JPH0432982B2 - - Google Patents
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- JPH0432982B2 JPH0432982B2 JP22982284A JP22982284A JPH0432982B2 JP H0432982 B2 JPH0432982 B2 JP H0432982B2 JP 22982284 A JP22982284 A JP 22982284A JP 22982284 A JP22982284 A JP 22982284A JP H0432982 B2 JPH0432982 B2 JP H0432982B2
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- coating film
- impedance
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- sponge
- paint film
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/20—Investigating the presence of flaws
- G01N27/205—Investigating the presence of flaws in insulating materials
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- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
〔発明の技術分野〕
本発明は塗膜測定プローブに係り、特に金属表
面に防錆や美観仕上げ等の目的で塗付された塗装
膜の劣化を電気化学的に検出し評価するに好適な
塗膜測定プローブに関する。 〔発明の技術的背景〕 一般に、金属表面の塗膜劣化の検出や評価を行
なう場合、第５図の概念図に示す如き構成を用い
た電気化学的評価方式が実施されている。同図に
示す如く、評価に当つては素地金属１上に塗装し
た評価すべき塗装膜２の上に導電性ゲル３を介し
てAl箔等の測定用電極４を接触させる。次に、
素地金属１と測定用電極４間に電流計５を介して
電流電源６を用いて交流電圧を印加する。このと
きに印加された電圧を素地金属１と測定用電極４
の間に接続された電圧計７により読取る。 一般に、塗装膜２は塗装直後の正常な状態では
電気抵抗が非常に大きく、108Ω−cmあるいはそ
れ以上の直流抵抗を有する。塗装膜２の電気的等
価回路は、塗装膜２が正常な場合には、第６図の
等価回路図に示すように抵抗Rfと容量Cfとの並
列回路で表わされる。これに対して、塗装膜２が
劣化してくると、この抵抗Rfが減少してくると
ともに、第６図に示されるような単純な等価回路
から複数の時定数を持つような複雑なインピーダ
ンスを示すようになつてくる。しかしながら、劣
化の初期段階では、抵抗Rfと容量Cfとの並列回
路として扱うことが可能である。 塗装膜２のインピーダンスＺ（jω）は、第５図
の構成を通じて測定される電圧、電流に基いて、
(1)式から求めることができる。 Ｚ（jω）＝ｅ（jω）／ｉ（jω） ……(1) ただし、ωは角周波数、ｅ（jω）は電圧、ｉ
（jω）は電流である。また、もう一つの劣化の指
標であるtanδは(2)式から求めることができる。 tanδ＝｜Zm｜／｜Ze｜ ……(2) ここで、Zmはインピーダンスの虚数部、Zeは
インピーダンスの実数部である。ちなみに、実数
部とはインピーダンスが純抵抗で得られるときの
位相成分である。塗装膜が劣化してくると、第６
図の抵抗Rfが減少し、同じ交流電圧ｅ（jω）を印
加した場合にはｉ（jω）が増加し、インピーダン
スＺ（jω）が減少する。同様にして、抵抗Rfが減
少してくると、｜Ze｜が減少しtanδが増加する。
このようにして塗装膜２のインピーダンスあるい
はtanδを測定することで、塗装膜の劣化を検出す
ることができる。 塗装膜２の劣化前後のインピーダンスの変化を
第７図ならびに第８図の特性図を示す。ちなみ
に、第７図はインピーダンスの絶対値を周波数
（対数）に対してプロツトしたものであり、一般
にボード線図と言われている。劣化していない塗
装膜のインピーダンス曲線ａに対して塗装膜が劣
化してくるとインピーダンスは曲線ｂのような周
波数の低い側での減少が顕著となる。したがつ
て、インピーダンスの絶対値のみから劣化を検出
する場合には、周波数の低い方で測定する方が有
効である。一方、第８図はインピーダンスを実数
部と虚数部とで表示したもので、一般にはナイキ
スト線図と言われる形に複素表示したものであ
る。塗装膜２が劣化してくるとインピーダンス軌
跡ｄは正常な場合（曲線ｃ）と比べて半円が小さ
くなるとともに円が変形してくる。この形から塗
装膜の劣化の程度を推定することができる。 〔背景技術の問題点〕 上述した如く、第５図の概念図に示す如き構成
を通じて、塗装膜２のインピーダンスを測定した
結果から塗装膜２の劣化を検出することができ
る。ところが、このような方式において正確な測
定を行なうためには、アルミニウム箔等の測定用
電極４を塗装膜２に密着される必要がある。この
ため、従来から導電性ゲル３を被測定面に塗布し
て、測定誤差を少なくするべき対策が考えられて
きた。しかしながら、塗装膜２上の被測定面が天
井面や凹面部分に対応するような場合には、第９
図ａ，ｂに示すように、導電性ゲル３内に気泡Ｍ
を生じやすく、生じた気泡Ｍの除去も極めて困難
であるというような状況になりやすい。この場
合、塗装膜２上の被測定面全面に導電性ゲル３が
介在していない状態となり、測定用電極４と塗装
膜２の間の測定面積が一定とならない。このため
に、インピーダンスの測定結果に誤差を生じ、塗
装膜２の本来のインピーダンスが測定できなくな
り、塗装膜２の劣化を正確に検出することが不可
能となる。 〔発明の目的〕 従つて、本発明の目的は、上記従来技術の問題
点を解消し、金属構造体表面に塗布された塗装膜
の劣化を正確かつ簡便に検出、評価することを可
能とした塗膜測定プローブを提供するにある。 〔発明の概要〕 上記目的を達成するために、本発明は塗膜に対
向する面に配されるスポンジ状電極と、スポンジ
状電極に含浸すべき導電性ゲルを収容する容器と
を備えた塗膜測定プローブを提供するものであ
る。 〔発明の実施例〕 以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説
明する。 第１図は本発明の一実施例に係る塗膜測定プロ
ーブの概略構成図で、同図ａは断面図、同図ｂは
底面図をそれぞれ示すものである。一方、第２図
は第１図に示した塗膜測定プローブを使用して塗
装膜の凹面状部分の塗膜インピーダンスを測定し
ている状態を示した説明図である。 さて、第１図に示す如く、プローブ本体８の内
部にはベロー９を取り付けた多孔板１０が配され
ており、先端には外面（被測定面側）を凸面状に
したスポンジ状電極１１が取り付けられている。
更に、プローブ本体８のベロー９の上部には空気
抜き孔１２が配され、側面には導電性ゲル３を注
入するためのゲル注入口１３が設けられている。
導電性ゲル３は注入口１３よりスポンジ状電極１
１と多孔板１０およびベロー９から成るゲル槽内
に注入される。導電性ゲル３にはリード線として
被覆銅線１４が接続されている。ちなみに、導電
性ゲル３としては３％食塩水に３％の増粘剤（カ
ルボキシメチルセルローズ）を加えたもの等が使
用可能である。なお、プローブ本体８の下端には
塗膜インピーダンスの測定時にプローブ本体８を
塗装膜に固定するための磁石１５が取り付けられ
ている。 かかる構成において、次にその作用を第２図の
説明図に従つて説明する。第１図に示すように構
成された塗膜測定プローブを塗装膜２上の被測定
面に当てると、プローブ本体８の先端部のスポン
ジ状電極１１は凸面状となつているために被測定
面側に必ず中央部より接触して行き、塗装膜２の
スポンジ状電極１１との間に気泡が発生しても、
これは外周に押し出されていく。このため、気泡
を生じることなく、最終的にスポンジ状電極１１
は塗装膜２の被測定面に全面密着して、磁石１５
と素地金属１の間の磁気的な吸着力により固定さ
れる。導電性ゲル３はスポンジ状電極１１に浸み
込んでおり、被測定塗膜面全面に付着する。ま
た、スポンジ状電極１１を被測定面に押しつけた
りはがしたりする時に生じるゲル槽内の圧力の変
化は、ベロー９の伸縮により緩衝される。測定時
のプローブ本体８の固定は磁石１５により行なう
ので、斜面、垂直面、天井面のいずれでも確実に
固定することができ、簡単でかつ確実な塗装膜イ
ンピーダンスの測定が可能となる。 さて、本実施例の塗膜測定プローブを使用して
エポキシ系厚膜塗料の塗装膜インピーダンスを測
定した結果を下の表１に示す。表１からも明らか
な如く、測定結果はアルミ箔電極を使用した場合
とほぼ一致しており、本実施例の塗膜測定プロー
ブは塗膜インピーダンス測定に当つて有効に作用
する。
面に防錆や美観仕上げ等の目的で塗付された塗装
膜の劣化を電気化学的に検出し評価するに好適な
塗膜測定プローブに関する。 〔発明の技術的背景〕 一般に、金属表面の塗膜劣化の検出や評価を行
なう場合、第５図の概念図に示す如き構成を用い
た電気化学的評価方式が実施されている。同図に
示す如く、評価に当つては素地金属１上に塗装し
た評価すべき塗装膜２の上に導電性ゲル３を介し
てAl箔等の測定用電極４を接触させる。次に、
素地金属１と測定用電極４間に電流計５を介して
電流電源６を用いて交流電圧を印加する。このと
きに印加された電圧を素地金属１と測定用電極４
の間に接続された電圧計７により読取る。 一般に、塗装膜２は塗装直後の正常な状態では
電気抵抗が非常に大きく、108Ω−cmあるいはそ
れ以上の直流抵抗を有する。塗装膜２の電気的等
価回路は、塗装膜２が正常な場合には、第６図の
等価回路図に示すように抵抗Rfと容量Cfとの並
列回路で表わされる。これに対して、塗装膜２が
劣化してくると、この抵抗Rfが減少してくると
ともに、第６図に示されるような単純な等価回路
から複数の時定数を持つような複雑なインピーダ
ンスを示すようになつてくる。しかしながら、劣
化の初期段階では、抵抗Rfと容量Cfとの並列回
路として扱うことが可能である。 塗装膜２のインピーダンスＺ（jω）は、第５図
の構成を通じて測定される電圧、電流に基いて、
(1)式から求めることができる。 Ｚ（jω）＝ｅ（jω）／ｉ（jω） ……(1) ただし、ωは角周波数、ｅ（jω）は電圧、ｉ
（jω）は電流である。また、もう一つの劣化の指
標であるtanδは(2)式から求めることができる。 tanδ＝｜Zm｜／｜Ze｜ ……(2) ここで、Zmはインピーダンスの虚数部、Zeは
インピーダンスの実数部である。ちなみに、実数
部とはインピーダンスが純抵抗で得られるときの
位相成分である。塗装膜が劣化してくると、第６
図の抵抗Rfが減少し、同じ交流電圧ｅ（jω）を印
加した場合にはｉ（jω）が増加し、インピーダン
スＺ（jω）が減少する。同様にして、抵抗Rfが減
少してくると、｜Ze｜が減少しtanδが増加する。
このようにして塗装膜２のインピーダンスあるい
はtanδを測定することで、塗装膜の劣化を検出す
ることができる。 塗装膜２の劣化前後のインピーダンスの変化を
第７図ならびに第８図の特性図を示す。ちなみ
に、第７図はインピーダンスの絶対値を周波数
（対数）に対してプロツトしたものであり、一般
にボード線図と言われている。劣化していない塗
装膜のインピーダンス曲線ａに対して塗装膜が劣
化してくるとインピーダンスは曲線ｂのような周
波数の低い側での減少が顕著となる。したがつ
て、インピーダンスの絶対値のみから劣化を検出
する場合には、周波数の低い方で測定する方が有
効である。一方、第８図はインピーダンスを実数
部と虚数部とで表示したもので、一般にはナイキ
スト線図と言われる形に複素表示したものであ
る。塗装膜２が劣化してくるとインピーダンス軌
跡ｄは正常な場合（曲線ｃ）と比べて半円が小さ
くなるとともに円が変形してくる。この形から塗
装膜の劣化の程度を推定することができる。 〔背景技術の問題点〕 上述した如く、第５図の概念図に示す如き構成
を通じて、塗装膜２のインピーダンスを測定した
結果から塗装膜２の劣化を検出することができ
る。ところが、このような方式において正確な測
定を行なうためには、アルミニウム箔等の測定用
電極４を塗装膜２に密着される必要がある。この
ため、従来から導電性ゲル３を被測定面に塗布し
て、測定誤差を少なくするべき対策が考えられて
きた。しかしながら、塗装膜２上の被測定面が天
井面や凹面部分に対応するような場合には、第９
図ａ，ｂに示すように、導電性ゲル３内に気泡Ｍ
を生じやすく、生じた気泡Ｍの除去も極めて困難
であるというような状況になりやすい。この場
合、塗装膜２上の被測定面全面に導電性ゲル３が
介在していない状態となり、測定用電極４と塗装
膜２の間の測定面積が一定とならない。このため
に、インピーダンスの測定結果に誤差を生じ、塗
装膜２の本来のインピーダンスが測定できなくな
り、塗装膜２の劣化を正確に検出することが不可
能となる。 〔発明の目的〕 従つて、本発明の目的は、上記従来技術の問題
点を解消し、金属構造体表面に塗布された塗装膜
の劣化を正確かつ簡便に検出、評価することを可
能とした塗膜測定プローブを提供するにある。 〔発明の概要〕 上記目的を達成するために、本発明は塗膜に対
向する面に配されるスポンジ状電極と、スポンジ
状電極に含浸すべき導電性ゲルを収容する容器と
を備えた塗膜測定プローブを提供するものであ
る。 〔発明の実施例〕 以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説
明する。 第１図は本発明の一実施例に係る塗膜測定プロ
ーブの概略構成図で、同図ａは断面図、同図ｂは
底面図をそれぞれ示すものである。一方、第２図
は第１図に示した塗膜測定プローブを使用して塗
装膜の凹面状部分の塗膜インピーダンスを測定し
ている状態を示した説明図である。 さて、第１図に示す如く、プローブ本体８の内
部にはベロー９を取り付けた多孔板１０が配され
ており、先端には外面（被測定面側）を凸面状に
したスポンジ状電極１１が取り付けられている。
更に、プローブ本体８のベロー９の上部には空気
抜き孔１２が配され、側面には導電性ゲル３を注
入するためのゲル注入口１３が設けられている。
導電性ゲル３は注入口１３よりスポンジ状電極１
１と多孔板１０およびベロー９から成るゲル槽内
に注入される。導電性ゲル３にはリード線として
被覆銅線１４が接続されている。ちなみに、導電
性ゲル３としては３％食塩水に３％の増粘剤（カ
ルボキシメチルセルローズ）を加えたもの等が使
用可能である。なお、プローブ本体８の下端には
塗膜インピーダンスの測定時にプローブ本体８を
塗装膜に固定するための磁石１５が取り付けられ
ている。 かかる構成において、次にその作用を第２図の
説明図に従つて説明する。第１図に示すように構
成された塗膜測定プローブを塗装膜２上の被測定
面に当てると、プローブ本体８の先端部のスポン
ジ状電極１１は凸面状となつているために被測定
面側に必ず中央部より接触して行き、塗装膜２の
スポンジ状電極１１との間に気泡が発生しても、
これは外周に押し出されていく。このため、気泡
を生じることなく、最終的にスポンジ状電極１１
は塗装膜２の被測定面に全面密着して、磁石１５
と素地金属１の間の磁気的な吸着力により固定さ
れる。導電性ゲル３はスポンジ状電極１１に浸み
込んでおり、被測定塗膜面全面に付着する。ま
た、スポンジ状電極１１を被測定面に押しつけた
りはがしたりする時に生じるゲル槽内の圧力の変
化は、ベロー９の伸縮により緩衝される。測定時
のプローブ本体８の固定は磁石１５により行なう
ので、斜面、垂直面、天井面のいずれでも確実に
固定することができ、簡単でかつ確実な塗装膜イ
ンピーダンスの測定が可能となる。 さて、本実施例の塗膜測定プローブを使用して
エポキシ系厚膜塗料の塗装膜インピーダンスを測
定した結果を下の表１に示す。表１からも明らか
な如く、測定結果はアルミ箔電極を使用した場合
とほぼ一致しており、本実施例の塗膜測定プロー
ブは塗膜インピーダンス測定に当つて有効に作用
する。
以上述べたように、本発明によれば、塗装膜イ
ンピーダンスの測定に当つて、被測定塗膜面が斜
面、垂直面、天井面であつても、また凹状面や凸
状面であつても、さらに導電性ゲルを塗布した時
に気泡を生じ易いような箇所であつても、測定面
内の気泡の発生を防止でき、塗膜劣化を検出する
ためのインピーダンスの測定を正確に実施するこ
とを可能とした塗膜測定プローブを得ることでき
るものである。
ンピーダンスの測定に当つて、被測定塗膜面が斜
面、垂直面、天井面であつても、また凹状面や凸
状面であつても、さらに導電性ゲルを塗布した時
に気泡を生じ易いような箇所であつても、測定面
内の気泡の発生を防止でき、塗膜劣化を検出する
ためのインピーダンスの測定を正確に実施するこ
とを可能とした塗膜測定プローブを得ることでき
るものである。
第１図ａ，ｂは本発明の一実施例に係る塗膜測
定プローブの断面図および底面図、第２図は第１
図に示した塗膜測定プローブを用いて塗装膜劣化
を電気化学的に評価する状態を示す説明図、第３
図ａ，ｂは電極の形状の他の例を示す説明図、第
４図ａ，ｂはそれぞれ本発明の他の実施例および
その他の実施例を示す説明図、第５図は塗装膜劣
化を電気化学的に評価する周知の方式を示す概念
図、第６図は塗装膜の電気的な等価回路図、第７
図は塗装膜の劣化によるインピーダンスの周波数
依存性の変化を示す特性図、第８図は第７図を複
素平面上で表わした特性図、第９図ａ，ｂはAl
箔電極を用いた場合の問題点を示す説明図であ
る。 １……素地金属、２……塗装膜、３……導電性
ゲル、８……プローブ本体、９……ベロー、１０
……多孔板、１１……スポンジ状電極、１４……
リード線、１５……磁石。
定プローブの断面図および底面図、第２図は第１
図に示した塗膜測定プローブを用いて塗装膜劣化
を電気化学的に評価する状態を示す説明図、第３
図ａ，ｂは電極の形状の他の例を示す説明図、第
４図ａ，ｂはそれぞれ本発明の他の実施例および
その他の実施例を示す説明図、第５図は塗装膜劣
化を電気化学的に評価する周知の方式を示す概念
図、第６図は塗装膜の電気的な等価回路図、第７
図は塗装膜の劣化によるインピーダンスの周波数
依存性の変化を示す特性図、第８図は第７図を複
素平面上で表わした特性図、第９図ａ，ｂはAl
箔電極を用いた場合の問題点を示す説明図であ
る。 １……素地金属、２……塗装膜、３……導電性
ゲル、８……プローブ本体、９……ベロー、１０
……多孔板、１１……スポンジ状電極、１４……
リード線、１５……磁石。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 塗膜に対向する面に配されるスポンジ状電極
と、このスポンジ状電極に含浸すべき導電性ゲル
を収納する容器とを備えたことを特徴とする塗膜
測定プローブ。 ２ 前記スポンジ状電極の周辺に磁石を配したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の塗
膜測定プローブ。 ３ 前記容器が導電性ゲルの圧力を吸収するよう
に構成されることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の塗膜測定プローブ。 ４ 前記容器がベロー状に構成されることを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の塗膜測定プ
ローブ。 ５ 前記スポンジ状電極は、前記塗膜に対向する
面が凸面であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の塗膜測定プローブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22982284A JPS61108954A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 塗膜測定プロ−ブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22982284A JPS61108954A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 塗膜測定プロ−ブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61108954A JPS61108954A (ja) | 1986-05-27 |
| JPH0432982B2 true JPH0432982B2 (ja) | 1992-06-01 |
Family
ID=16898209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22982284A Granted JPS61108954A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 塗膜測定プロ−ブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61108954A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013145136A (ja) * | 2012-01-13 | 2013-07-25 | Panasonic Corp | 試験片の疲労試験方法および疲労試験装置 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3685916T2 (de) * | 1985-05-14 | 1993-02-25 | Shell Int Research | Haftpruefzelle. |
| GB8523553D0 (en) * | 1985-09-24 | 1985-10-30 | Colebrand Ltd | Corrosion detection |
| JPH02157642A (ja) * | 1988-12-12 | 1990-06-18 | Hideaki Takahashi | 金属材料の劣化度評価のための電気化学計測用ジェル電極 |
| JPH04190149A (ja) * | 1990-04-09 | 1992-07-08 | Toshiba Corp | 塗膜劣化診断装置 |
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1984
- 1984-10-31 JP JP22982284A patent/JPS61108954A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61108954A (ja) | 1986-05-27 |
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