JP2002228430A - めっき付着量または表面処理被膜の付着量の測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コンプトン散乱強度を用いて、金属板と測定系
との距離の変動を補正して付着量を測定する方法を提供
し、もって金属板の製品特性に影響を与える表面処理被
膜付着量を厳密に制御する方法を提供する。 【解決手段】めっき上に表面処理被膜を有する、測定系
との距離が変動する金属板におけるめっき及び表面処理
被膜の付着量を蛍光Ｘ線強度を用いて測定する方法にお
いて、金属板に特性Ｘ線を照射して該特性Ｘ線のコンプ
トン散乱強度を測定し、予め求めておいた静止した金属
板と測定系との距離と該特性Ｘ線のコンプトン散乱強度
との関係を用いて、金属板と測定系との補正距離を求
め、該補正距離を用いて蛍光Ｘ線強度を補正するめっき
付着量または表面処理被膜の付着量の測定方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、めっき上に表面処
理被膜を有する金属板におけるめっき付着量及びめっき
上に施される化成処理被膜、有機無機複合被膜などの表
面処理被膜の被膜付着量の蛍光Ｘ線法によるオンライン
測定方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種めっきのめっき付着量及びめっき金
属板の上に施される化成処理被膜や有機無機複合被膜な
どの表面処理被膜の付着量は、めっき金属板の耐食性、
化成処理性、導電性などの特性に直接に影響を与える。
したがって製品品質管理上、これらの付着量は上記した
特性を発現すべく所定の範囲に厳密に管理されねばなら
ない。そのため、例えば亜鉛めっきの付着量はＺｎの蛍
光Ｘ線強度を、また、表面処理被膜の一例であるクロメ
ート被膜ではＣｒの蛍光Ｘ線強度をオンラインで測定
し、これらを亜鉛めっきの付着量やクロメート被膜の付
着量に換算することにより連続的な付着量測定およびそ
の結果に基づいた操業条件の制御がなされている。

【０００３】このようなオンライン付着量測定における
問題の１つが金属板の位置の変動に伴う金属板と測定系
の距離の変動によっておこる蛍光Ｘ線の強度変動であ
る。高速に移動する金属板において、金属板と測定系の
距離の変動を皆無にすることは難しい。

【０００４】上記の問題を解決するため、金属板と測定
系の距離の変動を測定し、測定結果により影響分を推定
して補正する方法がある。例としては光学的な方法で測
定した距離に関する信号を用いた方法がある。

【０００５】しかし、金属板と測定系の距離を測定して
補正するには、蛍光Ｘ線測定による付着量測定位置と同
一箇所での金属板と測定系の距離測定が難しく、所望の
測定位置について付着量測定をすることは困難であると
いう問題があった。また、付着量測定のための蛍光Ｘ線
測定系とは全く異なる測定系を準備して信号の送受信を
することはシステム設計上煩雑であった。

【０００６】一方、特公昭４５−２２３９１号公報に示
されるようなめっき成分の蛍光Ｘ線強度と母材からのＸ
線強度、例えばＦｅとの強度比を用いてめっき付着量を
算出することにより鋼板の位置変動の影響を軽減する方
法もある。しかしこの方法はＺｎめっき、あるいはＺｎ
−Ｎｉめっきのような単層めっきでは可能であるが、め
っきの上にさらに金属元素等を含む表面処理被膜が存在
し、表面処理被膜付着量も含めて測定しなければならな
い場合は困難である。即ち上層の表面処理被膜の付着量
を算出する場合、表面処理被膜中に存在する元素の蛍光
Ｘ線強度と下地鋼板からのＦｅの蛍光Ｘ線強度との比を
用いることになるが、Ｆｅの蛍光Ｘ線強度は下地めっき
の付着量の影響を大きく受けるので、正確な値を得るこ
とはできない。また下地めっきの付着量測定においても
下地めっき成分の蛍光Ｘ線強度および下地鋼板からのＦ
ｅ強度は表面処理被膜の組成や厚さの影響をそれぞれ受
けるため誤差が生じる。従って単層めっきで用いられて
いるような強度比から付着量を算出する方法も実用でな
かった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来技術の問題点を解決し、めっき上に表面処理被膜を有
する金属板におけるめっき及び表面処理被膜の付着量を
精度よく測定することを可能ならしめることを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は以下の各発明を
提供する。 （１） めっき上に表面処理被膜を有する、測定系との
距離が変動する金属板におけるめっき及び表面処理被膜
の付着量を蛍光Ｘ線強度を用いて測定する方法におい
て、金属板に特性Ｘ線を照射して該特性Ｘ線のコンプト
ン散乱強度を測定し、予め求めておいた静止した金属板
と測定系との距離と該特性Ｘ線のコンプトン散乱強度と
の関係を用いて、金属板と測定系との補正距離を求め、
該補正距離を用いて蛍光Ｘ線強度を補正するめっき付着
量または表面処理被膜の付着量の測定方法。

【０００９】（２） めっき上に表面処理被膜を有す
る、測定系との距離が変動する金属板におけるめっき及
び表面処理被膜の付着量を蛍光Ｘ線強度を用いて測定す
る方法において、金属板に特性Ｘ線を照射して、Ｘ線照
射領域内の２以上の異なる視野からのコンプトン散乱強
度を測定し、該複数のコンプトン散乱強度の測定値の関
係と、予め求めておいた静止した金属板と測定系の距離
と該複数のコンプトン散乱強度の関係とを用いて、金属
板と測定系との補正距離を求め、該補正距離を用いて蛍
光Ｘ線強度を補正するめっき付着量または表面処理被膜
の付着量の測定方法。 （３） 測定系との距離が変動する金属板にＸ線を照射
するＸ線管球と、照射されたＸ線からの蛍光Ｘ線を測定
する測定系と、Ｘ線照射領域からのコンプトン散乱強度
を測定するコンプトン散乱線測定用の１または２以上の
分光器とを有し、予め求めておいた静止した金属板と測
定系との距離と該特性Ｘ線のコンプトン散乱強度との関
係を用いて、金属板と測定系との補正距離を求め、該補
正距離を用いて蛍光Ｘ線強度を補正するめっき上に表面
処理被膜を有する金属板におけるめっき付着量または表
面処理被膜の付着量を測定する装置。 （４） 上記補正距離を用いて蛍光Ｘ線強度を補正する
のが、電子演算装置である上記（３）に記載の装置。

【００１０】（５） 上記（１）ないし（４）のいずれ
かに記載の方法または装置の金属板に照射するＸ線が、
めっきに含有される金属のＫ吸収端より短い波長領域に
ある特性Ｘ線であるめっき付着量または表面処理被膜の
付着量の測定方法または装置。 （６） 上記表面処理被膜の厚さが、１０μｍ以下であ
る上記のいずれかに記載のめっき付着量または表面処理
被膜の付着量の測定方法または装置。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明でいう「 めっき」 とは、下地となる製品の
表面に耐食性、美観、摺動加工性等の理由で付与され
る、下地と異なる金属元素からなる層のことである。鉄
鋼製品を例にとれば、亜鉛めっき、すずめっき、亜鉛ニ
ッケル合金めっきがある。 また、めっきは単一の相であ
る必要は無く、ある相の中に別の相が存在する状態のも
のも含み、２層以上の多層めっきも含む。また、本発明
でいう「表面処理被膜」 とは「めっき」 の上にさらに存
在する表面層であり、金属元素以外の金属化合物、有機
高分子等から主としてなる層であり、「めっき」と同様
の目的で付与されることもあれば、不可避的に存在する
場合もある。鉄鋼製品を例にとれば、めっきの表面に塗
装被膜を持つ塗装鋼板、めっきの表面に樹脂を持つラミ
ネート鋼板、めっきの表面にクロメート層を持つクロメ
ート処理めっき鋼板が挙げられる。

【００１２】めっき及びめっき上の表面処理被膜の付着
量を蛍光Ｘ線分析法でオンライン測定を行う場合、Ｘ線
管球から一次Ｘ線を高速で移動する金属板表面に照射
し、金属板から発生するめっきおよび表面処理被膜に含
有される元素の蛍光Ｘ線強度を測定する。例えば下地め
っきにＺｎめっき、上層に金属元素を含む樹脂からなる
表面処理被膜がある場合、Ｚｎの蛍光Ｘ線強度および上
層の表面処理被膜中の金属元素の蛍光Ｘ線強度を測定す
る。測定にあたっては、測定対象とする蛍光Ｘ線の各波
長に適した結晶検出器等を適切な光学的配置に組上げた
分光器をＸ線管球の周囲に配置して測定を行う。そして
予め化学分析等他の手法によって求めておいた各めっき
または表面処理被膜の付着量とそれぞれの蛍光Ｘ線強度
の関係を用いて、測定強度からそれぞれの付着量を算出
する。このとき金属板と測定系との距離が変動すると強
度が影響を受けてしまうのである。

【００１３】本発明者は、亜鉛めっき及びめっき上層に
表面処理被膜を有する鋼板の製造ラインにおける鋼板と
測定系との距離の変動について調査し、前記変動が大き
い場合には平均的な鋼板の位置から、板厚方向に±３ｍ
ｍ程度変動することを見出した。さらに、板厚方向±３
ｍｍの変動をオフラインにおいて再現して付着量測定実
験を行い、前記変動が蛍光Ｘ線による付着量測定結果に
及ぼす影響を調査した。試料は付着量２０ｇ／ｍ² のＺ
ｎめっきの上に１ｇ／ｍ² の樹脂からなる表面処理被膜
を塗布した鋼板を試料として用いた。なお、表面処理被
膜は５質量％のマンガン酸化物を含み、マンガンの蛍光
Ｘ線を表面処理被膜付着量測定に用いた。その結果、亜
鉛めっき付着量に対する付着量の変動は±４ｇ／ｍ² に
及び、また表面処理被膜付着量に対するそれは±０．３
ｇ／ｍ² にも達したのである。

【００１４】これらの付着量の変動に関する許容値は一
概には決められないが、付着量増大によるコスト増大や
品質への悪影響（例としては表面処理被膜付着量増大に
よる溶接性悪化）を考えれば付着量測定精度向上に関す
る要求はつきることがないのである。本発明者らは、前
記の調査結果から、金属板と測定系との距離の変動を補
正する必要性を強く認識し、板厚方向±５ｍｍの変動に
おいても、亜鉛めっき付着量に対する付着量の変動は±
０．５ｇ／ｍ² 程度、また表面処理被膜付着量に対する
それは±０．１ｇ／ｍ² 程度であることを目標にして、
さらに検討を重ねて発明を完成させたのである。

【００１５】さて、Ｘ線が金属板に照射されると、金属
板からは各元素に特有な波長を有する特性Ｘ線ととも
に、散乱Ｘ線も大量に発生する。散乱Ｘ線は弾性散乱で
あるレーリー散乱と非弾性散乱であるコンプトン散乱に
大別される。コンプトン散乱とは、試料に照射されたＸ
線が試料を構成する原子の電子に運動エネルギーを与
え、その分だけエネルギーを失うことによって波長が長
く（エネルギーは低く）なって散乱される現象であり、
この散乱は、入射波長が短い程、また試料を構成する元
素の原子番号が低いほど強く現れる。またレーリー散乱
に比べて下地金属板の集合組織の影響を受けにくいとい
う特徴がある。

【００１６】このようなコンプトン散乱は、従来のオン
ライン分析においてはＣやＯの軽元素で構成されかつ数
十μｍ以上の厚さを有する有機系の表面処理被膜の付着
量測定に用いられることが主であった。例えば特開昭５
７−１９７４１０号公報ではコンプトン散乱線を用いて
高分子膜の付着量を測定する方法が開示されている。前
記公報に記載の発明はコンプトン散乱強度が原子番号が
低いほど強く現れるという特徴を利用したもので、軽元
素であるＣやＯが主成分で、かつ厚さが数十μｍ（塩化
ビニールで１００ｇ／ｍ² 以上）と大きいため、表面処
理被膜付着量の変動をコンプトン散乱強度の変動として
捕らえることが可能なことを利用したものである。

【００１７】一方、本発明で対象としている表面処理被
膜は１０μｍ以下であり、表面処理被膜付着量の変動を
コンプトン散乱強度の変動として捕らえることが出来な
い。しかし、本発明者らは表面処理被膜の厚さが１０μ
ｍ以下と薄い場合には表面処理被膜の厚さの変化にもか
かわらずコンプトン散乱強度が一定であることに逆に注
目し、コンプトン散乱強度を金属板と測定系との距離の
変動補正に用い、付着量測定自体は蛍光Ｘ線測定を用い
ることを考えた。前記の散乱強度が一定であることの検
証例については後述する。

【００１８】まず、コンプトン散乱強度に与える金属板
と測定系との距離の変動の影響を図面を用いて説明す
る。Ｘ線管球から照射される一次Ｘ線強度は距離の二乗
に反比例して減衰するため、金属板と測定系の距離が遠
くなれば強度は減少する。金属板の位置が変動しない場
合には、Ｘ線管球および検出系を検出強度が最大となる
ような位置に配置できる。図１にこのような配置の１例
を示す。図１に示す装置では、金属板１０の表面から上
方の垂直位置にＸ線管球５を配置し、一方の斜方位置に
付着量測定系である付着量測定用分光器３を配置し、Ｘ
線管球５によって照射されたＸ線によって金属板表面の
めっきまたは表面処理被膜中の特定元素が発する蛍光Ｘ
線強度を測定する。他方の斜方位置にコンプトン散乱強
度測定用の分光器１を配置し、同様に特定元素が発する
コンプトン散乱強度を測定する。

【００１９】図３（ｂ）では、金属板の位置がその厚さ
方向に変動するようすを細かい点線：下方変動位置１０
２、実線：基準位置１００、粗い点線：上方変動位置１
０１で示してある。金属板の特定位置を示す実線を基準
位置１００と呼ぶことにする。今、金属板が基準位置１
００から、金属板表面に垂直な方向に数ｍｍ程度、測定
系（Ｘ線管球や検出系等の測定手段）から遠ざかった下
方位置１０２にある場合を考える。Ｘ線は、通常中心部
が強度の高い分布を持って照射される。図１および図３
（ｂ）に示す例では、一次Ｘ線を金属板に対して垂直入
射としているので、金属板上での一次Ｘ線の強度の中心
位置は変化せず、金属板とＸ線管球が遠ざかった分だけ
下方位置１０２に照射されるＸ線の強度分布は同心円状
に広がる。一次Ｘ線の強度分布は、例えば、図３（ａ）
の模式的なグラフのように示される。一方、付着量測定
系は金属板の表面に対して、測定方向を垂直の配置には
出来ない。何故ならば、Ｘ線管球５の存在により、付着
量測定系を配置する場所を確保することが困難だからで
ある。図１に示す金属板１０と付着量測定系用分光器３
の配置の場合、金属板が測定系から遠ざかると、付着量
測定系が検出するコンプトン散乱の発生範囲（視野）
は、照射される一次Ｘ線の照射範囲の変動のように最大
強度の位置を中心とした同心円状の変動だけでなく、金
属板の表面方向の移動が加わる。例えば、図３（ｂ）に
示す分光器１の視野１１は金属板１０が下方に移動する
に従い、視野がコンプトン散乱発生範囲の外に出てしま
うのである。すなわち、照射Ｘ線の分布の変動に比較し
て、検出されるコンプトン散乱強度の分布は、金属板の
位置変動に対して、敏感に変化するのである。

【００２０】本発明は、前記のように金属板の位置変動
に、敏感なコンプトン散乱強度の変化を測定して、これ
を金属板と測定系の距離に換算して、特定の強度が測定
される元素の蛍光Ｘ線強度の距離の変動を捕らえようと
するものである。さらに、前記距離の測定結果によって
オンライン測定されるめっき付着量またはめっき上の表
面処理被膜の付着量を精度良く得ようとするというもの
である。

【００２１】ここで、上記の発明をめっき及び表面処理
被膜の付着量測定を実施するにあたり、コンプトン散乱
線の強度に対するめっき及びめっき上の表面処理被膜の
付着量の変動の影響が、金属板と測定系との距離の変動
の測定の際に無視できることを検証しておく必要があ
る。検証例を以下に示す。検証例では付着量２０ｇ／ｍ
² 前後のＺｎめっきの上に１μｍ前後の樹脂からなる表
面処理被膜を塗付した金属板を用い、コンプトン散乱強
度を測定する特性Ｘ線としてＭｏＫαを用いた（以下で
は、単にＭｏＫαと称する）。前記したように、本発明
者等は、表面処理被膜が１０μｍ以下と薄い場合には、
表面処理被膜の厚さの変化にもかかわらずコンプトン散
乱強度が一定であることを金属板の位置測定に利用でき
ると述べた。検証例では、表面処理被膜である樹脂層の
付着量が±０．５μｍ変化してもコンプトン散乱強度の
変化は０．１３％に過ぎなかった。また下地めっきのＺ
ｎの場合も付着量が±５ｇ／ｍ² 変化した場合もコンプ
トン散乱強度の変化はやはり０．２８％であった。０．
３％程度の変動はＸ線分析の実用的な精度０．１〜０．
２％とほぼ同等な値であり、また測定対象である金属板
の数ｍｍ程度に及ぶ位置変動に対する強度変動は数％以
上あることに比べても十分小さく、実用に供するに十分
な精度を保てるのである。

【００２２】本発明の方法では、めっき金属板のめっき
に含有される金属のＫ吸収端より短い波長領域にあるＸ
線を金属板に照射することが好ましい。例えば、めっき
層がＺｎである場合、ＺｎのＫ吸収端よりも短い波長領
域にあるＸ線を用いるとよい。例えば、前記の検証例に
用いたＭｏＫαが好ましい。逆にＺｎのＫ吸収端よりも
長く、ＦｅのＫ吸収端より短い波長領域にあるＷＬαは
好ましくない。発明者の検証では、Ｚｎめっき上に表面
処理被膜をもつ金属板の位置変動測定に、ＷＬαを用い
た場合には、前記した金属板の位置の測定の指標となる
コンプトン散乱強度の変化は、めっき層の付着量変動±
５ｇ／ｍ² に対しては４．５％と大きく変化した。

【００２３】その理由を以下に説明する。ＭｏＫαにお
いて、コンプトン散乱強度の変化が小さい理由は、Ｍｏ
Ｋαに対するＦｅによる吸収挙動及びＺｎによる吸収挙
動の差が小さいことである。以下にさらに詳細な説明を
する。コンプトン散乱線は、一次Ｘ線のエネルギーが少
し小さくなったエネルギーをもつＸ線であり、めっき層
からもまたその下の金属板からも発生する。検出される
コンプトン散乱線強度は、めっき層による入射Ｘ線の吸
収および金属板で発生したコンプトン散乱線の吸収に影
響される。めっき金属板の場合には、めっきによる吸収
挙動と下地金属板による吸収挙動が異なるため、めっき
付着量の大小により、コンプトン散乱線の強度は変化す
る。逆に、検出されるめっき成分（例：Ｚｎ）による吸
収挙動および金属板（例：Ｆｅ）による吸収挙動の差が
小さいほど、めっきの付着量の変動によるコンプトン散
乱線の強度の変化は小さくなり、本発明に用いる入射Ｘ
線に好適となるのである。Ｚｎめっき鋼板の場合には、
ＭｏＫαに対するＦｅ及びＺｎの吸収挙動の差が十分小
さいため、本発明の実施に好適なのである。また、Ｍｏ
Ｋαは表面処理被膜の付着量の変化に対しても、コンプ
トン散乱強度の変化が小さかった。その理由としては、
ＭｏＫαは比較的波長が短いために、照射Ｘ線が深く届
き、表層の表面処理被膜の付着量の差の影響を受けにく
いことが考えられる。 以上のような効果を与える、本
発明に好適なコンプトン散乱線としては、めっきの主要
成分（例：Ｚｎ）のＫ吸収端よりも短い波長を選択する
ことが望ましい。

【００２４】さらに検出系と金属板との距離測定をより
精度よく行える方法として、次の方法が好ましい。すな
わち、めっき上に表面処理被膜を有する、測定系との距
離が変動する金属板におけるめっき及び表面処理被膜の
付着量を蛍光Ｘ線強度を用いて測定する方法において、
金属板に特性Ｘ線を照射して、Ｘ線照射領域内の２以上
の異なる視野からのコンプトン散乱強度を測定し、該複
数のコンプトン散乱強度の測定値との関係と、予め求め
ておいた静止した金属板と該複数のコンプトン散乱強度
との関係とを用いて、金属板と測定系との補正距離を求
め、該補正距離を用いて蛍光Ｘ線強度を補正するめっき
付着量または表面処理被膜の付着量の測定方法である。

【００２５】具体的な１例を示すと、図２に示すよう
に、金属板表面に異なる視野をもつ２つのコンプトン散
乱強度検出器である分光器１、２を設置し、２つの検出
器で検出される検出強度の強度比を用いる方法である。
図３（ｂ）は、一次Ｘ線照射領域のうち各検出器の視野
の違いから金属板の位置が変動した場合にどのような変
化が現れるかをモデル的に示している。分光器１の視野
１１は金属板の位置が下がるほど強度が低く、分光器２
の視野１２では反対に高くなる。従って、分光器１と分
光器２の検出強度比を用いれば、変化率も大きくなる
上、比を用いることで、個々の検出器の経時変化がキャ
ンセルされるという利点がある。なお、２つの分光器の
視野は一次Ｘ線照射領域の中心に対して対称的な位置
で、かつ位置変動にコンプトン散乱強度の変化が大きく
現れるような照射領域の端を含む領域に設定することが
望ましい。

【００２６】以上説明した方法を実施する本発明の装置
としては、 測定系との距離が変動する金属板にＸ線を
照射するＸ線管球と、照射されたＸ線からの蛍光Ｘ線を
測定する装置と、一次Ｘ線照射領域からのコンプトン散
乱強度を測定するコンプトン散乱線測定用の１または２
以上の分光器とを有する装置であることが必要である。
また、さらに前述の、予め求めておく静止した金属板と
測定系との距離と該特性Ｘ線のコンプトン散乱強度との
関係を入力、記憶、演算処理できるできるデータ処理装
置や、補正距離を計算できる演算処理装置を備えていて
もよい。

【００２７】前記の装置は、金属板にＸ線を照射するＸ
線管球が、めっきに含有される金属のＫ吸収端より短い
波長領域にある特性Ｘ線を発生できるＸ線管球であるこ
とが好ましい。さらに、前記の装置は、コンプトン散乱
線測定用の分光器が、一次Ｘ線照射領域内の異なる視野
からのコンプトン散乱強度を測定する２つ以上の分光器
であれば、尚好ましい。本発明は従来のめっき付着量測
定装置において、適切なＸ線管球を用い、コンプトン散
乱分光器を付け加え、データ処理ソフトを修正するだけ
で簡単に実用化できる手法である。

【００２８】なお、本発明は、走行する金属板に対する
オンライン測定において効果は顕著であるが、いわゆる
切り板の測定や各種のバッチ測定に有効であることは言
うまでも無い。特に、金属板自体は静止していても、鋼
板厚さやめっき付着量の変動によってめっきや表面処理
被膜の測定系との距離が変動する場合にも正確な測定が
可能である。また、本発明は、金属板にとどまらず、め
っきおよびその表面に表面処理被膜を有する任意の形状
をもつ金属製品のめっき付着量および表面処理被膜の付
着量の測定に用いることができる。

【００２９】

【実施例】以下に本発明の実施例を示す。ここでは、本
発明の金属板と測定系との距離の変動を補正する測定方
法を走行する有機樹脂表面処理被膜を有するＺｎめっき
鋼板に対するオンライン付着量測定法として適用した場
合（実施例）と、該鋼板と測定系との距離の変動を補正
しなかった場合（比較例）の付着量測定値に対して、前
記オンライン測定がなされた鋼板の特定位置を切り出し
てオフライン分析して得られた付着量測定値との差を求
め、双方の測定値を比較した。結果を表１に示す。な
お、ここでいうオフライン分析は、後述する真空型の蛍
光Ｘ線分析装置で実施するものであり、前述の実施例、
比較例のオンライン分析に対比して十分に真の付着量に
近い測定値が得られる。表１は本法による金属板と測定
系との距離の変動補正を用いた場合のオンライン測定値
と用いない場合のオンライン測定値について、それぞれ
オフライン測定値との差ｄを用いて次式による正確さσ
ｄをまとめて示したものである。

【数１】

【００３０】なお、試料は表面処理被膜である樹脂に５
％のマンガン酸化物を含む有機樹脂表面処理被膜をもつ
付着量２０ｇ／ｍ² の亜鉛めっき鋼板を用いた。Ｘ線管
球にはＭｏ管球を用い、鋼板に対して入射角９０度で設
置した。 ＭｏＫαコンプトン散乱線を測定できる分光器
は取出し角７０度で２組をそれぞれの視野が異なるよう
に設置した。また付着量測定のための蛍光Ｘ線測定用の
分光器も取出し角７０度で設置した。測定１回の分析に
おける積算時間は１０秒である。 オフライン分析には、
市販の真空型の長分散蛍光Ｘ線分析装置を用いた。上層
の有機樹脂からなる表面処理被膜は樹脂中に含まれる炭
素の蛍光Ｘ線強度を測定し、予め求めておいた炭素蛍光
Ｘ線強度と樹脂付着量との検量線を用いて表面処理被膜
付着量を定量した。表１に示すように、本発明による位
置変動補正を行った測定法の結果は未補正の場合に比べ
てσｄの値で約１／４となり、付着量の測定精度向上に
格段の効果があることが確認できた。

【００３１】

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、めっき付着量またはめ
っき上の表面処理被膜付着量の測定において、測定領域
と同一箇所を同時に測定可能なコンプトン散乱強度を用
いて、金属板と測定系との距離の変動を補正して付着量
を測定する方法を提供し、もってめっき付着量および・
または表面処理被膜の連続付着量測定が可能になり、鋼
板の製品特性に影響を与える表面処理被膜付着量の厳密
な制御ができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の測定方法を実施する装置の光学系を
示す模式図である。

【図２】 本発明の測定方法を実施する別の場合の光学
系を説明する模式図である。

【図３】 （ａ）は、本発明における一次Ｘ線強度の金
属板横方向の位置に対する分布を示すグラフであり、
（ｂ）は、コンプトン散乱強度の測定値が金属板の厚さ
方向（金属板の上下位置）の位置の変動によって変化す
ることを示す模式図である。

【符号の説明】

１・・・分光器１ ２・・・分光器２ ３・・・付着量測定用分光器 ５・・・Ｘ線管球 １０・・・金属板 １１・・・分光器１の視野 １２・・・分光器２の視野 １００・・・基準位置 １０１・・・上方変動位置 １０２・・・下方変動位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 臼井 幸夫 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 2F067 AA27 BB18 DD02 FF13 HH04 HH12 JJ03 KK01 KK07 LL00 QQ01 RR24 RR29 2G055 AA02 AA05 AA07 BA20 CA05 CA07 CA09 CA11 CA13 CA18 CA30 EA08 FA02 FA04 FA10

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】めっき上に表面処理被膜を有する、測定系
   との距離が変動する金属板におけるめっき及び表面処理
   被膜の付着量を蛍光Ｘ線強度を用いて測定する方法にお
   いて、金属板に特性Ｘ線を照射して該特性Ｘ線のコンプ
   トン散乱強度を測定し、予め求めておいた静止した金属
   板と測定系との距離と該特性Ｘ線のコンプトン散乱強度
   の関係を用いて、金属板と測定系との補正距離を求め、
   該補正距離を用いて蛍光Ｘ線強度を補正するめっき付着
   量または表面処理被膜の付着量の測定方法。
2. 【請求項２】めっき上に表面処理被膜を有する、測定系
   との距離が変動する金属板におけるめっき及び表面処理
   被膜の付着量を蛍光Ｘ線強度を用いて測定する方法にお
   いて、金属板に特性Ｘ線を照射して、Ｘ線照射領域内の
   ２以上の異なる視野からのコンプトン散乱強度を測定
   し、該複数のコンプトン散乱強度の測定値の関係と、予
   め求めておいた静止した金属板と測定系との距離と該複
   数のコンプトン散乱強度の関係とを用いて、金属板と測
   定系との補正距離を求め、該補正距離を用いて蛍光Ｘ線
   強度を補正するめっき付着量または表面処理被膜の付着
   量の測定方法。
3. 【請求項３】前記金属板に照射するＸ線が、めっきに含
   有される金属のＫ吸収端より短い波長領域にある特性Ｘ
   線である請求項１または２に記載のめっき付着量または
   表面処理被膜の付着量の測定方法。
4. 【請求項４】前記表面処理被膜の厚さが、１０μｍ以下
   である請求項１ないし３のいずれかに記載のめっき付着
   量または表面処理被膜の付着量の測定方法。
5. 【請求項５】測定系との距離が変動する金属板にＸ線を
   照射するＸ線管球と、照射されたＸ線により発生する蛍
   光Ｘ線を測定する測定系と、Ｘ線照射領域からのコンプ
   トン散乱強度を測定するコンプトン散乱線測定用の１ま
   たは２以上の分光器とを有し、予め求めておいた静止し
   た金属板と測定系との距離と該特性Ｘ線のコンプトン散
   乱強度との関係を用いて、金属板と測定系との補正距離
   を求め、該補正距離を用いて蛍光Ｘ線強度を補正するめ
   っき上に表面処理被膜を有する金属板におけるめっき付
   着量または表面処理被膜の付着量を測定する装置。