JPH07103723A - 塗膜厚測定装置 - Google Patents
塗膜厚測定装置Info
- Publication number
- JPH07103723A JPH07103723A JP27622293A JP27622293A JPH07103723A JP H07103723 A JPH07103723 A JP H07103723A JP 27622293 A JP27622293 A JP 27622293A JP 27622293 A JP27622293 A JP 27622293A JP H07103723 A JPH07103723 A JP H07103723A
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- JP
- Japan
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- laser light
- acoustic signal
- coating film
- signal
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 塗膜面に接触することなく、また、塗り状態
がドライとウエットの場合に兼用し得る塗膜厚測定装置
を提供する。 【構成】 色の違いを含む塗料の種類ごとに、光音響効
果に伴う音響信号ｙの強度及びレーザ光ｘとの位相差
と、塗膜厚との対応関係を示す基準データを作成して記
憶手段１１に記憶しておく。照射手段５からパルス状の
レーザ光ｘを被塗物ａの塗膜面に照射させると、光音響
効果により塗膜ｂから音響信号ｙが発生してマイクロフ
ォン７によりそれが検出される。検出された音響信号ｙ
は解析手段９に送られてその強度とレーザ光ｘとの位相
差が解析される。その解析信号は比較手段１２に送られ
て、記憶手段１１から呼び出された対応する塗料の基準
データと比較され、解析信号の値に応じて塗膜厚が決定
される。その決定値が塗膜厚の測定値として表示手段１
３で表示される。
がドライとウエットの場合に兼用し得る塗膜厚測定装置
を提供する。 【構成】 色の違いを含む塗料の種類ごとに、光音響効
果に伴う音響信号ｙの強度及びレーザ光ｘとの位相差
と、塗膜厚との対応関係を示す基準データを作成して記
憶手段１１に記憶しておく。照射手段５からパルス状の
レーザ光ｘを被塗物ａの塗膜面に照射させると、光音響
効果により塗膜ｂから音響信号ｙが発生してマイクロフ
ォン７によりそれが検出される。検出された音響信号ｙ
は解析手段９に送られてその強度とレーザ光ｘとの位相
差が解析される。その解析信号は比較手段１２に送られ
て、記憶手段１１から呼び出された対応する塗料の基準
データと比較され、解析信号の値に応じて塗膜厚が決定
される。その決定値が塗膜厚の測定値として表示手段１
３で表示される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被塗物の表面に形成さ
れた塗膜の厚さを測定する装置に関する。
れた塗膜の厚さを測定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、塗膜厚の測定器としては、塗り状
態がドライの場合には渦電流型のものが、ウエットの場
合はゲージが主に用いられていた。
態がドライの場合には渦電流型のものが、ウエットの場
合はゲージが主に用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、それら
はいずれも接触式であるため、塗膜面に傷が付く等の悪
影響を及ぼすおそれがあり、また、塗り状態がドライと
ウエットのときで別々の測定器を使用しなければならな
い不便さがあった。
はいずれも接触式であるため、塗膜面に傷が付く等の悪
影響を及ぼすおそれがあり、また、塗り状態がドライと
ウエットのときで別々の測定器を使用しなければならな
い不便さがあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の塗膜厚測定装置
は、叙上の点に鑑み完成されたものであって、被塗物の
塗膜面に向かって一定の周波数で断続的にレーザ光を照
射する照射手段と、そのレーザ光の照射に伴う光音響効
果によって塗膜面から発生する音響信号を検出する検出
手段と、その検出手段で検出された音響信号の強度と、
その音響信号とレーザ光との位相差を解析する解析手段
と、光音響効果による音響信号の強度及び位相差と、塗
膜厚との対応関係を示す基準データを塗料の種類ごとに
予め記憶した記憶手段と、解析手段で得た解析信号を塗
料の種類に対応して記憶手段から呼び出された基準デー
タと比較して塗膜厚を決定する比較手段と、を備えた構
成とした。
は、叙上の点に鑑み完成されたものであって、被塗物の
塗膜面に向かって一定の周波数で断続的にレーザ光を照
射する照射手段と、そのレーザ光の照射に伴う光音響効
果によって塗膜面から発生する音響信号を検出する検出
手段と、その検出手段で検出された音響信号の強度と、
その音響信号とレーザ光との位相差を解析する解析手段
と、光音響効果による音響信号の強度及び位相差と、塗
膜厚との対応関係を示す基準データを塗料の種類ごとに
予め記憶した記憶手段と、解析手段で得た解析信号を塗
料の種類に対応して記憶手段から呼び出された基準デー
タと比較して塗膜厚を決定する比較手段と、を備えた構
成とした。
【０００５】
【作用】本発明は光音響効果を応用したものであって、
これは、物質が一定の周波数で断続する光を吸収する
と、回りの気体に同じ周波数の音を生ずるというもので
ある。
これは、物質が一定の周波数で断続する光を吸収する
と、回りの気体に同じ周波数の音を生ずるというもので
ある。
【０００６】断続したレーザ光を塗膜面に照射すること
によって生ずる音響信号は、一般的に塗膜の質量が大き
い程すなわち膜厚が厚い程その強度が大となる傾向を示
す。また、レーザ光が当たってから音響信号が生ずるま
でには時間的なずれがあり、すなわち音響信号とレーザ
光の間に位相差ができるのであるが、一般的には膜厚が
厚いほど塗膜面が光源に接近することから音の発生の遅
れが少なくなり、すなわち位相差が小さくなる傾向を示
す。ただしそれらの傾向は、塗料の種類によって、ま
た、同じ種類でも色によって異なる。
によって生ずる音響信号は、一般的に塗膜の質量が大き
い程すなわち膜厚が厚い程その強度が大となる傾向を示
す。また、レーザ光が当たってから音響信号が生ずるま
でには時間的なずれがあり、すなわち音響信号とレーザ
光の間に位相差ができるのであるが、一般的には膜厚が
厚いほど塗膜面が光源に接近することから音の発生の遅
れが少なくなり、すなわち位相差が小さくなる傾向を示
す。ただしそれらの傾向は、塗料の種類によって、ま
た、同じ種類でも色によって異なる。
【０００７】そこで、一の塗料について、塗膜厚を順次
に変えて、そのつど渦電流型等の既製の測定器で塗膜厚
を測定するとともに、夫々の膜厚において生ずる光音響
効果に伴う音響信号の強度と、そのレーザ光との位相差
とを実測し、その塗料についての、音響信号の強度及び
位相差と、塗膜厚との対応関係を示す基準データを作成
する。
に変えて、そのつど渦電流型等の既製の測定器で塗膜厚
を測定するとともに、夫々の膜厚において生ずる光音響
効果に伴う音響信号の強度と、そのレーザ光との位相差
とを実測し、その塗料についての、音響信号の強度及び
位相差と、塗膜厚との対応関係を示す基準データを作成
する。
【０００８】これを他の塗料についても同様に実施し
て、色の違いを含む塗料の種類ごとに基準データを作成
し、それらを記憶手段に予め記憶させておく。
て、色の違いを含む塗料の種類ごとに基準データを作成
し、それらを記憶手段に予め記憶させておく。
【０００９】塗膜厚を測定する場合は、塗装された塗料
の種類に対応した基準データを記憶手段から比較手段に
呼び出し、それとともに被塗物を所定の測定位置にセッ
トする。
の種類に対応した基準データを記憶手段から比較手段に
呼び出し、それとともに被塗物を所定の測定位置にセッ
トする。
【００１０】続いて照射手段を作動させると、レーザ光
が一定の周波数で断続的に塗膜面に照射される。そうす
ると、光音響効果により塗膜から音響信号が発生して検
出手段によりそれが検出される。検出された音響信号は
解析手段に送られて、その強度とレーザ光との位相差が
解析される。
が一定の周波数で断続的に塗膜面に照射される。そうす
ると、光音響効果により塗膜から音響信号が発生して検
出手段によりそれが検出される。検出された音響信号は
解析手段に送られて、その強度とレーザ光との位相差が
解析される。
【００１１】その解析信号は比較手段に送られて上記の
呼び出されている基準データと比較され、解析信号の値
に応じて塗膜厚が決定される。その決定値が塗膜厚の測
定値として表示手段等により表示される。
呼び出されている基準データと比較され、解析信号の値
に応じて塗膜厚が決定される。その決定値が塗膜厚の測
定値として表示手段等により表示される。
【００１２】
【発明の効果】このように本発明によれば、光音響効果
を利用した非接触方式であるから、塗膜面に傷を付ける
等の悪影響を及ぼすおそれがなく、しかも高精度に測定
することができる。また、塗り状態がドライとウエット
の場合に兼用して用いることができる効果がある。
を利用した非接触方式であるから、塗膜面に傷を付ける
等の悪影響を及ぼすおそれがなく、しかも高精度に測定
することができる。また、塗り状態がドライとウエット
の場合に兼用して用いることができる効果がある。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図３に基づ
いて説明する。本発明は既述したとおりに光音響効果を
利用したものであり、その基本原理については作用の項
で説明したとおりである。
いて説明する。本発明は既述したとおりに光音響効果を
利用したものであり、その基本原理については作用の項
で説明したとおりである。
【００１４】図１において、符号１は所定の塗膜厚測定
場所に設置されたセルであって、その底面に、表面に塗
膜ｂを形成した被塗物ａのテストピースが載置されるよ
うになっており、そのセル１の天井２は透光材料で形成
されているとともに、側面には検出窓３が開口されてい
る。
場所に設置されたセルであって、その底面に、表面に塗
膜ｂを形成した被塗物ａのテストピースが載置されるよ
うになっており、そのセル１の天井２は透光材料で形成
されているとともに、側面には検出窓３が開口されてい
る。
【００１５】セル１の上方位置には照射手段５が設けら
れており、発振器６からの発振信号を受けて、一定周期
のパルス状の半導体レーザ光ｘを上記の塗膜ｂの表面に
向けて照射するようになっている。
れており、発振器６からの発振信号を受けて、一定周期
のパルス状の半導体レーザ光ｘを上記の塗膜ｂの表面に
向けて照射するようになっている。
【００１６】セル１の検出窓３には、上記のレーザ光ｘ
の照射に伴う光音響効果によって塗膜ｂから発生する音
響信号ｙを検出するマイクロフォン７（本発明の検出手
段に対応する）が設けられている。
の照射に伴う光音響効果によって塗膜ｂから発生する音
響信号ｙを検出するマイクロフォン７（本発明の検出手
段に対応する）が設けられている。
【００１７】上記の音響信号ｙは、図２に示すように、
レーザ光ｘのパルスと同じ周期のパルス状に発生するも
のであるが、塗膜ｂが有る場合をそれが無い場合と比較
すると、音響信号ｙはその強度が大となり、また、音響
信号ｙとレーザ光ｘとの間に位相差が生ずる。その場
合、一般的には、塗膜ｂの膜厚が大になるほど音響信号
ｙの強度は大となり、位相差は逆に小となる。
レーザ光ｘのパルスと同じ周期のパルス状に発生するも
のであるが、塗膜ｂが有る場合をそれが無い場合と比較
すると、音響信号ｙはその強度が大となり、また、音響
信号ｙとレーザ光ｘとの間に位相差が生ずる。その場
合、一般的には、塗膜ｂの膜厚が大になるほど音響信号
ｙの強度は大となり、位相差は逆に小となる。
【００１８】したがって、上記のマイクロフォン７には
アンプ８を介して解析手段９が接続されている。その解
析手段９は、マイクロフォン７で検出した音響信号ｙの
強度を解析するとともに、音響信号ｙのパルスの発生タ
イミングと、発信器６からの信号によって検出されるレ
ーザ光ｘのパルスの発生タイミングとのずれ、すなわち
位相差を解析する機能を有する。
アンプ８を介して解析手段９が接続されている。その解
析手段９は、マイクロフォン７で検出した音響信号ｙの
強度を解析するとともに、音響信号ｙのパルスの発生タ
イミングと、発信器６からの信号によって検出されるレ
ーザ光ｘのパルスの発生タイミングとのずれ、すなわち
位相差を解析する機能を有する。
【００１９】上記したように、塗膜ｂの膜厚が大になる
ほど音響信号ｙの強度は大となり、位相差は逆に小とな
る傾向を一般的に示すのであるが、その変化の仕方は、
塗料の種類によって、また、同じ種類でも色の違いによ
って異なる。
ほど音響信号ｙの強度は大となり、位相差は逆に小とな
る傾向を一般的に示すのであるが、その変化の仕方は、
塗料の種類によって、また、同じ種類でも色の違いによ
って異なる。
【００２０】そこで、ある塗料について、塗膜厚を順次
に変えて、そのつど渦電流型の測定器で塗膜厚を計測す
るとともに、夫々の膜厚において生ずる光音響効果に伴
う音響信号の強度とレーザ光との位相差とを実測し、そ
の塗料についての、音響信号の強度及び位相差と、塗膜
厚との対応関係を示す基準データを作成する。塗料の種
類が「メラミン黒」の場合は、図３のグラフに示すよう
な基準データが得られる。
に変えて、そのつど渦電流型の測定器で塗膜厚を計測す
るとともに、夫々の膜厚において生ずる光音響効果に伴
う音響信号の強度とレーザ光との位相差とを実測し、そ
の塗料についての、音響信号の強度及び位相差と、塗膜
厚との対応関係を示す基準データを作成する。塗料の種
類が「メラミン黒」の場合は、図３のグラフに示すよう
な基準データが得られる。
【００２１】これを他の塗料についても同様に実施し
て、色の違いを含む塗料の種類ごとに基準データを作成
し、それらの基準データが、入力手段１０からその塗料
の種類を示す識別番号とともに記憶手段１１に予め記憶
されるようになっている。
て、色の違いを含む塗料の種類ごとに基準データを作成
し、それらの基準データが、入力手段１０からその塗料
の種類を示す識別番号とともに記憶手段１１に予め記憶
されるようになっている。
【００２２】この記憶手段１１と上記の解析手段９の出
力側には比較手段１２が接続されている。上記の記憶手
段１１に付設された入力手段１０は、そこに識別番号を
入力すると、記憶手段１１に記憶された対応する塗料の
基準データを比較手段１２に呼び出す機能を併せて有す
る。比較手段１２は、その呼び出された基準データと、
解析手段９から出力された解析信号とを比較する機能を
果たすようになっている。比較手段１２の出力側には表
示手段１３が接続されている。
力側には比較手段１２が接続されている。上記の記憶手
段１１に付設された入力手段１０は、そこに識別番号を
入力すると、記憶手段１１に記憶された対応する塗料の
基準データを比較手段１２に呼び出す機能を併せて有す
る。比較手段１２は、その呼び出された基準データと、
解析手段９から出力された解析信号とを比較する機能を
果たすようになっている。比較手段１２の出力側には表
示手段１３が接続されている。
【００２３】次に、本実施例の作動を説明する。塗膜厚
を測定する場合は、塗膜ｂの形成された被塗物ａのテス
トピースをセル１内にセットするとともに、その塗装さ
れた塗料の種類を示す識別番号を入力手段１０に入力し
て、対応する基準データを記憶手段１１から比較手段１
２に呼び出す。
を測定する場合は、塗膜ｂの形成された被塗物ａのテス
トピースをセル１内にセットするとともに、その塗装さ
れた塗料の種類を示す識別番号を入力手段１０に入力し
て、対応する基準データを記憶手段１１から比較手段１
２に呼び出す。
【００２４】続いて照射手段５を作動させると、パルス
状の半導体レーザ光ｘが塗膜面に照射される。そうする
と、光音響効果により塗膜ｂから音響信号ｙが発生して
マイクロフォン７によりそれが検出される。検出された
音響信号ｙは解析手段９に送られて、その強度とレーザ
光ｘとの位相差が解析される。
状の半導体レーザ光ｘが塗膜面に照射される。そうする
と、光音響効果により塗膜ｂから音響信号ｙが発生して
マイクロフォン７によりそれが検出される。検出された
音響信号ｙは解析手段９に送られて、その強度とレーザ
光ｘとの位相差が解析される。
【００２５】その解析信号は比較手段１２に送られて上
記の呼び出されている基準データと比較され、例えば、
塗料の種類が「メラミン黒」であって、解析信号におけ
る音響信号ｙの強度が２４ｍＶで位相差が９０°である
と、図３の基準データから塗膜厚２３ｍμが決定され
る。その決定値が塗膜厚の測定値として表示手段１３に
より表示される。
記の呼び出されている基準データと比較され、例えば、
塗料の種類が「メラミン黒」であって、解析信号におけ
る音響信号ｙの強度が２４ｍＶで位相差が９０°である
と、図３の基準データから塗膜厚２３ｍμが決定され
る。その決定値が塗膜厚の測定値として表示手段１３に
より表示される。
【００２６】塗料の種類が変わったら、比較手段１２に
呼び出す基準データを変更して、同様の操作を行えば良
い。
呼び出す基準データを変更して、同様の操作を行えば良
い。
【００２７】このように、本実施例によれば、塗膜面に
接触することなくその膜厚を測定することができるの
で、傷を付ける等の悪影響を及ぼすことがなく、また、
塗り状態がドライとウエットの場合に兼用して用いるこ
とができる。
接触することなくその膜厚を測定することができるの
で、傷を付ける等の悪影響を及ぼすことがなく、また、
塗り状態がドライとウエットの場合に兼用して用いるこ
とができる。
【００２８】また、半導体レーザを用いているので装置
の小型化を図ることができる。また、三角測距方式の場
合のようにレーザの照射位置からの変位を算出していな
いので、レーザの位置が多少変動しても測定に影響を受
けることがない。
の小型化を図ることができる。また、三角測距方式の場
合のようにレーザの照射位置からの変位を算出していな
いので、レーザの位置が多少変動しても測定に影響を受
けることがない。
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】レーザ光と音響信号の波形説明図である。
【図３】基準データの説明図である。
ａ：被塗物 ｂ：塗膜 ｘ：レーザ光 ｙ：音響信号
５：照射手段 ７：マイクロフォン（検出手段） ９：
解析手段 １１：記憶手段 １２：比較手段
５：照射手段 ７：マイクロフォン（検出手段） ９：
解析手段 １１：記憶手段 １２：比較手段
Claims (1)
- 【請求項１】 被塗物の塗膜面に向かって一定の周波数
で断続的にレーザ光を照射する照射手段と、 該レーザ光の照射に伴う光音響効果によって前記塗膜面
から発生する音響信号を検出する検出手段と、 該検出手段で検出された音響信号の強度と、該音響信号
と前記レーザ光との位相差を解析する解析手段と、 光音響効果による音響信号の強度及び位相差と、塗膜厚
との対応関係を示す基準データを塗料の種類ごとに予め
記憶した記憶手段と、 前記解析手段で得た解析信号を塗料の種類に対応して前
記記憶手段から呼び出された基準データと比較して塗膜
厚を決定する比較手段と、を備えたことを特徴とする塗
膜厚測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27622293A JP3325670B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 塗膜厚測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27622293A JP3325670B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 塗膜厚測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07103723A true JPH07103723A (ja) | 1995-04-18 |
| JP3325670B2 JP3325670B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=17566395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27622293A Expired - Fee Related JP3325670B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 塗膜厚測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3325670B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107830810A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-03-23 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种涂层厚度的测量方法及测量系统 |
-
1993
- 1993-10-06 JP JP27622293A patent/JP3325670B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107830810A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-03-23 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种涂层厚度的测量方法及测量系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3325670B2 (ja) | 2002-09-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |