JP2019203776A - Corrosion detector, corrosive state determination system, and method for detecting corrosion - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、腐食検出装置、腐食状態判定システム及び腐食検出方法に関するものである。 The present invention relates to a corrosion detection device, a corrosion state determination system, and a corrosion detection method.
従来から、異なる金属材料によって形成された電極間に流れるガルバニック電流を出力するＡＣＭ（Atmospheric Corrosion Monitor）センサによって部材の腐食を検出する検出装置が用いられている。例えば、特許文献１には、基板状に形成された第１金属電極上に絶縁層をパターニングし、この絶縁層上に第１金属電極と異なる金属材料により形成された第２金属電極がパターン形成された腐食センサが開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a detection device that detects corrosion of a member by an ACM (Atmospheric Corrosion Monitor) sensor that outputs a galvanic current flowing between electrodes formed of different metal materials has been used. For example, in Patent Document 1, an insulating layer is patterned on a first metal electrode formed in a substrate shape, and a second metal electrode formed of a metal material different from the first metal electrode is patterned on the insulating layer. An improved corrosion sensor is disclosed.
ところで、腐食センサが備える基板上の第１金属電極は、腐食センサの構成部品のうち、最も大型かつ重量物であり、さらに剛性が高い。このような第１金属電極が腐食センサに設けられていると、腐食センサが大型化かつ剛性が増し、腐食センサの設置箇所が限定されることになり、腐食検出装置の汎用性が低下する。特に、近年は、ガスタービンエンジンやＬＮＧ（Liquefied Natural Gas）タンク等の腐食状態を腐食センサによってモニタリングすることが、腐食センサの設置箇所をより柔軟に選択可能とすることが求められている。 By the way, the 1st metal electrode on the board | substrate with which a corrosion sensor is provided is the largest and heavy thing among the components of a corrosion sensor, and rigidity is still higher. When such a first metal electrode is provided on the corrosion sensor, the corrosion sensor is increased in size and rigidity, and the installation location of the corrosion sensor is limited, so that the versatility of the corrosion detection device is reduced. In particular, in recent years, monitoring the corrosion state of gas turbine engines, LNG (Liquefied Natural Gas) tanks, and the like with a corrosion sensor has been required to make the installation location of the corrosion sensor more flexible.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、様々な構造体の腐食状態を検出可能とすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to enable detection of corrosion states of various structures.
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。 The present invention adopts the following configuration as means for solving the above-described problems.
第１の発明は、腐食検出装置であって、金属製の導電材料によって形成された構造体の表面に貼付可能な絶縁層と、上記絶縁層の上記構造体との貼付面と反対の面に形成されると共に上記構造体の形成材料と異なる導電材料によって形成された電極と、上記構造体と上記電極との間に流れる電流を計測する計測器とを備えるという構成を採用する。 1st invention is a corrosion detection apparatus, Comprising: The insulating layer which can be affixed on the surface of the structure formed with the metal conductive material, and the surface opposite to the affixing surface of the said insulating layer with the said structure A configuration is adopted in which an electrode formed of a conductive material that is formed and different from the material for forming the structure and a measuring instrument for measuring a current flowing between the structure and the electrode are employed.
第２の発明は、上記第１の発明において、上記構造体の形成材料がアルミニウム合金あるいはニッケル鋼であり、上記電極の形成材料が亜鉛であるという構成を採用する。 The second invention employs a configuration in which, in the first invention, the material for forming the structure is an aluminum alloy or nickel steel, and the material for forming the electrode is zinc.
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記電極と上記計測器とを接続する第１配線と、上記構造体と上記計測器とを接続する第２配線とを備えるという構成を採用する。 According to a third invention, in the first or second invention, a first wiring for connecting the electrode and the measuring instrument, and a second wiring for connecting the structure and the measuring instrument. Is adopted.
第４の発明は、上記第１または第２の発明において、上記構造体が基準電位とされ、上記計測器が上記基準電位に接続されているという構成を採用する。 According to a fourth invention, in the first or second invention, the structure is configured such that the structure is set to a reference potential and the measuring instrument is connected to the reference potential.
第５の発明は、腐食状態判定システムであって、上記第１〜第４いずれかの発明である腐食検出装置と、上記腐食検出装置から出力される上記電流の値に基づいて上記構造体の腐食状態を判定する判定部とを備えるという構成を採用する。 5th invention is a corrosion state determination system, Comprising: Based on the value of the said electric current output from the corrosion detection apparatus which is any one of the said 1st-4th invention, and the said corrosion detection apparatus, A configuration including a determination unit that determines a corrosion state is adopted.
第６の発明は、腐食検出方法であって、金属製の導電材料によって形成された構造体の表面に貼付された絶縁層上に、構造体の形成材料と異なる導電材料によって形成された電極を配置し、上記構造体と上記電極との間に流れる電流を計測するという構成を採用する。 A sixth invention is a corrosion detection method, comprising: an electrode formed of a conductive material different from a structure forming material on an insulating layer affixed to a surface of a structure formed of a metal conductive material; A configuration is employed in which the current flowing between the structure and the electrode is measured.
第７の発明は、上記第６の発明において、上記構造体と上記電極との間に流れる電流に基づいて、上記構造体の腐食状態を判定するという構成を採用する。 According to a seventh invention, in the sixth invention, a configuration is adopted in which a corrosion state of the structure is determined based on a current flowing between the structure and the electrode.
本発明によれば、構造体に貼付された絶縁層上に電極を配置して構造体と電極との間に流れる電流を計測する。このため、本発明によれば、従来の腐食センサが備えていた大型の基板状の電極を備えずに、絶縁層と絶縁層上に形成された電極のみによって腐食センサを構成することができる。このため、本発明によれば、腐食センサを小型かつ容易に柔軟なものとすることができ、腐食センサの設置箇所の自由度が向上する。したがって、本発明によれば、様々な構造体の腐食状態を検出することが可能となる。 According to the present invention, an electrode is disposed on an insulating layer attached to a structure, and a current flowing between the structure and the electrode is measured. For this reason, according to this invention, a corrosion sensor can be comprised only by the electrode formed on the insulating layer and the insulating layer, without providing the large substrate-like electrode with which the conventional corrosion sensor was equipped. For this reason, according to this invention, a corrosion sensor can be made small and flexible easily, and the freedom degree of the installation location of a corrosion sensor improves. Therefore, according to the present invention, it is possible to detect the corrosion state of various structures.
以下、図面を参照して、本発明に係る腐食検出装置、腐食状態判定システム及び腐食検出方法の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of a corrosion detection device, a corrosion state determination system, and a corrosion detection method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における腐食状態判定システム１の概略構成を示すブロック図である。この図に示すように、本実施形態の腐食状態判定システム１は、構造体Ｘの腐食状態に応じた電流値を出力する腐食検出装置２と、腐食検出装置２の出力に基づいて腐食の状態を判定する判定部３とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a corrosion state determination system 1 according to the first embodiment of the present invention. As shown in this figure, the corrosion state determination system 1 of this embodiment includes a
腐食検出装置２は、腐食センサ４と、構造体接続配線５（第２配線）と、計測器６とを備えている。腐食センサ４は、腐食状態の検出対象である構造体Ｘに対して貼付されるセンサである。なお、構造体Ｘは、金属製の導電材料によって形成されており、例えばガスタービンエンジンのアルミニウム合金で形成された部品や、９％ニッケル鋼で形成されたＬＮＧタンク等である。図２は、腐食センサ４の概略構成図であり、（ａ）が平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
The
図２に示すように、腐食センサ４は、絶縁シート４ａ（絶縁層）と、パターン電極４ｂと、接続配線４ｃ（第１配線）とを備えている。絶縁シート４ａは、可撓性を有するシート状とされた絶縁性を有する樹脂材料によって形成されており、一方側の面が構造体Ｘへ貼付可能な貼付面とされており、反対の面にパターン電極４ｂが設けられている。絶縁シート４ａの貼付面は、不図示の接着剤等が塗布されており、構造体Ｘの表面に接着可能とされている。また、絶縁シート４ａには、図２（ａ）に示すように、中央部に複数のスリット４ａ１が平行に形成されている。各々のスリット４ａ１は、図２（ｂ）に示すように、絶縁シート４ａを貫通して設けられている。これらのスリット４ａ１によって、構造体Ｘの表面の一部が露出された状態となる。
As shown in FIG. 2, the
パターン電極４ｂは、絶縁シート４ａ上にパターニングされて形成されると共に、構造体Ｘと異なる導電材料によって形成されている。パターン電極４ｂの形成材料は特に限定されものではない。ただし、腐食センサ４の貼付によって構造体Ｘの腐食が促進することを防止するために、パターン電極４ｂの形成材料は、構造体Ｘの形成材料に対して基準電位が近く、かつ 卑側のものを選択する。パターン電極４ｂの形成材料を構造体Ｘの形成材料に対して基準電位が近いものを選択することにより、構造体Ｘの腐食センサ４の設置箇所が構造体Ｘの他の箇所と腐食状態が異なってしまうことを抑制することができ、またパターン電極４ｂが消耗することを防止することができる。また、パターン電極４ｂの形成材料を構造体Ｘの形成材料に対して卑側のものを選択することにより、腐食センサ４の設置により構造体Ｘが腐食してしまうことを防止し、構造体Ｘの構造健全性を汚すことがない。例えば、上述のように、構造体Ｘがアルミニウム合金や９％ニッケル鋼で形成されている場合には、パターン電極４ｂの形成材料としては亜鉛を用いる。これによって、大きなガルバニック電流が構造体Ｘとパターン電極４ｂとの間に流れることを抑制し、構造体Ｘの腐食が進行することを防止することができる。なお、パターン電極４ｂが亜鉛によって形成される場合には、亜鉛ペーストや亜鉛シート等をパターニングして絶縁シート４ａ上に設けることによって容易にパターン電極４ｂを形成することができる。
The
また、パターン電極４ｂは、絶縁シート４ａのスリット４ａ１が形成された領域に重なるように設けられており、スリット４ａ１を避けて絶縁シート４ａ上のみに形成されている。つまり、パターン電極４ｂは、絶縁シート４ａのスリット４ａ１に合わされた位置に、複数のスリット４ｂ１が平行に形成されている。このようなパターン電極４ｂは、絶縁シート４ａを介して、構造体Ｘの表面上に設けられ、構造体Ｘと絶縁されている。
The
接続配線４ｃは、パターン電極４ｂと計測器６とを接続する配線であり、パターン電極４ｂと計測器６とを導通している。構造体接続配線５は、構造体Ｘと計測器６とを接続する配線であり、構造体Ｘと計測器６とを導通している。
The
計測器６は、腐食センサ４の接続配線４ｃによってパターン電極４ｂと接続されており、構造体接続配線５によって構造体Ｘと接続されている。この計測器６は、構造体Ｘとパターン電極４ｂとの間に流れるガルバニック電流を計測して出力する。また、計測器６は、構造体Ｘとパターン電極４ｂとの間に印加されている電圧を計測して出力する。この計測器６から出力された電流値及び電圧値は、腐食検出装置２の出力として判定部３に対して入力される。
The
判定部３は、腐食検出装置２の出力（ガルバニック電流の値及び構造体Ｘとパターン電極４ｂとの間に印加されている電圧の値）に基づいて、構造体Ｘの腐食状態を判定する。例えば、判定部３は、ガルバニック電流が流れた場合には、構造体Ｘが腐食していると判定する。
The determination unit 3 determines the corrosion state of the structure X based on the output of the corrosion detection device 2 (the value of the galvanic current and the value of the voltage applied between the structure X and the
続いて、このような本実施形態の腐食状態判定システム１の動作（腐食検出方法）について説明する。 Subsequently, the operation (corrosion detection method) of the corrosion state determination system 1 of the present embodiment will be described.
まず、腐食状態判定システム１を構造体Ｘに対して設置する。ここでは、腐食センサ４の絶縁シート４ａの貼付面を構造体Ｘに対して貼付する。これによって、腐食センサ４が構造体Ｘに対して固定される。さらに、構造体接続配線５を腐食センサ４とは異なる位置にて構造体Ｘに接続する。これによって、腐食検出装置２が構造体Ｘに対して接続され、腐食状態判定システム１の設置が完了する。
First, the corrosion state determination system 1 is installed on the structure X. Here, the sticking surface of the insulating
その後、腐食状態判定システム１は、構造体Ｘと腐食センサ４のパターン電極４ｂとの間に流れるガルバニック電流を計測器６で計測し、その計測結果に基づいて判定部３にて構造体Ｘの腐食状態を判定する。
Thereafter, the corrosion state determination system 1 measures the galvanic current flowing between the structure X and the
つまり、本実施形態の腐食状態判定システム１では、パターン電極４ｂと構造体Ｘとの各々に配線（接続配線４ｃ及び構造体接続配線５）を接続し、構造体Ｘの表面に貼付された絶縁シート４ａ上にパターン電極４ｂを配置してガルバニック電流を計測する。そして、ガルバニック電流が予め記憶した閾値を超える場合には、判定部３にて構造体Ｘが腐食していると判定する。
That is, in the corrosion state determination system 1 of the present embodiment, the wiring (
以上のような本実施形態の腐食状態判定システム１（腐食検出方法）によれば、構造体Ｘに貼付された絶縁シート４ａ上に電極を配置して構造体Ｘとパターン電極４ｂとの間に流れるガルバニック電流を計測する。このため、従来の腐食センサが備えていた大型の基板状の電極を備えずに、絶縁シート４ａと絶縁シート４ａ上に形成されたパターン電極４ｂのみによって腐食センサ４を構成することができ、腐食センサ４を小型かつ容易に柔軟なものとすることができるため、腐食センサ４の設置箇所の自由度が向上する。したがって、本実施形態の腐食状態判定システム１（腐食検出方法）によれば、様々な構造体Ｘの腐食状態を検出することが可能となる。
According to the corrosion state determination system 1 (corrosion detection method) of the present embodiment as described above, an electrode is disposed on the insulating
また、本実施形態の腐食状態判定システム１においては、構造体Ｘの形成材料がアルミニウム合金あるいはニッケル鋼である場合に、パターン電極４ｂの形成材料を亜鉛とした。このような場合には、大きなガルバニック電流が構造体Ｘとパターン電極４ｂとの間に流れることを抑制し、構造体Ｘの腐食が進行することを防止することができる。
Moreover, in the corrosion state determination system 1 of this embodiment, when the forming material of the structure X is an aluminum alloy or nickel steel, the forming material of the
また、本実施形態の腐食状態判定システム１においては、パターン電極４ｂと計測器６とを接続する接続配線４ｃと、構造体Ｘと計測器６とを接続する構造体接続配線５とを備えている。このため、構造体Ｘの電位が不明であっても構造体Ｘとパターン電極４ｂとの間に印加されている電圧値を取得することができる。
In addition, the corrosion state determination system 1 according to the present embodiment includes a
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図３を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the description of the present embodiment, the description of the same parts as those of the first embodiment is omitted or simplified.
図３は、本発明の第２実施形態における腐食状態判定システム１Ａの概略構成を示すブロック図である。この図に示すように、本実施形態の腐食状態判定システム１Ａでは、構造体Ｘが基準電位に接続されている。また、計測器６は、基準電位に接続されるが、構造体Ｘに接続されていない。このため、本実施形態の腐食状態判定システム１Ａでは、上記第１実施形態における構造体接続配線５が設けられていない。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a corrosion state determination system 1A according to the second embodiment of the present invention. As shown in this figure, in the corrosion state determination system 1A of the present embodiment, the structure X is connected to a reference potential. The measuring
このような本実施形態の腐食状態判定システム１Ａにおいては、構造体Ｘが基準電位とされ、計測器６が基準電位に接続されているため、計測器６と構造体Ｘとを配線で接続しなくても、計測器６が構造体Ｘの電位を把握することができる。したがって、本実施形態の腐食状態判定システム１によれば、構造体接続配線５を設置する必要がなく、部品点数を削減し、設置作業の負担軽減を図ることが可能となる。
In such a corrosion state determination system 1A of the present embodiment, since the structure X is set to the reference potential and the measuring
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、腐食センサ４を１つのみ備える構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、腐食センサ４を複数備える構成を採用することも可能である。
For example, in the above embodiment, the configuration including only one
また、上記実施形態においては、構造体Ｘの形成材料がアルミニウム合金あるいはニッケル鋼である場合に、パターン電極４ｂの形成材料が亜鉛であるとした。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、パターン電極４ｂの形成材料を亜鉛に換えて、流電陽極用に合金設計されたアルミニウム合金やマグネシウムとすることも可能である。なお、構造体Ｘの形成材料がアルミニウム合金であり、パターン電極４ｂの形成材料もアルミニウム合金とする場合には、パターン電極４ｂを形成するアルミニウム合金は、構造体Ｘを形成するアルミニウム合金と添加元素が異なり、卑側の電位となるものを選択する。
Moreover, in the said embodiment, when the forming material of the structure X was an aluminum alloy or nickel steel, it was supposed that the forming material of the
１……腐食状態判定システム
１Ａ……腐食状態判定システム
２……腐食検出装置
３……判定部
４……腐食センサ
４ａ……絶縁シート（絶縁層）
４ａ１……スリット
４ｂ……パターン電極（電極）
４ｂ１……スリット
４ｃ……接続配線（第１配線）
５……構造体接続配線（第２配線）
６……計測器
Ｘ……構造体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Corrosion state determination system 1A ... Corrosion
4a1 ... slit 4b ... pattern electrode (electrode)
4b1 ... slit 4c ... connection wiring (first wiring)
5. Structure connection wiring (second wiring)
6 ... Measuring instrument X ... Structure
Claims (7)
前記絶縁層の前記構造体との貼付面と反対の面に形成されると共に前記構造体の形成材料と異なる導電材料によって形成された電極と、
前記構造体と前記電極との間に流れる電流を計測する計測器と
を備えることを特徴とする腐食検出装置。 An insulating layer that can be affixed to the surface of a structure formed of a metal conductive material;
An electrode formed of a conductive material different from a material for forming the structure and formed on a surface opposite to a surface of the insulating layer to which the structure is attached;
A corrosion detection apparatus comprising: a measuring instrument that measures a current flowing between the structure and the electrode.
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| EP3819125A1 (en) | 2019-11-11 | 2021-05-12 | Seiko Epson Corporation | Recording apparatus |
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