[發明專利]用于對薄層的厚度進行無損測量的測量探頭

有效

• 申請號: 201110174344.0
• 申請日: 2011-04-22
• 公開（公告）號: CN102278938A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: H·菲舍爾
• 申請（專利權）人: 赫爾穆特費希爾有限責任公司電子及測量技術研究所
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 彭武;譚祐祥

技術領域

本發明涉及一種用于無損測量位于目標空腔中的薄層厚度的測量探頭，可通過一種開口而觸及/達到所述空腔。

背景技術

在DE102005054593A1中，已知一種對薄層厚度進行無損測量的測量探頭，其包括至少一個在外殼中的傳感器元件。一種接觸球冠(contant?spherical?cap)被分配給此傳感器元件，從而使得測量探頭可以通過此接觸球冠而置于待測的涂層的表面上。其次，可以用這種類型的測量探頭執行對薄層厚度的無損檢測。通常，這種類型的測量探頭是被手工地置于測量表面上來執行測量。也可以試圖使用測量支架。在此過程中，應當給出到測量表面足夠的可接近性，以便能夠放置這種類型的測量探頭。

一方面，由于不斷提高的品質要求，另一方面，由于不斷提高的成本壓力，有必要也檢查和監測例如空腔涂層。例如，在汽車工業中，在主體工件的梁(sill)區域中涂敷空腔。這可以通過陰極浸染涂覆或浸涂清漆涂覆做到。由于結構設計，這種類型的空腔只能通過小開口進入。

發明內容

本發明的目的是產生一種測量探頭，通過它可以檢查特別是空腔中的涂層，或者能夠以無損方式確定空腔涂層或難以進入區域的厚度。

根據本發明，通過一種根據權利要求1的特征的測量探頭實現該目標。在進一步的權利要求中給出其他優選實施例和進一步的開發。

借助于依據本發明的測量探頭，利用抓握元件，在所述抓握元件上設置一種延長的且彈性屈曲的導桿，其在它的自由端上容納著至少一個測量頭，所述測量頭相對于導桿以至少一個自由度可活動，此至少一個測量頭被插入空腔中的小開口、或者進入到從外部難以進入的區域內，且隨后經由通過導桿移向空腔中的或難以進入區域中的待測表面。在該至少一個測量頭被一次或多次地置于空腔中的涂層上、或被沿著空腔中的涂層而受導引的同時，可在一點處或在不同的點處測量出涂層的層厚度，從而可通過此類型的測量探頭來針對品質而具體檢查空腔涂層。通過延長和彈性屈曲的導桿，施加最小力到該至少一個測量頭，以便確保該至少一個測量頭可靠地接觸抵靠著待測表面。同時，也能以在不相對于測量表面對應地定向導桿的情況下以一種簡單方式來促成抵靠著彎曲的測量表面上的接觸。由于以相對于導桿的至少一個自由度而實現的至少一個測量頭的可鉸接式安裝，測量頭可自動在測量表面上直立、并位于受校正以用于實施對層厚度進行測量的位置中的測量表面上，與測量探頭的抓握元件的保持位置無關，由于固定的導桿的保持位置(并因此導桿的角度位置)相對于測量頭發生改變和調適，而同時測量頭接觸抵靠著測量表面、或沿著測量表面受導引。以這種方式，產生了一種測量探頭或內部探頭，其有助于對空腔中的涂層厚度進行的測量和檢查過程中的簡單處理。

測量探頭的優選的配置目的是至少一個測量頭優選可移動地被布置在外殼中，其被附連到導桿，以這種方式，其以至少一個自由度可移動。這樣的配置優點在于：測量頭在不同的應用中可移動，并在外殼中受保護。

在測量探頭的優選的實施例中，外殼和導桿通過至少一個鉸接軸線互連，特別是所提供的一種鉸接軸線，其被垂直于測量頭的縱向軸線而定向，測量頭的縱向軸線被基本上定向為垂直于待測表面。在測量頭接觸抵靠到測量表面的過程中，根據結構以簡單的方式形成該布置、并且使之可能，以在測量頭的導引的方向與測量表面的方向之間進行補償。

在測量探頭的另一可替代實施例中，接收著測量頭的外殼以及所述導桿通過一種球-支座關節而互連。這樣的球-支座關節使得能實現對測量頭的相對于導桿的位置進行的三維改變。至少一個測量頭的相對于測量表面的位置因此可被以一種非常通用的方式調適。

在本發明的又一可替代的實施例，至少一個測量頭被布置在載板上，通過多個條形的(特別是平面的條形的)彈簧元件而保持所述載板，并且所述至少一個測量頭經由連接元件而相對著地可連接至導桿。這種布置的優點在于，當測量探頭接觸抵靠著待檢查表面時，并排布置的條形彈簧元件使得能施加至少低水平的壓力到至少一個測量頭，因此它可以可靠地接觸所述測量表面。此外，通過并排布置的彈簧元件，可以同時獲得圍繞各個彈簧元件的共同縱向軸線的至少輕微轉動。這種布置因此具有的優點是：根據相對于導桿的偏斜和可樞轉性，以無摩擦方式安裝/裝配至少一個測量頭。優選地通過一種能夠以簡單方式連接至導桿上的連接元件來保持和連接條形彈簧元件。這導致簡單的裝配和拆卸。此外，沿著導桿/在導桿上受導向的信號線可通過簡單方式而與導桿上的信號線相連接，例如通過夾緊、經由螺釘、鎖定或夾緊連接。