JP4886577B2 - 腐食速度測定用センサ、装置、及び、腐食速度測定方法 - Google Patents
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- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
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Description
Rt=ΔEs / ΔI=Rs ------(1)
Rt=(ΔEs +ΔEp) / ΔI=Rs+2Rp ------(2)
V=α・K/Rp ----(3)
ここで、V:腐食速度(mm/年)、α:定数(mm/年・A-1 cm2)、K:定数(V)、
Rp:分極抵抗(Ωcm2)
異形鉄筋D13から30mm長さで直径が5mmの丸鋼を切削加工し、この表面を400番研磨紙で研磨した。これを8本準備し、上端にリード線を半田付けした。2本対の丸鋼の間隔を5mmとして、上下2箇所をエポキシ樹脂36中に埋め込み固定し、計4個を製作した。丸鋼の暴露長さはいずれも20mmを確保した。その後、上下を固定したエポキシ樹脂36の間にモルタルを充填した表1に示す4種類の供試体を作成した。すなわち、水セメント比(W/C=0.5と0.7)とセメントの混錬水としてNaCl濃度(0%、3%)の組み合わせの4種類のモルタルを準備した。尚、丸鋼は事前に重量を測定し表1の結果であった。測定対象電極を作製した。この概要図を図14に示す。この図の左は、測定対象電極を斜め上から見た鳥瞰図である。右に断面図を示す。
JIS-SM400Bの板厚5mm鋼材から、外形20mmで内形17.3mmのリング状金属と、直径10mmの円盤状金属を切り出し、各々にリード線をハンダ付けしてエポキシ樹脂に埋め込んで、図8に示すような測定対象電極を1個作成した。この外表面は実施例1と同様に400番研磨紙で研磨した。この測定対象電極をバケット内に入れた人口海水中に3ヶ月間浸漬し腐食実験を行った。水温は40℃で一定とした。試験期間中は、実施例1と同様に本発明である腐食速度測定用回路とアクティベータを用いて1週間に1回、分極抵抗を測定した。この際、アクティベータとしてアールエフシステム社製のハンディリーダライタ(RX2100)を用いた。なお、駆動電磁波は125kHzで、測定で用いた高周波数は125kHzで、低周波数側は直流とした。
2 電気化学抵抗測定回路
3 通信回路
4 送受信アンテナ
5 腐食速度測定用センサ
5' 腐食速度測定用回路
6 アクティベータ
7 送受信アンテナ
8 送受信回路
9 2周波印加回路
10 インピーダンス測定回路
11 棒状電極
12 電極保持材
13 リード線
14 構造部材
14' 皮膜付き構造部材
15 板状金属部材
16 リング状及び円盤状電極
17 対抗電極
18 電極カバー
19 電解液をしみ込ませ接触材
20 被膜
21 暴露金属部材
22 電気化学抵抗測定器
23 溶液
24 液抵抗素子
25 分極抵抗素子
26 コンデンサー素子
27 内部メモリ
28 内部メモリ
29 測定対象電極
30 マルチプレクサ
31 丸鋼
32 モルタル
33 アクティベータ
34 腐食速度センサ
35 部材内電流
36 エポキシ樹脂
M 腐食速度測定装置
Claims (7)
- 一対の測定対象電極と、電気化学抵抗測定回路、通信回路、及び、外部のアクティベータとの間で電磁波を送受信する送受信アンテナを有する腐食速度測定用回路とを備えた腐食速度測定用センサであって、
前記電気化学抵抗測定回路は、前記一対の測定対象電極間にリード線を通して電圧又は電流を負荷することによる電気抵抗の測定、若しくは、当該電気抵抗の測定に加えて前記測定した電気抵抗からの分極抵抗の算出、又は、前記電気抵抗の測定及び前記分極抵抗の算出に加えて前記算出した分極抵抗からの腐食速度の算出を行うインピーダンス測定回路を有すると共に、前記インピーダンス測定回路に少なくとも2種類の周波数の電圧又は2種類の周波数の電流を印加することができる2周波印加回路を有し、
前記2周波印加回路は、前記印加する少なくとも2種類の周波数の電圧のうちの1つを、又は前記印加する少なくとも2種類の周波数の電流のうちの1つを、前記アクティベータから送られる駆動電磁波の周波数と同一とし、若しくは前記アクティベータから送られる駆動電磁波から生成した直流電圧としているか、又は前記印加する少なくとも2種類の周波数の電流のうちの1つを、前記アクティベータから送られる駆動電磁波から生成した直流電流としていることを特徴とする腐食速度測定用センサ。 - 前記測定対象電極が複数存在し、その中から選ばれる一対の測定対象電極間にリード線を通して電圧又は電流を負荷することを特徴とする請求項1に記載の腐食速度測定用センサ。
- 前記一対の測定対象電極のうち、少なくともいずれか一方の測定対象電極が、腐食速度測定対象物の構造物そのものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の腐食速度測定用センサ。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の腐食速度測定用センサと、前記腐食速度測定用センサに駆動電磁波を送信できると共に、前記腐食速度測定用センサから送られる電磁波に変換された前記電気抵抗の測定データ、前記分極抵抗の算出データ、又は前記腐食速度の算出データを受信できるアクティベータとからなることを特徴とする腐食速度測定用装置。
- 請求項4に記載の腐食速度測定用装置を用いた腐食速度測定方法であって、前記一対の測定対象電極を腐食環境の媒体中に浸漬し、前記一対の測定対象電極間に、前記電気化学抵抗測定回路にて印加された2種類の周波数の電圧をかけて、異なる2種類の電流を通すか、又は、前記電気化学抵抗測定回路にて印加された2種類の周波数の電流を流して、異なる2種類の電圧を生じさせ、
前記2種類の電圧値及び電流値に対応する前記測定対象電極間の電気抵抗を測定し、前記測定した電気抵抗から前記電気化学抵抗測定回路内で分極抵抗を算出するか、又は前記アクティベータへ前記電気抵抗の測定データを送信した後に前記測定対象電極間の分極抵抗を算出することで腐食速度を求めることを特徴とする腐食速度の測定方法。 - 前記腐食環境の媒体が、淡水、海水、セメント、モルタル、コンクリート、又は大気であることを特徴とする請求項5に記載の腐食速度の測定方法。
- 前記2種類の周波数の電圧又は電流は、一方が10Hz以上の高周波電圧又は電流で、もう一方が0.25Hz以下の低周波電圧又は直流電圧であること、或いはもう一方が0.25Hz以下の低周波電流又は直流電流であることを特徴とする請求項5又は6に記載の腐食速度の測定方法。
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