JPH06258265A - 塗膜劣化測定用プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液中でも、塗膜表面の凹凸及び構造物の傾
斜，曲面に関係なく、塗膜の劣化度合を精度良く測定で
きるようにする。 【構成】 測定用電極３５の周囲部に漏れ電流の発生を
抑制すべく設けられるガード電極４０の内部に、絶縁さ
れた磁石４２を環状に又は周方向に等分配置して設ける
ことにより、その磁気吸引力でガード電極４０を塗膜３
２に強固に密着させ、測定用電極３５が接する部分の塗
膜３２以外の部分に流れる漏れ電流の発生をより確実に
なくすようにした。この場合、ガード電極の周囲部に端
面形状が扇形を成す一対のヨークを係合させて設け、そ
のヨークの扇形中枢部が対向する位置に磁石を設ける構
成としても良い。又、磁石は電磁石にしても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液中に存する金属の表面
塗膜の劣化を電気的に測定するための塗膜劣化測定用プ
ローブに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、金属の表面に塗布された塗膜
の劣化を電気的に測定する方法として、図７に示す構成
のものが実施されている。すなわち、素地金属１上の被
測定塗膜２に、上方よりアルミ箔等の測定用電極３を導
電性ゲル４を介して接触させ、この状態で、交流電源５
により金属１と測定用電極３との間に交流電圧を印加
し、このときの電流値を電流計６から、電圧値を電圧計
７からそれぞれ読取り、これらの値から塗膜２のインピ
ーダンスを求める。

【０００３】このようにして塗膜２のインピーダンスを
求めた後、周波数に対するインピーダンスの絶対値をプ
ロットしたボード線図、あるいはインピーダンスを実数
部と虚数部とで表わしたナイキスト線図等を作成して、
塗膜２の劣化の程度を推定するのである。

【０００４】これに対し、測定精度を向上させるため
に、図８に示す塗膜劣化測定用プローブを用いる測定方
法が考えられている。このものの場合、プローブ本体容
器１１の内奥部に導電被膜１２が設けられており、これ
に接触するようにプローブ本体容器１１内に測定用電極
１３が設けられている。この測定用電極１３は導電性ゲ
ルを含浸させたスポンジから成っており、その下面には
プローブ本体容器１１外下方に突出する凸面部１４が形
成され、この凸面部１４が素地金属１５上の被測定塗膜
１６に押し付けられるようになっている。

【０００５】更に、プローブ本体容器１１にはその内外
を貫通して接続端子１７が設けられており、この接続端
子１７の内側端部が前記導電被膜１２に、ひいては測定
用電極１３に導通され、外側端部に測定用ケーブル１８
が一端部をクリップ１９によって接続されるようになっ
ている。又、測定用ケーブル１８は、図示しない他端部
が、インピーダンス測定装置に接続されたプリアンプ
（いずれも図示せず）に接続されるようになっている。
加えて、プローブ本体容器１１の外周部には雄ねじ部２
０が形成されており、これにマグネット２１を有する押
えリング２２が螺合されている。

【０００６】かかる構成にて、塗膜劣化測定時には、上
記押えリング２２を雄ねじ部２０に沿って螺進させるこ
とにより、金属１５に対するマグネット２１の磁気吸引
力によって、測定用電極１３を塗膜１６に密着させ、一
方、プリアンプに接続した測定用ケーブル１８をクリッ
プ１９により接続端子１７に接続し、又、同じくプリア
ンプに接続した今一つの測定用ケーブル２３を素地金属
１５に接続する。そして、その状態で、インピーダンス
測定装置からプリアンプ、測定用ケーブル１８，２３を
経由して測定用電極１３と金属１５との間に交流電圧を
印加し、インピーダンスを測定するようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のものは大気中で
のインピーダンスの測定には問題がない。しかし、水や
溶液など、液中に浸漬された状態の塗膜のインピーダン
スを測定する場合には、本来測定したい測定用電極１３
が接している部分の塗膜に流れる電流以外に、その周辺
の塗膜に液を通じて流れる漏れ電流をも検出することに
なるため、印加電圧を検出電流で除することにより求め
られるインピーダンスは、対象としている塗膜の真のイ
ンピーダンスと合致しなくなる。

【０００８】この対策として、本出願人においては、測
定用電極１３の周囲にガード電極を設け、このガード電
極を測定用電極１３と同電位として測定を行なうことに
より、周囲への漏れ電流の発生を抑制することを考え
た。

【０００９】しかしながら、塗膜の表面には凹凸があ
り、又、その塗膜の存する構造物に傾斜，曲面がある場
合があって、このようなケースでは、ガード電極面と塗
膜面との密着性が悪くなり、その隙間を通って漏れ電流
を生じることがあるため、この点の解決、すなわち電流
の検出精度の向上が必要であった。

【００１０】本発明は上述の問題点を解決すべくなされ
たものであり、従ってその目的は、液中でも非測定塗膜
に流れる電流を精度良く検出することのできる塗膜劣化
測定用プローブを提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の塗膜劣化測定用プローブにおいては、液中
に存する金属の表面塗膜に測定用電極を接触させて、通
電することによりその塗膜の劣化を測定するようにした
ものにあって、上記測定用電極の周囲部に測定用電極と
同電位となるガード電極を設けると共に、そのガード電
極の内部に絶縁された磁石を環状に又は周方向に等分配
置して設けたことを特徴とする。

【００１２】又、本発明の塗膜劣化測定用プローブにお
いては、液中に存する金属の表面塗膜に測定用電極を接
触させて、通電することによりその塗膜の劣化を測定す
るようにしたものにあって、上記測定用電極の周囲部に
測定用電極と同電位となるガード電極を設けると共に、
そのガード電極の周囲部に端面形状が扇形を成す一対の
ヨークを係合させて設け、そのヨークの扇形中枢部が対
向する位置に磁石を設けたことをも特徴とする。

【００１３】そして、それらの場合、磁石はいずれも電
磁石としても良い。

【００１４】

【作用】上記手段によれば、ガード電極は、金属に作用
する磁石の磁気吸引力で、塗膜表面の凹凸、及び構造物
の傾斜，曲面に関係なく塗膜に密着する。よって、測定
用電極が接する部分の塗膜以外の部分に流れる漏れ電流
がなくなり、電流の検出精度を向上させることができ
る。

【００１５】又、ガード電極の周囲部に端面形状が扇形
を成す一対のヨークを係合させて設け、そのヨークの扇
形中枢部が対向する位置に磁石を設けたものでは、ガー
ド電極の塗膜に対する密着力がヨークにより極力大き
く、広く且つ均一に得られ、よって、測定対象物が小さ
かったり測定範囲が狭かったりする場合でガード電極寸
法を大きくできないときにも、その塗膜に対する密着を
充分にし得る。

【００１６】その場合、磁石を電磁石としたものでは、
磁気吸引力の調整ができることから、塗膜が剥離しやす
くなっている場合の磁気吸引力による塗膜の損傷を避け
ることができると共に、塗膜（金属）に対するガード電
極及び測定用電極の着脱が容易にできるようになる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の第１実施例につき、図１ない
し図３を参照して説明する。まず図１には、素地金属３
１と、これの表面に塗布された非測定塗膜３２とを示し
ている。

【００１８】これに対して、プローブ本体容器３３は円
柱状で、例えばアクリル樹脂から成っており、その内部
の穴３４に測定用電極３５を装填している。この測定用
電極３５は、亜鉛や銀あるいは白金のメッキを施した銅
板から成る上層体３５ａと、炭素を練込んだウレタンや
ポリエステルの発泡体又はゴムから成る下層体３５ｂと
から成っており、その下層体３５ｂの下部は常時はプロ
ーブ本体容器３３の下面から外方へ突出するようにして
いる。

【００１９】又、プローブ本体容器３３の外周部には雄
ねじ３６を形成しており、これに、内周部に雌ねじ３７
を形成した例えばアクリル樹脂から成る押えリング３８
を螺合させている。この押えリング３８には下向きの環
状溝３９を形成しており、この溝３９にガード電極４０
を装填している。

【００２０】上記ガード電極４０は銅等の金属から成っ
ており、その下面は押えリング３８の下面から若干外方
へ突出するようにしている。又、このガード電極４０に
も下向きの環状溝４１を形成しており、それによってガ
ード電極４０は内外二重のリング状を成し、その間すな
わち溝４１内に絶縁された磁石、この場合、永久磁石４
２を装填している。なお、この磁石４２の下面はガード
電極４０の下面より若干内方に位置するようにしてい
る。又、磁石４２は、この場合、環状としているが、そ
れに限られず、周方向に等分配置して設けるものとして
も良い。

【００２１】この構成で、液中に存する金属３１の塗膜
３２の劣化を測定するときには、押えリング３８をプロ
ーブ本体容器３３の雄ねじ部３６に沿って螺進させるこ
とにより、金属３１に対する磁石４２の磁気吸引力によ
って、ガード電極４０を塗膜３２に密着させると共に、
測定用電極３５の下層体３５ｂを塗膜３２に密着させ
る。

【００２２】そして、交流電源４３につながる電源線４
４，４５のうちの一方の電源線４４を金属３１に接続
し、他方の電源線４５を二分岐して、その一方を上記ガ
ード電極４０に接続し、他方を図示しないインピーダン
ス測定装置に接続されたプリアンプ４６に接続する。
又、そのプリアンプ４６には、プローブ本体容器３３を
貫通して測定用電極３５の上層体３５ａに挿入接着した
接続ケーブル４７の先端部を接続する。

【００２３】この状態で、交流電源４３から測定用電極
３５と金属３１との間に交流電圧を印加すると共に、ガ
ード電極４０と金属３１との間にも同電位の交流電圧を
印加することにより、塗膜３２に流れる電流を検出し
て、塗膜３２のインピーダンスを測定する。

【００２４】しかして、その測定時、ガード電極４０
は、金属３１に作用する磁石４２の磁気吸引力によっ
て、塗膜３２表面の凹凸、及び構造物の傾斜，曲面に関
係なく塗膜３２に密着し続ける。よって、測定用電極３
５が接する部分の塗膜３２以外の部分に流れる漏れ電流
がなくなり、電流の検出精度を向上させることができ
て、塗膜３２のインピーダンスの測定、すなわち、劣化
の度合の測定を精度良く行なうことができる。

【００２５】なお、ガード電極４０内に絶縁された磁石
４２を装填することによって、ガード効果（漏れ電流の
抑制）に寄与しない部分をガード電極４０内に形成する
ことになるが、ガード電極４０が内外二重のリング状と
なることで、その効果は補われ、実質的に変わらない。
図２はそのことを示している。この場合、図３に示すよ
うに、ガード電極４０を断面でそれぞれ１．５［ｍｍ］
幅、間隔を２［ｍｍ］の内外二重のリング状とし、その
総体と、内外各単独、及びその総体の間隔を含む合計寸
法（５［ｍｍ］幅）と同じ幅の単体のガード電極、並び
にガード電極無し、の各ケースにおける塗膜３２のイン
ピーダンスＺの数値及び静電容量Ｃの数値を、周波数が
０．１［Ｈｚ］の電圧を印加した条件下での実験結果で
表わしている。この図２から明らかなように、内外二重
のリング状のガード電極４０は、その間隔を含む総体の
幅と同じ幅の単体のガード電極とほとんど同じガード効
果を有しており、実質的に問題がないことが分かる。

【００２６】以上に対して、図４は本発明の第２実施例
を示しており、このものの場合、ガード電極が存する押
えリング３８の周囲部に、端面形状が扇形を成す一対の
ヨーク５１を内フランジ５２により上方より係合させて
設け、そのヨーク５１の扇形中枢部が対向する位置に磁
石、この場合も、永久磁石５３を設けている。

【００２７】このものでは、ガード電極の塗膜に対する
密着力が上述のヨーク５１により極力大きく、広く且つ
均一に得られ、よって、測定対象物が小さかったり測定
範囲が狭かったりする場合でガード電極寸法を大きくで
きないときにも、その塗膜に対する密着を充分にし得、
電流の検出精度の向上、ひいては塗膜の劣化の度合の測
定精度の向上を前述同様に達成することができる。

【００２８】又、図５は本発明の第３実施例を示してお
り、このものの場合、第１実施例のガード電極４０の溝
４１内にＥ形のヨーク６１とこれに巻装したコイル６２
とから成る電磁石６３を装填し、そのコイル６２に可変
電源６４から電圧を印加するようにしている。

【００２９】更に、図６は本発明の第４実施例を示して
おり、このものの場合、第２実施例のヨーク５１の扇形
中枢部が対向する位置にそれらを一体に連ねる橋絡部７
１を設けて、これにコイル７２を巻装することにより、
電磁石７３を形成し、そのコイル７２に可変電源７４か
ら電圧を印加するようにしている。

【００３０】これらのものでは、磁気吸引力の調整がで
きることから、塗膜がブリスタ（ふくれ）等で剥離しや
すくなっている場合のその磁気吸引力による塗膜の損傷
を避けることができると共に、塗膜（金属）に対するガ
ード電極及び測定用電極の着脱を容易に行なわしめるこ
とができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は以上の説明したとおりのもの
で、下記の効果を奏する。

【００３２】請求項１の塗膜劣化測定用プローブにおい
ては、液中に存する金属の表面塗膜に測定用電極を接触
させて、通電することによりその塗膜の劣化を測定する
ようにしたものにあって、上記測定用電極の周囲部に測
定用電極と同電位となるガード電極を設けると共に、そ
のガード電極の内部に絶縁された磁石を環状に又は周方
向に等分配置して設けたことにより、その磁気吸引力
で、液中でも、塗膜表面の凹凸及び構造物の傾斜，曲面
に関係なくガード電極を塗膜に密着させることができ
て、測定用電極が接する部分の塗膜以外の部分に流れる
漏れ電流をなくし得、塗膜の劣化度合の測定精度の向上
を達成することができる。

【００３３】請求項２の塗膜劣化測定用プローブにおい
ては、液中に存する金属の表面塗膜に測定用電極を接触
させて、通電することによりその塗膜の劣化を測定する
ようにしたものにあって、上記測定用電極の周囲部に測
定用電極と同電位となるガード電極を設けると共に、そ
のガード電極の周囲部に端面形状が扇形を成す一対のヨ
ークを係合させて設け、そのヨークの扇形中枢部が対向
する位置に磁石を設けたことにより、測定対象物が小さ
かったり測定範囲が狭かったりする場合でガード電極寸
法を大きくできないときにも、ガード電極の塗膜に対す
る密着力を極力大きく、広く且つ均一に得ることができ
て、その密着を充分にし得、塗膜の劣化度合の測定精度
の向上を上述同様に達成することができる。

【００３４】請求項３の塗膜劣化測定用プローブにおい
ては、上記両構成にあって、磁石を電磁石としたことに
より、磁気吸引力の調整ができて、塗膜が剥離しやすく
なっている場合の磁気吸引力による塗膜の損傷を避ける
ことができると共に、塗膜（金属）に対するガード電極
及び測定用電極の着脱を容易に行なわしめることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を電気的構成と共に示す縦
断面図

【図２】実験結果を示す図

【図３】実験に使用したものの縦断面図

【図４】本発明の第２実施例を示す斜視図

【図５】本発明の第３実施例を示すガード電極部分の縦
断面図

【図６】本発明の第４実施例を示す図４相当図

【図７】従来例を示す図１相当図

【図８】異なる従来例を示す図１部分相当図

【符号の説明】

３１は金属、３２は塗膜、３５は測定用電極、４０はガ
ード電極、４２は永久磁石（磁石）、５１はヨーク、５
３は永久磁石（磁石）、６３，７３は電磁石を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 成瀬 佳宏 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液中に存する金属の表面塗膜に測定用電
   極を接触させて、通電することによりその塗膜の劣化を
   測定するようにしたものにおいて、前記測定用電極の周
   囲部に測定用電極と同電位となるガード電極を設けると
   共に、そのガード電極の内部に絶縁された磁石を環状に
   又は周方向に等分配置して設けたことを特徴とする塗膜
   劣化測定用プローブ。
2. 【請求項２】 液中に存する金属の表面塗膜に測定用電
   極を接触させて、通電することによりその塗膜の劣化を
   測定するようにしたものにおいて、前記測定用電極の周
   囲部に測定用電極と同電位となるガード電極を設けると
   共に、そのガード電極の周囲部に端面形状が扇形を成す
   一対のヨークを係合させて設け、そのヨークの扇形中枢
   部が対向する位置に磁石を設けたことを特徴とする塗膜
   劣化測定用プローブ。
3. 【請求項３】 磁石を電磁石としたことを特徴とする請
   求項１又は２記載の塗膜劣化測定用プローブ。