JPS6367121B2 - - Google Patents
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- JPS6367121B2 JPS6367121B2 JP53098513A JP9851378A JPS6367121B2 JP S6367121 B2 JPS6367121 B2 JP S6367121B2 JP 53098513 A JP53098513 A JP 53098513A JP 9851378 A JP9851378 A JP 9851378A JP S6367121 B2 JPS6367121 B2 JP S6367121B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal coating
- thickness
- metal
- fluorescent
- alloying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Description
本発明は金属被膜の厚さ及びこの金属被膜に含
まれる他の金属の成分量を同時的、且つ非破壊的
にその移動中に測定する方法、特に合金化処理を
施した亜鉛メツキ鋼板のメツキ厚及び合金化度を
同時的、且つ非破壊的に測定する方法を提案した
ものである。 亜鉛メツキされた鋼板に適当な熱処理を施すこ
とにより物理的、化学的に不活性な鉄−亜鉛合金
層を形成させた、いわゆる合金化処理を施した亜
鉛メツキ鋼板は、その耐食性が優れているために
多用される傾向にある。而してこの亜鉛メツキ鋼
板においては通常のメツキ鋼板同様そのメツキ厚
（メツキ層の厚さ）を測定することは勿論、合金
化度（メツキ層中の鉄量）を測定することが品質
管理上不可欠である。そして従来メツキ厚の測定
方法としては以下の如き方法が行われていた。す
なわちまず第１は電解分析法であり、メツキ層を
電解により除去しこの除去量からメツキ層を算出
する方法である。第２は放射性同位元素等の照射
により螢光Ｘ線を発生させ、この螢光Ｘ線強度を
測定し、予め前記第１の方法等により作成してお
いたメツキ厚と螢光Ｘ線強度の関係（検査線）か
らメツキ層を測定する、螢光Ｘ線法である。 次に合金化度の測定方法としては従来以下の如
き方法が行われていた。すなわちまず第１は電解
分析法であり、メツキ層を電解により溶解し、こ
の溶解液の鉄量を化学分析によつて求める方法で
ある。第２の方法はＸ線回折により鉄−亜鉛合金
の合金化過程で生じる合金相夫々の結晶格子面か
らのＸ線回折強度によつて求めるＸ線回折法であ
る。 以上の如き従来方法については、螢光Ｘ線法、
Ｘ線回折法による場合は夫々メツキ厚、合金化度
しか測定し得ない。また電解分析法による場合は
両者を同時的に測定し得るものの、測定に長時間
を要し、また測定試料は製品から採取する必要が
あり、破壊的測定となるため、測定目的が制約さ
れるという難点があつた。 本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであ
つて、螢光Ｘ線を利用してこの種亜鉛鋼板のメツ
キ厚及び合金化度等、金属被膜の厚さ及びこの金
属被膜に含まれる他の金属の成分量を同時的、且
つ非破壊的に測定し得、その移動中に測定し得て
亜鉛メツキ鋼板の製造ライン等に適用できる測定
方法を提供することを目的とする。 本発明に係る金属被膜の厚さ及び該被膜中の他
の金属の成分量の測定方法は、この金属被膜から
発生せしめた螢光Ｘ線を相異る２種の取出角で捉
えて、金属被膜の組成より定まる所定周波数の螢
光Ｘ線強度を夫々測定し、両測定値に基き所定の
連立方程式を解くことにより前記被膜の厚さ及び
他の金属の成分量を求めることを特徴とする。 次に本発明を合金化処理を施した亜鉛メツキ鋼
板のメツキ厚及び合金化度を測定する場合の実施
例を示す図面に基いて具体的に説明する。 第１図において１は合金化処理を施した亜鉛メ
ツキ鋼板１０の連続搬送ラインであつて、鋼板１
０は矢符方向に水平搬送されている。この搬送ラ
イン１の適当な位置の上方に放射線（Ｘ線又はγ
線）発生管２が配設され鋼板１０に向けて放射線
を入射させるようにしている。例えば放射線発生
管２には放射性同位体241Am（アメリシウム）が
収納されており、これから0.0595MeVのγ線が
第２図に示すように鋼板１０に対して、前記γ線
と鋼板１０の表面とのなす角度をφとして入射さ
れる。３及び４は前記γ線の入射により鋼板１０
から発せられる螢光Ｘ線受光用の検出素子であつ
て、螢光Ｘ線を夫々取出角ψ1，ψ2（ψ1≠ψ2）で検
出するように傾倒配設されている。なおφ＝90゜、
ψ1＝10゜，ψ2＝70゜程度に選択するのが適当であ
る。 検出素子３，４は夫々に入射された螢光Ｘ線の
強度（エネルギ）に比例するピーク値を有するパ
ルスを出力するが、夫々の出力は増幅器５で所定
レベルにまで増幅され、増幅された夫々の出力は
波高選別器６１，６２に入力され、ここにおいて
所定のピーク値を有するパルスのみを選別し、こ
れを計数回路７１，７２に入力して夫々のパルス
数を計数してZnKαの特性Ｘ線強度を検出するよ
うにしている。そして計数回路７１，７２の出力
情報は演算回路８に入力されて後述の如き演算を
行つてメツキ厚及び合金化度を求め、これを表示
器９に表示させるようにしている。 さて、第２図において１０１は亜鉛メツキ鋼板
１０の地鉄を、１０２はそのメツキ層を示してい
るが合金化処理された亜鉛メツキ鋼板１０のメツ
キ層の鉄−亜鉛合金は鉄を７〜11.4％有する化学
式FeZn7で表わされるδ1相が主体となつているの
で、前記検出素子３，４で２種の取出角ψ1，ψ2
夫々でのδ1相における螢光Ｘ線強度（I〓1）1，（I〓1
）
2を求め、これら夫々と純亜鉛における螢光Ｘ線
強度（IPure Zn ∞）1，（IPure Zn ∞）2夫々との比をと
る。
これらの比は下記(1)，(2)式の如く表わされる。 （I〓1）1／（IPure／∞ Zn）1＝（I〓1）1／（I〓1／∞
）1×（I〓1／∞）1／（IPure／∞ Zn）1 ＝１−exp−μ〓／〓1／sinφ＋μZnK〓／〓1／sinψ
1ρ〓1ｄ ×１／μ〓／〓1／sinφ＋μZnK〓／〓1／sinψ1・（
１−WFe）／１／μ〓／Zo／sinφ＋μZnKαZn／sinψ1
…(1) （I〓1）2／（IPureZn／∞）2＝（I〓1）2／（I〓1／∞
）2×（I〓1／∞）2／（IPureZn／∞）2 ＝１−exp−μ〓／〓1／sinφ＋μZnK〓／〓1／sinψ
2ρ〓1ｄ ×１／μ〓／〓1／sinφ＋μZnK〓／〓1／sinψ2・（
１−WFe）／１／μ〓/Zn／sinφ＋μZnK〓／Zo／sinψ2
…(2) 但し、（I〓1 ∞）1，（I〓1 ∞）2は夫々取出角ψ1，
ψ2での
無限大厚さ（１mm以上）のδ1相における螢光Ｘ線
強度 μ〓〓1は入射γ線の波長λに対するδ1相の線吸収
系数 μZnK〓〓1は検出素子３，４で捉える螢光Ｘ線の波
長ZnKαに対するδ1相の線吸収系数 μ〓Zoは前記波長λに対する純亜鉛の線吸収系数 μZnK〓Zoは前記波長ZnKαに対する純亜鉛の線吸収
系数 ρδ1はδ1相の密度 ｄはメツキ層１０２の厚さ WFeは合金化度、すなわちメツキ層１０２中の
鉄量 を夫々表わしている。 一方メツキ層１０２はWFeの鉄と１−WFeの亜
鉛からなるとの関係から下記(3)，(4)式が成立す
る。 μ〓／〓1／ρ〓1＝μ〓／Fe／ρFe×WFe＋μ〓／Zo
／ρZo（１−WFe）…(3) μZnK／〓1α／ρ〓1＝μZnK／Feα／ρFe ×WFe＋μZnK〓／Zo／ρZo（１−WFe） …(4) 但し、ρFe，ρZoは夫々鉄及び亜鉛の密度であ
る。すなわち検出素子３，４夫々の受光により計
数回路７１，７２夫々から得られる（I〓1）1及び
（I〓1）2を演算回路８に入力し、これら両値と予め
与えておいた（IPure Zn ∞）1，（IPure Zn ∞）2等のデ
ー
タによつて上記(1)〜(4)式のｄ，WFe，μ〓〓1，μZnK
〓〓1
を未知数とする連立方程式を解き、メツキ厚ｄ及
びメツキ層１０２中の鉄量WFe、すなわち合金化
度を求めて、これらを表示器９に表示させる。 次に本発明方法による測定結果を従来の電解分
析法による測定結果と共に第１表に示す。なおメ
ツキ厚ｄは目付量換算で示している。
まれる他の金属の成分量を同時的、且つ非破壊的
にその移動中に測定する方法、特に合金化処理を
施した亜鉛メツキ鋼板のメツキ厚及び合金化度を
同時的、且つ非破壊的に測定する方法を提案した
ものである。 亜鉛メツキされた鋼板に適当な熱処理を施すこ
とにより物理的、化学的に不活性な鉄−亜鉛合金
層を形成させた、いわゆる合金化処理を施した亜
鉛メツキ鋼板は、その耐食性が優れているために
多用される傾向にある。而してこの亜鉛メツキ鋼
板においては通常のメツキ鋼板同様そのメツキ厚
（メツキ層の厚さ）を測定することは勿論、合金
化度（メツキ層中の鉄量）を測定することが品質
管理上不可欠である。そして従来メツキ厚の測定
方法としては以下の如き方法が行われていた。す
なわちまず第１は電解分析法であり、メツキ層を
電解により除去しこの除去量からメツキ層を算出
する方法である。第２は放射性同位元素等の照射
により螢光Ｘ線を発生させ、この螢光Ｘ線強度を
測定し、予め前記第１の方法等により作成してお
いたメツキ厚と螢光Ｘ線強度の関係（検査線）か
らメツキ層を測定する、螢光Ｘ線法である。 次に合金化度の測定方法としては従来以下の如
き方法が行われていた。すなわちまず第１は電解
分析法であり、メツキ層を電解により溶解し、こ
の溶解液の鉄量を化学分析によつて求める方法で
ある。第２の方法はＸ線回折により鉄−亜鉛合金
の合金化過程で生じる合金相夫々の結晶格子面か
らのＸ線回折強度によつて求めるＸ線回折法であ
る。 以上の如き従来方法については、螢光Ｘ線法、
Ｘ線回折法による場合は夫々メツキ厚、合金化度
しか測定し得ない。また電解分析法による場合は
両者を同時的に測定し得るものの、測定に長時間
を要し、また測定試料は製品から採取する必要が
あり、破壊的測定となるため、測定目的が制約さ
れるという難点があつた。 本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであ
つて、螢光Ｘ線を利用してこの種亜鉛鋼板のメツ
キ厚及び合金化度等、金属被膜の厚さ及びこの金
属被膜に含まれる他の金属の成分量を同時的、且
つ非破壊的に測定し得、その移動中に測定し得て
亜鉛メツキ鋼板の製造ライン等に適用できる測定
方法を提供することを目的とする。 本発明に係る金属被膜の厚さ及び該被膜中の他
の金属の成分量の測定方法は、この金属被膜から
発生せしめた螢光Ｘ線を相異る２種の取出角で捉
えて、金属被膜の組成より定まる所定周波数の螢
光Ｘ線強度を夫々測定し、両測定値に基き所定の
連立方程式を解くことにより前記被膜の厚さ及び
他の金属の成分量を求めることを特徴とする。 次に本発明を合金化処理を施した亜鉛メツキ鋼
板のメツキ厚及び合金化度を測定する場合の実施
例を示す図面に基いて具体的に説明する。 第１図において１は合金化処理を施した亜鉛メ
ツキ鋼板１０の連続搬送ラインであつて、鋼板１
０は矢符方向に水平搬送されている。この搬送ラ
イン１の適当な位置の上方に放射線（Ｘ線又はγ
線）発生管２が配設され鋼板１０に向けて放射線
を入射させるようにしている。例えば放射線発生
管２には放射性同位体241Am（アメリシウム）が
収納されており、これから0.0595MeVのγ線が
第２図に示すように鋼板１０に対して、前記γ線
と鋼板１０の表面とのなす角度をφとして入射さ
れる。３及び４は前記γ線の入射により鋼板１０
から発せられる螢光Ｘ線受光用の検出素子であつ
て、螢光Ｘ線を夫々取出角ψ1，ψ2（ψ1≠ψ2）で検
出するように傾倒配設されている。なおφ＝90゜、
ψ1＝10゜，ψ2＝70゜程度に選択するのが適当であ
る。 検出素子３，４は夫々に入射された螢光Ｘ線の
強度（エネルギ）に比例するピーク値を有するパ
ルスを出力するが、夫々の出力は増幅器５で所定
レベルにまで増幅され、増幅された夫々の出力は
波高選別器６１，６２に入力され、ここにおいて
所定のピーク値を有するパルスのみを選別し、こ
れを計数回路７１，７２に入力して夫々のパルス
数を計数してZnKαの特性Ｘ線強度を検出するよ
うにしている。そして計数回路７１，７２の出力
情報は演算回路８に入力されて後述の如き演算を
行つてメツキ厚及び合金化度を求め、これを表示
器９に表示させるようにしている。 さて、第２図において１０１は亜鉛メツキ鋼板
１０の地鉄を、１０２はそのメツキ層を示してい
るが合金化処理された亜鉛メツキ鋼板１０のメツ
キ層の鉄−亜鉛合金は鉄を７〜11.4％有する化学
式FeZn7で表わされるδ1相が主体となつているの
で、前記検出素子３，４で２種の取出角ψ1，ψ2
夫々でのδ1相における螢光Ｘ線強度（I〓1）1，（I〓1
）
2を求め、これら夫々と純亜鉛における螢光Ｘ線
強度（IPure Zn ∞）1，（IPure Zn ∞）2夫々との比をと
る。
これらの比は下記(1)，(2)式の如く表わされる。 （I〓1）1／（IPure／∞ Zn）1＝（I〓1）1／（I〓1／∞
）1×（I〓1／∞）1／（IPure／∞ Zn）1 ＝１−exp−μ〓／〓1／sinφ＋μZnK〓／〓1／sinψ
1ρ〓1ｄ ×１／μ〓／〓1／sinφ＋μZnK〓／〓1／sinψ1・（
１−WFe）／１／μ〓／Zo／sinφ＋μZnKαZn／sinψ1
…(1) （I〓1）2／（IPureZn／∞）2＝（I〓1）2／（I〓1／∞
）2×（I〓1／∞）2／（IPureZn／∞）2 ＝１−exp−μ〓／〓1／sinφ＋μZnK〓／〓1／sinψ
2ρ〓1ｄ ×１／μ〓／〓1／sinφ＋μZnK〓／〓1／sinψ2・（
１−WFe）／１／μ〓/Zn／sinφ＋μZnK〓／Zo／sinψ2
…(2) 但し、（I〓1 ∞）1，（I〓1 ∞）2は夫々取出角ψ1，
ψ2での
無限大厚さ（１mm以上）のδ1相における螢光Ｘ線
強度 μ〓〓1は入射γ線の波長λに対するδ1相の線吸収
系数 μZnK〓〓1は検出素子３，４で捉える螢光Ｘ線の波
長ZnKαに対するδ1相の線吸収系数 μ〓Zoは前記波長λに対する純亜鉛の線吸収系数 μZnK〓Zoは前記波長ZnKαに対する純亜鉛の線吸収
系数 ρδ1はδ1相の密度 ｄはメツキ層１０２の厚さ WFeは合金化度、すなわちメツキ層１０２中の
鉄量 を夫々表わしている。 一方メツキ層１０２はWFeの鉄と１−WFeの亜
鉛からなるとの関係から下記(3)，(4)式が成立す
る。 μ〓／〓1／ρ〓1＝μ〓／Fe／ρFe×WFe＋μ〓／Zo
／ρZo（１−WFe）…(3) μZnK／〓1α／ρ〓1＝μZnK／Feα／ρFe ×WFe＋μZnK〓／Zo／ρZo（１−WFe） …(4) 但し、ρFe，ρZoは夫々鉄及び亜鉛の密度であ
る。すなわち検出素子３，４夫々の受光により計
数回路７１，７２夫々から得られる（I〓1）1及び
（I〓1）2を演算回路８に入力し、これら両値と予め
与えておいた（IPure Zn ∞）1，（IPure Zn ∞）2等のデ
ー
タによつて上記(1)〜(4)式のｄ，WFe，μ〓〓1，μZnK
〓〓1
を未知数とする連立方程式を解き、メツキ厚ｄ及
びメツキ層１０２中の鉄量WFe、すなわち合金化
度を求めて、これらを表示器９に表示させる。 次に本発明方法による測定結果を従来の電解分
析法による測定結果と共に第１表に示す。なおメ
ツキ厚ｄは目付量換算で示している。
【表】
第１表から明らかな如く本発明による測定結果
は従来の電解分析法による測定結果とよく一致
し、本発明方法がメツキ厚及び合金化度の正確な
測定に有効であることが確認された。 以上のように本発明方法による場合は従来公知
の方法とは異り、メツキ厚及び合金化度を同時的
に、しかも非破壊的に、しかも迅速に測定し得る
ので、連続製造設備の制御情報として測定結果を
使用することも可能となり、この種亜鉛メツキ鋼
板の品質管理技術の向上に寄与する所多大であ
る。なお本発明は上記実施例の如き合金化処理を
施した亜鉛メツキ鋼板のメツキ層に限らず他の金
属被膜一般に適用し得ることは勿論である。そし
てこの発明によれば金属被膜中に含まれる他の金
属と、金属被膜が被着されている母材金属とが同
一である場合にも正確に被膜厚さ及び前記他の金
属の成分量を測定できる。
は従来の電解分析法による測定結果とよく一致
し、本発明方法がメツキ厚及び合金化度の正確な
測定に有効であることが確認された。 以上のように本発明方法による場合は従来公知
の方法とは異り、メツキ厚及び合金化度を同時的
に、しかも非破壊的に、しかも迅速に測定し得る
ので、連続製造設備の制御情報として測定結果を
使用することも可能となり、この種亜鉛メツキ鋼
板の品質管理技術の向上に寄与する所多大であ
る。なお本発明は上記実施例の如き合金化処理を
施した亜鉛メツキ鋼板のメツキ層に限らず他の金
属被膜一般に適用し得ることは勿論である。そし
てこの発明によれば金属被膜中に含まれる他の金
属と、金属被膜が被着されている母材金属とが同
一である場合にも正確に被膜厚さ及び前記他の金
属の成分量を測定できる。
図面は本発明の実施例を示すものであつて、第
１図は本発明方法を実施するための装置の模式
図、第２図は亜鉛メツキ鋼板に対するγ線の入射
状態及び該鋼板からの螢光Ｘ線の取出角を示す説
明図である。 １０…亜鉛メツキ鋼板、１０１…地鉄、１０２
…メツキ層、２…放射線発生管、３，４…検出素
子、５…増幅器、６１，６２…波高選別器、７
１，７２…計数回路、８…演算回路、９…表示
器。
１図は本発明方法を実施するための装置の模式
図、第２図は亜鉛メツキ鋼板に対するγ線の入射
状態及び該鋼板からの螢光Ｘ線の取出角を示す説
明図である。 １０…亜鉛メツキ鋼板、１０１…地鉄、１０２
…メツキ層、２…放射線発生管、３，４…検出素
子、５…増幅器、６１，６２…波高選別器、７
１，７２…計数回路、８…演算回路、９…表示
器。
Claims (1)
- １ 金属被膜の厚さ及び該金属被膜に含まれる他
の金属の成分量を該金属被膜の移動中に測定する
方法において、前記金属被膜から発せしめた螢光
Ｘ線を相異る２種の取出角で同時的に捉えて、前
記金属被膜の組成より定まる所定周波数の螢光Ｘ
線強度を夫々測定し、両測定値に基づき所定の連
立方程式を解くことにより、前記金属被膜の厚さ
及び前記他の金属の成分量を求めることを特徴と
する測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9851378A JPS5524680A (en) | 1978-08-11 | 1978-08-11 | Measurement of thickness of metal coating and component of another metal in the coating film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9851378A JPS5524680A (en) | 1978-08-11 | 1978-08-11 | Measurement of thickness of metal coating and component of another metal in the coating film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5524680A JPS5524680A (en) | 1980-02-21 |
| JPS6367121B2 true JPS6367121B2 (ja) | 1988-12-23 |
Family
ID=14221722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9851378A Granted JPS5524680A (en) | 1978-08-11 | 1978-08-11 | Measurement of thickness of metal coating and component of another metal in the coating film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5524680A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5850412A (ja) * | 1981-09-22 | 1983-03-24 | Rigaku Denki Kogyo Kk | 金属被膜の膜厚または金属被膜中の各元素の含有量の測定方法 |
| JPS58219403A (ja) * | 1982-06-16 | 1983-12-20 | Aloka Co Ltd | 積層被膜の膜厚測定方法 |
| JPH0739987B2 (ja) * | 1988-06-28 | 1995-05-01 | 川崎製鉄株式会社 | 皮膜の厚みと組成の同時測定方法 |
| JP4262734B2 (ja) | 2005-09-14 | 2009-05-13 | 株式会社リガク | 蛍光ｘ線分析装置および方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52109991A (en) * | 1976-03-12 | 1977-09-14 | Nisshin Steel Co Ltd | Measuring method for alloyed degree by means of fluorescent x-rays and measuring apparatus therefor |
-
1978
- 1978-08-11 JP JP9851378A patent/JPS5524680A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5524680A (en) | 1980-02-21 |
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