JP2001183328A

JP2001183328A - 塗膜交流インピーダンス測定装置、及び塗膜の交流インピーダンス測定方法

Info

Publication number: JP2001183328A
Application number: JP36872099A
Authority: JP
Inventors: Makoto Tanaka; 田中　　誠; Hiroto Machida; 洋人町田
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2001-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】気象条件に左右されずに所望の乾燥条件や温
度条件で調整された塗膜の測定が可能な塗膜交流インピ
ーダンス測定装置、及び塗膜の交流インピーダンス測定
方法を提供する。【解決手段】第１電極２を含む塗膜Ｐの近傍箇所を被
覆する被覆体７と、被覆体７の内部の空気の温度又は湿
度を制御する温度湿度制御部１０を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗装塗膜の経年変
化を評価するための塗膜交流インピーダンス測定装置、
及びこの装置を用いた塗膜の交流インピーダンス測定方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼等の金属により構成された構造物や機
器の金属部分の腐食等を防止するために施される塗装の
塗膜は、使用環境において経年変化し、防食機能が低下
し、最終的には塗膜下部の金属が腐食する。このため、
塗装後の適切な時期に塗り替え塗装を行い、金属部分の
防食機能が継続して発揮されるように処置する必要があ
る。

【０００３】塗り替え時期の判断方法の一つに、「目視
観察法」がある。目視観察法では、塗膜の外観を目視に
よって観察し、塗膜表面に変状等が現われているかどう
かを検討する方法である。しかし、目視観察法では、観
察者の主観に頼ることになり、厳密さに欠ける、という
問題があった。

【０００４】塗り替え時期を判断する他の方法として、
「塗膜の交流インピーダンス測定法」がある。この方法
は、図６（Ａ）に示すように、対象となる塗膜Ｐの交流
インピーダンスを塗膜交流インピーダンス測定装置２０
０によって所定期間（例えば１年又は数年）ごとに測定
し、この交流インピーダンス値により塗膜Ｐの経年変化
の程度を評価する方法である。

【０００５】塗膜の交流インピーダンス測定法では、塗
膜Ｐの表面の箇所（以下、「第１箇所」という。）に電
解質液体を含浸等により保持した当接部材１を当接す
る。当接部材１としては、スポンジのように多孔性で液
体を含浸できる部材、あるいは糊やゼリーのように内部
に液体（電解質液体）を含むゲル状の部材が用いられ
る。また、電解質液体としては、塩化ナトリウム（Ｎａ
Ｃｌ）水溶液などの塩化物水溶液等が用いられる。当接
部材１の塗膜Ｐとは逆の側には、第１電極２が電気的に
接続され、第１電極２には導線５の一端が電気的に接続
される。

【０００６】また、第１箇所とは異なる付近の箇所（以
下、「第２箇所」という。）の塗膜を剥離させて塗膜の
下部の金属Ｍを露出させ、金属Ｍの表面に第２電極３を
当接する。また、第２電極３には導線６の一端が電気的
に接続される。導線５、６の他端には、交流インピーダ
ンス測定部４が電気的に接続される。交流インピーダン
ス測定部４内には、図示はしていないが、交流電源と交
流インピーダンス測定器が設けられている。

【０００７】当接部材１を塗膜Ｐの表面に当接すると、
電解質液体の水分が塗膜Ｐの内部に徐々に浸透する。塗
膜内への水分浸透の途中の段階では、塗膜内の水分含有
状態が変動し、塗膜の静電容量値が変化するため、測定
される塗膜の交流インピーダンス値が変動する。このこ
とから、塗膜の交流インピーダンス測定においては、塗
膜の交流インピーダンス値の変化が小さくなった状態で
安定した測定値を得るため、当接部材１と第１電極２を
塗膜Ｐの表面に設置した後、ある程度の時間だけ放置
し、その後に交流インピーダンス測定を行う必要があ
る。従来は、過去の実験等の実績や経験等から、２０分
程度より長く放置すれば測定値が安定する、との考えが
定説となっていた。そのため、従来の塗膜の交流インピ
ーダンス測定では、当接部材を塗膜表面に接触させた
後、２０分から１時間程度放置した時点で測定を行うの
が一般的であった。

【０００８】塗膜Ｐと金属Ｍからなる塗装金属体のイン
ピーダンスは、図６（Ｂ）に図示した回路と等価である
と考えられる。図６（Ｂ）において、Ｒ_Sは当接部材１
の電解質液体の抵抗を、Ｃは塗装金属体のインピーダン
スのうちの容量成分を、Ｒは塗装金属体のインピーダン
スのうちの抵抗成分を、Ｓは交流インピーダンス測定部
４内の交流電源を、Ｔは交流インピーダンス測定部４内
の交流インピーダンス測定器を、それぞれ示している。
電解質液体の抵抗Ｒ_Sは、塗装金属体のインピーダンス
の抵抗成分Ｒに比べ非常に小さい値となっている。

【０００９】交流インピーダンス測定器Ｔは、この回路
の交流電流値、交流電圧値、交流抵抗値（交流インピー
ダンス値）｜Ｚ｜、電流と電圧の位相差を測定する。こ
れらの値から、｜Ｚ｜の容量成分Ｃと、｜Ｚ｜の抵抗成
分Ｒの値が計算によって求められる。また、交流周波数
をｆとしたとき、損失係数ｔａｎδが下式ｔａｎδ＝（１／２）×π×ｆ×Ｃ×Ｒによって算出される。

【００１０】交流周波数ｆを変えて複数回測定した交流
インピーダンス値｜Ｚ｜から算出される容量成分Ｃと抵
抗成分Ｒから、塗膜Ｐに微細な孔（ピンホール）が存在
するか否か、塗膜Ｐに剥離した部分が存在するか否かな
どを定量的に評価することができる。

【００１１】また、前回の測定時に測定した損失係数ｔ
ａｎδと今回測定した損失係数との比較から、塗膜の防
食機能の一つであるイオン等の環境遮断性能がどのよう
に変化したかについて定量的評価を行うことができる。

【００１２】また、前回の測定時に測定した容量成分Ｃ
₀と、今回測定した容量成分Ｃ₁の比（Ｃ₁／Ｃ₀）から、
塗膜の経年変化の評価を定量的に行うことができる。

【００１３】また、交流インピーダンス値｜Ｚ｜の経年
変化から、塗膜の経年変化傾向を追跡し、定量的な評価
を行うことができる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、塗装が
施された構造物等は、屋外等に設置されている場合があ
り、上記した従来の塗膜の交流インピーダンス測定法で
は、測定する塗膜Ｐの温度、湿度等が降雨や晴天等の気
象条件に左右される。このため、測定時の条件を、過去
に行った測定時の条件と同じ条件に再現することは困難
であり、正しい塗膜経年変化傾向を評価することができ
ない、という問題があり、所望の乾燥条件、温度条件等
で調整された塗膜の交流インピーダンス測定法が要請さ
れていた。

【００１５】さらに、塗膜の交流インピーダンス測定値
の変化から、塗膜の経年変化に伴う塗膜の吸水し易さの
変化を評価することができるが、このためには、測定前
に塗膜を相対湿度の低い環境に維持する必要があり、こ
れまでの測定方法では実現が困難である、という問題も
あった。

【００１６】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、本発明の解決しようとする課題は、気
象条件に左右されずに所望の乾燥条件や温度条件で調整
された塗膜の測定が可能な塗膜交流インピーダンス測定
装置、及び塗膜の交流インピーダンス測定方法を提供す
ることにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る塗膜交流インピーダンス測定装置は、
電解質液体を保持するとともに塗膜の表面の第１箇所に
当接される当接部材と、前記当接部材の前記塗膜とは逆
側に電気的に接続される第１電極と、前記第１箇所とは
異なる第２箇所の前記塗膜の下部の金属表面に当接され
る第２電極と、交流電源と交流インピーダンス測定器を
有し前記第１電極と前記第２電極に電気的に接続される
交流インピーダンス測定部を備え、前記塗膜の交流イン
ピーダンスを測定する塗膜交流インピーダンス測定装置
において、前記第１電極を含む塗膜の近傍箇所を被覆す
る被覆体と、前記被覆体の内部の空気の温度又は湿度を
制御する温度湿度制御手段を備えることを特徴とする。

【００１８】上記の塗膜交流インピーダンス測定装置に
おいて、好ましくは、前記温度湿度制御手段は、前記被
覆体の内部の空気を加熱する加熱手段を有する。

【００１９】また、上記の塗膜交流インピーダンス測定
装置において、好ましくは、前記温度湿度制御手段は、
前記被覆体の内部の空気を冷却する冷却手段を有する。

【００２０】また、上記の塗膜交流インピーダンス測定
装置において、好ましくは、前記温度湿度制御手段は、
前記被覆体の内部の空気に水分を加える加湿手段を有す
る。

【００２１】また、上記の塗膜交流インピーダンス測定
装置において、好ましくは、前記温度湿度制御手段は、
前記被覆体の内部の空気から水分を除去する除湿手段を
有する。

【００２２】また、上記の塗膜交流インピーダンス測定
装置において、好ましくは、前記除湿手段は、前記被覆
体の内部に配設される乾燥剤である。

【００２３】また、上記の塗膜交流インピーダンス測定
装置において、好ましくは、前記被覆体の内部の空気の
温度又は湿度を検出する温度湿度検出手段を備える。

【００２４】また、上記の塗膜交流インピーダンス測定
装置において、好ましくは、前記第１電極に接続された
導線は、前記被覆体の外部の前記交流インピーダンス測
定部に電気的に接続可能な接続コネクタを有する。

【００２５】また、上記の塗膜交流インピーダンス測定
装置において、好ましくは、前記当接部材に前記電解質
液体を供給する電解質液体供給手段を備える。

【００２６】また、本発明に係る塗膜の交流インピーダ
ンス測定方法は、電解質液体を保持するとともに塗膜の
表面の第１箇所に当接される当接部材と、前記当接部材
の前記塗膜とは逆側に電気的に接続される第１電極と、
前記第１箇所とは異なる第２箇所の前記塗膜の下部の金
属表面に当接される第２電極と、交流電源と交流インピ
ーダンス測定器を有し前記第１電極と前記第２電極に電
気的に接続される交流インピーダンス測定部を備えた塗
膜交流インピーダンス測定装置を用い、前記塗膜の交流
インピーダンスを測定する塗膜の交流インピーダンス測
定方法において、前記第１電極を含む塗膜の近傍箇所を
被覆体によって被覆し、前記被覆体の内部の空気の温度
又は湿度を制御することを特徴とする。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２８】（１）第１実施形態まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１
は、本発明の第１実施形態である塗膜交流インピーダン
ス測定装置の構成を示す図である。また、図２は、図１
に示す塗膜交流インピーダンス測定装置における温度湿
度制御部の構成を示す図である。

【００２９】図１に示すように、この塗膜交流インピー
ダンス測定装置１０１は、交流インピーダンス測定系６
１と、温度湿度制御系６２と、データ処理系６３と、温
度湿度測定系６４を備えて構成されている。

【００３０】交流インピーダンス測定系６１は、当接部
材１と、第１電極２と、第２電極３と、交流インピーダ
ンス測定部４と、導線５Ａ及び５Ｂ及び６と、接続コネ
クタ３１及び３２を有している。

【００３１】交流インピーダンス測定系６１のうち、当
接部材１と、第１電極２と、第２電極３と、交流インピ
ーダンス測定部４と、導線６の構成及び作用は、図６に
示した従来例と同様であり、その説明は省略する。第１
実施形態の塗膜交流インピーダンス測定装置１０１で
は、従来例の導線５のかわりに導線５Ａ及び５Ｂと接続
コネクタ３１及び３２を有している点が異なっている。

【００３２】第１電極２には導線５Ａの一端が電気的に
接続され、導線５Ａの他端には接続コネクタ３１が電気
的に接続される。接続コネクタ３１と接続コネクタ３２
は、凸部と凹部の嵌合等により互いに着脱可能な構成と
なっており、互いに接合した場合には電気的に導通し、
互いに離脱した場合には電気的に不導通となるように構
成されている。また、接続コネクタ３２には導線５Ｂの
一端が電気的に接続され、導線５Ｂの他端には交流イン
ピーダンス測定部４が電気的に接続される。

【００３３】温度湿度制御系６２は、被覆体７と、温度
湿度制御手段である温度湿度制御部１０と、排気管８Ａ
及び８Ｂと、排気ポンプ５１と、送気管９Ａ及び９Ｂ
と、送気ポンプ５２を有している。

【００３４】被覆体７は、耐候性を有し、塗膜Ｐと化学
反応又は電食反応等を生じない材料、例えばプラスチッ
ク、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）、金属（塗装金
属、樹脂フィルム被覆金属等を含む）等からなり、底部
が開放された中空箱状に形成されている。被覆体７は、
第１電極２を含む塗膜Ｐの近傍箇所を被覆する。被覆体
７は、接着用テープ等の接着部材１９により、塗膜Ｐ上
に固定される。

【００３５】また、被覆体７には、排気孔７ａと、送気
孔７ｂと、導線５Ａ、１５Ａ、１６Ａを挿通するための
微小孔７ｃ、７ｄ、７ｅが形成されている。排気孔７ａ
には排気管８Ａが着脱可能となっており、送気孔７ｂに
は送気管９Ｂが着脱可能となっている。これらの微小孔
７ｃ、７ｄ、７ｅには、導線の周囲から空気や水分が被
覆体７の内外に出入しないようにシール部材４１、４
２、４３がそれぞれ設けられている。シール部材４１、
４２、４３としては、軟質プラスチック、ゴム系材料等
からなる筒状部材などが用いられる。

【００３６】排気ポンプ５１は、排気管８Ａと８Ｂの中
間に設けられ、被覆体７内の空気を排気管８Ａを介して
吸い込み、排気管８Ｂを介して温度湿度制御部１０に送
るポンプである。

【００３７】また、送気ポンプ５２は、送気管９Ａと９
Ｂの中間に設けられ、温度湿度制御部１０から送られる
空気を送気管９Ａを介して吸い込み、送気管９Ｂを介し
て被覆体７へ送るポンプである。

【００３８】温度湿度制御部１０は、図２に示すよう
に、加熱手段である加熱部２１と、冷却手段である冷却
部２２と、加湿手段である加湿部２３と、除湿手段であ
る除湿部２４と、コントローラ２５と、導線２６及び２
７及び２８及び２９を有している。

【００３９】加熱部２１は、排気管８Ｂから送られてき
た被覆体７の内部の空気を加熱する部分である。加熱部
２１としては、図示はしていないが、ニクロム線等を有
し通電により発熱する電熱ヒーター等が用いられる。通
電する電気の電流値、電圧値等は、導線２６により加熱
部２１に電気的に接続されているコントローラ２５が制
御し、これによって加熱量、到達する温度が制御され
る。

【００４０】冷却部２２は、加熱部２１から送られてき
た空気を冷却する部分である。冷却部２２としては、図
示はしていないが、フロンやアンモニア等の冷媒ガス
と、圧縮器、凝縮器、毛細管、蒸発器等を有し、通電に
より冷却を行うガス圧縮式冷却装置などが用いられる。
通電する電気の電流値、電圧値等は、導線２７により冷
却部２２に電気的に接続されているコントローラ２５が
制御し、これによって冷却量、到達する温度が制御され
る。

【００４１】加湿部２３は、冷却部２２から送られてき
た空気に水分を加える部分である。加湿部２３として
は、図示はしていないが、電気を用いて水に超音波振動
を加えて微細な水滴として空気中に混入させる加湿装置
などが用いられる。通電する電気の電流値、電圧値等
は、導線２８により加湿部２３に電気的に接続されてい
るコントローラ２５が制御し、これによって加えられる
空気中水分量、到達する湿度が制御される。

【００４２】除湿部２４は、加湿部２３から送られてき
た空気から水分を除去して送気管９Ｂに送る部分であ
る。除湿部２４としては、図示はしていないが、上記の
ガス圧縮式冷却装置を利用して空気温度を下げ、空気中
の水分を凝縮させて除去する乾燥装置などが用いられ
る。通電する電気の電流値、電圧値等は、導線２９によ
り加熱部２１に電気的に接続されているコントローラ２
５が制御し、これによって除去される空気中水分量、到
達する湿度が制御される。

【００４３】コントローラ２５には、図示しないＣＰＵ
（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ：
中央演算処理装置）と、図示しないＲＯＭ（Ｒｅａｄ
ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ：読出し専用メモリ）と、図示
しないＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒ
ｙ：随時書込み読出しメモリ）が設けられている。

【００４４】ＣＰＵは、データの演算、信号の制御等を
統括する。また、ＲＯＭは、ＣＰＵの実行するプログラ
ム等を格納した記憶装置である。このＲＯＭのかわりに
ハードディスク又は他の形式の記憶装置を用いてもよ
く、これらの記憶装置は読出し専用のものだけでなく１
回又は複数回書込み可能なものであってもよい。また、
ＲＡＭは、ＣＰＵにより演算されたデータ等を一時記憶
する記憶装置である。このＲＡＭのかわりにハードディ
スク又は他の形式の記憶装置を用いてもよい。

【００４５】データ処理系６３は、データ処理部１１と
導線１４を有している。データ処理部１１は、導線１４
により交流インピーダンス測定部に電気的に接続され
る。

【００４６】温度湿度測定系６４は、温度センサ１２
と、湿度センサ１３と、導線１５Ａ及び１５Ｂ及び１６
Ａ及び１６Ｂと、接続コネクタ３３及び３４及び３５及
び３６を有している。

【００４７】温度センサ１２には導線１５Ａの一端が電
気的に接続され、導線１５Ａの他端には接続コネクタ３
３が電気的に接続される。接続コネクタ３３と接続コネ
クタ３４は、凸部と凹部の嵌合等により互いに着脱可能
な構成となっており、互いに接合した場合には電気的に
導通し、互いに離脱した場合には電気的に不導通となる
ように構成されている。また、接続コネクタ３４には導
線１５Ｂの一端が電気的に接続され、導線１５Ｂの他端
にはデータ処理部１１が電気的に接続される。

【００４８】湿度センサ１３には導線１６Ａの一端が電
気的に接続され、導線１６Ａの他端には接続コネクタ３
５が電気的に接続される。接続コネクタ３５と接続コネ
クタ３６は、凸部と凹部の嵌合等により互いに着脱可能
な構成となっており、互いに接合した場合には電気的に
導通し、互いに離脱した場合には電気的に不導通となる
ように構成されている。また、接続コネクタ３６には導
線１６Ｂの一端が電気的に接続され、導線１６Ｂの他端
にはデータ処理部１１が電気的に接続される。

【００４９】データ処理部１１は、例えば、コントロー
ラ２５と同様な構成のマイクロコンピュータ等（図示せ
ず）を有しており、内蔵されたＣＰＵ（図示せず）が、
第１電極２と第２電極３の間の塗膜Ｐの交流インピーダ
ンス値｜Ｚ｜、上記した容量成分値Ｃ、抵抗成分値Ｒ、
損失係数ｔａｎδ、容量成分Ｃ₁の比（Ｃ₁／Ｃ₀）、交
流インピーダンス値｜Ｚ｜の経年変化傾向等を算出し、
交流インピーダンス測定時の温度、湿度を併せて記録、
解析等を行うことができる。

【００５０】また、第１実施形態の塗膜交流インピーダ
ンス測定装置１０１は、上記の構成要素に加え、図３に
示すように、電解質液体供給系６５を備えている。この
電解質液体供給系６５は、電解質液体貯留槽７１と、供
給ポンプ７２と、供給調節弁７３と、供給管７４と、供
給制御部７５と、導線７６と、接続コネクタ７７及び７
８を有している。

【００５１】電解質液体貯留槽７１は、電解質液体を収
容し貯留する容器である。電解質液体貯留槽７１には、
供給管７４の一端側の開口部が取り付けられており、供
給管７４の他端側の開口部は当接部材１に取り付けられ
ている。接続コネクタ７７と接続コネクタ７８は、凸部
と凹部の嵌合等により互いに着脱可能な構成となってお
り、互いに接合した場合には開通して電解質液体が当接
部材１に注入され、互いに離脱した場合には当接部材１
への電解質液体の供給が不能となるように構成されてい
る。電解質液体は、供給管７４の途中に配設された供給
ポンプ７２により圧送され供給調節弁７３を経て当接部
材１に供給される。供給調節弁７３には、電気信号によ
り精密駆動されるアクチュエータ（図示せず）が設けら
れている。このアクチュエータは、導線７６により供給
制御部７５に電気的に接続されている。

【００５２】供給制御部７５は、例えば、コントローラ
２５内の図示しないＣＰＵと同様な構成及び作用を有す
るＭＰＵ（ＭｉｃｒｏＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉ
ｔ：超小型演算処理装置）等（図示せず）を有してお
り、このＭＰＵ等が、供給調節弁７３のアクチュエータ
（図示せず）に制御指令信号を出力し、供給制御弁７３
の開放、閉鎖、あるいは開放の場合の開放度合等を精密
に制御することができる。

【００５３】上記のような構成を有することから、この
塗膜交流インピーダンス測定装置１０１では、第１電極
２を含む塗膜Ｐの近傍箇所を被覆体７で被覆し、温度湿
度制御部１０により被覆体７の内部の空気Ａの温度又は
湿度を制御し、所望の温度又は湿度に調整した空気Ａ´
として供給することができる。また、塗膜交流インピー
ダンス測定時以外には、接続コネクタ３１及び３２を外
しておき、測定時に接続するようにしてもよい。

【００５４】したがって、塗装が施された構造物等が屋
外等に設置されている場合であっても、測定する塗膜Ｐ
の温度又は湿度を一定に保つことができる。このため、
測定時の条件を、過去に行った測定時の条件と同じ条件
に再現することができ、正しい塗膜経年変化傾向を評価
することができる。

【００５５】また、この塗膜交流インピーダンス測定装
置１０１では、電解質液体供給系６５により当接部材１
への電解質液体の供給を自在に制御することができる。
また、塗膜交流インピーダンス測定時以外には、接続コ
ネクタ７７及び７８を外しておき、測定時に接続するよ
うにしてもよい。したがって、例えば、塗膜交流インピ
ーダンス測定前には当接部材１へ電解質液体を供給せ
ず、当接部材１を乾燥状態としておき、塗膜交流インピ
ーダンス測定時点にはじめて当接部材１へ電解質液体を
注入し、測定値の変化を観察する、というような測定も
行うことができる。

【００５６】図４は、塗膜交流インピーダンス測定値に
与える塗膜湿度条件の影響を示す特性グラフ図である。
この特性グラフは、従来の方法では得ることはできず、
上記の塗膜交流インピーダンス測定装置１０１を用いる
ことにより初めて得ることができたものである。図４に
示すように、相対湿度が３０％以下の雰囲気中に４日間
放置した塗膜に電解質液体を保持した当接部材を接触さ
せ、この当接部材を介して塗膜に電極を接続して交流イ
ンピーダンス値を測定した場合には、図において黒丸点
の実線で示すように、電解質液体の接触開始から略３０
時間経過するまでの期間中は、交流インピーダンス値が
変化（降下）する。特に、電解質液体の接触開始から５
時間程度経過した時点までの期間中は、交流インピーダ
ンス値の変化（降下）度合いが急激であることがわか
る。

【００５７】一方、相対湿度が９５％以上の雰囲気中に
５日間放置した塗膜に電解質液体を保持した当接部材を
接触させ、この当接部材を介して塗膜に電極を接続して
交流インピーダンス値を測定した場合には、図４におい
て白丸点の破線で示すように、交流インピーダンス値
は、電解質液体の接触直後からほぼ一定であり、交流イ
ンピーダンス値の経時変化（降下）は小さい。したがっ
て、このような塗膜湿度条件の場合には、塗膜に当接し
た当接部材に電解質液体を供給した直後から、安定した
塗膜交流インピーダンス値を測定できることがわかる。

【００５８】上記のことから、第１実施形態の塗膜交流
インピーダンス測定装置１０１では、温度湿度制御部１
０により被覆体７の内部の空気Ａの湿度を制御し、被覆
体７の内部の相対湿度が９５％以上の雰囲気となるよう
に調整し、５日間以上の放置時間を確保しておけば、電
解質液体供給系６５によって塗膜Ｐに当接した当接部材
１に電解質液体を供給した直後から、安定した塗膜交流
インピーダンス値を測定することができ、従来のように
当接部材を塗膜表面に接触させた後から一律に２０分か
ら１時間程度放置する必要はなくなる。このため、この
ような湿度条件（相対湿度が９５％以上）の場合には迅
速な塗膜交流インピーダンス測定を行うことができる、
という利点も有している。

【００５９】また、塗膜交流インピーダンス測定装置１
０１では、電解質液体供給系６５により、当接部材１へ
の電解質液体の供給を自在に制御することができ、塗膜
交流インピーダンス測定前には当接部材１へ電解質液体
を供給せず、当接部材１を乾燥状態としておき、塗膜交
流インピーダンス測定の直前に当接部材１へ電解質液体
を注入することができる。この測定方法によって得られ
た塗膜の交流インピーダンス測定値の変化（図４におけ
る黒丸点の曲線を参照。）から、塗膜の経年変化に伴う
塗膜の吸水し易さの変化を評価することができる。

【００６０】また、塗膜交流インピーダンス測定の直前
にはじめて当接部材１へ電解質液体を供給するようにす
れば、電解質液体（例えば塩化ナトリウム水溶液）中に
存在する塩化物イオン、ナトリウムイオン等が塗膜Ｐの
内部へ浸透・拡散することを抑制することも可能にな
る。特に、塩化物イオンの塗膜内への拡散は、塗膜の下
方の金属の腐食を促進する要因の一つであり、塗膜交流
インピーダンス測定後の測定箇所の塗膜性能変化に与え
る影響を最小限に抑えることができる。

【００６１】また、温度センサ１２又は湿度センサ１３
により、被覆体７の内部の空気の温度又は湿度を検出
し、温度湿度制御部１０における温度又は湿度の設定に
利用してもよい。温度センサ１２又は湿度センサ１３
は、測定時以外には、接続コネクタ３３及び３４、又は
接続コネクタ３５及び３６を外しておき、測定時に接続
すればよい。

【００６２】また、排気管８Ａ及び送気管９Ｂは、測定
時以外には、それぞれ排気孔７ａ及び送気孔７ｂから外
しておき、交流インピーダンス値の測定の前に接続して
温度や湿度を所定条件に設定するようにしてもよい。こ
の場合には、排気管８Ａ、送気管９Ｂが外された排気孔
７ａ、送気孔７ｂには、閉塞用の蓋（図示せず）を装着
しておき、外部から空気や水分等が流入することを防止
するように構成すればよい。

【００６３】上記の第１実施形態において、温度センサ
１２、又は湿度センサ１３は、温度湿度検出手段に相当
している。また、電解質液体供給系６５は、電解質液体
供給手段に相当している。

【００６４】（２）第２実施形態次に、本発明の第２実施形態について説明する。図５
は、本発明の第２実施形態である塗膜交流インピーダン
ス測定装置の構成を示す図である。

【００６５】図５に示すように、この塗膜交流インピー
ダンス測定装置１０２は、当接部材１と、第１電極２
と、第２電極３と、交流インピーダンス測定部４と、導
線５Ａ及び５Ｂ及び６と、接続コネクタ３１及び３２
と、被覆体１７と、乾燥剤１８を備えて構成されてい
る。また、図示はしていないが、この塗膜交流インピー
ダンス測定装置１０２は、第１実施形態１０１の場合と
同様の構成及び作用を持つ電解質液体供給系６５を付加
することもできる。

【００６６】これらの構成要素のうち、当接部材１と、
第１電極２と、第２電極３と、交流インピーダンス測定
部４と、導線６の構成及び作用は、図６に示した従来例
と同様であり、また、接続コネクタ３１及び３２の構成
及び作用は、第１実施形態の場合と同様であるため、そ
の説明は省略する。第２実施形態の塗膜交流インピーダ
ンス測定装置１０２においては、異なる被覆体１７と、
被覆体１７の内部に新たな構成要素である乾燥剤１８を
有している点が特徴である。

【００６７】被覆体１７は、耐候性を有し、塗膜Ｐと化
学反応又は電食反応等を生じない材料、例えばプラスチ
ック、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）、金属（塗装金
属、樹脂フィルム被覆金属等を含む）等からなり、可撓
性や変形性を有するシート状に形成されている。被覆体
１７は、第１電極２を含む塗膜Ｐの近傍箇所を被覆す
る。被覆体１７は、接着用テープ等の接着部材２０によ
り、塗膜Ｐ上に固定される。

【００６８】また、被覆体１７には、導線５Ａを挿通す
るための微小孔７ｆが形成されている。微小孔７ｆに
は、導線の周囲から空気や水分が被覆体７の内外に出入
しないようにシール部材４４が設けられている。シール
部材４４としては、軟質プラスチック、ゴム系材料等か
らなる筒状部材などが用いられる。

【００６９】乾燥剤１８としては、水分除去性能を有す
るシリカゲル、無水塩化カルシウム、五酸化二リン等が
用いられる。乾燥剤１８は、被覆体１７の内部に充填さ
れている。

【００７０】上記のような構成を有することから、この
塗膜交流インピーダンス測定装置１０２では、第１電極
２を含む塗膜Ｐの近傍箇所を被覆体１７で被覆すること
により、被覆体１７の内部の空気の温度をほぼ一定化
し、乾燥剤１８により被覆体１７の内部の空気の湿度を
ほぼ一定化することができる。特に、被覆体１７を金属
膜で形成すれば、被覆体１７の表面が金属光沢となるた
め、太陽光線を反射し、温度上昇を抑えることができ
る。

【００７１】したがって、塗装が施された構造物等が屋
外等に設置されている場合であっても、測定する塗膜Ｐ
の温度又は湿度をほぼ一定に保つことができる。このた
め、測定時の条件を、過去に行った測定時の条件とほぼ
同じ条件に再現することができ、正しい塗膜経年変化傾
向を評価することができる。

【００７２】また、塗膜交流インピーダンス測定装置１
０２では、電解質液体供給系（第１実施形態における図
３の６５を参照。）により、当接部材１への電解質液体
の供給を自在に制御することができ、塗膜交流インピー
ダンス測定前には当接部材１へ電解質液体を供給せず、
当接部材１を乾燥状態としておき、塗膜交流インピーダ
ンス測定の直前に当接部材１へ電解質液体を注入するこ
とができる。この測定方法によって得られた塗膜の交流
インピーダンス測定値の変化（図４における黒丸点の曲
線を参照。）から、塗膜の経年変化に伴う塗膜の吸水し
易さの変化を評価することができる。

【００７３】また、塗膜交流インピーダンス測定の直前
にはじめて当接部材１へ電解質液体を供給するようにす
れば、電解質液体（例えば塩化ナトリウム水溶液）中に
存在する塩化物イオン、ナトリウムイオン等が塗膜Ｐの
内部へ浸透・拡散することを抑制することも可能にな
り、塩化物イオンの塗膜内への拡散を抑制することによ
り、塗膜交流インピーダンス測定後の測定箇所の塗膜性
能変化に与える影響を最小限に抑えることができる。

【００７４】上記の第２実施形態において、乾燥剤１８
は、温度湿度制御手段及び除湿手段に相当している。ま
た、電解質液体供給系６５は、電解質液体供給手段に相
当している。

【００７５】なお、本発明は、上記各実施形態に限定さ
れるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本
発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的
に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、
いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含され
る。

【００７６】例えば、上記した第１実施形態において
は、温度湿度制御手段（例えば温度湿度制御部１０）が
図２に示す構成を有する場合を例に挙げて説明したが、
本発明はこれには限定されず、他の構成の温度湿度制御
手段、例えば、加熱手段（例えば加熱部２１）のみを有
するもの、冷却手段（例えば冷却部２２）のみを有する
もの、加湿手段（例えば加湿部２３）のみを有するも
の、除湿手段（例えば除湿部２４）のみを有するもの、
あるいは、ポンプのみで送風機能のみを有するもの等で
あってもよい。これらの単一の機能のみでも、被覆体の
内部の温度又は湿度の制御に一定の効果がある。

【００７７】また、上記した第２実施形態において、被
覆体（例えば１７）の内部に第１実施形態の場合と同様
な温度湿度検出手段（例えば、温度センサ１２、又は湿
度センサ１３）を設け、導線１５Ａ、１６Ａとシール部
材４２、４３と接続コネクタ３３、３５等によって、被
覆体の外部に出力可能な構成としてもよい。このように
すれば、被覆体の内部の温度又は湿度の状態を把握する
ことができ、塗膜の経年変化の評価をさらに正確に行う
ことができる。

【００７８】また、上記した第１実施形態においては、
被覆体７が接着用テープ等の接着部材１９により塗膜Ｐ
上に固定される例について説明し、第２実施形態におい
ては、被覆体１７が接着用テープ等の接着部材２０によ
り塗膜Ｐ上に固定される例について説明したが、本発明
はこれには限定されず、塗膜が形成された金属が鋼等の
磁性体の場合には、他の構成、例えば、水等の出入を防
止し得るＯリング等のシール機能手段を有する磁石を用
いて被覆体を磁力により金属に着脱するように構成して
もよい。

【００７９】また、上記した各実施形態における温度湿
度制御部１０内のコントローラ２５（内部の図示しない
ＣＰＵ）と、データ処理部１１内のマイクロコンピュー
タ等（図示せず）と、供給制御部７５内のＭＰＵ（図示
せず）の機能は、１つのコンピュータや半導体チップ等
に兼用させるように構成してもよい。

【００８０】また、上記した第２実施形態における被覆
体１７の内部に、乾燥剤１８のかわりに湿潤部材（図示
せず）を充填し、被覆体１７の内部の雰囲気の相対湿度
が９５％以上となるように構成してもよい。湿潤部材と
しては、スポンジのように多孔性で液体を含浸できる部
材に水を含浸させたもの、あるいは糊やゼリーのような
ゲル状の部材に水を含浸させたものなどが使用可能であ
る。このように構成すれば、多湿状態での塗膜交流イン
ピーダンス値測定が可能となる。このような構成におい
ては、湿潤部材は、温度湿度制御手段及び加湿手段に相
当する。

【００８１】また、上記各実施形態においては、電解質
液体供給手段（例えば電解質液体供給系６５）が供給ポ
ンプ７２を有し、電解質液体が供給ポンプ７２によって
圧送され当接部材（例えば１）に供給される例について
説明したが、本発明はこれには限定されず、他の構成、
例えば、電解質液体供給手段に供給ポンプを設けず、重
力を利用して自然に電解質液体を当接部材へ向けて流下
させるように構成してもよい。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る塗膜
交流インピーダンス測定装置、又は塗膜の交流インピー
ダンス測定方法によれば、第１電極を含む塗膜の近傍箇
所を被覆する被覆体と、被覆体の内部の空気の温度又は
湿度を制御する温度湿度制御手段を備えたので、塗膜の
交流インピーダンス値の測定箇所の気象条件に左右され
ず、塗膜の交流インピーダンス値を迅速に測定すること
が可能となる、等の利点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である塗膜交流インピー
ダンス測定装置の構成を示す図である。

【図２】図１に示す塗膜交流インピーダンス測定装置に
おける温度湿度制御部の構成を示す図である。

【図３】図１に示す塗膜交流インピーダンス測定装置に
おける電解質液体供給系の構成を示す図である。

【図４】塗膜交流インピーダンス測定値に与える塗膜湿
度条件の影響を示す特性グラフ図である。

【図５】本発明の第２実施形態である塗膜交流インピー
ダンス測定装置の構成を示す図である。

【図６】従来の塗膜交流インピーダンス測定装置を説明
する図である。

【符号の説明】

１当接部材２第１電極３第２電極４交流インピーダンス測定部５、５Ａ、５Ｂ、６導線７被覆体７ａ排気孔７ｂ送気孔７ｃ〜７ｆ微小孔８Ａ、８Ｂ排気管９Ａ、９Ｂ送気管１０温度湿度制御部１１データ処理部１２温度センサ１３湿度センサ１４、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂ導線１７被覆体１８乾燥剤１９、２０接着部材２１加熱部２２冷却部２３加湿部２４除湿部２５コントローラ２６〜２９導線３１〜３６接続コネクタ４１〜４４シール部材５１排気ポンプ５２送気ポンプ６１交流インピーダンス測定系６２温度湿度制御系６３データ処理系６４温度湿度測定系６５電解質液体供給系７１電解質液体貯留槽７２供給ポンプ７３供給調節弁７４供給管７５供給制御部７６導線７７、７８接続コネクタ１０１、１０２塗膜交流インピーダンス測定装置２００塗膜交流インピーダンス測定装置Ａ、Ａ´ 空気Ｍ金属Ｐ塗膜Ｓ交流電源Ｔ交流インピーダンス測定器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｒ 27/02 Ｇ０１Ｒ 27/02 ＡＦターム(参考） 2G028 AA02 BC02 CG07 CG08 CG10 DH05 DH21 HN09 LR07 2G050 AA01 AA04 BA01 BA05 BA06 BA10 CA02 DA01 EA01 EA02 EA05 EB06 EC01 EC03 2G060 AA11 AD05 AE29 AF03 AF06 AG03 EA02 EA08 EB05 EB06 GA01 HA02 HC02 HC04 HC08 HC13 HC19 HC21 HE03 KA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電解質液体を保持するとともに塗膜の表
面の第１箇所に当接される当接部材と、前記当接部材の
前記塗膜とは逆側に電気的に接続される第１電極と、前
記第１箇所とは異なる第２箇所の前記塗膜の下部の金属
表面に当接される第２電極と、交流電源と交流インピー
ダンス測定器を有し前記第１電極と前記第２電極に電気
的に接続される交流インピーダンス測定部を備え、前記
塗膜の交流インピーダンスを測定する塗膜交流インピー
ダンス測定装置において、前記第１電極を含む塗膜の近傍箇所を被覆する被覆体
と、前記被覆体の内部の空気の温度又は湿度を制御する温度
湿度制御手段を備えることを特徴とする塗膜交流インピ
ーダンス測定装置。
【請求項２】請求項１に記載された塗膜交流インピー
ダンス測定装置において、前記温度湿度制御手段は、前記被覆体の内部の空気を加
熱する加熱手段を有することを特徴とする塗膜交流イン
ピーダンス測定装置。
【請求項３】請求項１に記載された塗膜交流インピー
ダンス測定装置において、前記温度湿度制御手段は、前記被覆体の内部の空気を冷
却する冷却手段を有することを特徴とする塗膜交流イン
ピーダンス測定装置。
【請求項４】請求項１に記載された塗膜交流インピー
ダンス測定装置において、前記温度湿度制御手段は、前記被覆体の内部の空気に水
分を加える加湿手段を有することを特徴とする塗膜交流
インピーダンス測定装置。
【請求項５】請求項１に記載された塗膜交流インピー
ダンス測定装置において、前記温度湿度制御手段は、前記被覆体の内部の空気から
水分を除去する除湿手段を有することを特徴とする塗膜
交流インピーダンス測定装置。
【請求項６】請求項５に記載された塗膜交流インピー
ダンス測定装置において、前記除湿手段は、前記被覆体の内部に配設される乾燥剤
であることを特徴とする塗膜交流インピーダンス測定装
置。
【請求項７】請求項１に記載された塗膜交流インピー
ダンス測定装置において、前記被覆体の内部の空気の温度又は湿度を検出する温度
湿度検出手段を備えることを特徴とする塗膜交流インピ
ーダンス測定装置。
【請求項８】請求項１に記載された塗膜交流インピー
ダンス測定装置において、前記第１電極に接続された導線は、前記被覆体の外部の
前記交流インピーダンス測定部に電気的に接続可能な接
続コネクタを有することを特徴とする塗膜交流インピー
ダンス測定装置。
【請求項９】請求項１に記載された塗膜交流インピー
ダンス測定装置において、前記当接部材に前記電解質液体を供給する電解質液体供
給手段を備えることを特徴とする塗膜交流インピーダン
ス測定装置。
【請求項１０】電解質液体を保持するとともに塗膜の
表面の第１箇所に当接される当接部材と、前記当接部材
の前記塗膜とは逆側に電気的に接続される第１電極と、
前記第１箇所とは異なる第２箇所の前記塗膜の下部の金
属表面に当接される第２電極と、交流電源と交流インピ
ーダンス測定器を有し前記第１電極と前記第２電極に電
気的に接続される交流インピーダンス測定部を備えた塗
膜交流インピーダンス測定装置を用い、前記塗膜の交流
インピーダンスを測定する塗膜の交流インピーダンス測
定方法において、前記第１電極を含む塗膜の近傍箇所を被覆体によって被
覆し、前記被覆体の内部の空気の温度又は湿度を制御す
ることを特徴とする塗膜の交流インピーダンス測定方
法。