FR2674325A1 - Procede et dispositif de mesure d'une epaisseur d'un revetement sur un substrat metallique. - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet un procédé de mesure, par voie optique, d'une épaisseur d'un revêtement (2) déposé sur un substrat métallique (1), et possédant des proprétés d'absorption dans une gamme de longueurs d'ondes et des propriétés de transparence dans une seconde gamme de longueurs d'ondes. Le procédé consiste à focaliser un premier faisceau (4) de longueur d'onde appartenant à la première gamme en un premier point P de l'interface (3) substrat (1)-revêtement (2), à focaliser un second faisceau (5) de longueur d'onde appartenant à la seconde gamme en un point Q de l'interface (3) substrat (1)-revêtement (2), à mesurer les réflectances des deux faisceaux réfléchis (6, 7) et à déduire de la mesure des réflectances des deux faisceaux réfléchis (6, 7) l'épaisseur du revêtement (2).
Description
La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de mesure, par voie optique, d'une épaisseur d'un revêtement déposé sur un substrat métallique. notamment d'un revêtement d'oxyde de chrome sur une tôle en acier, en fer blanc ou en fer chrome.
Dans le domaine de la fabrication des tôles en fer blanc et également en fer chromé, il est connu de proceder à un dégraissage et à un décapage de la tôle et de la protéger de l'action d'agents oxydants par formation d'un revêtement de chrome métalli que
L'étape de chromatation est réalisée en plongeant la tôle dans une solution passivante d'oxyde de chrome Cr 03. Au cours de la réaction entre la surface de la tôle et la solution. le chrome hexava
Lent est réduit partiellement en chrome trivalent et il se produit une formation d'un mélange complexe de chromate basique et d'oxydes hvdratés de chrome et du fer blanc.
L'étape de chromatation est réalisée en plongeant la tôle dans une solution passivante d'oxyde de chrome Cr 03. Au cours de la réaction entre la surface de la tôle et la solution. le chrome hexava
Lent est réduit partiellement en chrome trivalent et il se produit une formation d'un mélange complexe de chromate basique et d'oxydes hvdratés de chrome et du fer blanc.
Cependant. un exces de chrome oxydé con frère à la tôle revêtue une coloration'jaunâtre, peu esthétique, et présente des difficultés pour mettre en oeuvre certaines techniques d'adhérences traditionnelles de vernis déposé ultérieurement sur le revêtue ment.
Par conséquent il convient de contrôler en continu l'épaisseur du revêtement d'oxvde de chrome sur les tôles afin de satisfaire aux exigences techniques lors de traitements ultérieurs des tôles revêtues.
A cet effet, on connait un procédé qui permet de contrôler le taux de chrome oxydé sur des tôles par exemple en fer chromé dont la mise en oeuvre est assuree par un dispositif fort complexe comprenant une lampe à large spectre d'émission. deux filtres pour les ravonnements ultraviolets et visibles ainsi qu un spectrometre à ultraviolets.
Le principe utilisé dans ce procédé est base sur les propriétés d'absorption du revêtement d'oxyde de chrome dans le spectre du ravonnement ultraviolet et de transparence dudit revêtement pour le ravonnement visible.
L'absorbance est particulièrement caracté ristique pour une longueur d'onde égale à 260 nm et la transparence, pour une longueur d'onde égale à 600 nm.
Pour cela, un premier rayonnement émis par la source est. dans un premier temps. filtré par un premier filtre afin de ne selectionner que la longueur d'onde choisie dans l'ultraviolet, ensuite il est partiellement absorbé par le revêtement, puis réfléchi par la tôle.
Dans un deuxième temps. un rayonnement est émis par la source, filtre par un second filtre dans le visible puis focalise sur la tôle pour traverser le revêtement et se réfléchir sur la tôle.
Un spectrométre est place sur le trajet des ravons réfléchis afin de mesurer les réflectances correspondant respectivement aux ravonnements ultraviolets et visibles réfléchis. notés Ruv et Rvisible, le rapport des deux valeurs précédentes, Ruv/Rvisible étant appelé réflectance relative.
Or, il a été constaté qu'il existe une loi de proportionnalité entre l'épaisseur du revêtement d'oxvde de chrome, c'est à dire le taux de chrome oxvdé. et la réflectance relative.
A l'aide d'un traitement informatique et d'un enregistrement de données contenant les correspondances réflectance relative-épaisseur, on détermine par une mesure de réflectance relative sur une tôle revêtue le taux de chrome oxydé correspondant.
Toutefois, ce procédé et ce dispositif connus présentent de nombreux inconvénients.
En effet, le dispositif est fragile et très sensible aux contraintes dues à son environnement et lorsqu'il est placé à proximité d'une ligne de chromage en vue d'effectuer les mesures sur les tôles, il est en contact avec des vapeurs de chrome hexavalent qui sont extrèmement corrosives et perturbent fortement les mesures.
De plus, la chaleur dégagée par la ligne influence considérablement le fonctionnement du spectromètre ce qui oblige à prévoir une régulation des mesures en fonction de la température, mais ceci accroit également la complexité du dispositif.
I1 n'est donc pas envisageable de le laisser en permanence à côté de la ligne de chromage.
Par ailleurs, le dispositif est constitué de pièces mobiles et il est donc le siège de disfonctionnements mécaniques qui occasionnent des opérations répétées de maintenance.
En outre, le dispositif est lourd et, malgré tout, sensible aux vibrations mécaniques ce qui nécessitent donc de solides points d'appui.
Pour cette raison, le dispositif est fixé sur un des rouleaux de la ligne de chromage, si bien qu'il ne permet pas de mesurer l'épaisseur du revêtement d'oxyde de chrome sur les deux faces de la tôle.
Un autre inconvénient majeur lié au dispo sitif réside dans le fait que les mesures sont effectuées de manière séquentielle et durent plusieurs minutes.
En effet. après avoir filtré le rayonnement ultraviolet, et focalisé le faisceau sur un pre mier point de la tôle, un certain temps est nécessaire au changement de filtre et permet donc à la tôle d'avancer en ligne, ce qui a pour conséquence de décaler le prémier point de mesure. Ainsi, le deuxième faisceau de lumière visible se réfléchit sur un deuxième point de la tôle différent du premier.
Or, on sait que toute tôle présente une certaine rugosité qui se traduit. à une échelle microcospique, par une succession de creux et de pics à la surface de la tôle
Par conséquent. si une première mesure, dans l'ultraviolet est effectuée sur un creux tandis qu'une seconde, dans le visible, est effectuée sur un pic, la première prend en compte l'absorption par le revêtement d'oxvde de chrome et la rugosité locale, à savoir le creux, alors que la seconde prend en compte une autre rugosité locale, le pic.
Par conséquent. si une première mesure, dans l'ultraviolet est effectuée sur un creux tandis qu'une seconde, dans le visible, est effectuée sur un pic, la première prend en compte l'absorption par le revêtement d'oxvde de chrome et la rugosité locale, à savoir le creux, alors que la seconde prend en compte une autre rugosité locale, le pic.
Ainsi, les épaisseurs d'oxyde de chrome fournies par de telles mesures sont entachées d'erreurs, erreurs relatives qui peuvent atteindre 15%.
La présente invention vise à remédier aux inconvénients précités en proposant un procédé de mesure d'une épaisseur d'un revêtement déposé sur un substrat métallique et un dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé. permettant d'éliminer notamment l'influence d'une certaine rugosité du substrat sur la mesure de l'épaisseur et d'effectuer des mesures en continu.
La présente invention a pour objet un procédé de mesure, par voie optique, d'une épaisseur d'un revêtement déposé sur un substrat métallique, notamment un revêtement d'oxyde de chrome sur une tôle en acier, en fer blanc ou en fer chromé, et possédant des propriétés d'absorption dans une première gamme de longueurs d'ondes et des propriétés de transparence dans une seconde gamme de longueurs d'ondes procédé selon lequel
- on focalise un premier faisceau de longueur d'onde 1 appartenant à la première gamme en un premier point de l'interface substrat-revêtement, ledit faisceau étant partiellement absorbé par le revêtement et réflechi par l'interface,
- on focalise un second faisceau de longeur d'onde > 2 appartenant à la seconde gamme en un second point de l'interface substrat-revetement, ledit faisceau étant réfléchi par l'interface sans absorption par le revêtement,
- on mesure les réf lectances de deux faisceaux réfléchis,
- on déduit de la mesure des réflectances des deux faisceaux réfléchis, l'épaisseur du revêtement, caractérisé en ce que I'on focalise simultanément les deux faisceaux sur les deux points sensiblement confondus de l'interface substrat-revêtement.
- on focalise un premier faisceau de longueur d'onde 1 appartenant à la première gamme en un premier point de l'interface substrat-revêtement, ledit faisceau étant partiellement absorbé par le revêtement et réflechi par l'interface,
- on focalise un second faisceau de longeur d'onde > 2 appartenant à la seconde gamme en un second point de l'interface substrat-revetement, ledit faisceau étant réfléchi par l'interface sans absorption par le revêtement,
- on mesure les réf lectances de deux faisceaux réfléchis,
- on déduit de la mesure des réflectances des deux faisceaux réfléchis, l'épaisseur du revêtement, caractérisé en ce que I'on focalise simultanément les deux faisceaux sur les deux points sensiblement confondus de l'interface substrat-revêtement.
Selon d'autres caractéristiques de 1 'in invention
- la longueur d'onde A 1 appartient au spectre du rayonnement ultraviolet.
- la longueur d'onde A 1 appartient au spectre du rayonnement ultraviolet.
- la longueur d'onde ?, 1 est de préférence. égale à 260 nm,
- la longueur d'onde À 2 appartient au spectre du ravonnement visible.
- la longueur d'onde À 2 appartient au spectre du ravonnement visible.
- la longueur d'onde A 2 est, de préférence, égale à 600 nm.
La présente invention a également pour objet un dispositif de mesure, par voie optique, d'une épaisseur d'un revêtement déposé sur un substrat métallique. pour la mise en oeuvre du procédé précédemment décrit, caractérisé en ce qu'il comprend un bâti comportant
- un plan de référence.
- un plan de référence.
- des moyens de support de deux sources lumineuses,
- des movens de support de deux capteurs,
- des moyens de séparation dudit bâti en deux zones, une zone d'émission contenant les sources lumineuses et une zone de réception contenant les capteurs,
- une fenêtre ménagée dans le plan de référence en regard du substrat.
- des movens de support de deux capteurs,
- des moyens de séparation dudit bâti en deux zones, une zone d'émission contenant les sources lumineuses et une zone de réception contenant les capteurs,
- une fenêtre ménagée dans le plan de référence en regard du substrat.
- et un moven électronique d'analyse relié aux deux capteurs
Selon d'autres caractéristiques de l'in invention
- le bâti est forme par une structure prismatique dont la section transversale a sensiblement une forme de triangle isocèle,
- le plan de référence est formé par une plaque,
- les moyens de support des deux sources lumineuses et des deux capteurs sont formés par deux montants s'appuyant par une premiere extrémité sur deux bords opposés du plan de référence et se rejoi gnant par une seconde extrémité, opposée à la premier re, en une arête de sommet,
- les moyens de séparation du bâti en deux zones sont formés par une cloison assujettie audit bâti et dont une extrémité libre est disposée au-dessus du plan de référence.
Selon d'autres caractéristiques de l'in invention
- le bâti est forme par une structure prismatique dont la section transversale a sensiblement une forme de triangle isocèle,
- le plan de référence est formé par une plaque,
- les moyens de support des deux sources lumineuses et des deux capteurs sont formés par deux montants s'appuyant par une premiere extrémité sur deux bords opposés du plan de référence et se rejoi gnant par une seconde extrémité, opposée à la premier re, en une arête de sommet,
- les moyens de séparation du bâti en deux zones sont formés par une cloison assujettie audit bâti et dont une extrémité libre est disposée au-dessus du plan de référence.
- la cloison est fixée à l'arête de sommet du bâti par une de ses extremités, opposée à l'extrémité libre,
- la fenetre comporte deux bords disposés sensiblement symétriquement de part et d'autre du prolongement de la cloison sur le plan de référence, chacun desdits bords définissant avec l'extrémité libre de ladite cloison un espace sensiblement égal dans chacune desdites zones
- la fenêtre a sensiblement la forme d'un carré.
- la fenetre comporte deux bords disposés sensiblement symétriquement de part et d'autre du prolongement de la cloison sur le plan de référence, chacun desdits bords définissant avec l'extrémité libre de ladite cloison un espace sensiblement égal dans chacune desdites zones
- la fenêtre a sensiblement la forme d'un carré.
- l'une des sources luminineuses est une source de lumière ultraviolette et l'autre est une source de lumière visible,
- les deux capteurs sont des radiomètres, l'un étant un capteur ultraviolet muni d'un filtre interférentiel, l'autre étant un capteur visible.
- les deux capteurs sont des radiomètres, l'un étant un capteur ultraviolet muni d'un filtre interférentiel, l'autre étant un capteur visible.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés. sur lesquels
- la Fig. 1 est une vue agrandie en coupe de la surface d'un substrat métallique muni d'un revêtement,
- la Fig. 2 est une vue schématique en coupe transversale d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention,
- la Fîg 3 est une vue en coupe selon la liane 3-3 de la Fig. 2,
- la Fig. 4 est un graphique représentant la relation entre le taux de chrome oxydé et la réflectance relative.
- la Fig. 1 est une vue agrandie en coupe de la surface d'un substrat métallique muni d'un revêtement,
- la Fig. 2 est une vue schématique en coupe transversale d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention,
- la Fîg 3 est une vue en coupe selon la liane 3-3 de la Fig. 2,
- la Fig. 4 est un graphique représentant la relation entre le taux de chrome oxydé et la réflectance relative.
Comme représenté sur la Fig. 1, sur la surface d'un substrat métallique 1 constitué par une tôle en acier, en fer blanc ou en fer chromé, est déposee une couche d'un revêtement 2 notamment un revêtement d'oxyde de chrome.
La surface de cette tôle 1 présente une rugosité qui se traduit, à l'échelle microscopique, par une succession de creux la et de pics lb.
Le revêtement 2 possède des propriétés d'absorption dans une première gamme de longueurs d'ondes données et des propriétés de tranparence dans une seconde gamme de longueurs d'ondes données.
Ce revêtement 2 peut être obtenu notamment par un dépôt chimique sur la tôle 1 qui est immergée dans un premier bac contenant une solutation passivante d'oxyde de chrome Cr 03. Ensuite, la tôle 1 est plongée dans deux autres bacs de rinçage, l'un pour effectuer un décapage acide, l'autre pour un rinçage à l'eau normale, en vue d'éliminer l'excès de chrome oxydé.
Pour mesurer l'épaisseur du revêtement déposé sur la surface de la tôle 1. on focalise un premier faisceau de longeur d'onde X 1 4 appartenant à la première gamme. en un point P de 1 'interface 3 tôle 1- revêtement 2, ledit faisceau étant partiellement absorbé par le revêtement 2 et réfléchi par l'interface 3, puis on focalise un second faisceau de lon gueur d'onde > 2 5 appartenant à la seconde gamme, en un point Q de l'interface 3, ledit faisceau étant réfléchi par l'interface sans absorption par le revêtement.
Ensuite, on mesure les réflectances des deux faisceaux réfléchis, respectivement 6 et 7, puis on déduit. par un moyen électronique d'analyse de type connu. l'épaisseur du revêtement 2.
Comme représenté sur la Fig. 1, les deux faisceaux respectivement de longueur d'onde A î et de longueur d'onde A 2 sont focalisés sur les points P et Q qui sont sensiblement confondus. Les oxydes de chrome possédent la propriété d'absorber le rayonnement d'ultraviolet et sont transparents pour le rayonnement visible.
Préférentiellement, la longueur d'onde 1 est égale à 260 nm où l'absorption est particulièrement représentative pour les oxydes de chrome et la longueur d'onde A 2 est égale à 600 nm où la transparence est particulièrement représentative pour les oxvdes de chrome.
Comme représenté à la Fig. 1, les mesures sont effectuees sur un pic lb de l'interface 3 tôle 1- revêtement 2, mais lorsque l'on réalise des mesures en continu sur une ligne de chromage, ces mesures sont effectuées en un point quelconque de ladite interface 3.
Lorsque l'on mesure la réflectance du faisceau 4 de rayonnement ultraviolet, noté R260, on intègre dans la valeur obtenue l'énergie lumineuse absorbée par l'épaisseur d'oxyde de chrome ainsi que la réflectivité locale de l'interface 3 qui dépend directement de la rugosité.
La mesure de la réflectance du faisceau 5 de rayonnement visible, noté R600, intègre uniquement la réflectivité locale de l'interface 3.
Etant donné que la prise en compte dans les mesures de la réflectivité de l'interface 3 n'intervient qu'à travers un facteur multiplicatif, en effectuant les deux mesures simultanément aux mêmes points P et Q, on relève la même réflectivité de l'interface 3.
Par conséquent, la réflectance relative
RL = R260/R600 ne dépend plus de la rugosité de la tôle 1, mais uniquement de l'épaisseur d'oxyde de chrome du revêtement 2.
RL = R260/R600 ne dépend plus de la rugosité de la tôle 1, mais uniquement de l'épaisseur d'oxyde de chrome du revêtement 2.
Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précédemment décrit est représenté aux Figs. 2 et 3.
Ce dispositif est formé d'un bâti 10 qui est une structure prismatique dont une section transversale a sensiblement une forme de triangle isocèle.
Le bâti 10 comporte
- un plan de référence 11 constituant la base de la structure et qui est destiné à être placé en regard du revêtement 2 déposé sur la tôle 1,
- des moyens 12 de support de deux sources lumineuses 13 et 14,
- des moyens 15 de support de deux capteurs 16 et 17,
- des moyens 18 de séparation du bâti 10 en deux zones 20 et 21, une zone d'émission 20 contenant les sources lumineuses 13 et 14 et une zone de réception 21 contenant les capteurs 16 et 17,
- une fenêtre 22 ménagée dans le plan de référence 11, en regard de la tôle 1,
- et un moyen électronique d'analyse de type connu, non représenté, relié aux deux capteurs 16 et 17.
- un plan de référence 11 constituant la base de la structure et qui est destiné à être placé en regard du revêtement 2 déposé sur la tôle 1,
- des moyens 12 de support de deux sources lumineuses 13 et 14,
- des moyens 15 de support de deux capteurs 16 et 17,
- des moyens 18 de séparation du bâti 10 en deux zones 20 et 21, une zone d'émission 20 contenant les sources lumineuses 13 et 14 et une zone de réception 21 contenant les capteurs 16 et 17,
- une fenêtre 22 ménagée dans le plan de référence 11, en regard de la tôle 1,
- et un moyen électronique d'analyse de type connu, non représenté, relié aux deux capteurs 16 et 17.
Le plan de référence 11 est formé par une plaque de dimensions égales, par exemple, à 70 X 20cm.
Les moyens de support sont formés par un premier montant 12 portant les deux sources lumineuses 13 et 14 qui sont placées de manière à ce qu'elles n'interfèrent pas l'une sur l'autre, et par un deuxième montant 15 portant les deux capteurs 16 et 17.
Les deux montants 12 et 15 constituant les parois latérales du bâti 10 ont une forme sensiblement rectangulaire et s'appuient par une première extrémité, respectivement 12a et 15a, sur deux bords opposés, respectivement 11a et 11b, du plan de référence 11 pour se rejoindre par une seconde extrémité, respectivement 12b et 15b, opposée à la première, en une arête de sommet 19.
Les moyens de séparation du bâti 10 en deux zones 20 et 21 sont formés par une cloison 18 assujettie au bâti 10, notamment fixée à l'intérieur dudit bâti à l'arête de sommet 19 par une de ces extrémités 18b qui est opposée à une extrémité libre 18a, ladite extrémité libre 18a étant placée à une distance au-dessus du plan de référence Il qui est de l'ordre de 20cm.
Ainsi, les sources lumineuses 13 et 14 et les capteurs 16 et 17 sont séparés par cette cloison 18, ce qui permet d'éviter l'éclairement direct desdits capteurs 16 et 17 par lesdites sources lumineuses 13 et 14.
Ces sources lumineuses et ces capteurs sont fixés aux montants latéraux respectivement 12 et 15 du bâti 10 à une hauteur comprise entre 25 et 50 cm, et préférentiellement égale à 40cm.
La fenêtre 22 ménagée dans le plan de référence 11, en regard de la tôle 1, comporte deux bords 23 et 24 disposés à peu près symétriquement de part et d'autre du prolongement de la cloison 18 sur le plan de référence 11.
Chacun de ces bords 23 et 24 définit avec l'extrémité libre 18a de la cloison 18, un espace 25 et 26 sensiblement égal dans chacune des zones d'émission et de réception, respectivement 20 et 21.
La fenêtre 22 est formée par un carré dont les côtés sont par exemple égaux à 10cm.
Les faisceaux lumineux 4 et 5 provenant des sources1 respectivement 13 et 14, et focalisés sur les points P et Q de l'interface 3 tôle-revêtement (Fig. 1) > traversent le premier espace 25 dans la zone d'émission 20 et la fenêtre 22, se réfléchissent sur la tôle 1 puis traversent à nouveau la fenêtre 22 et le deuxième espace 26 dans la zone de réception 21 en se dirigeant sur les capteurs 16 et 17.
Les faisceaux 4 et 5 forment avec la verticale un angle qui varie entre 30 et 60", un angle trop élevé risquerait de faire apparaitre des réflexions parasites et de perturber les mesures.
Préférentiellement, l'angle choisi est égal à 450.
Les sources lumineuses 13 et 14 utilisées dans ce dispositif sont, d'une part, des lampes classiques de 100W pour le rayonnement visible 5 et, d'autre part, une lampe du type PROLABO VL 100C de 100W pour le rayonnement ultraviolet 4.
Les capteurs 13 et 14 sont disposés de manière à recevoir un flux lumineux maximal et sont constitués par des radiomètres, la capteur visible 16 étant un radiomètre du type VILBER LOURMAT et le capteur ultraviolet 17 est également un radiomètre du type VILBER LOURMAT muni d'un filtre interférentiel.
Le dispositif de mesure selon la présente invention peut être placé en appui sur la structure fixe de la ligne de chromage entre les rouleaux, à lcm au dessus de la tôle revêtue afin d'éviter que celleci ne heurte le plan de référence il lorsqu'elle est soumise à des vibrations.
Par ailleurs, le dispositif étant de faible hauteur, de l'ordre de 70cm, il peut être placé entre les rouleaux de la ligne de chromage en dessous de la tôle afin de mesurer l'épaisseur sur l'autre face de la tôle revêtue.
Enfin, un dispositif peut être placé entre les rouleaux de la ligne de chromage en regard de chacune des faces opposées de la tôle revêtue afin de déterminer simultanément l'épaisseur du revêtement sur les deux faces.
De manière avantageuse, le dispositif de mesure selon la présente invention permet d'effectuer des mesures malgrè les vibrations mécaniques de la tôle entre les rouleaux.
En effet, lorsque la tôle 1 se déplace de quelques millimètres, les faisceaux lumineux atteignent celle-ci sensiblement au même point P de l'interface 3 tôle-revêtement, ce point étant confondu avec le point Q.
Dans le cas où le dispositif est placé sur la ligne de chromage, on procède alors à des mesures en continu du taux de chrome oxydé.
En effet, ainsi que représenté à la Fig.
3, on a déterminé expérimentalement une relation de proportionalité entre le paramètre de réflectance relative et le taux de chrome oxydé. Cette relation a été obtenue par des essais en laboratoire sur des tôles par exemple en fer blanc, sur lesquelles on a procédé à un dosage colorimétrique classique (colori métrie des ions dissous après attaque alcaline), afin de connaltre les taux de chrome oxydé, et on a mesuré en ce point les réflectances correspondantes. Ces couples de valeurs sont mémorisés, par exemple, dans une centrale d'acquisition de données.
Ainsi, lorsque la ligne de chromage est en fonctionnement, les réflectances mesurées par les capteurs 16 et 17 sont transmises à la centrale par l'électronique appropriée qui détermine les réflectances relatives, et les valeurs correspondantes du taux de chrome oxydé sont alors affichées pour chaque point de mesure.
De manière avantageuse, lorsqu'un défaut de chromage est détecté, on peut, grâce à la mesure en continu, soit régler la vitesse de la ligne afin de prolonger le passage de la tôle dans le deuxième bac de rinçage, soit régler l'acidité de ce même bac, soit encore, dans le cas où il est question de défauts très marqués, couper la portion affectée de la tôle.
Avec les lampes de 100W, on procède aux mesures de réflectance sur des surfaces de 10 X 20cm, et ces dimensions peuvent être réduites à 10 X 20mm avec des lampes de 1000W.
Il est fourni ci-après plusieures mesures de chrome oxydé sur des échantillons en fer blanc.
La plupart des tôles en fer blanc traitées représentent un fini meulé plutôt'qu'un fini grenaillé, aussi les échantillons des essais ont été meulés.
Les mesures ont été effectuées parallèlement au meulage et ont fourni les résultats suivants pour quatre échantillons.
<tb>
CHANTILLON <SEP> TAUX <SEP> DE <SEP> CHROME <SEP> REFLECTANCES <SEP> RELATIVE
<tb> <SEP> OXYDE <SEP> ORIENTATION/MEULAGE <SEP>
<tb> <SEP> PARALLELE
<tb> <SEP> 1 <SEP> 14 <SEP> 0,240
<tb> <SEP> 2 <SEP> 17 <SEP> 0,168
<tb> <SEP> 3 <SEP> 9 <SEP> 0,273
<tb> <SEP> 4 <SEP> 16 <SEP> 0,162
<tb>
Les réflectances sont mesurées avec une précision de l'ordre de 0,002 mW/cm2 et sont situées dans une gamme allant de 0,050 à 0,500 mW/cm2. Parmi les échantillons traités par ce procédé, mis en oeuvre à l'aide du dispositif précédemment décrit, on relève des taux de chrome oxydé de 7 à 17 mg/mm2, taux mesurés avec une précision de l'ordre lmg/m2.
<tb> <SEP> OXYDE <SEP> ORIENTATION/MEULAGE <SEP>
<tb> <SEP> PARALLELE
<tb> <SEP> 1 <SEP> 14 <SEP> 0,240
<tb> <SEP> 2 <SEP> 17 <SEP> 0,168
<tb> <SEP> 3 <SEP> 9 <SEP> 0,273
<tb> <SEP> 4 <SEP> 16 <SEP> 0,162
<tb>
Les réflectances sont mesurées avec une précision de l'ordre de 0,002 mW/cm2 et sont situées dans une gamme allant de 0,050 à 0,500 mW/cm2. Parmi les échantillons traités par ce procédé, mis en oeuvre à l'aide du dispositif précédemment décrit, on relève des taux de chrome oxydé de 7 à 17 mg/mm2, taux mesurés avec une précision de l'ordre lmg/m2.
Dans le mode de réalisation décrit, lectronique mise en place permet d'effectuer des mesures toutes les 50 ms, voire toutes les 10 ms.
Avec de tels intervalLes, les mesures sont très rapprochées dans le temps et dans l'espace, ce qui permet un meilleur contrôle en continu de l'épaisseur du revêtement d'oxyde de chrome.
Claims (15)
1. Procédé de mesure, par voie optique, d'une épaisseur d'un revêtement déposé sur un substrat métallique (1), notamment un revêtement d'oxyde de chrome sur une tôle en acier, en fer blanc ou en fer chromé, et possédant des propriétés d'absorption dans une première gamme de longueurs d'ondes et des propriétés de transparence dans une seconde gamme de longueurs d'ondes, procédé selon lesquel
- on focalise un premier faisceau de longueur d'onderNî (4) appartenant à la première gamme en un premier point P de l'interface (3) substrat (1)-revêtement (2), ledit faisceau étant partiellement absorbé par le revêtement (2) et réfléchi par l'interface (3),
- on focalise un second faisceau de longueur d'onde > 2 (5) appartenant à la seconde gamme en un second point Q de l'interface (3) substrat (1)revêtement (2), ledit faisceau étant réfléchi par l'interface (3) sans absorption par le revêtement (2)
- on mesure les réflectances des deux faisceaux réfléchis (6, 7),
- on déduit de la mesure des réf lectances des deux faisceaux réfléchis (6, 7), l'épaisseur du revêtement (2), caractérisé en ce qu'on focalise simultanément les deux faisceaux (4, 5) sur les deux points P, Q sensiblement confondus de l'interface (3) substrat (1)revêtement (2).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur d'onde A i (4) appartient du spectre du rayonnement ultraviolet.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la longueur d'onde,"Nl (4) est de préférence, égale à 260 nm.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur d'onde > 2 (5) appartient au spectre du rayonnement visible.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la longueur > 2 (5) est, de pré référence, égale à 600 nm.
6. Dispositif de mesure par voie optique d'une épaisseur d'un revêtement (2) déposé sur un substrat métallique (1) pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un bâti (10) comportant
- un plan de référence (11),
- des moyens (12) de support de deux sources lumineuses (13, 14),
- des moyens (15) de support de deux capteurs (16, 17),
- des moyens (18) de séparation dudit bâti (10) en deux zones, une zone d'émission (20) contenant les sources lumineuses (13, 14) et une zone de réception (21) contenant les capteurs (16, 17),
- une fenetre (22) ménagée dans le plan de référence (11) en regard du substrat (1),
- et un moyen électronique d'analyse relié aux deux capteurs (16, 17).
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bâti (10) est formé par une structure prismatique dont la section transversale a sensiblement une forme de triangle isocèle.
8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le plan de référence (11) est formé par une plaque.
9. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de support des deux sources lumineuses (13, 14) et des deux capteurs (16 et 17) sont formées par deux montants (12, 15) s'appuyant par une première extrémité (12a, 15a) sur deux bords opposés (lia, llb) du plan de référence (11) et se rejoignant par une seconde extrémité (12b, 15b), opposée à la première, en une arête de sommet (19).
10. Dispositif selon la revendication 6, caracatérisé en ce que les moyens de séparation du bâti (10) en deux zones (20, 21) sont formés par une cloison (18) assujettie audit bâti (10) et dont une extrémité libre (18a) est disposée au-dessus du plan de référence (11).
11. Dispositif selon les revendications 9 et 10, caractérisé en ce que la cloison (18) est fixée à l'arête de sommet (19) du bâti (10) par une (18b) de ses extrémité, opposée à l'extrémité libre (18a).
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que la fenêtre (22) comporte deux bords (23, 24) disposés sensiblement symétriquement de part et d'autre du prolongement de la cloison (18) sur le plan de référence (11), chacun desdits bords définissant avec l'extrémité libre (18a) de la cloison (18) un espace (25, 26) sensiblement égal dans chacune desdites zones (20, 21).
13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la fenêtre (22) a sensiblement la forme d'un carre.
14. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'une des sources lumineuses (13, 14) est une source de lumière ultraviolette et l'autre une source de lumière visible.
15. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux capteurs (16, 17) sont des radiomètres, l'un étant un capteur ultraviolet muni d'un filtre interférentiel, l'autre étant un capteur visible.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR9103261A FR2674325B1 (fr) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | Procede et dispositif de mesure d'une epaisseur d'un revetement sur un substrat metallique. |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2674325A1 true FR2674325A1 (fr) | 1992-09-25 |
| FR2674325B1 FR2674325B1 (fr) | 1995-05-05 |
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ID=9410846
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9103261A Expired - Fee Related FR2674325B1 (fr) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | Procede et dispositif de mesure d'une epaisseur d'un revetement sur un substrat metallique. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2674325B1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2574864C1 (ru) * | 2014-09-15 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Способ облачной триангуляции толщины горячего проката |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB974565A (en) * | 1962-01-24 | 1964-11-04 | Linotype Machinery Ltd | Improvements in printing presses |
| JPS57103004A (en) * | 1980-12-19 | 1982-06-26 | Kawasaki Steel Corp | Method for measuring film thickness of surface |
| JPS5830605A (ja) * | 1981-08-18 | 1983-02-23 | Kawasaki Steel Corp | 表面被膜厚さ測定方法 |
-
1991
- 1991-03-18 FR FR9103261A patent/FR2674325B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB974565A (en) * | 1962-01-24 | 1964-11-04 | Linotype Machinery Ltd | Improvements in printing presses |
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Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| * abrégé * * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 6, no. 192 (P-145)(1070) 30 Septembre 1982 & JP-A-57 103 004 ( KAWASAKI SEITETSU ) 26 Juin 1982 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 7, no. 109 (P-196)(1254) 12 Mai 1983 & JP-A-58 030 605 ( KAWASAKI SEITETSU ) 23 Février 1983 * |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| RU2574864C1 (ru) * | 2014-09-15 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Способ облачной триангуляции толщины горячего проката |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2674325B1 (fr) | 1995-05-05 |
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