JPH0543268B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0543268B2 JPH0543268B2 JP61073758A JP7375886A JPH0543268B2 JP H0543268 B2 JPH0543268 B2 JP H0543268B2 JP 61073758 A JP61073758 A JP 61073758A JP 7375886 A JP7375886 A JP 7375886A JP H0543268 B2 JPH0543268 B2 JP H0543268B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impedance
- coating film
- electrolytic solution
- detector
- painted
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
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
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/24—Investigating the presence of flaws
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、塗装された金属（特に鉄鋼材料）の
塗膜の防食機能を定量的に測定する方法及び装置
に関する。 （従来の技術） 鉄鋼材料等の金属は、防食のため塗装して使用
されることが多いが、塗膜は紫外線や水分、下地
金属の腐食などの影響を受けて経時的に劣化す
る。特に大型鋼構造物（橋梁、ビル、工場設備、
など）や輸送機器（自動車、船、コンテナなど）
の塗膜の防食機能を定量的に測定し、その劣化程
度を正確かつ客観的に把握することは、塗装の塗
りかえ時期や、メインテナンス方法を検討する上
で極めて重要である。 従来塗装された金属の塗膜劣化度を、非破壊的
に測定する方法には、光沢や色の変化を測定する
方法、絶縁抵抗を測定する方法、および交流イン
ピーダンスを測定する方法などがあつた。 従来の交流インピーダンス測定法には、被測定
系に平衡する並列抵抗および並列容量を求め、こ
れらの値をもとに、tanδを計算する方法（例えば
電気化学２３．p15、（1955）工業化学雑誌61p、
291（1958）など）、あるいは高周波数（10K〜
100KHz）から低周波数（１ｍ〜100ｍHz）までの
広い周波数帯域で、インピーダンスと位相差を測
定する方法〔例えば第30回腐食防食討論会予稿
集、Ｂ−212（1983）〕などがある。 これらの方法は、主に実験室での試験片を用い
た解析または実構造物に取付けられたテストピー
スのモニタリングに用いられており、実構造物本
体の任意の部位における塗膜防食機能を評価する
ためには、装置上の制約から不可能である。 一方、実構造物本体の任意の部位における塗膜
防食機能を、交流インピーダンス法に基づいて評
価する方法としては、下地金属と塗膜表面にそれ
ぞれ電極を配し、その間に適当な電解液を浸み込
ませたろ紙などを挟んで、平衡検出回路によりイ
ンピーダンスを求める方法（例えば特開昭54−
77191号）などがある。 これらの方法では、測定対象となつている面積
内で、塗膜が均一であることを前提とし、その場
所に対し一点の測定で、その部位の特性値を得よ
うとしている。しかしながら、実際に使われてい
る塗膜は、もともと多少であれ不均一（膜厚な
ど）に塗られており、塗膜の劣化は、それを極度
に強調するかの如く進行する点を見落している。 ある程度劣化が進行した塗膜をよく観察する
と、局部的に塗膜が剥離していたり、スポツト状
にさびが発生していたり、あるいは小さなふくれ
ができていたり、部分的に白亜化していたりする
ことが普通である。このように、不均一に劣化す
る塗膜の劣化状態を、従来のような場所的に一点
の交流インピーダンス測定で正確かつ定量的に把
握することは、もともと困難な事であり、ここに
従来の技術の問題がある。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は、不均一に劣化する塗膜の劣化状態
を、交流インピーダンス測定により、定量的かつ
正確に把握することにあり、さらには塗装金属の
塗膜劣化程度を、定量的に診断する方法および装
置を提供することにある。またこれにより、大型
鋼構造物や輸送機器など、いわゆる社会資本や民
間資本の効率的運用、即ちメインテナンスや更新
措置などと、長寿命化に貢献することにある。 （問題点を解決するための手段） 上述より明らかになつた問題点は、適当な広さ
を有する塗装金属表面を、一定の間隔で多数に分
割し、塗膜インピーダンスの多点測定を行なうこ
とによつて解決される。この点が本発明の特徴で
ある。 以下に本発明の構成と特徴を説明する。 本発明は、交流インピーダンスを測定し、塗膜
の防食機能を求める方法に基いている。 本発明は、あらかじめ測定対象の塗装金属表面
を、一定の間隔の多数の小面積に区分し、各区分
面積内の塗装金属表面の塗膜インピーダンスを、
測定対象に接する開口部と、これに通じ内部に電
解用電極を備えた電解液保持室および電解液補充
装置を副構成とし得る検出子と、測定対象となる
塗装金属の金属部および前記検出子の電解電極
に、電気的に接続された交流インピーダンス測定
装置とを用いて多点測定し、塗膜インピーダンス
の統計的分布および二次元的分布を求めることを
特徴とする塗装金属の塗膜劣化程度定量診断方法
である。 この方法を効率的に実施することを目的として
電解液補充装置に電解用電極を内設した電解液保
持室を連設し、電解液保持室の端部を測定対象に
接する開口部に形成した検出子複数個を、一定の
間隔で塗装面上に保持する治具に立設し、各検出
子をマルチプレクサーを介して交流インピーダン
ス測定装置に導通したことを特徴とする塗装金属
の塗膜劣化程度定量診断装置が含まれる。 本発明の概要を第１図を用いて具体的に説明す
る。 測定対象となる塗装金属４上に格子状治具３を
置き、交流インピーダンス測定装置２と検出子１
で格子状治具口３により、区分されたそれぞれの
位置の塗膜インピーダンスを多点測定する。 ここで多点測定としては、精度を維持するため
に、最低20点程度の測定が必要であり、面として
とらえるためには、100点程度あることが望まし
い。その結果を、例えば塗膜インピーダンスの統
計的分布に整理し、例えば第２図のような診断方
法を得る。 図において塗膜インピーダンスは例えば後述第
６図に示す塗膜抵抗の対数log〔Rf（Ω）〕を、頻
度はｎ数をそれぞれ示す。 ここで塗膜インピーダンスが高いときを健全な
状態、低いときを劣化した状態と考えると、第２
図Ａ，Ｂ，Ｃのように分類することができる。即
ち、塗膜インピーダンスの領域Ａは、塗膜が健全
であることを意味し、Ｂは劣化しているが、防食
機能はあることを、そしてＣは防食機能がなく、
塗膜剥離やさび発生していることをそれぞれ意味
していると考える。 このように考えると、この塗膜インピーダンス
の統計的分布を見ることにより、その塗膜の劣化
程度を、定量的に診断することが可能となる。例
えばＡ：50％、Ｂ：10％、Ｃ：40％、あるいはＡ
の中でもインピーダンスが低い側に集まつている
からもうすぐ劣化が目に見えてくる……などと診
断することができる。 なお、測定対象の塗装金属表面を、一定間隔の
多数の小面積に区分する仕方は、格子状治具に限
らず、測定対象の状況に応じて、いかようにも変
えることが可能である。その例としては、スタン
プで印を付ける、筆記具で印をつけるなどが考え
られる。 また検出子の機能は、電解液を用いて交流イン
ピーダンス測定ができればよく、最低限スポンジ
や、小容器からなり測定対象に接する開口部を有
する電解液保持室と、白金などの不溶性電極から
なる電解電極が備わつていればよい。 第３図に多点測定の結果を二次元的分布として
整理する方法の例を示す。 この図は格子状治具により、指定された各測定
点をそのまま表示し、相対的に塗膜インピーダン
スの低い部位７に斜線をつけたもので、測定対象
はＡ領域にはいる健全な塗膜とした。 このように二次元的分布として整理するとどの
あたりからどの程度の割合で塗膜が劣化し始める
かが良くわかる。同様にして高等線図を描く方法
もある。 第４図に検出子の構造の一例を示す。 シリコンゴムなどで作られた面積1.2cm2の開口
部８（測定対象に接する部分）、白金などで作ら
れた電解電極９、スポンジなどを使つて電解液を
保持しやすくした電解液保持室１０により、検出
子の基本構成がなされ、アクリルなどの絶縁性プ
ラスチツクでつくられたシリンダー１１と、ピス
トン１２により電解液補充装置１３が形成され
る。また１４は電解溶液とインピーダンス測定装
置との電気的接続用リード線である。 図中には実際に製作した検出子の寸法を示すた
めスケールを（ａ＝20mm）を表示してある。な
お、検出子の形状に関しては、検出子の寸法を小
さくするとか、形状を曲がつたものとするなどし
て、狭い所も測定可能とすることができる。また
その逆も可能である。電解液補充装置には、上述
のピストンとシリンダーからなるもののほか、ス
ポイト状のものや、ポンプを利用したものなどが
考えられる。 第５図に多点同時測定を行うための塗装金属の
塗膜劣化程度定量診断装置の一例を示す。 図中１５はマルチプレクサー、１６はこの場合
10個の上記検出子を、同時に保持する多点同時測
定用検出子ホルダーである。このホルダーを10回
Ｙ方向にずらすことによつて、100点のデータと
なるため大変効率的に測定ができる。 尚、格子状の治具や多点同時測定用ホルダー形
状は、具体例として示した図面の形状に限らず、
測定対象に応じて最適の形状に製作できることは
無論のことであり、例えば、格子状の治具を、10
×10に区分するのではなく、５×12や８×８など
に区分する、多点同時測定用ホルダーを、10連か
ら５連あるいは10連が２列付いたものなどにす
る、などが考えられる。 また、測定対象である塗装金属の金属部からの
導通のとりかたとしては、金属性のピンを塗膜に
さし込み、下地金属と導通をとる、塗膜の一部を
剥離して、下地金属と導通をとる、近くの金属露
出部から導通をとるなど様々な方法が考えられ
る。 次に実施例として、油性塗料／鉛丹塗料／地鉄
系に、本発明を適用した場合を説明するが、本発
明は、油性塗料／鉛丹塗料／地鉄系のみに適用さ
れるのではなく、すべての塗装系にも、データの
蓄積により適用可能であることは言うまでもな
い。 （実施例） 本発明の方法によつて、鋼製の扉に塗られた塗
膜の劣化程度を定量測定した。測定対象とした鋼
製の扉は、準工業地帯に建設された建物の一部
で、22年前の建物時に一度塗装されただけで、再
塗装は行われていない。使用は下塗りとして、鉛
丹塗料、上塗りとして灰色の油性ペイントが使わ
れている。初期膜厚は不明である。 本扉は、片面が屋外南方向を面しており（以後
「扉外側」と略す）、紫外線による白亜化や下塗り
の露出、腐食による塗膜剥離やさび発生が所々見
られる。 一方その反対側の面は、建物の内側に面してお
り（以後「扉内側」と略す）、紫外線や腐食の影
響を受け難いため、見た目には全く健全である。
測定には0.1モル濃度の硫酸ナトリウム水溶液
（塗膜を変化させにくい電解液）を注入した第４
図の検出子を用い、２センチメートル単位で、10
×10（個）に区切つた格子状の治具で区分した測
定点について、塗膜インピーダンスの多点測定を
おこなつた。
塗膜の防食機能を定量的に測定する方法及び装置
に関する。 （従来の技術） 鉄鋼材料等の金属は、防食のため塗装して使用
されることが多いが、塗膜は紫外線や水分、下地
金属の腐食などの影響を受けて経時的に劣化す
る。特に大型鋼構造物（橋梁、ビル、工場設備、
など）や輸送機器（自動車、船、コンテナなど）
の塗膜の防食機能を定量的に測定し、その劣化程
度を正確かつ客観的に把握することは、塗装の塗
りかえ時期や、メインテナンス方法を検討する上
で極めて重要である。 従来塗装された金属の塗膜劣化度を、非破壊的
に測定する方法には、光沢や色の変化を測定する
方法、絶縁抵抗を測定する方法、および交流イン
ピーダンスを測定する方法などがあつた。 従来の交流インピーダンス測定法には、被測定
系に平衡する並列抵抗および並列容量を求め、こ
れらの値をもとに、tanδを計算する方法（例えば
電気化学２３．p15、（1955）工業化学雑誌61p、
291（1958）など）、あるいは高周波数（10K〜
100KHz）から低周波数（１ｍ〜100ｍHz）までの
広い周波数帯域で、インピーダンスと位相差を測
定する方法〔例えば第30回腐食防食討論会予稿
集、Ｂ−212（1983）〕などがある。 これらの方法は、主に実験室での試験片を用い
た解析または実構造物に取付けられたテストピー
スのモニタリングに用いられており、実構造物本
体の任意の部位における塗膜防食機能を評価する
ためには、装置上の制約から不可能である。 一方、実構造物本体の任意の部位における塗膜
防食機能を、交流インピーダンス法に基づいて評
価する方法としては、下地金属と塗膜表面にそれ
ぞれ電極を配し、その間に適当な電解液を浸み込
ませたろ紙などを挟んで、平衡検出回路によりイ
ンピーダンスを求める方法（例えば特開昭54−
77191号）などがある。 これらの方法では、測定対象となつている面積
内で、塗膜が均一であることを前提とし、その場
所に対し一点の測定で、その部位の特性値を得よ
うとしている。しかしながら、実際に使われてい
る塗膜は、もともと多少であれ不均一（膜厚な
ど）に塗られており、塗膜の劣化は、それを極度
に強調するかの如く進行する点を見落している。 ある程度劣化が進行した塗膜をよく観察する
と、局部的に塗膜が剥離していたり、スポツト状
にさびが発生していたり、あるいは小さなふくれ
ができていたり、部分的に白亜化していたりする
ことが普通である。このように、不均一に劣化す
る塗膜の劣化状態を、従来のような場所的に一点
の交流インピーダンス測定で正確かつ定量的に把
握することは、もともと困難な事であり、ここに
従来の技術の問題がある。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は、不均一に劣化する塗膜の劣化状態
を、交流インピーダンス測定により、定量的かつ
正確に把握することにあり、さらには塗装金属の
塗膜劣化程度を、定量的に診断する方法および装
置を提供することにある。またこれにより、大型
鋼構造物や輸送機器など、いわゆる社会資本や民
間資本の効率的運用、即ちメインテナンスや更新
措置などと、長寿命化に貢献することにある。 （問題点を解決するための手段） 上述より明らかになつた問題点は、適当な広さ
を有する塗装金属表面を、一定の間隔で多数に分
割し、塗膜インピーダンスの多点測定を行なうこ
とによつて解決される。この点が本発明の特徴で
ある。 以下に本発明の構成と特徴を説明する。 本発明は、交流インピーダンスを測定し、塗膜
の防食機能を求める方法に基いている。 本発明は、あらかじめ測定対象の塗装金属表面
を、一定の間隔の多数の小面積に区分し、各区分
面積内の塗装金属表面の塗膜インピーダンスを、
測定対象に接する開口部と、これに通じ内部に電
解用電極を備えた電解液保持室および電解液補充
装置を副構成とし得る検出子と、測定対象となる
塗装金属の金属部および前記検出子の電解電極
に、電気的に接続された交流インピーダンス測定
装置とを用いて多点測定し、塗膜インピーダンス
の統計的分布および二次元的分布を求めることを
特徴とする塗装金属の塗膜劣化程度定量診断方法
である。 この方法を効率的に実施することを目的として
電解液補充装置に電解用電極を内設した電解液保
持室を連設し、電解液保持室の端部を測定対象に
接する開口部に形成した検出子複数個を、一定の
間隔で塗装面上に保持する治具に立設し、各検出
子をマルチプレクサーを介して交流インピーダン
ス測定装置に導通したことを特徴とする塗装金属
の塗膜劣化程度定量診断装置が含まれる。 本発明の概要を第１図を用いて具体的に説明す
る。 測定対象となる塗装金属４上に格子状治具３を
置き、交流インピーダンス測定装置２と検出子１
で格子状治具口３により、区分されたそれぞれの
位置の塗膜インピーダンスを多点測定する。 ここで多点測定としては、精度を維持するため
に、最低20点程度の測定が必要であり、面として
とらえるためには、100点程度あることが望まし
い。その結果を、例えば塗膜インピーダンスの統
計的分布に整理し、例えば第２図のような診断方
法を得る。 図において塗膜インピーダンスは例えば後述第
６図に示す塗膜抵抗の対数log〔Rf（Ω）〕を、頻
度はｎ数をそれぞれ示す。 ここで塗膜インピーダンスが高いときを健全な
状態、低いときを劣化した状態と考えると、第２
図Ａ，Ｂ，Ｃのように分類することができる。即
ち、塗膜インピーダンスの領域Ａは、塗膜が健全
であることを意味し、Ｂは劣化しているが、防食
機能はあることを、そしてＣは防食機能がなく、
塗膜剥離やさび発生していることをそれぞれ意味
していると考える。 このように考えると、この塗膜インピーダンス
の統計的分布を見ることにより、その塗膜の劣化
程度を、定量的に診断することが可能となる。例
えばＡ：50％、Ｂ：10％、Ｃ：40％、あるいはＡ
の中でもインピーダンスが低い側に集まつている
からもうすぐ劣化が目に見えてくる……などと診
断することができる。 なお、測定対象の塗装金属表面を、一定間隔の
多数の小面積に区分する仕方は、格子状治具に限
らず、測定対象の状況に応じて、いかようにも変
えることが可能である。その例としては、スタン
プで印を付ける、筆記具で印をつけるなどが考え
られる。 また検出子の機能は、電解液を用いて交流イン
ピーダンス測定ができればよく、最低限スポンジ
や、小容器からなり測定対象に接する開口部を有
する電解液保持室と、白金などの不溶性電極から
なる電解電極が備わつていればよい。 第３図に多点測定の結果を二次元的分布として
整理する方法の例を示す。 この図は格子状治具により、指定された各測定
点をそのまま表示し、相対的に塗膜インピーダン
スの低い部位７に斜線をつけたもので、測定対象
はＡ領域にはいる健全な塗膜とした。 このように二次元的分布として整理するとどの
あたりからどの程度の割合で塗膜が劣化し始める
かが良くわかる。同様にして高等線図を描く方法
もある。 第４図に検出子の構造の一例を示す。 シリコンゴムなどで作られた面積1.2cm2の開口
部８（測定対象に接する部分）、白金などで作ら
れた電解電極９、スポンジなどを使つて電解液を
保持しやすくした電解液保持室１０により、検出
子の基本構成がなされ、アクリルなどの絶縁性プ
ラスチツクでつくられたシリンダー１１と、ピス
トン１２により電解液補充装置１３が形成され
る。また１４は電解溶液とインピーダンス測定装
置との電気的接続用リード線である。 図中には実際に製作した検出子の寸法を示すた
めスケールを（ａ＝20mm）を表示してある。な
お、検出子の形状に関しては、検出子の寸法を小
さくするとか、形状を曲がつたものとするなどし
て、狭い所も測定可能とすることができる。また
その逆も可能である。電解液補充装置には、上述
のピストンとシリンダーからなるもののほか、ス
ポイト状のものや、ポンプを利用したものなどが
考えられる。 第５図に多点同時測定を行うための塗装金属の
塗膜劣化程度定量診断装置の一例を示す。 図中１５はマルチプレクサー、１６はこの場合
10個の上記検出子を、同時に保持する多点同時測
定用検出子ホルダーである。このホルダーを10回
Ｙ方向にずらすことによつて、100点のデータと
なるため大変効率的に測定ができる。 尚、格子状の治具や多点同時測定用ホルダー形
状は、具体例として示した図面の形状に限らず、
測定対象に応じて最適の形状に製作できることは
無論のことであり、例えば、格子状の治具を、10
×10に区分するのではなく、５×12や８×８など
に区分する、多点同時測定用ホルダーを、10連か
ら５連あるいは10連が２列付いたものなどにす
る、などが考えられる。 また、測定対象である塗装金属の金属部からの
導通のとりかたとしては、金属性のピンを塗膜に
さし込み、下地金属と導通をとる、塗膜の一部を
剥離して、下地金属と導通をとる、近くの金属露
出部から導通をとるなど様々な方法が考えられ
る。 次に実施例として、油性塗料／鉛丹塗料／地鉄
系に、本発明を適用した場合を説明するが、本発
明は、油性塗料／鉛丹塗料／地鉄系のみに適用さ
れるのではなく、すべての塗装系にも、データの
蓄積により適用可能であることは言うまでもな
い。 （実施例） 本発明の方法によつて、鋼製の扉に塗られた塗
膜の劣化程度を定量測定した。測定対象とした鋼
製の扉は、準工業地帯に建設された建物の一部
で、22年前の建物時に一度塗装されただけで、再
塗装は行われていない。使用は下塗りとして、鉛
丹塗料、上塗りとして灰色の油性ペイントが使わ
れている。初期膜厚は不明である。 本扉は、片面が屋外南方向を面しており（以後
「扉外側」と略す）、紫外線による白亜化や下塗り
の露出、腐食による塗膜剥離やさび発生が所々見
られる。 一方その反対側の面は、建物の内側に面してお
り（以後「扉内側」と略す）、紫外線や腐食の影
響を受け難いため、見た目には全く健全である。
測定には0.1モル濃度の硫酸ナトリウム水溶液
（塗膜を変化させにくい電解液）を注入した第４
図の検出子を用い、２センチメートル単位で、10
×10（個）に区切つた格子状の治具で区分した測
定点について、塗膜インピーダンスの多点測定を
おこなつた。
【表】
本測定では交流インピーダンス測定の中でも、
塗膜中のイオン透過抵抗（塗膜による鋼材と環境
の遮断機能に対応、以後「塗膜抵抗」を称す。）
の測定を行つた。塗膜抵抗が精度よく求まる周波
数を選定したところ、表１の通りとなつた。 この表のように、塗膜抵抗によつて周波数を変
える理由は、インピーダンス測定装置と、検出子
を結ぶケーブルの浮遊容量による測定誤差や、塗
膜自体の電気容量による測定誤差（周波数が高す
ぎるとき生ずる誤差、真の値より小さい値とな
る）および金属と塗膜の界面に存在する分極抵抗
や、腐食面電気二重層容量による測定誤差（周波
数が低すぎるとき生ずる誤差、真の値より大きい
値となる）を、最小にするためである。 したがつて測定対象となる塗装仕様や、ケーブ
ルの特性などによつて、表１の関係が変化するこ
とも考えられ、周波数の選定には十分な注意が必
要である。 交流電気信号の印加の仕方は、0.01μA〜10ｍ
Ａの定電流パルス方式で行い、電圧の変動が200
ｍＶ以下となるよう、測定レンジや周波数の行つ
た。測定対象である扉の塗膜下金属部からの導通
は、これと電気的に接している銅合金製把手か
ら、ワニグチクリツプによつてとつた。 第６図に扉内側の塗膜健全部における測定結果
（統計的分布）を示す。 縦軸方向に塗膜抵抗の対数を、0.5きざみにと
り、横軸にｎ数を対数目盛でとつて、ヒストグラ
ムとした。この図より、健全部では高抵抗領域
に、値が集中していることがわかる。 第７図に扉外側のかなり劣化している部位の測
定結果を示す。 第６図と比べると、遥かに低い抵抗値領域に値
が分布していることがわかる。また、ここと同じ
部位のデータを、２次元分布的に整理しなおした
のが第８図である。 斜線を付けた領域は、塗膜抵抗が316Ω以下の
値を示した領域である。このときの測定対象とな
つた部位をよく観察すると、ちようどこの316Ω
以下の値を示した領域と、塗膜剥離やさび発生が
おきている領域とがよく一致した。 このことから、塗膜抵抗が316Ω以下のときそ
の塗膜は、防食機能がないと判断できる。同様の
解析および観察より、表２のような結果が得られ
た。表２は、本発明実施例における測定結果をま
とめた油性塗料／鉛丹塗料／地鉄系の塗膜劣化診
断基準となる。
塗膜中のイオン透過抵抗（塗膜による鋼材と環境
の遮断機能に対応、以後「塗膜抵抗」を称す。）
の測定を行つた。塗膜抵抗が精度よく求まる周波
数を選定したところ、表１の通りとなつた。 この表のように、塗膜抵抗によつて周波数を変
える理由は、インピーダンス測定装置と、検出子
を結ぶケーブルの浮遊容量による測定誤差や、塗
膜自体の電気容量による測定誤差（周波数が高す
ぎるとき生ずる誤差、真の値より小さい値とな
る）および金属と塗膜の界面に存在する分極抵抗
や、腐食面電気二重層容量による測定誤差（周波
数が低すぎるとき生ずる誤差、真の値より大きい
値となる）を、最小にするためである。 したがつて測定対象となる塗装仕様や、ケーブ
ルの特性などによつて、表１の関係が変化するこ
とも考えられ、周波数の選定には十分な注意が必
要である。 交流電気信号の印加の仕方は、0.01μA〜10ｍ
Ａの定電流パルス方式で行い、電圧の変動が200
ｍＶ以下となるよう、測定レンジや周波数の行つ
た。測定対象である扉の塗膜下金属部からの導通
は、これと電気的に接している銅合金製把手か
ら、ワニグチクリツプによつてとつた。 第６図に扉内側の塗膜健全部における測定結果
（統計的分布）を示す。 縦軸方向に塗膜抵抗の対数を、0.5きざみにと
り、横軸にｎ数を対数目盛でとつて、ヒストグラ
ムとした。この図より、健全部では高抵抗領域
に、値が集中していることがわかる。 第７図に扉外側のかなり劣化している部位の測
定結果を示す。 第６図と比べると、遥かに低い抵抗値領域に値
が分布していることがわかる。また、ここと同じ
部位のデータを、２次元分布的に整理しなおした
のが第８図である。 斜線を付けた領域は、塗膜抵抗が316Ω以下の
値を示した領域である。このときの測定対象とな
つた部位をよく観察すると、ちようどこの316Ω
以下の値を示した領域と、塗膜剥離やさび発生が
おきている領域とがよく一致した。 このことから、塗膜抵抗が316Ω以下のときそ
の塗膜は、防食機能がないと判断できる。同様の
解析および観察より、表２のような結果が得られ
た。表２は、本発明実施例における測定結果をま
とめた油性塗料／鉛丹塗料／地鉄系の塗膜劣化診
断基準となる。
【表】
【表】
以上により、本発明の方法によつて、油性塗
料／鉛丹塗料／地鉄系における塗膜劣化の定量・
非破壊・迅速診断が可能となつた。 （発明の効果） 本発明によつて、従来外観調査など感覚的手法
に頼つていた塗装仕様の大型鋼構造物や、輸送機
器の塗膜の劣化状態を、定量的かつ正確に評価・
診断できるようになつた。また油性塗料／鉛丹塗
料／地鉄系については、診断基準も完成した。他
の塗料系でも、同様の診断基準を作成することに
より、様々な構造物や輸送機器などの塗膜の劣化
状態を客観的に把握できるようになる。 本発明と種々の塗装系におけるデータの蓄積
は、いわゆる社会資本や民間資本の効率的運用
（塗りかえ時期の設定、補修法の検討等のメイン
テナンス）と長寿命化、そして腐食による事故や
経済的損失の未然防止に貢献するものである。
料／鉛丹塗料／地鉄系における塗膜劣化の定量・
非破壊・迅速診断が可能となつた。 （発明の効果） 本発明によつて、従来外観調査など感覚的手法
に頼つていた塗装仕様の大型鋼構造物や、輸送機
器の塗膜の劣化状態を、定量的かつ正確に評価・
診断できるようになつた。また油性塗料／鉛丹塗
料／地鉄系については、診断基準も完成した。他
の塗料系でも、同様の診断基準を作成することに
より、様々な構造物や輸送機器などの塗膜の劣化
状態を客観的に把握できるようになる。 本発明と種々の塗装系におけるデータの蓄積
は、いわゆる社会資本や民間資本の効率的運用
（塗りかえ時期の設定、補修法の検討等のメイン
テナンス）と長寿命化、そして腐食による事故や
経済的損失の未然防止に貢献するものである。
第１図は、本発明の概要説明図、第２図ａ，
ｂ，ｃは、多点測定結果の統計的分布の説明図、
第３図は、多点測定結果の２次元的分布の説明
図、第４図は、検出子の構造の説明図、第５図
は、多点同時測定型塗装金属の塗膜劣化程度定量
診断装置の説明図、第６図、第７図、第８図は、
本発明実施例における測定結果のグラフである。
ｂ，ｃは、多点測定結果の統計的分布の説明図、
第３図は、多点測定結果の２次元的分布の説明
図、第４図は、検出子の構造の説明図、第５図
は、多点同時測定型塗装金属の塗膜劣化程度定量
診断装置の説明図、第６図、第７図、第８図は、
本発明実施例における測定結果のグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ あらかじめ測定対象の塗装金属表面を一定の
間隔の多数の小面積に区分し、各区分面積内の塗
装金属表面の塗膜インピーダンスを、測定対象に
接する開口部と、これに通じ内部に電解用電極を
備えた電解液保持室および電解液補充装置からな
る検出子と、測定対象となる塗装金属の金属部お
よび前記検出子の電解電極に、電気的に接続され
た交流インピーダンス測定装置とを用いて多点測
定し、塗膜インピーダンスの統計的分布および二
次元的分布を求めることを特徴とする塗装金属の
塗膜劣化程度定量診断方法。 ２ 電解液補充装置に電解用電極を内設した電解
液保持室を連設し、電解液保持室の端部を測定対
象に接する開口部に形成した検出子複数個を、一
定の間隔で塗装面上に保持する治具に立設し、各
検出子をマルチプレクサーを介して交流インピー
ダンス測定装置に導通したことを特徴とする塗装
金属の塗膜劣化程度定量診断装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61073758A JPS62229056A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 塗装金属の塗膜劣化程度定量診断方法およびその装置 |
| US07/030,515 US4806849A (en) | 1986-03-31 | 1987-03-27 | Method and apparatus for diagnosing degradation of coating film on metal material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61073758A JPS62229056A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 塗装金属の塗膜劣化程度定量診断方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62229056A JPS62229056A (ja) | 1987-10-07 |
| JPH0543268B2 true JPH0543268B2 (ja) | 1993-07-01 |
Family
ID=13527452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61073758A Granted JPS62229056A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 塗装金属の塗膜劣化程度定量診断方法およびその装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4806849A (ja) |
| JP (1) | JPS62229056A (ja) |
Families Citing this family (52)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0650294B2 (ja) * | 1988-05-24 | 1994-06-29 | 新日本製鐵株式会社 | 構造体インピーダンス測定用センサーおよび被膜防蝕機能診断方法 |
| US5221893A (en) * | 1990-04-09 | 1993-06-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and device for diagnosis of paint film deterioration |
| EP0452071B1 (en) * | 1990-04-09 | 1995-07-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and device for diagnosis of paint film deterioration |
| US5140274A (en) * | 1990-06-13 | 1992-08-18 | Ball Corporation | Apparatus for non-destructively measuring internal coating thickness and exposed metal area in containers and method therefor |
| FR2664057B1 (fr) * | 1990-07-02 | 1993-07-16 | Total France | Procede et dispositif pour l'evaluation de la resistance a la corrosion d'une structure metallique recouverte d'une couche protectrice. |
| FR2676807A1 (fr) * | 1991-05-22 | 1992-11-27 | Tech Milieu Ionisant | Appareillage et procede de mesure de la superficie d'une surface. |
| US5243298A (en) * | 1991-11-04 | 1993-09-07 | Teledyne Ryan Aeronautical, Division Of Teledyne Industries, Inc. | Corrosion monitor by creating a galvanic circuit between an anode wire and a test structure |
| US5426373A (en) * | 1992-09-30 | 1995-06-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Two electrode device for determining electrical properties of a material on a metal substratum |
| CA2130167C (en) * | 1993-08-27 | 1999-07-20 | Jesse N. Matossian | Nondestructive determination of plasma processing treatment |
| US5623427A (en) * | 1994-09-02 | 1997-04-22 | Defelsko Corporation | Nondestructive anodic capacity gauge |
| US6026691A (en) * | 1995-06-30 | 2000-02-22 | University Of Pennsylvania | Methods and devices for electrochemically determining metal fatigue status |
| US5896034A (en) * | 1995-07-06 | 1999-04-20 | Avonwood Developments Limited | Method and apparatus for detecting and monitoring corrosion |
| FR2739187B1 (fr) * | 1995-09-27 | 1997-12-19 | Franco Belge Combustibles | Procede et dispositif de controle des caracteristiques d'une couche superficielle d'un element en alliage de zirconium et utilisation pour le controle de crayons de combustible pour un reacteur nucleaire |
| US5746905A (en) * | 1996-02-14 | 1998-05-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Coating evaluation system |
| US5684406A (en) * | 1996-03-13 | 1997-11-04 | The Babcock & Wilcox Company | Electromagnetic acoustic transducer fault detection circuit |
| US5859537A (en) * | 1996-10-03 | 1999-01-12 | Dacco Sci, Inc. | Electrochemical sensors for evaluating corrosion and adhesion on painted metal structures |
| US6365034B1 (en) * | 1997-05-07 | 2002-04-02 | Polymer Alloys Llc | High throughput electrochemical test for measuring corrosion resistance |
| US6054038A (en) * | 1998-06-08 | 2000-04-25 | Dacco Sci, Inc. | Portable, hand-held, in-situ electrochemical sensor for evaluating corrosion and adhesion on coated or uncoated metal structures |
| US6805788B1 (en) | 1998-07-10 | 2004-10-19 | Lynntech, Inc. | Electrochemical impedance evaluation and inspection sensor |
| US5945594A (en) * | 1998-10-14 | 1999-08-31 | Meritor Light Vehicle Systems-France | Method and apparatus for the electrochemical inspection of galvanized cable and method and apparatus for predicting the corrosion life of galvanized cable undergoing mechanical fatigue |
| US6328878B1 (en) * | 1999-08-11 | 2001-12-11 | Dacco Sci, Inc. | Adhesive tape sensor for detecting and evaluating coating and substrate degradation utilizing electrochemical processes |
| JP3895087B2 (ja) * | 2000-02-01 | 2007-03-22 | 株式会社東芝 | 劣化診断方法 |
| US6425997B1 (en) | 2000-06-20 | 2002-07-30 | William C. Johnson | Process for removal of chloride ions from steel surfaces |
| US6611151B1 (en) | 2000-09-21 | 2003-08-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Coating assessment system based on electrochemical noise |
| JP2003226999A (ja) * | 2002-02-01 | 2003-08-15 | Fujitsu Ltd | めっき面積の制御方法、プログラム、記録媒体及び制御装置ならびにめっき方法 |
| US6979991B2 (en) * | 2003-04-16 | 2005-12-27 | United Technologies, Corporation | Nondestructive, electrical impedance-based, thermal barrier coating inspection |
| US20050086064A1 (en) * | 2003-10-21 | 2005-04-21 | Dively Rogest W.Ii. | Corrosion Control System |
| US20050274611A1 (en) * | 2004-05-25 | 2005-12-15 | Schlichting Kevin W | Probes for electrochemical impedance spectroscopy |
| US20060125493A1 (en) * | 2004-12-13 | 2006-06-15 | Materials Modification, Inc. | Corrosion sensor and method of monitoring corrosion |
| DE102005019191A1 (de) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Detektion der Abdichtung mittels Rauschanalyse |
| WO2007095573A2 (en) * | 2006-02-14 | 2007-08-23 | Ndsu Research Foundation | Electrochemical impedance spectroscopy method and system |
| DE102006009502B3 (de) * | 2006-02-27 | 2007-08-30 | Framatome Anp Gmbh | Verfahren zur Prüfung eines Brennstabhüllrohres sowie zugehörige Vorrichtung |
| DE102006052984B4 (de) * | 2006-11-10 | 2012-02-02 | Airbus Operations Gmbh | Verfahren zur Überprüfung von durch TSA-Anodisierung beschichteten Leichtmetallteilen, insbesondere Aluminiumbauteilen |
| US8085165B2 (en) * | 2007-02-09 | 2011-12-27 | Luna Innovations Incorporated | Wireless corrosion sensor |
| US7918141B1 (en) * | 2007-04-03 | 2011-04-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Local residual stress measurement and analysis for detection and prediction of damage in thermal barrier coatings |
| US7616012B2 (en) * | 2007-05-11 | 2009-11-10 | General Electric Company | Systems, methods, and apparatus for measuring capacitance in a stator component |
| US7750643B2 (en) * | 2007-10-30 | 2010-07-06 | General Electric Company | Process and system for detecting surface anomalies |
| US20090157212A1 (en) * | 2007-12-12 | 2009-06-18 | Basf Corporation | System and method of determining paint formula having a effect pigment |
| US7913570B2 (en) | 2008-03-08 | 2011-03-29 | Texas Research International, Inc. | Environmental damage sensor |
| JP5077960B2 (ja) * | 2008-09-03 | 2012-11-21 | 大日本塗料株式会社 | 屋外鋼構造物の塗膜形成方法 |
| WO2010050987A1 (en) * | 2008-11-03 | 2010-05-06 | Sikorsky Aircraft Corporation | Corrosion sensor system |
| US8623197B1 (en) | 2010-12-20 | 2014-01-07 | Western Digital (Fremont), Llc | Testing workpiece overcoat |
| US9212986B2 (en) * | 2010-12-21 | 2015-12-15 | Axalta Coating Systems Ip Co., Llc | Process of evaluating corrosion resistance |
| JP5551636B2 (ja) * | 2011-03-02 | 2014-07-16 | 日本電信電話株式会社 | 塗膜劣化の判断方法 |
| JP5839986B2 (ja) * | 2011-12-26 | 2016-01-06 | 日産自動車株式会社 | 検査方法および検査システム |
| KR102043179B1 (ko) * | 2013-02-18 | 2019-11-12 | 삼성디스플레이 주식회사 | 배리어 막의 결함 검출 방법 및 배리어 막의 결함 검출 장치 |
| JP5725588B2 (ja) * | 2014-02-05 | 2015-05-27 | 大日本塗料株式会社 | 塗膜診断システム |
| US9797857B2 (en) * | 2015-02-19 | 2017-10-24 | Palo Alto Research Center Incorporated | Systems for electrochemical sorting of metals and alloys |
| JP6154867B2 (ja) * | 2015-09-24 | 2017-06-28 | 日産自動車株式会社 | 検査方法および検査システム |
| IT201600126012A1 (it) | 2016-12-14 | 2018-06-14 | Nanomaterials It S R L | Cella elettrochimica miniaturizzata. |
| CN109100569B (zh) * | 2018-10-22 | 2020-10-16 | 安徽省宁国市海伟电子有限公司 | 电容器用金属化薄膜精密检测工装 |
| WO2025243523A1 (ja) * | 2024-05-24 | 2025-11-27 | Ｎｔｔ株式会社 | 腐食評価端子および腐食評価方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3967197A (en) * | 1974-10-04 | 1976-06-29 | A-Tech, Inc. | Method for detecting moisture in multiple layer roofs |
| US4197176A (en) * | 1976-12-27 | 1980-04-08 | Minas Ensanian | Apparatus for measuring surface characteristics of metals and metalloids |
| JPS5477191A (en) * | 1977-12-02 | 1979-06-20 | Nippon Kokan Kk | Coating film tester |
| JPS5925456B2 (ja) * | 1978-10-02 | 1984-06-18 | 志郎 春山 | 腐食速度測定方法及びその装置 |
| US4221651A (en) * | 1979-06-25 | 1980-09-09 | Rockwell International Corporation | Electrochemical cell for measuring hydrogen in metal |
-
1986
- 1986-03-31 JP JP61073758A patent/JPS62229056A/ja active Granted
-
1987
- 1987-03-27 US US07/030,515 patent/US4806849A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62229056A (ja) | 1987-10-07 |
| US4806849A (en) | 1989-02-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0543268B2 (ja) | ||
| US6054038A (en) | Portable, hand-held, in-situ electrochemical sensor for evaluating corrosion and adhesion on coated or uncoated metal structures | |
| Scully | Electrochemical impedance of organic‐coated steel: correlation of impedance parameters with long‐term coating deterioration | |
| Karavai et al. | Localized electrochemical study of corrosion inhibition in microdefects on coated AZ31 magnesium alloy | |
| US9212986B2 (en) | Process of evaluating corrosion resistance | |
| US3719884A (en) | Process and apparatus for determining the porosity of a dielectric layer coating a metallic surface | |
| Lemoine et al. | Study of the Corrosion of Concrete Reinforcement by Electrochemical | |
| JPH0436339B2 (ja) | ||
| US6328878B1 (en) | Adhesive tape sensor for detecting and evaluating coating and substrate degradation utilizing electrochemical processes | |
| CN108827866B (zh) | 利用丝束电极表征已涂覆搪瓷层的低碳钢表面微区腐蚀特征的方法 | |
| Nazarov et al. | Sodium-and chloride-selective microelectrodes optimized for corrosion studies | |
| Mahdavi et al. | Electrochemical impedance spectroscopy as a tool to measure cathodic disbondment on coated steel surfaces: Capabilities and limitations | |
| Bastos et al. | Localised measurements of pH and dissolved oxygen as complements to SVET in the investigation of corrosion at defects in coated aluminum alloy | |
| Prosek et al. | Role of steel and zinc coating thickness in cut edge corrosion of coil coated materials in atmospheric weathering conditions; Part 1: Laboratory study | |
| JP2519786B2 (ja) | 塗装金属部材の塗膜劣化度検出方法 | |
| Kern et al. | Electrochemical impedance spectroscopy as a tool for investigating the quality and performance of coated food cans | |
| Davis et al. | Coating evaluation and validation of accelerated test conditions using an in-situ corrosion sensor | |
| JPH05340907A (ja) | コンクリート中の鉄筋等の腐食診断方法 | |
| JP7156481B1 (ja) | 被覆金属材の耐食性試験方法、耐食性試験装置、耐食性試験用プログラム及び記録媒体 | |
| JP2017003372A (ja) | めっき材のめっき厚さ測定方法、めっき材の腐食量測定方法、およびめっき材の腐食センサ | |
| Han et al. | Online monitoring of the atmospheric corrosion of aluminium alloys using electrochemical noise technique | |
| Shinde | EIS Study of Anticorrosive Nanocomposite Films | |
| Hussain | Corrosion Studies Using the Scanning Vibrating Electrode Technique (SVET)-A Brief Review | |
| JPH07333188A (ja) | 塗膜下金属の分極抵抗測定方法およびそのための分極抵抗測定用センサー | |
| Merten et al. | Validation of coated infrastructure examination by electrochemical impedance spectroscopy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |