JPS6217166B2 - - Google Patents
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- JPS6217166B2 JPS6217166B2 JP56129062A JP12906281A JPS6217166B2 JP S6217166 B2 JPS6217166 B2 JP S6217166B2 JP 56129062 A JP56129062 A JP 56129062A JP 12906281 A JP12906281 A JP 12906281A JP S6217166 B2 JPS6217166 B2 JP S6217166B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
- G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、表面被膜厚さ測定方法に係り、特
に、錫めつき鋼板やクロムめつき鋼板等のめつき
鋼板の表面に水和酸化クロム等の化成処理被膜が
形成されてなる表面処理鋼板の表面被膜厚さを測
定するのに好適な、均一物質からなる下地の表面
に、光吸収性を有する他の物質からなる薄い表面
被膜が付着されてなる被測定材の表面被膜の厚さ
を、表面被膜付着工程で測定する表面被膜厚さ測
定方法の改良に関する。
に、錫めつき鋼板やクロムめつき鋼板等のめつき
鋼板の表面に水和酸化クロム等の化成処理被膜が
形成されてなる表面処理鋼板の表面被膜厚さを測
定するのに好適な、均一物質からなる下地の表面
に、光吸収性を有する他の物質からなる薄い表面
被膜が付着されてなる被測定材の表面被膜の厚さ
を、表面被膜付着工程で測定する表面被膜厚さ測
定方法の改良に関する。
一般に、錫めつき鋼板やクロムめつき鋼板等の
めつき鋼板においては、めつき表面上に水和酸化
クロムの化成処理被膜を形成させることが行なわ
れている。この処理被膜は、鋼板の耐水劣化性、
塗料密着性等に大きく影響することが明らかにさ
れており、従つて、表面被膜の厚さを測定し、操
業に生かすことは、品質管理上重要なことであ
る。
めつき鋼板においては、めつき表面上に水和酸化
クロムの化成処理被膜を形成させることが行なわ
れている。この処理被膜は、鋼板の耐水劣化性、
塗料密着性等に大きく影響することが明らかにさ
れており、従つて、表面被膜の厚さを測定し、操
業に生かすことは、品質管理上重要なことであ
る。
水和酸化クロム被膜厚さの測定方法としては、
従来、例えば螢光Ｘ線分析法が使われている。こ
の方法は、まず、表面被膜溶解前に、被測定材の
めつき層と表面被膜層中の両者に含まれるクロム
量を測定し、次いで、表面被膜を溶解した後に、
被測定材のめつき層中に含まれるクロム量を測定
し、両者の差から、表面被膜中のクロム量を測定
し、これから表面被膜の厚さを求めるものである
が、めつき層中のクロム量が被測定材毎に異なる
ため、このめつき層中のクロム量の測定を、毎回
行なう必要がある。従つて、この螢光Ｘ線分析法
では、常に表面被膜を溶解する過程が含まれるた
め、測定に長時間を要し、オフラインでの測定に
は適しているが、オンラインで測定し、直ちに品
質管理に反映させる目的には不適当である。又、
設備としても大規模な装置が必要であり、高価で
あることから導入しにくいという問題点を有し
た。その他の表面被膜厚さ測定方法としては、偏
光解析法があるが、この方法は、極めて実験室的
なもので、位相角等の偏光状態に関与するパラメ
ータを迅速且つ正確に測定することは難かしく、
やはりオンライン測定には不適当である。尚、特
開昭52―2756号、特開昭53―116860号に示される
如く、前記の偏光解析法を基本に、位相角が近似
的に表面被膜厚さに比例するとし、又、下地の粗
度の影響が大きいことからそのための補正を行な
う等の複雑な処理を行なつて、前記の偏光解析法
をオンライン測定に利用することも提案されてい
るが、この方法は、測定系が複雑になり、特にオ
ンライン測定では問題が多い。
従来、例えば螢光Ｘ線分析法が使われている。こ
の方法は、まず、表面被膜溶解前に、被測定材の
めつき層と表面被膜層中の両者に含まれるクロム
量を測定し、次いで、表面被膜を溶解した後に、
被測定材のめつき層中に含まれるクロム量を測定
し、両者の差から、表面被膜中のクロム量を測定
し、これから表面被膜の厚さを求めるものである
が、めつき層中のクロム量が被測定材毎に異なる
ため、このめつき層中のクロム量の測定を、毎回
行なう必要がある。従つて、この螢光Ｘ線分析法
では、常に表面被膜を溶解する過程が含まれるた
め、測定に長時間を要し、オフラインでの測定に
は適しているが、オンラインで測定し、直ちに品
質管理に反映させる目的には不適当である。又、
設備としても大規模な装置が必要であり、高価で
あることから導入しにくいという問題点を有し
た。その他の表面被膜厚さ測定方法としては、偏
光解析法があるが、この方法は、極めて実験室的
なもので、位相角等の偏光状態に関与するパラメ
ータを迅速且つ正確に測定することは難かしく、
やはりオンライン測定には不適当である。尚、特
開昭52―2756号、特開昭53―116860号に示される
如く、前記の偏光解析法を基本に、位相角が近似
的に表面被膜厚さに比例するとし、又、下地の粗
度の影響が大きいことからそのための補正を行な
う等の複雑な処理を行なつて、前記の偏光解析法
をオンライン測定に利用することも提案されてい
るが、この方法は、測定系が複雑になり、特にオ
ンライン測定では問題が多い。
本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなさ
れたもので、簡単な測定系により表面被膜の厚さ
をオンライン測定することができ、解析も容易な
表面被膜厚さ測定方法を提供することを目的とす
る。
れたもので、簡単な測定系により表面被膜の厚さ
をオンライン測定することができ、解析も容易な
表面被膜厚さ測定方法を提供することを目的とす
る。
本発明は、均一物質からなる下地の表面に、光
吸収性を有する他の物質からなる薄い表面被膜が
付着されてなる被測定材の表面被膜の厚さを、表
面被膜付着工程で測定する表面被膜厚さ測定方法
において、前記被測定材表面の、表面被膜形成前
及び表面被膜形成後の対応地点に、それぞれにつ
いて、表面被膜の光吸収特性が異なる２つの波長
の光を同時に照射して、表面被膜形成後の各波長
の光に対する反射光強度の比を、表面被膜形成前
の各波長の光に対する反射光強度の比で校正した
値を求め、該校正値と表面被膜の厚さの間の相関
関係を利用して、被測定材の表面被膜の厚さを測
定するようにして、前記目的を達成したものであ
る。
吸収性を有する他の物質からなる薄い表面被膜が
付着されてなる被測定材の表面被膜の厚さを、表
面被膜付着工程で測定する表面被膜厚さ測定方法
において、前記被測定材表面の、表面被膜形成前
及び表面被膜形成後の対応地点に、それぞれにつ
いて、表面被膜の光吸収特性が異なる２つの波長
の光を同時に照射して、表面被膜形成後の各波長
の光に対する反射光強度の比を、表面被膜形成前
の各波長の光に対する反射光強度の比で校正した
値を求め、該校正値と表面被膜の厚さの間の相関
関係を利用して、被測定材の表面被膜の厚さを測
定するようにして、前記目的を達成したものであ
る。
本発明は、クロム酸化物の結晶が、紫外波長領
域において吸収性が著しくなるということに着目
してなされたものである。
域において吸収性が著しくなるということに着目
してなされたものである。
以下、錫めつき鋼板或いはクロムめつき鋼板の
表面に水和酸化クロム被膜が化成処理されて被覆
されている場合を例にとつて、本発明の原理を説
明する。
表面に水和酸化クロム被膜が化成処理されて被覆
されている場合を例にとつて、本発明の原理を説
明する。
発明者らが、水和酸化クロム被膜を被覆しため
つき鋼板の表面に可視光線を照射し、分光器を用
いて反射スペクトルの波長依存性を測定したとこ
ろ、第１図に示す如く、紫外波長領域に近づくに
従つて反射が小さくなること、即ち、吸収が大き
くなることが判明した。第１図は、膜厚ｄの異な
る試料について、波長600nmでの反射率Ｒ
（600、ｄ）を基準とした、波長400〜600nmでの
反射スペクトルＲ（λ、ｄ）の測定結果を示した
もので、第１図において、〇印は、水和酸化クロ
ム被膜中のクロム量（被膜厚さｄに対応）が5.0
mg／m2であるもの、△印は、同じく11.0mg／m2で
あるもの、□印は、同じく20.4mg／m2であるも
の、×印は、同じく26.7mg／m2であるもの、◇印
は、同じく37.5mg／m2であるもの、●印は、水和
酸化クロム被膜が存在しないものを、それぞれ表
わしている。図から明らかな如く、膜厚ｄの厚い
試料ほど吸収が大きく表われ、各試料の膜厚の相
違を区別することができる。
つき鋼板の表面に可視光線を照射し、分光器を用
いて反射スペクトルの波長依存性を測定したとこ
ろ、第１図に示す如く、紫外波長領域に近づくに
従つて反射が小さくなること、即ち、吸収が大き
くなることが判明した。第１図は、膜厚ｄの異な
る試料について、波長600nmでの反射率Ｒ
（600、ｄ）を基準とした、波長400〜600nmでの
反射スペクトルＲ（λ、ｄ）の測定結果を示した
もので、第１図において、〇印は、水和酸化クロ
ム被膜中のクロム量（被膜厚さｄに対応）が5.0
mg／m2であるもの、△印は、同じく11.0mg／m2で
あるもの、□印は、同じく20.4mg／m2であるも
の、×印は、同じく26.7mg／m2であるもの、◇印
は、同じく37.5mg／m2であるもの、●印は、水和
酸化クロム被膜が存在しないものを、それぞれ表
わしている。図から明らかな如く、膜厚ｄの厚い
試料ほど吸収が大きく表われ、各試料の膜厚の相
違を区別することができる。
今、鋼板表面に光を照射した時、被膜中で多重
反射を起こすが、この場合の総合的な反射率Ｒ
（λ、ｄ）は、表面被膜及び下地の光学的性質が
わかれば、次式のように表わすことができる。
反射を起こすが、この場合の総合的な反射率Ｒ
（λ、ｄ）は、表面被膜及び下地の光学的性質が
わかれば、次式のように表わすことができる。
Ｒ（λ、ｄ）＝｜ｒｐ＋ｒｐ′ｅｘｐ（−〓〓δ・ｄ）／１＋ｒｐ・ｒｐ′ｅｘｐ（−〓〓δ・ｄ）｜2sin2 ０＋
｜ｒｓ＋ｒｓ′ｅｘｐ（−〓〓δ・ｄ）／１＋ｒｓ・ｒｓ′ｅｘｐ（−〓〓δ・ｄ）｜2cos2 ０ ……(1)
ここで、ｄは表面被膜の厚さ、０は入射角、
λは入射光の波長、rp、rs、rp′、rs′、δは、そ
れぞれ表面被膜及び下地の光学的性質によつて決
まる、波長λを定めると一定となる複素定数であ
る。
λは入射光の波長、rp、rs、rp′、rs′、δは、そ
れぞれ表面被膜及び下地の光学的性質によつて決
まる、波長λを定めると一定となる複素定数であ
る。
前出(1)式においては、表面被膜層が理想的な構
造をしているものと仮定しているが、実際の鋼板
はある粗さを持つているため、反射光はその粗度
によつて決まる強度分布をもつことになる。従つ
て、実際の鋼板の反射光は粗度によつて影響を受
けることになるが、被測定材の粗度の変動領域
と、使用する特定２波長の値とを考え合わせる
と、それぞれの波長での反射光が受ける分布状態
には大きな差が見られない。そこで、特定２波長
を選び、それぞれの波長で被測定材表面の反射率
を測定し、その比をとれば、表面粗度の差に起因
する反射光強度分布の差異がもたらす反射光検出
強度の変動を軽減することができ、下地の粗度に
は影響を受けにくくなる。今、特定の２波長をλ
１、λ２とすると、反射率の比の値Ｒ（λ１、λ
２、ｄ）は、次式のように表わされる。
造をしているものと仮定しているが、実際の鋼板
はある粗さを持つているため、反射光はその粗度
によつて決まる強度分布をもつことになる。従つ
て、実際の鋼板の反射光は粗度によつて影響を受
けることになるが、被測定材の粗度の変動領域
と、使用する特定２波長の値とを考え合わせる
と、それぞれの波長での反射光が受ける分布状態
には大きな差が見られない。そこで、特定２波長
を選び、それぞれの波長で被測定材表面の反射率
を測定し、その比をとれば、表面粗度の差に起因
する反射光強度分布の差異がもたらす反射光検出
強度の変動を軽減することができ、下地の粗度に
は影響を受けにくくなる。今、特定の２波長をλ
１、λ２とすると、反射率の比の値Ｒ（λ１、λ
２、ｄ）は、次式のように表わされる。
Ｒ（λ１、λ２、ｄ）＝Ｒ（λ２、ｄ）／Ｒ（λ１
、ｄ）……(2) この(2)式の値を、被測定材表面の、表面被膜形
成前及び形成後の対応地点での測定から求める。
、ｄ）……(2) この(2)式の値を、被測定材表面の、表面被膜形
成前及び形成後の対応地点での測定から求める。
被膜形成後の表面について測定する場合、光源
の強度と検出される反射強度を、２波長λ１、λ
２において、I0（λ１）、I0（λ２）、Ｉ（λ１）、
Ｉ（λ２）とすれば、反射率の比Ｒ（λ１、λ
２、ｄ）は、次式のように表わされる。
の強度と検出される反射強度を、２波長λ１、λ
２において、I0（λ１）、I0（λ２）、Ｉ（λ１）、
Ｉ（λ２）とすれば、反射率の比Ｒ（λ１、λ
２、ｄ）は、次式のように表わされる。
Ｒ（λ１、λ２、ｄ）＝Ｒ（λ２、ｄ）／Ｒ（λ１、ｄ）＝Ｉ（λ２）／Ｉ０（λ２）／Ｉ（λ１）／Ｉ０（λ１）
……(3) ここで、分光器による反射率の測定と理論計算
とを比較すると、前者は、総合的な反射率を測定
しているわけではないので、両者を同じ条件にす
る必要がある。そのために、表面被覆が殆ど付着
していない時の反射率比で校正値としては普通は
商又は差などの簡単な値が用いられるが、ここで
は商の場合について説明する。即ち、理論計算の
場合は、次の(4)式で示される反射率R0（λ１、
λ２）で、一方測定値の場合は、次の(5)式で示さ
れる反射率R0（λ１、λ２）で除算する。
……(3) ここで、分光器による反射率の測定と理論計算
とを比較すると、前者は、総合的な反射率を測定
しているわけではないので、両者を同じ条件にす
る必要がある。そのために、表面被覆が殆ど付着
していない時の反射率比で校正値としては普通は
商又は差などの簡単な値が用いられるが、ここで
は商の場合について説明する。即ち、理論計算の
場合は、次の(4)式で示される反射率R0（λ１、
λ２）で、一方測定値の場合は、次の(5)式で示さ
れる反射率R0（λ１、λ２）で除算する。
R0（λ１、λ２）＝〓（λ２）／Ｉ０（λ２）／〓
（λ１）／Ｉ０（λ１）……(5) ここで、（λ１）、（λ２）は、それぞれ
波長λ１、λ２での表面被膜形成前の反射光強度
である。これらの値で反射率比を校正した値を、
それぞれRr（λ１、λ２、ｄ）、Rr（λ１、λ
２、ｄ）とすれば、これらは次式に示される如く
となる。
（λ１）／Ｉ０（λ１）……(5) ここで、（λ１）、（λ２）は、それぞれ
波長λ１、λ２での表面被膜形成前の反射光強度
である。これらの値で反射率比を校正した値を、
それぞれRr（λ１、λ２、ｄ）、Rr（λ１、λ
２、ｄ）とすれば、これらは次式に示される如く
となる。
Rr（λ１、λ２、ｄ）＝Ｒ（λ１、λ２、ｄ）／Ｒ０
（λ１、λ２）……(6) Rr（λ１、λ２、ｄ）＝Ｒ（λ１、λ２、ｄ）／Ｒ０
（λ１、λ２）……(7) 更に、(3)、(5)式を(7)式に代入し、変数を省略し
て表わすと、次式に示す如くとなる。
（λ１、λ２）……(6) Rr（λ１、λ２、ｄ）＝Ｒ（λ１、λ２、ｄ）／Ｒ０
（λ１、λ２）……(7) 更に、(3)、(5)式を(7)式に代入し、変数を省略し
て表わすと、次式に示す如くとなる。
Rr＝Ｉ（λ２）／Ｉ（λ１）／〓（λ２）／〓（λ
１）……(8) 以上の過程を、理論計算と測定値について行な
つた結果を第２図に示す。ここで、λ１は水銀ラ
ンプの基線スペクトルの一つである546.1nm、λ
２は同じく他の一つである404.8nm、０はπ／４と し、又、表面被膜厚さｄと表面被膜中クロム量Ｍ
は、一定の比例関係にあるので、理論曲線は、表
面被膜形成前の反射率比を基準とした表面被膜形
成後の反射率比Rrとクロム量Ｍの対応関係で示
している。第２図から明らかな如く、例えば第２
図中に示した曲線を検量線として、次式のような
関係を利用することにより、反射率比Rrから表
面被膜の厚さｄを測定することができる。
１）……(8) 以上の過程を、理論計算と測定値について行な
つた結果を第２図に示す。ここで、λ１は水銀ラ
ンプの基線スペクトルの一つである546.1nm、λ
２は同じく他の一つである404.8nm、０はπ／４と し、又、表面被膜厚さｄと表面被膜中クロム量Ｍ
は、一定の比例関係にあるので、理論曲線は、表
面被膜形成前の反射率比を基準とした表面被膜形
成後の反射率比Rrとクロム量Ｍの対応関係で示
している。第２図から明らかな如く、例えば第２
図中に示した曲線を検量線として、次式のような
関係を利用することにより、反射率比Rrから表
面被膜の厚さｄを測定することができる。
ｄ＝（Rr） ……(9)
ここで、は、波長を定めたとき、被膜及び下
地の特性によつて定まる関数である。
地の特性によつて定まる関数である。
尚、本発明において使用される特定２波長の選
択に際しては、選んだ２波長に対して表面被膜の
光学的性質、具体的には光学定数が異なること、
被測定材の膜厚変動範囲内で検量線が一価関数と
して定義されることが必要である。
択に際しては、選んだ２波長に対して表面被膜の
光学的性質、具体的には光学定数が異なること、
被測定材の膜厚変動範囲内で検量線が一価関数と
して定義されることが必要である。
以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に
説明する。
説明する。
本実施例は、第３図に示す如く、錫めつき鋼板
或いはクロムめつき鋼板等の均一物質からなるめ
つき鋼板１０の表面に、被膜形成装置１２により
光吸収性を有する他の物質、例えば水和酸化クロ
ムからなる薄い表面被膜が付着されてなる水和酸
化クロム被覆めつき鋼板１４の表面被膜厚さを、
表面被膜形成工程でオンライン測定するようにし
たもので、前記被測定材１０，１４表面の、表面
被膜形成前及び表面被膜形成後の対応地点に、そ
れぞれ表面被膜の光吸収特性が異なる２波長λ
１、λ２の光を同時に照射するための光源２０，
４０と、表面被膜形成前のめつき鋼板１０の表面
により反射された、各波長λ１、λ２の光に対す
る反射光強度（λ１）、（λ２）をそれぞれ
検出するための、ハーフミラー２２、光学フイル
タ２４，２６及び光検出器２８，３０と、表面被
膜形成後の水和酸化クロム被覆めつき鋼板１４の
表面により反射された、各波長λ１、λ２の光に
対する反射光強度Ｉ（λ１）、Ｉ（λ２）をそれ
ぞれ検出するための、ハーフミラー４２、光学フ
イルタ４４，４６及び光検出器４８，５０と、鋼
板の移動量ｌを検出する鋼板移動量検出装置５１
と、前記光検出器２８，３０出力から求められる
表面被膜形成前のめつき鋼板１０の各波長λ１、
λ２の光に対する反射光強度の比Ｉ（λ２）／Ｉ（λ１
）と、前記 鋼板移動量検出装置５１の出力に応じて求められ
る、対応地点における、前記光検出器４８，５０
出力の表面被膜形成後の水和酸化クロム被膜めつ
き鋼板１４の各波長λ１、λ２の光に対する反射
光強度の比Ｉ（λ２）／Ｉ（λ１）との比率Rrを前出(8
)式により求 め、該比率Rrと表面被膜の厚さｄの間の、前出
第２図或いは(9)式に示すような相関関係を利用し
て、水和酸化クロム被覆めつき鋼板１４の表面被
膜の厚さｄを算出する演算装置５２と、該演算装
置５２の出力に応じて、水和酸化クロム被覆めつ
き鋼板１４の表面被膜の厚さｄを表示する表示装
置５４とを備えたものである。
或いはクロムめつき鋼板等の均一物質からなるめ
つき鋼板１０の表面に、被膜形成装置１２により
光吸収性を有する他の物質、例えば水和酸化クロ
ムからなる薄い表面被膜が付着されてなる水和酸
化クロム被覆めつき鋼板１４の表面被膜厚さを、
表面被膜形成工程でオンライン測定するようにし
たもので、前記被測定材１０，１４表面の、表面
被膜形成前及び表面被膜形成後の対応地点に、そ
れぞれ表面被膜の光吸収特性が異なる２波長λ
１、λ２の光を同時に照射するための光源２０，
４０と、表面被膜形成前のめつき鋼板１０の表面
により反射された、各波長λ１、λ２の光に対す
る反射光強度（λ１）、（λ２）をそれぞれ
検出するための、ハーフミラー２２、光学フイル
タ２４，２６及び光検出器２８，３０と、表面被
膜形成後の水和酸化クロム被覆めつき鋼板１４の
表面により反射された、各波長λ１、λ２の光に
対する反射光強度Ｉ（λ１）、Ｉ（λ２）をそれ
ぞれ検出するための、ハーフミラー４２、光学フ
イルタ４４，４６及び光検出器４８，５０と、鋼
板の移動量ｌを検出する鋼板移動量検出装置５１
と、前記光検出器２８，３０出力から求められる
表面被膜形成前のめつき鋼板１０の各波長λ１、
λ２の光に対する反射光強度の比Ｉ（λ２）／Ｉ（λ１
）と、前記 鋼板移動量検出装置５１の出力に応じて求められ
る、対応地点における、前記光検出器４８，５０
出力の表面被膜形成後の水和酸化クロム被膜めつ
き鋼板１４の各波長λ１、λ２の光に対する反射
光強度の比Ｉ（λ２）／Ｉ（λ１）との比率Rrを前出(8
)式により求 め、該比率Rrと表面被膜の厚さｄの間の、前出
第２図或いは(9)式に示すような相関関係を利用し
て、水和酸化クロム被覆めつき鋼板１４の表面被
膜の厚さｄを算出する演算装置５２と、該演算装
置５２の出力に応じて、水和酸化クロム被覆めつ
き鋼板１４の表面被膜の厚さｄを表示する表示装
置５４とを備えたものである。
前記光源２０，４０による光線の、めつき鋼板
１０或いは水和酸化クロム被覆めつき鋼板１４に
対する入射角０は、特に限定されないが、45度
近傍が好適である。
１０或いは水和酸化クロム被覆めつき鋼板１４に
対する入射角０は、特に限定されないが、45度
近傍が好適である。
以下作用を説明する。光源２０及び４０によ
り、表面被膜形成前のめつき鋼板１０と表面被膜
形成後の水和酸化クロム被覆めつき鋼板１４の対
応地点に、それぞれ表面被膜の光吸収特性が異な
る２波長λ１、λ２の光を同時に照射して、被測
定材１０，１４からの反射光をそれぞれハーフミ
ラー２２，４２によつて分岐させ、光学フイルタ
２４，２６，４４，４６を通した後、光検出器２
８，３０，４８，５０で受光し、２波長の反射光
強度（λ１）、（λ２）、Ｉ（λ１）、Ｉ（λ
２）をそれぞれ検出する。このようにして得られ
た光検出器２８，３０，４８，５０の出力と前記
鋼板移動量検出装置５１の出力から、対応地点の
反射光強度の比の比率Rrを求め、これと、演算
装置５２に予め記憶されている、前出第２図或い
は(9)式に示すような検量線を対応させることによ
つて、表面被膜の厚さｄを算出し、表示装置５４
でこれを表示する。なお、反射光の検出方法とし
ては、第５図に示す変形例の如く、検出器を隣接
して配置する方式も考えられる。第５図は、一組
の検出系のみを示す。本装置では、レーザ光源の
ような集光された光を使用しないので、反射光の
空間的拡がりを考慮すれば、小型検出器を並べて
配置することにより、２波長の光を同時に検出す
ることができる。又、従来から赤外線水分計など
で使用されている光チヨツパに複数のフイルタを
組込んで高速回転させ、各波長の光を交互に検出
する方式も考えられる。
り、表面被膜形成前のめつき鋼板１０と表面被膜
形成後の水和酸化クロム被覆めつき鋼板１４の対
応地点に、それぞれ表面被膜の光吸収特性が異な
る２波長λ１、λ２の光を同時に照射して、被測
定材１０，１４からの反射光をそれぞれハーフミ
ラー２２，４２によつて分岐させ、光学フイルタ
２４，２６，４４，４６を通した後、光検出器２
８，３０，４８，５０で受光し、２波長の反射光
強度（λ１）、（λ２）、Ｉ（λ１）、Ｉ（λ
２）をそれぞれ検出する。このようにして得られ
た光検出器２８，３０，４８，５０の出力と前記
鋼板移動量検出装置５１の出力から、対応地点の
反射光強度の比の比率Rrを求め、これと、演算
装置５２に予め記憶されている、前出第２図或い
は(9)式に示すような検量線を対応させることによ
つて、表面被膜の厚さｄを算出し、表示装置５４
でこれを表示する。なお、反射光の検出方法とし
ては、第５図に示す変形例の如く、検出器を隣接
して配置する方式も考えられる。第５図は、一組
の検出系のみを示す。本装置では、レーザ光源の
ような集光された光を使用しないので、反射光の
空間的拡がりを考慮すれば、小型検出器を並べて
配置することにより、２波長の光を同時に検出す
ることができる。又、従来から赤外線水分計など
で使用されている光チヨツパに複数のフイルタを
組込んで高速回転させ、各波長の光を交互に検出
する方式も考えられる。
尚、前記実施例は、本発明を、水和酸化クロム
被覆めつき鋼板の水和酸化クロム被覆厚さの測定
に適用したものであるが、本発明の適用範囲はこ
れに限定されず、均一物質からなる下地の表面
に、光吸収性を有する他の物質からなる薄い表面
被膜が付着されてなる、一般の被測定材の表面被
膜の厚さの測定、例えば、物質表面の塗油量の測
定にも同様に適用できる。
被覆めつき鋼板の水和酸化クロム被覆厚さの測定
に適用したものであるが、本発明の適用範囲はこ
れに限定されず、均一物質からなる下地の表面
に、光吸収性を有する他の物質からなる薄い表面
被膜が付着されてなる、一般の被測定材の表面被
膜の厚さの測定、例えば、物質表面の塗油量の測
定にも同様に適用できる。
以上説明した通り、本発明によれば、被測定材
の表面被膜の厚さを、極めて簡単な測定系で迅速
にオンライン測定することができるという優れた
効果を有する。
の表面被膜の厚さを、極めて簡単な測定系で迅速
にオンライン測定することができるという優れた
効果を有する。
発明者らが、本発明に係る表面被膜厚さ測定方
法により測定した表面被膜中のクロム量（表面被
膜の厚さに対応）と、螢光Ｘ線分析法により測定
した表面被膜中のクロム量との対応関係を調べた
ところ、第４図に示す如くとなり、両者の値が非
常に良く対応していることが確認できた。
法により測定した表面被膜中のクロム量（表面被
膜の厚さに対応）と、螢光Ｘ線分析法により測定
した表面被膜中のクロム量との対応関係を調べた
ところ、第４図に示す如くとなり、両者の値が非
常に良く対応していることが確認できた。
第１図は、本発明の原理を説明するための、
種々の膜厚の水和酸化クロム被膜を有する試料に
ついての、波長600nmでの反射率を基準とした反
射スペクトルを示す線図、第２図は、同じく、反
射スペクトルから得られる表面被膜形成前の反射
率で基準化した反射率比の値（計算値と測定値）
と表面被膜中クロム量（表面被膜厚さ）の相関関
係を示す線図、第３図は、水和酸化クロム被覆め
つき鋼板の表面被膜形成工程に適用された、本発
明に係る表面被膜厚さ測定方法が採用された、水
和酸化クロム被覆めつき鋼板の水和酸化クロム被
覆厚さ測定装置の実施例の構成を示すブロツク線
図、第４図は、本発明による表面被膜中クロム量
（表面被膜厚さ）の測定値と、螢光Ｘ線分析法に
よる表面被膜中クロム量の測定値の対応関係を示
す線図、第５図は、反射光検出方法の変形例を示
すブロツク線図である。 １０…めつき鋼板、１２…被膜形成装置、１４
…水和酸化クロム被覆めつき鋼板、２０，４０…
光源、２２，４２…ハーフミラー、２４，２６，
４４，４６…光学フイルタ、２８，３０，４８，
５０…光検出器、５１…鋼板移動量検出装置、５
２…演算装置、５４…表示装置。
種々の膜厚の水和酸化クロム被膜を有する試料に
ついての、波長600nmでの反射率を基準とした反
射スペクトルを示す線図、第２図は、同じく、反
射スペクトルから得られる表面被膜形成前の反射
率で基準化した反射率比の値（計算値と測定値）
と表面被膜中クロム量（表面被膜厚さ）の相関関
係を示す線図、第３図は、水和酸化クロム被覆め
つき鋼板の表面被膜形成工程に適用された、本発
明に係る表面被膜厚さ測定方法が採用された、水
和酸化クロム被覆めつき鋼板の水和酸化クロム被
覆厚さ測定装置の実施例の構成を示すブロツク線
図、第４図は、本発明による表面被膜中クロム量
（表面被膜厚さ）の測定値と、螢光Ｘ線分析法に
よる表面被膜中クロム量の測定値の対応関係を示
す線図、第５図は、反射光検出方法の変形例を示
すブロツク線図である。 １０…めつき鋼板、１２…被膜形成装置、１４
…水和酸化クロム被覆めつき鋼板、２０，４０…
光源、２２，４２…ハーフミラー、２４，２６，
４４，４６…光学フイルタ、２８，３０，４８，
５０…光検出器、５１…鋼板移動量検出装置、５
２…演算装置、５４…表示装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 均一物質からなる下地の表面に、光吸収性を
有する他の物質からなる薄い表面被膜が付着され
てなる被測定材の表面被膜の厚さを、表面被膜付
着工程で測定する表面被膜厚さ測定方法におい
て、 前記被測定材表面の、表面被膜形成前及び表面
被膜形成後の対応地点に、それぞれについて、表
面被膜の光吸収特性が異なる２つの波長の光を同
時に照射して、 表面被膜形成後の各波長の光に対する反射光強
度の比を、表面被膜形成前の各波長の光に対する
反射光強度の比で校正した値を求め、 該校正値と表面被膜の厚さの間の相関関係を利
用して、被測定材の表面被膜の厚さを測定するこ
とを特徴とする表面被膜厚さ測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12906281A JPS5830605A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 表面被膜厚さ測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12906281A JPS5830605A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 表面被膜厚さ測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5830605A JPS5830605A (ja) | 1983-02-23 |
| JPS6217166B2 true JPS6217166B2 (ja) | 1987-04-16 |
Family
ID=15000139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12906281A Granted JPS5830605A (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 表面被膜厚さ測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5830605A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6017304A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 不溶性液の薄膜厚測定法 |
| JPS617445A (ja) * | 1984-06-21 | 1986-01-14 | Toshiba Corp | 銅酸化被膜の酸化度判別装置 |
| US5038038A (en) * | 1989-05-09 | 1991-08-06 | Southwest Research Institute | Optical sensor for detecting quantity of protective coating |
| FR2674325B1 (fr) * | 1991-03-18 | 1995-05-05 | Lorraine Laminage | Procede et dispositif de mesure d'une epaisseur d'un revetement sur un substrat metallique. |
| GB9219450D0 (en) * | 1992-09-15 | 1992-10-28 | Glaverbel | Thin film thickness monitoring and control |
| JP5495820B2 (ja) * | 2010-01-28 | 2014-05-21 | 三菱重工業株式会社 | 管内スケール計測装置及び計測方法 |
| CN104359412B (zh) * | 2014-10-01 | 2017-05-24 | 上海光刻电子科技有限公司 | 光刻掩模版铬膜厚度测量方法 |
| JP7400617B2 (ja) * | 2020-05-08 | 2023-12-19 | コニカミノルタ株式会社 | 被覆率検出装置、画像形成装置、被覆率検出方法、および被覆率検出プログラム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5066266A (ja) * | 1973-10-12 | 1975-06-04 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49120261U (ja) * | 1973-02-09 | 1974-10-15 |
-
1981
- 1981-08-18 JP JP12906281A patent/JPS5830605A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5066266A (ja) * | 1973-10-12 | 1975-06-04 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5830605A (ja) | 1983-02-23 |
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