JPH0352018B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は金属表面の酸化度、歪度などを示す活
性度を測定する方法及びこれに用いられる装置に
関する。

本発明は例えばサンドブラストされた金属表面
の活性度を測定するのに利用される。溶射作業や
塗装作業の前工程としてなされたサンドブラスト
直後の金属表面は活性度が高く、次の溶射作業な
どを円滑に進めることができるが、サンドブラス
ト後時間が経過すると酸化により前記活性度が低
下して次の溶射作業などが困難になる。そこでサ
ンドブラスト後の金属表面の活性度を測定できれ
ば、これによつて次の溶射作業などを円滑に進め
ることができるか否かを客観的に判断できる。こ
のような判断を行うのに本発明を利用することが
できる。

（発明の目的） 本発明は金属表面の活性度を容易且つ迅速に測
定できる方法及び、この方法を実施する際に、各
種金属表面の活性度測定に容易に適応でき、ノイ
ズ等による精度低下を防ぐことができると共に取
扱いが容易で、効率良く光線を照射することがで
きる装置を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本願は上記目的を達成するため、以下のように
構成したことを特徴とする２発明を有している。

特許請求の範囲第１項記載の第１発明は、測定
電極に対し負にバイアスされた被測定金属表面に
所定間隔を置いて前記測定電極を対置させると共
に、被測定金属表面に光線を照射した際に測定電
極に流れる微小電流を測定し、この電流値と同種
金属の表面の活性度に対応して実験的に求めた基
準電流値とを対比することによつて被測定金属表
面の活性度を測定することを特徴とする金属表面
の活性度の測定方法に係るものである。

尚、前記光線に紫外線を用いると好適である。

特許請求の範囲第３項記載の第２発明は、被測
定金属表面に所定間隔を置いて対置する測定電極
と、前記被測定金属表面に光線を照射する光線照
射手段と、前記測定電極に接続され微小電流を増
幅するプリアンプとを備えたプローブが設けられ
る一方、被測定金属を前記測定電極に対し負にバ
イアスするバイアス用電源及び接続線と、前記プ
リアンプの出力をさらに増幅するメインアンプ
と、メインアンプに接続されて測定値を表示する
測定値表示装置とを備えた本体装置が設けられ、
前記プローブと前記本体装置とを少なくともプリ
アンプとメインアンプが電気的に接続されるよう
に、可撓性の伝送ケーブルでもつて電気的に接続
したことを特徴とする金属表面の活性度の測定装
置に係るものである。

尚、この金属表面の活性度の測定装置において
は、前記プローブをハンデイな寸法にすると取り
扱いやすく便利である。

又、前記メインアンプを任意の増幅度に設定で
きる構成とすると、各種金属についての実験デー
タに基づき増幅度の調整を行うことによつて各種
金属の表面の活性度を正確且つ迅速に測定するこ
とができるので好適である。

又、前記光線照射手段の光線伝送路を光フアイ
バで構成すると、小容量の光源で十分な照射強度
を得ることができるので好適である。

（実施例） 先ず本発明装置を図示する実施例に基き具体的
に説明する。

図面において、１は装置本体、２はプローブ、
３は後記測定電極５に対し負にバイアスされた被
測定金属、４は装置本体１とプローブ２とを電気
的に接続する伝送ケーブルである。

プローブ２は第１図に示すように自由に手に持
つて移動させることができるようにハンデイな寸
法に形成されている。このプローブ２には第２図
に示すように、ステンレス製の測定電極５、この
測定電極５の周囲に配した絶縁材料製のガイド筒
６、前記測定電極５に接続する電流増幅用のプリ
アンプ７ａ、紫外線を前記被測定金属３の表面３
ａに向け照射する光線照射装置８を設けている。

前記ガイド筒６は測定電極５と被測定金属表面
３ａとの間隔を１〜２mmの所定距離に保つための
もので、測定時にはガイド筒６の先端を被測定金
属表面３ａ上に接触させる。

前記プリアンプ７ａは入力インピーダンスの高
いMOS型ICによつて構成されている。このため
測定電極５とプリアンプ７ａとの間に過電圧保護
回路９を設けて、プリアンプ７ａを過電圧から保
護している。そしてこのプリアンプ７ａは前記測
定電極５を流れる微小電流を増幅し、電圧出力に
変換して、その信号を装置本体１のメインアンプ
７ｂに送る働きをする。これにより、測定信号を
ノイズ、電荷、浮遊容量の影響を受けることなし
に、プローブ２から装置本体１に伝送することが
できる。

前記光線照射装置８は紫外線ランプ１０、集光
レンズ１１、光フアイバ１２、及び照射レンズ１
３によつて構成され、紫外線ランプ１０からの紫
外線は光フアイバ１２によつて被測定金属表面３
ａの近くまで伝送された後、これに向け照射され
る。この紫外線照射により、測定電極５に微小電
流が流れるが、この電流値は被測定金属表面３ａ
の活性度によつて異なる値を示す。又金属の種類
によつても前記電流値は異なる特性を示す。尚、
前記光線照射装置８は光線伝送路を光フアイバ１
２によつて構成しているので、小容量の紫外線ラ
ンプ１０で十分な照射強度を得ることができる。

前記装置本体１は第２図に示すように、メイン
アンプ７ｂ、測定値表示装置１４、アンプ用電源
１５、バイアス用電源１６、紫外線ランプ用電源
１７、及び前記３つの電源に接続する交流電源入
力端子１８を備えている。

前記バイアス用電源１６は前記被測定金属３を
負にバイアスしており、このためその負極側を接
続線１９を介して被測定金属３に接続している。
このように、バイアス用電源１６を装置本体１に
内蔵させた構造としているので、プローブ２を小
型軽量にできると同時に、バイアス電圧を高める
ことができ、測定感度を高めることができる。

前記アンプ用電源１５はプリアンプ７ａ及びメ
インアンプ７ｂの直流電源として用いられ、前記
紫外線ランプ用電源１７は紫外線ランプ１０の電
源として用いられる。

前記メインアンプ７ｂは前記プリアンプ７ａか
らの入力信号を増幅し、これを測定値表示装置１
４に表示する働きをする。メインアンプ７ｂには
零点調整手段２０及び増幅度調整手段２１が付設
されている。前述のように金属の種類によつて、
金属表面の活性度と測定電極５を流れる電流値と
の間の特性が異なるのであるが、予め各種金属に
ついての前記特性データを実験により把握してお
くと、この実験値に基き、前記増幅度調整手段２
１を最適に調整することができる。前記測定値表
示装置１４には、電流値を表示できるようにし、
この数値と実験により把握されたデータ（基準電
流値）とを対比することによつて被測定金属３の
表面３ａの活性度を知ることができる。

又この外、前記測定値表示装置１４に被測定金
属３の表面３ａの活性度を直接表示しうるように
構成することも可能である。この場合には実験デ
ータに基き、各種金属の夫々に対応する増幅度を
決定しておき、前記増幅度調整手段２１をこれに
合せて測定することが必要である。尚、この増幅
度調整手段２１としては無段階に増幅度を調整す
ることができるものを用いる。

本装置の各配線は第２図に示すように構成され
ているが、プローブ２と装置本体１とを電気的に
接続する配線、すなわち紫外線ランプ１０と紫外
線ランプ用電源１７とを接続する配線２２、プリ
アンプ７ａとメインアンプ７ｂとを接続する配線
２３、プリアンプ７ａとアンプ用電源１５の正極
側とを接続する配線２４、プリアンプ７ａとアン
プ用電源１５及びバイアス用電源１６のOV側と
を接続する配線２５は、可撓性のある伝送ケーブ
ル４内に配されている。

次に本発明方法を上記装置を用いて行う１例に
基き具体的に説明する。

例えば軟鋼において、上記装置を所定条件に設
定したときに、サンドブラスト直後に前記微小電
流値が60PAを示し、これが20PA以下になつたと
き軟鋼表面の活性度が低下して、溶射など次工程
の作業が困難になることが実験的に確められてい
るとする。

被測定金属３としては、サンドブラストされた
後、ある時間経過した軟鋼を用いる。この被測定
金属３を上記装置にセツトし、その表面３ａに紫
外線を照射し、その際測定電極５に流れる微小電
流をアンプ７によつて増幅し、前記測定値表示装
置１４に表示させる。この測定値表示装置１４に
表示される電流値が20PA以下であるか否かを判
断し、20PA以下のときは測定された軟鋼表面の
活性度は所定基準より低下し、溶射などの次工程
の作業が困難になることが分る。

この外、本発明方法によつて、実験データと測
定電流値とを対比させることによつて具体的な金
属表面の活性度を知ることもできる。

本発明は上記実施例に示す外、種々の態様に構
成することができる。例えば上記装置及び上記方
法では、被測定金属表面３ａに紫外線を照射する
構成としているが、他の波長の光線を照射する構
成とすることもできる。又アンプ７としてプリア
ンプ７ａとメインアンプ７ｂとを備えたものを採
用しているが、これに限定されない。又プローブ
２と装置本体１とを剛性のパイプケーブルで接続
した構成とすることもできる。更にマイクロコン
ピユータを利用し、各種金属についてのデータを
装置に記憶させて、測定後瞬時に被測定金属表面
３ａの活性度が測定値表示装置１４に表示される
（デイジタル表示が好適である。）ように構成する
ことも可能である。

（発明の効果） 第１発明は被測定金属表面に光線を照射した際
に測定電極に流れる微小電流が被測定金属表面の
活性度によつて或る特性を持つことに着目してな
された活性度測定方法に係るものであり、この微
小電流の測定値を同種金属について行つた実験デ
ータと対比することにより、容易且つ迅速に金属
表面の活性度を測定することができるという効果
を有する。

第２発明は第１発明の方法を実施するための装
置に係り、プローブと装置本体とを可撓性の伝送
ケーブルで接続しているので、プローブを自由に
測定場所に移動させることができ取扱いに便利で
あり、しかもプローブにプリアンプを内蔵させて
いるので、ノイズ等による測定精度の低下を防ぐ
ことができる（プローブにプリアンプを内蔵させ
ているので、パイプケーブルに代えて可撓性の伝
送ケーブルを用いてもノイズ等の影響を無視でき
る範囲におさえることができるという一面もあ
る。）という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の実施例の外観斜視図、第
２図はその内部の構成を示す概略図である。 １……装置本体、２……プローブ、３……被測
定金属、３ａ……表面、４……伝送ケーブル、５
……測定電極、７……増幅器、７ａ……プリアン
プ、７ｂ……メインアンプ、８……光線照射装
置、１０……光線発生源、１２……光フアイバ、
１４……測定値表示装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 測定電極に対し負にバイアスされた被測定金
   属表面に所定間隔を置いて前記測定電極を対置さ
   せると共に、被測定金属表面に光線を照射した際
   に測定電極に流れる微小電流を測定し、この電流
   値と同種金属の表面の活性度に対応して実験的に
   求めた基準電流値とを対比することによつて被測
   定金属表面の活性度を測定することを特徴とする
   金属表面の活性度の測定方法。 ２ 前記光線が紫外線である特許請求の範囲第１
   項記載の金属表面の活性度の測定方法。 ３ 被測定金属表面に所定間隔を置いて対置する
   測定電極と、前記被測定金属表面に光線を照射す
   る光線照射手段と、前記測定電極に接続され微小
   電流を増幅するプリアンプとを備えたプローブが
   設けられる一方、被測定金属を前記測定電極に対
   し負にバイアスするバイアス用電源及び接続線
   と、前記プリアンプの出力をさらに増幅するメイ
   ンアンプと、メインアンプに接続されて測定値を
   表示する測定値表示装置とを備えた本体装置が設
   けられ、前記プローブと前記本体装置とを少なく
   ともプリアンプとメインアンプが電気的に接続さ
   れるように、可撓性の伝送ケーブルでもつて電気
   的に接続したことを特徴とする金属表面の活性度
   の測定装置。 ４ メインアンプを任意の増幅度に設定できるよ
   うに構成した特許請求の範囲第３項記載の金属表
   面の活性度の測定装置。 ５ 前記プルーブがハンデイな寸法に形成されて
   いる特許請求の範囲第３項又は第４項記載の金属
   表面の活性度の測定装置。 ６ 光線照射手段の光線伝送路を、光フアイバで
   構成したことを特徴とする特許請求の範囲第３
   項、第４項又は第５項記載の金属表面の活性度の
   測定装置。