JPH03295409A - 金属管表面塗膜の非接触式厚み測定方法 - Google Patents

金属管表面塗膜の非接触式厚み測定方法

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JPH03295409A
JPH03295409A JP9733990A JP9733990A JPH03295409A JP H03295409 A JPH03295409 A JP H03295409A JP 9733990 A JP9733990 A JP 9733990A JP 9733990 A JP9733990 A JP 9733990A JP H03295409 A JPH03295409 A JP H03295409A
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JP
Japan
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coating
thickness
coating film
distance
eddy current
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JP9733990A
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Hidekazu Endo
英一 遠藤
Masami Ishida
雅巳 石田
Hiroshi Yoshida
浩 吉田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/08Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness for measuring thickness

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

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、金属管表面の塗膜厚みをオンラインで自動的
に非接触式に測定する方法に関するものである。
〔従来の技術〕
プラスチック被覆を施す金属管は、主にガス。
原油等の流体輸送用パイプラインや海洋構造物として使
用され,それらの用途の多くは、過酷な腐食環境条件下
で40〜50年にわたる長期間の耐久性を要求される。
その為、被覆材料としてのプラスチックは化学的安定性
の優れたものでなければならない。一方、パイプライン
の埋設や海洋構造物の施工においては、金属管への土砂
や岩石等による衝撃は不可避であり、その衝撃によって
発生した金属面まで達する塗膜の貫通疵部から周囲の腐
食因子や防食電流の影響によって塗膜剥離が進行し、金
属管の寿命を短縮させる。従って,金属管表面の塗膜は
機械的にも優れた強度を有する必要がある。
以上のことから、被覆材料としてはポリエチレンやエポ
キシ樹脂が一般であり、それらによって成る塗膜の厚み
はポリエチレンで2〜6 Wn,エポキシ樹脂で300
〜1000μである。しかも、これらの被覆材料にはカ
ーボンブラックや金属酸化物が添加されている。
ところで、塗膜厚みは被覆金属管の需要家に対して保証
すべき必須項目であり、金属管被覆の製造ラインでは全
製品について該塗膜厚みを電磁式膜厚測定器やマグネチ
ック・ゲージ等の計器を用いてオフラインで接触方式に
よって測定する場合が多い。品質保証の立場からすれば
この要領で良いが、品質管理の立場からすれば塗膜厚み
の経時的な変化を的確に捉え、その情報を前工程にフィ
ードバックしてリアルタイムに塗膜厚みを制御するには
タイムラグが長く、必ずしも十分な管理体制とはいえな
い。厳格な塗膜厚み管理を実現するには、塗膜厚みをオ
ンラインで且つ被覆直後に連続的に測定できることが望
ましい。
以下、従来のオンライン塗膜厚み測定技術を列記する。
■特開昭60−144603号公報、特開昭63−85
11号公報に記載されたように、金属管に接触したガイ
ドロールで塗膜厚み測定センサーをサポー1−すること
によって塗膜厚み測定センサーと塗膜面とを既知の基準
距離に固定し、該塗膜厚み測定センサーによって該塗膜
厚み測定センサー自身と金属面との距離を測定して、こ
の検出距離と前記基準距離との差をとって塗膜厚みを測
定する。
■特開昭58−18109号公報、実開昭61−163
915号公報に記載されたように被測定塗膜に照射され
た赤外線が塗膜内を透過し金属面で反射して再び塗膜内
を透過して戻ってきたときに、その反射光強度を検出し
て塗膜の赤外線吸収量を測定すれば、赤外線吸収量は塗
膜厚みよって一義的に決まる量であることを利用して、
容易に塗膜厚みを求めることができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
次に、従来のオンライン塗膜厚み測定技術の問題点を下
記■〜■に列記する。
■前記特開昭60−144603号公報、特開昭63−
8511号公報に記載の方法は、ガイドロールが塗膜面
に接触する為に塗膜が半溶融の柔らかい状態では塗膜に
疵を付けることは明らかである。
■上述問題点■を避ける為に、塗膜を十分に同化または
硬化させた後、前記特開昭60−14/!603号公報
、特開昭63−8511号公報に記載の方法を適用しよ
うとすれば、塗膜の同化または硬化の間にも金属管の被
覆は引き続き行われるので、塗膜厚み測定情報のフィー
ドバックによるリアルタイムの制御を少ないタイムラグ
で実現するという本来の目的には適さない。
■よしんば上述問題点■に目をつむったとしても、ガイ
ドロールによる塗膜への疵付きを防ぐ為には、ガイドロ
ールは塗膜よりも柔らかい材質のものでなければならな
いので、ガイドロールが摩耗して測定値が不正確になる
■前記特開昭58−18109号公報、実開昭61−1
63915号公報に記載の方法は、100μ以下の薄膜
の厚み測定に適し、また赤外線の波長を適当に選べば透
明塗膜で1m程度まで、顔料を含まない白色塗膜では多
少ばらつきは増すが500μ程度までは測定できる。し
かし、カーボンブラックや金属酸化物を添加したポリエ
チレンやエポキシ樹脂では測定可能な塗膜厚み限界40
0μであり、これを超える厚みの塗膜には適用できない
本発明は、従来の技術における上述の問題点に注目して
、着色添加物を含み、厚みが300μ〜6mの範囲のポ
リエチレンやエポキシ樹脂から成る塗膜の厚みを、オン
ラインにおいて完全な非接触式で自動的に高精度で測定
できる方法を提供するものである。
〔課題を解決するための手段〕
塗膜厚みをオンラインにおいて完全な非接触式で自動的
に高精度で測定する2本発明の方法は、下記3点から構
成される。
■渦電流センサーを用いて金属管の表面の位置を検出す
る。
■光学式センサーを用いて塗膜表面の位置を検出する。
■金属管の表面の位置と塗膜表面の位置との差をとって
塗膜厚みとする、 〔作用及び実施例〕 以下、本発明の塗膜厚み測定方法について図に示す実施
例に基づいて詳細に説明する。
第1図は、本発明の方法を実施するための装置構成の概
要を示すブロック図である。第1図において、渦電流セ
ンサー1及び11 が光学式センサー2の近傍に配設さ
れており、渦電流センサー1及び1′ によって金属面
7の位置を検出して、金属面位置演算部4によって金属
面位置に応じた電気信号を距離に変換して、渦電流セン
サー1及び1′の距離信号の平均値が金属面の位置とし
て出力される。一方、光学式センサー2によって塗膜面
6の位置を検出して、塗膜面位置演算部3によって塗膜
面位置に応じた電気信号を距離に変換して出力する。金
属面距離演算部4によって出力された距離信号と塗膜面
演算部3によって出力された距離信号は、更に膜厚演算
部5に送信されそこで塗膜厚みが演算される。
第2図は、第1図の方法における考え方を示したもので
ある。第2図に示すように、渦電流センサー1によって
金属管までの距離L1を測定し、渦電流センサー1′ 
によって金属管までの距離L2を測定し、光学式センサ
ー2によって塗膜までの距離Hを測定すれば、渦電流セ
ンサー1と光学式センサー2とのギャップa1と渦電流
センサー1’  と光学式センサー2とのギャップa2
は既知の量とすることができるので下記(1)式からの
塗膜厚みtが計算できる。
Ll +L2 +a1 +a2 t=            −H・・・(1)次に、
第3図及び第4図に、本発明の方法によって塗膜厚みを
測定した結果の1例を示す。
第3図は、所定量の金属酸化物を含んだ粉体エポキシ樹
脂を130〜700μの塗膜厚みに塗装したものを測定
用サンプルとして供し、センサー2は光学式センサーと
して可視光を光源とする最大10Wlの距離まで測定可
能な市販のセンサーを用い、また渦電流センサー1.I
L として最大5IIffilの距離まで測定可能な市
販のセンサーを用いた結果である。実際の厚みに対して
、測定された厚みはy=Xの直線上に分布し、±50μ
程度の精度が得られた。
第4図は、所定量のカーボンブラックを含んだポリエチ
レンを2.3〜6.4■の塗膜厚みに被覆したものを測
定用サンプルとして供し、センサー2は光学式センサー
として第3図の測定と同じセンサーを用い、また渦電流
センサー1,1′ として最大10wnの距離まで測定
可能な市販のセンサーを用いた結果である。実際の厚み
に対して、測定された厚みはy=xの直線上に分布し、
±100μ以内の精度が得られた。
また、光学式センサー2の光源にレーザー光を用いると
可視光源を用いた場合に比べ2割程度測定精度は低下す
るが、やはりy=xの直線上に分布した。
〔発明の効果〕
以上述べた本発明の方法によって、厚みが300μ〜6
■の着色塗膜であってもオンラインで完全な非接触式に
よって測定できることから塗膜が柔らかいうちに塗膜厚
みが測定でき、塗膜厚み測定情報のフィードバックによ
るリアルタイムの制御を少ないタイムラグで実現できる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を一態様で実施する装置構成を示
すブロック図である。 第2図は、第1図に示すセンサと塗膜面および金属面と
の距離関係を示す説明図である。 第3図及び第4図は、第1図の装置を使用して本発明に
より測定した結果を示すグラフである。 1及び1゛:渦電流センサー 2:光学式センサー    3:塗膜位置演算部4:金
属面位置演算部   5:塗膜厚み演算部6:塗膜面 
       7:金属面L1:渦電流センサー1と金
属面との距離L2:渦電流センサー1′ と金属面との
距離a1:渦電流センサー1と光学式センサー2とのギ
ャップa2:渦電流センサー11  と光学式センサー
2とのギャップH:光学式センサー2と塗膜面との距離
t:塗膜厚み 第2図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)管軸方向に移動中の金属管の外表面に施された塗
    覆膜厚みを測定する方法において、渦電流センサーと光
    学式センサーの位置関係を一定に保持し、前記渦電流セ
    ンサーによって金属管までの距離を測定し、光学式セン
    サーによって塗膜までの距離を測定することによって、
    これらの測定値と前記センサー間の位置関係とから塗膜
    厚みを測定することを特徴とする金属管表面塗膜の非接
    触式厚み測定方法。
  2. (2)渦電流センサーを、光学式センサーを挟んで両側
    に1台ずつ設けることを特徴とする前記特許請求の範囲
    第(1)項記載の金属管表面塗膜の非接触式厚み測定方
    法。
JP9733990A 1990-04-12 1990-04-12 金属管表面塗膜の非接触式厚み測定方法 Pending JPH03295409A (ja)

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