[发明专利]一种测量设置在金属物件上的金属层的厚度的方法和装置

权利要求书

1.一种用于测量设置在金属物件(1)上的金属层(2)厚度的方法，其中所述金属层的电阻率(ρ1)不同于金属物件的电阻率(ρ2)，并且所述方法包括：

在靠近所述金属层的附近产生磁场，

使所述磁场产生变化使得在所述金属层的表面感生出电流，

在比电流传播通过所述金属层所用的时间长的时间期间测量由感生电流所引起的在所述金属层外的磁场变化，

基于所述层的厚度和所述磁场变化的测量值之间的数学关系确定所述层的厚度(d)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中以阶跃函数产生所述变化，在所述阶跃函数中，所述磁场突然变化到与其以前值显著不同的数值。

3.根据前述权利要求之一所述的方法，其中通过突然使所述磁场降低到零来产生所述变化。

4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中通过测量靠近所述层(2)定位的线圈(5)上的电压来测量所述磁场变化。

5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中所述方法包括：检测何时所述磁场变化的测量值偏离具有与所述层相同的电阻率的均质物件中磁场变化的期望值，以及以此为基础估算所述感生电流传播通过所述层并到达所述金属层和所述金属物件之间的边界所用的时间，并基于所述层的厚度和所述感生电流到达所述金属层和所述金属物件之间边界所用的时间之间的数学关系来确定所述层的厚度(d)。

6.根据前述权利要求之一所述的方法，其中所述方法包括对所测量的磁场变化进行积分，和基于所述层的厚度和所测量的磁场变化值的积分之间的数学关系确定所述层的厚度。

7.根据权利要求5和6所述的方法，其中所述方法包括当所测量的磁场变化的积分与时间的平方根之间的关系偏离线性关系时确定积分值(Iu(tδ))以及基于此估算与所确定的积分值成正比的所述层的厚度。

8.根据权利要求5和6所述的方法，其中所述方法包括确定所测量的磁场变化的积分与所述时间的平方根之间的关系偏离线性关系的时间点(tδ)，亦即所述电流经过所述边界的时间点，和基于此估算所述感生电流到达所述金属层和所述金属物件之间的边界所用的时间。

9.根据前述述权利要求之一所述的方法，其中所述方法包括在所述磁场变化传播通过所述金属层之前基于所测量的磁场变化确定所述金属层的电阻率。

10.一个用于测量设置于金属物件(1)上的金属层(2)的厚度的装置，其中所述金属层的电阻率(ρ1)不同于所述金属物件的电阻率(ρ2)，其特征在于所述装置包括：

第一设备(4，7)，其被设置用于在靠近所述金属层的附近产生磁场，和产生磁场变化使得在所述金属层的表面感生出电流，

第二设备(5，8)，其被设置用于在比所述电流传播通过所述金属层的时间长的时间期间测量由感生电流所引起的在所述金属层外的磁场变化，以及

计算单元(9)，其被配置用于接收所测量的磁场变化以及基于所述层的厚度和所测量的磁场变化值之间的数学关系确定所述层的厚度(d)。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述第一设备包括提供有时变电流的线圈(4)并且所述第一设备被布置用于通过突然改变提供给所述线圈的电流来产生所述变化。

12.根据权利要求10或11所述的装置，其中所述第二设备包括线圈(5)，并且所述第二设备被布置用于通过测量所述线圈上的电压来测量穿过所述线圈的磁场变化。

13.根据权利要求10至12之一所述的装置，其中所述计算单元(9)被配置用于检测何时所述磁场变化的测量值偏离具有与所述层相同的电阻率的均质物件中磁场变化的期望值，以及以此为基础估算所述感生电流传播通过所述层并到达所述金属层和所述金属物件之间的边界所用的时间，并基于所述层的厚度与所述感生电流到达所述金属层和所述金属物件之间的边界所用时间之间的数学关系来确定所述层的厚度(d)。

14.根据权利要求10至13之一所述的装置，其中所述装置包括积分器(17)，其被布置用于对所测量的磁场变化进行积分，并且所述计算单元(9)被配置用于接收所测量的磁场变化的积分，和基于所述层的厚度和所测量的磁场变化值的积分之间的数学关系确定所述层的厚度(d)。

15.根据权利要求10至14之一所述的装置，其中所述计算单元(9)被配置用于在所述磁场变化传播通过所述金属层之前基于所测量的磁场变化确定所述金属层的电阻率。