(57)【要約】【課題】　電位差計測に先立って個々の接触子の試料面との接触状態の良否を事前に計測して微小電位差を正確に計測できるようにした微少電位差計測装置を提供する。【解決手段】　試料面に押付けて高周波電流を通電する電極と、試料面方向にのみ進退可能で、試料面の任意位置の表面欠陥を挟んだ近傍の測定点に接触して測定点間の微小電位を検出する少なくとも一対の接触子と、この接触子に回路接続する柔軟性を有する材質によって構成された回路基板と、接触子から回路基板を介して入力された検出信号に基づいて上記測定点間に生じる微小電位差を計測する計測手段と、各接触子と試料面との間の接触状態の良否を判別するための接触良否判別手段と、各接触子の先端を均等な力で測定点に押付ける押圧機構とから構成される。【選択図】　図１
2004093573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　試料面に押付けて高周波電流を通電する電極と、
　上記試料面方向にのみ進退可能で、試料面の任意位置の表面欠陥を挟んだ近傍の測定点に接触して測定点間の微小電位を検出する少なくとも一対の接触子と、
　この接触子に回路接続する柔軟性を有する材質によって構成された回路基板と、
　上記接触子から回路基板を介して入力された検出信号に基づいて上記測定点間に生じる微小電位差を計測する計測手段と、
　各接触子と試料面との間の接触状態の良否を判別するための接触良否判別手段と、
　各接触子の先端を均等な力で測定点に押付ける押圧機構と、を具備することを特徴とする微小電位差計測装置。
【請求項２】
　上記計測手段は、接触子と試料面との間の接触抵抗を計測する接触抵抗計測手段、及び、電位差計測手段と接触抵抗計測手段とを切り替えるための切替手段を有し、
　上記接触良否判別手段は、上記接触抵抗計測手段により計測された接触抵抗値に基づいて、各接触子と試料面との間の接触状態の良否を判別することを特徴とする請求項１に記載の微小電位差計測装置。
【請求項３】
　上記接触良否判別手段は、上記接触抵抗計測手段により計測された接触抵抗値に基づいて、押圧機構における各接触子の押圧力を制御する制御手段を有していることを特徴とする請求項２に記載の微小電位差計測装置。
【請求項４】
　上記各接触子の先端のなす面を試料面に平行に修正する傾斜修正機構を更に具備し、
　上記接触良否判別手段は、上記接触抵抗計測手段により計測された接触抵抗値に基づいて、傾斜修正機構における各接触子の先端のなす面を制御する制御手段を有していることを特徴とする請求項２に記載の微小電位差計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、大形構造物に生じた亀裂等の表面欠陥が破壊に発展する危険度を定量的に計測できる微小電位差計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
　一般に、構造物はその表面に表面欠陥が生じないように使用することは困難であり、使用中に小さな亀裂が生じることがあり、この亀裂は、その状態によっては破壊に発展する可能性がある。
【０００３】
　従来、この破壊に発展することを事前に防止するため、平均的な応力状態等をストレインゲージ又はロードセル等によって監視することが行われているが、亀裂そのものの局部的危険度の定量計測は困難であり、この危険度の検出までは行われていなかった。
【０００４】
　最近、使用する電流量、電流の周波数、電流入出力端子や電位差計測端子の位置、及び対象にする部材の材質が同一であれば、負荷の変化に伴う電位差の変化量と応力拡大係数の変化量との間に或る比例関係があることが見出され、亀裂部分の応力拡大係数を計測する技術が提案されている（日本機械学会論文集５６巻５２８号、論文Ｎｏ．８９−０５６６Ａ）。この計測にあたっては、計測信号がμＶと微小であるため、ノイズ防止上、計測用電極を構造物の表面に溶接する必要があり、任意の位置で電位差計測できなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
　しかしながら、実用面では、電位差計測の場所が多数あるため、接触子を被計測物に溶接せず、被計測物の表面に接触子を押し付けるだけで、亀裂を挟む微小電位差を計測できるようにすることが要望されている。更に加えて、このような亀裂を挟む微小電位差計測は、全ての接触子を均一な力で試料面に押し付け、接触抵抗を小さく揃えた上で電位差を計測できるようにすることが要望されている。
【０００６】
　ところが、計測面には、傾斜や凹凸があり、計測面が傾斜している場合には、接触子先端のなす面と計測面とが平行でなくなり、一部が浮き上がり、一部が強く接触することになり、全ての接触子の接触抵抗を小さく均一にできないこと、即ち、全ての接触子を試料面に均一に加圧することが困難である。また、計測面に凹凸がある場合にも、各接触子のストロークの関係で、一部が浮き上がり一部が強く接触することになり、傾斜の場合と同様に、全ての接触子を試料面に均一に加圧することが困難であった。
【０００７】
　このような場合、微小電位差計測の中心となるロックインアンプは、交流参照電流を使用する電圧計であるため、接触子の間に生じた微小な間隔は、空気コンデンサと見なす電圧として計測されることがあることから、電位差の計測が不正確な計測値になる可能性があった。このような事情から、電位差計測に先立ち、個々の接触子の試料面との接触状態を事前に計測して計測可能な接触子を識別できる機構の出現が待望されており、または、これに代えて、接触子先端のなす面と計測面とを平行に修正できる機構の出現が待望されている。
【０００８】
　また、試料面の亀裂が計測装置のセンサ部の下方に隠れることから、この亀裂を挟む測定点の位置決めを正確に行うことが困難であるといった問題もある。さらに、ロックインアンプを使用して微小電位差計測を行う場合には、試料表面に参照電流を流す必要があることから、誘導磁界が発生し、接触子等がノイズを拾い易いといった問題もある。
【０００９】
　本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、電位差計測に先立って個々の接触子の試料面との接触状態の良否を事前に計測して微小電位差を正確に計測でき、加えて、撮像カメラとセンサ部との交換を可能にすることにより測定点の位置決めを正確に行えるようにした微小電位差計測装置を提供することを目的としている。
【００１０】
　また、他の本発明に係る微小電位差計測装置は、
　試料面に押付けて高周波電流を通電する電極と、
　上記試料面方向にのみ進退可能で、試料面の任意位置の表面欠陥を挟んだ近傍の測定点に接触して測定点間の微小電位を検出する少なくとも一対の接触子と、
　この接触子に回路接続する柔軟性を有する材質によって構成された回路基板と、
　上記接触子から回路基板を介して入力された検出信号に基づいて上記測定点間に生じる微小電位差を計測する計測手段と、
　各接触子と試料面との間の接触状態の良否を判別するための接触良否判別手段と、
　各接触子の先端を均等な力で測定点に押付ける押圧機構と、を具備することを特徴としている。
【００１１】
　従来ロックインアンプの計測値のみでは、接触子と試料面との間の接触状態の良否を判別することはできず、ロックインアンプの計測値が測定点間の微小電位差を正確に表示しているか否か確認することは困難であった。これに対して、本発明では、上述したような接触状態の判別を行えるため、この接触状態の情報を取り込むことにより、ロックインアンプの計測値が測定点間の微小電位差を正確に表示していることを確認することができ、ひいては、微小電位差計測の精度を上げることができる。
【発明の効果】
【００１２】
　また、他の本発明に係る微小電位差計測装置では、従来ロックインアンプの計測値のみでは、接触子と試料面との間の接触状態の良否を判別することはできず、ロックインアンプの計測値が測定点間の微小電位差を正確に表示しているか否か確認することは困難であった。これに対して、本発明では、上述したような接触状態の判別を行えるため、この接触状態の情報を取り込むことにより、ロックインアンプの計測値が測定点間の微小電位差を正確に表示していることを確認することができ、ひいては、微小電位差計測の精度を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
　以下、本発明の実施形態に係る微小電位差計測装置を図面を参照しつつ説明する。
　第１実施形態に係る微小電位差計測装置を図１乃至図１４に示す。図１は、第１実施形態に係る微小電位差計測装置の模式的斜視図である。この図１に示すように、被測定物１の試料面には、亀裂２が生じている。この亀裂２の近傍位置に、微小電位差計測装置本体３が載置装着されており、この計測装置本体３には、操作ペンダント４、計測器５、及び制御ボックス６が接続されている。
【００１４】
　計測装置本体３には、大略的には、この計測装置本体３を支持する門型の支持部材１１が設けられ、この門型の支持部材１１の下方に、被測定物１の試料面の測定点間の微小電位を検出するセンサ部１０及び測定点の位置を特定するための撮像部１５を有する取付板１２が配置されている。この取付板１２は、門型の支持部材１１から吊持された移動・傾動機構１３により移動・傾動されるように構成され、さらに、取付板１２は、取付板１２の下側に設けられたエアシリンダ機構１４によって移動されるように構成されている。
【００１５】
　さらに、図２及び図３に示すように、取付板１２から下方に脚１６ａが延出されており、各脚１６ａの下端には、電位差の計測の際にセンサ部１０が被測定物１を押圧する時にこの押圧の反力を吸収するように、被測定物１に吸着する吸着機構１６が設けられている。さらに、取付板１２には、各脚１６ａを昇降させるための昇降機構１７が設けられている。さらに、図３に良く示されるように、電位差の計測の際にセンサ部１０を被測定物１に押圧するための押圧用エアシリンダ機構１８が取付板１２の下面に設けられている。
【００１６】
　また、移動・傾動機構１３には、門型の支持部材１７に対して取付板１２を水平方向に移動させるためのｘｙθテーブル１９と、取付板１２を被測定物１の試料面に平行にするように取付板１２を傾動するための傾斜修正機構２０とが設けられている。
【００１７】
　さらに、エアシリンダ機構１４は、図３に良く示すように、取付板１２の下面に固定された取付部材２１に支持されている。取付板１２の上面には、第１ガイドレール２２が固定されており、移動・傾動機構１３の下部に、エアシリンダ機構１４のピストンロッド１４ａに連結された第２ガイドレール２３が固定されており、これら第１及び第２ガイドレール２２，２３は、相互に摺動されるように構成されている。このような構成により、エアシリンダ機構１４のピストンロッド１４ａが伸縮されると、静止されている第２ガイドレール２３及び移動・傾動機構１３に対して、第１ガイドレール２２及び取付板１２が水平方向に移動される。　
　さらに、撮像部１５では、取付板１２の下面から吊持された取付部材２５に、測定点の位置を特定するために測定点及びその近傍を撮像するＣＣＤカメラ２４と、このＣＣＤカメラ２４に入力される画像を反射する反射ミラー２６とが設けられている。
【００１８】
　次に、図４乃至図６を参照して、センサ部１０を説明する。　
　先ず、図４に示すように、センサ部１０には、断面矩形状の筐体３１を有し、この筐体３１の試料面側には、前面板３２が固着されている。この前面板３２には、複数の対をなす開口３３ａ１，３３ａ２……３３ａｎ，３３ｂ１，３３ｂ２……３３ｂｎが所定の間隔をもって２列穿設されており、これらの開口３３ａ１，３３ａ２……３３ａｎ，３３ｂ１，３３ｂ２……３３ｂｎには、微小電位差を計測するための接触子３４ａ１，３４ａ２……３４ａｎ，３４ｂ１，３４ｂ２……３４ｂｎがそれぞれ軸線方向に摺動可能に貫挿されている。
【００１９】
　上記各接触子３４ａ１，３４ａ２……３４ａｎ，３４ｂ１，３４ｂ２……３４ｂｎは、柔軟な材料で構成された回路基板３５に電気的に接触されながら上方に通挿されている。この回路基板３５は、図５に示すように、この回路基板３５が固定された支持部材３６にソケットを介して接続された信号ケーブル３７によって図１４に示す回路に接続されている。この図１４の回路については、後述する。
【００２０】
　次に、センサ部１０の筐体３１内には、大略的には、接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎの先端を測定点に押付ける押圧機構が設けられている。この押圧機構は、概略的に、エアーバッグ４１と、このエアーバッグ４１の膨張により下方に移動する天板４２と、この天板４２により下方に移動すると共に各接触子を弾性的に保持する案内ブロック４３とから構成されており、この案内ブロック４３が下方に移動されると、各接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎの先端が試料面１の測定点に押圧される。
【００２１】
　この押圧機構の案内ブロック４３は、図５及び図６に示すように、枠部材４４の開口４４ａに通挿されて案内されている。この枠部材４４は、上記支持部材に固定されていると共に、筐体３１内に設けられた固定ブロック４５に固定されている。なお、この固定ブロック４５は、エアーバッグ４１の上方に配置された蓋板４６に固定されている。上記枠部材４４は、図８、図９、及び図１０に示すように、長手方向に延出され且つ案内ブロック４３を通挿する開口４４ａを有している。また、案内ブロック４３は、図１１及び図１２に示すように、上記枠部材４４の開口４４ａに通挿されるように長手方向に細長く形成されており、接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎを案内する案内孔４３ａ１…４３ａｎ，４３ｂ１，…４３ｂｎを有している。これら案内孔４３ａ１…４３ａｎ，４３ｂ１，…４３ｂｎ内には、図６に示すように、接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎを試料面方向に付勢するバネ４８が介装されている。試料面１の凹凸による各接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎの当たりの差は、バネ４８（力均等化手段）により均等化されて、全接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎは面に直角に確実に食い込む。さらに、図６に示すように、この案内ブロック４３の下面には、回路基板３５の端部が固定されていると共に、天板４２が案内ブロック４３に一体的に移動するように固定されて、この天板４２は、バネ４８の押さえとしての役割を果たしている。さらに、エアーバッグ４１には、空気を供給するための供給管４７が接続されている。図４及び図５に示すように、前面板３２の端部には、試料面１に１Ａ（１００ｋＨｚ）程度の高周波電流を通電するための電極５０が絶縁板４９を介して設けられている。さらに、図４及び図６に示すように、前面板３２の端部には、電極５０が試料面１に優先的に接触するように、電極５０及び絶縁板４９の高さより若干低い脚５１が設けられている。
【００２２】
　さらに、操作ペンダント４には、図１に示すように、亀裂２を表示するための画面５２が設けられている。この画面５２は、図１３に示すように、接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎの列を上下に分けるｘ軸カーソル５３と、亀裂２の中心線上を示すｙ軸カーソル５４と、亀裂２の撮像中心位置マーク５５とから構成されている。
【００２３】
　次いで、図１４に示すように、微小電位差計測装置本体３のセンサ部１０の柔軟な回路基板３５から、各接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎに対応して、複数の信号線５６が計測器５に接続されている。この計測器５は、全ての信号線５６から任意の接触子の信号線を選択する信号選択回路６０と、この信号選択回路６０で選択された信号回路について接触状態の良否を計測する接触良否判別回路７０と、微小電位差計測の中心となるロックインアンプ８０とから構成されている。
【００２４】
　信号選択回路６０は、より詳細には、全ての信号線５６が接続されたマルチプレクサ６１を有しており、このマルチプレクサ６１内の計測信号回路の開閉の指示信号が制御信号６２を介して制御部６の制御コンピュータ９１に伝えられる。マルチプレクサ６１内の開かれた回路から信号が信号線６３及びゲート部７１を介してロックインアンプ８０に伝えられるように構成されている。
【００２５】
　接触良否判別回路７０は、より詳細には、マルチプレクサ６１からの信号線６３を、後述する直流抵抗計７２への信号線７８とロックインアンプ８０への信号線７５とのいずれかに切り替えるゲート部７１を有している。直流抵抗計７２は、信号線７８からの信号を信号線７６を介して接触良否判定部７３に伝えるように構成されている。この接触良否判定部７３での判定結果は、信号線７７を介して制御部６に伝達され、表示部９２に表示される。また、ゲート部７１は信号線７４を介して制御部６の制御コンピュータ９１に接続されている。
【００２６】
　次に、第１実施形態に係る微小電位差計測装置の作用を説明する。
【００２７】
　図１乃至図３に示すように、計測装置本体３が被測定物１の試料面に載置され、吸着機構１６が収縮されて計測装置本体３が門型の支持部材１１により支持される。次いで、ＣＣＤカメラ２４により亀裂２が撮像され、図１３に示すｙ軸カーソル５４に亀裂２が整合するように移動・傾動機構１３が操作される。エアシリンダ機構１４が収縮されて、ＣＣＤカメラ２４に代えてセンサ部２０が亀裂２の真上に移動される。
【００２８】
　次いで、昇降機構１７が伸長されて、図２に示すように、装置本体３を支持していた支持部材１１に代わって、吸着機構１６が試料面に吸着された状態で吸着機構１６により装置本体３が支持固定される。その後、図３に示すように、押圧用エアシリンダ機構１８が伸長されて、センサ部１０が試料面に押圧され、これにより、電極５０が試料面に当接されて、参照電流が供給される。
【００２９】
　次いで、図５及び図６に示すように、供給管４７を介してエアーバッグ４１に圧搾空気が供給されて、エアーバッグ４１が膨張されると、その全膨張荷重は天板４２を介して任意の接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎに作用する。試料面１の凹凸による各接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎの当たりの差は、力均等化手段のバネ４８により均等化されて、全接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎは面に直角に確実に食い込む。
【００３０】
　任意の接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎの接触良否の判別は、図１４に示すように、ゲート部７１で計測用のロックインアンプ８０から接触良否判別回路７０に切替えられて、柔軟な回路基板３５からの信号に基づいて直流抵抗計７２で接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎと試料面との接触抵抗を計測し、接触良否判別部７３で所定のしきい値に対する計測抵抗値との大小が判別される。これにより、計測抵抗値が所定のしきい値より小さければ、接触良好と判定される。
【００３１】
　この計測抵抗値が所定しきい値より大きい場合には、接触不良と判定されるが、この場合には、表示部９２の良否表示が観察されながら、移動・傾動機構１３の傾斜修正機構２０によりセンサ部１０の姿勢が調整されて、接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎの先端のなす面と計測面とが平行に修正される。また、接触不良の場合には、押圧用エアシリンダ機構１８によるセンサ部１０から試料面への押圧力が制御されて、接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎの先端のなす面と計測面と接触力が調整されてもよい。
【００３２】
　以上のように、本実施形態では、試料面１が傾斜している場合等に、接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎの試料面１に対する接触が不良であっても、傾斜修正機構２０により、接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎの先端のなす面の傾斜角度を修正して、接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎの試料接触状態を改善し、測定点間の微小電位差を精度よく測定できる。
【００３３】
　さらに、従来ロックインアンプの計測値のみでは、接触子と試料面との間の接触状態の良否を判別することはできず、ロックインアンプの計測値が測定点間の微小電位差を正確に表示しているか否か確認することは困難であった。これに対して、本実施形態では、上述したような接触状態の判別を行えるため、この接触状態の情報を取り込むことにより、ロックインアンプ８０の計測値が測定点間の微小電位差を正確に表示していることを確認することができ、ひいては、微小電位差計測の精度を上げることができる。
【００３４】
　さらに、第１実施形態の変形例として、センサ部１０の内部に柔軟な回路基板３５の直後にチップＩＣを使用して、信号をアンプし、センサ部１０から出て信号線５６に載るノイズ等と信号とを識別し易くすることもできる。また、マルチプレクサ６１から出た位置に絶縁アンプを設置することもできる。さらに、第１実施形態では、案内ブロック４３は、枠部材４４の開口４４ａ内に通挿されているが、この枠部材４４が案内ブロック４３の上下動を制限して接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎが案内ブロック４３から脱落する虞れがある。そのため、枠部材４４が省略されて、案内ブロック４３が柔軟な回路基板３５にねじ止め等により支持されていてもよい。
【００３５】
　次に、図１５乃至図２６を参照して、第２実施形態に係る微小電位差計測装置を説明する。なお、第１実施形態と同じ部材については同じ符号を付す。
【００３６】
　図１５は、第２実施形態に係る微小電位差計測装置の模式的斜視図である。計測装置本体３には、第１実施形態と同様に、操作ペンダント４、計測器５、及び制御ボックス６が接続されている。計測装置本体３には、大略的には、この計測装置本体３を支持する門型の支持部材１１が設けられ、この門型の支持部材１１の下方に、移動・傾動機構１３が吊持されており、この移動・傾動機構１３の下側に、センサ部交換ユニット１５０又は撮像カメラ交換ユニット２００を取付けるための共通ベース１００が固定されている。
【００３７】
　第１実施形態と同様に、その詳しい説明は省略するが、移動・傾動機構１３には、ｘｙθテーブル１９と傾斜修正機構２０とが設けられ、門型の支持部材１１には、吸着機構１６と昇降機構１７とが設けられている。
【００３８】
　本第２実施形態では、上述したように、センサ部交換ユニット１５０と撮像カメラ交換ユニット２００とが共通ベース１００に着脱自在に交換可能に構成されている。先ず、図１５乃至図１９を参照して、共通ベース１００とセンサ部交換ユニット１５０とを説明する。
【００３９】
　共通ベース１００は図１９に示すように、平板状に形成されてｘｙθテーブル１９に固定されており、その一方の端部にフレーム１０１を有している。共通ベース１００の他方の端部には、後述する交換板１５１の蝶ネジ１５２に螺合する雌ネジ穴１０２が形成されており、フレーム１０１には、交換板１５１の位置決めピン１５３を嵌入するための凹所１０３が形成されている。
【００４０】
　一方、センサ部交換ユニット１５０では、共通ベース１００の下側に整合される交換板１５１が設けられ、この交換板１５１の一方の端部には、フレーム１９９が設けられ、このフレーム１９９に、共通ベース１００の雌ネジ穴１０２に螺合する蝶ネジ１５２が設けられている。交換板１５１の他方の端部には、凹所１０３に嵌入するための位置決めピン１５３が設けられている。
【００４１】
　この交換板１５１の下側には、昇降機構１５４が取付けられており、この昇降機構１５４にセンサ部１０が支持されいる。センサ部１０は、この昇降機構１５４により昇降されると共に、計測時には試料面に押圧される。
【００４２】
　また、図２０に示すように、撮像カメラ交換ユニット２００には、センサ部交換ユニット１５０と同様に、蝶ネジ１５２及び位置決めピン１５３を有する交換板１５１が設けられている。この交換板１５１の下側に設けられた取付部材２０１に、ＣＣＤカメラ２４及び反射ミラー２６が取付けられている。
【００４３】
　次に、図２１乃至図２６を参照して、センサ部１０の構造を説明する。なお、第１実施形態と同じ部材については同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００４４】
　先ず、本実施形態では、センサ部１０の筐体は、各部品を収納し金属製の箱部３１ａと、この箱部３１ａのカバー３１ｂとから構成されている。このように構成されているため、誘導磁場を原因とするノイズが遮断され、正確な微小電位差計測が実行される。
【００４５】
　さらに、図２１及び図２２に示すように、電極の構造として、筐体３１の側部に、絶縁ブロック１５５が設けられ、この絶縁ブロック１５５内に、金属製の筒状部材１５６が収納されている。この筒状部材１５６の下方に電極棒１５７が摺動自在に収納されており、この電極棒１５７は、筒状部材１５６の上方に介装されたバネ１５８により試料面を押圧するように付勢されている。さらに、電極棒１５７は、これに接続された電源ケーブル１５９により通電されるように構成され、この電源ケーブル１５９は、金属帯螺旋巻きチューブ１６０により巻回されている。
【００４６】
　さらに、柔軟な回路基板３５に接続される信号ケーブル１６１は、回路基板３５に固定された信号コネクタ１６２と、この信号コネクタ１６２に接続された信号ケーブル本体１６３とから構成されている。信号コネクタ１６２は、誘導磁界に対し密閉構造の金属製のコネクタカバー１６４により被覆され、信号ケーブル本体１６３は、金属帯螺旋巻きチューブ１６５により被覆されている。そのため、信号ケーブル１６１を流れる信号の周波数により生じる誘導磁場を原因とするノイズが遮断される。
【００４７】
　図２５に示すように、天板４２に案内ブロック４３が固着され、この案内ブロック４３内に、接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎがバネ４８により付勢されて収納されていると共に、この案内ブロック４３の底部には、ビス１６８により回路基板３５の端部が取付けられている。また、接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎは、板状部材１６６を貫通し、箱部３１ａの底部の開口１６７を貫通して突出されている。この箱部３１ａの開口１６７には、絶縁部材１６９が設けられ、接触子３４ａ１…３４ａｎ，３４ｂ１，…３４ｂｎはこの絶縁部材１６０内に摺動自在に設けられている。さらに、箱部３１ａの底部及び側部の外側には、絶縁シート１７１が張り付けられており、箱部３１ａの底部の内側にも、絶縁シート１７２が張り付けられている。なお、脚５１も絶縁性の部材により被覆されている。
【００４８】
　次に、第２実施形態に係る微小電位差計測装置の作用を説明する。
【００４９】
　先ず、撮像カメラ１５により亀裂２の位置が撮像される。装置本体３が被測定物１の上に載置され、吸着機構１６が駆動されて昇降機構１７が収縮されて、門型の支持部材１１により装置本体３が支持される。撮像カメラ交換ユニット２００の交換板１５１が共通ベース１００に装着され、位置決めピン１５３により位置決めが行われると共に、蝶ネジ１５２が締め付けられて、撮像カメラ交換ユニット２００が固定される。
【００５０】
　次いで、撮像カメラ１５による亀裂２の撮像と心出しとは、ＣＣＤカメラ２４により第１実施形態と同様に行われる。　
　この撮像カメラ１５を用いて、亀裂２の位置がｘｙｚテーブル２０により表示部５２に正確に位置合わせされた後、撮像カメラ交換ユニット２００が取り外されて、センサ部交換ユニット１５０が共通ベース１００に装着される。即ち、交換板１５１が共通ベース１００に装着され、位置決めピン１５３により位置決めが行われると共に、蝶ネジ１５２が締め付けられて、センサ部交換ユニット１００が固定される。その後、第１実施形態と同様に、亀裂２を挟む測定点間の微小電位差が測定される。
【００５１】
　なお、本発明は、上述した実施形態に限定されないのは勿論であり、種々変形可能である。例えば、接触子は、一体的に均一に押圧されればよく、エアーバッグ４１に代えて、直動エアシリンダであってもよい。また、信号ケーブルは、上述した実施形態では、計測部５に直接接続されているが、センサ部１０にできるだけ近い位置で絶縁トランスが介装されて、ノイズが遮断されてもよい。
【００５２】
　さらに、センサ部は、金属製の筐体により被覆されており、各接触子は、その軸方向移動可能なように絶縁部材を介して筐体に支持されており、筐体と被測定物の試料面との間には、絶縁部材が設けられている。このように構成されているため、接触子等を流れる計測参照電流の周波数により生じる誘導磁場を原因とするノイズが遮断され、正確な微小電位差計測が実行される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】第１実施形態に係る微小電位差計測装置の模式的斜視図。
【図２】図１に示す微小電位差計測装置の正面図。
【図３】図１に示す微小電位差計測装置の側面図。
【図４】図１に示す微小電位差計測装置に備えられたセンサ部の斜視図。
【図５】図４に示すセンサ部の横断面図。
【図６】図４に示すセンサ部の縦断面図。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った斜視図。
【図８】図４に示すセンサ部に備えられた枠部材の平面図。
【図９】図８の矢印ＩＸから視た矢視図。
【図１０】図８の矢印Ｘから視た矢視図。
【図１１】図４に示すセンサ部に備えられた案内ブロックの平面図。
【図１２】図１１に示す案内ブロックの部分切欠側面図。
【図１３】図１に示す微小電位差計測装置に備えられた操作ペンダントの表示部の正面図。
【図１４】図１に示す微小電位差計測装置の制御回路ブロック図。
【図１５】第２実施形態に係る微小電位差計測装置の模式的斜視図。
【図１６】図１５に示す微小電位差計測装置の正面図。
【図１７】図１５に示す微小電位差計測装置の平面図。
【図１８】図１５に示す微小電位差計測装置の一方の側面図。
【図１９】図１５に示す微小電位差計測装置の他方の側面図。
【図２０】図１５に示す微小電位差計測装置に撮像カメラ交換ユニットを装着した図。
【図２１】図１５に示す微小電位差計測装置に装着されたセンサ部の斜視図。
【図２２】図２１に示すセンサ部の横断面図。
【図２３】図２１に示すセンサ部の水平断面図。
【図２４】図２１に示すセンサ部の縦断面図。
【図２５】図２１に示すセンサ部の縦断面の部分拡大図。
【図２６】図２１に示すセンサ部に装着された回路基板の部分切欠斜視図。
【符号の説明】
【００５４】
１　被測定物
２　亀裂
３　微小電位差計測装置本体
４　操作ペンダント
５　計測部（計測手段）
６　制御部（制御手段）
１０　センサ部
２０　傾斜修正機構
３１　筐体
３１ａ　筐体の箱部（金属製）
３１ｂ　筐体のカバー（金属製）
３４ａ１…３４ｎ１，３４ｂ１…３４ｎ１　接触子
３５　回路基板
４１　エアーバッグ（押圧機構）
４８　バネ（押圧機構）
５０　電極
６０　信号選択回路（切替手段）
７０　接触良否判別回路（接触良否判別手段）
７１　ゲート部（切替手段）
７２　抵抗計（接触抵抗計測手段）
１００　共通ベース（交換手段）
１５０　センサ部交換ユニット（交換手段）
１５６　筒状部材
１５７　電極棒
１５８　バネ
１６９　絶縁部材
１７１　絶縁シート
１７２　絶縁シート
２００　撮像カメラ交換ユニット（交換手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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