JPH04190149A - 塗膜劣化診断装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は塗膜の劣化度合を客観的に判断てきるようにし
た塗膜劣化診断装置に関する。

（従来の技術） 例えば変圧器、配電盤等の屋外に設置される機器では防
蝕・美観間上等のために外装塗膜か形成されるが、この
塗膜は設置環境によって様々な速度で経時的に劣化して
ゆくことが知られている。

このような塗膜の劣化を放置すれば、最終的には下地金
属の腐食による塗膜の剥落や錆の発生に至るから、機器
の保全のためには適当な時期に再塗装して新たな塗膜を
形成する必要がある。その再塗装の時期は、早過ぎれば
経済的に無駄が生じ、逆に遅過ぎれば下地の腐食に至っ
てかえってその修復に手間取るからやはり経済的な負担
が多くなったり、機器の保全に悪影響を及ぼす。そこで
、従来より、この種の機器では、塗膜の劣化度合を定期
的に診断し、適切な再塗装の時期を判断するようにして
いる。

この種の診断は、できるたけ客観的になされて誰か行っ
ても常に適切な判断が下されることが望ましい。この点
に配慮した従来の一般的な塗膜劣化診断方法としては、
次のようなものがあった。

はかれ、割れ、膨れ、錆等の各種の劣化状況についてそ
の劣化度合が段階的に異なる種々の見本写真を予め多数
準備しておき、診断すべき実際の塗膜とこれらの各見本
写真とを作業者か対比観察する。そして、各種の劣化状
況について実際の塗膜の状態がいずれの段階の見本写真
と一致するかを作業者が見極めると共に、各種の劣化状
況・劣化度合について予め定められている評点を付与し
、これらを順次加算する。そして、その合計点が基準値
に達すれば、塗り替え或いは補修塗装の時期に至ったと
判断するのである。

また、今−歩進歩した感がある次のような方法もある。

これは塗膜の劣化度合によってそのインピーダンスが変
化することを利用するもので、例えば本出願人の出願に
係る特開昭６２−１０２１４８号公報に詳述されている
。この種の方法を使って実際に採用されている塗膜の診
断手順の概略を述べれば次の通りである。まず現場にイ
ンピーダンス測定計を搬入し、そのプローブを塗膜の表
面に宛い、そのプローブと下地金属との間に各種周波数
の電圧を印加し、流れる電流に基づき測定される塗膜の
インピーダンスを計器から読取り書取っておく。そして
、次にこの様にして記録された各種周波数についての抵
抗性・容量性の各測定インピーダンスの値か、予め作成
された表のどの欄に該当するかをその表を見て照合し、
これに基づき塗膜の劣化度合を判断するのである。なお
、この場合のインピーダンス測定周波数は２００Ｈ２，
５００Ｈｚ、ｌＫＨ２程度が一般的テアッタ。

（発明か解決しようとする課題） しかしながら、実際の塗膜と見本写真とを対比観察する
前者の方法では、見本写真と一致するか否かの判断自体
が観察者の主観により左右され易いため、誰でも常に適
切な診断ができるという保証がまったく無い。このため
、診断結果が軽んじられる傾向にあり、適切な時期に再
塗装や補修塗装が行われないことがあった。また、この
方法では、多くの見本写真との対比観察や評点の合計作
業等が必要で、これらが面倒で、計算ミスが発生する可
能性もある。一方、インピーダンス測定計を使用する方
法は、やはり計器の読取り等に主観か入る余地があり、
またその測定値を評価基準と照合する作業も煩わしいも
のであった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものである。

従って、その目的は、塗膜の劣化診断にあたって主観が
入り込む余地をなくして常に適切な判断が可能であり、
しかもその作業を簡単・正確に行うことができる塗膜劣
化診断装置を提供するにある。

［発明の構成〕 （課題を解決するための手段） 本発明の塗膜劣化診断装置は、塗膜の表面に宛われるプ
ローブと、所定波形の電圧を塗膜の下地金属とプローブ
との間に印加する電圧印加手段と、塗膜を通じてプロー
ブに流れる電流を測定する電流測定手段と、この電流測
定手段の測定結果をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、
このＡ／Ｄ変換手段から出力される信号を所定の解析手
順に基づき解析して前記塗膜の劣化度を判断する判断手
段と、この判断手段の判断結果を出力する出力手段とを
設けた構成に特徴を有する。

（作用） 下地金属とプローブとの間に電圧印加手段により電圧を
印加すると、プローブには塗膜を通じて電流が流れ、そ
れが電ｔＴｃｉＴＦＩ定手段によって測定されると共に
、Ａ／Ｄ変換手段によってデジタル信号に変換される。

塗膜に流れる電流の大きさ・位相、即ち塗膜のインピー
ダンスは、塗膜の劣化度合と相関関係があることが知ら
れているから、印加した電圧・周波数等の条件と上記相
関関係とを考慮した所定の解析手順により、Ａ／Ｄ変換
手段から出力されるデジタル信号に基づき判断手段が塗
膜の劣化度を判断し、その判断結果が出力手段から出力
される。これにて作業者は、プローブを診断したい塗膜
の表面に宛い、判断手段に劣化度を判断させるための操
作を行うだけで、客観的な判断結果を手にすることがで
きる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例につき第１図ないし第５図を参
照して説明する。

１はいわゆるラップトツブ形のパーソナルコンピュータ
で、本体ケース（図示せず）内にＣＰＵ２、ＲＯＭ３、
ＲＡＭ４、ＦＤＤ　Ｃフロッピーデイスクトライブ）５
等を内蔵すると共に、液晶形のデイスプレィ６及びキー
ボード７を備える一般的な構成である。このパーソナル
コンピュータ１の拡張スロット内には、Ｄ／Ａ変換機能
及びＡ／Ｄ変換機能を備えるＩ／Ｆボード８が挿入され
ている。

一方、劣化診断を行おうとする塗膜９の表面にはプロー
ブ１０が宛われる。このプローブ１０は、各種の構造の
ものか知られているので（例えば特開昭６１−１０８９
５４号公報参照）詳しく図示はしないが、基本的には本
体容器内に導電性ゲルをしみこませたスポンジ状電極を
収納すると共に、その本体容器の開口部周縁に永久磁石
を備えた構成で、永久磁石と下地金属１１との間に作用
する吸引力によってスポンジ状電極を塗膜９の表面に密
着させるようになっている。プローブ１０から導出され
たリード線と、下地金属１１に接続したリード線とはプ
リアンプ１２に接続されており、プローブ１０と下地金
属１１との間に電圧を印加したときに塗膜９を通じて流
れる電流に応した電圧信号を前記パーソナルコンピュー
タ１の１　、／　Ｆボード８に与えるようになっている
。即ち、プリアンプ１２は塗膜９を通じてプローブ１０
に流れる電流を測定するための電流測定手段として機能
する。この電流測定は塗膜９のインピーダンスを測定す
ることに相当し、プリアンプ１２は塗膜９の劣化の度合
いに応じて測定レンジを切替え得るようになっており、
本実施例ではインピーダンスにして０．ＩＭΩ〜１００
ＭΩ（電流にして０゜０１μＡ〜１０μＡ）の範囲か測
定可能である。

さて、上記構成の塗膜劣化診断装置にて塗膜９の診断を
行う手順について説明する。これにてマイクロコンピュ
ータ１が果たす機能が明らかにされる筈である。

ます、劣化診断を行う現場にマイクロコンピュータ１、
プリアンプ１２及びプローブ１０を持ち込み、プローブ
１０を塗膜９の表面に宛ってプリアンプ１２と共に第１
図に示すように接続する。

そして、ＦＤＤ５にフロッピーディスクを挿入し、測定
プログラムを読み込んで実行させる。このプログラムの
実行の結果、プローブ１０と下地金属１１との間に電圧
か印加され、その時に塗膜９に流れる電流がプリアンプ
１２によって検出され、その電流に応じた電圧信号がパ
ーソナルコンピュータ１のＩ／Ｆボート８に与えられる
ため、その電圧信号がＩ／Ｆボード８のＡ／Ｄ変換機能
によってデジタル信号に変換される。即ち、Ｉ／Ｆボー
ド８は、プリアンプ１２による電流の測定結果をＡ／Ｄ
変換するＡ／Ｄ変換手段として機能する。

そして、Ｉ／Ｆボード８からデジタル信号として与えら
れた測定インピーダンスに関するデータは、ＣＰＵ２の
制御のもとでＦＤＤ５においてフロッピーディスクに書
き込まれる。なお、この様な塗膜インピーダンスの測定
は塗膜９の複数箇所について行われ、またこの測定に併
せてマイクロコンピュータ１のキーボード７から塗膜９
の膜厚、プローブ１０の面積等の測定データを入力して
おき、これをフロッピーディスクに記録させておく。

また、この場合、プローブ１０と下地金属１１との間に
印加される電圧の波形は、予めフロッピーディスク内に
記憶されていたデジタル情報に基づき、Ｉ／Ｆボード８
のＤ／Ａ変換機能によって生成・合成されるもので、従
ってＩ／Ｆボード８は所定波形の電圧を塗膜９の下地金
属１１とプローブ１０との間に印加する電圧印加手段と
しても機能する。本実施例で印加される電圧波形は、周
波数が０．０１Ｈ２〜ＩＨ２の範囲であって、パワース
ペクトルＰがＰ−１／ｆ＋’２からＰ−１／ｆ２の間に
存在するようにしている。パワースペクトルＰがＰ−１
／ｆとなるように合成した電圧波形の一例を第３図に示
す、また、ここではこの電圧波形を構成する各周波数成
分の位相はランダム化してあってピーク電圧を極力抑え
るようにしである。測定周波数を０．０１Ｈ２〜ＩＨ７
の範囲としたのは、この範囲での塗膜インピーダンスＺ
の対数１ｏｇＺが第２図に示すように時間ｔに対し直線
的関係を有することを見出したからである。

ｌｏｇＺと時間ｔとが直線的関係を有するなら、後述す
る劣化度の解析が容易且つ正確になる。また、パワース
ペクトルＰがＰ−１／ｆ”からＰ−１／′ｆ２の間に存
在するようにした理由は、本出願人の出願に係る特開昭
６２−１０２１４８号公報に詳述されているように、測
定電流を大きくする見地からは低周波成分が多く高周波
成分が少なくなることか好ましいが測定誤差を小さくす
る見地からは高周波成分を過剰に減らすことは好ましく
ないという事情に鑑みたものである。従って、電圧波形
をこの様なパワースペクトルＰを有するように定めた結
果、電流ひいては塗膜インピーダンスの測定を高精度に
行うことが可能になる。

さて、上述したようなプローブ１０を用いた測定が終了
したら、次に診断プログラムをフロッピーディスクから
読み出して実行させる。この診断プログラムの実行手順
は第５図のフローチャートに示した通りである。

ステップＳ　１　：　？ｆＪＩ定デー少データ込みまず
フロッピーディスク内に記録された測定データか読み出
され、塗膜９の膜厚、プローブ１０の面積等が確認のた
めにデイスプレィ６に表示される。この後、確認操作を
行うと、デイスプレィ６は初期条件入力画面となる。

ステップＳ２　初期条件人力 ここでは、塗膜の劣化状態を診断するための塗料種、使
用年数、外観状態、設置環境等についてそれら表すコー
ドをキーボード７から入力する。

ステップＳ３：スムージング インピーダンス測定データのスムージングを行う。これ
は、現場で測定されたインピーダンスデータは必ずしも
各周波数に対してインピーダンスか一様に変化していな
いことがあるため、データのスムージングにより測定精
度を向上させるためである。

ステップＳｌデータ解析 ます、スムージングしたインピーダンスデータをもとに
０．１ｆｌＺの塗膜インピーダンスＺ、を求め、確認の
ために各周波数ｆに対する塗膜インピーダンスＺ、及び
ＣＸのグラフを作成・表示する。

ステップＳ５：解析繰返しとミスデータの判別塗膜イン
ピーダンスＺ１の測定は１台の機器について複数箇所で
行われるから、その測定箇所数たけ上述のデータ解析を
繰り返すと共に、各測定点での０．１Ｈ２の塗膜インピ
ーダンスＺ１の平均値及び分散を計算し、異常データを
Ｍ］定ミス等に起因するミスデータとして除外する。

ステップＳ６．寿命推定線図の作成 ところで、既に述べたように、塗膜インピーダンスＺの
対数ｌｏｇＺは時間ｔに対し直線的関係を存する。また
、ステップＳ２にて入力された塗料種に対応する初期イ
ンピーダンスＺ。は既知データとして記憶されており、
また、ステップＳ２にて使用年数が入力されている。従
って、これらの情報から、第２図に示すように初期イン
ピーダンスＺ。の対数１０ｇＺｏと測定された塗膜イン
ピーダンスＺ１の対数１ｏｇＺ、とを直線して結ぶこと
により、寿命推定線図を描くことができる。ここで余寿
命ＴＲは、測定時点Ｔ１から直線りの延長線が寿命ライ
ンＲと交差する点までの時間をいう。

また、寿命ラインＬは、予め塗膜の暴露試験或いは促進
試験を行っておき、塗膜の劣化の程度や下地金属の発錆
の程度とその時の塗膜インピーダンスＺとに基づき予め
決定しておくことができる。

なお、寿命推定線図は、第６図に示すように推定精度を
考慮して時間軸をｔ２にて表してもよい。

ステップＳ７・劣化度及び塗替え時期の予測測定された
塗膜インピーダンスＺ１の値がどの範囲にあるかに基づ
き劣化度のランク付けがなされる。ここでは、Ａ、Ｂ、
Ｃの３段階に分けられ、デイスプレィ６に例えば第４図
に示すような表示がされる。

ステップＳ８：劣化要因の推定 この後、劣化要因推定プログラムの起動操作がされた場
合には、エキスパート推論を対話形式で実行し、塗膜イ
ンピーダンスＺ１の１１定結果に基づき劣化要因か推定
され、結果かデイスプレィ６に表示される。

このように本実施例では、上述の診断プログラムに従っ
て動作するＣＰＵ２が塗膜インピーダンスＺのデータに
基づき解析作業を行って塗膜の劣化度を判断する判断手
段として機能し、またディスプレィ６かその判断結果を
出力する出力手段として機能する。これにより、誰が操
作を行っても塗膜の劣化度について常に適切な判断が可
能であり、しかもその作業を簡単・正確に行う二とがで
きるようになるものである。

なお、上記実施例では、判断結果をデイスプレィ６に表
示するようにしたか、本発明はこれに限、られす、例え
ばマイクロコンピュータ１に接続したプリンタによって
判断結果をプリントアウトする構成としてもよい。また
、汎用のマイクロコンピュータを使用しなくとも、デイ
スプレィ或いはプリンタを備えた専用機として構成して
もよいことは勿論である。更に、マイクロコンピュータ
１に装着したＩ／Ｆボード８は必すしもＤ／Ａ変換機能
及びＡ／Ｄ変換機能を備えるものとする必要はなく、第
７図に示すように、Ｄ／Ａ変換及びＡ／Ｄ変換のための
回路１４を外付けにしてもよい。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明の塗膜劣化度診断装置によれ
ば、作業者は、プローブを診断しだい塗膜の表面に宛い
、判断手段に劣化度を判断させるための操作を行うたけ
で、客観的な判断結果を手にすることができるから、塗
膜の劣化診断にあたって常に適切な判断が可能になり、
しかもその作業を簡単・正確に行うことができるという
優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示し、第１図
は全体のブロック図、第２図は塗膜の寿命推定線図、第
３図は塗膜に印加される電圧波形の例を示す波形図、第
４図は診断結果の表示例、第５図は診断プログラムのフ
ローチャートである。 第６図は寿命推定線図の異なる表示例を示す図、第７図
は本発明の異なる実施例を示す第１図相当図である。 図面中、１はマイクロコンピュータ、２はＣＰＵ（判断
手段）、６はデイスプレィ（出力手段）、８はＩ　、／
　Ｆボード（電圧印加手段、Ａ／Ｄ変換手段）、９は塗
膜、１０はプローブ、１１は下地金属、１２はプリアン
プ（電流測定手段）である。 ｒ　　　　　　　　　　ｒ ←ｓ１勝−？−２＼シー＼八区　　ｇ 第　３　図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、塗膜の表面に宛われるプローブと、所定波形の電圧
   を前記塗膜の下地金属と前記プローブとの間に印加する
   電圧印加手段と、前記塗膜を通じて前記プローブに流れ
   る電流を測定する電流測定手段と、この電流測定手段の
   測定結果をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／
   Ｄ変換手段から出力される信号を所定の解析手順に基づ
   き解析して前記塗膜の劣化度を判断する判断手段と、こ
   の判断手段の判断結果を出力する出力手段とを具備して
   なる塗膜劣化診断装置。