JPH03188363A - 塗膜検査装置 - Google Patents
塗膜検査装置Info
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- JPH03188363A JPH03188363A JP32894189A JP32894189A JPH03188363A JP H03188363 A JPH03188363 A JP H03188363A JP 32894189 A JP32894189 A JP 32894189A JP 32894189 A JP32894189 A JP 32894189A JP H03188363 A JPH03188363 A JP H03188363A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(イ)産業上の利用分野
金属等を母材とする上面に塗装が施された塗膜の剥離状
態など全検査するための装置に関する。
態など全検査するための装置に関する。
(ロ)従来の技術
塗膜が剥離現象などによって母材表面から浮き上がff
k生じると・ここにできた全問にH2O。
k生じると・ここにできた全問にH2O。
02などが溜シ母材が腐食されるので、塗膜は母材から
剥離していな込ことが望まれている。ところで従来の機
器や構造物においては9g食が始まり塗膜表面に錆が現
ルることでこnらの異常や欠陥上発見し、腐食部分金除
去した後修復するという方法が一般的にはとら九ていた
。
剥離していな込ことが望まれている。ところで従来の機
器や構造物においては9g食が始まり塗膜表面に錆が現
ルることでこnらの異常や欠陥上発見し、腐食部分金除
去した後修復するという方法が一般的にはとら九ていた
。
(ハ)発明が解決しようとする課題
ところで、近年開発さnている航空機の機体や、橋梁・
巨大建築などの構造物では、その設計において極限的な
軽量化の追求と高強度材料の使用がなさn始めている。
巨大建築などの構造物では、その設計において極限的な
軽量化の追求と高強度材料の使用がなさn始めている。
これに伴い、許容されうる欠陥の大きさや肉厚の余裕は
たいへX・小さなものとなっている。このため、従来−
船釣に行われていた。塗装面に腐食が現nた後。
たいへX・小さなものとなっている。このため、従来−
船釣に行われていた。塗装面に腐食が現nた後。
この部分金剛って腐食を除去する方法は、腐食が表面に
現nhまでに進展する内部欠陥と、腐食除去における肉
厚の減少が許容さ九ないため実際的には突施することは
できない状況にある。
現nhまでに進展する内部欠陥と、腐食除去における肉
厚の減少が許容さ九ないため実際的には突施することは
できない状況にある。
一方、これらの機体や構造物は、高高度による強烈な太
陽光と低圧・海上の塩分を含む強風などの過酷な環境で
使用されることが多く・塗膜が剥離する可能性はより大
きい。このため。
陽光と低圧・海上の塩分を含む強風などの過酷な環境で
使用されることが多く・塗膜が剥離する可能性はより大
きい。このため。
現在航空機等においては、万一塗膜が剥離していても、
腐食が開始さnる前に塗膜全修復することが行われてい
るが、塗膜の剥離箇所が特定できない現状では、定期的
に塗妄部分全体ヶ除去して再度新しく塗装する方法が取
らルておシ大きな機体では莫大な費用と労力がかけられ
ているのが実情である。
腐食が開始さnる前に塗膜全修復することが行われてい
るが、塗膜の剥離箇所が特定できない現状では、定期的
に塗妄部分全体ヶ除去して再度新しく塗装する方法が取
らルておシ大きな機体では莫大な費用と労力がかけられ
ているのが実情である。
に)課題ケ解決するための手段
この発明は従来における課題を解決するために、塗膜表
面に加熱光を照射する手段と、この照射によって加熱さ
れた塗膜表面の温度を測定する手段とを具備し、温度測
定手段からの出力に基づいて塗膜の剥離状態などを検査
するようにした検査装置全提供するものである。加熱光
としてはレーザ光などのようなコヒーレント元や複数波
長の元などが利用される。温度測定手段としては赤外線
センサなどが適用される。
面に加熱光を照射する手段と、この照射によって加熱さ
れた塗膜表面の温度を測定する手段とを具備し、温度測
定手段からの出力に基づいて塗膜の剥離状態などを検査
するようにした検査装置全提供するものである。加熱光
としてはレーザ光などのようなコヒーレント元や複数波
長の元などが利用される。温度測定手段としては赤外線
センサなどが適用される。
(ホ)作用
塗膜に向けて、特に赤外の波長を有する光線(単一波長
の場合はレーザ光となる)全照射すると、塗膜表面には
熱が与えられる。ところで塗膜は通常20へ70μm程
度と薄く、塗膜が母材^されている状態では、瞬間的に
与えらnた熱は短時間で母材に拡散さ九ることになる。
の場合はレーザ光となる)全照射すると、塗膜表面には
熱が与えられる。ところで塗膜は通常20へ70μm程
度と薄く、塗膜が母材^されている状態では、瞬間的に
与えらnた熱は短時間で母材に拡散さ九ることになる。
また、母材は通常金属で高い熱伝導率ケ有しておシ、そ
の厚さも塗膜の数倍から数十倍あるため塗膜からの熱に
よって温度はほとんど上昇しない。ところが、もしここ
に塗膜の剥離部が存在すると、塗膜に与えらnた熱は母
材に拡散することができず、塗膜の温度はなかなか低下
することができない。これは塗膜厚さが薄く伝熱面積が
小さい上に、塗膜を構成する高分子材料は金属の数十分
の−の熱伝導率しかないためである。そこで、この塗膜
表面の温度全非接触で測定することによって、塗膜の剥
離部分を特定することができる。
の厚さも塗膜の数倍から数十倍あるため塗膜からの熱に
よって温度はほとんど上昇しない。ところが、もしここ
に塗膜の剥離部が存在すると、塗膜に与えらnた熱は母
材に拡散することができず、塗膜の温度はなかなか低下
することができない。これは塗膜厚さが薄く伝熱面積が
小さい上に、塗膜を構成する高分子材料は金属の数十分
の−の熱伝導率しかないためである。そこで、この塗膜
表面の温度全非接触で測定することによって、塗膜の剥
離部分を特定することができる。
(へ)実施例
以下図面に示す冥施例にしたがってこの発明を説明する
。
。
第1図は本発明の基本的な構成を示している。
図においてレーザまたは赤外波長を含む光線の発生源1
から発生した光#!は、レンズ2.ヌリット3など光線
Ly(導くための九学糸を介し。
から発生した光#!は、レンズ2.ヌリット3など光線
Ly(導くための九学糸を介し。
塗膜Pに照射される。この照射は、塗膜のある一カ所X
に対してはごく短時間のみ行われる。
に対してはごく短時間のみ行われる。
照射が行わnると塗MXからはその瞬間の温度に応じた
赤外線IRが放出され、この赤外線IRは赤外線センサ
4に導びかnる、そしてこの赤外線センサ4からの出力
によって、塗膜Pの剥離状態111することができるの
である。すなわち。
赤外線IRが放出され、この赤外線IRは赤外線センサ
4に導びかnる、そしてこの赤外線センサ4からの出力
によって、塗膜Pの剥離状態111することができるの
である。すなわち。
第2図(a)に示さn;bように、塗膜Pが母材である
金属Mに接着さ九ている場合は、熱の流れの大部分は矢
印A1のようになシ・温度の時間に対する変化は第3図
のグラフ中の(a)の軸線のようになる。
金属Mに接着さ九ている場合は、熱の流れの大部分は矢
印A1のようになシ・温度の時間に対する変化は第3図
のグラフ中の(a)の軸線のようになる。
一方、第2図(b)に示されるように、塗膜Pが母材で
ある金属Mから剥離している場合、熱の流:ttFi矢
印人矢印人畜nる塗膜全仏う熱伝導と。
ある金属Mから剥離している場合、熱の流:ttFi矢
印人矢印人畜nる塗膜全仏う熱伝導と。
矢印A3.A4で示される外部への熱伝達と剥離空間に
存在する空気への熱伝達となl(a)1mの矢印A1と
比較すると熱流束は一例では約178以下となシ、温度
の変化は第3図の(′b)図に示されるように、剥離の
ない場合と比べ大きな違いが現れることになる。そこで
、第3図に示すように元による熱の照射後、t1時間後
の温度を見るとΔTの差が生じている。従って、Toの
温度tしきい値として設定すると、これよシ高い温度が
検出された部分に塗膜の剥離があると判断できることに
なる。
存在する空気への熱伝達となl(a)1mの矢印A1と
比較すると熱流束は一例では約178以下となシ、温度
の変化は第3図の(′b)図に示されるように、剥離の
ない場合と比べ大きな違いが現れることになる。そこで
、第3図に示すように元による熱の照射後、t1時間後
の温度を見るとΔTの差が生じている。従って、Toの
温度tしきい値として設定すると、これよシ高い温度が
検出された部分に塗膜の剥離があると判断できることに
なる。
第4図は第1図の基本的な構成に基づく具体的な検出装
置の構成図で、実施の一例が示さ几ている。発光源1と
して低出力の002レーザ會用いる。この発光源からの
元はシャッター6と集+用レンズ2.スリット3を介し
て、パルス状の赤外線光りとなって塗膜表面Pに照射さ
れる。
置の構成図で、実施の一例が示さ几ている。発光源1と
して低出力の002レーザ會用いる。この発光源からの
元はシャッター6と集+用レンズ2.スリット3を介し
て、パルス状の赤外線光りとなって塗膜表面Pに照射さ
れる。
一方、赤外線センサ4はIn Sb、 Pb8nTe、
HgCdTeなどを素材としたもので、その検仰特性
の例全第6図に示す。センナは真空断熱層7aに収納さ
九、スターリング冷凍機のコールドへ、ド8aと銅の線
束9を介して熱的に接続さn、センサ4は約80Kに保
持さnている。一方、塗膜表面の放射強度の例を第5図
に示す。この図から放射強度は温度の変化に伴いピーク
波長と強度が変化することがわかる。このようにこの放
射強度を検出することで、常温に近い温度域の変化を正
確に検出することができる。なお冷凍機はスプリットタ
イプで圧縮部(図示せずンから細管8Ct通してガスが
膨張部8bに導か九、ここで膨張し、寒冷を発生する構
造となっている。センサ4に入る塗膜表面Xからの赤外
線IRは、真空断熱層7ap構成する真を容@7bによ
って外部からの熱雑音が遮断されるとともに、開口窓7
Cにはレンズ7dがはめ込まnておシ、効率よく赤外線
IR2集光できるようになっている。また、レンズの外
側には、シャッター7eが組み込まn、加熱光としての
赤外線光りが照射されている間は閉じ、センサ側にこの
九が入らないようになっている。
HgCdTeなどを素材としたもので、その検仰特性
の例全第6図に示す。センナは真空断熱層7aに収納さ
九、スターリング冷凍機のコールドへ、ド8aと銅の線
束9を介して熱的に接続さn、センサ4は約80Kに保
持さnている。一方、塗膜表面の放射強度の例を第5図
に示す。この図から放射強度は温度の変化に伴いピーク
波長と強度が変化することがわかる。このようにこの放
射強度を検出することで、常温に近い温度域の変化を正
確に検出することができる。なお冷凍機はスプリットタ
イプで圧縮部(図示せずンから細管8Ct通してガスが
膨張部8bに導か九、ここで膨張し、寒冷を発生する構
造となっている。センサ4に入る塗膜表面Xからの赤外
線IRは、真空断熱層7ap構成する真を容@7bによ
って外部からの熱雑音が遮断されるとともに、開口窓7
Cにはレンズ7dがはめ込まnておシ、効率よく赤外線
IR2集光できるようになっている。また、レンズの外
側には、シャッター7eが組み込まn、加熱光としての
赤外線光りが照射されている間は閉じ、センサ側にこの
九が入らないようになっている。
なお、第4図に示す例は一例にすぎず、他にもさまざま
な変形実施例が挙げらnる。たとえば、加熱用の九線?
ポリゴンミラーを用いてスキャンすることによってパル
ス照射を実現する方法や、、m熱源1とセンサ部41”
を別のポイントに焦点を絞シ、さらにこれら全一体構造
にし。
な変形実施例が挙げらnる。たとえば、加熱用の九線?
ポリゴンミラーを用いてスキャンすることによってパル
ス照射を実現する方法や、、m熱源1とセンサ部41”
を別のポイントに焦点を絞シ、さらにこれら全一体構造
にし。
こAk一定速度で塗膜上を走査し、加熱ポイント通過後
に計測ポイントが通過することで加熱と温度計測に一部
時間差全与え連続的に測定する方法などがある。特に後
者の変形例では、シャッター6.7eは不用となる。ま
た、第1図に示さnている加熱用のレンズ2.スリット
3などは使用しない場合も含め、その組み合わせ方法に
は様々なものがある。さらに、赤外線センサ4の感度を
上けるための冷却には、この冷凍機8を用いる他に、べ
〜チエ効果を利用する方法や液体窒素による方法なども
ある。また感度が低くてもよいため焦電型センサ全屈い
た場合は冷却は特に必女ない。さらに塗膜表面の温度は
ない。その他、特許請求の範囲内において様々な実施方
法が挙けらnることは言うまでもない。
に計測ポイントが通過することで加熱と温度計測に一部
時間差全与え連続的に測定する方法などがある。特に後
者の変形例では、シャッター6.7eは不用となる。ま
た、第1図に示さnている加熱用のレンズ2.スリット
3などは使用しない場合も含め、その組み合わせ方法に
は様々なものがある。さらに、赤外線センサ4の感度を
上けるための冷却には、この冷凍機8を用いる他に、べ
〜チエ効果を利用する方法や液体窒素による方法なども
ある。また感度が低くてもよいため焦電型センサ全屈い
た場合は冷却は特に必女ない。さらに塗膜表面の温度は
ない。その他、特許請求の範囲内において様々な実施方
法が挙けらnることは言うまでもない。
なお、第4図に示す実施例では、塗膜の剥離箇所ケ特定
できるというクレームに対応する効果以外に、その温度
変化の詳細な測定結果tもとに、剥離の大きさ請求める
などの効果も期待できる。
できるというクレームに対応する効果以外に、その温度
変化の詳細な測定結果tもとに、剥離の大きさ請求める
などの効果も期待できる。
さらに第4図の実施例では0発光源1と赤外線センサ4
とが別体でそ九ぞnが基体10に突設さ九た形になって
いるが、これら両者全包囲するカバー全付設して外観状
ならびに検査操作を容易ならしめるよう工夫することも
できる。特に加熱さnた塗膜表面の温度測定手段は赤外
線センサに限定さ九ず、冷却手段會必賛としない場合F
i装置全体の構成もコンパクトになる。またこnら装置
を被検査物に対して一定距離を維持しながら走行できる
ようにして、検査操作性を良好ならしめる工夫なども可
能で、この発明はこれらすべてt包含する。
とが別体でそ九ぞnが基体10に突設さ九た形になって
いるが、これら両者全包囲するカバー全付設して外観状
ならびに検査操作を容易ならしめるよう工夫することも
できる。特に加熱さnた塗膜表面の温度測定手段は赤外
線センサに限定さ九ず、冷却手段會必賛としない場合F
i装置全体の構成もコンパクトになる。またこnら装置
を被検査物に対して一定距離を維持しながら走行できる
ようにして、検査操作性を良好ならしめる工夫なども可
能で、この発明はこれらすべてt包含する。
(ト) 発明の効果
本発明によシ、塗膜の中で剥離の部分を特定することに
よって、この部分のみの塗装の補修ヶ社うことができる
ようになる。この結果、従来は定期的に塗装を全て剥が
した後、再度塗装金施すことによってのみ実施が可能で
あった。
よって、この部分のみの塗装の補修ヶ社うことができる
ようになる。この結果、従来は定期的に塗装を全て剥が
した後、再度塗装金施すことによってのみ実施が可能で
あった。
塗膜剥離が原因の腐食欠陥の発生防止方法全大幅に簡素
化することができ、そこで発生していた莫大な費用と労
力を軽減することができる。
化することができ、そこで発生していた莫大な費用と労
力を軽減することができる。
特に加熱光による照射方式で塗膜表面の加熱全行なうの
で、被検体の構造材質などに影響さ九ることなく、あら
ゆる塗膜表面の状況を操作性よくかつ容易に検査できる
利点がある。
で、被検体の構造材質などに影響さ九ることなく、あら
ゆる塗膜表面の状況を操作性よくかつ容易に検査できる
利点がある。
第1図はこの発明の基本的な構成を示す図。
第2図は塗膜部分の断面図、第3図は塗膜表面の温度変
化金示す図、第4図は具体的な一実施例を示す図である
。特に第2図と第3図において(a)は塗膜が正常に接
着している場合會示し・(b)は塗膜剥離の欠陥がある
場合を示すものである。第5図は塗膜表面の放射強度を
示す図、第6図は赤外線センサの検知特性を示す図であ
る。 ]・・・7IO熱九源 4・・・赤外線センサP・・
・塗膜 M・・・金属母材 L・・・加熱光線IR
・・・温度の上昇した塗膜から出る赤外綴代 理 人
化金示す図、第4図は具体的な一実施例を示す図である
。特に第2図と第3図において(a)は塗膜が正常に接
着している場合會示し・(b)は塗膜剥離の欠陥がある
場合を示すものである。第5図は塗膜表面の放射強度を
示す図、第6図は赤外線センサの検知特性を示す図であ
る。 ]・・・7IO熱九源 4・・・赤外線センサP・・
・塗膜 M・・・金属母材 L・・・加熱光線IR
・・・温度の上昇した塗膜から出る赤外綴代 理 人
Claims (1)
- 塗膜表面にレーザ光または複数波長などの加熱光を照射
する照射手段と、この照射によって加熱された塗膜表面
の温度を測定するための温度測定手段とを具備し、この
温度測定手段からの出力に基づいて塗膜の状態を検査す
るようにしたことを特徴とする塗膜検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32894189A JPH03188363A (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | 塗膜検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32894189A JPH03188363A (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | 塗膜検査装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03188363A true JPH03188363A (ja) | 1991-08-16 |
Family
ID=18215812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32894189A Pending JPH03188363A (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | 塗膜検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03188363A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006343190A (ja) * | 2005-06-08 | 2006-12-21 | Nec Electronics Corp | 非破壊検査装置および非破壊検査方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6189549A (ja) * | 1984-09-04 | 1986-05-07 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | コ−テイングの接着を検出する方法 |
JPS62126339A (ja) * | 1985-11-28 | 1987-06-08 | Komatsu Ltd | 内部欠陥の検出方法および装置 |
JPS6363959A (ja) * | 1986-09-04 | 1988-03-22 | Shimizu Constr Co Ltd | ビル外装壁剥離検知方法と装置 |
JPS63305238A (ja) * | 1987-06-05 | 1988-12-13 | Denyo Kk | 電子部品の接合部検査方法 |
-
1989
- 1989-12-19 JP JP32894189A patent/JPH03188363A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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