JPH04289412A - 塗装膜の付着量測定方法および装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、亜鉛めっき鋼板のよ
うな下地基板上に塗布した塗装膜の付着量測定方法およ
び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、下地基板上に塗装膜を有する
被測定試料に放射線を照射し、発生したコンプトン散乱
線の強度から、塗装膜の付着量を測定する測定方法が知
られている（たとえば、特公昭６３−１９００４号公報
、特開昭６４−４１８１０号公報参照）。

【０００３】コンプトン散乱線は、塗装膜だけでなく下
地基板からも発生するので、その強度は、図２（ａ）　
のように、塗装膜の付着量が一定であっても、たとえば
下地基板の亜鉛めっきの付着量が大きいと、減少する。 また、コンプトン散乱線の強度は、図２（ｂ）　のよう
に、亜鉛めっきの付着量が一定であっても、めっきの種
類によって異なる。そのため、この種の測定方法では、
下地基板から発生するバックグラウンド成分を考慮して
、塗装膜の付着量を得ている。たとえば、上記特開昭６
４−４１８１０号公報に記載された測定方法では、予め
、下地基板の材質　（種類）　に応じて求めた検量線を
用いて、コンプトン散乱線の強度から塗装膜の付着量を
求めている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、下地基板の材
質（種類）が同一であっても、その組成つまり元素の成
分率は、ロットなどによって若干異なる。特に、下地基
板がめっき鋼板である場合は、めっきの厚みにむらが生
じるのは避けられず、めっきの付着量が不均一になる。 したがって、単に下地基板の材質（種類）やめっきの設
定付着量（実際の付着量とは異なる）に対応した検量線
を用いて、塗装膜の付着量を求めたのでは、上記元素の
成分率やめっきの付着量のむらによって、測定値に誤差
が生じる。

【０００５】そこで、塗装前の下地基板に放射線を照射
して、発生した蛍光Ｘ線からバックグラウンド成分を求
め、ついで、塗装後の被測定試料の同一の位置に放射線
を照射して、発生したコンプトン散乱線の強度を求め、
このコンプトン散乱線の強度とバックグラウンド成分か
ら、塗装膜の付着量を演算する方法が考えられる。しか
し、塗装の前後で測定位置を同一に設定するのは、面倒
であり、また、完全に同一にするのは困難であるから、
測定値に若干の誤差が生じるのは避けられない。特に、
被測定試料が連続的に生産ライン上を移動している場合
は、データをトラッキングする必要があるが、被測定試
料の移動速度の変化などで、測定値に誤差が生じ易い。

【０００６】この発明は上記問題を解決するためになさ
れたもので、下地基板の材質やめっきの種類の変化は勿
論のこと、下地基板の元素の成分率やめっきの付着量に
むらがあっても、塗装膜の付着量を容易かつ正確に測定
できる塗装膜の付着量測定方法および装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明方法は、まず、被測定試料の塗装膜の表面
に放射線を照射して、この放射線を受けた被測定試料か
ら、コンプトン散乱線の強度と、被測定試料におけるバ
ックグラウンド成分のコンプトン散乱線の強度に対応す
る物理量とを測定する。この測定したコンプトン散乱線
の強度と物理量に基づいて塗装膜の付着量を演算する。 この発明装置は、被測定試料の塗装膜の表面に放射線を
照射する放射線源と、この放射線を受けた被測定試料か
らのコンプトン散乱線の強度を測定して、第１測定信号
を出力する第１測定器と、上記放射線を受けた被測定試
料におけるバックグラウンド成分のコンプトン散乱線の
強度に対応する物理量を測定して、第２測定信号を出力
する第２測定器とを備えている。演算器は上記第１およ
び第２測定器からのコンプトン散乱線の強度および物理
量に基づいて塗装膜の付着量を演算する。

【０００８】

【作用】この発明によれば、放射線を受けた被測定試料
から、コンプトン散乱線の強度と、被測定試料における
バックグラウンド成分のコンプトン散乱線の強度に対応
する物理量とを測定するので、コンプトン散乱線を発生
させた位置と同一の位置について、バックグラウンド成
分の補正を行うことができる。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面にしたがっ
て説明する。図１において、被測定試料１０は、鋼板１
１と亜鉛めっき層１２からなる下地基板１３上に塗装膜
１４を有している。この被測定試料１０は、たとえば連
続的に移動している。この被測定試料１０が移動してい
る箇所の任意の一箇所には、付着量測定装置２０が設け
られている。

【００１０】付着量測定装置２０は、放射線源２１と、
第１および第２測定器３０，　４０と、演算器２３と、
表示器２４とを備えている。放射線源２１は、被測定試
料１０の塗装膜１４の表面に放射線Ｂ１を照射するもの
で、たとえば、Ｘ線管やアメリシウムの放射性同位元素
が用いられる。

【００１１】第１測定器３０は、平行光学系３１、第１
分光結晶３２、第１検出器３３および第１計数回路３４
を備えており、放射線Ｂ１を受けた被測定試料１０から
のコンプトン散乱線Ｂｃの強度を測定するものである。 第１分光結晶３２は、被測定試料１０から散乱されたコ
ンプトン散乱線Ｂｃを、所定の回折角で回折して、第１
検出器３３に入射させる。第１検出器３３は、入射した
コンプトン散乱線Ｂｃを検出して、検出出力ｅ１として
第１計数回路部３４に出力する。この第１計数回路部３
４は検出出力ｅ１をカウントして、コンプトン散乱線Ｂ
ｃの強度を第１測定信号ｃとして演算器２３に出力する
。

【００１２】第２測定器４０は、平行光学系４１、第２
分光結晶４２、第２検出器４３および第２計数回路部４
４を備えている。この第２測定器４０は、放射線Ｂ１を
受けた被測定試料１０におけるバックグラウンド成分の
コンプトン散乱線Ｂｃの強度に対応する物理量を測定す
るもので、この実施例の場合、亜鉛の蛍光Ｘ線Ｂ２の強
度を測定する。被測定試料１０は、放射線Ｂ１を受けて
励起され、蛍光Ｘ線を発生する。第２分光結晶は、蛍光
Ｘ線のうち、亜鉛の蛍光Ｘ線Ｂ２を、所定の回折角で回
折して、第２検出器４３に入射させる。第２検出器４３
は、入射した亜鉛の蛍光Ｘ線Ｂ２を検出して、検出出力
ｅ２として第２計数回路部４４に出力する。第２計数回
路部４４は、検出出力ｅ２をカウントして、亜鉛の蛍光
Ｘ線Ｂ２の強度を第２測定信号ｘとして演算器２３に出
力する。

【００１３】演算器２３は、上記両測定信号ｃ，　ｘを
受けて、コンプトン散乱線Ｂｃの強度と、蛍光Ｘ線Ｂ２
の強度　（物理量）　に基づいて、以下のように、塗装
膜１４の付着量を演算する。以下、この演算方法につい
て詳細に説明する。

【００１４】

【数１】

【００１５】

【数２】

【００１６】

【数３】

【００１７】

【数４】

【００１８】

【数５】

【００１９】上記（１）　式（（２），（３），（５）
　式）　および（６）　式は、塗装膜１４の付着量ＷＰ
　と亜鉛めっきの付着量ＷＺｎを未知数とする連立方程
式であるから、これを解けば、塗装膜１４の付着量ＷＰ
　を求めることができる。ここで、方程式は指数関数に
なっているが、一般に、塗装膜１４の付着量ＷＰ　はＸ
線的に小さいので、（１）　式は以下に示す（７）　式
のように簡略化しても、十分な精度で塗装膜１４の付着
量ＷＰ　を求めることができる。また、上記（６）　式
も、つぎに示す（８）　式のように表すことができる。 　　ＷＰ　＝ａ１　ＩＣ　＋ｂ１　＋ｃ１　ｅｘｐ　−
（ｄ１　ＷＺｎ）　　　　……（７）　　ＩＺｎ＝ａ２
　｛１−ｅｘｐ　−（ｂ２　ＷＺｎ）｝ｅｘｐ　−（ｃ
２　ＷＰ　）……（８）　　但し、ａ１　，ａ２　，ｂ
１　，ｂ２　，ｃ１　，ｃ２　，およびｄ１　は定数で
ある。以上のように、演算器２３は、塗料の種類や測定
装置ごとに定まった上記定数ａ１　〜ｄ１　を用いて、
コンプトン散乱線Ｂｃおよび蛍光Ｘ線Ｂ２の強度ＩＣ　
，ＩＺｎを示す両測定信号ｃ，　ｘにより、塗装膜１４
および亜鉛めっき層１２の付着量を演算するものである
。

【００２０】演算器２３は、演算したこれらの付着量を
、付着量信号ｗ１，　ｗ２として表示器２４に出力する
。表示器２４は塗装膜１４および亜鉛めっき層１２の付
着量を表示するとともに記録するものである。

【００２１】つぎに、上記構成の動作を説明する。放射
線Ｂ１が放射線源２１から被測定試料１０の塗装膜１４
の表面に照射されると、第１測定器３０によってコンプ
トン散乱線Ｂｃの強度ＩＣ　が測定されるとともに、第
２測定器４０によって亜鉛の蛍光Ｘ線Ｂ２の強度ＩＺｎ
が測定される。つづいて、演算器２３が上記（７），（
８）　式に従って、亜鉛めっきの付着量ＷＺｎと塗装膜
１４の付着量ＷＰ　を演算して求める。 これにより、めっきの付着量のむらにより生じるバック
グラウンド成分の変化に対応した補正を行うことができ
る。

【００２２】ここで、放射線Ｂ１を受けた被測定試料１
０から、同時にコンプトン散乱線Ｂｃと亜鉛の蛍光Ｘ線
Ｂ２とを測定して、バックグラウンド成分の補正を行う
ので、トラッキングなどを行わなくても、補正を正確に
行うことができる。したがって、亜鉛めっきの付着量に
むらがあっても、塗装膜１４の付着量を容易かつ正確に
測定することができる。

【００２３】また、１つの放射線源２１によって、塗装
膜１４の付着量だけでなく、亜鉛めっき層１２の付着量
をも測定できるので、塗装前に亜鉛めっきの付着量を測
定し、塗装後に塗装膜１４の付着量を測定する装置より
も、構造が簡単になる。

【００２４】ところで、コーティングラインを流れる被
測定試料１０について連続的な測定を行う場合は、被測
定試料１０が波を打つようにして（バタツキ）流れる。 このバタツキを伴う場合、コンプトン散乱線Ｂｃの強度
は差程変動しないのに対し、被測定試料１０に入射する
出力が変動することから、亜鉛の蛍光Ｘ線Ｂ２の強度が
比較的大きく変動する。そこで、亜鉛と鉄の蛍光Ｘ線の
強度比ＩＺｎ／ＩＦｅの下記の（９）　式を用いて演算
器２３で求め、上記バタツキによる誤差を補正する必要
がある。ここで、鋼板１１の厚みは、Ｘ線的に無限大と
して扱うことができるので、ＩＺｎ／ＩＦｅは、 　　ＩＺｎ／ＩＦｅ＝ａ３　｛１−ｅｘｐ　−（ｂ３　
ＷＺｎ）｝　　　　　　　　　　　　　　｛ｅｘｐ　−
（ｃ３　ＷＺｎ）｝｛ｅｘｐ　−（ｄ３　ＷＰ　）｝…
…（９）と表せる。

【００２５】なお、上記実施例では、「被測定試料１０
におけるバックグラウンド成分のコンプトン散乱線Ｂｃ
の強度に対応する物理量」として、「蛍光Ｘ線Ｂ１」を
測定したが、蛍光Ｘ線に代えて、β線の後方散乱を測定
して、これにより補正してもよい。

【００２６】また、上記実施例では下地基板１３が亜鉛
めっき鋼板である場合について説明したが、この発明は
他のめっき鋼板についても適用できる。さらに、めっき
層のないステンレス鋼板などについても、Ｃｒ，Ｆｅ，
Ｎｉなどの元素の蛍光Ｘ線を測定して、元素の成分率を
決定することができるので、同様に適用することができ
る。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、放射
線を受けた被測定試料から、コンプトン散乱線の強度と
、被測定試料におけるバックグラウンド成分のコンプト
ン散乱線の強度に対応する物理量とを測定するから、コ
ンプトン散乱線が発生した箇所と同一の箇所の上記物理
量を測定できるので、下地基板の材質やめっきの種類の
変化は勿論のこと、下地基板の元素の成分率やめっきの
付着量にむらがあっても、塗装膜の付着量を正確に測定
できる。また、測定位置を同一に設定したり、トラッキ
ングをする必要もないので、容易に測定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す付着量測定装置の概
略構成図である。

【図２】めっき鋼板におけるコンプトン散乱線の強度を
示す特性図である。

【符号の説明】

１０…被測定試料、１３…下地基板、１４…塗装膜、２
０…付着量測定装置、２１…放射線源、２３…演算器、
３０…第１測定器、４０…第２測定器、Ｂ１…放射線、
Ｂ２…蛍光Ｘ線、Ｂｃ…コンプトン散乱線、ｃ…第１測
定信号、ｘ…第２測定信号。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　下地基板上に塗装膜を有する被測定試
   料の塗装膜の表面に放射線を照射して、この放射線を受
   けた被測定試料から、コンプトン散乱線の強度と、被測
   定試料におけるバックグラウンド成分のコンプトン散乱
   線の強度に対応する物理量とを測定し、この測定したコ
   ンプトン散乱線の強度と物理量に基づいて塗装膜の付着
   量を演算する塗装膜の付着量測定方法。
2. 【請求項２】　　下地基板上に塗装膜を有する被測定試
   料の塗装膜の表面に放射線を照射する放射線源と、この
   放射線を受けた被測定試料からのコンプトン散乱線の強
   度を測定して、第１測定信号を出力する第１測定器と、
   上記放射線を受けた被測定試料におけるバックグラウン
   ド成分のコンプトン散乱線の強度に対応する物理量を測
   定して、第２測定信号を出力する第２測定器と、上記第
   １および第２測定信号を受けて、上記コンプトン散乱線
   の強度および物理量に基づいて塗装膜の付着量を演算す
   る演算器とを備えた塗装膜の付着量測定装置。