JPH01282401A - 金属基体被覆材の厚さを測定する装置と方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明は一般に合金波型金属物品の分野に関し、特に、
この種の物品の被覆材の厚さの測定に関する。本発明は
例えば、ガスタービンの金属構成要素に対して一般に適
用される被覆材についてその存在及び厚さを検出して、
これらの構成要素が高動作温度に耐える性能を備えるよ
うにするのに特に有益である。

［従来の技術］ 数多くの応用において、合金材料から成る薄い被覆材は
金属構造物に使用されて、高温、腐食又は酸化性環境に
よる損傷作用からこれらの金属構造物を保護している。

例えば、ガスタービンエンジンでは、多くの構成部品が
高応力に対する耐性ををしなければならないと同時に、
２５００”Ｆもの高温に達し得る腐食性ガス流にも耐え
る必要がある。こういった環境下では、金属構成部品上
の保護被覆材はタービンの性能を満足なものにするのに
不可欠である。多くの通常のタービンにおいて、金属構
成要素は「超合金」として知られている種類の金属から
成っており、その保護被覆材は（ＭＣｒＡＩＹ）被覆材
として知られる種類の材料のうちの何れかから選択され
ている、ここで、Ｍは鉄、ニッケル、コバルト及びこれ
らの特定の混合物から成るグループの中から選択した金
属である。この種の基体及び被覆材の組成は当業者にと
って周知であり、例えば、米国特許第４，４１９．４１
６号に記載されている。

被覆材は基体の金属（を造物を保護するときにこういっ
た重要な役割を果すので、製造の際に金属基体に被覆材
番正しく形成することも重要となってくる。従って、こ
の種の部品の製造の際の品質管理プログラムで必要な項
目は完成品の保護被覆層の厚さの７ＩＩｌｊ定である。

更に、被覆材が欠陥を含んでいたり又は金属基体を何ら
かの理由で再加工しなければならないことが確定されれ
ば、被覆材を剥離して再加工部品に再形成しなければな
らない。このような保護被覆材は一般に、被覆材を選択
的に腐食する化学的エツチング工程によって除去される
。しかしながら、エツチング工程が余りにも長時間続け
られれば、通常使用される化学的エッチャントは基体の
露出表面をも腐食する。加熱処理を施して被覆材と基体
との間に拡散結合を形成するようにしだ被覆材について
は、エツチング工程を長時間続けると、エッチャントに
よって基体表面に粒界腐食が生じてしまう。この種の粒
界腐食によってｆｆｌ　（Ｍを受けた基体に被覆材を再
形成するとき、被覆材にはクラックが生じるようになる
。浴温度、エッチャントの濃度、部品上の被覆材の厚さ
の変動等の因子に関連してエッチング速度が変わるので
、エツチング工程を十分に制御して被覆材の除去を確実
にすると同時に基体の腐食を防止するようにすることは
極めて困難である場合が多い。

このように、保護被覆材を設けた金属構成部品を新たに
製造する場合及び既存の金属構成部品を再加工する場合
の双方において、被覆材の存在及び厚さを測定できるこ
とが必要である。品質管理のために、この測定を行なう
一方法は、単に完成物品のサンプルを切断して被覆材の
厚さを直接測定することである。勿論、このような測定
法は本質的に破壊式のものであることから、その利用が
被覆材の存在や厚さを局部的にチエツクすることで十分
である用途に制限される。生産中の部品の被覆材の厚さ
をチエツクするため、ならびに再加工中の部品から被覆
材が完全に除去されたか否かを検知するためには、非破
壊式の測定装置が必要である。使用する装置は、例えば
タービン動翼に通常利用されているもののように、複雑
な幾何学的形状を有する部品に対して用いることができ
なければならない。またＶｉ覆材の厚さは、部品上の位
置によっ゛Ｃ変化する場合でも測定可能であることが好
ましい。更に、測定装置は比較的薄い被覆材の厚さをＫ
ＰＩ定できると共に、下地の基体の組成と極めて類似し
た組成を有する被覆材の厚さも測定できるものでなけれ
ばならない。

２つの異種金属が相互に接合されている場合、金属接合
部の両側の間に熱起電力が生じることは周知である。こ
の接合部を加熱又は冷却すると、接合部の両側間には異
なる熱起電力が発生し、このような２つの熱起電力の差
は大気状態と加熱又は冷却状態との間の温度差に比例す
る。この原理は金属接合型の熱電対で温度測定を行なう
ために、これまで長年に亘って使用されてきた。更に、
所定ｌＲ度に対し、金属接合部の両側間に生じる熱起電
力の大きさは接合部を形成する金属双方の組成に依存す
る。こうして、既知の組成を有する金属及び分類すべき
被測定材料との間に形成される接合部の両側間の熱起電
力を測定し、次に所定温度において種々の組成の接合部
について得られている値と測定した熱起電力とを比較す
ることにより被７１１＋１定材料を分類するようにした
計測器が作られてきている。

１９５７年３月２６日付は出願のソヴイエト連邦国特許
第１１０，３５４号には、金属基体及びその被覆金属に
おける熱起電力を測定することによってメッキ被覆材の
厚さを決定できることが開示されている。測定された熱
起電力の大きさは関連した温度における種々の被覆材の
厚さに対応する値と比較される。この特許によれば、電
気的帰路を基体に接続し、被覆材に加熱式プローブを接
触させ、次にプローブと電気的帰路との間に検流計を接
続することにより、生じた熱起電力の大きさを測定して
いる。開示された別の方法では、電気的帰路が第２の加
熱式プローブによって置換されている。この特許は更に
、基体との接触が不可能な場合、異種金属から成る２つ
のプローブを使用し、これらを被覆材表面とそれぞれ接
触させることによって測定を行なうことができると指摘
している。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の技術及び手順は、ガスタービンエン
ジンの金属部品に応用した場合、満足した結果をもたら
すものではないということを本発明者は見い出した。こ
ういった用途では、被覆材及び基体の組成が類似してい
るので、被覆材と基体との界面に形成された金属接合部
から発生する熱起電力は極めて小さい。従って、熱起電
力の大きさを測定するために使用する装置は背景ノイズ
から電圧信号を識別できなければならない。得られる測
定値もまたｎｊ定四回路熱ドリフトの影響を比較的受け
ないようにしなければならない。被覆材の厚さが変化し
ている場合、「読み」の値を変えるようなパラメータの
数を最小にして、測定された熱起電力が被覆材の厚さの
変化に応じて変化する確率を増大させるためには、前記
ソヴイエト連邦国特許第１１０，３５４号に開示された
２つの加熱式プローブを用いるよりはむしろ１つの加熱
式プローブを使用することが好ましい。同様の筒中化の
ために、第２のプローブと基体との間の接触が行なえな
い物品の被覆材の厚さを測定する場合でも、使用する２
つのプローブは同一材料から構成することが好ましい。

更に、金属表面を加熱するのに通常使用されるこの種の
プローブでは、プローブを金属表面に繰り返し接触させ
ることにより生じるプローブを先端の機械的摩耗、なら
びにプローブ表面の酸化や腐食に起因して、プローブか
ら金属表面に伝達される熱量が変化し、これにより得ら
れる熱起電力の読みが影響されることがある。その上、
本発明者は、例えば銅のような普通のプローブ材料の場
合、プローブでＶｉ覆材をこすることによって被覆材表
面に被着した少量のプローブ材料が、ガスタービンの動
作中に生じる高温を受けたときに被覆材表面上に共晶を
形成することがわかった。こういった何らかの問題があ
るために、金属基体上の保護被覆材の存在及び厚さに関
して非破壊式測定を行なう装置に対する一般に認識され
た長年に亘る要求は、従来技術における如何なる既知の
概念によっても満たされることはなかった。

従って、本発明の目的は金属基体上に形成された被覆材
の厚さを非破壊式に測定する装置及び方法を提供するこ
とにある。

本発明の目的はまた被覆材が薄かったり基体の形状が複
雑であっても有効に働く被覆材ρ１定装置を提供するこ
とにある。

また、本発明の目的は得られた測定結果が経過時間に左
右されないような被覆材の厚さを測定する装置を提供す
ることにある。

本発明の目的はさらに通常のガスタービンに使用される
部品の保護被覆材の厚さを測定するのに特に役立つ装置
を提供することにある。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明の一面に
よれば、金属基体上の被覆材の厚さを７１！１定する装
置は、第１及び第２のプローブと、前記第１及び第２の
プローブ間の熱起電力をａｌｌ定する手段とを備えてい
る。前記第１のプローブでは被覆材中に温度勾配を設定
するように前記被覆材を局部的に加熱すると共に、前記
被覆材と電気的に接触する。前記第１のプローブでは高
熱伝導度を有する材料で作られ、少なくともその一部は
高耐酸化性を有する材料でメッキされている。

前記第２のプローブは熱起電力測定回路を完成するため
に電気的帰路の接触を行なう。本装置はまた前記第１の
プローブを加熱して前記第１のプローブの温度を所定値
に保持するように制御する手段を備えている。前記プロ
ーブのメッキ材料は機械的摩耗に対する抵抗が大きいよ
うに選択することが好ましい。また前記起電力Ａ９）定
手段は交流増幅回路を備えることが便利である。

「ゴー／ノーゴー（ｇｏ／ｎｏ−ｇｏ）　Ｊ型式の測定
装置を提供するために、本発明の装置には、測定した熱
起電力を、特定の厚さをａする被覆材の有無を表わす二
値論理信号に変換する手段を含めることもできる。その
上、被覆材の前記基体から剥離による被覆材の厚さの測
定の誤りを最小にするために、本発明装置は前記第１の
プローブから被覆材への熱流量を測定する手段を更に備
えることができる。この場合、前記熱流量は被覆材が剥
離している場合にはかなり小さくなる。本発明装置は前
記被覆された基体の位置に応じた被覆材厚さデータを提
供することもできる。この後者の態様では、前記第１の
プローブが前記被覆材の表面に沿って回転可能であるよ
うに構成され、さらに前記回転可能なプローブの回転速
度を決定する手段が設けられる。この装置ではまた前記
測定された熱起電力と前記プローブの回転速度とに基づ
いて真の被覆材厚さを決定する手段を備えている。

本発明の方法によれば、前記第１のプローブはこのプロ
ーブの温度を所定値に維持するように制御可能に加熱さ
れ、そして前記被覆材を加熱して前記被覆材に温度勾配
を設定するように配置される。前記第１のプローブはさ
らに前記被覆材と電気的接触するように配置される。前
記第２のプローブもまた電気的接触するように配置され
、前記第１のプローブが前記被覆材と電気的に接触して
配置されたとき、これらの２つのプローブ間の熱起電力
が測定される。一実施例において、前記第１のプローブ
は４５０℃の７Ｈ度に加熱される。

測定装置の動作特性のドリフトによる彼覆材厚さデータ
の誤りを最小にするために、両方のプローブが前記基体
と電気的に接触しているときの熱起電力を測定すること
によって、測定されるべき試料に対して基準電位を設定
するすることができる。この手法をとるために、前記加
熱された第１のプローブは前記基体と電気的に接触する
と共に、前記基体を局部的に加熱して前記基体に温度勾
配を設定するように配置される。次に、前記第１及び第
２のプローブ間の熱起電力をＡ１１ｌ定する。そして、
前記第１のプローブが前記彼匡祠と接触しているときに
得られた熱起電力を前記第１のプローブが前記基体と接
触しているときに得られた熱起電力と比較することによ
り、前記基体に形成された被覆材の存在及び厚さを決定
することができる。

この代わりに、前記第１のプローブを前記基体と接触さ
せて配置することができない場合、前記第１のプローブ
が前記被覆材と接触しているときに得られた熱起電力を
、測定される種類の試料についての既知の被覆材厚さを
表わす複数の値と比較することによって、前記被覆材の
厚さを決定することができる。

特に有益な一実施例においで、前記第１のプローブが基
体と接触しているときに得られた熱起電力は、本装置に
読みの零位を設定するために使用される。調節可能なし
きい値電圧レベルをこの零位の読みより高く設定して、
電圧信号に対するノイズ・レベルをわずかに超えるよう
にする。このとき、前記しきい値レベル以下の測定され
た熱起電力は論理０に設定され、また前記しきい値レベ
ルより大きい熱起電力は論理１に設定される。このよう
にして得られた二値出力信号は、特定の厚さを有する被
覆材の有無を表示するために使用することができる。

［実施例］ 第１図は本発明による被覆材の厚さ測定装置の一実施例
を概略的に示したものである。第１図に示すように、基
体１０上に設けられた被覆材１２の厚さΔｐ１定装置は
、被覆材１２と電気的接触するように配置された第１の
プローブ１４を備えている。第１のプローブ１４は被覆
材１２を局部的に加熱するように構成されているので、
被覆材１２には温度勾配が設定される。第２のプローブ
１６は電圧測定回路の電気的帰路のための接触を行なう
ように配置されている。以下においてさらに説明するよ
うに、この第２のプローブは第１図のプローブ１６とし
て示すように被覆材１２と電気的接触するように配置す
ることもできるし、或いは第１図にて二点鎖線でプロー
ブ１７として示すように基板１０と電気的接触するよう
に配置することもできる。プローブ１４及び１６間の熱
起電力を測定する電圧測定回路２２が、電気接続線１８
を介してプローブ１４に接続されると共に、接続線２０
を介してプローブ１６に接続されている（プローブ１６
の代わりにプローブ１７が使用される場合には、プロー
ブ１７は接続線２１を介して電圧測定回路２２に接続さ
れる）。本発明の装置はプローブ１４を制御可能に加熱
する加熱制御回路３２をさらに備えていて、この回路に
よりプローブ１４の温度が所定値に維持される。プロー
ブ１４の温度を測定する熱雷対３６で生じた熱起電力は
電気接続線３４を介して加熱制御回路３２に送られる。

加熱制御回路３２は接続線４０を介して電？Ｒ３８から
電力を受ける。熱雷対３６で検知された温度がプローブ
１４で必要とする所定の温度より低ければ、加熱制御回
路３２は受けた電力を電気接続線３０を介してプローブ
１４に送給する。加熱コイル２８が接続線３０の端部に
取付けられて、プローブ１４中に配置されているので、
加熱コイル３８を通って流れる電流を調整することによ
りプローブ１４の温度が所定値に維持される。

加熱制御回路３２に使用し得るフィードバック回路の一
実施例が第５図に示されている。図示の回路は熱雷対３
６からの直流熱起電力を交流信号に変換するマルチバイ
ブレータ・スイッチ５１を使用している。熱雷対３６か
ら引出された接続線３４の一方はマルチバイブレーク・
スイッチ５１内の変成２７Ｉ５０の中央タップ５２に接
続されている。残りの接続線３４は一対のスイッチ５８
及び６０を介して変成器−次巻線の端部５４及び５６に
接続されている。スイッチ５８及び６０はその一方のス
イッチが閉じているとき、他方が開くように動作する。

従って、変成器−次巻線を通る電流は一方の方向に流れ
、次に反対の方向へと交互に流れる。この結果、変成器
５０の二次側には交流信号が誘起される。この交流信号
は増幅器６４によって増幅され、ダイオード６６によっ
て整流される。このため、出力抵抗８４間に生じる出力
信号は、熱雷対３６によって検知された温度に比例した
大きさを有する直流信号である。この直流信号は入力抵
抗８８及び電力増幅器９０を通ってから加熱コイル２８
に印加される。増幅器９０の直流利得はフィードバック
抵抗９２を含むフィードバック・ループによって制御さ
れる。従って、第５図に示す回路は加熱コイル２８に加
えられる電流を熱電対３６によって検知された温度に応
じて調整するように動作する。

第１図では、本発明の加熱式プローブの構造を示すため
にプローブ１４を断面で示しである。図示のように、プ
ローブ１４のバルク（本体）を形成する部材２４は少な
くともその一部分がメッキ部材２６によって覆われてい
る。本発明の測定装置を最適に作動させるために、加熱
式プローブ１４は保温体として機能するように構成され
ている。

更に、被覆材１２を局部的に加熱して被覆材１２に温度
勾配を設定するために、プローブ１４が被覆材１２に接
触しているとき、プローブ１４から被覆材１２には高効
率で熱が伝達されることが望ましい。プローブ１４から
被覆材１２への熱伝達率が十分に高く、このため被覆材
１２を通してプローブ１４から基板１０に至る全熱伝達
率がプローブ１４からｍｓ材１２への熱流量によって制
限されるのではなく、むしろ被覆材１２から基板１０へ
の熱流量によって制限されるように、プローブ１４が構
成されていることが好ましい。

これらの特性をもたらすために、プローブ１４は高熱伝
導率を有する材料で作ることが望ましい。

このような場合、プローブ１４は加熱制御回路によって
温度を一定に維持することのできる保温体として機能す
る。また、高熱伝導率材料を用いることによってプロー
ブ自身内での熱勾配が最小となる。プローブ１４が被覆
材１２と接触して配置されているとき、プローブ１４の
冷却は主としてプローブ１４から被覆材１２への熱伝達
によって行われるので、高熱伝導率及び最小の内部熱勾
配ををするこの種のプローブは近似的に点熱源である。

（プローブ１４から周囲の大気中への熱伝達も生じるが
、この熱伝達はプローブ１４から被覆材１２への熱伝達
に比して極小である。）銅は非常に高い熱伝導率を有す
る材料であるので、本発明で必要とするこの種のプロー
ブを形成するのに最も頻繁に使用されてきた。しかしな
がら、銅は比較的低い温度で酸化する。本発明者は銅製
プローブを本発明にとって望ましいプローブ温度に保つ
と、プローブ表面に酸化物層が形成されるということを
見い出した。このようにプローブ表面上に酸化物が生成
されると、正確な被覆厚さの、９ｊ定を行うのに必要な
プローブから被覆材への熱伝達が不十分となる程度にま
でプローブから被覆材への熱流が低減する。このため、
本発明の加熱式プローブは少なくともプローブ１４と被
覆材１２との間の接触領域において高耐酸化性の材料で
メッキされている。

本発明者はまた、銅や金のような熱伝導性材料をプロー
ブに用いた場合、被覆材１２にプローブ１４を接触させ
るとき屡々プローブで被覆材をこすって、被覆材１２の
表面にプローブ材料がわずかに付着するということを見
い出した。そこで被覆部品をジェットエンジンのような
ガスタービンの動作環境で生じる温度にさらすと、上記
のように被覆材表面に付着した材料が被覆材と反応して
、高温で被覆構造を弱めるような共晶又は他の化合物を
形成する。この問題を回避するために、メッキ材料は白
金、ロジウム、イリジウム及びパラジウムから成るグル
ープの中から選択した材料とすることが好ましい。これ
らの材料に対して共晶を形成するのに必要な温度は、は
とんどのガスタービンの用途において認められる温度よ
りも高い。

通常の加熱式プローブの別の問題は、加熱しようとする
表面にプローブを接触させるように押し付けることによ
り、プローブ先端が摩耗して平たくなる傾向があること
である。この種の機械的摩耗によってプローブ先端の形
状が変えられると、プローブの熱伝達特性も変化して、
測定データに「ドリフト」が生じる。このように、共晶
の１１３成が関係しない用途であっても、測定装置を使
用することによってプローブ先端に摩耗が生じると、得
られる被覆材厚さデータには望ましくない変動が起こる
。従って、本発明のプローブでは、メッキ材料は高い耐
機械的摩耗性を何する材料であることが好ましい。こう
いった材料の１つにはロジウムがある。ロジウムの熱伝
導率は金や銅はど高くはないが、酸化及び機械的摩耗の
双方に対して高い抵抗を示す。本発明によれば、ロジウ
ム・メッキは非常に薄い層を構成するので、プローブか
ら基体被覆材への熱伝達の影響は極小である。一実施例
では、メッキ厚さは約５．０８ミクロン（０，０００２
インチ）である。高熱伝導率と耐酸化性と耐機械的摩耗
性とを組み合わせるために、本発明のプローブはロジウ
ムでメッキされた銅又はロジウムでメッキされた金で構
成することができる。

第２図は第１図に示した装置で発生される電位を概略的
に示している。電圧測定回路２２には抵抗電圧４２と熱
起電力４４．４６及び４８とが直列に印加される。電圧
４２は回路の実効インピーダンスを通って流れる電流に
よって発生されるものである。熱起電力４４はプローブ
１４と被覆材１２との間の界面によって形成されるバイ
メタル接合部で発生される電圧である。同様にして、起
電力４６及び４８は被覆材１２と基体１０との間の界面
並びにプローブ１６と被覆材１２との間（第２のプロー
ブが基体１０に直接接触していれば、プローブ１７と基
体１０との間）の界面でそれぞれ発生される電圧である
。電圧測定回路内にある２つの異種金属の接合部が形成
されている他のすべての箇所においても熱起電力がそれ
ぞれ発生される。しかしながら、これらの接合部に関連
した熱起電力は一般に熱起電力４４．４６及び４８に比
して小さいので、測定回路の全熱起電力に測定可能な影
響を及ぼすことはない。このため、こういった熱起電力
は第２図には示していない。

加熱式プローブ１４が被覆材１２と接触して配置されて
いるとき、プローブ１４から被覆材１２を通して基体１
０に熱が流れることによって、被覆材１２の温度が上昇
し、また程度は小さいが基体１０の温度も上昇する。被
覆材１２に局部的な温度勾配を設定するほどの長さの時
間にわたってプローブ１４が被覆材１２と接触されてい
ると、プローブと被覆材との界面の温度は被覆材と基体
との界面の温度よりも幾分高くなり、しかもこれらの温
度は両方とも第２のプローブ１６と被覆材１２との界面
の温度より十分に高くなる。プローブ１４の熱発生容量
及び熱伝導率が十分に高くて、プローブ１４が保温体と
して機能すると仮定すれば、プローブ１４と被覆材１２
との間の界面の温度は被覆材の厚さ測定の全てを通して
大体一定に維持される。また、プローブ１６がプローブ
１４による被覆材１２の局部的な加熱領域の外側に配置
されていれば、プローブ１６と被覆材１２との間の界面
は被覆材の厚さ測定の全てを通して周囲の大気温度に保
たれる。これらの２つの界面の温度が全ての被覆材の厚
さに対して一定に留まると、熱起電力４４および４８も
また一定に留まる。更に、被覆材１２を加熱することに
よってその電気抵抗が幾分低下し得るが、第２図に示し
た回路の全電流及び実効インピーダンスは全ての被覆材
厚さ測定を通して大体一定に留まる。このため、被覆材
１２の厚さが変化するにつれて相当量変動する唯一の電
圧は、被覆材１２と基体１ｏとの間の界面に関連した熱
起電力４６である。プローブ１４から伝達された熱によ
って被覆材１２に温度勾配が設定されるので、被覆材１
２と基板１ｏとの間の界面の温度の変化は被覆材１２の
厚さに直接関係する。・被覆材１２の熱伝導率がその厚
さ全体にわたって一定であれば、温度勾配は実質的に一
定であり、被覆材と基体との界面の温度は被覆材の厚さ
が増加するのに比例して低下する。従って、被覆材の異
なった厚さに応じて熱起電力４６は異なる値を示し、種
々の被覆材厚さに対して得られた電圧の相互間の差を用
いて特定の電圧レベルに関連した被覆材の厚さを決定す
ることができる。

勿論、被覆材１２の厚さが非常に厚くなるにつれて、被
覆材１２と基体１０との間の界面に達する熱量は最終的
にゼロになる。従って、被覆材の厚さをそれ以上増加し
ても電圧４６のレベルに測定可能な変化は生ぜずこの結
果、被覆材の厚さを更に増加させてもそれを検知するこ
とはできない。

このため、本発明の装置によって測定し得る被覆材の厚
さの範囲は、プローブ１４によって被覆材１２に設定で
きる熱勾配に依存する。熱勾配はまたプローブ１４から
被覆材１２に伝達される熱量に依存している。この熱量
は主としてプローブの温度と、熱が通過する材料の熱伝
導率と、被覆材表面とプローブ表面との間の接触面積と
に依存する。２つの表面が接触して配置されて適度の力
で相互に保持されるとき、接触変形領域が生成される。

この結果前られる接触領域は一般に楕円形の形状であり
、半短軸及び半長軸で表わすことができる。これらの軸
は一方の表面から他方の表面への熱の浸透の実効半径に
関係付けることができる。

この実効半径の大きさが小さくなればなるほど、表面に
対して垂直な方向よりもむしろ表面に沿った横方向に熱
が拡がる傾向が強まる。本発明の目的のために、プロー
ブ１４の表面から被覆材１２への熱伝達を良くするため
、本発明者はプローブ１４の表面と被覆材１２との間の
接触領域の実効半径が被覆材１２の厚さと略等しくなる
ようにプローブ１４を設計しなければならないというこ
とを見い出した。適切な接触領域はプローブ先端の直径
及び半径を特定の用途における要求に合うように選択し
ながら、第１図に示した楕円形断面を有するプローブを
設けることによって便宜よく得ることができる。

いろいろの通常の利用可能な回路を電圧ｆｕｌｌ定回路
２２に使用することができる。一実施例において、電圧
測定回路はプローブ１４及び１６間の熱起電力を交流信
号に変換する手段を備えている。

この場合、交流信号は増幅して整流することにより出力
信号を形成する。回路で測定する熱起電力の大きさは非
常に小さいので、電圧測定回路では一般に直流増幅より
も交流増幅の方が好ましい。

少なくともガスタービンの用途においては、被覆材１２
の組成が基体１０の組成と極めて類似し、このためプロ
ーブ１４で被覆材１２を加熱して界面の温度を高めても
、被覆材１２と基体１０との間の界面に発生する熱起電
力は比較的小さい。得られる熱起電力が小さいので、直
流増幅回路で測定した場合、回路出力は増幅回路内の熱
ドリフトに大きく影響されてしまう。これに対して、典
型的な交流増幅回路は人力信号を増幅器の熱ドソフトの
影響から隔離する。

第３図は電圧測定回路２２として用いることのできる一
実施例を示している。マルチバイブレーク・スイッチ５
１は加熱式プローブ１４と電気的帰路用のプローブ１６
との間に発生される直流電圧をチョッピングして交流信
号に変換する。この交流信号はスイッチ５１の出力端子
間に現われる。

プローブ１６は接続線２０によって変成器５０の中央タ
ップ５２に接続され、またプローブ１４は接続線１８に
よって変成器５０の一次巻線の対向する端部５４及び５
６に接続される。スイッチ５８及び６０は一方が閉ビる
と同時に他方が開くように交互に動作し、この結果、第
５図に関して前述したのと同様に、変成器５０の一次巻
線を通る電流の流れにより変成器５０の二次巻線に交流
信号が誘導される。この交流信号は接続線６２を通して
増幅器６４に送られる。こうして増幅された交流信号は
ダイオード６６によって整流される。

出力端子７０の信号により出力抵抗６８間に電圧が生じ
、この電圧は回路の利得が与えられているとプローブ１
４及び１６間の電位と相関させることができる。第３図
に示す回路に代わる実施例では、マルチバイブレーク・
スイッチ５１が半導体スイッチ装置に置換される。用途
によっては、このような実施例の回路は速度、価格など
において望ましい利益をもたらし得る。しがしながら、
半導体スイッチの「オン」抵抗は一般にマルチバイブレ
ータ・スイッチの「オン」抵抗よりも相当大きいので、
後者の方が接続線１８及び２０間に配置された測定回路
の部分と一層良好にインピーダンス整合する。更に、第
３図及び第５図には示していないが、マルチバイブレー
ク５１のスイッチ５８及び６０を開閉する速度と同じ周
波数で増幅器６４をオン・オフにゲート制御する装置を
付加することができる。マルチバイブレーク・スイッチ
５１と増幅器６４との間の位相差を適切に調節すること
により、スイッチ５１の動作と増幅器６４との間の整合
をとって、接続線１８及び２０間に現われる人力信号が
スイッチ５１によって増幅器６４から電気的に切り離さ
れたときに増幅器６４で拾うおそれのある如何なるスプ
リアス信号及び過渡信号も除去する。このようなスイッ
チ５１と増幅器６４との間の同期動作は、増幅された信
号のノイズ・レベルを抑制するように作用する。

この種の同期検出方式は公知であり、例えばｒ　ｆｌｌ
定におけるノイズ（Ｎｏｉｓｅ　ｉｎ　Ｍｅａｓｕｒｅ
ｆｆｌｅｎｔ）Ｊと題するアルデルトーファン・デル−
ツイール（Ａｌｄｅｒｔ　Ｖａｎ　ｄｅｒ　Ｚｌｃｌ）
による教科書（ジョン・ワイリー・アンド・サン社発行
、１９７６年）の第９０頁乃至第９４頁に記載されてい
る。

被覆材の厚さを表示するために、出力端子７０に現われ
る電圧をいろいろな方法で使用することができる。一実
施例において、本発明の装置は測定した熱起電力を既知
の厚さを表わす複数の値と比較する手段を更に備えてい
る。この実施例では、出力端子７０の電圧を既知の被覆
材の厚さに対応する一連の基準電圧と逐次的に比較する
ことができる。別の実施例では、出力端子７０の電圧が
二値論理信号に変換される。第４図はこのような作用を
なす回路の例を示している。比較器７６は出力端子７０
での電圧が比較器７６の入力端子７２に入力される基準
電圧よりも大きいか又は小さいかを決定する。比較器７
６の出力は導線７８を介してダーリントン回路８０の入
力端子に送られる。

ダーリントン回路８０の出力端子８２に出力される信号
は、ダーリントン回路８０への人力信号のレベルに応じ
て、論理的低レベルまたは論理的高レベルの何れかをと
る。しきい値レベル調節器７４によって比較器７６に対
する基準電圧を調節して、特定の被覆材の厚さに対応す
る電圧に合わせることができる。このとき、出力端子８
２における二値論理信号は特定の厚さを有する被覆材の
有無を表わす。

第１図に示した実施例に代わる別の実施例においては、
本発明の装置は第１のプローブが被覆材１２の表面に沿
って回転可能であるように構成される。この実施例では
特定部品の表面に沿って被覆材の厚さを連続的に測定す
ることができ、これは部品上の位置の関数として被工材
の厚さが変化する用途に特にａ益である。適切な位置符
号化方式を使用することによって、特定部品の被覆材の
厚さを部分表面の任意の望ましい部分について「マッピ
ングコすることができる。第１のプローブが回転可能に
構成されているとき、被覆材厚さ測定装置は回転可能な
プローブでの回転速度を決定する手段と、回転可能なプ
ローブでの回転速度を考慮することによって真の被工材
の厚さを決定する手段とを更に備えている。

第６図はこの種の回転可能なプローブを使用した測定装
置の一実施例を概略的に示したものである。第１図の装
置と同様に、第６図に示す測定装置は電源３８と、加熱
コイル２８に電流を通すことによりプローブ・ボール１
０６を制御可能に加熱する加熱制御回路３２とを備えて
いる。熱電対３６はプローブ・ボール１０６の温度を監
視する。

またプローブ・ボール１０６は、プローブ・ハウジング
１０２に対して水平方向に延在する軸の回りに回転可能
となるようにプローブ争ハウジング１０２中に配置され
ている。第１図に示したプローブ１４と同様に、プロー
ブ・ボール１０６は高熱伝導率を有する材料で作られ、
高耐酸化性のメッキ材料でメッキされている。摺動ベア
リング１０４はプローブ・ハウジング１０２の隣接部分
に対してプローブ・ボール１０６を自由に回転させる。

移動可能なプローブの組立てを容易にするためにプロー
ブ・ハウジング１０２は２つの部分から構成されており
、この２つの部分は組立てられたとき少なくとも１個の
ボルト１０８と対応するナツト１１０とによって一体に
保持されている。

導電性ブラシ９４及びシャフト９８の関連する導電性部
分９６を介して、接続線３０は加熱コイル２８に接続さ
れ、また接続線３４は熱電対３６に接続されている。ブ
ラシ９４はスプリング１００によって導電性部分９６と
接触した状態に保持されている。ブラシ９４とシャフト
の導電性部分９６との代わりに、加熱制御回路３２とプ
ローブ・ボール１０６との間の必要な接触を行うために
他の通常のスリップ・リング接触構造を利用することも
できる。選択された接触構造はいずれにしろ、加熱式プ
ローブと電気的帰路用のプローブとの間の熱起電力をｉ
９１定するために使用される接続線１８及び２０間の回
路の一部を成すノ１ウジング１０２の部分から、加熱コ
イル２８及び熱電対３６用の接続線を電気的に絶縁する
必要もある。第６図の実施例では、絶縁ブラケット１３
２とシャフト９８の絶縁部分１３４とがこの種の絶縁を
もたらしている。

第６図の装置はまたプローブ・ボール１０６の回転速度
を測定する回転検出装置１１２を備えている。第７図に
更によく示すように、この一実施例では、車輪１１４は
その中に「スポーク状」の態様で設けられたスロット１
１６を有し、プローブ・シャフト９８に取り付けられて
いる。光電変換器１１８は、出口開口部が車輪１１４の
スロット付部分に隣接して位置するように配置された光
学繊維の光導管１２０に光線を送出する。他の光学繊維
の光導管１２２は、光導管１２０の位置する側とは反対
の車輪１１４の側において、その開口部が車輪１１４の
スロット付部分に隣接して位置するように配置されてい
る。スロット１１６の何れか１つが対の光導管１２０及
び１２２の開口部と整列するように車輪１１４が位置す
るとき、光電変換器１１８から光導管１２０に送出され
た光線はスロット１１６を通過し、光導管１２２を通っ
て光電変換器１１８に戻る。光導管１２２を通って変換
器１１８で受信された光線は電気信号に変換され、この
電気信号は増幅器１２４で増幅される。増幅された信号
が積分器１２６で積分され、この結果プローブ・ボール
１０６の回転速度に比例したレベルを有する電圧が出力
端子１２８に出力される。

第１図に示した実施例と同様に、電気的帰路用のプロー
ブ１６は接続線２０によって電圧測定回路２２に接続さ
れている。プローブ・ボール１０６は接続線１８と回転
式プローブ組立体の種々の導電性部分との組合せによっ
て電圧測定回路に接続されている。接続線１８は導電性
材料で作られているプローブ・ハウジング１０２に電気
的に接続されている。ハウジング１０２はベアリング１
０４と接触し、ベアリング１０４はまたプローブ・ボー
ルのメッキ部材２７と接触している。ベアリング１０４
及びメッキ部材２７はそれぞれ導電性材料から成ってい
るので、接続線１８及び２０間には閉回路が形成される
。この閉回路における種々の金属構成要素間の界面で発
生される如何なる付加的な熱起電力も全ての被覆材の厚
さ測定を通して実質的に一定であり、このため被覆材の
厚さ測定を妨げることはない。

マイクロプロセッサ１３０は得られたデータから真の被
覆材の厚さを決定するという機能を果たす。マイクロプ
ロセッサ１３０は電圧測定回路２２からの出力と回転検
出装置１１２からの出力とを受信し、熱起電力測定値を
適切に修正してプローブ・ボール１０６の回転速度を考
慮するようにしている。

以上の説明から明らかなように、基体上の被覆材の厚さ
を測定するための本発明の方法はプローブ温度を所定値
に維持するように第１のプローブを制御可能に加熱する
ことを含む。第１図においてプローブ１４で示したよう
にして、加熱式プローブは高熱伝導率を有する材料で作
られ、高耐酸化性の材料でメッキされている。また加熱
式プローブは被覆材を局部的に加熱して被覆材中に温度
勾配を設定するように配置されると同時に、被覆材に対
して電気的接触をする。第２のプローブは被覆された基
体に電気的帰路用の接触を行なうように配置され、第１
のプローブが被覆材と電気的に接触しているときに第１
及び第２のプローブ間の熱起電力が測定される。第１図
に示したように、第２のプローブは被覆材１２又は基体
１０の何れかと電気的に接触するように配置される。更
に、得られる熱起電力測定値は、電気的帰路用の接触を
基体１０又は被覆材１２のどれに対して行っても、これ
に実質的に左右されることはない。理論上、被覆材１２
の化学組成は基体１０と多少相異するため、プローブ１
６と被覆材１２との間の界面で発生される熱起電力はプ
ローブ１６と基体１０との間の界面で発生される熱起電
力と同じではない。しかしながら、これら２つの接合部
の何れについても、周囲の大気温度において発生される
熱起電力は、被覆材１２と基体１０との間の界面がプロ
ーブ１４で加熱されたときに、この界面で発生される熱
起電力に比して極めて小さい。このため、プローブ１６
が被覆材１２と接触している場合に電圧測定回路２２に
よって測定される余熱起電力は、プローブ１６が基板１
０と接触している場合に測定される余熱起電力と識別で
きるほど相違するものではない。この事実から、本発明
の測定装置は、一連の部品に対して測定を行なう際、電
気的帰路用のプローブの位置を被覆材１２から基体１０
に変えなければならない場合、又はその逆の場合でも、
被覆材の厚さを正確に測定することができる。勿論、プ
ローブ１４の温度が下がり、これに関連して被覆材１２
と基体１０との間の界面の加熱が低減されるにつれて、
余熱起電力に対してプローブ１６と被覆基体との間の界
面による熱起電力部分の割合が一層増大する。本発明者
はプローブ１４を約４５０℃の温度に加熱すれば前述の
結果を達成するのに十分であることを確かめた。

第３図及び第４図に関して前述したように、第１及び第
２のプローブ間の熱起電力を測定する段階は、この熱起
電力を交流信号に変換し、次にこの交流信号を増幅する
ことから成ることが好ましい。次いで増幅した交流信号
は整流することができ、その結果の出力電圧は処理して
被覆材の存在人 および被覆材の厚さの一方は両方を表わす適切な表示を
行うようにすることができる。測定している部品が加熱
式プローブを接触できる被覆されてない部分を有してい
る場合、加熱式プローブを基体と電気的に接触した状態
に配置して、第１及び第２のプローブ間の熱起電力を測
定することができる。こうして得られた熱起電力は加熱
式プローブを種々の厚さの被覆材と接触して配置したと
きに得られる電圧と比較するための基準電圧として利用
することができる。一実施例において、加熱プローブが
特定の試料の被覆材と接触して配置されたときに得られ
た電圧レベルと、プローブが基体と接触して配置された
ときに得られた電圧レベルとの差が、複数の子め定めら
れた値と比較される。これらの予め定められた値は既知
の被覆材の厚さを表わすために選択されているものであ
る。

この代わりに、測定しようとする部品の基体部分が接触
のために利用できない場合、測定しようとする部品につ
いての熱起電力の読みと該部品の被覆材の厚さとを相関
させるために、加熱式プローブを測定しようとする部品
と同一種類の部品の基体部分と接触させることにより求
めた熱起電力を基準電圧とすることができる。

別の実施例では、測定された熱起電力は特定の厚さを有
する被覆材の有無を表わす二値論理信号に変換される。

この実施例は「ゴー・ノーゴー」型式の測定に対して特
に有益である。特定の厚さの被覆材について得られた熱
起電力をしきい値レベルの設定のために使用することが
できる。このとき測定している部品の被覆材について得
られた熱起電力をしきい値レベルと比較して、熱起電力
がしきい値レベルを超えたとき論理１に設定することが
できる。しきい値レベルより低い電圧のときは論理０に
設定される。得られたこ値出力は特定の厚さを超える被
覆材が部品上に存在するか否かを示すゴー・ノーゴー表
示を行う。

本発明を用いて得られる被覆材厚さの読みの信頼性を改
善するために、加熱式プローブによって局部的に加熱さ
れる領域において、測定している被覆材が基体から剥離
を起こしているか否かを決定することができる。局部的
加熱領域において被覆材と基体との間に空隙が存在して
いると被覆材と基体との界面に形成されるべきバイメタ
ル接合部が悪影響を受けて、全熱起電力に対してこの界
面による熱起電力の割合が大幅に低減することになる。

このため電圧測定値は誤まったものとなり、実際には被
覆材に欠陥がある場合に極めて厚い被覆材が存在するか
のように表示する。剥離した被覆材の存在は加熱式プロ
ーブから被覆材への熱流量を測定することによって決定
することができる。

剥離した領域に関連した被覆材と基体との間の空隙は、
被覆材から基体への熱の流れを妨げ、それにトロ応して
プローブから被覆材への熱の流れとを妨げている。従っ
て、プローブが被覆材と接触しているときのプローブ温
度の変化率は、被覆材が剥離している場合に比して被覆
材が十分に密着している場合の方がはるかに大きくなる
。プローブ温度の変化率の一測定方法は、加熱式プロー
ブに第１の周波数で電気的パルスを送り、第１の周波数
の２倍の周波数で熱起電力を測定することである。この
測定法は通常の使用可能な位相固定式同期検出器を用い
ることによって行うことができる。

誤まった読みの影響は、特定の被覆材表面上の種々の位
置で多数の読みをとり、次に複数の測定された熱起電力
について平均値及び分散を算出することによって低減す
ることもできる。特に被覆材表面が完全に滑らかでなく
て凹凸のある外観を呈するとき、複数の測定値を平均化
することによって被覆材の厚さを決定すれば、該被覆材
についてのより良い表示が得られる。平均値と個々の読
みとの間の分散を利用して、個々の読みのうち、その有
効性が疑わしくなるほど大きく平均値から離れているも
のを除去することができる。

第６図の装置を使用する場合、本発明の方法は被覆材の
表面に沿って加熱式プローブを移動させる段階を更に含
む。プローブの移動速度が測定され、真の被覆材の厚さ
が測定された熱起電力とプローブの移動速度とから決定
される。回転式のプローブが被覆材表面に沿って移動す
るとき、このプローブは被覆材表面の異なる部分と連続
的に接触する。プローブ表面が被覆材表面の特定部分と
接触している時間は、プローブの移動速度に依存するが
、２つの表面間に熱的平衡が設定されるほどには長くな
いことがある。その場合には、被覆材中に設定される温
度勾配は２つの表面がどれだけ長く接触するかに依存し
ている。プローブから被覆材に伝達される熱量が被覆材
と基体との界面の温度を上げるのに十分であるように、
プローブの移動速度を十分に低くすることが必要である
。

第６図に示した回転式プローブについて、−次近似とし
て、プローブ・ボール１０６の回転速度とプローブ・ボ
ール１０６から被覆材１２へ伝達される熱量との間に線
形関係が成立する。特定のｆｌｊ＋定装置の場合、プロ
ーブの回転速度と特定の厚さの被覆材について得られた
熱起電力との間に正確な関係を確立するために、較正手
順を利用することができる。例えば、回転可能なプロー
ブと電気的帰路用のプローブとの間の熱起電力の測定を
回転可能なプローブが静止状態に保持されているときに
行い、またこの測定を種々の移動速度について繰り返し
て行なう。こうして得られたデータを図に描き、この図
から見かけの波田村の厚さ（プローブが特定の速度で移
動するときに得られたもの）と真の被覆材の厚さ（プロ
ーブの静止時に得られたもの）との間の差を決定する。

この手順を種々の厚さの被覆材に対して繰り返し行なう
。このようにして得られた基準データを利用すれば既知
の速度で測定した特定の試料についての熱起電力の読み
を真の被覆材の厚さに対応する読みに補正することがで
きる。

上述の説明は金属構成要素上に形成された被覆材の厚さ
を非破壊式に測定する装置についてのものである。本発
明は被覆材が薄い場合や基体が復雑な幾何学的形状を存
する場合にも有効な１ｍｍ測測定装置提供する。本発明
のｆｌｌｌｌｌｌｌｌ爪装置れた特徴によれば、測定装
置の構成要素の酸化や機械的摩耗などのような経時的な
影響を受けにくい被覆材厚さデータが得られる。本発明
の被覆材測定装置は、通常のガスタービンに使用される
部品上の保護被覆材の厚さをＭｊ定するのに特に有益で
ある。

以上、好ましい実施例に関連して本発明の詳細な説明し
たが、当業者にとってはこれらの実施例に多くの修正及
び変更を行うことができよう。例えば、加熱よりむしろ
冷却によって被覆材と基体との界面の温度を変化させる
場合にも本発明の原理が適用できることは勿論である。

従って、本発明の真の精神及び範囲内にある種々の修正
及び変更は、特許請求の範囲内に包含されるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による基体被覆材の厚さを測定する装置
の一実施例を一部断面で概略的に示す側面図、第２図は
第１図の装置内で発生される熱起電力を等価回路で示す
ブロック図、第３図は第１図に示した電圧測定回路とし
て使用し得る回路の一実施例を示す回路図、第４図は電
圧測定回路から二値出力を得るために第３図に示した回
路の出力を調節可能なしきい値レベルと比較する電気回
路の一実施例を示す回路図、第５図は本発明のプローブ
の加熱コイルにフィードバック制御を行うための電気回
路の一実施例を示す回路図、第６図は本発明による被覆
材の厚さの測定装置の別の実施例を一部断面で概略的に
示す側面図、第７図は第６図に示した回転検出装置とし
て使用し得る一実施例を概略的に示す斜視図である。 ［主な符号の説明］ １４：第１のプローブ（加熱式プローブ）、１６．１７
：第２のプローブ（電気的帰路用のプローブ）、１０６
：回転可能なプローブ・ボール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属基体上の被覆材の厚さを測定する測定装置にお
   いて、 高熱伝導率を有する材料で作られ、かつ高耐酸化性を有
   する材料で少なくとも部分的にメッキされた第１のプロ
   ーブであって、金属基体上の被覆材と電気的接触するよ
   うに配置されて、前記被覆材中に温度勾配を設定するよ
   うに前記被覆材を局部的に加熱する第１のプローブと、 前記第１のプローブの温度を所定値に維持するように前
   記第１のプローブを制御可能に加熱する加熱制御手段と
   、 前記基体と電気的帰路用の接触をなすように配置された
   第２のプローブと、 前記第１及び第２のプローブ間の熱起電力を測定する電
   圧測定手段と、を備えていることを特徴とする測定装置
   。 ２、前記メッキ材料が機械的摩耗性に対する抵抗の高い
   材料で構成されている請求項１記載の測定装置。 ３、前記メッキ材料が白金、ロジウム、イリジウム及び
   パラジウムから成るグループの中から選択した金属で構
   成されている請求項１記載の測定装置。 ４、前記メッキ材料がロジウムで構成されている請求項
   ３記載の測定装置。 ５、前記第１のプローブがロジウムでメッキした銅で構
   成されている請求項１記載の測定装置。 ６、前記第１のプローブがロジウムでメッキした金で構
   成されている請求項１記載の測定装置。 ７、前記電圧測定手段が、 前記第１及び第２のプローブ間の前記熱起電力を交流信
   号に変換する手段と、 前記交流信号を増幅する手段と、 前記増幅された交流信号を整流する手段とを有している
   請求項１記載の測定装置。 ８、前記電圧測定手段が同期検出回路を有している請求
   項１記載の測定装置。 ９、前記第１のプローブから前記被覆材へ流れる熱量を
   測定する手段を更に備えている請求項１記載の測定装置
   。 １０、前記の測定された熱起電力を既知の被覆材厚さを
   表わす複数の値と比較する手段を更に備えている請求項
   １記載の測定装置。 １１、前記の測定された熱起電力を二値論理信号に変換
   する手段を更に備えている請求項１記載の測定装置。 １２、複数の測定された熱起電力について平均値と分散
   とを算出する手段を更に備えている請求項１記載の測定
   装置。 １３、前記第１のプローブが前記被覆材の表面に沿って
   回転可能であるように構成されており、この回転可能な
   プローブの回転速度を測定する手段と、前記の測定され
   た熱起電力及び前記プローブの前記回転速度から真の被
   覆材の厚さを決定する手段とが更に設けられている請求
   項１記載の測定装置。 １４、前記第１のプローブが、プローブ・ハウジングと
   、前記プローブ・ハウジングに関して水平方向に延在す
   る軸の回りに回転可能であるように配置された球状のプ
   ローブ・ボールとを有している請求項１３記載の測定装
   置。 １５、前記回転速度を測定する前記手段が、前記プロー
   ブ・ボールの回転を光学式に検出する手段と、前記の光
   学式検出による信号を電気信号に変換する手段と、前記
   電気信号を時間積分する手段とを有している請求項１４
   記載の測定装置。 １６、前記真の被覆材の厚さを決定する前記手段がマイ
   クロプロセッサで構成されている請求項１３記載の測定
   装置。 １７、金属基体上の被覆材の厚さを測定する方法におい
   て、 高熱伝導率を有する材料で作られ、かつ高耐酸化性を有
   する材料で少なくとも部分的にメッキされた第１のプロ
   ーブを制御可能に加熱して、前記第１のプローブの温度
   を所定値に維持し、 金属基体上の被覆材と電気的接触をすると共に、前記被
   覆材を局部的に加熱して前記被覆材中に温度勾配を設定
   するように前記第１のプローブを配置し、 前記基体と電気的帰路用の接触をなすように第２のプロ
   ーブを配置し、 前記第１のプローブが前記被覆材と電気的接触して配置
   されているとき、前記第１及び第２のプローブ間の熱起
   電力を測定することを特徴とする方法。 １８、前記メッキ材料が機械的摩耗に対する抵抗の高い
   材料で構成されている請求項１７記載の方法。 １９、前記メッキ材料が白金、ロジウム、イリジウム及
   びパラジウムから成るグループの中から選択した金属で
   構成されている請求項１７記載の方法。 ２０、前記メッキ材料がロジウムで構成されている請求
   項１９記載の方法。 ２１、前記第１のプローブがロジウムでメッキした銅で
   構成されている請求項１７記載の方法。 ２２、前記第１のプローブがロジウムでメッキした金で
   構成されている請求項１７記載の方法。 ２３、前記の熱起電力を測定する段階が、前記第１及び
   第２のプローブ間の前記熱起電力を交流信号に変換し、
   前記交流信号を増幅し、 前記増幅された交流信号を整流することを含む請求項１
   ７記載の方法。 ２４、前記第１のプローブが４５０℃の温度に加熱され
   る請求項１７記載の方法。 ２５、前記第１のプローブから前記被覆材へ流れる熱量
   を測定することを更に含む請求項１７記載の方法。 ２６、前記の測定された熱起電力を既知の被覆材厚さを
   表わす複数の値と比較することを更に含む請求項１７記
   載の方法。 ２７、前記基体と電気的接触させると共に、前記基体を
   局部的に加熱して前記基体中に温度勾配を設定するよう
   に前記第１のプローブを配置し、前記第１のプローブが
   前記基体と電気的接触して配置されているとき、前記第
   １及び第２のプローブ間の熱起電力を測定し、 前記第１のプローブを前記被覆材と電気的接触させたと
   きに得られた前記熱起電力を、前記第１のプローブを前
   記基体と電気的接触させたときに得られた前記熱起電力
   と比較することを更に含む請求項１７記載の方法。 ２８、前記の測定された熱起電力を、特定の厚さを有す
   る被覆材の有無を表わす二値論理信号に変換することを
   更に含む請求項１７記載の方法。 ２９、複数の測定された熱起電力について平均値と分散
   とを算出することを更に含む請求項１７記載の方法。 ３０、前記被覆材の表面に沿って前記第１のプローブを
   移動させ、 前記表面に沿った前記プローブの移動速度を測定し、 前記の測定された熱起電力及び前記プローブの前記移動
   速度から真の被覆材の厚さを決定することを更に含む請
   求項１７記載の方法。 ３１、前記第１のプローブが、プローブ・ハウジングと
   、前記プローブ・ハウジングに関して水平方向に延在す
   る軸の回りに回転可能であるように配置された球状のプ
   ローブ・ボールとを有している請求項３０記載の方法。 ３２、前記の移動速度を測定する段階が、前記プローブ
   ・ボールの回転を光学式に検出し、前記光学式検出によ
   る信号を電気信号に変換し、前記電気信号を時間積分す
   ることを含んでいる請求項３１記載の方法。