction) and the Z direction (vertical direction) under the control of the scanning control device 131. Specifically, in the present embodiment, the scanning mechanism 132 uses the coil 110 installed inside the housing under the control of the scanning control device 131 when measuring the wave height WH, for example. Scan from at least the peak portion 211 to the valley portion 212 in the X direction (horizontal direction). At this time, in the present embodiment, the origin in the X direction (horizontal direction) is assumed to be the mountain portion 211. Further, in the present embodiment, the scanning mechanism 132, for example, when acquiring calibration data, sets the coil 110 installed inside the housing in the X direction (in the X direction) based on the control of the scanning control device 131. Scan in the horizontal direction) and in the Z direction (vertical direction).

処理・制御装置140は、形状測定装置100−1における各種の処理や、形状測定装置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、インダクタンス履歴取得部143、平均値算出部144、距離算出部145、波高さ検量線取得部146、傾き算出部147、及び、波高さ算出部148を有して構成されている。 The processing / control device 140 comprehensively controls various processes in the shape measuring device 100-1 and operations in the shape measuring device 100-1. As shown in FIG. 1, the processing / control device 140 includes a distance calibration curve storage unit 141, a wave height calibration curve group storage unit 142, an inductance history acquisition unit 143, an average value calculation unit 144, a distance calculation unit 145, and a wave height. It includes a calibration curve acquisition unit 146, an inclination calculation unit 147, and a wave height calculation unit 148.

距離検量線記憶部141は、校正データを取得する際に、波形状の表面210の上方の位置に配置されるコイル110を用いて得られた、X方向(水平方向)における山部211から谷部212までの当該コイルのインダクタンスの集合であるインダクタンス履歴の平均値と、当該コイル(例えば節部213の上方の位置Ph)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離と、の関係を示す距離検量線を記憶する。 The distance calibration line storage unit 141 is obtained from the peak portion 211 to the valley in the X direction (horizontal direction) obtained by using the coil 110 arranged at a position above the wavy surface 210 when acquiring the calibration data. The relationship between the average value of the inductance history, which is a set of the inductances of the coil up to the portion 212, and the distance in the Z direction (vertical direction) from the coil (for example, the position Ph above the node 213) to the node 213. Memorize the distance calibration line indicating.

図2は、本発明の第1の実施形態を示し、インダクタンス履歴を説明するための図である。図2においては、横軸はX方向(水平方向)を示し、縦軸はLCRメータ120で測定されたインダクタンスLの値を示している。ここでは、図2に示すインダクタンス履歴301は、横軸のX方向(水平方向)に関して、その始点の位置は山部211の位置に相当し、その終点の位置は谷部212の位置に相当する態様とするが、本実施形態においてはこの態様に限定されるものではない。 FIG. 2 is a diagram for showing the first embodiment of the present invention and explaining the inductance history. In FIG. 2, the horizontal axis represents the X direction (horizontal direction), and the vertical axis represents the value of the inductance L measured by the LCR meter 120. Here, in the inductance history 301 shown in FIG. 2, the position of the start point corresponds to the position of the mountain portion 211 and the position of the end point corresponds to the position of the valley portion 212 in the X direction (horizontal direction) of the horizontal axis. However, the present embodiment is not limited to this aspect.

図2を用いて説明すると、距離検量線記憶部141には、校正データを取得する際に得られた、図2に示すインダクタンス履歴301におけるインダクタンスの平均値であるインダクタンス履歴の平均値と、コイル110から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離と、の関係を示す距離検量線が記憶される。 Explaining with reference to FIG. 2, the distance calibration curve storage unit 141 has the average value of the inductance history, which is the average value of the inductance in the inductance history 301 shown in FIG. 2, obtained when the calibration data is acquired, and the coil. A distance calibration curve showing the relationship between the distance from 110 to the node 213 in the Z direction (vertical direction) is stored.

波高さ検量線群記憶部142は、校正データを取得する際に、波形状の表面210の上方の位置に配置されるコイル110を用いて得られた、上述したインダクタンス履歴におけるインダクタンスの値に基づく当該インダクタンス履歴の傾きと、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(コイル110(例えば節部213の上方の位置Ph)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離)ごとに定めた波高さ検量線群を記憶する。 The wave height calibration line group storage unit 142 is based on the value of the inductance in the above-mentioned inductance history obtained by using the coil 110 arranged at a position above the wave-shaped surface 210 when acquiring the calibration data. A plurality of the distances (coil 110 (coil 110)) are drawn on a wave height calibration line showing the relationship between the inclination of the inductance history and the wave height WH which is the height difference between the peak portion 211 and the valley portion 212 in the Z direction (vertical direction). For example, a wave height calibration line group determined for each distance in the Z direction (vertical direction) from the position Ph) above the node 213 to the node 213 is stored.

図2を用いて説明すると、波高さ検量線群記憶部142には、校正データを取得する際に得られた、図2に示すインダクタンス履歴301の近似直線302における傾きであるインダクタンス履歴の傾きと、波高さWHと、の関係を示す波高さ検量線を、コイル110から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離ごとに定めた波高さ検量線群が記憶される。 Explaining with reference to FIG. 2, the wave height calibration curve group storage unit 142 has the slope of the inductance history, which is the slope of the approximate straight line 302 of the inductance history 301 shown in FIG. 2, obtained when the calibration data is acquired. , The wave height calibration curve group indicating the relationship between the wave height WH and the wave height calibration curve is stored for each distance in the Z direction (vertical direction) from the coil 110 to the node 213.

インダクタンス履歴取得部143は、波高さWHを測定する際に、波形状の表面210の上方の位置に配置されたコイル110を用いて山部211から谷部212までの当該コイルのインダクタンスの集合であるインダクタンス履歴を取得する。具体的に、本実施形態においては、インダクタンス履歴取得部143は、走査機構132により1つのコイル110が山部211から谷部212までの複数の位置(図1に示す例では、1,2,…Nc)における各位置に配置された際に、LCRメータ120で測定された当該各位置での当該コイル110のインダクタンスをインダクタンス履歴として取得する。図2を用いて説明すると、インダクタンス履歴取得部143は、波高さWHを測定する際に、図2に示すインダクタンス履歴301を取得する。 When measuring the wave height WH, the inductance history acquisition unit 143 uses a coil 110 arranged at a position above the wave-shaped surface 210 to set the inductance of the coil from the peak portion 211 to the valley portion 212. Get a certain inductance history. Specifically, in the present embodiment, the inductance history acquisition unit 143 has a plurality of positions (1, 2, in the example shown in FIG. 1) in which one coil 110 is located from the peak portion 211 to the valley portion 212 by the scanning mechanism 132. When placed at each position in (Nc), the inductance of the coil 110 at each position measured by the LCR meter 120 is acquired as an inductance history. Explaining with reference to FIG. 2, the inductance history acquisition unit 143 acquires the inductance history 301 shown in FIG. 2 when measuring the wave height WH.

平均値算出部144は、波高さWHを測定する際に、インダクタンス履歴取得部143で取得されたインダクタンス履歴におけるインダクタンスの平均値である当該インダクタンス履歴の平均値を算出する。図2を用いて説明すると、平均値算出部144は、波高さWHを測定する際に、図2に示すインダクタンス履歴301におけるインダクタンスの平均値であるインダクタンス履歴の平均値を算出する。 When measuring the wave height WH, the mean value calculation unit 144 calculates the average value of the inductance history, which is the average value of the inductance in the inductance history acquired by the inductance history acquisition unit 143. Explaining with reference to FIG. 2, the mean value calculation unit 144 calculates the average value of the inductance history, which is the average value of the inductance in the inductance history 301 shown in FIG. 2, when measuring the wave height WH.

距離算出部145は、波高さWHを測定する際に、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、平均値算出部144で算出されたインダクタンス履歴の平均値から、コイル110(例えば節部213の上方の位置Ph)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離を算出する。 When measuring the wave height WH, the distance calculation unit 145 uses the distance calibration curve stored in the distance calibration curve storage unit 141, and uses the coil from the average value of the inductance history calculated by the average value calculation unit 144. The distance in the Z direction (vertical direction) from 110 (for example, the position Ph above the node 213) to the node 213 is calculated.

波高さ検量線取得部146は、波高さWHを測定する際に、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145で算出された距離に対応する波高さ検量線を取得する。 When measuring the wave height WH, the wave height calibration curve acquisition unit 146 selects the distance calculated by the distance calculation unit 145 from the wave height calibration curve group stored in the wave height calibration curve group storage unit 142. Obtain the corresponding wave height calibration curve.

傾き算出部147は、波高さWHを測定する際に、インダクタンス履歴取得部143で取得されたインダクタンス履歴におけるインダクタンスの値に基づく当該インダクタンス履歴の傾きを算出する。図2を用いて説明すると、傾き算出部147は、波高さWHを測定する際に、図2に示すインダクタンス履歴301の近似直線302における傾きをインダクタンス履歴の傾きとして算出する。 When measuring the wave height WH, the inclination calculation unit 147 calculates the inclination of the inductance history based on the value of the inductance in the inductance history acquired by the inductance history acquisition unit 143. Explaining with reference to FIG. 2, the slope calculation unit 147 calculates the slope of the approximate straight line 302 of the inductance history 301 shown in FIG. 2 as the slope of the inductance history when measuring the wave height WH.

波高さ算出部148は、波高さWHを測定する際に、波高さ検量線取得部146で取得された波高さ検量線を用いて、傾き算出部147で算出されたインダクタンス履歴の傾きから、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。 When measuring the wave height WH, the wave height calculation unit 148 uses the wave height calibration curve acquired by the wave height calibration curve acquisition unit 146, and Z from the slope of the inductance history calculated by the slope calculation unit 147. The wave height WH, which is the height difference between the mountain portion 211 and the valley portion 212 in the direction (vertical direction), is calculated.

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 input device 150 is a device that inputs various information to the processing / control device 140. For example, the input device 150 inputs information related to the distance calibration curve stored in the distance calibration curve storage unit 141, or inputs information related to the wave height calibration curve group stored in the wave height calibration curve group storage unit 142. To do. Further, the input device 150 also provides information related to the measurement timing of the wave height WH to the processing / control device 140, information related to the timing of scanning the housing in the Z direction (vertical direction) by the scanning control device 131, and the like. input.

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148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148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 output device 160 is a device that outputs various information from the processing / control device 140. For example, the output device 160 displays and outputs information related to the wave height WH calculated by the wave height calculation unit 148, or transmits information related to the wave height WH calculated by the wave height calculation unit 148 to an external device. And output.

<形状測定装置による測定手順>
図3は、本発明の第1の実施形態に係る形状測定装置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。具体的に、図3は、波高さWHを測定する処理手順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 using shape measuring device>
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a processing procedure of the measurement method by the shape measuring device 100-1 according to the first embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure for measuring the wave height WH. At the time when the processing of this flowchart is started, the above-mentioned distance calibration curve is already stored in the distance calibration curve storage unit 141, and the above-mentioned wave height calibration curve group is stored in the wave height calibration curve group storage unit 142. It is assumed that

まず、処理・制御装置140が、走査制御装置131及び走査機構132からなる走査手段によりコイル110をX方向(水平方向)に走査させると、ステップS101において、インダクタンス履歴取得部143は、走査位置をxk(kは水平方向位置を識別する添え字であり、k=1,2,…,Ncの範囲をとる。また、Ncは走査位置の点数を示す。)とするインダクタンス履歴Lk=L(xk)を取得する。例えば、ここでは、図2に示すインダクタンス履歴301を取得する。 First, when the processing / control device 140 scans the coil 110 in the X direction (horizontal direction) by the scanning means including the scanning control device 131 and the scanning mechanism 132, the inductance history acquisition unit 143 sets the scanning position in step S101. Inductance history Lk = L (xk) with xx (k is a subscript for identifying the horizontal position and takes a range of k = 1, 2, ..., Nc. Nc indicates the number of scanning positions). ) To get. For example, here, the inductance history 301 shown in FIG. 2 is acquired.

続いて、ステップS102において、平均値算出部144は、ステップS101で取得されたインダクタンス履歴におけるインダクタンスの平均値である当該インダクタンス履歴の平均値Lmを算出する。 Subsequently, in step S102, the average value calculation unit 144 calculates the average value Lm of the inductance history, which is the average value of the inductance in the inductance history acquired in step S101.

続いて、ステップS103において、距離算出部145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S102で算出されたインダクタンス履歴の平均値Lmから、コイル110(例えば節部213の上方の位置Ph)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離hを算出する。具体的に、距離算出部145は、ステップS102で算出されたインダクタンス履歴の平均値Lmを、距離検量線Lm=F(h)に代入し、Lm=F(h)を未知数hに関する方程式とみなして解き、コイル110から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離hを算出する。この距離検量線Lm=F(h)については、図5を用いて後述する。 Subsequently, in step S103, the distance calculation unit 145 uses the distance calibration curve stored in the distance calibration curve storage unit 141 to obtain the coil 110 (for example, a node) from the average value Lm of the inductance history calculated in step S102. The distance h in the Z direction (vertical direction) from the position Ph) above the portion 213 to the node portion 213 is calculated. Specifically, the distance calculation unit 145 substitutes the average value Lm of the inductance history calculated in step S102 into the distance calibration line Lm = F (h), and regards Lm = F (h) as an equation for the unknown number h. The distance h in the Z direction (vertical direction) from the coil 110 to the node 213 is calculated. The distance calibration curve Lm = F (h) will be described later with reference to FIG.

続いて、ステップS104において、波高さ検量線取得部146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S103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、波高さ検量線取得部146は、ステップS103で算出された距離hを波高さ検量線群aL=G(h,WH)に代入し、コイル110から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離がhのときの、波高さ検量線aL=G(h,WH)を取得する。この波高さ検量線群aL=G(h,WH)については、図6を用いて後述する。 Subsequently, in step S104, the wave height calibration curve acquisition unit 146 receives the wave height corresponding to the distance h calculated in step S103 from the wave height calibration curve group stored in the wave height calibration curve group storage unit 142. Get the calibration curve. Specifically, the wave height calibration curve acquisition unit 146 substitutes the distance h calculated in step S103 into the wave height calibration curve group aL = G (h, WH), and substitutes the Z direction from the coil 110 to the node 213 ( The wave height calibration curve aL = G (h, WH) when the distance in the vertical direction) is h is acquired. The wave height calibration curve group aL = G (h, WH) will be described later with reference to FIG.

続いて、ステップS105において、傾き算出部147は、ステップS101で取得されたインダクタンス履歴を直線近似し、当該直線近似により得られた近似直線の傾きをインダクタンス履歴の傾きaLとして算出する。例えば、ここでは、図2に示す近似直線302の傾きをインダクタンス履歴の傾きaLとして算出する。 Subsequently, in step S105, the slope calculation unit 147 linearly approximates the inductance history acquired in step S101, and calculates the slope of the approximate straight line obtained by the linear approximation as the slope aL of the inductance history. For example, here, the slope of the approximate straight line 302 shown in FIG. 2 is calculated as the slope aL of the inductance history.

続いて、ステップS106において、波高さ算出部148は、ステップS104で取得された波高さ検量線を用いて、ステップS105で算出されたインダクタンス履歴の傾きaL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、波高さ算出部148は、ステップS105で算出されたインダクタンス履歴の傾きaLを、ステップS104で取得された波高さ検量線aL=G(h,WH)に代入し、aL=G(h,WH)を未知数WHに関する方程式とみなして解き、波高さWHを算出する。 Subsequently, in step S106, the wave height calculation unit 148 uses the wave height calibration curve acquired in step S104 to obtain a mountain portion in the Z direction (vertical direction) from the slope aL of the inductance history calculated in step S105. The wave height WH, which is the height difference between 211 and the valley 212, is calculated. Specifically, the wave height calculation unit 148 substitutes the slope aL of the inductance history calculated in step S105 into the wave height calibration curve aL = G (h, WH) acquired in step S104, and aL = G ( h, WH) is regarded as an equation related to the unknown WH and solved to calculate the wave height WH.

その後、処理・制御装置140は、出力装置160に、ステップS106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S106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3に示すフローチャートの処理が終了する。 After that, the processing / control device 140 causes the output device 160 to display the information related to the wave height WH calculated in step S106, or causes the output device 160 to transmit the information related to the wave height WH calculated in step S106 to the external device. To do. Then, when this series of processing is completed, the processing of the flowchart shown in FIG. 3 is completed.

<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。
<Proofreading data acquisition procedure>
Next, in the first embodiment, the calibration used when creating the distance calibration curve stored in the distance calibration curve storage unit 141 and the wave height calibration curve group stored in the wave height calibration curve group storage unit 142. The procedure for acquiring data will be described.

なお、本実施形態に係る形状測定装置100−1は、この校正データを取得するための構成として、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、コイル110(例えば節部213の上方の位置Ph)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離とともに保存して、校正データを取得する。 The shape measuring device 100-1 according to the present embodiment scans the housing containing the coil 110 in the X direction (horizontal direction) and the Z direction (vertical direction) as a configuration for acquiring the calibration data. The scanning control device 131 and the scanning mechanism 132 for the purpose are provided. Then, the processing / control device 140 controls the scanning control device 131 to position the housing at predetermined positions in the X direction (horizontal direction) and the Z direction (vertical direction), and adjusts the inductance of the coil 110 to an LCR meter. Obtained from 120, these are stored together with the distance in the Z direction (vertical direction) from the coil 110 (for example, the position Ph above the node 213) to the node 213 to acquire calibration data.

図4は、本発明の第1の実施形態に係る形状測定装置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4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、コイル110(例えば節部213の上方の位置Ph)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離は、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4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1の実施形態に係る形状測定装置100−1の場合、X方向(水平方向)への走査距離の刻みΔx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. 4 is a flowchart showing an example of a procedure for acquiring calibration data by the shape measuring device 100-1 according to the first embodiment of the present invention.
When starting the processing of the flowchart of FIG. 4, N test pieces for creating calibration data are prepared. Further, the distance from the coil 110 (for example, the position Ph above the node 213) to the node 213 in the Z direction (vertical direction) is the starting distance as hs and the inductance at the distance of M (i) in Δh increments. Shall be measured. In the flowchart of FIG. 4, the number of measurement points of the test piece having a wave height of WH (i) is M (i), but this is a distance range in which data can be collected depending on the wave height of the test piece. This is because may be different. Further, in the case of the shape measuring device 100-1 according to the first embodiment, the step Δx of the scanning distance in the X direction (horizontal direction) is larger than the step width Δh in the Z direction (vertical direction), and it takes time to move. Therefore, the calibration data is acquired by forming a loop of the procedure of scanning in the Z direction (vertical direction) at each position in the X direction (horizontal direction).

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 / control device 140 adds i = 1, 2, ..., Which is a subscript for identifying the test piece. N is set sequentially.

続いて、ステップS202において、処理・制御装置140は、走査制御装置131及び走査機構132からなる走査手段により、水平方向位置xk=xs+Δx・(k−1)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,…,Nc(Ncは水平方向位置の点数を示す)を順次設定する。また、xsは水平方向の走査開始位置を示し、Δxは走査距離の刻みを示す。 Subsequently, in step S202, the processing / control device 140 controls the coil 110 to be arranged at the horizontal position xk = xs + Δx · (k-1) by the scanning means including the scanning control device 131 and the scanning mechanism 132. At this time, the processing / control device 140 sequentially sets k = 1, 2, ..., Nc (Nc indicates the number of points in the horizontal direction) to k, which is a subscript for identifying the horizontal position. Further, xs indicates the scanning start position in the horizontal direction, and Δx indicates the step of the scanning distance.

続いて、ステップS203において、処理・制御装置140は、節部213の上方の位置Ph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 S203, the processing / control device 140 sets the distance from the coil 110 arranged at the position Ph above the node 213 to the node 213 to h (j) = hs + Δh · (j-1). To do. At this time, the processing / control device 140 sequentially sets j = 1, 2, ..., M (i) in j, which is a subscript for identifying the distance.

続いて、ステップS204において、処理・制御装置140は、水平方向位置xkで且つ距離h(j)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 S204, the processing / control device 140 acquires the inductance Lk (j) of the coil 110 arranged at the horizontal position xk and the distance h (j) from the LCR meter 120.

続いて、ステップS205において、処理・制御装置140は、ステップS203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S204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 S205, the processing / control device 140 associates the distance h (j) set in step S203 with the distance h (j), and the inductance Lk (j) acquired in step S204 is combined with the distance h (j). In addition to the data acquired so far, it is saved as calibration data in a memory (not shown).

続いて、ステップS206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(S206/NO)、ステップS203に戻り、変更後のjについて、ステップS203以降の処理を行う。 Subsequently, in step S206, the processing / control device 140 changes j by adding 1 to j, which is a subscript for identifying the distance, and whether or not j after the change is larger than M (i). To judge. As a result of this determination, if the changed j is not larger than M (i) (S206 / NO), the process returns to step S203, and the changed j is processed after step S203.

一方、ステップS206の判断の結果、変更後のjがM(i)よりも大きい場合には(S206/YES)、ステップS207に進む。ここで、ステップS207に進む場合は、ステップS203〜S205の処理がM(i)回繰り返し行われた場合である。
ステップS207に進むと、処理・制御装置140は、水平方向位置xk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 S206, if the changed j is larger than M (i) (S206 / YES), the process proceeds to step S207. Here, when proceeding to step S207, it is a case where the processes of steps S203 to S205 are repeated M (i) times.
Proceeding to step S207, the processing / control device 140 ends the processing of acquiring the calibration data at the horizontal position xk.

続いて、ステップS208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Nc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Ncよりも大きくない場合には(S208/NO)、ステップS202に戻り、変更後のkについて、ステップS202以降の処理を行う。 Subsequently, in step S208, the processing / control device 140 changes k by adding 1 to k, which is a subscript for identifying the horizontal position, and whether or not k after the change is larger than Nc. To judge. As a result of this determination, if the changed k is not larger than Nc (S208 / NO), the process returns to step S202, and the changed k is processed after step S202.

一方、ステップS208の判断の結果、変更後のkがNcよりも大きい場合には(S208/YES)、ステップS209に進む。ここで、ステップS209に進む場合は、ステップS202〜S207の処理がNc回繰り返し行われた場合である。
ステップS209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 S208, if the changed k is larger than Nc (S208 / YES), the process proceeds to step S209. Here, when proceeding to step S209, it is a case where the processes of steps S202 to S207 are repeated Nc times.
Proceeding to step S209, the processing / control device 140 ends the processing of acquiring the calibration data on the test piece having the wave height WH (i).

続いて、ステップS210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(S210/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 S210, the processing / control device 140 changes i by adding 1 to i, which is a subscript for identifying the test piece, and determines whether or not the changed i is larger than N. to decide. As a result of this determination, if the changed i is not larger than N (S210 / NO), the process returns to step S201, and the changed i is processed after step S201.

一方、ステップS210の判断の結果、変更後のiがNよりも大きい場合には(S210/YES)、ステップS211に進む。ここで、ステップS211に進む場合は、ステップS201〜S209の処理がN回繰り返し行われた場合である。
ステップS211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, as a result of the determination in step S210, if the changed i is larger than N (S210 / YES), the process proceeds to step S211. Here, the case where the process proceeds to step S211 is a case where the processes of steps S201 to S209 are repeated N times.
Proceeding to step S211 the processing / control device 140 ends the process of acquiring calibration data for all the test pieces.

<距離検量線の作成手順>
次に、図4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 to be stored in the distance calibration curve storage unit 141 will be described using the calibration data acquired by the processing of the flowchart shown in FIG.

図5は、本発明の第1の実施形態に係る形状測定装置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. 5 is a flowchart showing an example of a procedure for creating a distance calibration curve by the shape measuring device 100-1 according to the first embodiment of the present invention.

まず、ステップS301において、処理・制御装置140(例えばインダクタンス履歴取得部143)は、図4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の中から、波高さWH(i)の試験片の校正データを取得する。 First, in step S301, the processing / control device 140 (for example, the inductance history acquisition unit 143) obtains the calibration data of the test piece having the wave height WH (i) from the calibration data acquired by the processing of the flowchart shown in FIG. get.

続いて、ステップS302において、処理・制御装置140(例えばインダクタンス履歴取得部143)は、節部213の上方の位置Phのコイル110から節部213までの距離がh(j)=hs+Δh・(j−1)のときの、インダクタンス履歴データLk(j)(k=1,2,…,Nc)を取得する。 Subsequently, in step S302, the processing / control device 140 (for example, the inductance history acquisition unit 143) has a distance from the coil 110 at the position Ph above the node 213 to the node 213 h (j) = hs + Δh · (j). The inductance history data Lk (j) (k = 1, 2, ..., Nc) at the time of -1) is acquired.

続いて、ステップS303において、処理・制御装置140(例えば平均値算出部144)は、ステップS302で取得されたインダクタンス履歴データLk(j)の平均値Lm(j)を算出する。 Subsequently, in step S303, the processing / control device 140 (for example, the average value calculation unit 144) calculates the average value Lm (j) of the inductance history data Lk (j) acquired in step S302.

続いて、ステップS304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(S304/NO)、ステップS302に戻り、変更後のjについて、ステップS302以降の処理を行う。 Subsequently, in step S304, the processing / control device 140 changes j by adding 1 to j, which is a subscript for identifying the distance, and whether or not j after the change is larger than M (i). To judge. As a result of this determination, if the changed j is not larger than M (i) (S304 / NO), the process returns to step S302, and the changed j is processed after step S302.

一方、ステップS304の判断の結果、変更後のjがM(i)よりも大きい場合には(S304/YES)、ステップS305に進む。ここで、ステップS305に進む場合は、ステップS302〜S303の処理がM(i)回繰り返し行われた場合である。 On the other hand, as a result of the determination in step S304, if the changed j is larger than M (i) (S304 / YES), the process proceeds to step S305. Here, when proceeding to step S305, it is a case where the processes of steps S302 to S303 are repeated M (i) times.

ステップS305に進むと、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とインダクタンス履歴の平均値Lmとの関係を表す関数形として、Lm=Fi(h)を仮定する。次いで、処理・制御装置140は、取得したM(i)組の校正データ(h(j),Lm(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。 Proceeding to step S305, the processing / control device 140 first has Lm = Fi (h) as a functional form representing the relationship between the distance h and the average value Lm of the inductance history for the test piece having the wave height WH (i). ) Is assumed. Next, the processing / control device 140 is minimized based on the acquired calibration data (h (j), Lm (j)) (j = 1, 2, ..., M (i)) of the M (i) set. The coefficient that determines the function Fi (h) is obtained by using a function approximation optimization method such as the square method.

続いて、ステップS306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(S306/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 S306, the processing / control device 140 changes i by adding 1 to i, which is a subscript for identifying the test piece, and determines whether or not the changed i is larger than N. to decide. As a result of this determination, if the changed i is not larger than N (S306 / NO), the process returns to step S301, and the changed i is processed after step S301.

一方、ステップS306の判断の結果、変更後のiがN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S301〜S305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S307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Lm=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Lm=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, as a result of the determination in step S306, if the changed i is larger than N (S306 / YES), the process proceeds to step S307. Here, when proceeding to step S307, the processing of steps S301 to S305 is repeated N times to obtain the functions Fi (h) (i = 1, 2, ..., N).
Proceeding to step S307, the processing / control device 140 determines that the average F (h) = ΣFi (h) / N = (F1 (h)) of the obtained functions Fi (h) (i = 1, 2, ..., N). + F2 (h) + ... + FN (h)) / N is calculated as the distance calibration curve Lm = F (h). After that, the processing / control device 140 performs a process of storing the calculated distance calibration curve Lm = F (h) in the distance calibration curve storage unit 141.

<波高さ検量線群の作成手順>
次に、図4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 to be stored in the wave height calibration curve group storage unit 142 will be described using the calibration data acquired by the processing of the flowchart shown in FIG.

図6は、本発明の第1の実施形態に係る形状測定装置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. 6 is a flowchart showing an example of a procedure for creating a wave height calibration curve group by the shape measuring device 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(例えば傾き算出部147)は、図4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から、距離h(j)(j=1,2,…,M2)におけるインダクタンス履歴データLk(j)(k=1,2,…,Nc)を取得し、そのインダクタンス履歴データの傾きaL(i)を、全ての波高さWH(i)について算出し、N組のデータ(WH(i),aL(i))(i=1,2,…,N)を取得する。 First, in step S401, the processing / control device 140 (for example, the inclination calculation unit 147) has a distance h (j) (j = 1, 2, ..., M2) from the calibration data acquired by the processing of the flowchart shown in FIG. The inductance history data Lk (j) (k = 1, 2, ..., Nc) in the above is acquired, the slope aL (i) of the inductance history data is calculated for all wave heights WH (i), and N sets of Data (WH (i), aL (i)) (i = 1, 2, ..., N) are acquired.

続いて、ステップS402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とインダクタンス履歴の傾きaLとの関係を表す関数形として、aL=Gj(WH)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N組のデータ(WH(i),aL(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 S402, the processing / control device 140 first assumes aL = Gj (WH) as a functional form representing the relationship between the wave height WH and the slope aL of the inductance history at the distance h (j). .. Next, the processing / control device 140 uses the N sets of data (WH (i), aL (i)) (i = 1, 2, ..., N) acquired in step S401 to perform a least squares method or the like. The function Gj (WH) is obtained by using the optimization method of function approximation.

続いて、ステップS403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(S403/NO)、ステップS401に戻り、変更後のjについて、ステップS401以降の処理を行う。 Subsequently, in step S403, the processing / control device 140 changes j by adding 1 to j, which is a subscript for identifying the distance, and determines whether or not j after the change is larger than M2. To do. As a result of this determination, if the changed j is not larger than M2 (S403 / NO), the process returns to step S401, and the changed j is processed after step S401.

一方、ステップS403の判断の結果、変更後のjがM2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S404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 S403, if the changed j is larger than M2 (S403 / YES), the process proceeds to step S404. Here, when proceeding to step S404, the processes of steps S401 to S402 are repeated M2 times, and the functions Gj (WH) (j = 1, 2, ..., M2) are obtained for all distances h (j). If this is the case.
Proceeding to step S404, the processing / control device 140 acquires the coefficient bs (h (j)) that determines the obtained function Gj (WH). At this time, the processing / control device 140 sequentially sets s = 0, 1, 2, ..., Ns to s of the coefficient bs.

続いて、ステップS405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S404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 S405, the processing / control device 140 first assumes bs (h) as a functional form of the coefficient. Next, the processing / control device 140 has a minimum of two based on the M2 set data (h (j), bs (h (j))) (j = 1, 2, ..., M2) acquired in step S404. The function bs (h) is obtained by using an optimization method of function approximation such as multiplication.

続いて、ステップS406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(S406/NO)、ステップS404に戻り、変更後のsについて、ステップS404以降の処理を行う。 Subsequently, in step S406, the processing / control device 140 adds 1 to s to change s, and determines whether or not the changed s is larger than ns. As a result of this determination, if the changed s is not larger than ns (S406 / NO), the process returns to step S404, and the changed s is processed after step S404.

一方、ステップS406の判断の結果、変更後のsがnsよりも大きい場合には(S406/YES)、ステップS407に進む。ここで、ステップS407に進む場合は、ステップS404〜S405の処理がns+1回繰り返し行われた場合である。
ステップS407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aL=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aL=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 S406, if the changed s is larger than ns (S406 / YES), the process proceeds to step S407. Here, when proceeding to step S407, it is a case where the processes of steps S404 to S405 are repeated ns + 1 times.
Proceeding to step S407, the processing / control device 140 completes the function approximation for all the coefficients bs (h) (s = 0, 1, 2, ..., Ns), and the wave height calibration curve group aL = G ( h, WH) is calculated. After that, the processing / control device 140 performs a process of storing the calculated wave height calibration curve group aL = G (h, WH) in the wave height calibration curve group storage unit 142.

以上説明した第1の実施形態に係る形状測定装置100−1によれば、波形状の表面210の上方の位置に配置されたコイル110をX方向(水平方向)において山部211から谷部212まで走査して当該コイルのインダクタンスの集合であるインダクタンス履歴を取得し、当該インダクタンス履歴の平均値を算出し、当該インダクタンス履歴の平均値から距離検量線記憶部141に記憶されている距離検量線を用いてコイル110から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離を算出し、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 shape measuring device 100-1 according to the first embodiment described above, the coil 110 arranged at a position above the corrugated surface 210 is placed in the X direction (horizontal direction) from the peak portion 211 to the valley portion 212. The inductance history, which is a set of the inductances of the coil, is acquired by scanning up to, the average value of the inductance history is calculated, and the distance calibration line stored in the distance calibration line storage unit 141 is obtained from the average value of the inductance history. The distance from the coil 110 to the node 213 in the Z direction (vertical direction) is calculated using the coil 110, and corresponds to the calculated distance from the wave height inductance line group stored in the wave height calibration line group storage unit 142. Since the wave height calibration line is acquired and the wave height WH is calculated using the acquired wave height calibration line, the conductivity that is the object to be measured is compared with the spread of the magnetic flux created by the coil of the eddy current type distance meter. Even when the shape change of the body cannot be ignored, the wave height due to the shape change of the conductor can be measured with high accuracy.

例えば、コイル110から節部213までのZ方向(垂直方向)における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、コイル110から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離を算出し、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。
なお、本実施形態では、導電体200を水平に置き、上方にコイル110を配置し、コイル110を水平方向(X方向)に走査させ、また、導電体200の表面の波高さは、Z方向の高低差である場合を例として説明をしてきたが、本発明はこうした実施形態に限定されるものではなく、コイル110を導電体200の表面に対向するように配置し、コイル110を導電体200の特定の表面に沿って走査させることで、その走査方向とは垂直方向で、表面形状の波面からコイル110までの距離が近い場所と遠い場所の距離の差を波高さであるとして、同様に実施することが可能である。
For example, if the wave height WH is quantified using a wave height calibration curve in which the distance from the coil 110 to the node 213 in the Z direction (vertical direction) is constant, the measurement error becomes large and the wave height is measured accurately. Becomes difficult. Therefore, in the present embodiment, the distance from the coil 110 to the node 213 in the Z direction (vertical direction) is calculated, and the wave height calibration curve is changed according to the calculated distance to quantify the wave height WH. ing.
In the present embodiment, the conductor 200 is placed horizontally, the coil 110 is placed above, the coil 110 is scanned in the horizontal direction (X direction), and the wave height of the surface of the conductor 200 is in the Z direction. However, the present invention is not limited to these embodiments, and the coil 110 is arranged so as to face the surface of the conductor 200, and the coil 110 is placed on the conductor. By scanning along a specific surface of 200, the difference in the distance between the wave surface of the surface shape and the coil 110 in the direction perpendicular to the scanning direction is defined as the wave height. It is possible to carry out.

(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.

<形状測定装置の概略構成>
図7は、本発明の第2の実施形態に係る形状測定装置100−2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の実施形態に係る形状測定装置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、必要に応じてその詳細な説明は省略する。また、第2の実施形態に係る形状測定装置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の実施形態に係る形状測定装置100−1の概略構成と異なる部分を中心に説明する。
<Outline configuration of shape measuring device>
FIG. 7 is a schematic view showing an example of a schematic configuration of the shape measuring device 100-2 according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same reference numerals are given to the configurations similar to the schematic configuration of the shape measuring device 100-1 according to the first embodiment shown in FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted if necessary. Further, in the following description in the schematic configuration of the shape measuring device 100-2 according to the second embodiment, mainly a portion different from the schematic configuration of the shape measuring device 100-1 according to the first embodiment shown in FIG. explain.

本実施形態に係る形状測定装置100−2は、図7に示すように、複数のコイル110−1〜110−Nc、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、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. 7, the shape measuring device 100-2 according to the present embodiment includes a plurality of coils 110-1 to 110-Nc, an LCR meter 120, a scanning control device 133, a scanning mechanism 134, a processing / control device 140, and the like. It includes an input device 150, an output device 160, and a signal switching device 170.

上述した第1の実施形態では、1つのコイル110をX方向(水平方向)に走査して、山部211から谷部212までの複数(Nc個)の位置におけるインダクタンス履歴データを取得する形態であったが、第2の実施形態では、コイル110をX方向(水平方向)に走査せずに、当該複数(Nc個)の位置にそれぞれコイル110(コイル110−1〜110−Nc)を設ける形態である。具体的に、第2の実施形態の場合、コイル110−1〜110−Ncは、それぞれ、筐体内部の所定の位置に設置されている。なお、本実施形態では、コイル110−1〜110−Ncにおける各コイルは、同一の形状で同程度の巻き数とし、また、各コイルから節部213までのZ方向(垂直方向)における距離は同程度であるものとする。 In the first embodiment described above, one coil 110 is scanned in the X direction (horizontal direction) to acquire inductance history data at a plurality of (Nc) positions from the peak portion 211 to the valley portion 212. However, in the second embodiment, the coils 110 (coils 110-1 to 110-Nc) are provided at each of the plurality (Nc) positions without scanning the coils 110 in the X direction (horizontal direction). It is a form. Specifically, in the case of the second embodiment, the coils 110-1 to 110-Nc are respectively installed at predetermined positions inside the housing. In the present embodiment, each coil in the coils 110-1 to 110-Nc has the same shape and the same number of turns, and the distance from each coil to the node 213 in the Z direction (vertical direction) is It shall be about the same.

図8は、本発明の第2の実施形態において用いるコイル110−1〜110−Ncの配置の一例を示す図である。
山部211から谷部212に亘り配置されるコイル110−1〜110−Ncの各コイルが大きい場合等には、これらのコイル110−1〜110−Nc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8に示すように、コイル110−1〜110−Ncの各コイルが互いに距離をとり斜めに並ぶように配置してもよい。なお、図8には、導電体200のY方向(長手方向)にコイル110−1〜110−Ncを2段で配置する例を示しているが、各コイルの大きさや個数によってはそれ以上の段数にして配置するようにしてもよい。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the arrangement of the coils 110-1 to 110-Nc used in the second embodiment of the present invention.
When each coil of the coils 110-1 to 110-Nc arranged from the mountain portion 211 to the valley portion 212 is large, these coils 110-1 to 110-Nc are aligned in the X direction (horizontal direction). It is not necessary to arrange the coils, for example, as shown in FIG. 8, the coils 110-1 to 110-Nc may be arranged so as to be diagonally arranged at a distance from each other. Note that FIG. 8 shows an example in which the coils 110-1 to 110-Nc are arranged in two stages in the Y direction (longitudinal direction) of the conductor 200, but the number of coils may be larger depending on the size and number of the coils. It may be arranged in the number of stages.

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110−1〜110−Nc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110−1〜110−Ncを内部に含む)をZ方向(垂直方向)に走査する。具体的に、本実施形態においては、走査機構134は、例えば、校正データを取得する際に、走査制御装置133の制御に基づいて、筐体をZ方向(垂直方向)に走査する。
The scanning control device 133 sets the housing (including the coils 110-1 to 110-Nc inside) mechanically connected to the scanning mechanism 134 in the Z direction (vertical direction) based on the control of the processing / control device 140. ) Is controlled to scan.
The scanning mechanism 134 scans the mechanically connected housing (including the coils 110-1 to 110-Nc inside) in the Z direction (vertical direction) under the control of the scanning control device 133. Specifically, in the present embodiment, the scanning mechanism 134 scans the housing in the Z direction (vertical direction) based on the control of the scanning control device 133, for example, when acquiring calibration data.

信号切替装置170は、処理・制御装置140の制御に基づいて、Nc個のコイル110−1〜110−Ncにおける各コイルをリレースイッチ等で切り替えながら、LCRメータ120に対して当該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、Nc個のコイル110−1〜110−Nc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 / control device 140, the signal switching device 170 sequentially switches each coil of the Nc coils 110-1 to 110-Nc with respect to the LCR meter 120 while switching each coil with a relay switch or the like. It is a switching means for electrically connecting. The signal switching device 170 electrically connects only one of the Nc coils 110-1 to 110-Nc to the LCR meter 120.

処理・制御装置140は、形状測定装置100−2における各種の処理や、形状測定装置100−2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7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、インダクタンス履歴取得部143、平均値算出部144、距離算出部145、波高さ検量線取得部146、傾き算出部147、及び、波高さ算出部148を有して構成されている。 The processing / control device 140 comprehensively controls various processes in the shape measuring device 100-2 and operations in the shape measuring device 100-2. As shown in FIG. 7, the processing / control device 140 includes a distance calibration curve storage unit 141, a wave height calibration curve group storage unit 142, an inductance history acquisition unit 143, an average value calculation unit 144, a distance calculation unit 145, and a wave height. It includes a calibration curve acquisition unit 146, an inclination calculation unit 147, and a wave height calculation unit 148.

距離検量線記憶部141は、校正データを取得する際に、波形状の表面210の上方の位置に配置される複数のコイル110−1〜110−Ncを用いて得られた、X方向(水平方向)における山部211から谷部212までの当該複数のコイルのインダクタンスの集合であるインダクタンス履歴の平均値と、当該コイル(例えば節部213の上方の位置Phに配置されるコイル110)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離と、の関係を示す距離検量線を記憶する。 The distance calibration line storage unit 141 was obtained by using a plurality of coils 110-1 to 110-Nc arranged at positions above the wavy surface 210 when acquiring calibration data, and was obtained in the X direction (horizontal direction). The average value of the inductance history, which is a set of the inductances of the plurality of coils from the peak portion 211 to the valley portion 212 in the direction), and the joint from the coil (for example, the coil 110 arranged at the position Ph above the node 213). A distance calibration line indicating the relationship between the distance to the unit 213 in the Z direction (vertical direction) and the distance is stored.

波高さ検量線群記憶部142は、校正データを取得する際に、波形状の表面210の上方の位置に配置される複数のコイル110−1〜110−Ncを用いて得られた、上述したインダクタンス履歴におけるインダクタンスの値に基づく当該インダクタンス履歴の傾きと、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(例えば節部213の上方の位置Phに配置されるコイルから節部213までのZ方向(垂直方向)における距離)ごとに定めた波高さ検量線群を記憶する。 The wave height calibration line group storage unit 142 was obtained by using a plurality of coils 110-1 to 110-Nc arranged at positions above the wave-shaped surface 210 when acquiring calibration data, as described above. A wave height calibration line showing the relationship between the inclination of the inductance history based on the value of the inductance in the inductance history and the wave height WH which is the height difference between the peak portion 211 and the valley portion 212 in the Z direction (vertical direction). A wave height calibration line group determined for each of the plurality of distances (for example, the distance in the Z direction (vertical direction) from the coil arranged at the position Ph above the node 213) to the node 213 is stored.

インダクタンス履歴取得部143は、波高さWHを測定する際に、波形状の表面210の上方の位置に配置された複数のコイル110−1〜110−Ncを用いて山部211から谷部212までの当該複数のコイルのインダクタンスの集合であるインダクタンス履歴を取得する。例えば、インダクタンス履歴取得部143は、波高さWHを測定する際に、図2に示すインダクタンス履歴301を取得する。 When measuring the wave height WH, the inductance history acquisition unit 143 uses a plurality of coils 110-1 to 110-Nc arranged at positions above the wave-shaped surface 210 from the peak portion 211 to the valley portion 212. The inductance history, which is a set of the inductances of the plurality of coils, is acquired. For example, the inductance history acquisition unit 143 acquires the inductance history 301 shown in FIG. 2 when measuring the wave height WH.

平均値算出部144は、第1の実施形態と同様に、波高さWHを測定する際に、インダクタンス履歴取得部143で取得されたインダクタンス履歴におけるインダクタンスの平均値である当該インダクタンス履歴の平均値を算出する。 Similar to the first embodiment, the mean value calculation unit 144 calculates the average value of the inductance history, which is the average value of the inductance in the inductance history acquired by the inductance history acquisition unit 143, when measuring the wave height WH. calculate.

距離算出部145は、第1の実施形態と同様に、波高さWHを測定する際に、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、平均値算出部144で算出されたインダクタンス履歴の平均値から、コイル110(例えば節部213の上方の位置Phに配置されるコイル110)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離を算出する。 Similar to the first embodiment, the distance calculation unit 145 is calculated by the average value calculation unit 144 using the distance calibration curve stored in the distance calibration curve storage unit 141 when measuring the wave height WH. From the average value of the inductance history, the distance from the coil 110 (for example, the coil 110 arranged at the position Ph above the node 213) to the node 213 in the Z direction (vertical direction) is calculated.

波高さ検量線取得部146は、第1の実施形態と同様に、波高さWHを測定する際に、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145で算出された距離に対応する波高さ検量線を取得する。 Similar to the first embodiment, the wave height calibration curve acquisition unit 146 is a distance from the wave height calibration curve group stored in the wave height calibration curve group storage unit 142 when measuring the wave height WH. The wave height calibration curve corresponding to the distance calculated by the calculation unit 145 is acquired.

傾き算出部147は、第1の実施形態と同様に、波高さWHを測定する際に、インダクタンス履歴取得部143で取得されたインダクタンス履歴におけるインダクタンスの値に基づく当該インダクタンス履歴の傾きを算出する。例えば、傾き算出部147は、波高さWHを測定する際に、図2に示すインダクタンス履歴301の近似直線302における傾きをインダクタンス履歴の傾きとして算出する。 Similar to the first embodiment, the inclination calculation unit 147 calculates the inclination of the inductance history based on the value of the inductance in the inductance history acquired by the inductance history acquisition unit 143 when measuring the wave height WH. For example, when measuring the wave height WH, the slope calculation unit 147 calculates the slope of the inductance history 301 shown in FIG. 2 on the approximate straight line 302 as the slope of the inductance history.

波高さ算出部148は、第1の実施形態と同様に、波高さWHを測定する際に、波高さ検量線取得部146で取得された波高さ検量線を用いて、傾き算出部147で算出されたインダクタンス履歴の傾きから、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。 Similar to the first embodiment, the wave height calculation unit 148 calculates the slope calculation unit 147 using the wave height calibration curve acquired by the wave height calibration curve acquisition unit 146 when measuring the wave height WH. From the slope of the inductance history, the wave height WH, which is the height difference between the peak portion 211 and the valley portion 212 in the Z direction (vertical direction), is calculated.

<形状測定装置による測定手順>
次に、第2の実施形態に係る形状測定装置100−2による測定方法の処理手順について説明する。第2の実施形態に係る形状測定装置100−2による測定方法の処理手順の一例は、図3と同様である。この際、図3のステップS101において、第1の実施形態では、1つのコイル110をX方向(水平方向)に走査させることによりインダクタンス履歴Lk=L(xk)を取得したが、第2の実施形態では、水平方向位置kに固定して配置された複数のコイル110−1〜110−Ncを用いてインダクタンス履歴Lk=L(xk)を取得する点で異なる。それ以外の処理については、基本的に第1の実施形態における処理と同様であるため、その説明は省略する。
<Measurement procedure using shape measuring device>
Next, the processing procedure of the measurement method by the shape measuring device 100-2 according to the second embodiment will be described. An example of the processing procedure of the measuring method by the shape measuring device 100-2 according to the second embodiment is the same as in FIG. At this time, in step S101 of FIG. 3, in the first embodiment, the inductance history Lk = L (xk) was acquired by scanning one coil 110 in the X direction (horizontal direction), but the second embodiment. The embodiment differs in that the inductance history Lk = L (xx) is acquired using a plurality of coils 110-1 to 110-Nc fixedly arranged at the horizontal position k. Since the other processes are basically the same as the processes in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

<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。
<Proofreading data acquisition procedure>
Next, in the second embodiment, the calibration used when creating the distance calibration curve stored in the distance calibration curve storage unit 141 and the wave height calibration curve group stored in the wave height calibration curve group storage unit 142. The procedure for acquiring data will be described.

なお、本実施形態に係る形状測定装置100−2は、この校正データを取得するための構成として、複数のコイル110−1〜110−Nc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Z方向(垂直方向)の所定位置に位置決めしながら、複数のコイル110−1〜110−Ncにおける各コイルのインダクタンスをLCRメータ120から取得し、これらをコイル110(例えば節部213の上方の位置Phに配置されるコイル110)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離とともに保存して、校正データを取得する。 The shape measuring device 100-2 according to the present embodiment scans a housing containing a plurality of coils 110-1 to 110-Nc in the Z direction (vertical direction) as a configuration for acquiring the calibration data. The scanning control device 133 and the scanning mechanism 134 are provided. Then, the processing / control device 140 controls the scanning control device 133 to position the housing at a predetermined position in the Z direction (vertical direction), while positioning each coil in the plurality of coils 110-1 to 110-Nc. Inductances are obtained from the LCR meter 120 and stored and calibrated along with the distance in the Z direction (vertical direction) from the coil 110 (eg, the coil 110 located at position Ph above the node 213) to the node 213. Get the data.

図9は、本発明の第2の実施形態に係る形状測定装置100−2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9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、コイル110(例えば節部213の上方の位置Phに配置されるコイル110)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離は、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9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、図9のフローチャートにおいては、複数のコイル110−1〜110−Ncにおける各コイルは、X方向(水平方向)に刻みΔxの距離間隔で配置されているものとする。
FIG. 9 is a flowchart showing an example of a procedure for acquiring calibration data by the shape measuring device 100-2 according to the second embodiment of the present invention.
When starting the processing of the flowchart of FIG. 9, N test pieces for creating calibration data are prepared. Further, the distance from the coil 110 (for example, the coil 110 arranged at the position Ph above the node 213) to the node 213 in the Z direction (vertical direction) is M (i) in increments of Δh, where hs is the starting distance. ) The inductance shall be measured at the distance of the points. In the flowchart of FIG. 9, the number of measurement points of the test piece having a wave height of WH (i) is M (i), but this is a distance range in which data can be collected depending on the wave height of the test piece. This is because may be different. Further, in the flowchart of FIG. 9, it is assumed that each coil in the plurality of coils 110-1 to 110-Nc is arranged in the X direction (horizontal direction) at a distance interval of Δx.

まず、波高さがWH(i)の試験片が配置されると、ステップS501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 S501, the processing / control device 140 adds i = 1, 2, ..., Which is a subscript for identifying the test piece. N is set sequentially.

続いて、ステップS502において、処理・制御装置140は、節部213の上方の位置Ph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 S502, the processing / control device 140 sets the distance from the coil 110 arranged at the position Ph above the node 213 to the node 213 to h (j) = hs + Δh · (j-1). To do. At this time, the processing / control device 140 sequentially sets j = 1, 2, ..., M (i) in j, which is a subscript for identifying the distance.

続いて、ステップS503において、処理・制御装置140は、信号切替装置170を制御し、水平方向位置xk=xs+Δx・(k−1)に配置されているコイルkをLCRメータ120に接続し、距離h(j)におけるコイルkのインダクタンスLk(j)をLCRメータ120から取得する。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,…,Nc(Ncは水平方向位置の点数を示す)を順次設定する。また、xsは水平方向の開始のコイルの位置を示し、Δxは各コイルのX方向(水平方向)における配置間隔の刻みを示す。 Subsequently, in step S503, the processing / control device 140 controls the signal switching device 170, connects the coil k arranged at the horizontal position xk = xs + Δx · (k-1) to the LCR meter 120, and distances it. The inductance Lk (j) of the coil k at h (j) is obtained from the LCR meter 120. At this time, the processing / control device 140 sequentially sets k = 1, 2, ..., Nc (Nc indicates the number of points in the horizontal direction) to k, which is a subscript for identifying the horizontal position. Further, xs indicates the position of the starting coil in the horizontal direction, and Δx indicates the step of the arrangement interval in the X direction (horizontal direction) of each coil.

続いて、ステップS504において、処理・制御装置140は、ステップS502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S503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 S504, the processing / control device 140 associates the distance h (j) set in step S502 with the distance h (j), and the inductance Lk (j) acquired in step S503 is combined with the distance h (j). In addition to the data acquired so far, it is saved as calibration data in a memory (not shown).

続いて、ステップS505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Nc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Ncよりも大きくない場合には(S505/NO)、ステップS503に戻り、変更後のkについて、ステップS503以降の処理を行う。 Subsequently, in step S505, the processing / control device 140 changes k by adding 1 to k, which is a subscript for identifying the horizontal position, and whether or not k after the change is larger than Nc. To judge. As a result of this determination, if the changed k is not larger than Nc (S505 / NO), the process returns to step S503, and the changed k is processed after step S503.

一方、ステップS505の判断の結果、変更後のkがNcよりも大きい場合には(S505/YES)、ステップS506に進む。ここで、ステップS506に進む場合は、ステップS503〜S504の処理がNc回繰り返し行われた場合である。
ステップS506に進むと、処理・制御装置140は、距離h(j)におけるX方向(水平方向)のインダクタンス履歴Lk(j)(k=1,2,…,Nc)である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 S505, if the changed k is larger than Nc (S505 / YES), the process proceeds to step S506. Here, when proceeding to step S506, it is a case where the processes of steps S503 to S504 are repeated Nc times.
Proceeding to step S506, the processing / control device 140 acquires calibration data having an inductance history Lk (j) (k = 1, 2, ..., Nc) in the X direction (horizontal direction) at a distance h (j). To finish.

続いて、ステップS507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(S507/NO)、ステップS502に戻り、変更後のjについて、ステップS502以降の処理を行う。 Subsequently, in step S507, the processing / control device 140 changes j by adding 1 to j, which is a subscript for identifying the distance, and whether or not j after the change is larger than M (i). To judge. As a result of this determination, if the changed j is not larger than M (i) (S507 / NO), the process returns to step S502, and the changed j is processed after step S502.

一方、ステップS507の判断の結果、変更後のjがM(i)よりも大きい場合には(S507/YES)、ステップS508に進む。ここで、ステップS508に進む場合は、ステップS502〜S506の処理がM(i)回繰り返し行われた場合である。
ステップS508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 S507, if the changed j is larger than M (i) (S507 / YES), the process proceeds to step S508. Here, when proceeding to step S508, it is a case where the processes of steps S502 to S506 are repeated M (i) times.
Proceeding to step S508, the processing / control device 140 ends the process of acquiring the calibration data on the test piece having the wave height WH (i).

続いて、ステップS509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(S509/NO)、ステップS501に戻り、変更後のiについて、ステップS501以降の処理を行う。 Subsequently, in step S509, the processing / control device 140 changes i by adding 1 to i, which is a subscript for identifying the test piece, and determines whether or not the changed i is larger than N. to decide. As a result of this determination, if the changed i is not larger than N (S509 / NO), the process returns to step S501, and the changed i is processed after step S501.

一方、ステップS509の判断の結果、変更後のiがNよりも大きい場合には(S509/YES)、ステップS510に進む。ここで、ステップS510に進む場合は、ステップS501〜S508の処理がN回繰り返し行われた場合である。
ステップS510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, as a result of the determination in step S509, if the changed i is larger than N (S509 / YES), the process proceeds to step S510. Here, when proceeding to step S510, it is a case where the processes of steps S501 to S508 are repeated N times.
Proceeding to step S510, the processing / control device 140 ends the process of acquiring calibration data for all the test pieces.

<距離検量線の作成手順>
次に、図9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 to be stored in the distance calibration curve storage unit 141 will be described using the calibration data acquired by the processing of the flowchart shown in FIG.

第2の実施形態に係る形状測定装置100−2による距離検量線の作成手順の一例は、図5に示す第1の実施形態に係る形状測定装置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5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 shape measuring device 100-2 according to the second embodiment is an example of a procedure for creating a distance calibration curve by the shape measuring device 100-1 according to the first embodiment shown in FIG. Is similar to. That is, also in the second embodiment, since the process of the flowchart shown in FIG. 5 is performed to create the distance calibration curve stored in the distance calibration curve storage unit 141, the detailed description thereof will be omitted.

<波高さ検量線群の作成手順>
次に、図9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 group storage unit 142 will be described using the calibration data acquired by the processing of the flowchart shown in FIG.

第2の実施形態に係る形状測定装置100−2による波高さ検量線群の作成手順の一例は、図6に示す第1の実施形態に係る形状測定装置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6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 the procedure for creating the wave height calibration curve group by the shape measuring device 100-2 according to the second embodiment is the wave height calibration curve group created by the shape measuring device 100-1 according to the first embodiment shown in FIG. It is the same as an example of the creation procedure. That is, also in the second embodiment, since the process of the flowchart shown in FIG. 6 is performed to create the wave height calibration curve group stored in the wave height calibration curve group storage unit 142, detailed description thereof will be omitted.

以上説明した第2の実施形態に係る形状測定装置100−2によれば、波形状の表面210の上方の位置であってX方向(水平方向)において山部211から谷部212に亘り配置された複数のコイル110−1〜110−Ncのインダクタンスの集合であるインダクタンス履歴を取得し、当該インダクタンス履歴の平均値を算出し、当該インダクタンス履歴の平均値から距離検量線記憶部141に記憶されている距離検量線を用いてコイル110から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離を算出し、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 shape measuring device 100-2 according to the second embodiment described above, the shape measuring device 100-2 is arranged above the wavy surface 210 and extends from the peak portion 211 to the valley portion 212 in the X direction (horizontal direction). The inductance history, which is a set of inductances of a plurality of coils 110-1 to 110-Nc, is acquired, the average value of the inductance history is calculated, and the average value of the inductance history is stored in the distance calibration line storage unit 141. Calculate the distance from the coil 110 to the node 213 in the Z direction (vertical direction) using the existing distance calibration line, and calculate from the wave height calibration line group stored in the wave height calibration line group storage unit 142. Since the wave height inductance line corresponding to the measured distance is acquired and the wave height WH is calculated using the acquired wave height inductance line, it is covered compared to the spread of the magnetic flux created by the coil of the eddy current type distance meter. Even when the shape change of the conductor as the measuring body cannot be ignored, the wave height due to the shape change of the conductor can be measured with high accuracy.

例えば、コイル110から節部213までのZ方向(垂直方向)における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、コイル110から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離を算出し、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。
なお、本実施形態では、導電体200を水平に置き、上方にコイル110を配置し、複数あるコイル110を水平方向(X方向)で切り替え、また、導電体200の表面の波高さは、Z方向の高低差である場合を例として説明をしてきたが、本発明はこうした実施形態に限定されるものではなく、コイル110を導電体200の表面に対向するように配置し、複数のコイル110を導電体200の特定の表面に沿って切り替えることで、その切り替え方向とは垂直方向で、表面形状の波面からコイル110までの距離が近い場所と遠い場所の距離の差を波高さであるとして、同様に実施することが可能である。
For example, if the wave height WH is quantified using a wave height calibration curve in which the distance from the coil 110 to the node 213 in the Z direction (vertical direction) is constant, the measurement error becomes large and the wave height is measured accurately. Becomes difficult. Therefore, in the present embodiment, the distance from the coil 110 to the node 213 in the Z direction (vertical direction) is calculated, and the wave height calibration curve is changed according to the calculated distance to quantify the wave height WH. ing.
In the present embodiment, the conductor 200 is placed horizontally, the coil 110 is placed above, the plurality of coils 110 are switched in the horizontal direction (X direction), and the wave height on the surface of the conductor 200 is Z. Although the case where the height difference in the directions has been described as an example, the present invention is not limited to such an embodiment, and the coils 110 are arranged so as to face the surface of the conductor 200, and a plurality of coils 110 Is switched along a specific surface of the conductor 200, and the difference in the distance between the wave surface of the surface shape and the coil 110 is defined as the wave height. , It is possible to carry out in the same way.

[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.

<形状測定装置>
本実施例で使用する形状測定装置100としては、図1に示す第1の実施形態に係る形状測定装置100−1とし、1つのコイル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180程度、空芯インダクタンスを2.73mHのものを使用した。また、LCRメータ120の測定周波数は、12kHzとした。また、走査機構132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。
<Shape measuring device>
The shape measuring device 100 used in this embodiment is the shape measuring device 100-1 according to the first embodiment shown in FIG. 1, and one coil 110 is in the X direction (horizontal direction) and the Z direction (vertical direction). It was configured so that it could be scanned. Further, in this embodiment, the coil 110 has an inner diameter of 30 mm, a length of 10 mm, a number of turns of about 180, and an air core inductance of 2.73 mH. The measurement frequency of the LCR meter 120 was set to 12 kHz. Further, the scanning mechanism 132 used an XZ automatic stage driven by a stepping motor and having a 1-pulse movement amount of 2 μm.

<試験片>
図10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10(a))、WH(2)=10mm(図10(b))、WH(3)=20mm(図10(c))のN=3個とした。
<Test piece>
FIG. 10 is a diagram showing a test piece of the conductor 200 used in the embodiment of the present invention.
The material of the test piece was non-magnetic SUS304. The minimum thickness of the test piece from the bottom surface to the valley portion was 30 mm, the width was 250 mm, and the depth was 150 mm. Further, the test piece has a wave height WH of WH (1) = 0 mm (FIG. 10 (a)), WH (2) = 10 mm (FIG. 10 (b)), and WH (3) = 20 mm (FIG. 10), respectively. N = 3 in (c)).

図10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. 10 shows the details of the shape of each test piece. Originally, the Z coordinate was taken in the vertical direction with respect to the bottom surface of the test piece so that the bottom surface was Z = 0 at the origin, and the X coordinate was taken in the direction parallel to the bottom surface of the test piece (horizontal direction). When the X coordinate of the mountain part in the center of one piece is X = 0 of the origin, the horizontal distance from the mountain part to the valley part in the center is X1 = 83 mm, and the minimum thickness is dm = 30 mm, the surface part of the test piece The profile of is assumed to be a sinusoidal shape Z = WH / 2 · (1 + cos (π · X / X1)) + dm, and this is a trapezoidal approximation in mm units. The knot portion was set at a position of X = 41 mm near the middle between the peak portion X = 0 mm and the valley portion X = 83 mm.

<校正データの取得>
X方向(水平方向)には、走査開始位置xsがxs=0mmの山部とし、Δx=1mmの刻みで、Nc=84点の位置でインダクタンス履歴を取得した。また、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をhs=30mmとし、その終了位置heをhe=50mmの範囲に設定した。
<Acquisition of calibration data>
In the X direction (horizontal direction), the scanning start position xs was a peak portion of xs = 0 mm, and the inductance history was acquired at the position of Nc = 84 points in increments of Δx = 1 mm. Further, in the Z direction (vertical direction), the start position hs of the distance h to the node of the test piece is set to hs = 30 mm in increments of Δh = 0.1 mm, and the end position he is set to the range of he = 50 mm. I set it.

WH(1)=0mm、WH(2)=10mm及びWH(3)=20mmの全ての試験片において、Z方向(垂直方向)のデータ点数はM(1)=M(2)=M(3)=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。そして、本実施例では、図4に示す校正データの取得手順に従って走査機構132を走査させ、校正データを取得した。 For all test pieces of WH (1) = 0 mm, WH (2) = 10 mm and WH (3) = 20 mm, the number of data points in the Z direction (vertical direction) is M (1) = M (2) = M (3). ) = 201 points, and the end position of the distance h to the node of the test piece was set to he = 50 mm. Then, in this embodiment, the scanning mechanism 132 was scanned according to the calibration data acquisition procedure shown in FIG. 4, and the calibration data was acquired.

<距離検量線の作成>
図10に示すWH(1)=0mm、WH(2)=10mm、WH(3)=20mmの3個の試験片について、コイル110(例えば節部213の上方の位置Ph)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離hが40mmである場合のインダクタンス履歴のグラフを図11に示す。
<Creation of distance calibration curve>
From the coil 110 (for example, the position Ph above the node 213) to the node 213 for the three test pieces of WH (1) = 0 mm, WH (2) = 10 mm, and WH (3) = 20 mm shown in FIG. FIG. 11 shows a graph of the inductance history when the distance h in the Z direction (vertical direction) is 40 mm.

図11は、本発明の実施例を示し、図1に示すコイル110のX方向(水平方向)における位置とコイル110のインダクタンスとの関係を示すインダクタンス履歴のグラフの図である。 FIG. 11 is a graph of an inductance history showing an embodiment of the present invention and showing the relationship between the position of the coil 110 shown in FIG. 1 in the X direction (horizontal direction) and the inductance of the coil 110.

また、図12は、本発明の実施例を示し、図1に示すコイル110(例えば節部213の上方の位置Ph)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離hと、距離hにおけるインダクタンス履歴の平均値Lmとの関係を示すグラフの図である。
この図12において、WH(1)=0mmと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、インダクタンス履歴の平均値Lm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。
Further, FIG. 12 shows an embodiment of the present invention, and the distance h and the distance h in the Z direction (vertical direction) from the coil 110 (for example, the position Ph above the node 213) shown in FIG. 1 to the node 213. It is a figure of the graph which shows the relationship with the average value Lm of the inductance history in.
In FIG. 12, the plots of WH (1) = 0 mm and WH (2) = 10 mm almost overlap. Further, in the plot of WH (3) = 20 mm, the average value Lm of the inductance history is slightly lower, but there is almost no 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、コイル110(例えば節部213の上方の位置Ph)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離hとインダクタンス履歴の平均値Lmとの関係を表すLm=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, the relationship between the distance h in the Z direction (vertical direction) from the coil 110 (for example, the position Ph above the node 213) to the node 213 and the average value Lm of the inductance history is determined. As the function Fi (h) represented by Lm = Fi (h), a cubic equation relating to h is assumed as in the following equation (1).
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。 For the Fi (h) of the three test pieces, the coefficients a3 (i), a2 (i), a1 (i) and a0 (i) of the equation (1) are obtained by the least squares method. It became like.

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) of Eq. (1) was averaged to obtain a distance calibration curve F (h) as shown in Eq. (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 the equation (2), a3 = (a3 (1) + a3 (2) + a3 (3)) / 3, and 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12に太線の実線で示す。 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 thick solid line in FIG.

<波高さ検量線群の作成>
本実施例において、コイル110(例えば節部213の上方の位置Ph)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離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 this embodiment, the distance h in the Z direction (vertical direction) from the coil 110 (for example, the position Ph above the node 213) to the node 213 is from 30 mm to 50 mm, which is the range of the distance for which the distance calibration curve is created. Was in the range of 35 mm to 45 mm on the inner side, and the number of data points was M2 = 101 points.

そして、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、コイル110(例えば節部213の上方の位置Ph)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離h(j)(j=1,2,…,M2)での、インダクタンス履歴データLk(j)(k=1,2,…,Nc)を取得し、インダクタンス履歴の傾きaL(i)を算出し、波高さWH(i)とインダクタンス履歴の傾きaL(i)とをプロットした。 Then, for three test pieces of WH (1) = 0 mm, WH (2) = 10 mm, and WH (3) = 20 mm, from the calibration data, from the coil 110 (for example, the position Ph above the node 213). Inductance history data Lk (j) (k = 1, 2, ..., Nc) at a distance h (j) (j = 1, 2, ..., M2) in the Z direction (vertical direction) up to the node 213. Obtained, the slope aL (i) of the inductance history was calculated, and the wave height WH (i) and the slope aL (i) of the inductance history were plotted.

図13は、本発明の実施例を示し、図1に示すコイル110(例えば節部213の上方の位置Ph)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離hをh=35mm、h=40mm、h=45mmとした場合における波高さWH(i)とインダクタンス履歴の傾きaL(i)との関係をプロットした図である。 FIG. 13 shows an embodiment of the present invention, in which the distance h in the Z direction (vertical direction) from the coil 110 (for example, the position Ph above the node 213) to the node 213 shown in FIG. 1 is h = 35 mm, h. It is a figure which plotted the relationship between the wave height WH (i) and the slope aL (i) of the inductance history when = 40 mm and h = 45 mm.

この図13に示された結果から、波高さWH(i)とインダクタンス履歴の傾きaL(i)との間には、高い相関があることがわかる。ただし、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. 13, it can be seen that there is a high correlation between the wave height WH (i) and the slope aL (i) of the inductance history. However, when the distance h changes, the relationship between the two changes significantly, so it is necessary to change the wave height calibration curve according to the distance h.

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13に示す波高さWHとインダクタンス履歴の傾きaLとの関係を表すaL=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 for creating the wave height calibration curve group, the function Gj (WH) such that aL = Gj (WH) representing the relationship between the wave height WH and the slope aL of the inductance history shown in FIG. As shown in the following equation (3), a quadratic equation (ns = 2) of the maximum degree was adopted as the polynomial for approximating the three data, and the approximation was performed.
Gj (WH) = b2 (h (j)) · WH 2
+ B1 (h (j)), WH + b0 (h (j)) ... (3)

図14は、本発明の実施例を示し、図1に示すコイル110(例えば節部213の上方の位置Ph)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離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. 14 shows an embodiment of the present invention, and the distance h from the coil 110 (for example, the position Ph above the node 213) to the node 213 in the Z direction (vertical direction) shown in FIG. 1 is h = 35 mm to A plot showing the relationship between h and the coefficients b2 (h (j)), b1 (h (j)), b0 (h (j)) in Eq. (3) in the range of 45 mm, and these plots are the least squares method. It is a figure which shows the result approximated by the polynomial by.

(3)式の係数b2(h)、b1(h)、b0(h)については、図14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2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)=b22・h2+b21・h+b20 ・・・(4)
b1(h)=b12・h2+b11・h+b10 ・・・(5)
b0(h)=b02・h2+b01・h+b00 ・・・(6)
Regarding the coefficients b2 (h), b1 (h), and b0 (h) in the equation (3), the following equation (4) and the following (5) are taken into consideration in consideration of the behavior and the degree of approximation of the data in FIG. 14, respectively. The equation was approximated by the quadratic equation with respect to the distance h in the following equation (6). In addition, each coefficient is shown in Table 2 below.
b2 (h) = b22 ・ h 2 + b21 ・ h + b20 ・ ・ ・ (4)
b1 (h) = b12 · h 2 + b11 · h + b10 ... (5)
b0 (h) = b02 ・ h 2 + b01 ・ h + b00 ・ ・ ・ (6)

以上のように、コイル110(例えば節部213の上方の位置Ph)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離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) obtained discretely with respect to the distance h in the Z direction (vertical direction) from the coil 110 (for example, the position Ph above the node 213) to the node 213. By performing function approximation from (h (j))), even when a continuous value h is given, the corresponding coefficient bs (h) can be uniquely obtained.

さらに、(3)式を発展させ、離散値をとる、aL=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aL=G(h,WH)を得ることができる。
G(h,WH)=b2(h)・WH2+b1(h)・WH+b0(h) ・・・(7)
Furthermore, bs (h) (s = 0) corresponds to the function Gj (WH) such that aL = Gj (WH), which is obtained by developing the equation (3) and taking a discrete value, as in the following equation (7). By defining the function G (h, WH) of the distance h and the wave height WH using, 1 and 2), the wave height calibration curve group aL = 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。
<Measurement example of wave height>
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 above-mentioned calibration procedure 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(b22,b21,b20)、(b12,b11,b10)、(b02,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 in Table 1 for the coefficients a3, a2, a1 and a0 in Eq. (2). The wave height calibration curve group G (h, WH) represents the coefficients b2 (h), b1 (h), and b0 (h) of the equation (7), and the coefficients (b22) of the equations (4) to (6). , B21, b20), (b12, b11, b10), (b02, b01, b00) with the values in Table 2 substituted.

測定用の新たな試験片の用意がないため、校正の際に、距離h=30mm〜50mmの範囲においてΔh=0.1mm間隔で得た校正データを、測定で得られた測定データとみなし、コイル110(例えば節部213の上方の位置Ph)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離h、及び、波高さWHを未知数として算出してみた。 Since there is no new test piece available for measurement, the calibration data obtained at intervals of Δh = 0.1 mm in the range of distance h = 30 mm to 50 mm at the time of calibration is regarded as the measurement data obtained in the measurement. The distance h and the wave height WH in the Z direction (vertical direction) from the coil 110 (for example, the position Ph above the node 213) to the node 213 were calculated as unknowns.

まず、インダクタンス履歴の平均値Lmを距離検量線に代入して得られるLm=F(h)を、未知数hに関する方程式とみなして解き、コイル110(例えば節部213の上方の位置Ph)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離hを算出した。 First, Lm = F (h) obtained by substituting the average value Lm of the inductance history into the distance calibration line is solved by regarding it as an equation related to the unknown number h, and the section is started from the coil 110 (for example, the position Ph above the node 213). The distance h in the Z direction (vertical direction) to the part 213 was calculated.

本実施例においては、Lm=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Lm=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 this example, Lm = F (h) is a cubic equation, so a real number solution in the range of h = 30 mm to 50 mm was obtained using Cardano's solution formula. When F (h) is a quartic equation Lm = F (h), an algebraic solution formula can be used, but in the case of a higher-order or complicated non-linear equation that cannot be solved algebraically, Alternatively, even in the case of a cubic equation or a quartic equation in which a solution formula exists, if the determination of the real number solution is complicated, the unknown number h is calculated by using a numerical solution method such as the Newton method.

図15は、図10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1に示すコイル110(例えば節部213の上方の位置Ph)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離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. 15 shows a test piece having a wave height of WH (1) = 0 mm, WH (2) = 10 mm, WH (3) = 20 mm shown in FIG. 10 above the coil 110 (for example, node 213) shown in FIG. It is a figure which shows the collation result of the set value about the distance h in the Z direction (vertical direction) from a position Ph) to a node 213, and the calculated measured value.

図15(c)に示す波高さがWH(3)=20mmの試験片については、図15(a)及び図15(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12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。 For the test piece having a wave height of WH (3) = 20 mm shown in FIG. 15 (c), the wave heights shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b) are WH (1) = 0 mm and WH (2) =. Compared to the 10 mm test piece, the measured value is slightly lower than the set value due to the deviation of the data from the distance calibration curve shown in FIG. 12, but there is no problem in 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aL=G(h,WH)に代入して、波高さ検量線aL=G(h,WH)を得た。 Then, the calculated distance h was substituted into the wave height calibration curve group aL = G (h, WH) to obtain the wave height calibration curve aL = G (h, WH).

その後、算出したインダクタンス履歴の傾きaLを、波高さ検量線aL=G(h,WH)に代入し、aL=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。 After that, the calculated slope aL of the inductance history is substituted into the wave height calibration curve aL = G (h, WH), and aL = G (h, WH) is solved by regarding it as an equation with the wave height WH as an unknown number. The wave height WH was calculated.

本実施例においては、aL=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、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 example, aL = G (h, WH) is a quadratic equation for WH, so a real number solution was obtained using the solution formula. In the case of a higher order that cannot be solved algebraically, or in the case of a complicated nonlinear equation, the unknown WH is calculated by using a numerical solution method such as Newton's method.

図16は、本発明の実施例を示し、図1に示すコイル110(例えば節部213の上方の位置Ph)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離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. 16 shows an embodiment of the present invention, in which the distances h from the coil 110 (for example, the position Ph above the node 213) to the node 213 in the Z direction (vertical direction) shown in FIG. 1 are 35 mm, 40 mm, and 45 mm. It is a figure which shows the collation result of the set value about the wave height at the time of, and the calculated measured value.

距離hが変わると、図13に示すようにインダクタンス履歴の傾きaL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16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 changes, the slope aL of the inductance history changes significantly as shown in FIG. 13, but by using the wave height calibration curve corresponding to the distance h, the wave height does not depend on the distance h as shown in FIG. WH can be quantified.

<距離検量線の算出方法についての補足>
本実施例では、それぞれの試験片において、コイル110(例えば節部213の上方の位置Ph)から節部213までのZ方向(垂直方向)における距離h(j)とインダクタンス履歴の平均値Lm(j)の離散データを基にして、距離hとインダクタンス履歴の平均値Lmとの関係を表すLm=Fi(h)なる関数を求めた後、これらを平均化してLm=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 this embodiment, in each test piece, the distance h (j) from the coil 110 (for example, the position Ph above the node 213) to the node 213 in the Z direction (vertical direction) and the average value Lm of the inductance history (Lm). Based on the discrete data of j), a function of Lm = Fi (h) representing the relationship between the distance h and the average value Lm of the inductance history is obtained, and then these are averaged to obtain the distance Lm = F (h). The function F (h) of the calibration line was obtained, but it is not always necessary to average the functions Fi (h) obtained in all the test pieces, and any number (for example, one) of test pieces can be used. It may be extracted and the distance calibration line may be calculated.

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 an example of these, F1 (h) obtained for a test piece having a wave height WH (1) = 0 mm may be referred to as 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 a function F (h).

(その他の実施形態)
なお、上述した本発明の第1及び第2の実施形態では、インダクタンス履歴の平均値を用いる形態について説明を行ったが、本発明においてはこの形態に限定されるものではなく、例えば、インダクタンス履歴の平均値に換えて「インダクタンス履歴の中央値」を用いる形態も、本発明に適用可能である。
(Other embodiments)
In the first and second embodiments of the present invention described above, the embodiment using the average value of the inductance history has been described, but the present invention is not limited to this embodiment, for example, the inductance history. A form in which the “median value of the inductance history” is used instead of the average value of is also applicable to the present invention.

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。
The present invention is also realized by executing the following processing.
That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiment is supplied to the system or device via a network or various storage media, and the computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or device reads the program. This is the process to be executed.
This program and a computer-readable recording medium that stores 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、または、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。 It should be noted that the above-described embodiments of the present invention merely show examples of embodiment in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner by these. Is. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or its main features.

100−1 形状測定装置、110 コイル、120 LCR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 インダクタンス履歴取得部、144 平均値算出部、145 距離算出部、146 波高さ検量線取得部、147 傾き算出部、148 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 Shape measuring device, 110 coil, 120 LCR meter, 131 scanning control device, 132 scanning mechanism, 140 processing / control device, 141 distance calibration curve storage unit, 142 wave height calibration curve storage unit, 143 inductance history acquisition unit 144 Average value calculation unit, 145 Distance calculation unit, 146 Wave height calibration curve acquisition unit, 147 Tilt calculation unit, 148 Wave height calculation unit, 150 Input device, 160 Output device, 200 Conductor (measured object), 210 Conductivity Body surface, 211 peaks, 212 valleys, 213 nodes, WH wave height

Claims (4)

インダクタンスを測定することで、導電体の形状を測定する形状測定装置であって、
前記導電体の波形状の表面に対向する位置に配置されたコイルと、
前記コイルを、前記波形状の山部から谷部まで走査する走査手段と、
前記コイルを前記走査手段で走査させることで、前記走査手段の走査方向における前記山部から前記谷部までのインダクタンスの値の集合であるインダクタンス履歴を取得するインダクタンス履歴取得手段と、
前記インダクタンス履歴における前記インダクタンスの値の平均値であるインダクタンス履歴の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記インダクタンス履歴における前記インダクタンスの値の、前記走査方向に対する傾きであるインダクタンス履歴の傾きを算出する傾き算出手段と、
前記インダクタンス履歴の平均値と、前記山部と前記谷部との間に位置する前記波形状の節部から前記コイルまでの距離と、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、
前記インダクタンス履歴の傾きと、前記走査時の前記コイルからみた前記山部と前記谷部との距離差である波高さと、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、
を有し、
前記距離検量線を用いて、前記平均値算出手段で算出されたインダクタンス履歴の平均値から、前記コイルから前記節部までの距離を算出し、
前記波高さ検量線群の中から、前記算出された距離に対応する波高さ検量線を取得し、
前記波高さ検量線を用いて、前記傾き算出手段で算出されたインダクタンス履歴の傾きから、前記波高さを算出することを特徴とする形状測定装置。
A shape measuring device that measures the shape of a conductor by measuring the inductance.
A coil arranged at a position facing the corrugated surface of the conductor,
A scanning means for scanning the coil from the wave-shaped peak to the valley,
An inductance history acquisition means that acquires an inductance history, which is a set of inductance values from the peak portion to the valley portion in the scanning direction of the scanning means, by scanning the coil with the scanning means.
An average value calculating means for calculating the average value of the inductance history, which is the average value of the inductance values in the inductance history, and
A slope calculating means for calculating the slope of the inductance history, which is the slope of the value of the inductance in the inductance history with respect to the scanning direction.
A distance calibration curve storage means for storing a distance calibration curve indicating the relationship between the average value of the inductance history and the distance from the wave-shaped node located between the peak and the valley to the coil. When,
A wave height calibration curve showing the relationship between the slope of the inductance history and the wave height, which is the distance difference between the peak portion and the valley portion as seen from the coil during scanning, is defined for each of the plurality of distances. Wave height calibration curve group storage means for storing the calibration curve group,
Have,
Using the distance calibration curve, the distance from the coil to the node is calculated from the average value of the inductance history calculated by the mean value calculating means.
From the wave height calibration curve group, the wave height calibration curve corresponding to the calculated distance is acquired.
A shape measuring device characterized in that the wave height is calculated from the slope of the inductance history calculated by the slope calculating means using the wave height calibration curve.
インダクタンスを測定することで、導電体の形状を測定する形状測定装置であって、
前記導電体の波形状の表面に対向する位置に固定して配置され、前記波形状の山部から谷部までの間に設けられた複数のコイルと、
前記複数のコイルを切り替えることで、前記波形状の山部から谷部までのインダクタンスの値の集合であるインダクタンス履歴を取得するインダクタンス履歴取得手段と、
前記インダクタンス履歴における前記インダクタンスの値の平均値であるインダクタンス履歴の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記インダクタンス履歴における前記インダクタンスの値の、前記切り替え方向に対する傾きであるインダクタンス履歴の傾きを算出する傾き算出手段と、
前記インダクタンス履歴の平均値と、前記山部と前記谷部との間に位置する前記波形状の節部から前記コイルまでの距離と、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、
前記インダクタンス履歴の傾きと、前記切り替え時の前記コイルからみた前記山部と前記谷部との距離差である波高さと、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、
を有し、
前記距離検量線を用いて、前記平均値算出手段で算出されたインダクタンス履歴の平均値から、前記コイルから前記節部までの距離を算出し、
前記波高さ検量線群の中から、前記算出された距離に対応する波高さ検量線を取得し、
前記波高さ検量線を用いて、前記傾き算出手段で算出されたインダクタンス履歴の傾きから、前記波高さを算出することを特徴とする形状測定装置。
A shape measuring device that measures the shape of a conductor by measuring the inductance.
A plurality of coils fixedly arranged at positions facing the wave-shaped surface of the conductor and provided between the wave-shaped peaks and valleys, and
An inductance history acquisition means for acquiring an inductance history, which is a set of inductance values from the peak to the valley of the wave shape, by switching the plurality of coils.
An average value calculating means for calculating the average value of the inductance history, which is the average value of the inductance values in the inductance history, and
A slope calculating means for calculating the slope of the inductance history, which is the slope of the value of the inductance in the inductance history with respect to the switching direction.
A distance calibration curve storage means for storing a distance calibration curve indicating the relationship between the average value of the inductance history and the distance from the wave-shaped node located between the peak and the valley to the coil. When,
A wave height calibration curve showing the relationship between the inclination of the inductance history and the wave height which is the distance difference between the peak portion and the valley portion as seen from the coil at the time of switching is defined for each of the plurality of distances. Wave height calibration curve group storage means for storing the calibration curve group,
Have,
Using the distance calibration curve, the distance from the coil to the node is calculated from the average value of the inductance history calculated by the mean value calculating means.
From the wave height calibration curve group, the wave height calibration curve corresponding to the calculated distance is acquired.
A shape measuring device characterized in that the wave height is calculated from the slope of the inductance history calculated by the slope calculating means using the wave height calibration curve.
インダクタンスを測定することで、導電体の形状を測定する形状測定方法であって、
前記導電体の波形状の表面に対向する位置に配置されたコイルを用いて、前記波形状の山部から谷部まで走査する走査ステップと、
前記コイルを走査させることで、前記山部から前記谷部までのインダクタンスの値の集合であるインダクタンス履歴を取得するインダクタンス履歴取得ステップと、
前記インダクタンス履歴における前記インダクタンスの値の平均値であるインダクタンス履歴の平均値を算出する平均値算出ステップと、
前記インダクタンス履歴における前記インダクタンスの値の、前記走査方向に対する傾きであるインダクタンス履歴の傾きを算出する傾き算出ステップと、
前記インダクタンス履歴の平均値と、前記山部と前記谷部との間に位置する前記波形状の節部から前記コイルまでの距離と、の関係を示す距離検量線を記憶する距離検量線記憶ステップと、
前記インダクタンス履歴の傾きと、前記走査時の前記コイルからみた前記山部と前記谷部との距離差である波高さと、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ステップと、
を有し、
前記距離検量線を用いて、前記平均値算出ステップで算出されたインダクタンス履歴の平均値から、前記コイルから前記節部までの距離を算出し、
前記波高さ検量線群の中から、前記算出された距離に対応する波高さ検量線を取得し、
前記波高さ検量線を用いて、前記傾き算出ステップで算出されたインダクタンス履歴の傾きから、前記波高さを算出することを特徴とする形状測定方法。
It is a shape measurement method that measures the shape of a conductor by measuring the inductance.
A scanning step of scanning from the peak to the valley of the wave shape using a coil arranged at a position facing the wave shape surface of the conductor.
An inductance history acquisition step of acquiring an inductance history, which is a set of inductance values from the peak portion to the valley portion, by scanning the coil.
An average value calculation step for calculating the average value of the inductance history, which is the average value of the inductance values in the inductance history, and
A slope calculation step for calculating the slope of the inductance history, which is the slope of the value of the inductance in the inductance history with respect to the scanning direction.
A distance calibration curve storage step for storing a distance calibration curve indicating the relationship between the average value of the inductance history and the distance from the wave-shaped node located between the peak and the valley to the coil. When,
A wave height calibration curve showing the relationship between the slope of the inductance history and the wave height, which is the distance difference between the peak portion and the valley portion as seen from the coil during scanning, is defined for each of the plurality of distances. Wave height calibration curve group storage step to store the calibration curve group,
Have,
Using the distance calibration curve, the distance from the coil to the node is calculated from the average value of the inductance history calculated in the average value calculation step.
From the wave height calibration curve group, the wave height calibration curve corresponding to the calculated distance is acquired.
A shape measuring method characterized in that the wave height is calculated from the slope of the inductance history calculated in the slope calculation step using the wave height calibration curve.
インダクタンスを測定することで、導電体の形状を測定する形状測定方法であって、
前記導電体の波形状の表面に対向する位置に固定して配置され、前記波形状の山部から谷部までの間に設けられた複数のコイルを切り替えることで、前記波形状の山部から谷部までのインダクタンスの値の集合であるインダクタンス履歴を取得するインダクタンス履歴取得ステップと、
前記インダクタンス履歴における前記インダクタンスの値の平均値であるインダクタンス履歴の平均値を算出する平均値算出ステップと、
前記インダクタンス履歴における前記インダクタンスの値の、前記切り替え方向に対する傾きであるインダクタンス履歴の傾きを算出する傾き算出ステップと、
前記インダクタンス履歴の平均値と、前記山部と前記谷部との間に位置する前記波形状の節部から前記コイルまでの距離と、の関係を示す距離検量線を記憶する距離検量線記憶ステップと、
前記インダクタンス履歴の傾きと、前記切り替え時の前記コイルからみた前記山部と前記谷部との距離差である波高さと、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ステップと、
を有し、
前記距離検量線を用いて、前記平均値算出ステップで算出されたインダクタンス履歴の平均値から、前記コイルから前記節部までの距離を算出し、
前記波高さ検量線群の中から、前記算出された距離に対応する波高さ検量線を取得し、
前記波高さ検量線を用いて、前記傾き算出ステップで算出されたインダクタンス履歴の傾きから、前記波高さを算出することを特徴とする形状測定方法。
It is a shape measurement method that measures the shape of a conductor by measuring the inductance.
By switching a plurality of coils provided between the wave-shaped peaks and valleys, which are fixedly arranged at positions facing the wave-shaped surface of the conductor, from the wave-shaped peaks. Inductance history acquisition step to acquire inductance history, which is a set of inductance values up to the valley,
An average value calculation step for calculating the average value of the inductance history, which is the average value of the inductance values in the inductance history, and
A slope calculation step for calculating the slope of the inductance history, which is the slope of the value of the inductance in the inductance history with respect to the switching direction.
A distance calibration curve storage step for storing a distance calibration curve indicating the relationship between the average value of the inductance history and the distance from the wave-shaped node located between the peak and the valley to the coil. When,
A wave height calibration curve showing the relationship between the inclination of the inductance history and the wave height which is the distance difference between the peak portion and the valley portion as seen from the coil at the time of switching is defined for each of the plurality of distances. Wave height calibration curve group storage step to store the calibration curve group,
Have,
Using the distance calibration curve, the distance from the coil to the node is calculated from the average value of the inductance history calculated in the average value calculation step.
From the wave height calibration curve group, the wave height calibration curve corresponding to the calculated distance is acquired.
A shape measuring method characterized in that the wave height is calculated from the slope of the inductance history calculated in the slope calculation step using the wave height calibration curve.
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