JPS60249045A - 金属表面の活性度の測定方法及びその測定装置 - Google Patents

金属表面の活性度の測定方法及びその測定装置

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JPS60249045A
JPS60249045A JP59106265A JP10626584A JPS60249045A JP S60249045 A JPS60249045 A JP S60249045A JP 59106265 A JP59106265 A JP 59106265A JP 10626584 A JP10626584 A JP 10626584A JP S60249045 A JPS60249045 A JP S60249045A
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Takashi Shiraishi
貴 白石
Masakatsu Umagome
正勝 馬込
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O II M SYST KK
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    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/002Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the work function voltage

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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】 (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、これによっ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4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4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
実験的にめた基準電流値とを対比することによって被測
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。
特許請求の範囲第3項記載の第2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す
ることによって被測定金属表面の活性度を測定する装置
において、前記微小電流を増幅する増幅器を任意に増幅
幅を設定できるように構成すると共に、この増幅器の入
力側に前記測定電極を、出力側に測定値表示装置を夫々
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。
特許請求の範囲8N4項記載の第3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
することによって被測定金属表面の活性度を測定する装
置において、光線照射装置、測定電極及び前記微小電流
を増幅するプリアンプを鋪えたプローブと、メインアン
プ、測定値表示装置を備えた装置本体とを可撓性の伝送
ケーブルでもっ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。
特許請求の範囲第6項記載の第4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す
ることによって被測定金属表面の活性度を測定する装置
において、光線発生源と被測定金属表面の照射面とを結
ぶ光線伝送路を光ファイバで構成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。
(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。
プ四−プ2は第1図に示す上うに自由に手に持って移動
させることができるようにハンディ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3aに向は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1〜2回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MO5
型ICによってf#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4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4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1
1、光7アイパ12、及び照射レンズ13)Cよって構
成され、紫外線ランプ10からの紫外線は光ファイバ1
2によって被測定金属表面3^の近(まて伝送された後
、これに向は照射される。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の活性度によって異なる値を示す。又金属の種
類によっても前記電流値は異なる特性を示す。伺、前記
光線照射装置8は光線伝送路を光ファイバ12によって
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7
b、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#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からの人力
信号を増幅し、これを測定値表示装置14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
属の種類によって、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21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、電流値を表示するようにし、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
よって被測定金属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芯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。
伺、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l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7
b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!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例に暴き具体
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以下になっ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
置にセットし、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によって増幅し
、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、本発明方法によって、実験データと測定電流値
とを対比させることによっ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。
更にマイクシ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(ディ
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って
成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
ついて行っ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
、各種金属についての実験的データに基き増幅器の増幅
度の調整を行うことにより、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という効果を有す
る。
第3発明は第1発明の方法を実施するための装置に係9
、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(プ四−プにプリアンプを内
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。
第4発明は第1発明の方法を実施するための装置に係り
、光線発生源と被測定金属表面の照射面とを結ぶ光線伝
送路を光ファイバで構成しているので、小容量の光源で
十分な照射強度を得ることができ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−m−装置本体 2−一一プロープ 3−−−被測定金属 3a−m−表面 4−−−伝送ケーブル 5−m−測定電極7−−−増幅
器 7a−m−プリアンプ7b−−−メインアンプ 8
−m−光線照射装置 10−m−光線発生源 12−−
一光ファイバ −4−m−測定値表示装置 代理人弁理土石原 勝

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)測定電極に対し負にバイアスされな被測定金属表
    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めた基準電流値とを対比するこ
    とKよっ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. (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. (3)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
    る微小電流を測定することによって被測定金属表面の活
    性度を測定する装置において、前記微小電流を増幅する
    増幅器を任意に増幅度を設定できるように構成すると共
    に、この増幅器の入力側に前記測定電極を、出力側に測
    定値表示装置を夫々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. (4)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
    る微小電流を測定することによって被測定金属表面の活
    性度を測定する装置において、光線照射装置、測定電極
    及び前記微小電流を増幅するプリアンプを備えたプロー
    ブと、メインアンプ、測定値表示装置を備えた装置本体
    とを可撓性の伝送ケーブルでもっ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。
  5. (5)前記プローブがハンディな寸法に形成されている
    特許請求の範囲第4項記載の金属表面の活性度の測定装
    置。
  6. (6) n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することによって被測定金属表面の
    活性度を測定する装置において、光線発生源と被測定金
    属表面の照射面とを結ぶ光線伝送路を光ファイバで構成
    したことを特徴とする金属表面の活性度の測定装置。
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