絶縁塗膜の非破壊評価の装置
【課題】 対象物（１２）の基材（１６）上に塗布された絶縁塗膜（１４）の厚みと熱伝導率を決定するための装置（１０）を提供する。
【解決手段】 この装置には、表面が絶縁塗膜（１４）を含む対象物（１２）の表面に、複数の光学パルス（２４）を高速照射する光源（２０）が含まれる。このシステムには、対象物（１２）の中の光学パルスの伝播を示すデータ（２６）を集めるために設定された記録システム（２８）がさらに含まれる。この装置には、記録システム（２８）に結合され、記録システム（２８）からデータ（３６）を受け取るように設定され、絶縁塗膜（１４）の厚みと熱伝導率を決定するように設定された、プロセッサ（３４）がさらに含まれる。
【解決手段】 この装置には、表面が絶縁塗膜（１４）を含む対象物（１２）の表面に、複数の光学パルス（２４）を高速照射する光源（２０）が含まれる。このシステムには、対象物（１２）の中の光学パルスの伝播を示すデータ（２６）を集めるために設定された記録システム（２８）がさらに含まれる。この装置には、記録システム（２８）に結合され、記録システム（２８）からデータ（３６）を受け取るように設定され、絶縁塗膜（１４）の厚みと熱伝導率を決定するように設定された、プロセッサ（３４）がさらに含まれる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
いくつかの実施形態に基づく本発明は、絶縁塗膜の厚みおよび伝導率を決定するための非破壊検査技術に関する。より詳細には、本技術は、絶縁塗膜の厚みと伝導率を測定するための、高速赤外線過渡的サーモグラフィーの方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
長年に亘り、さまざまな非破壊超音波測定技術が、鋳物または他の固体対象物の横断的厚さを決定するのに使用されてきた。残念ながら、横断的厚さを検査するために超音波測定を実施することは、振動子を使い、厄介で時間のかかる表面全体の機械的走査を通常必要とする。加えて、超音波を対象物中に適切に伝播させるために、振動子と対象物表面との間での密接な音波接触を促進するのに、液状接触媒質を表面に塗布しなければならないか、あるいは対象物全体を接触媒質に浸漬しなければならない。しかし、このような適応化は、多くの構造的および物質的理由から実用的でなく、実施可能性がない。さらに、形状が複雑な部分を走査および解析できる超音波システムは、大概極めて高価であり複雑である。しかも大きな対象物の表面上で振動子を機械的に走査することは時間がかかるプロセスであり、費用と製造時間を増す。
【０００３】
対照的に、赤外線（ＩＲ）過渡的サーモグラフィーは、対象物の構造および完全性に関する情報をもたらす、対象物を通過する熱移動の経時的測定に基づく幾分汎用性のある非破壊検査技術である。対象物を通る熱流は、対象物質の微細構造や単結晶の配向によっては基本的に影響を受けないので、赤外線過渡的サーモグラフィー分析は、超音波測定で形成された制限に本質的に拘束されない。さらに過渡的サーモグラフィー分析の方法は、試験する対象物の大きさ、粗さ、形状にあまり妨げられないし、さらに大きな表面積をもつ試験対象物の場合は特に、ごく普通の超音波法より１０〜１００倍早く遂行できるであろう。
【０００４】
通常、赤外線（ＩＲ）ビデオカメラは、加熱後の対象物表面の連続熱画像（フレーム）を記録して保存するために使用されてきた。各ビデオ画像は一定数のピクセルから構成され、各ピクセルは、画像配列あるいはフレーム内の小画像素子を表す。各ピクセルは、画像化される対象物表面上の解像エレメントと呼ばれる矩形領域に対応する。各解像エレメントの温度が、対応するピクセルの強度に直接関連するという理由から、対象物表面の各解像エレメントの温度変化が、ピクセルのコントラスト変化によって分析できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近頃知られている過渡的サーモグラフィーの一つの応用は、固体で非金属複合体内部の欠陥の大きさや相対位置（深度）の決定能力であり、過渡的サーモグラフィーのもう一つの応用は、金属対象物の厚みの決定能力である。しかも最近、絶縁塗膜の厚みを測定するために、いくつか試みがなされている。これらには、塗膜データをモデルに適合させ、それを既知の厚さ標準と比較して絶縁塗膜の厚みを得るというモデリング技法が含まれる。残念なことには、これらの技術には塗膜の厚みを一点ずつ測定することが含まれ、従って時間を要し、計算が複雑である。絶縁塗膜の厚み測定のもう一つの側面は、塗膜の時間経過に伴って塗膜の熱伝導率が変化し、塗膜の厚みに影響を与えることである。従ってまた、正確な厚み測定のためには、絶縁塗膜の熱伝導率を決定する必要性がある。
【０００６】
よって、厚さ標準を使用せずに、絶縁塗膜の絶対的な厚みを定量的に測定できる技術に対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様により、対象物の基材上に塗布された絶縁塗膜の厚みと熱伝導率を決定する装置が提供される。この装置には、表面に絶縁塗膜が含まれる対象物表面に、複数の光学パルスを高速照射するための光源が含まれる。更にシステムには、対象物中の光学パルスの伝播を示すデータを集めるように設定された記録システムが含まれる。更に装置には、記録システムに連結され、記録システムからデータを受け取るように設定され、絶縁塗膜の厚みおよび熱伝導率を決定するように設定されたプロセッサが含まれる。
【０００８】
本技術により、絶縁塗膜のための厚みおよび熱伝導率を決定する方法が開示される。この方法には、絶縁塗膜が基材表面に塗布されている場合に、絶縁塗膜および基材に対する時間−温度の各応答を得ることが含まれる。この方法にはまた、塗膜および基材に対する時間−温度の各応答から、デルタログ値を計量すること、および変曲点の値を計量することが含まれる。更にこの方法には、デルタログ値または変曲点の値を使い、一つまたは複数の塗膜特性値を計算することが含まれる。この方法には最後に、その一つまたは複数の塗膜特性値を使用して、熱伝導率または塗膜厚さを決定することが含まれる。
【０００９】
同じ数字が複数の図面を通して同じ箇所を示す添付図面を参考に、本発明の様々な特徴、態様および優位性が、以下の詳細な説明を読めばよりよく理解できるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
一実施例として、本発明は、高速赤外線（ＩＲ）過渡的サーモグラフィーを使い、絶縁塗膜の実質厚みと熱伝導率を決定して表示するための非破壊検査方法と装置に関する。
【００１１】
図１は、対象物１２の厚みと熱伝導率を決定するための装置１０の概略図である。より具体的には、図１の典型的な装置が、対象物１２の基材１６上に塗布された絶縁塗膜１４の、厚みと熱伝導率を決定するために使用できる。基材１６は、一実施例では熱伝導性基材である。塗膜１４は、一実施例では熱保護塗膜（ＴＢＣ）であり、別の実施例では環境保護塗膜（ＥＢＣ）である。一実施例において対象物１２には、効果的画像化のため絶縁塗膜１４上に塗布された黒色外面塗膜１８が含まれる。一実施例では、実質的には煤であって塗布すると素早く乾燥するカーボンスプレーが、黒色外面塗膜１８として使用される。別の実施例では、対象物１２には、最初にグラファイト、カーボンまたはカーボンブラックなどのカーボンを主成分とする物質の水性塗料など、高圧紫外光、可視光および赤外線を吸収する物質の希薄速乾性塗膜１８が（スプレー、ブラシまたはローラなどで）塗布される。黒色外面塗膜が、絶縁塗膜１４のいかなる特性をも変えないこと、空気中で別途に、または操作温度での１回目のサイクルで焼却除去できることが、当該技術分野の技術者には理解できるであろう。
【００１２】
この装置１０にはまた、表面に絶縁塗膜１４が含まれる対象物１２の表面の上に、複数の光学パルス２４を高速照射するための光源２０が含まれる。一実施例では、光源２０に、対象物１２の表面に高エネルギー光学パルスを照射する１個または複数個のフラッシュランプが含まれる。典型的な実施形態では、測定される対象物１２の表面を高速加熱するために、フラッシュランプの熱パルス光源２０が起動される。例えば、フラッシュランプ熱パルス源２０の適切な配置は、４個または８個の高速高出力の写真用フラッシュランプであり、それぞれが約４．８キロジュールの出力が可能であり、個別の電源をもつセット（例えば、イリノイ州シカゴのスピードトロン（Ｓｐｅｅｄｏｔｒｏｎ）社製のもの）である。
【００１３】
具体的実施例における装置１０には、光源２０と対象物１２の間に置かれ、光源２０から発した約２ミクロン超の光学波長を除去するために設定されたフィルター２２が含まれる。一実施例では、フラッシュランプのフィルター２２には、パイレックス（Ｐｙｒｅｘ）（登録商標）ガラス（コーニング社）、溶融石英、ＢＫ７（ＢＫ７は、レンズ、窓、鏡用の基材として広く使用されているホウケイ酸クラウンガラスである）、または可視およびＵＶ（紫外）光に対して透過性のある他の光学材料を含めることができ、３〜５ミクロン範囲の全ての放射線をフラッシュランプに反射して戻すために、フラッシュランプに面した側を赤外線反射塗膜で被覆されている。光学ガラスおよび塗布されたフィルターは、コネチカット州のオリエルオブストラフォード（Ｏｒｉｅｌ ｏｆ Ｓｔｒａｆｆｏｒｄ）など、汎用科学レンズおよび光学ガラスの製造者から入手できたり特殊製造されている。
【００１４】
一つの光学パルスまたは複数の光学パルスは一般に参照番号２４で示されているが、黒色表面１８上に照射され、一つの熱パルスまたは複数の熱パルスが塗膜内に伝播し、塗膜／基材の界面２５で反射される。この反射波は、全般に参照番号２６で示される。
【００１５】
さらに装置１０には、対象物１２中を熱パルスが伝播するのを表すデータを含む反射波２６を集めるように設定された記録システム２８が含まれる。一実施例では、対象物１２内の温度または温度プロファイルを観測し画像化する記録システム２８として、高速ＩＲの焦平面アレイカメラが使用される。ＩＲカメラ（例えば、アンバーエンジニアリングオブゴレタ（Ａｍｂｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｇｏｌｅｔａ）、カリフォルニア−レイセオン（Ｒａｙｔｈｅｏｎ）社から入手できるラディアンス（Ｒａｄｉａｎｃｅ）ＨＳカメラ）が、フラッシュまたは光源２０による光学パルスのアプリケーションとして、対象物１２の同じ側面上の熱または温度プロファイルを捕捉することは、注目されてよい。典型的な実施形態では、装置１０で、対象物１２内での熱パルス伝播を表し、記録システム２８に保存される熱画像を受け取るために、赤外線過渡的サーモグラフィー画像化法が使用される。
【００１６】
また装置１０には、通信回線３２および３３を介して記録システム２８および光源２０とそれぞれ交信するための記録システムおよび光源コントロール３０が含まれる。別の実施例では、記録システムおよび光源コントロール３０は、記録システム２８内部に含まれる。熱データの取得は、光学的起動または他の適切な方法のいずれかにより、フラッシュランプの発光時点で開始するのが好ましい。システムコンピュータまたはプロセッサ３４（例えばアンバー（Ａｍｂｅｒ）社からイメージデスク（ＩｍａｇｅＤｅｓｋ）（登録商標）フレーム取得システムで提供されているもの、あるいは、例えば、ミシガン州ラスラップビレッジ（Ｌａｔｈｒｕｐ Ｖｉｌｌａｇｅ）のサーマルウエーブイメージング（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｗａｖｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）社から購入できるような、フレーム取得およびフラッシュランプ制御を行う別の従来型ソフトウエアなど）の上で実行される従来型ビデオフレーム取得ソフトウエアで管理され、記録システムおよび光源コントロール３０として示される、従来型フラッシュランプ電子工学によってフラッシュランプの発光が制御される。
【００１７】
一実施例においては、システムの制御用コンピュータ／画像プロセッサ３４は、デジタル画像処理およびディスプレイに加えて、周辺装置の制御および通信機能が可能なプログラム化された汎用デジタルコンピュータである。プロセッサ３４は、所定数の連続熱画像フレームを対象物の表面から取得するために、記録システムおよび光源コントロール３０を制御するが、それらは後の分析のためにメモリー（図示せず）に保存される。
【００１８】
プロセッサ３４は、記録システム２８または記録システムおよび光源コントロール３０から、データ３６を受け取るように設定される。プロセッサ３４はさらに、絶縁塗膜の厚みおよび熱伝導率を決定するように設定される。そうするために、プロセッサ３４はさらに、記録システム２８で受け取ったデータ２６から、塗膜１４および基材１６に対する時間−温度応答を取得するように設定される。一実施例において、このプロセッサは、時間−温度の各応答からデルタログ値および変曲点の値を計量するように設定される。本明細書の以下で数式を参照しながら、これらの値をより詳細に記述する。プロセッサ３４は、デルタログ値または変曲点の値を使って、一つまたは複数の塗膜特性値をさらに計算するように設定される。プロセッサで計算される値のいくつかは、例えば、塗膜の浸透率、反射率、変数、塗膜固有時間、あるいは熱拡散率である。これら値の一つまたは複数は、本明細書の以下の数式により、絶縁塗膜の厚みおよび熱伝導率を決定するために使用される。一具体的実施例では、プロセッサ３４は、厚みと熱伝導率を同時に決定するように設定される、すなわち、プロセッサの出力には厚みと伝導率の双方が含まれる。
【００１９】
一実施例において、装置１０にはまた、プロセッサ３４からの出力４０を受け取り、表示するためのディスプレイモニター３８が含まれる。このディスプレイモニターには、プロセッサ３４の出力を表示するために、プリンタまたはその他任意のデバイスが結合されていてもよい。
【００２０】
記録システム２８から得られたままの測定データより、塗膜の熱伝導率と厚みを決定するために、プロセッサ３４により、以下の数式で記述するような一定の計算が行われる。塗膜の密度ρおよび比熱Ｃｃが時間経過でほとんど変化しないことは、当業者には理解できるであろう。式（１）で示されているように、これら２つの数値の積は一定であると考えられ、試験前に別々に決定される。
【００２１】
ρｃｃ＝一定 ・・・（１）
図１を参照して説明すると、熱波は塗膜に侵入し、塗膜／基材の界面から反射されるが、反射係数あるいは反射率Ｒは式（２）で与えられる、
【００２２】
【数１】
・・・（２）
ただし、ＥｃおよびＥｓは、それぞれ次式で与えられる塗膜および基材の「浸透率」である、
【００２３】
【数２】
・・・（３）
ただし、Ｋｃは塗膜の熱伝導率であり、Ｋｓは基材の熱伝導率である。一実施例での測定単位は、密度（ρ）に対してｇ／ｃｍ３、比熱ｃに対してはｃａｌ／ｇ−℃、熱伝導率に対してはｃａｌ／ｓ−ｃｍ−℃である。
【００２４】
発光させた後の、塗膜表面での塗膜／基材系の温度−時間応答は次式で与えられる、
【００２５】
【数３】
・・・（４）
ただし、Ｔ１／２ｃは発光パルスに対する塗膜の「半空間」応答であって式（６）で与えられ、τｃは厚さＬで熱拡散率αｃの塗膜の「固有時間」であり、次式で与えられる。
【００２６】
【数４】
・・・（５）
式（６）および（７）で示される半空間関数は、塗膜または基材の無限「半空間」表面における、熱衝撃に対する「時間の平方根分の１」温度応答である。式（４）で示されるように、応答関数は、式（６）のｔ＝０で示される塗膜半空間から、式（７）のｔ＝∞で示される基材半空間まで動く。
【００２７】
【数５】
・・・（６）
【００２８】
【数６】
・・・（７）
このことは、式（２）のＲの定義を使用して、ｔ→０およびｔ→∞などの極限における式（４）の無限和をとることで容易に示される。
【００２９】
一実施例では、ｔ＝０近傍での対数の差を「デルタログ（ｄｅｌｔａｌｏｇ）」として定義する。
【００３０】
【数７】
・・・（８）
次に、式（６）および（７）からデルタログに関連して、塗膜拡散の基材拡散に対する比率を定義する。
【００３１】
【数８】
・・・（９）
反射率はデルタログからでも定義できる。
【００３２】
【数９】
・・・（１０）
時間での変曲点は、式（４）で示されるＴ−ｔ曲線を微分して、結果をゼロとおくことで理論的に誘導できる。次に変数「ｐ」を使い、下式（１２）を解いて、最大勾配の時点（変曲時間、「ｔinflection」）を見出だす。
【００３３】
当業者なら、「ｐ」が以下のように定義されることに気付くであろう。
【００３４】
【数１０】
・・・（１１）
ただし、τｃは塗膜の固有時間である。
【００３５】
「ｐ」に対して解くべき式は次式で与えられる。
【００３６】
【数１１】
・・・（１２）
当業者なら、式（１２）への代入値は実験値Ｒであり、これは式（１０）から得られることを理解するであろう。式（１２）から変数「ｐ」を見出したら、曲線を微分して時間での最大値を見つけることにより、Ｔ−ｔ曲線の変曲点、すなわち変曲時間「ｔinflection」が実験的に得られる。次に、その変曲時間は式（１１）において、塗膜固有時間τｃの決定に使用される。
【００３７】
塗膜の熱拡散率αｃは、次のように定義される。
【００３８】
【数１２】
・・・（１３）
熱伝導率Ｋｃは、式（３）の塗膜浸透率の定義から見出され、
【００３９】
【数１３】
・・・（１４）
ρＣｃが式（１）から、Ｅｃが式（９）から分かるので、式（１３）で与えられるαｃを決定できる。
【００４０】
最後に、塗膜の厚みＬは式（１５）から見出される。
【００４１】
【数１４】
・・・（１５）
図２−３は、図１を参照して、上述のプロセッサ３４によって具体的模擬操作をした、時間−温度応答グラフの例示である。図２は、Ｘ軸が秒で表す時間で全般的に参照番号７２で示され、Ｙ軸は任意の単位での温度であって全般的に参照番号７４で示されるグラフ７０である。グラフ７０は、全般的に参照番号７６で示される塗膜の時間−温度応答を例示し、全般的に参照番号７８で示される基材の時間−温度応答を例示する。グラフ７０から分かるように曲線７９は、接線８０で示された塗膜半空間から、接線８２で示された基材の半空間に連続的に遷移する。このことは、温度対時間の対数−対数プロットで一層明らかとなり、図３に示す。
【００４２】
図３は上述のように、直線軸上の温度対時間の対数−対数プロット８４である。Ｘ軸は参照番号８６で示され、秒で計測された時間の対数値を表し、Ｙ軸は参照番号８８で示され、任意の単位の温度の対数値を表す。破線９０は、式（６）で示される塗膜の半空間曲線である。下方の破線９２は、式（７）で示された基材の半空間曲線であり、式（４）は遷移曲線１００である。すなわち図３は、参照番号９４および９６で示される曲線１００の一部分が、対数−対数プロット上で−１／２に等しい勾配を有することを明示する。曲線１００はまた、２直線９０と９２の間で、最大勾配の点１０２、すなわち変曲点（あるいは変曲時間「ｔinflection」）をもつ。
【００４３】
グラフ８４の二番目の重要な特徴は、２本の（対数−対数での）線形半空間曲線の間に、偏差１０４があることである。この偏差は、対数空間での直線９０と直線９２の間の差であり、線形空間での比率であり、本明細書で記述しているようにデルタログとして定義され、式（８）で与えられる。塗膜温度と基材温度との比をとることで、式（６）および式（７）に示されているように浸透率を除く全てが相殺されることが、当業者なら理解できるであろう。すなわち、この比率は塗膜および基材の熱特性のみに依存し、フラッシュの強度に依存しない。基材の熱特性は既知であるか、予め決定されている。それゆえ、もしこの比率が実験的に求められたら、図３の偏差１０４に示されているように、塗膜浸透率が、そしてそれによって反射率が求まる。
【００４４】
図４は、絶縁塗膜の厚みおよび熱伝導率を決定するための、非破壊検査または点検方法の具体的ステップを例示する流れ図１０６である。この方法には、図１に関連して本明細書で上述したように、対象物表面に光学パルスを当てるステップ１０８が含まれる。ステップ１１０では、この方法に、対象物の表面に熱パルスの伝播を示すデータを得ることが含まれる。ステップ１１２で、塗膜および基材に対する時間−温度の各応答が、図２および図３に示されるデータから得られる。
【００４５】
ステップ１１４の時間−温度応答から得られる値の一つは、式（８）に関連して上述したデルタログ値であり、基材および塗膜に対する時間−温度の各応答の対数値の差である。ステップ１１６では、式（９）で与えられるようにして、塗膜浸透率がデルタログの値から計算される。次にステップ１１８で熱伝導率が、塗膜浸透率を使って式（３）で与えられるようにして計算される。
【００４６】
また、ステップ１２０では、デルタログの値を使って、式（１０）で与えられるようにして反射率が計算される。ステップ１２２では反射率を使って、式（１２）で与えられるようにして変数「ｐ」が計算される。ステップ１２４では、各時間−温度応答から変曲点「ｔinflection」が得られる。変曲点は、時間−温度応答における最大勾配の点であり、図３を参考にグラフで示される。ステップ１２６では、変曲点「ｔinflection」および変数「ｐ」から、式（１１）で与えられるようにして塗膜固有時間が得られる。
【００４７】
ステップ１２８では、式（１３）で与えられるようにして、塗膜の熱拡散率αｃが熱伝導率を使って計算される。最後にステップ１３０で、式（１５）で与えられるようにして、塗膜の厚みが熱拡散率および塗膜固有時間を使って計算される。本明細書に記述した技術を使って決定できる厚みの限界が、フラッシュの出力および塗膜の気孔率に依存することを、当業者は注目するかも知れない。
【００４８】
本発明の特徴のいくつかを例示し、記述してきたが、当業者は数多くの修正や変更を想到するであろう。したがって、これら全ての修正や変更は本発明の真の精神の範囲に入るものとして、添付の特許請求の範囲に包含されると理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の態様により、絶縁塗膜の厚みおよび熱伝導率を決定して表示するための、典型的な赤外線過渡的サーモグラフィーシステムの概略図である。
【図２】図１のシステムを使用して得た塗膜および基材に対する、時間−温度応答の模擬的なグラフ表示である。
【図３】図１のシステムを使用して得た塗膜および基材に対する、時間−温度応答の対数での模擬的なグラフ表示である。
【図４】本発明の態様による、絶縁塗膜の厚みと熱伝導率を決定する非破壊検査法の典型的なステップを示す流れ図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 装置
１２ 対象物
１４ 絶縁塗膜
１６ 基材
１８ 黒色外面塗膜
２０ 光源
２２ フィルター
２４ 光学パルス
２５ 塗膜−基材界面
２６ 熱パルスの伝播を表すデータ
２８ 記録システム
３０ 記録システムおよび光源コントロール
３２ 通信回線
３３ 制御シグナル
３４ プロセッサ
３６ 記録システムからのデータ
３８ ディスプレイモニター
４０ プロセッサからの出力
７０ グラフ
７２ Ｘ軸
７４ Ｙ軸
７６ 塗膜応答曲線
７８ 基材応答曲線
７９ 曲線
８０ 塗膜半空間の直線
８２ 基材半空間の直線
８４ グラフ（ｌｏｇＴ−ｌｏｇｔ）
８６ Ｘ軸
８８ Ｙ軸
９０ 塗膜半空間の直線
９２ 基材の半空間の直線
９４ 塗膜応答曲線
９６ 基材応答曲線
１００ 曲線
１０２ 変曲点
１０４ デルタログ値
１０６ 流れ図
１０８−１３０ 具体的ステップ
【技術分野】
【０００１】
いくつかの実施形態に基づく本発明は、絶縁塗膜の厚みおよび伝導率を決定するための非破壊検査技術に関する。より詳細には、本技術は、絶縁塗膜の厚みと伝導率を測定するための、高速赤外線過渡的サーモグラフィーの方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
長年に亘り、さまざまな非破壊超音波測定技術が、鋳物または他の固体対象物の横断的厚さを決定するのに使用されてきた。残念ながら、横断的厚さを検査するために超音波測定を実施することは、振動子を使い、厄介で時間のかかる表面全体の機械的走査を通常必要とする。加えて、超音波を対象物中に適切に伝播させるために、振動子と対象物表面との間での密接な音波接触を促進するのに、液状接触媒質を表面に塗布しなければならないか、あるいは対象物全体を接触媒質に浸漬しなければならない。しかし、このような適応化は、多くの構造的および物質的理由から実用的でなく、実施可能性がない。さらに、形状が複雑な部分を走査および解析できる超音波システムは、大概極めて高価であり複雑である。しかも大きな対象物の表面上で振動子を機械的に走査することは時間がかかるプロセスであり、費用と製造時間を増す。
【０００３】
対照的に、赤外線（ＩＲ）過渡的サーモグラフィーは、対象物の構造および完全性に関する情報をもたらす、対象物を通過する熱移動の経時的測定に基づく幾分汎用性のある非破壊検査技術である。対象物を通る熱流は、対象物質の微細構造や単結晶の配向によっては基本的に影響を受けないので、赤外線過渡的サーモグラフィー分析は、超音波測定で形成された制限に本質的に拘束されない。さらに過渡的サーモグラフィー分析の方法は、試験する対象物の大きさ、粗さ、形状にあまり妨げられないし、さらに大きな表面積をもつ試験対象物の場合は特に、ごく普通の超音波法より１０〜１００倍早く遂行できるであろう。
【０００４】
通常、赤外線（ＩＲ）ビデオカメラは、加熱後の対象物表面の連続熱画像（フレーム）を記録して保存するために使用されてきた。各ビデオ画像は一定数のピクセルから構成され、各ピクセルは、画像配列あるいはフレーム内の小画像素子を表す。各ピクセルは、画像化される対象物表面上の解像エレメントと呼ばれる矩形領域に対応する。各解像エレメントの温度が、対応するピクセルの強度に直接関連するという理由から、対象物表面の各解像エレメントの温度変化が、ピクセルのコントラスト変化によって分析できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近頃知られている過渡的サーモグラフィーの一つの応用は、固体で非金属複合体内部の欠陥の大きさや相対位置（深度）の決定能力であり、過渡的サーモグラフィーのもう一つの応用は、金属対象物の厚みの決定能力である。しかも最近、絶縁塗膜の厚みを測定するために、いくつか試みがなされている。これらには、塗膜データをモデルに適合させ、それを既知の厚さ標準と比較して絶縁塗膜の厚みを得るというモデリング技法が含まれる。残念なことには、これらの技術には塗膜の厚みを一点ずつ測定することが含まれ、従って時間を要し、計算が複雑である。絶縁塗膜の厚み測定のもう一つの側面は、塗膜の時間経過に伴って塗膜の熱伝導率が変化し、塗膜の厚みに影響を与えることである。従ってまた、正確な厚み測定のためには、絶縁塗膜の熱伝導率を決定する必要性がある。
【０００６】
よって、厚さ標準を使用せずに、絶縁塗膜の絶対的な厚みを定量的に測定できる技術に対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様により、対象物の基材上に塗布された絶縁塗膜の厚みと熱伝導率を決定する装置が提供される。この装置には、表面に絶縁塗膜が含まれる対象物表面に、複数の光学パルスを高速照射するための光源が含まれる。更にシステムには、対象物中の光学パルスの伝播を示すデータを集めるように設定された記録システムが含まれる。更に装置には、記録システムに連結され、記録システムからデータを受け取るように設定され、絶縁塗膜の厚みおよび熱伝導率を決定するように設定されたプロセッサが含まれる。
【０００８】
本技術により、絶縁塗膜のための厚みおよび熱伝導率を決定する方法が開示される。この方法には、絶縁塗膜が基材表面に塗布されている場合に、絶縁塗膜および基材に対する時間−温度の各応答を得ることが含まれる。この方法にはまた、塗膜および基材に対する時間−温度の各応答から、デルタログ値を計量すること、および変曲点の値を計量することが含まれる。更にこの方法には、デルタログ値または変曲点の値を使い、一つまたは複数の塗膜特性値を計算することが含まれる。この方法には最後に、その一つまたは複数の塗膜特性値を使用して、熱伝導率または塗膜厚さを決定することが含まれる。
【０００９】
同じ数字が複数の図面を通して同じ箇所を示す添付図面を参考に、本発明の様々な特徴、態様および優位性が、以下の詳細な説明を読めばよりよく理解できるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
一実施例として、本発明は、高速赤外線（ＩＲ）過渡的サーモグラフィーを使い、絶縁塗膜の実質厚みと熱伝導率を決定して表示するための非破壊検査方法と装置に関する。
【００１１】
図１は、対象物１２の厚みと熱伝導率を決定するための装置１０の概略図である。より具体的には、図１の典型的な装置が、対象物１２の基材１６上に塗布された絶縁塗膜１４の、厚みと熱伝導率を決定するために使用できる。基材１６は、一実施例では熱伝導性基材である。塗膜１４は、一実施例では熱保護塗膜（ＴＢＣ）であり、別の実施例では環境保護塗膜（ＥＢＣ）である。一実施例において対象物１２には、効果的画像化のため絶縁塗膜１４上に塗布された黒色外面塗膜１８が含まれる。一実施例では、実質的には煤であって塗布すると素早く乾燥するカーボンスプレーが、黒色外面塗膜１８として使用される。別の実施例では、対象物１２には、最初にグラファイト、カーボンまたはカーボンブラックなどのカーボンを主成分とする物質の水性塗料など、高圧紫外光、可視光および赤外線を吸収する物質の希薄速乾性塗膜１８が（スプレー、ブラシまたはローラなどで）塗布される。黒色外面塗膜が、絶縁塗膜１４のいかなる特性をも変えないこと、空気中で別途に、または操作温度での１回目のサイクルで焼却除去できることが、当該技術分野の技術者には理解できるであろう。
【００１２】
この装置１０にはまた、表面に絶縁塗膜１４が含まれる対象物１２の表面の上に、複数の光学パルス２４を高速照射するための光源２０が含まれる。一実施例では、光源２０に、対象物１２の表面に高エネルギー光学パルスを照射する１個または複数個のフラッシュランプが含まれる。典型的な実施形態では、測定される対象物１２の表面を高速加熱するために、フラッシュランプの熱パルス光源２０が起動される。例えば、フラッシュランプ熱パルス源２０の適切な配置は、４個または８個の高速高出力の写真用フラッシュランプであり、それぞれが約４．８キロジュールの出力が可能であり、個別の電源をもつセット（例えば、イリノイ州シカゴのスピードトロン（Ｓｐｅｅｄｏｔｒｏｎ）社製のもの）である。
【００１３】
具体的実施例における装置１０には、光源２０と対象物１２の間に置かれ、光源２０から発した約２ミクロン超の光学波長を除去するために設定されたフィルター２２が含まれる。一実施例では、フラッシュランプのフィルター２２には、パイレックス（Ｐｙｒｅｘ）（登録商標）ガラス（コーニング社）、溶融石英、ＢＫ７（ＢＫ７は、レンズ、窓、鏡用の基材として広く使用されているホウケイ酸クラウンガラスである）、または可視およびＵＶ（紫外）光に対して透過性のある他の光学材料を含めることができ、３〜５ミクロン範囲の全ての放射線をフラッシュランプに反射して戻すために、フラッシュランプに面した側を赤外線反射塗膜で被覆されている。光学ガラスおよび塗布されたフィルターは、コネチカット州のオリエルオブストラフォード（Ｏｒｉｅｌ ｏｆ Ｓｔｒａｆｆｏｒｄ）など、汎用科学レンズおよび光学ガラスの製造者から入手できたり特殊製造されている。
【００１４】
一つの光学パルスまたは複数の光学パルスは一般に参照番号２４で示されているが、黒色表面１８上に照射され、一つの熱パルスまたは複数の熱パルスが塗膜内に伝播し、塗膜／基材の界面２５で反射される。この反射波は、全般に参照番号２６で示される。
【００１５】
さらに装置１０には、対象物１２中を熱パルスが伝播するのを表すデータを含む反射波２６を集めるように設定された記録システム２８が含まれる。一実施例では、対象物１２内の温度または温度プロファイルを観測し画像化する記録システム２８として、高速ＩＲの焦平面アレイカメラが使用される。ＩＲカメラ（例えば、アンバーエンジニアリングオブゴレタ（Ａｍｂｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｇｏｌｅｔａ）、カリフォルニア−レイセオン（Ｒａｙｔｈｅｏｎ）社から入手できるラディアンス（Ｒａｄｉａｎｃｅ）ＨＳカメラ）が、フラッシュまたは光源２０による光学パルスのアプリケーションとして、対象物１２の同じ側面上の熱または温度プロファイルを捕捉することは、注目されてよい。典型的な実施形態では、装置１０で、対象物１２内での熱パルス伝播を表し、記録システム２８に保存される熱画像を受け取るために、赤外線過渡的サーモグラフィー画像化法が使用される。
【００１６】
また装置１０には、通信回線３２および３３を介して記録システム２８および光源２０とそれぞれ交信するための記録システムおよび光源コントロール３０が含まれる。別の実施例では、記録システムおよび光源コントロール３０は、記録システム２８内部に含まれる。熱データの取得は、光学的起動または他の適切な方法のいずれかにより、フラッシュランプの発光時点で開始するのが好ましい。システムコンピュータまたはプロセッサ３４（例えばアンバー（Ａｍｂｅｒ）社からイメージデスク（ＩｍａｇｅＤｅｓｋ）（登録商標）フレーム取得システムで提供されているもの、あるいは、例えば、ミシガン州ラスラップビレッジ（Ｌａｔｈｒｕｐ Ｖｉｌｌａｇｅ）のサーマルウエーブイメージング（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｗａｖｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）社から購入できるような、フレーム取得およびフラッシュランプ制御を行う別の従来型ソフトウエアなど）の上で実行される従来型ビデオフレーム取得ソフトウエアで管理され、記録システムおよび光源コントロール３０として示される、従来型フラッシュランプ電子工学によってフラッシュランプの発光が制御される。
【００１７】
一実施例においては、システムの制御用コンピュータ／画像プロセッサ３４は、デジタル画像処理およびディスプレイに加えて、周辺装置の制御および通信機能が可能なプログラム化された汎用デジタルコンピュータである。プロセッサ３４は、所定数の連続熱画像フレームを対象物の表面から取得するために、記録システムおよび光源コントロール３０を制御するが、それらは後の分析のためにメモリー（図示せず）に保存される。
【００１８】
プロセッサ３４は、記録システム２８または記録システムおよび光源コントロール３０から、データ３６を受け取るように設定される。プロセッサ３４はさらに、絶縁塗膜の厚みおよび熱伝導率を決定するように設定される。そうするために、プロセッサ３４はさらに、記録システム２８で受け取ったデータ２６から、塗膜１４および基材１６に対する時間−温度応答を取得するように設定される。一実施例において、このプロセッサは、時間−温度の各応答からデルタログ値および変曲点の値を計量するように設定される。本明細書の以下で数式を参照しながら、これらの値をより詳細に記述する。プロセッサ３４は、デルタログ値または変曲点の値を使って、一つまたは複数の塗膜特性値をさらに計算するように設定される。プロセッサで計算される値のいくつかは、例えば、塗膜の浸透率、反射率、変数、塗膜固有時間、あるいは熱拡散率である。これら値の一つまたは複数は、本明細書の以下の数式により、絶縁塗膜の厚みおよび熱伝導率を決定するために使用される。一具体的実施例では、プロセッサ３４は、厚みと熱伝導率を同時に決定するように設定される、すなわち、プロセッサの出力には厚みと伝導率の双方が含まれる。
【００１９】
一実施例において、装置１０にはまた、プロセッサ３４からの出力４０を受け取り、表示するためのディスプレイモニター３８が含まれる。このディスプレイモニターには、プロセッサ３４の出力を表示するために、プリンタまたはその他任意のデバイスが結合されていてもよい。
【００２０】
記録システム２８から得られたままの測定データより、塗膜の熱伝導率と厚みを決定するために、プロセッサ３４により、以下の数式で記述するような一定の計算が行われる。塗膜の密度ρおよび比熱Ｃｃが時間経過でほとんど変化しないことは、当業者には理解できるであろう。式（１）で示されているように、これら２つの数値の積は一定であると考えられ、試験前に別々に決定される。
【００２１】
ρｃｃ＝一定 ・・・（１）
図１を参照して説明すると、熱波は塗膜に侵入し、塗膜／基材の界面から反射されるが、反射係数あるいは反射率Ｒは式（２）で与えられる、
【００２２】
【数１】
・・・（２）
ただし、ＥｃおよびＥｓは、それぞれ次式で与えられる塗膜および基材の「浸透率」である、
【００２３】
【数２】
・・・（３）
ただし、Ｋｃは塗膜の熱伝導率であり、Ｋｓは基材の熱伝導率である。一実施例での測定単位は、密度（ρ）に対してｇ／ｃｍ３、比熱ｃに対してはｃａｌ／ｇ−℃、熱伝導率に対してはｃａｌ／ｓ−ｃｍ−℃である。
【００２４】
発光させた後の、塗膜表面での塗膜／基材系の温度−時間応答は次式で与えられる、
【００２５】
【数３】
・・・（４）
ただし、Ｔ１／２ｃは発光パルスに対する塗膜の「半空間」応答であって式（６）で与えられ、τｃは厚さＬで熱拡散率αｃの塗膜の「固有時間」であり、次式で与えられる。
【００２６】
【数４】
・・・（５）
式（６）および（７）で示される半空間関数は、塗膜または基材の無限「半空間」表面における、熱衝撃に対する「時間の平方根分の１」温度応答である。式（４）で示されるように、応答関数は、式（６）のｔ＝０で示される塗膜半空間から、式（７）のｔ＝∞で示される基材半空間まで動く。
【００２７】
【数５】
・・・（６）
【００２８】
【数６】
・・・（７）
このことは、式（２）のＲの定義を使用して、ｔ→０およびｔ→∞などの極限における式（４）の無限和をとることで容易に示される。
【００２９】
一実施例では、ｔ＝０近傍での対数の差を「デルタログ（ｄｅｌｔａｌｏｇ）」として定義する。
【００３０】
【数７】
・・・（８）
次に、式（６）および（７）からデルタログに関連して、塗膜拡散の基材拡散に対する比率を定義する。
【００３１】
【数８】
・・・（９）
反射率はデルタログからでも定義できる。
【００３２】
【数９】
・・・（１０）
時間での変曲点は、式（４）で示されるＴ−ｔ曲線を微分して、結果をゼロとおくことで理論的に誘導できる。次に変数「ｐ」を使い、下式（１２）を解いて、最大勾配の時点（変曲時間、「ｔinflection」）を見出だす。
【００３３】
当業者なら、「ｐ」が以下のように定義されることに気付くであろう。
【００３４】
【数１０】
・・・（１１）
ただし、τｃは塗膜の固有時間である。
【００３５】
「ｐ」に対して解くべき式は次式で与えられる。
【００３６】
【数１１】
・・・（１２）
当業者なら、式（１２）への代入値は実験値Ｒであり、これは式（１０）から得られることを理解するであろう。式（１２）から変数「ｐ」を見出したら、曲線を微分して時間での最大値を見つけることにより、Ｔ−ｔ曲線の変曲点、すなわち変曲時間「ｔinflection」が実験的に得られる。次に、その変曲時間は式（１１）において、塗膜固有時間τｃの決定に使用される。
【００３７】
塗膜の熱拡散率αｃは、次のように定義される。
【００３８】
【数１２】
・・・（１３）
熱伝導率Ｋｃは、式（３）の塗膜浸透率の定義から見出され、
【００３９】
【数１３】
・・・（１４）
ρＣｃが式（１）から、Ｅｃが式（９）から分かるので、式（１３）で与えられるαｃを決定できる。
【００４０】
最後に、塗膜の厚みＬは式（１５）から見出される。
【００４１】
【数１４】
・・・（１５）
図２−３は、図１を参照して、上述のプロセッサ３４によって具体的模擬操作をした、時間−温度応答グラフの例示である。図２は、Ｘ軸が秒で表す時間で全般的に参照番号７２で示され、Ｙ軸は任意の単位での温度であって全般的に参照番号７４で示されるグラフ７０である。グラフ７０は、全般的に参照番号７６で示される塗膜の時間−温度応答を例示し、全般的に参照番号７８で示される基材の時間−温度応答を例示する。グラフ７０から分かるように曲線７９は、接線８０で示された塗膜半空間から、接線８２で示された基材の半空間に連続的に遷移する。このことは、温度対時間の対数−対数プロットで一層明らかとなり、図３に示す。
【００４２】
図３は上述のように、直線軸上の温度対時間の対数−対数プロット８４である。Ｘ軸は参照番号８６で示され、秒で計測された時間の対数値を表し、Ｙ軸は参照番号８８で示され、任意の単位の温度の対数値を表す。破線９０は、式（６）で示される塗膜の半空間曲線である。下方の破線９２は、式（７）で示された基材の半空間曲線であり、式（４）は遷移曲線１００である。すなわち図３は、参照番号９４および９６で示される曲線１００の一部分が、対数−対数プロット上で−１／２に等しい勾配を有することを明示する。曲線１００はまた、２直線９０と９２の間で、最大勾配の点１０２、すなわち変曲点（あるいは変曲時間「ｔinflection」）をもつ。
【００４３】
グラフ８４の二番目の重要な特徴は、２本の（対数−対数での）線形半空間曲線の間に、偏差１０４があることである。この偏差は、対数空間での直線９０と直線９２の間の差であり、線形空間での比率であり、本明細書で記述しているようにデルタログとして定義され、式（８）で与えられる。塗膜温度と基材温度との比をとることで、式（６）および式（７）に示されているように浸透率を除く全てが相殺されることが、当業者なら理解できるであろう。すなわち、この比率は塗膜および基材の熱特性のみに依存し、フラッシュの強度に依存しない。基材の熱特性は既知であるか、予め決定されている。それゆえ、もしこの比率が実験的に求められたら、図３の偏差１０４に示されているように、塗膜浸透率が、そしてそれによって反射率が求まる。
【００４４】
図４は、絶縁塗膜の厚みおよび熱伝導率を決定するための、非破壊検査または点検方法の具体的ステップを例示する流れ図１０６である。この方法には、図１に関連して本明細書で上述したように、対象物表面に光学パルスを当てるステップ１０８が含まれる。ステップ１１０では、この方法に、対象物の表面に熱パルスの伝播を示すデータを得ることが含まれる。ステップ１１２で、塗膜および基材に対する時間−温度の各応答が、図２および図３に示されるデータから得られる。
【００４５】
ステップ１１４の時間−温度応答から得られる値の一つは、式（８）に関連して上述したデルタログ値であり、基材および塗膜に対する時間−温度の各応答の対数値の差である。ステップ１１６では、式（９）で与えられるようにして、塗膜浸透率がデルタログの値から計算される。次にステップ１１８で熱伝導率が、塗膜浸透率を使って式（３）で与えられるようにして計算される。
【００４６】
また、ステップ１２０では、デルタログの値を使って、式（１０）で与えられるようにして反射率が計算される。ステップ１２２では反射率を使って、式（１２）で与えられるようにして変数「ｐ」が計算される。ステップ１２４では、各時間−温度応答から変曲点「ｔinflection」が得られる。変曲点は、時間−温度応答における最大勾配の点であり、図３を参考にグラフで示される。ステップ１２６では、変曲点「ｔinflection」および変数「ｐ」から、式（１１）で与えられるようにして塗膜固有時間が得られる。
【００４７】
ステップ１２８では、式（１３）で与えられるようにして、塗膜の熱拡散率αｃが熱伝導率を使って計算される。最後にステップ１３０で、式（１５）で与えられるようにして、塗膜の厚みが熱拡散率および塗膜固有時間を使って計算される。本明細書に記述した技術を使って決定できる厚みの限界が、フラッシュの出力および塗膜の気孔率に依存することを、当業者は注目するかも知れない。
【００４８】
本発明の特徴のいくつかを例示し、記述してきたが、当業者は数多くの修正や変更を想到するであろう。したがって、これら全ての修正や変更は本発明の真の精神の範囲に入るものとして、添付の特許請求の範囲に包含されると理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の態様により、絶縁塗膜の厚みおよび熱伝導率を決定して表示するための、典型的な赤外線過渡的サーモグラフィーシステムの概略図である。
【図２】図１のシステムを使用して得た塗膜および基材に対する、時間−温度応答の模擬的なグラフ表示である。
【図３】図１のシステムを使用して得た塗膜および基材に対する、時間−温度応答の対数での模擬的なグラフ表示である。
【図４】本発明の態様による、絶縁塗膜の厚みと熱伝導率を決定する非破壊検査法の典型的なステップを示す流れ図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 装置
１２ 対象物
１４ 絶縁塗膜
１６ 基材
１８ 黒色外面塗膜
２０ 光源
２２ フィルター
２４ 光学パルス
２５ 塗膜−基材界面
２６ 熱パルスの伝播を表すデータ
２８ 記録システム
３０ 記録システムおよび光源コントロール
３２ 通信回線
３３ 制御シグナル
３４ プロセッサ
３６ 記録システムからのデータ
３８ ディスプレイモニター
４０ プロセッサからの出力
７０ グラフ
７２ Ｘ軸
７４ Ｙ軸
７６ 塗膜応答曲線
７８ 基材応答曲線
７９ 曲線
８０ 塗膜半空間の直線
８２ 基材半空間の直線
８４ グラフ（ｌｏｇＴ−ｌｏｇｔ）
８６ Ｘ軸
８８ Ｙ軸
９０ 塗膜半空間の直線
９２ 基材の半空間の直線
９４ 塗膜応答曲線
９６ 基材応答曲線
１００ 曲線
１０２ 変曲点
１０４ デルタログ値
１０６ 流れ図
１０８−１３０ 具体的ステップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物（１２）の基材（１６）上に塗布された絶縁塗膜（１４）の厚みと熱伝導率を決定する装置（１０）であって、
絶縁塗膜（１４）を含む対象物（１２）の表面上に、複数の光学パルス（２４）を高速照射する光源（２０）、
対象物（１２）の内部で複数の光学パルス（２４）の伝播を示すデータ（３６）を集めるために設定された記録システム（２８）、および
前記記録システム（２８）に連結され、該記録システム（２８）から前記データ（３６）を受け取り、前記絶縁塗膜（１４）の厚みと熱伝導率を決定するように構成されたプロセッサ（３４）を含む装置。
【請求項２】
前記対象物（１２）の表面が前記絶縁塗膜（１４）上に処理された黒色外面塗膜（１８）を含む請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記光源（２０）と前記対象物（１２）の間に置かれ、前記光源（２０）から発せられる２ミクロン超の光学波長を除去するために設定されたフィルター（２２）を含む請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記プロセッサ（３４）は、前記記録システム（２８）で受け取られたデータ（３６）から前記絶縁塗膜（１４）および基材（１６）の時間−温度応答を得るように設定されている請求項１に記載の装置。
【請求項５】
時間−温度応答を使用して反射率および塗膜固有時間を決定するように前記プロセッサ（３４）が設定され、厚みと熱伝導率を決定するために前記反射率および前記塗膜固有時間が使用される請求項４に記載の装置。
【請求項６】
それぞれの時間−温度応答からデルタログ値および変曲点の値を測定するように前記プロセッサ（３４）が設定されている請求項４に記載の装置。
【請求項７】
デルタログ値または変曲点の値を使用して複数の塗膜特性値を計算するように前記プロセッサ（３４）が設定されている請求項６に記載の装置。
【請求項８】
複数の塗膜特性値が塗膜浸透率、反射率、変数、塗膜固有時間、または熱拡散率の少なくとも１つを含む請求項６に記載の装置。
【請求項９】
厚みと熱伝導率を同時に決定するように前記プロセッサ（３４）が設定されている請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記絶縁塗膜が熱保護塗膜（ＴＢＣ）または環境保護塗膜（ＥＢＣ）の少なくとも１つである請求項１に記載の装置。
【請求項１】
対象物（１２）の基材（１６）上に塗布された絶縁塗膜（１４）の厚みと熱伝導率を決定する装置（１０）であって、
絶縁塗膜（１４）を含む対象物（１２）の表面上に、複数の光学パルス（２４）を高速照射する光源（２０）、
対象物（１２）の内部で複数の光学パルス（２４）の伝播を示すデータ（３６）を集めるために設定された記録システム（２８）、および
前記記録システム（２８）に連結され、該記録システム（２８）から前記データ（３６）を受け取り、前記絶縁塗膜（１４）の厚みと熱伝導率を決定するように構成されたプロセッサ（３４）を含む装置。
【請求項２】
前記対象物（１２）の表面が前記絶縁塗膜（１４）上に処理された黒色外面塗膜（１８）を含む請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記光源（２０）と前記対象物（１２）の間に置かれ、前記光源（２０）から発せられる２ミクロン超の光学波長を除去するために設定されたフィルター（２２）を含む請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記プロセッサ（３４）は、前記記録システム（２８）で受け取られたデータ（３６）から前記絶縁塗膜（１４）および基材（１６）の時間−温度応答を得るように設定されている請求項１に記載の装置。
【請求項５】
時間−温度応答を使用して反射率および塗膜固有時間を決定するように前記プロセッサ（３４）が設定され、厚みと熱伝導率を決定するために前記反射率および前記塗膜固有時間が使用される請求項４に記載の装置。
【請求項６】
それぞれの時間−温度応答からデルタログ値および変曲点の値を測定するように前記プロセッサ（３４）が設定されている請求項４に記載の装置。
【請求項７】
デルタログ値または変曲点の値を使用して複数の塗膜特性値を計算するように前記プロセッサ（３４）が設定されている請求項６に記載の装置。
【請求項８】
複数の塗膜特性値が塗膜浸透率、反射率、変数、塗膜固有時間、または熱拡散率の少なくとも１つを含む請求項６に記載の装置。
【請求項９】
厚みと熱伝導率を同時に決定するように前記プロセッサ（３４）が設定されている請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記絶縁塗膜が熱保護塗膜（ＴＢＣ）または環境保護塗膜（ＥＢＣ）の少なくとも１つである請求項１に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−１７８４２９（Ｐ２００７−１７８４２９Ａ）
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００６−３３９７５９（Ｐ２００６−３３９７５９）
【出願日】平成１８年１２月１８日（２００６．１２．１８）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３９７５９（Ｐ２００６−３３９７５９）
【出願日】平成１８年１２月１８日（２００６．１２．１８）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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