DE19780255B4

DE19780255B4 - Verfahren zum Fördern der Korrosion eines Testmaterials und Elektrolysetestmaschine

Info

Publication number: DE19780255B4
Application number: DE19780255T
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Wako Takeuchi; Tadashi Wako Imanaka; Kazunori Wako Takikawa; Katsuyoshi Wako Kaneko
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-06-10
Filing date: 1997-06-10
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2017-06-11
Also published as: JPH09329567A; US6033554A; WO1997047961A1; JP3143780B2; DE19780255T1

Abstract

Verfahren zum Fördern der Korrosion eines Testmaterials, umfassend die Schritte:
– Eintauchen eines Testmaterials (2), welches einen Metallgrundkörper (3) und einen auf dem Metallgrundkörper (3) gebildeten Beschichtungsfilm (4) umfasst, wobei der Beschichtungsfilm (4) einen beschädigten Bereich (114) aufweist, in eine Elektrolyseflüssigkeit (11),
– Ermöglichen, dass ein Gleichstrom zwischen dem Metallgrundkörper (3) und einer Elektrode (13) in der Elektrolyseflüssigkeit (11) fließt, während die Polarität des Metallgrundkörpers (3) alternierend von einer positiven auf eine negative Polarität oder umgekehrt umgeschaltet wird,
wodurch verursacht wird, dass in einem Zustand der Polarität der Beschichtungsfilm von dem Metallgrundkörper (3) um den beschädigten Bereich (114) herum abgeschält wird und in dem umgekehrten Zustand der Polarität die Korrosion des Metallgrundkörpers (3) gefördert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fördern der Korrosion eines Testmaterials, insbesondere eines Testmaterials, welches einen Metallgrundkörper und einen auf dem Metallgrundkörper gebildeten Beschichtungsfilm umfaßt, sowie auf eine Elektrolysetestmaschine, welche für den Korrosionsbeständigkeitstest verwendet wird.

Ein Kathodenabschältestverfahren ist im allgemeinen als ein Testverfahren zum Untersuchen einer Adhäsionskraft des Beschichtungsfilms eines derartigen Testmaterials bekannt (siehe beispielsweise japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 7-195612).

Bei diesem Testverfahren wird eine Prozedur verwendet, welche das Eintauchen eines Testmaterials mit einem beschädigten Abschnitt, welcher an den Beschichtungsfilm zum Erreichen des Metallgrundkörpers gebildet ist, in eine wäßrige Lösung von NaCl umfaßt, welche als eine Elektrolyseflüssigkeit dient, und das Ermöglichen umfaßt, daß ein Gleichstrom zwischen dem Metallgrundkörper, welcher als eine Kathode dient, und einer Elektrode fließt, welche in der wäßrigen Lösung von NaCl vorgesehen ist.

Während des Zuführens des elektrischen Stroms verursachen OH-Ionen, welche durch die Elektrolyse von Wasser an der Seite des Metallgrundkörpers als die Kathode erzeugt werden, daß die Adhäsionskraft des Beschichtungsfilms an dem Metallgrundkörper von einem Startpunkt aus, welcher durch den beschädigten Abschnitt des Beschichtungsfilms vorgesehen ist, verringert wird, wodurch das Abschälen und Blasigwerden des Beschichtungsfilms unterstützt wird. Auf diese Art und Weise weist das Kathodenabschältestverfahren den Vorteil auf, daß die Güte oder die mangelnde Güte der Adhäsionskraft des Beschichtungsfilms einfach bestimmt werden kann. Eine Korrosion des Metallgrundkörpers, welche das Abschälen des Beschichtungsfilms begleitet, kann jedoch nicht vorhergesagt werden, und das Kathodenabschältestverfahren leidet an einem Problem, daß die Gesamtbestimmung der Korrosionsbeständigkeit für das Testmaterial nicht durchgeführt werden kann.

Daher ist ein Zykluskorrosionstest (CCT) verwendet worden, durch welchen gleichzeitig die Verschlechterung des Beschichtungsfilms und die Korrosion des Metallgrundkörpers aufgeschätzt werden können.

Der Zykluskorrosionstest ist jedoch durch ein Problem begleitet, daß er eine lange Testzeit benötigt und daß aus diesem Grund ein Testergebnis nicht frühzeitig erhalten werden kann.

Die DE 30 10 750 C2 offenbart ein Korrosions-Prüfungsverfahren sowie eine Vorrichtung zu dessen Durchführung. Bei dem in dieser Schrift offenbarten Verfahren wird die Polarität einer zu untersuchenden beschichteten Metallplatte gleichgehalten. Bei Durchführung des Testverfahrens wird jedoch das an der Metallplatte anliegende Potential bei grundsätzlich gleich gehaltener Polarität verändert.

Die DD-PS 95811 befasst sich mit der Bestimmung des Korrosionsschutzwertes organischer Schutzschichten. Dabei wird der mit dieser Schutzschicht überzogene Prüfkörper als Anode verwendet, d.h. auf positives Potential gesetzt, um den Korrosionsschutzwert zu bestimmen. Zum Erkennen von Passivierungen oder Inhibitionen wird eine Messung der Widerstandsänderung vorgenommen, wozu der Prüfkörper als Kathode eingesetzt wird, d.h. auf negatives Potential gesetzt wird.

Aus dem US-Patent 5,324,399 ist ein Verfahren zum Überwachen der Qualität einer Phosphatbeschichtung an einer Metalloberfläche bekannt. Es wird ein Potential zwischen der Metalloberfläche und einer oder mehrerer Gegenelektroden aufgebaut, welche alle in einer Phosphatierlösung gehalten sind. Diesem Potential wird ein alternierendes Signal überlagert. Durch Auswertung des Wechselstromimpedanzspektrums wird ein Hinweis auf Defekte in der Phosphatbeschichtung erhalten.

Die DE 30 22 634 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung der Korrosionsbeständigkeit einer elektrophoretischen Beschichtung. Hierzu wird ein derart beschichtetes Metallteil in eine Elektrolysezelle mit einer Hydroxidlösung eingetaucht. Das Metallteil wird auf negatives Potential gesetzt, um dieses als Kathode einzusetzen. Bei nun fortschreitender Korrosion wird das Metallteil so lange in diesem Zustand gehalten, bis sich eine einen Strom vorgegebener Stärke mit sich bringende elektrische Leitfähigkeit zwischen den Elektroden ergibt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Fördern der Korrosion eines Testmaterials sowie eine Elektrolysetestmaschine zur Verwendung für einen Korrosions-Förderungs-Test für ein Testmaterial vorzusehen, mit welchen gleichzeitig das Abschällen eines Beschichtungsfilms und die Korrosion eines Metallgrundkörpers bei verkürzter Testzeit abgeschätzt werden können. Erfindungsgemäß wird der diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen 1 und 2 definierten Verfahren bzw. die im Anspruch 8 definierte Elektrolysetestmaschine gelöst.

Bei dem Verfahren wird, wenn die Polarität des Metallgrundkörpers negativ ist, ein Beschichtungsfilm-Abschälschritt durchgeführt. Andererseits wird, wenn die Polarität des Metallgrundkörpers positiv ist, ein Metallgrundkörper-Korrodierschritt, nämlich ein Anodenoxidationsschritt, durchgeführt. Durch alternierendes Wiederholen des Beschichtungsfilmabschälens und der Anodenoxidation in der vorangehend beschriebenen Art und Weise können das Abschälen des Beschichtungsfilms und die Korrosion des Metallgrundkörpers von dem Startpunkt aus, welcher durch den beschädigten Abschnitt vorgesehen ist, unterstützt werden, wodurch eine Gesamtabschätzung der Korrosion innerhalb kurzer Zeit durchgeführt wird.

Das vorangehende Testverfahren wird ebenso bei einem Testmaterial durchgeführt, welches keinen beschädigten Abschnitt aufweist, wie vorangehend beschrieben. In diesem Falle dient ein dünnerer Abschnitt des Beschichtungsfilms, ein Loch o.dgl., als ein Startpunkt für das Abschälen des Beschichtungsfilms und die Korrosion des Metallgrundkörpers.

Um die vorangehende Aufgabe zu lösen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Elektrolysetestmaschine vorgesehen, welche für einen Korrosionsbeständigkeitstest eines Testmaterials verwendet wird, das einen Metallgrundkörper und einen auf dem Metallgrundkörper gebildeten Beschichtungsfilm umfaßt, umfassend eine Elektrolysezelle, in welcher eine Elektrolyseflüssigkeit gespeichert ist, eine in die Elektrolyseflüssigkeit eingetauchte Elektrode, eine Gleichstromquelle zum Zuführen eines elektrischen Stroms zwischen der Elektrode und dem Metallgrundkörper des in die Elektrolyseflüssigkeit eingetauchten Testmaterials, und ein Polarität-Umschaltmittel, welches in Energieversorgungsleitungen zwischen der Elektrode und dem Metallgrundkörper sowie der Gleichstromquelle zum alternierenden Umschalten der Polarität des Metallgrundkörpers von einer positiven auf eine negativen Polarität oder umgekehrt vorgesehen ist.

Mit der erfindungsgemäßen Elektrolysetestmaschine ist es möglich, das vorangehend beschriebene Korrosionsbeständigkeitstestverfahren leicht durchzuführen.
1 ist eine diagrammatische Darstellung einer Elektrolysetestmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Testmaterials;
3 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie 3-3 in 2;
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Elektrolysetestmaschine;
5 ist eine Frontansicht der Elektrolysetestmaschine entlang eines Pfeils 5 in 4;
6 ist eine Ansicht entlang eines Pfeils 6 in 5;
7 ist eine Vertikalschnitt-Frontansicht der Elektrolysetestmaschine, welche einer Schnittansicht entlang einer Linie 7-7 in 6 entspricht;
8 ist eine weggeschnitte Draufsicht eines wesentlichen Teils der Elektrolysetestmaschine, welche einer Schnittansicht entlang einer Linie 8-8 in 7 entspricht;
9 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie 9-9 in 7;
10 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Beziehung zwischen einer Elektrolysezelle, einer Abdeckung und einer Haube zeigt;
11 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie 11-11 in 7;
12 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie 12-12 in 8;
13 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie 13-13 in 7;
14 ist eine Darstellung eines Leitungssystems in der Elektrolysetestmaschine;
15 ist eine Darstellung eines Drahtsystems in der Elektrolysetestmaschine;
16 ist eine Schnittansicht, welche die Struktur der Verbindung einer Kohlenstoffelektrode mit einem elektrischen Speisedraht zeigt;
17 ist eine Darstellung zum Erklären eines Korrosionsbeständigkeitstests;
18 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Verbindung des Testmaterials mit einer Energieversorgungs-Anschlußbasis zeigt;
19 ist ein Graph, welcher die Beziehung zwischen der angelegten Spannung und der Breite des Abschälens eines Beschichtungsfilms von einem beschädigten Abschnitt des Testmaterials zeigt;
20 ist ein Graph, welcher die Beziehung zwischen dem Zyklus und der Breite des Abschälens des Beschichtungsfilms von dem beschädigten Abschnitt des Testmaterials zeigt;
21 ist ein Graph, welcher die Beziehung zwischen dem Zyklus und der maximalen Abnahme der Plattendicke des Testmaterials zeigt;
22 ist ein Blockdiagramm einer Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen einer Ersetzungszeit der Kohlenstoffelektrode;
23 ist ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen der Ersetzungszeit der Kohlenstoffelektrode darstellt;
24 ist ein Diagramm zum Erklären des verbleibender effektiver Strombetrag-Anzeigeabschnitts;
25 ist eine perspektivische Ansicht eines zentralen Abdeckungsabschnitts;
26 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie 26-26 in 6;
27 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie 27-27 in 6;
28 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie 28-28 in 7;
29 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie 29-29 in 11;
30 ist ein Graph, welcher ein erstes Beispiel der Beziehung zwischen der Testzeit und der effektiven Konzentration von Chlor zeigt;
31 ist ein Graph, welcher ein zweites Beispiel der Beziehung zwischen der Testzeit und der effektiven Konzentration von Chlor zeigt;
32 ist ein Graph, welcher ein drittes Beispiel der Beziehung zwischen der Testzeit und der effektiven Konzentration von Chlor zeigt;
33 ist ein Blockdiagramm, eines abnormaler-Punkt-Detektors bei einer Chlorgasbehandlungsvorrichtung;
34 ist ein Graph, welcher die Beziehung zwischen der Situation des Behandlungssystems und der Flußrate darstellt;
35 ist ein Flußdiagramm, welches den Betrieb des abnormaler-Punkt-Detektors darstellt;
36 ist eine Vertikalschnitt-Seitenansicht einer Chlorgas-Reinigungsvorrichtung, welche einer Schnittansicht entlang einer Linie 36-36 in 7 entspricht;
37 ist eine Ansicht einer Katalysatoreinheit, welche einer Ansicht entlang einer Linie 37-37 in 36 entspricht,
38 ist eine Ansicht eines Deckels, welcher einer Ansicht entlang einer Linie 38-38 in 36 entspricht;
39 ist ein Blockdiagramm einer Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen eines Zeitpunkts zum Ersetzen eines Katalysators;
40 ist ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen des Zeitpunkts zum Ersetzen des Katalysators darstellt;
41 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie 41-41 in 9;
42 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel eines Abnormalität-Erzeugungs-Erfassungsmittels in einem Ausstoßsystem zeigt;
43 ist ein Graph, welcher ein Beispiel der Beziehung zwischen der Testzeit und der Konzentration des Chlorgases darstellt;
44 ist ein Graph, welcher ein weiteres Beispiel der Beziehung zwischen der Testzeit und der Konzentration des Chlorgases zeigt;
45(a) ist ein Diagramm zum Erklären der Positionen von Wasserstandsensoren, welche in dem abnormaler-Punkt-Detektor in dem Ausstoßsystem angeordnet sind;
45(b) ist ein Blockdiagramm des abnormaler-Punkt-Detektors in dem Ausstoßsystem;
46 ist ein Graph, welcher die Beziehung zwischen der Situation des Ausstoßsystems und des angestiegenen Wasserpegels darstellt;
47 ist ein Flußdiagramm, welches den Betrieb des abnormaler-Punkt-Detektors darstellt;
48 ist ein Diagramm, welches ein weiteres Beispiel eines Abnormalität-Erzeugungs-Erfassungsmittels in dem Ausstoßsystem zeigt;
49 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie 49-49 in 7;
50 ist ein Blockdiagramm, welches ein weiteres Beispiel einer Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen des Zeitpunkts zum Ersetzen der Kohlenstoffelektrode zeigt;
51 ist ein Flußdiagramm, welches den Betrieb des weiteren Beispiels der Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen des Zeitpunkts zum Ersetzen der Kohlenstoffelektrode zeigt;
52 ist ein Blockdiagramm welches das andere Beispiel einer Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen eines Zeitpunkts zum Ersetzen des Katalysators zeigt; und
53 ist ein Blockdiagramm, welches ein weiteres Beispiel einer Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen eines Zeitpunkts zum Ersetzen des Katalysators zeigt.
BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
[A] Zusammenfassung der Elektrolysetestmaschine
Eine in 1 gezeigte Elektrolysetestmaschine 1 wird für einen Korrosionsbeständigkeitstest für ein Testmaterial 2, welches in den 2 und 3 gezeigt ist, verwendet, das eine Stahlplatte 3 als einen Metallgrundkörper und einen Beschichtungsfilm 4 umfaßt, der auf der gesamten Stahlplatte 3 gebildet ist.
Die Elektrolysetestmaschine 1 umfaßt eine Elektrolysevorrichtung 5. Eine Behandlungsvorrichtung 6 für gefährliches Gas, eine Ausstoßvorrichtung 7 und eine Überlaufvorrichtung 8 mit einer Saugfunktion sind an der Elektrolysevorrichtung 5 angebracht.
Die Elektrolysevorrichtung 5 umfaßt eine Gleichstromquelle (eine Konstantspannungsquelle mit einer höchsten Spannung von 20 V und einem maximalen Strom von 50 A) 9, eine computerprogrammierte Steuereinheit 10, eine Elektrolysezelle 12, in welcher eine wäßrige Lösung von NaCl 11 als eine Elektrolyseflüssigkeit gespeichert ist, eine plattenartige Kohlenstoffelektrode 13, welche eine verbrauchbare Elektrode als eine Elektrolyseelektrode ist, die in die wäßrige Lösung von NaCl 11 eingetaucht ist, einen elektrischen Heizer 14, einen Wasserstandsensor 15, einen Temperatursensor 16, eine Wasserzuführleitung 17 und eine Drainageleitung 18.
Da die wäßrige Lösung von NaCl als die Elektrolyseflüssigkeit verwendet wird, wird bei der Elektrolyse der wäßrigen Lösung von NaCl während eines Tests Chlorgas als ein schädliches Gas erzeugt. Um damit umzugehen, ist eine obere Öffnung 19 in der Elektrolysezelle 12 mit einer Abdeckung 20, welche aus einem Kunstharz hergestellt ist, bedeckt und abgedichtet. Eine obere Öffnung 21 in der Abdeckung 20 wird zum Anordnen und Entfernen des Testmaterials 2 in der bzw. aus der Elektrolysezelle 12 verwendet und ist mit einem öffen- und schließbaren Deckel 22 nach dem Schließen desselben abgedichtet. Die Deckel 22 und die Abdeckung 20 schließen die Elektrolysezelle 12 dicht ab.
Ein elektrischer Antriebszylinder 23, welcher eine Antriebsquelle zum Öffnen und Schließen des Deckels 22 ist, wird mit elektrischem Strom von einer externen Energiequelle versorgt.
Das Testmaterial 2 wird an einer Tragestange 24 in der Elektrolysezelle 12 durch eine aus Kunstharz hergestellte Schnur 25 aufgehängt und wird in die wäßrige Lösung von NaCl 11 eingetaucht. Die Kohlenstoffelektrode 13 und die Stahlplatte 3 des Testmaterials 2 sind mit der Gleichstromquelle 9 durch Energieversorungsleitungen 26 und 27 verbunden. Ein Polarität-Umschaltrelais 28 als ein Polarität-Umschaltmittel ist mit den Energieversorungsleitungen 26 und 27 verbunden. Ein Strommesser 29 ist mit einer der Energieversorgungsleitungen 27 zwischen der Gleichstromquelle 9 und dem Polarität-Umschaltrelais 28 verbunden.
Die Gleichstromquelle 9 wird durch die Steuereinheit 10 auf eine konstante Spannung gesteuert/geregelt und wird ferner in einer AN/AUS-Weise gesteuert. Das Polarität-Umschaltrelais 28 wird durch die Steuereinheit 10 derart gesteuert, daß die Polarität der Stahlplatte 3 des Testmaterials 2 alternierend von der positiven auf die negative oder umgekehrt umgeschaltet wird. In diesem Falle ist selbstverständlich die Polarität der Kohlenstoffelektrode 13 derjenigen der Stahlplatte 3 entgegengesetzt. Der Strommesser 29 gibt einen elektrischen Strom, welcher über die Kohlenstoffelektrode 13 und die Stahlplatte 3 fließt, in die Steuereinheit 10 ein.
Die Wasserzuführleitung 17 steht an einem Ende derselben mit einem Hahn 30 einer Wasserversorgung, welche eine Wasserzuführquelle ist, und an ihrem anderen Ende mit der Elektrolysezelle 12 in Verbindung. Ein Solenoidventil 31 ist an einem Zwischenabschnitt der Wasserzuführleitung 17 angebracht. Das Öffnen und Schließen des Solenoidventils 31 werden durch die Steuereinheit 10 durch ein Erfassungssignal von dem Wasserstandsensor 15 gesteuert. Die Drainageleitung 18 steht mit einem Boden der Elektrolysezelle 12 in Verbindung und umfaßt einen Hand-Hahn 32.
Der elektrische Heizer 14 wird mit elektrischem Strom von einer externen Energiequelle versorgt und in einer AN/AUS-Weise durch die Steuereinheit 10 durch Erfassungssignale von dem Wasserstandsensor 15 und dem Temperatursensor 16 gesteuert/geregelt.
Die Chlorgas-Behandlungsvorrichtung 6 als die Vorrichtung zum Behandeln eines gefährlichen Gases umfaßt eine Behandlungsleitung 33, welche sich von der Elektrolysezelle 12 weg erstreckt. Eine elektrische Saugpumpe 34, eine Chlorgas (gefährliches Gas)-Reinigungsvorrichtung 35 und ein abnormaler-Punkt-Erfassungs-Strömungsratensensor 36 sind in der Behandlungsleitung 33 angeordnet. Die Saugpumpe 34 wird mit elektrischem Strom von der externen Energiequelle versorgt.
Die Ausstoßvorrichtung 7 umfaßt eine Ausstoßleitung 37, welche sich von der Elektrolysezelle 12 weg erstreckt. Ein Chlorgas (gefährliches Gas)-Adsorptionselement 38, ein elektrisches Ausstoßgebläse 39 und ein Erfassungsmittel 40 zum Erfassen der Erzeugung einer Abnormalität sind in der Ausstoßleitung 37 vorgesehen. Das Ausstoßgebläse 39 wird mit elektrischem Strom von der externen Energiequelle versorgt.
Die Überlaufvorrichtung 8 mit der Saugfunktion umfaßt eine Überlaufleitung 41, welche sich von der Elektrolysezelle 12 weg erstreckt, eine Gaseinlaßöffnung 42, welche in der Überlaufleitung 41 vorgesehen ist, und ein Chlorgas (schädliches Gas)-Adsorptionselement 43, welches in einem Einlaß der Überlaufleitung 41 angeordnet ist.
[B] Gesamtstruktur der Elektrolysetestmaschine (4 bis 9)
Die Elektrolysetestmaschine 1 ist als bewegbarer Typ ausgebildet, worin die in den 4 bis 6, 8 und 9 betrachtete Seite derselben ein Frontabschnitt X ist. Daher führt das Testpersonal einen Testvorgang von der Seite des Frontabschnitts X aus.
Wie in den 5 bis 9 gezeigt, umfaßt die Elektrolysetestmaschine 1 eine rechtwinklige Maschinenbasis 44. Eine Mehrzahl von Schwenkrollen 45 als Fortbewegungsräder ist an einer unteren Oberfläche der Maschinenbasis 44 jeweils an den vier Ecken derselben in der dargestellten Ausführungsform angebracht. Wenn die Bewegungsrichtung a der Maschinenbasis 44 eine Längsrichtung ist, d.h. eine seitliche Richtung, dann ist ein Spur/Schiebe-Haken 46 an entgegengesetzten äußeren Endflächen der Maschinenbasis 44 bei Betrachtung in der Bewegungsrichtung a der Maschinenbasis 44 vorgesehen, nämlich an den linken und rechten äußeren Endflächen.
Ein mechanischer Abschnitt M ist an der Maschinenbasis 44 an einer Endseite angeordnet, d.h. bei Betrachtung in den 7 und 8 entlang der Bewegungsrichtung a an der rechten Seite, die kastenartige Elektrolysezelle 12, welche aus einem Kunstharzmaterial hergestellt ist, ist in einem zentralen Abschnitt der Maschinenbasis 44 angeordnet und ein Steuerabschnitt C ist an der Maschinenbasis 44 an der anderen Endseite, d.h. der linken Seite bei Betrachtung in den 7 und 8, angeordnet.
Die Elektrolysezelle 12 ist abnehmbar an der Maschinenbasis 44 durch ein Paar von Montageplatten 50 angebracht, welche von unteren Enden der äußeren Oberflächen von linken und rechten Seitenwandabschnitten 48 und 49 einer Umfangswandung 47 hervorstehen, wie in den 7 und 8 gezeigt.
Die Elektrolysezelle 12, der mechanischen Abschnitt M und der Steuerabschnitt C werden jeweils mit einem zentralen Abdeckungsabschnitt 51, einem linken Abdeckungsabschnitt 52 und einem rechten Abdeckungsabschnitt 53 abgedeckt, welche die aus einem Kunstharz hergestellte Abdeckung 20 bilden. Der die Elektrolysezelle 12 abdeckende zentrale Abdeckungsabschnitt 51 dichtet die obere Öffnung 19 in der Elektrolysezelle 12 ab und weist die obere rechtwinklige Öffnung 21 auf, welche zum Plazieren und Entfernen des Testmaterials 2 in bzw. aus der Elektrolysezelle 12 verwendet wird. Der Deckel 22 zum Öffnen und Schließen der Öffnung 21 weist ein Scharnier an der Seite eines Endes desselben auf, nämlich an der Seite eines hinteren Abschnitts desselben.
Wie man in den 7 und 9 am besten erkennt, sind in dem mechanischen Abschnitt M der elektrische Antriebszylinder 23, welcher die Antriebsquelle zum Öffnen und Schließen des Deckels 22 ist, die Saugpumpe 34 und die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 in der Chlorgasbehandlungsvorrichtung 6, das Ausstoßgebläse 39 der Ausstoßvorrichtung 7 u.dgl. enthalten.
Zusätzlich sind, wie man in den 7 und 8 am besten erkennt, in dem Steuerabschnitt C Transformatoren (nicht gezeigt), verschiedene Schalter u.dgl. für die Saugpumpe 34 und das Ausstoßgebläse 39, zusätzlich zu der Gleichstromquelle 9, die computerprogrammierte Steuer/Regeleinheit 10 und das Polarität-Umschaltrelais 28 enthalten.
Bei einem derartigen Aufbau ist die Elektrolysezelle 12 unabhängig von dem mechanischen Abschnitt M und dem Steuerabschnitt C. Daher ist es möglich, das Volumen der Elektrolysezelle 12 ausreichend zu vergrößern, um dadurch die Begrenzung für die Größe des Testmaterials 2 abzuschwächen.
Die Elektrolysezelle 12, der mechanische Abschnitt M und der Steuerabschnitt C sind voneinander unabhängig, was ein gutes Warten derselben ermöglicht.
Ferner ist die Elektrolysetestmaschine 1 von einem bewegbaren Typ, und es ist daher möglich, den Transport der Testmaschine 1 in und aus einem Testraum leicht durchzuführen.
Ferner ist die relativ groß bemessene und schwere Elektrolysezelle 12 an dem zentralen Bereich angeordnet, und daher kann die Testmaschine 2 mit guter Balance bewegt werden.
Ferner sind die Elektrolysezelle 12, der mechanische Abschnitt M und der Steuerabschnitt C in einer Linie in der Bewegungsrichtung a der Elektrolysetestmaschine 1 angeordnet, und daher kann die Breitenabmessung orthogonal zur Bewegungsrichtung a leicht auf die Breitenabmessung einer Zutrittsöffnung eines bestehenden Testraums eingestellt werden. Beispielsweise ist die Breite b der Elektrolysetestmaschine 1 auf 800 mm eingestellt und die Länge c in der Bewegungsrichtung a ist auf 1600 mm eingestellt, wie in 6 gezeigt.
[C] Struktur der Anordnung der Kohlenstoffelektrode und des elektrischen Heizers (7, 8 und 10 bis 13)
In einem linken und einem rechten Bereich innerhalb der Elektrolysezelle 12 ist durch die Umfangswandung 47 der Elektrolysezelle 12 und eine Unterteilungsplatte 54, welche einer Innenoberfläche der Umfangswandung 47 gegenüberliegt und dieser nahe ist und welche an der Elektrolysezelle 12 anbringbar und von dieser entfernbar ist, eine Elektrodenkammer 55 derart gebildet, daß sie in die wäßrige Lösung von NaCl eingetaucht ist.
Der linke Seitenwandungsabschnitt 48 der Umfangswandung 47 weist eine Trennplatte 56 aus Kunstharz auf, welche eine hintere Wandung der Elektrodenkammer 55 bildet. Ein vorderer Wandungsabschnitt 57 der Umfangswandung 47 weist einen Vorsprung 58 auf, welcher eine vordere Wandung der Elektrodenkammer 55 bildet und der Trennplatte 56 gegenüberliegt. Die Unterteilungsplatte 54 ist verschiebbar in gegenüberliegende Führungsnuten 59 und 60 in der Trennplatte 56 und dem Vorsprung 58 eingepaßt. Daher bildet die Unterteilungsplatte 54 eine rechte Seitenwandung der Elektrodenkammer 55, wohingegen der linke Seitenwandungsabschnitt 48 eine linke Seitenwandung der Elektrodenkammer 55 bildet.
Die plattenartige Kohlenstoffelektrode 53 ist innerhalb der Elektrodenkammer 55 in einem stehenden Zustand und parallel zu der Unterteilungsplatte 54 aufgenommen. Ein oberer Abschnitt der Kohlenstoffelektrode 13 steht über das obere Ende der Unterteilungsplatte 54 hervor. Vordere und hintere Endflächen der Kohlenstoffelektrode 13 sind durch ein Klemmelement 62 einer vorstehenden Platte 61 des linken Seitenwandungsabschnitts 48 und ein Klemmelement 63 des vorderen Wandungsabschnitts 57 geklemmt. Die linken und rechten flachen Seiten der Kohlenstoffelektrode 13 sind durch ein Paar von Klemmelementen 64 des linken Seitenwandungsabschnitts 48 und ein Paar von Klemmelementen 65 der Unterteilungsplatte 54 geklemmt bzw. geklammert. Die Kohlenstoffelektrode 13 kann in die Klemmelemente 62 bis 65 eingesetzt und aus diesen herausgezogen werden, und zum Führen beim Einführen der Elektrode 13 ist eine Neigung d an einem oberen Abschnitt von jedem der Klemmelemente an der Einführseite der Elektrode ausgebildet. Die Unterteilungsplatte 54 weist eine große Anzahl an Durchgangslöchern 66 an Orten auf, welche der Kohlenstoffelektrode 13 gegenüberliegen, um zu ermöglichen, daß die wäßrige Lösung von NaCl 11 durch diese hindurchgeht.
In einem rechten unteren Bereich in der Elektrolysezelle ist unter Verwendung des rechten Seitenwandungsabschnitts 49 der Umfangswandung 47 eine weitere der vorangehend beschriebenen Elektrodenkammer 55 entsprechende Elektrodenkammer 55 ausgebildet, und eine weitere plattenartige Kohlenstoffelektrode 13, welche der vorangehend beschriebenen Elektrode 13 entspricht, ist in der weiteren Elektrodenkammer 55 aufgenommen. Somit kann die Spannungsverteilung in dem Testmaterial 2 gleichförmig gemacht werden. Komponenten der rechten Elektrodenkammer 55, welche denjenigen der linken Elektrodenkammer 55 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
In einem hinteren Bereich in der Elektrolysezelle 12 ist eine Heizerkammer 68 durch die Umfangswandung 47 der Elektrolysezelle 12 und eine Unterteilungswand 67 gebildet, welche der Innenoberfläche der Umfangswandung 47 gegenüberliegt und dieser nahe ist und welche an der Elektrolysezelle 12 anbringbar und von dieser entfernbar ist. Die Unterteilungswand 67 weist eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 69 auf, um den Durchtritt der wäßrigen Lösung von NaCl 11 durch diese hindurch zu ermöglichen, und ist verschiebbar in gegenüberliegende Führungsnuten eingepaßt, die in dem Paar von Trennplatten 56 der beiden Elektrodenkammern 55 gebildet sind. Daher ist eine vordere Wandung der Heizerkammer 68 durch die Unterteilungsplatte 67 und das Paar von Trennplatten 56 gebildet; eine hintere Wandung der Heizerkammer 68 ist durch einen hinteren Wandungsabschnitt 71 der Umfangswandung 47 gebildet, und ferner sind linke und rechte Seitenwandungen der Heizerkammer 68 durch die linken und rechten Seitenwandungsabschnitt 48 und 49 gebildet.
Wie man in den 7, 8, 12 und 13 am besten erkennt, ist das Paar von elektrischen Heizern 14 in der Heizerkammer 68 mit einem vorbestimmten Abstand in der linken und rechten Richtung und mit ihren Wicklungsabschnitten e nach unten gerichtet aufgenommen. Ein oberer Abschnitt von jedem der elektrischen Heizer 14 ist durch einen Träger 72, welcher an dem hinteren Wandungsabschnitt 71 oberhalb des Flüssigkeitspegels der wäßrigen Lösung von NaCl 11 angebracht ist, getragen. Der Temperatursensor 16 zum Erfassen der Temperatur der wäßrigen Lösung von NaCl 11 ist zwischen den beiden elektrischen Heizern 14 angeordnet. Der Temperatursensor 16 weist einen in die wäßrige Lösung von NaCl 11 eingetauchten unteren Endabschnitt auf sowie einen oberen Endabschnitt, welcher durch einen Träger 73 getragen ist, der an dem hinteren Wandungsabschnitt 71 oberhalb des Flüssigkeitspegels f angebracht ist.
In der Elektrolysezelle 12 wird ein Raum, welcher durch die drei Unterteilungsplatten 54 und 67 und den vorderen Wandungsabschnitt 57 umgeben ist, als ein Raum g zum Anordnen des Testmaterials 2 verwendet.
Wie in den 7, 8 und 13 gezeigt, ist in dem Raum g ein U-förmiger Träger 74 hervorstehend an einer Innenoberfläche des vorderen Wandungsabschnitts 57 vorgesehen, so daß er oberhalb des Flüssigkeitspegels f der wäßrigen Lösung von NaCl 11 und an einem seitlichen Zwischenabschnitt angeordnet ist. Eine Ausnehmung 77 ist durch ein Paar von Vorsprüngen 76 gebildet, die an einem abgestuften Abschnitt 75 der Unterteilungsplatte 67 benachbart der Heizerkammer 68 angeordnet sind, so daß sie dem Träger 74 gegenüberliegt. Die Testmaterialtragestange 24, welche aus einem Kunstharz hergestellt ist und eine kanalartige Form aufweist, ist entfernbar zwischen dem U-förmigen Träger 74 und der Ausnehmung 77 getragen. Wie in den 1 und 13 gezeigt, wird das Testmaterial 2 in die wäßrige Lösung von NaCl 11 derart eingetaucht, daß sie an der Tragestange 24 durch einen schleifenartigen Abschnitt h der Schnur 25 aus synthetischem Harz, welcher an dem Testmaterial 2 angebracht ist, aufgehängt ist.
Wenn beide Kohlenstoffelektroden 13 und beide elektrischen Heizer 14 jeweils wie vorangehend beschrieben in den Elektrodenkammern 55 und den Heizerkammern 68 angeordnet sind, dann kann der Kontakt der Elektroden 13 und der elektrischen Heizer 14 mit dem Testmaterial 2 zuverlässig verhindert werden und beide Kohlenstoffelektroden 13 und beide elektrischen Heizer 14 können geschützt werden. Jede der Unterteilungsplatten 54 und 67 ist nahe an der Umfangswandung 47 der Elektrolysezelle 12 angeordnet und ferner verwendet jede Elektrodenkammer 55 und die Heizerkammer 68 einen Abschnitt der Umfangswandung 47 als einen Abschnitt der Kammerwandung. Daher kann der Raum g zum Anordnen des Testmaterials größer gemacht werden, im Vergleich zu dem Fall, in welchem eine weitere Unterteilungsplatte anstelle der Umfangswandung 47 verwendet wird. Ferner kann jede der Unterteilungsplatten 54 und 67 aus der Elektrolysezelle 12 entfernt werden, und als Ergebnis daraus kann jede der Kohlenstoffelektroden 13 ebenso aus der Elektrolysezelle 12 entfernt werden. Daher können die Unterteilungsplatten 54 und 67 und die Kohlenstoffelektroden 13 keine Hindernisse bei der Durchführung von Wartungsarbeiten, beispielsweise beim Waschen der Innenseite der Elektrolysezelle 12, werden, was zu einer guten Durchführbarkeit der Wartungsarbeiten führt. Ferner ist jede der Kohlenstoffelektroden 13 durch die Umfangswandung 47 und die Unterteilungsplatte 54 geklemmt und daher ist die Struktur zum Tragen der Kohlenstoffelektrode 13 einfach und fest. Ferner ist jeder der elektrischen Heizer 14 an der festgelegten Umfangswandung 47 angebracht, und daher ist die Struktur zum Anbringen des elektrischen Heizers 14 fest. Die drei Unterteilungsplatten 54 und 67 können mit einer U-förmigen integralen Konfiguration ausgebildet werden.
[D] Wasserzufuhr- und Abgabestruktur der Elektrolysezelle (7, 8, 10, 13 und 14)
Oberhalb der Heizerkammer 68 ist eine L-förmige Wasserzufuhrleitung 79, welche aus einem Kunstharzleitungsmaterial in der Wasserzuführleitung 17 gebildet ist, im linken Seitenwandungsabschnitt 48 der Elektrolysezelle 12 mit nach unten gerichtetem Auslaß angeordnet. Ein Rohr 68 aus einem weichen Kunstharz ist an dem Wasserzuführrohr 79 angebracht, wie man am besten in 10 erkennt, und sein unterer Endabschnitt ist lose in eine Haltehülse 81 eingeführt, welche aus einem Kunstharz gebildet ist und an einer hinteren Oberfläche der Trennplatte 56 benachbart der Heizerkammer 68 angebracht ist. Die Haltehülse 81 verhindert, daß der untere Endabschnitt des Rohrs 80 unnötigerweise während der Wasserzufuhr verschwenkt wird. Das Rohr 80 wird aus der Haltehülse 81 zurückgezogen und wird ferner zum Waschen der Elektrolysezelle 12 verwendet.
Wie man am besten in den 8 und 14 erkennt, ist die Hälfte der Wasserzuführleitung 17 an der Seite der Wasserzuführleitung 79 mit einem Wasserzuführabschnitt 82a eines Wasserabgabeblocks 82 verbunden, welcher an der Maschinenbasis 44 über Außenoberflächen des linken Seitenwandungsabschnitts 48 und des hinteren Wandungsabschnitts 71 angebracht ist, und eine Hälfte der Wasserzuführleitung 17 an der Seite des Hahns 30 für die Wasserversorgung ist mit dem Wasserzuführabschnitt 82a verbunden. In der Hälfte der Wasserzuführleitung 17 an der Seite der Wasserzuführleitung 79 ist das Solenoidventil 31 an einem Zwischenabschnitt derselben angebracht. Die Zubereitung der wäßrigen Lösung von NaCl 11 wird innerhalb der Elektrolysezelle 12 nach dem Zuführen von Wasser zu der Elektrolysezelle 12 durchgeführt.
Eine Drainageöffnung 84 ist an einem zentralen Abschnitt einer Bodenwandung 83 der Elektrolysezelle 12 offen, und die Drainageleitung 18, welche aus einem Kunstharzrohrmaterial gebildet ist, ist mit der Drainageöffnung 84 verbunden. Eine Hälfte der Drainageleitung 18 an der Seite der Drainageöffnung 84 verläuft durch die Innenseite der Maschinenbasis 44 und ist mit einem Drainageabschnitt 82b des Wasserabgabeblocks 82 verbunden. Eine Hälfte der Drainageleitung 18 an der Seite eines Drainagekanals 86 ist mit dem Drainageabschnitt 82b verbunden. In der Hälfte der Drainageleitung 18 an der Seite der Drainageöffnung 84 ist der Hand-Hahn 32 an einem Zwischenabschnitt derselben angebracht.
[E] Steuerung/Regelung des Wasserstands der Elektrolysezelle (7 und 8)
Der Wasserstandsensor 15 zum Steuern/Regeln der Menge der wäßrigen Lösung von NaCl 11 ist an dem rechten Ende der inneren Oberfläche des hinteren Wandungsabschnitts 71 der Elektrolysezelle 12 angeordnet. Der Wasserstandsensor 15 umfaßt erste, zweite und dritte Erfassungselemente i, j und k, welche sich vertikal und mit verschiedener Höhe ihrer unteren Enden bezüglich einander erstrecken. Diese Erfassungselemente sind an einem Träger 87 des hintern Wandungsabschnitts 71 getragen, welcher oberhalb des Flüssigkeitspegels f der wäßrigen Lösung von NaCl 11 angeordnet ist. Das untere Ende des ersten Erfassungselements i liegt an einer höchsten Stelle; das untere Ende des dritten Erfassungselements k liegt an einer niedrigsten Stelle und das untere Ende des zweiten Erfassungselements i liegt an einer mittleren Stelle zwischen den beiden unteren Enden des ersten und des dritten Erfassungselements i und k.
Während des Zuführens von Wasser zu der Elektrolysezelle 12 findet zwischen dem ersten und dem dritten Erfassungselement i und k keine Leitung statt und das Solenoidventil 31 wird in einen offenen Zustand durch die Steuer/Regel-Einheit 10 gesteuer/geregelt. Wenn der Flüssigkeitsstand f zum unteren Ende des ersten Erfassungselements i angestiegen ist, dann findet zwischen dem ersten und dem dritten Erfassungselement i und k eine Leitung statt und das Solenoidventil 31 wird durch die Steuer/Regel-Einheit 10 in einen geschlossenen Zustand gesteuert/geregelt. Dies verursacht, daß die Wasserzufuhr gestoppt wird. Wenn der Flüssigkeitspegel f abgesenkt wird und zum unteren Ende des ersten Erfassungselements i während eines Tests einen Abstand aufweist, dann werden das erste und das dritte Erfassungselement i und k in einen Zustand gebracht, in dem zwischen diesen keine Leitung stattfindet, und das Solenoidventil 31 wird in den offenen Zustand gebracht, wodurch die Durchführung der Wasserzufuhr ermöglicht wird. Auf diese Art und Weise wird normalerweise die Menge der wäßrigen Lösung von NaCl 11 durch das erste Erfassungselement i gesteuert/geregelt.
Wenn andererseits die Zufuhr von Wasser nicht durchgeführt wird, selbst wenn der Flüssigkeitspegel f von dem unteren Ende des ersten Erfassungselements i aufgrund eines Fehlers der Bewegung des ersten Erfassungselements i in dem Test einen Abstand aufweist, dann werden das zweite und das dritte Erfassungselement j und k in einen Zustand gebracht, in welchem zwischen diesen keine Leitung stattfindet, wenn der Flüssigkeitspegel f niedriger ist und zum unteren Ende des zweiten Erfassungselements j einen Abstand aufweist, und die Gleichstromquelle 9 wird durch die Steuer/Regel-Einheit 10 in einen AUS-Zustand gesteuert/geregelt. Dies verursacht, daß die Zufuhr eines elektrischen Stroms zu den Kohlenstoffelektroden 13 und dem Testmaterial unterbrochen wird, wodurch der Test gestoppt wird.
Das zweite und das dritte Erfassungselement j und k werden ferner zur Steuerung der beiden elektrischen Heizer 14 verwendet. Insbesondere wenn die wäßrige Lösung von NaCl 11 mit einer definierten Menge vorhanden ist, sind die unteren Enden des zweiten und des dritten Erfassungselements j und k in der wäßrigen Lösung von NaCl 11 angeordnet, und das zweite und das dritte Erfassungselement j und k sind in einem Zustand, in dem zwischen diesen eine Leitung stattfindet, und daher werden beide elektrischen Heizer 14 durch die Steuer/Regel-Einheit 10 in mit Energie versorgte Zustände gesteuert/geregelt. Wenn beispielsweise der Flüssigkeitspegel feinen Abstand zum unteren Ende des zweiten Erfassungselements j aufweist, dann werden das zweite und das dritte Erfassungselement j und k in einen Zustand gebracht, in dem zwischen diesen keine Leitung stattfindet, und daher werden beide elektrischen Heizer 14 durch die Steuer/Regel-Einheit 10 in einen nicht mit Energie versorgten Zustand gesteuert/geregelt.
[F] Struktur der Verdrahtung der Kohlenstoffelektrode und der Energieversorgungsanschlußbasis für das Testmaterial (8, 9, 11, 13 und 15)
In dem vorderen Wandungsabschnitt 57 der Elektrolysezelle 12 ist ein aus Kunstharzmaterial hergestelltes Aufnahmeelement 88 mit einer kanalartigen Konfiguration derart angeordnet, daß es sich quer oberhalb des U-förmigen Trägers 74 erstreckt.
Wie man am besten in den 8 und 9 erkennt, erstreckt sich ein vertikaler und vierseitiger Rahmen 90 in der Maschinenbasis 44 entlang der äußeren Oberfläche des rechten Seitenwandungsabschnitts 49 der Elektrolysezelle 12, und ein Anschlußkasten 92 ist an einer oberen Oberfläche eines unteren Winkelelements 91 festgelegt, welcher sich in Längsrichtung des Rahmens 90 erstreckt.
Wenn man sich den 11, 13 und 15 zuwendet, so sind Speisedrähte 93 mit vorderen und hinteren Seiten der oberen Abschnitte der linken bzw. der rechten Kohlenstoffelektrode 13 verbunden. Die beiden Speisedrähte 93 jeder Kohlenstoffelektrode 13 sind durch eine Nut 94 jeder Unterteilungsplatte 54 aus der Elektrodenkammer 55 herausgezogen. Wie in den 9 und 15 gezeigt, werden die Speisedrähte in die Innenseite des Aufnahmeelements 88 aus Nuten 95 des Aufnahmeelements 88 geführt, wo sie zu vier Drähten gesammelt werden. Die Speisedrähte werden durch eine Durchführung 96 des rechten Seitenwandungsabschnitts 49 aus der Elektrolysezelle 12 herausgezogen und mit den Verbindungsanschlüssen des Anschlußkastens 92 verbunden. Stammleitungen 97, welche mit den Verbindungsanschlüssen des Anschlußkastens 92 verbunden sind, sind aus dem Anschlußkasten 92 herausgezogen. Die Stammleitungen 97 erstrecken sich entlang der äußeren Oberflächen des rechten Seitenwandungsabschnitts 49, des hinteren Wandungsabschnitts 71 und des linken Seitenwandungsabschnitts 48 der Elektrolysezelle 12 und sind mit der Gleichstromquelle 9 durch das Polarität-Umschaltrelais 28 verbunden. Die Speisedrähte 93, der Anschlußkasten 92 und die Stammleitungen 97 bilden eine der Energieversorgungsleitungen 26.
Wenn man sich wieder den 8, 13 und 15 zuwendet, so ist eine Energieversorgungsanschlußbasis 98, welche aus Titan hergestellt ist und zur Verbindung des Testmaterials 2 verwendet wird, an dem vorderen Wandungsabschnitt 57 der Elektrolysezelle 12 derart angeordnet, daß sie unter dem Aufnahmeelement 88 und in der Umgebung des U-förmigen Trägers 74 liegt. Ein erster Verbindungsabschnitt 99 der Energieversorgungsanschlußbasis 98 mit dem Testmaterial 98 ist innerhalb der Elektrolysezelle 12 angeordnet und ein zweiter Verbindungsabschnitt 100 der Energieversorgungsanschlußbasis 98 mit der Gleichstromquelle 9 ist außerhalb der Elektrolysezelle 12 angeordnet. Eine Mehrzahl von Verbindungslöchern 101, welche jeweils mit Innengewinde versehen sind, ist in dem ersten Verbindungsabschnitt 99 derart ausgebildet, daß diese einer Mehrzahl von Speisedrähten 103 entsprechen, welche mit einer Mehrzahl von Testmaterialien 2 verbunden sind. Stammleitungen 102 sind mit dem zweiten Verbindungsabschnitt 100 verbunden. Die Stammleitungen 102 erstrecken sich entlang der Außenoberflächen des vorderen Wandungsabschnitts 57 und des linken Seitenwandungsabschnitts 48 und sind mit der Gleichstromquelle durch das Polarität-Umschaltrelais 28 verbunden. Die Speisedrähte 103, die Energieversorgungsanschlußbasis 98 und die Stammleitungen 102 bilden die andere Energieversorgungsleitung 27.
[G] Struktur der Verbindung der Kohlenstoffelektrode mit Speisedrähten (16)
Jeder der Speisedrähte 93 weist einen Leiter 104 und eine korrosionsbeständige Isolationsbeschichtungsschicht 105 auf. Ein Anschlußende m des Leiters 104, welches von der korrosionsbeständigen Isolationsbeschichtungsschicht 105 des Speisedrahts 93 hervorsteht, ist mit einem leitenden Verbindungsbolzen 106 verbunden. Eine Verbindungsöffnung 107 ist in einer Ecke der Kohlenstoffelektrode 13 ausgebildet und weist einen Gewindeabschnitt n an ihrem tiefen Bereich auf. Der Verbindungsbolzen 106 ist gewindemäßig in Eingriff mit dem Gewindeabschnitt n.
Die Verbindungsöffnung 107 kann eine Blindöffnung sein, in der dargestellten Ausführungsform ist die Verbindungsöffnung 107 eine Durchgangsöffnung, welche sich schräg und vertikal erstreckt. Der Speisedraht 93 und der Verbindungsbolzen 106 sind in die Verbindungsöffnung 107 durch ein unteres geöffnetes Ende o der Verbindungsöffnung 107 eingeführt. Dazu weist der Verbindungsbolzen 106 einen Eingriffsabschnitt zum Eingriff mit einem Werkzeug auf, beispielsweise einem Schraubenzieher, nämlich eine Eingriffsnut 108, an einem Ende, das einem Ende, mit welchem der Speisedraht 93 verbunden ist, entgegengesetzt ist.
Ein Dichtungsmaterial 109, wie z.B. Silikon, ist in einen Hohlraum p der Verbindungsöffnung 107 eingefüllt, welcher zwischen dem unteren offenen Ende o der Verbindungsöffnung 107 und einer Endfläche des Verbindungsbolzens 106 an der Seite der Eingriffsnut 108 angeordnet ist. Ein Dichtungsmaterial 109, welches dem vorangehenden Dichtungsmaterial entspricht, ist ferner in einen Hohlraum r der Verbindungsöffnung 107 gefüllt, welcher zwischen einem oberen offenen Ende g und einer Endfläche des Verbindungsbolzens 106 gebildet ist, von welchem der Speisedraht 93 sich erstreckt, und welcher die Isolationsbeschichtungsschicht 105 des Speisedrahts 93 umgibt.
Die Struktur zum Verbinden des Verbindungsbolzens 106 mit dem Anschlußenede m des Leiters 104 des Speisedrahts 93 ist wie folgt: der Verbindungsbolzen 106 ist zum Zwecke des Verbesserns der Korrosionsbeständigkeit des Verbindungsbolzens 106 aus Titan hergestellt und weist eine Blindöffnung 110 auf, welche sich an einer Endfläche desselben öffnet. Ein hohles rohrartiges Element 111, welches aus einer Kupferlegierung, z.B. Messing in der dargestellten Ausführungsform, hegestellt ist, ist durch Preßpassung in die Blindöffnung 110 eingesetzt und das Anschlußende des Leiters 104 ist in das hohle rohrartige Element 111 eingeführt und mit diesem durch eine Lötstoffschicht 112 verbunden. Titan ist schwer zu verlöten und daher wird das hohle rohrartige Element 111, welches aus Messing hergestellt ist, das leichter zu verlöten ist, verwendet.
Ein Dichtungselement 113, welches dem vorangehend beschriebenen Dichtungsmaterial entspricht, ist zwischen einer Endfläche des hohlen rohrartigen Elements 111 und einer Endfläche der Isolierbeschichtungsschicht 105 des Speisedrahts 93 zum Umgeben des Leiters 104, welcher von der Endfläche der Isolierbeschichtungsschicht 105 hervorsteht, angeordnet. Somit ist es möglich, die Wasserdichtigkeit des von dem hohlen rohrartigen Element, welches aus Messing besteht, vorstehenden Leiters 104 und der Isolierbeschichtungsschicht 105 bezüglich der wäßrigen Lösung von NaCl 11 zu verbessern.
Wie im vorangehenden Aufbau wird die Verbindung zwischen der Kohlenstoffelektrode 13 und dem Speisedraht 93 innerhalb der Verbindungsöffnung 107 in der Kohlenstoffelektrode 13 durchgeführt, und daher liegt nur der Speisedraht 93 zur Außenseite frei, wodurch eine Kompaktheit der Verbindungsstruktur vorgesehen wird.
Zusätzlich ist der Verbindungsabschnitt zwischen der Kohlenstoffelektrode 13 und dem Leiter 104 des Speisedrahts 93 zuverlässig abgedichtet und daher kann die Wasserdichtigkeit des Verbindungsabschnitts zur wäßrigen Lösung von NaCl 11 deutlich verbessert werden, um die Korrosion des Verbindungsabschnitts zu vermeiden.
Ferner kann, da der Verbindungsabschnitt eine hervorragende Wasserdichtigkeit aufweist, wie vorangehend beschrieben, die Kohlenstoffelektrode 13 in die wäßrige Lösung von NaCl 11 eingetaucht werden, wodurch das effektive Volumen der wäßrigen Lösung von NaCl im Vergleich zu dem Fall, in dem obere Abschnitt der Kohlenstoffelektrode derart angeordnet ist, daß er über den Flüssigkeitspegel hervorsteht, vergrößert wird, und der Verbindungsabschnitt ist darin angeordnet.
Ferner kann, da der Verbindungsbolzen 106 in Gewindeeingriff mit dem Innengewindeabschnitt n der Kohlenstoffelektrode 13 steht, die Eigenschaft des engen Kontakts zwischen dem Innengewindeabschnitt n und dem Verbindungsbolzen 106 verbessert werden, wodurch die Kohlenstoffelektrode 13 und der Speisedraht 93 zuverlässig miteinander elektrisch verbunden werden können.
Der Verbindungsbolzen 106 und das Ende des Speisedrahts 93, welches mit dem Verbindungsbolzen 106 verbunden ist, sind in der Verbindungsöffnung 107 durch Dichtungsmaterial 109 festgelegt, was wieder zu einer hohen Festigkeit der mechanischen Verbindung zwischen der Kohlenstoffelektrode 13 und dem Speisedraht 93 führt.
[H] Korrosionsbeständigkeitstest für das Testmaterial (1 bis 3, 13, 15 und 17 bis 21)
Für einen Korrosionsbeständigkeitstest wird ein beschädigter Abschnitt 114 durch einen Schneider an dem Beschichtungsfilm 4 an einer Oberfläche des Testmaterials 2 gebildet, so daß die Stahlplatte 3 erreicht wird, wie in den 1 und 2 gezeigt. In diesem Falle dienen sowohl der Beschichtungsfilm 4 an der anderen Oberfläche des Testmaterials 2 als auch der Beschichtungsfilm 4 an der Umfangsfläche als eine Abdeckung für die Stahlplatte 3. Die Bohrung 115 in dem Testmaterial 2 wird dazu verwendet, die Aufhängeschnur 25, welche aus Kunstharz hergestellt ist, durch diese hindurchzuführen.
Bei dem Korrosionsbeständigkeitstest für das Testmaterial 2 wird ein Verfahren durchgeführt, welches das Eintauchen des Testmaterials 2 in die wäßrige Lösung von NaCl 11 und dann das Ermöglichen, daß ein Gleichstrom zwischen der Stahlplatte 3 und den beiden Kohlenstoffelektroden 13 in der wäßrigen Lösung von NaCl 11 fließt, und das alternierende Umschalten der Polarität der Stahlplatte 3 auf positiv oder auf negativ umfaßt.
Wenn die Polarität der Stahlplatte 3 negativ ist, dann wird der Beschichtungsfilm-Abschälschritt durchgeführt. Während dieses Schrittes verringern OH-Ionen, welche durch die Elektrolyse von Wasser gebildet werden, die Adhäsionskraft des Beschichtungsfilms 4 an der Stahlplatte 3 beginnend von dem beschädigten Abschnitt 114 des Beschichtungsfilm 4 aus, wodurch das Abschälen und eine Blasenbildung des Beschichtungsfilm unterstützt werden. Wenn andererseits die Polarität der Stahlplatte 3 positiv ist, dann wird der Stahlplatten-Korrodierschritt, nämlich der Anodenoxidierschritt, durchgeführt. Durch alternierendes Wiederholen eines derartigen Abschälens des Beschichtungsfilms und der Anodenoxidation können das Abschälen des Beschichtungsfilms 4 und die Korrosion der Stahlplatte 3 beginnend an dem beschädigten Abschnitt 114 nterstützt werden, wodurch eine Gesamtabschätzung der Korrosionsbeständigkeit innerhalb einer kurzen Zeit durchgeführt werden kann.
Bei dem Stahlplatten-Korrodierschritt ist die Menge der korrodierten Stahlplatte 3 proportional zu einer Coulomb-Menge für die Energieversorgung, jedoch bei der gleichen Coulomb-Menge wird, wenn der abgeschälte Bereich des Beschichtungsfilms der Stahlplatte 3 verändert wird, das Korrosionsausmaß sich verändern. Daher wird die Coulomb-Menge, welche zum Korrodieren der Stahlplatte 3 erforderlich ist, beruhend auf der abgeschälten Fläche des Beschichtungsfilms der Stahlplatte 3 bestimmt.
Danach wird eine Prozedur verwendet, welche das Messen der abgeschälten Fläche des Beschichtungsfilms 3 der Stahlplatte nach dem Beschichtungsfilm-Abschälschritt und das Bestimmen der Coulomb-Menge in dem Stahlplatten-Korrodierschritt gemäß der abgeschälten Fläche des Beschichtungsfilms der Stahlplatte 3 enthält.
Die 17 stellt ein Korrosionsbeständigkeitstestverfahren dar. Das Korrosionsbeständigkeitstestverfahren wird speziell mit Bezug auf die 17 beschrieben.
(a) Erster Beschichtungsfilm-Abschälschritt
Bei diesem Schritt ist die Polarität beider Kohlenstoffelektroden 13 in der wäßrigen Lösung von NaCl 11 auf positiv gesetzt, wohingegen die Polarität der Stahlplatte 3 des Testmaterials 2 durch das Polarität-Umschaltrelais 28 auf negativ gesetzt ist, wie in 17(i) gezeigt, und ein elektrischer Strom wird unter konstanter Spannung von der Gleichstromquelle 9 zwischen den Kohlenstoffelektroden 13 und der Stahlplatte 3 durch die wäßrige Lösung von NaCl 11 geleitet.
Nach einem Ablauf von 5 bis 10 Minuten seit dem Beginn der Stromzufuhr, nämlich nachdem der Stromwert in einen bestimmten Ausmaß stabilisiert ist, wird ein Wert I₀ eines elektrischen Stroms, welcher in der Stahlplatte 3 fließt, durch den Strommesser 29 gemessen.
Das Abschälen des Beschichtungsfilms 4 tritt innerhalb der vorangehend beschriebenen Zeit nicht auf, ein abgeschälter Beschichtungsfilm 4 wird jedoch durch eine nachfolgende Zufuhr elektrischen Stroms erzeugt, wie in 17(ii) gezeigt.
Die Messung des Stromwertes I₀ kann vor dem Start des ersten Beschichtungsfilm-Abschälschritts durchgeführt werden. In diesem Fall ist die Polarität der Stahlplatte 3 auf negativ gesetzt. Wenn die Polarität der Stahlplatte 3 auf positiv gesetzt ist, dann wird die Stahlplatte 3 an den beschädigten Abschnitt 114 des Beschichtungsfilms 4 korrodiert, und als Ergebnis wird der Beschichtungsfilm 4 in einem nächsten Beschichtungsfilm-Abschälschritt nur schlecht abgeschält.
(b) Schritt zum Entfernen des abgeschälten Beschichtungsfilms
Das Testmaterial 2 wird aus der wäßrigen Lösung von NaCl 11 herausgezogen und der abgeschälte Beschichtungsfilm 4a wird von dem Testmaterial 2 unter Verwendung eines Haftbands entfernt, wodurch die Oberfläche 3a in der Stahlplatte 3, von welcher der Beschichtungsfilm abgeschält ist, freigelegt wird, wie in 17(iii) gezeigt. Dieses Entfernen kann durch ein Ultraschallwaschen oder durch einen Hochdruckwasserstrahl in der wäßrigen Lösung von NaCl 11 durchgeführt werden.
(c) Zweiter Beschichtungsfilm-Abschälschritt
In diesem Schritt ist die Polarität beider Kohlenstoffelektroden 13 in der wäßrigen Lösung von NaCl 11 auf positiv gesetzt, wohingegen die Polarität der Stahlplatte 3 des Testmaterials 2 durch das Polarität-Umschaltrelais 28 auf negativ gesetzt ist, wie in 17(iv) gezeigt, und ein elektrischer Strom wird unter konstanter Spannung von der Gleichstromquelle 9 zwischen den Kohlenstoffelektroden 13 und der Stahlplatte 3 durch die wäßrige Lösung von NaCl 11 geleitet.
In gleicher Weise wird nach einem Ablauf von 5 bis 10 Minuten seit dem Beginn der Stromzufuhr, nämlich nachdem der Stromwert in einen bestimmten Ausmaß stabilisiert ist, ein Wert I₁ eines elektrischen Stroms, welcher durch die Stahlplatte 3 fließt, durch den Strommesser 29 gemessen.
Das Abschälen des Beschichtungsfilms 4 tritt innerhalb der vorangehend beschriebenen Zeit nicht auf, es wird jedoch durch das nachfolgende Zuführen eines elektrischen Stroms ein abgeschälter Beschichtungsfilm 4a erzeugt, wie in 17(iv) gezeigt.
(d) Schritt zum Setzen der Coulomb-Menge bei der Korrosion der Stahlplatte
sDie Stromwerte I₀ und I₁, welche im Schritt (a) und (c) gemessen werden, werden in eine Berechnungseinheit 116 eingegeben. In dieser Berechnungseinheit 116, wird eine Differenz ΔI zwischen den Stromwerten I₀ und I₁ zunächst berechnet. Die Differenz ΔI ist im wesentlichen proportional zu der Fläche des abgeschälten Beschichtungsfilms der Stahlplatte 3, und daher wird die Messung der Fläche des abgeschälten Beschichtungsfilms durch die Berechnung der Differenz ΔI ersetzt. Dann wird eine Coulomb-Menge, welche der Differenz ΔI entspricht, in Anbetracht einer Energieversorgungszeit T unter der konstanten Spannung bestimmt. Diese Coulomb-Menge kann durch Messen einer Änderung der Spannung bei einem konstanten Strom bestimmt werden, oder gleichzeitiges Messens eines Stroms und einer Spannung.
(e) Erster Stahlplatten-Korrodierschritt
In diesem Schritt wird, wie in 17(v) gezeigt, der im Schritt (c) erzeugte abgeschälte Beschichtungsfilm 4a nicht entfernt, und die Polarität der Kohlenstoffelektroden 13 in der wäßrigen Lösung von NaCl 11 wird auf negativ eingestellt, wohingegen die Polarität der Stahlplatte 3 des Testmaterials 2 durch das Polarität-Umschaltrelais 28 auf positiv eingestellt wird. Der elektrische Strom wird unter einer konstanten Spannung von der Gleichstromquelle 9 zwischen den Kohlenstoffelektroden 13 und der Stahlplatte 3 durch die wäßrige Lösung von NaCl 11 geleitet. Die Zeit zur Zufuhr des Stroms ist die Energieversorgungszeit T, welche im Schritt (d) bestimmt wird.
Somit wird eine Ausnehmung 117 in der Oberfläche 3a der Stahlplatte, in welcher der Beschichtungsfilm abgeschält ist, durch die Korrosion (Anodenoxidation) erzeugt, und ein Korrosionserzeugnis 118 wird innerhalb der Ausnehmung 117 angesammelt.
Es ist erforderlich, daß der erste Stahlplatten-Korrodierschritt ohne Entfernen des im Schritt (c) erzeugten abgeschälten Beschichtungsfilm 4a durchgeführt wird [in 17(iv)]. Wenn der abgeschälte Beschichtungsfilm 4a entfernt wird, dann sind die Coulomb-Menge, welche im Schritt (d) bestimmt wird, und die Fläche des abgeschälten Beschichtungsfilms der Stahlplatte nicht zueinander gleich. Zusätzlich ist, wenn der abgeschälte Beschichtungsfilm 4a nicht entfernt wird, die Fläche des abgeschälten Beschichtungsfilms der Stahlplatte 3 in dem Korrodierschritt geringfügig unterschiedlich zu der Fläche des abgeschälten Beschichtungsfilms der Stahlplatte 3a, welche im Schritt (b) erzeugt wird [17(iii)].
(f) Schritt zum Entfernen des abgeschälten Beschichtungsfilms und des Korrosionserzeugnisses
Das Testmaterial 2 wird aus der wäßrigen Lösung von NaCl 11 herausgezogen und der abgeschälte Beschichtungsfilm 4a und das Korrosionserzeugnis 118 werden von dem Testmaterial 2 unter Verwendung eines Haftbands entfernt, wodurch die Oberfläche 3a, von welcher der Beschichtungsfilm abgeschält ist, um die Ausnehmung 117 in der Stahlplatte freigelegt wird, wie in 17iv gezeigt. Dieses Entfernen kann in gleicher Weise durch Ultraschallwaschen oder durch einen Hochdruckwasserstrahl in der wäßrigen Lösung von NaCl 11 durchgeführt werden.
Danach kann, wenn erforderlich, eine Mehrzahl von Zyklen wiederholt durchgeführt werden, welche jeweils Schritte von dem zweiten Beschichtungsfilm-Abschälschritt bis zu dem abgeschälter-Beschichtungsfilm/Korrosionserzeugnis-Entfernschritt umfassen. In diesem Fall wird die Differenz ΔI beispielsweise aus einem Stromwert I₁, welcher beim zweiten Beschichtungsfilmabschälschritt in einem ersten Zyklus gemessen wird, und einem Stromwert I₂ berechnet, welcher bei dem dritten Beschichtungsfilmabschältschritt in einem zweiten Zyklus gemessen wird.
Wenn der Beschichtungsfilmabschälschritt nach dem Stahlplattekorrodierschritt durchgeführt wird, dann wird das Abschälen des Beschichtungsfilms 4 durch das Korrosionserzeugnis 118 behindert, und daher ist es erforderlich, den abgeschälter-Beschichtungsfilm/Korrosionserzeugnis-Entfernschritt zwischen dem Beschichtungsfilm-Abschälschritt und dem Stahlplatten-Korrodierschritt einzuführen.
Nachfolgend werden bestimmte Beispiele beschrieben.
I. Beschichtungsfilm-Abschältest
Ein Beschichtungsfilm-Abschältest, welcher nachfolgend beschrieben wird, ist durchgeführt worden, um die Beziehung zwischen der angelegten Spannung und dem Ausmaß des Abschälens des Beschichtungsfilms 4 zu untersuchen.

(1) Bedingungen für das Testmaterial 2 Stahlplatte: Breite: 70 mm; Länge: 150 mm; Dicke: 1,017 mm Beschichtungsfilm: Ein Vorbehandlungsmittel, welches unter dem Handelsnamen SD2800 von Nippon Paint erhältlich ist, wird verwendet; ein Beschichtungsverfahren: ein Kationen-elektrostatisches Beschichten; Filmdicke: 20 bis 25 μm; ein beschädigter Abschnitt wird mit einer Länge von 50 mm unter Verwendung eines Schneiders gebildet. Zusätzlich ist ein Testmaterial 2 unter den gleichen Bedingungen hergestellt worden, mit der Ausnahme, daß die Vorbehandlung nicht durchgeführt worden ist. Wie in 18 gezeigt, ist ein Ende der Schnur 25, welche aus Kunstharz hergestellt ist, in die Bohrung 115 in dem Testmaterial 2 gezogen worden, und eine Schleife h ist am anderen Ende der Schnur 25 gebildet worden. Der Leiter 104, welcher von der korrosionsbeständigen Isolationsbeschichtungsschicht 105 des Speisedrahts 103 hervorsteht, ist an der Stahlplatte 3 an der Oberfläche des Testmaterials 2 entgegengesetzt zur Oberfläche, an welcher der beschädigte Abschnitt 114 vorgesehen ist, festgelötet worden. Freiliegende Abschnitte der Stahlplatte 3 in der Bohrung 115 in dem Testmaterial 2 und in der gelöteten Zone des Testmaterials 2 und der Leiter 104 sind durch ein Abdichtungselement 119, welches dem vorangehend beschriebenen entspricht, abgedeckt worden. Eine Bolzeneinführöffnung 121 in einem Anschluß 120, welcher mit dem anderen Ende des Speisedrahts 103 verbunden ist, ist mit der Verbindungsöffnung 101 in der Energieversorgungsbasis 98 verbunden worden, und der Bolzen 122 ist gewindemäßig in die Verbindungsöffnung 101 durch die Bolzeneinführöffnung 121 eingeführt worden. Dies verursacht, daß die Stahlplatte 3 und die Gleichstromquelle 9 elektrisch miteinander durch das Polarität-Umschaltrelais 28 verbunden sind. Das Testmaterial 2 ist in die wäßrige Lösung von NaCl 11 durch Herabhängen von der Tragestange 24 durch die Schleife h der aus Kunstharz hergestellten Schnur 25 eingetaucht worden.
(2) Die Konzentration der wäßrigen Lösung von NaCl 11 war auf 3 % eingestellt, und die Temperatur der wäßrigen Lösung von NaCl 11 war auf 40°C eingstellt. Die Polarität der Stahlplatte 3 war auf negativ eingestellt, wohingegen die Polarität der Kohlenstoffelektrode 13 auf positiv eingestellt war, und die Testzeit war auf 2 Stunden eingestellt. Die angelegte Spannung ist im Bereich von 0 bis 20 V variiert worden. Unter derartigen Bedingungen ist der Beschichtungsfilm-Abschältest für das Testmaterial 2 durchgeführt worden.
(3) Testergebnis Die 19 ist ein Graph, welcher die Beziehung zwischen der angelegten Spannung und der Breite s des von dem beschädigten Bereich 114 abgeschälten Beschichtungsfilms zeigt [siehe 17(iii)]. Wie aus 19 hervorgeht, beginnt das Abschälen des Beschichtungsfilms 4, wenn die angelegte Spannung ungefähr 2,5 V beträgt, unabhängig davon, ob die Vorbehandlung durchgeführt worden ist oder nicht. Um das Abschälen des Beschichtungsfilms mit einer Stabilität durchzuführen, wird es bevorzugt, daß die angelegte Spannung für das der Vorbehandlung unterzogene Testmaterial 2 auf ungefähr 5,5 V oder mehr eingestellt wird, und für das der Vorbehandlung nicht unterzogene Testmaterial 2 auf ungefähr 8 V oder mehr eingestellt wird.

Bei der gleichen angelegten Spannung ist die Menge des abgeschälten Films 4 bei dem der Vorbehandlung unterzogenen Testmaterial kleiner als bei dem der Vorbehandlung nicht unterzogenen Testmaterial 2. Man erkennt daraus, daß die Vorbehandlung vorzugsweise durchgeführt wird, um die Haltbarkeit des Beschichtungsfilms 4 zu verbessern.
II. Korrosionsbeständigkeitstest

(1) Die Bedingungen für das Testmaterial 2 in dem Korrosionsbeständigkeitstest sind identisch zu den vorangehend im Punkt I. beschriebenen.
(2) Schritte und Bedingungen für die Schritte bei einem bestimmten Beispiel sind in Tabelle gezeigt. In diesem Falle ist die Konzentration der wäßrigen Lösung von NaCl auf 3 % eingestellt gewesen und die Temperatur der wäßrigen Lösung von NaCl war auf 45°C eingestellt.
(3) Ein Zykluskorrosionstest (CCT), welcher die gleichzeitige Abschätzung der Verschlechterung des Beschichtungsfilms 4 und der Korrosion der Stahlplatte 3 ermöglicht, ist als ein Vergleichsbeispiel unter Verwendung eines Testmaterials 2 durchgeführt worden, welches einer Vorbehandlung unterzogen worden ist, die der vorangehend beschriebenen Vorbehandlung entspricht, und eines Testmaterials 2, welches keiner Vorbehandlung unterzogen worden ist. Die Bedingungen für diesen Test waren wie folgt: ein Schritt zum Durchführen eines Besprühens mit Salzwasser 2 Stunden lang, ein Befeuchten 2 Stunden lang und ein Trocknen 4 Stunden lang sind dreimal wiederholt worden. Dies ist als ein Zyklus definiert worden. Daher ist die für einen Zyklus erforderliche Zeit 24 Stunden.
(4) Testergebnis Die 20 ist ein Graph, welcher die Beziehung zwischen dem Zyklus und der Breite s [siehe 17(iii)] des von dem beschädigten Abschnitt 114 abgeschälten Beschichtungsfilm darstellt, wenn 20, 40, 60 und 80 Zyklen in dem Vergleichsbeispiel 1, 2, 3 und 4 Zyklen in dem bestimmten Beispiel entsprechen. Wie aus 20 hervorgeht, kann Zyklus in dem bestimmten Beispiel im wesentlichen mit 20 Zyklen in dem Vergleichsbeispiel bei der vorangehend beschriebenen Breite s des abgeschälten Beschichtungsfilms verglichen werden.

Die Tabelle 2 zeigt die Beziehung zwischen dem Zyklus und der maximalen Verringerung der Plattendicke in dem bestimmten Beispiel unter Verwendung des der Vorbehandlung unterzogenen Testmaterials 2.
Die 21 ist ein Graph, welcher die Beziehung zwischen dem Zyklus, welcher dem vorangehend beschriebenen Zyklus entspricht, und der maximalen Verringerung der Plattendicke darstellt. Selbst in dem Vergleichsbeispiel ist das der Vorbehandlung unterzogene Testmaterial 2 verwendet worden. Wie aus 21 hervorgeht, kann der 1 Zyklus in dem bestimmten Beispiel im wesentlichen mit 20 Zyklen in dem Vergleichsbeispiel selbst bei der vorangehend beschriebenen maximalen Verringerung der Plattendicke verglichen werden.
Es ist aus diesem Ergebnis offensichtlich, daß bei dem bestimmten Beispiel das Abschälen des Beschichtungsfilms 4 und die Korrosion der Stahlplatte 3, d.h. des Metallgrundkörpers, unterstützt werden können, und die Gesamtabschätzung der Korrosionsbeständigkeit kann in kurzer Zeit durchgeführt werden.
Wenn nur der Abschältest für den Beschichtungsfilm 4 durchgeführt wird, dann wird das Polarität-Umschaltrelais 28 umgeschaltet, so daß die Polarität der Stahlplatte 2 auf negativ gebracht wird. In diesem Falle ist der Beschichtungsfilm 4 nur an einer Oberfläche der Stahlplatte 3 vorgesehen. Dies liegt daran, daß der Stahlplatten-Korrodierschritt nicht enthalten ist, und daher ist es nicht erforderlich, die andere Oberfläche der Stahlplatte 3 u.dgl. abzudecken.
[I] Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen des Zeitpunkts zum Ersetzen der Kohlenstoffelektrode (4 bis 6 und 22 bis 24)
Kohlenstoffpartikel der Kohlenstoffelektrode 13 fallen von der Kohlenstoffelektrode 13 beim Gebrauch der Kohlenstoffelektrode 13 für eine lange Zeit herab, was zu einer veränderten Erregungsfläche führt. Um die Kohlenstoffelektrode 13 durch eine neue Kohlenstoffelektrode 13 zu ersetzen, wenn diese das Ende ihrer Betriebslebensdauer erreicht, wird eine Bestimmungsvorrichtung 123 in der Elektrolysetestmaschine 1 angebracht. Die Vorrichtung 123 wird in die computerprogrammierte Steuer/Regel-Einheit 10 inkorporiert.
Die 22 ist ein Blockdiagramm der Bestimmungsvorrichtung 123, und die 23 ist ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der Vorrichtung 123 darstellt. Der Ausdruck "Setzen der Testbedingungen" in 23 bedeutet, daß die Bedingung, daß der Korrosionsbeständigkeitstest, umfassend den Beschichtungsfilm-Abschälschritt und den Stahlplatten-Korrodierschritt durchzuführen ist, die Bedingung, daß der Beschichtungsfilmabschältest durchzuführen ist, oder die Bedingung, daß der Test zu beenden ist, ausgewählt wird, und jede der Bedingungen wird daher eingegeben.
Wenn man sich der 22 zuwendet, so umfaßt die Bestimmungsvorrichtung 123 ein Lebensdauerspeichermittel 124 zum Speichern der Betriebslebensdauer der Kohlenstoffelektrode 13 in der Form eines effektiven Strombetrags C₁, welcher ein Produkt I₁·T₁ eines bestimmten Stroms I₁, welcher in der Kohlenstoffelektrode 13 fließt, und einer Gesamttestzeit T₁ ist, welche gemessen werden kann, während der Strom I₁ fließt, ein Strommeßmittel (Strommesser) 29 zum Messen eines Stroms I₂, welcher in der Kohlenstoffelektrode 13 während eines Tests fließt, ein Zeitmeßmittel 125 zum Messen einer Testzeit T₂, ein erstes Berechnungsmittel 132₁ zum berechnen eines verwendeten Strombetrags C₂, welcher ein Produkt I₂·T₂ des Stroms I₂ und der Testzeit T₂ ist, ein Integrationsmittel 126 zum Integrieren des verwendeten Strombetrags C₂ zum Berechnen eines integrierten verwendeten Strombetrags C₃ von dem Start der Verwendung der Kohlenstoffelektrode an, ein Speichermittel 127 zum Speichern des integrierten verwendeten Strombetrags C₃ und ein Steuermittel 128, welches dazu ausgebildet ist, den effektiven Strombetrag C₁ mit dem integrierten verwendeten Strombetrag C₃ am Start des Tests zu vergleichen und ein Elektrodenersetzsignal zu senden, wenn C₁ < C₃.
Bei einer derartigen Anordnung kann, wenn die Kohlenstoffelektrode 13, welche eine verbrauchbare Elektrode ist, das Ende ihrer Betriebslebensdauer erreicht, der Zeitpunkt zum Ersetzen der Kohlenstoffelektrode 13 automatisch erfaßt werden.
In diesem Falle wird, selbst wenn nach dem Start des Tests die Beziehung zwischen dem effektiven Strombetrag C, und dem integrierten verwendeten Strombetrag C₃ C₁ < C₃ wird, der Test fortgeführt. Dies wird durch Zählen einer Abweichung/Marge des effektiven Strombetrags C₁, welche mehreren Durchläufen des Tests entspricht, ermöglicht.
Die Bestimmungsvorrichtung 123 umfaßt ein Botschaft-Anzeigemittel 129 zum Informieren eines den Test durchführenden Bedieners über das Erreichen der Elektrodenersetzzeit, beruhend auf dem Elektrodenersetzsignal von dem Steuermittel 128, und ein Unterbindungsmittel 130 zum Unterbinden der Stromzufuhr zur Kohlenstoffelektrode 13.
Wie am besten in den 4 bis 6 gezeigt, wird eine durch das Botschaft-Anzeigemittel 129 vorgesehene Botschaft durch Zeichen an einer Flüssigkristallanzeigeplatte 131 angezeigt, welche an der oberen Oberfläche des linken Abdeckungsabschnitts 52 angebracht ist, welcher den Steuerabschnitt C abdeckt. Das Unterbindungsmittel 130 wird zum Halten der Gleichstromquelle 9 in ihrem AUS-Zustand betrieben. Somit kann der den Test durchführende Bediener in zuverlässiger Weise den Zeitpunkt zum Ersetzen der Kohlenstoffelektrode 13 wissen.
Wie in 23 gezeigt, ist die Bestimmungsvorrichtung 123 derart aufgebaut, daß die Vorrichtung 123 nach dem Ersetzen der Elektrode 13 nicht betrieben wird, wenn nicht die Vorrichtung 123 zurückgesetzt wird, um den integrierten verwendeten Strombetrag C₃ in dem Speichermittel 127 auf O zu bringen.
Wenn der effektive Strombetrag C₁ und der integrierte verwendete Strombetrag C₃ am Beginn des Tests in einer Beziehung C₁ ≥ C₃ stehen, dann wird der Test gestartet, und die Berechnung und die Integration des verwendeten Strombetrags C₂ u.dgl. werden durchgeführt.
Die Bestimmungsvorrichtung 123 umfaßt ein zweites Berechnungsmittel 132₂ zum Subtrahieren des integrierten verwendeten Strombetrags C₃ von dem effektiven Strombetrag C₁ in der Kohlenstoffelektrode 13, um einen verbleibenden effektiven Strombetrag C₄ zu bestimmen, und ein verbleibender effektiver Stromanzeigemittel 133 zum Anzeigen des verbleibenden effektiven Strombetrags C₄.
Das zweite Berechnungsmittel 132₂ berechnet den verbleibenden effektiven Strombetrag C₄ gemäß C₄(%) = {1 – (C₃/C₁)} × 100. Der verbleibende effektive Strombetrag C₄, welcher durch das verbleibender effektiver Strombetrag-Anzeigemittel 133 angezeigt wird, wird durch einen Balken-Graphen auf der Flüssigkristallanzeigeplatte 131 angezeigt, so daß der verbleibende effektive Strombetrag C₄ allmählich verringert wird, wie in 24 gezeigt. Somit ist es für den den Test durchführenden Bediener leicht möglich, den Rest der Betriebslebensdauer der Kohlenstoffelektrode 13 und die Veränderungssituation derselben zu wissen.
Wenn der effektive Strombetrag C₁ und der integrierte verwendete Strombetrag C₃ in einer Beziehung C₁ ≤ C₃ stehen, dann wird der verbleibende effektive Strombetrag C₄ als C₄ = 0% angezeigt.
[J] Struktur zum Abdichten der Öffnung in der Elektrolysezelle (6 bis 10, 13 und 25 bis 27)
Wie in 10 gezeigt, sind die Höhen des vorderen und des hinteren Wandungsabschnitts 57 und 71 in der Umfangswandung 47 der Elektrolysezelle 12 niedriger als diejenigen der linken und der rechten Seitenwandungsabschnitte 48 und 49. Der Teil von jedem der linken und der rechten Seitenwandungsabschnitte 48 und 49, welcher von dem vorderen und dem hinteren Wandungsabschnitt 57 und 71 hervorsteht, weist einen vertikalen Frontrand 134, einen nach vorne unten geneigten oberen Rand 135, einen horizontalen oberen Rand 136 und einen nach hinten unten geneigten oberen Rand 137 und einen vertikalen hinteren Rand 138 auf. Ein Dichtungselement 139, welches aus einem Gummi hergestellt ist, ist an den oberen Rändern der vorderen und hinteren Wandungsabschnitte 57 und 71 und all den Rändern 134 bis 138 der linken und rechten Seitenwandungsabschnitte 48 und 49 angebracht ist, d.h. einem gesamten Umfangsrand der nach oben gerichteten Öffnung 19.
Wie am besten in 25 gezeigt, umfaßt der zentrale Abdeckungsabschnitt 51 eine vordere Wandung 140, eine hintere Wandung 141 und eine obere Wandung 142, welche die vordere und hintere Wandung 140 und 141 miteinander verbindet. Der zentrale Abdeckungsabschnitt 51 ist über der Elektrolysezelle 12 von oberhalb der Elektrolysezelle 12 plaziert. Somit sind der vordere, der obere und der hintere Abschnitt der Elektrolysezelle 12 mit dem zentralen Abdeckungsabschnitt 51 bedeckt. Wie in den 8, 9 und 25 gezeigt, sind an linken und rechten Enden der unteren Abschnitte der inneren Oberflächen der vorderen und hinteren Wandungen 140 und 141 nach innen gerichtete vorstehende Stücke 143 vorgesehen. Die vorstehenden Stücke 143 am rechten Ende sind lösbar an vorderen und hinteren Winkelelementen 144 angebracht, welche sich vertikal erstrecken, um den Rahmen 90 der Maschinenbasis 44 zu bilden. Die vorstehenden Stücke 143 am linken Ende sind lösbar an vorderen und hinteren Winkelelementen 145 angebracht, welche sich vertikal bezüglich der Maschinenbasis 44 erstrecken.
Wie am besten in den 6, 10 und 25 gezeigt, weist die obere Wandung 142 einen rahmenartigen Außenumfangsabschnitt 146 sowie eine Ausnehmung 147 auf, welche durch den rahmenartigen Außenumfangsabschnitt 142 umgeben ist. Die Ausnehmung 147 umfaßt einen relativ großen und flachen Ausnehmungsabschnitt 148, welcher an einer Vorderseite angeordnet ist, und einen relativ kleinen und tiefen Ausnehmungsabschnitt 149, welcher an einer Hinterseite angeordnet ist. Die nach oben gerichtete vierseitige Öffnung 21 zum Anordnen und Entfernen des Testmaterials 2 in der und aus der Elektrolysezelle 12 ist in einer Bodenwandung t des flachen Ausnehmungsabschnitts 148 vorgesehen.
Jeder von linken und rechten Abschnitten 150 und 151 des rahmenartigen Außenumfangsabschnitts 146 weist eine sich entlang des nach vorne und unten geneigten oberen Rands 134, des horizontalen oberen Rands 136 und des nach hinten unten geneigten oberen Rands 137 in den linken und rechten Seitenwandungsabschnitten 48 und 49 der Elektrolysezelle 12 erstreckende Form auf, wie in 10 gezeigt. Zusätzlich weist jeder von linken und rechten Abschnitten t₁ und t₂ der Bodenwandung des flachen Ausnehmungsabschnitts 148 eine Form auf, welche sich entlang Abschnitten des nach vorne und unten geneigten oberen Rands 135 und des horizontalen oberen Rands 136 erstreckt.
Wie am besten in den 7, 10, 25 und 26 zu sehen, sind linke und rechte Seitenwandungen u₁ und u₂ der Ausnehmung 147 zwischen die linken und rechten Seitenwandungsabschnitte 48 und 49 der Elektrolysezelle 12 eingepaßt. Somit sind untere Oberflächen der linken und rechten Abschnitte 150 und 151 des rahmenartigen Außenumfangsabschnitts 146 in engen Kontakt mit der oberen Oberfläche des Dichtungselements 139 an Abschnitten des nach vorne und unten geneigten oberen Rands 135, des horizontalen oberen Rands 136 und des nach hinten und unten geneigten oberen Rands 137 der linken und rechten Seitenwandungen 48 und 49. Zusätzlich ist eine Außenoberfläche der linken und rechten Seitenwandungen u₁ und u₂ der Ausnehmung 147 in engem Kontakt mit der Innenoberfläche des Dichtungselements 139 am vertikalen vorderen Rand 134, dem nach vorne und unten geneigten oberen Rand 135, dem horizontalen oberen Rand 136, dem nach hinten und unten geneigten oberen Rand 137 und dem vertikalen hinteren Rand 138 der linken und rechten Seitenwandungen 48 und 49.
Ferner ist, wie am besten in den 7, 10, 13 und 27 gezeigt, eine untere Oberfläche eines vorderen Abschnitts t₃ der Bodenwandung des flachen Ausnehmungsabschnitts 148 in engen Kontakt mit der oberen Oberfläche des Dichtungselements 139 am vorderen Wandungsabschnitt 57 der Elektrolysezelle gebracht, und eine untere Oberfläche einer Bodenwandung v des tiefen Ausnehmungsabschnitts 149 ist in engen Kontakt mit der oberen Oberfläche des Dichtungselements 139 am hinteren Wandungsabschnitt 71 der Elektrolysezelle 12 gebracht.
Auf diese Art und Weise kann, wenn der zentrale Abdeckungsabschnitt 51 über der Elektrolysezelle 12 von oberhalb der Elektrolysezelle 12 plaziert wird und an der Maschinenbasis 44 angebracht wird, die Öffnung 90 in der Elektrolysezelle 12 zuverlässig abgedichtet werden.
[K] Struktur zum Öffnen und Schließen des Deckels und Struktur zum Sammeln von an der Innenoberfläche des Deckels abgelagerten Wassertropfen (4 bis 7, 9, 13, 14 und 25 bis 28)
Wie in den 4, 6, 26 und 27 gezeigt, ist ein ringförmiges Dichtungselement 152 an dem gesamten Umfangsrand der oberen Wandung 142 des zentralen Abdeckungsabschnitts 51 angebracht, welcher die obere Öffnung 21 definiert. Das ringförmige Dichtungselement 152 umfaßt eine ringförmige Lippe 152a, welche von einer oberen Oberfläche des ringförmigen Dichtungselements 152 hervorsteht und die Öffnung 21 umgibt. Somit ist durch Zusammenwirkung des ringförmigen Dichtungselements 152, des flachen Ausnehmungsabschnitts 148 und des tiefen Ausnehmungsabschnitts 149 miteinander eine Wanne gebildet und außerhalb des ringförmigen Dichtungselements 152 derart angeordnet, daß sie das ringförmige Dichtungselement 152 umgibt. Die wesentlichen Bereiche der linken und rechten Vertiefungen 154 und 155 in der ringförmigen Wanne 153 sind nach vorne abwärts geneigt, und eine vordere Vertiefung 156 in der ringförmigen Wanne 153 nimmt eine V-Form an. Wie man am besten in den 6, 14 und 27 erkennt, sind Drainageöffnungen 157 und 158 an linken und rechten Enden von Böden der vorderen Vertiefung 156 und des hinteren tiefen Ausnehmungsabschnitts 149 geöffnet und mit einem stromabwärtigen Abschnitt der Drainageleitung 18 von dem Hand-Hahn 32 durch ein Rohr 159 verbunden.
Wie man am besten in den 4, 5, 13 und 27 erkennt, umfaßt der Deckel 22 zum Öffnen und Schließen der Öffnung 21 eine transparente Kunstharzplatte 160, welche in einer Vorderseite angeordnet ist und einen Hauptkörper des Deckels 22 bildet, sowie eine Stahlplatte 161, welche aus rostfreiem Stahl gebildet ist, die an einen hinteren Rand der Platte 160 angepaßt ist. Wie man am besten in den 6 und 13 erkennt, bedeckt dann, wenn die Öffnung 21 verschlossen ist, die transparente Kunstharzplatte 160 im wesentlichen den gesamten flachen Ausnehmungsabschnitt 148, wobei deren Innenoberfläche in engem Kontakt mit der ringförmigen Lippe 152a des ringförmigen Dichtungselements 152 steht, und die Stahlplatte 161 bedeckt im wesentlichen den gesamten tiefen Ausnehmungsabschnitt 149, wobei deren hinterer Rand 161a in der Umgebung einer Öffnung des tiefen Ausnehmungsabschnitts 149 angeordnet ist. Das heißt, im wesentlichen die gesamte ringförmige Wanne 153 ist mit dem Deckel 22 bedeckt.
Ein Paar von Trägern 162, welche aus rostfreiem Stahl hergestellt sind und mit einem vorbestimmten Abstand an einer inneren Oberfläche der Stahlplatte 161 angeordnet sind, und ein Paar von Verstärkungsrippenelementen 162, welche aus rostfreiem Stahl gebildet sind und an einer Außenoberfläche der Stahlplatte 161 angeordnet sind, sind miteinander unter Zwischenlagerung der Stahlplatte 161 durch eine Mehrzahl von Bolzen 164 verbunden. Vorsprünge 163a der Verstärkungsrippenelemente 163, welche an einer Außenoberfläche eines hinteren Abschnitts der transparenten Kunstharzplatte 160 derart angeordnet sind, daß sie sich von der Stahlplatte 161 nach vorne erstrecken, sind mit den hinteren Abschnitten eines Paars von Verstärkungsrippenelementen 165 aus Kunstharz, welche an einer Innenoberfläche der Hauptplatte 160 angeordnet sind, unter Zwischenlagerung der Kunstharzplatte 160 durch eine Mehrzahl von Bolzen 166 verbunden. Ein vorderer Abschnitt von jedem der Verstärkungsrippenelemente 165 ist mit der transparenten Kunstharzplatte 160 verbunden.
Wie am besten in den 6, 7 und 9 gezeigt, erstreckt sich eine Tragewelle 167 für den Deckel quer in einem im wesentlichen zentralen Bereich des tiefen Ausnehmungsabschnitts 149 derart, daß ihre entgegengesetzten Enden durch die linken und rechten Seitenwandungen u₁ und u₂ der Ausnehmung 147 und die linken und rechten Seitenwandungsabschnitte 48 und 49 der Elektrolysezelle 12 hindurchgehen und drehbar an Lagern 169 an Außenoberflächen der Verstärkungsplatten 168 getragen sind, welche aus Stahl hergestellt sind und an der Außenoberfläche der linken und rechten Seitenwandungsabschnitte 48 und 49 angebracht sind. Die Tragewelle 167 geht durch die Träger 162 des Deckels 22 und kurze Rohre 170 hindurch, welche an den Trägern 162 befestigt sind, und ist in einer eine Drehung verhindernden Art und Weise mit den kurzen Rohren 170 verbunden.
Wie man am besten in den 7, 9 und 28 erkennt, ist ein rechtes Ende der Tragewelle 167, welches von dem rechten Seitenwandungsabschnitt 149 der Elektrolysezelle 12 hervorsteht, durch ein oberes Ende eines Glieds 171 und ein kurzes Rohr 142 hindurchgeführt, welches mit dem Glied 171 verbunden ist, und ist mit dem kurzen Rohr 172 in einer eine Drehung verhindernden Art und Weise gekoppelt. Das Glied 171 ist schwenkbar an seinem unteren Ende durch einen Verbindungsstift 174 mit einer Kolbenstange 173 des elektrisch Antriebszylinders 23, welcher unter dem Glied 171 angeordnet ist, verbunden.
Ein Zylinderkörper 175 des Antriebszylinders 23 ist schwenkbar an seinem unteren Ende mit einem gabelartigen Trageelement 177 der Maschinenbasis 44 durch einen Verbindungsschaft 177 verbunden. Das Trageelement 176 ist an einer Montagebasis 179 angebracht, welche durch das untere Winkelelement 91 des Rahmens 90 und eine Tragesäule 178 getragen ist. Der Antriebszylinder 23 umfaßt einen mit dem Zylinderkörper 175 integralen Elektromotor 180.
An der Außenoberfläche des rechten Seitenwandungsabschnitts 49 der Elektrolysezelle 12 ist eine Führungsplatte 181 für das Glied in einer der Verstärkungsplatte 168 überlagerten Beziehung angeordnet. Die Führungsplatte 181 weist L-förmige Beine 183 an oberen und unteren Rändern eines flachen Plattenabschnitts 182 derselben auf. Die L-förmigen Beine 183 sind an dem linken Seitenwandungsabschnitt 49 durch die Verstärkungsplatte 168 angebracht. Der flache Plattenabschnitt 182 weist eine Nut 184 zum Vermeiden eines gegenseitigen Störens mit der Tragewelle 167 auf, sowie eine bogenförmige Führungsöffnung 186, in welche ein Führungsstift 185, der an dem Glied 171 hervorstehend ausgebildet ist, verschiebbar eingepaßt ist und welche sich vertikal erstreckt. Grenzschalter 187 und 188 sind an einer Innenoberfläche des flachen Plattenabschnitts 182 in der Umgebung des oberen und des unteren Endes der Führungsöffnung 186 angeordnet und werden durch den Führungsstift 185 betätigt. Der untere Grenzschalter 188 bestimmt eine Schließstellung des Deckels 22, wie in 9 gezeigt, und der obere Grenzschalter 187 bestimmt eine Öffnungsstellung des Deckels 22, wie in 28 gezeigt. Wenn die Öffnung 21 geöffnet ist, dann ist ein Ende des Deckels 22 an der Seite seiner Drehmitte, z.B. der hintere Rand 161a der Stahlplatte 161 in der dargestellten Ausführungsform, innerhalb des tiefen Ausnehmungsabschnitts 149 der ringförmigen Wanne 153 angeordnet, wie man am besten in 27 erkennt.
Bei dem Korrosionsbeständigkeitstest steigt die Temperatur der wäßrigen Lösung von NaCl 11 auf ungefähr 40°C an, wie vorangehend beschrieben, und daher ist es wahrscheinlich, daß viele Wassertropfen sich an der Innenoberfläche der transparenten Kunstharzplatte 160 des die Öffnung 21 verschließenden Deckels 22 abgelagert haben.
Bei dem vorangehenden Aufbau werden viele an der Innenoberfläche der transparenten Kunstharzplatte 160 abgelagerte Wassertropfen entlang der Stahlplatte 161 beim Öffnen des Deckels 22 bewegt, tropfen von dem unteren Rand 161a in den tiefen Ausnehmungsabschnitt 149 der ringförmigen Wanne 153 und werden dort gesammelt.
An dem ringförmigen Dichtungselement 152 abgelagerte und bezüglich des Dichtungselements 152 nach außen getropfte Wassertropfen werden in gleicher Weise in der ringförmigen Wanne 153 gesammelt. Das in der vorangehenden beschriebenen Art und Weise gesammelte Wasser wird durch das Rohr 159 in die Drainageleitung 18 abgegeben.
Wie in den 4, 10, 13, 25 und 27 gezeigt, ist eine L-förmige Platte 189 an einem unteren Abschnitt der vorderen Wandung 149a angebracht, welche den tiefen Ausnehmungsabschnitt 149 in dem zentralen Abdeeckungsabschnitt 51 bildet, und eine feine Vertiefung 190 ist durch Zusammenwirkung der L-förmigen Platte 189 und der vorderen Wandung 149a gebildet. Ein oberer gefalteter Rand 191a eines Abdeckungselements 191, welches die Heizerkammer 68 bedeckt, ist in Eingriff mit der feinen Vertiefung 190, und ein unterer Abschnitt 191b des Abdeckungselements 190 ist in eine nutartige Ausnehmung 67a in einer hinteren Oberfläche der oberen Oberfläche der Unterteilungsplatte 67 eingepaßt, welche die Heizerkammer 68 definiert, wie in den 11 und 13 gezeigt.
[L] Struktur zum Koppeln des zentralen Abdeckungsabschnitts und der linken und rechten Abdeckungsabschnitte (6 bis 8, 25 und 26)
Die Struktur zum Koppeln des zentralen Abdeckungsabschnitts 51, welcher den vorderen, den oberen und den hinteren Abschnitt der Elektrolysezelle 12 bedeckt, und des linken Abdeckungsabschnitts 52, welcher den Steuerabschnitt C benachbart des zentralen Abdeckungsabschnitts 51 abdeckt, ist in der folgenden Art und Weise aufgebaut: wie man besten in den 25 und 26 erkennt, ist eine ausgenommene Vertiefung 192 in einem Rand des zentralen Abdeckungsabschnitts 51 benachbart dem linken Abdeckungsabschnitt 52 kontinuierlich über den gesamten Umfang desselben hinweg ausgebildet, so daß sie sich nach vorne, oben und hinten öffnet. Ein Vorsprung 193 ist an einem Rand des linken Abdeckungsabschnitts 52 benachbart dem zentralen Abdeckungsabschnitt 51 kontinuierlich über den gesamten Umfang desselben gebildet, so daß dieser nach innen gefaltet ist.
In einem Zustand, in welchem der zentrale Abdeckungsabschnitt 51 an der Maschinenbasis 44 festgelegt worden ist, wird der linke Abdeckungsabschnitt 52 mit dem zentralen Abdeckungsabschnitt 51 durch in Eingriff bringen der unteren Enden der vorderen und hinteren Abschnitte des Vorsprungs 193 des linken Abdeckungsabschnitts 52 mit den oberen Enden der vorderen und hinteren Abschnitte der ausgenommenen Vertiefung 192 im zentralen Abdeckungsabschnitt 51 gekoppelt, um den linken Abdeckungsabschnitt 52 abzusenken, und dann durch in Eingriff bringen des oberen Abschnitts des Vorsprungs 193 mit dem oberen Abschnitt der ausgenommenen Vertiefung 192. Die Struktur zum Koppeln des zentralen Abdeckungsabschnitts 51 und des rechten Abdeckungsabschnitts 53 ist die gleiche wie die vorangehende Struktur.
Bei einem derartigen Aufbau kann, selbst wenn auf die linken und rechten Abdeckungsabschnitte selbst Wasser vergossen wird, das Eintreten von Wasser in den Steuerabschnitt C und den mechanischen Abschnitt M verhindert werden.
Das in die gekoppelten Bereiche des zentralen Abdeckungsabschnitts 51 und der linken und rechten Abdeckungsabschnitte 52 und 53 eintretende Wasser wird in jeder der ausgenommenen Vertiefungen 192 aufgenommen und nach unten abgegeben.
Ferner können beim Durchführen der Wartung der Elektrolysezelle 12, des mechanischen Abschnitts M und des Steuerabschnitts C die linken und rechten Abdeckungsabschnitte 52 und 53 dann, wenn sie angehoben sind, von dem zentralen Abdeckungsabschnitt 51 entfernt werden. Andererseits ist es, wie vorangehend beschrieben, einfach, die linken und rechten Abdeckungsabschnitte 52 und 53 mit dem zentralen Abdeckungsabschnitt 51 zu koppeln. Zusätzlich sind Entfern- und Anbringungsvorgänge nicht erforderlich, da kein Dichtungselement an jedem der gekoppelten Bereiche verwendet wird.
Somit können beim Durchführen von Wartungsarbeiten der Elektrolysezelle 12, des mechanischen Abschnitts M und des Steuerabschnitts C diese leicht bearbeitet werden.
[M] Chlorgas-Behandlungsvorrichtung
(1) Gesamtstruktur und Funktion derselben (4, 7 bis 11, 13, 14 und 29 bis 32)
In dem Beschichtungsfilm-Abschälschritt im Korrosionsbeständigkeitstest wird Chlorgas an der Seite der Kohlenstoffelektrode in Antwort auf die Elektrolyse der wäßrigen Lösung von NaCl 11 aufgrund der Tatsache erzeugt, daß die Polarität der Kohlenstoffelektroden 13 auf positiv eingestellt ist.
Die Chlorgas-Behandlungsvorrichtung 6 ist in der Elektrolysetestmaschine 1 zum Reinigen des Chlorgases angebracht und weist die Funktion auf, das in Antwort auf die Elektrolyse der wäßrigen Lösung von NaCl 11 erzeugte Chlorgas aus der wäßrigen Lösung von NaCl 11 heraus zusammen mit einem Teil der wäßrigen Lösung von NaCl 11 zu sammeln, eine Funktion zum Zerlegen von NaClO, welches ein Reaktionsprodukt von Chlorgas mit der wäßrigen Lösung von NaCl ist, wodurch NaCl erzeugt wird, und eine Funktion zum Zurückführen des NaCl zur Elektrolysezelle 12.
Die Chlorgasbehandlungsvorrichtung 6 wird nachfolgend speziell beschrieben. Wie in den 4, 7, 8, 10, 11 und 13 gezeigt, ist eine Chlorgas (schädliches Gas) Sammelhaube 194 an der Unterteilungsplatte 54 und der Trennplatte 56 in der linken Elektrodenkammer 55 angeordnet. Eine Montageplatte 195, welche mit der Haube 194 integral ist, ist an den linken Seitenwandungsabschnitt 48 der Elektrolysezelle 12 geschraubt. Wie man besten in den 7 und 11 erkennt, bedeckt die Haube 194 den gesamten oberen Abschnitt der Kohlenstoffelektrode 13 und schließt die obere Öffnung 55a der Elektrodenkammer 55 ab. Die Haube 194 umfaßt einen kastenartigen Haubenkörper 196, welcher auf der Unterteilungsplatte 54 und der Trennplatte 56 angeordnet ist, und einen dachartigen Abschnitt 197, der mit dem Haubenkörper 196 integral ist und im Querschnitt eine Winkelform annimmt. Eine untere Oberfläche des dachartigen Abschnitts 197, nämlich eine Scheitellinie 199, ist unter einem Winkelgrad α ≥ 1 Grad geneigt, so daß deren hinteres Ende, welches ein Ende ist, an einem höheren Ort liegt, als deren vorderes Ende, welches das andere Ende ist. Ein Durchgangsloch 200 ist in dem hinteren Ende des dachartigen Abschnitts 197 zum Abgeben von Luft innerhalb der Elektrodenkammer 55 am Beginn der Wasserzufuhr in die Elektrolysezelle 12 ausgebildet.
Die Ansaugseite der Behandlungsleitung 33 verläuft durch die Bodenwandung 83 der Elektrolysezelle 12, und eine Saugleitung 201, welche ein Anschlußende der Behandlungsleitung 33 ist, steigt innerhalb der Elektrodenkammer 55 an. Die Saugleitung 201 weist eine Saugöffnung 202 auf, welche in der Umgebung eines höheren Orts der Scheitellinie 199 des dachartigen Abschnitts 197 ist und ist nach vorne und in Richtung auf die Scheitellinie 199 zu geneigt, um das Chlorgas gleichmäßig anzusaugen. Wie am besten in den 7, 11 und 29 gezeigt, ist ein Paar von Ablenkplatten 203 an der Haube 194 über gegenüberliegende Innenoberflächen des Haubenkörpers 196 und die untere Oberfläche des dachartigen Abschnitts 197 derart vorgesehen, daß diese an entgegengesetzten Seiten der Ansaugöffnung 202 liegen. Die Ablenkplatten 203 dienen zum Verhindern, daß Chlorgas (gefährliches Gas) außerhalb der Ansaugöffnung 202 gehalten wird und zu dem Luftablaß-Durchgangsloch 200 strömt.
Das Saugrohr 201 erstreckt sich entlang der hinteren Oberfläche der vorstehenden Platte 61, welche am linken Seitenwandungsabschnitt 48 der Elektrolysezelle 12 angeordnet ist. Die Saugleitung 201 ist in ein Durchgangsloch 205 in einem ringförmigen Element 204, welches an einem oberen Abschnitt der hinteren Oberfläche der vorstehenden Platte 61 vorgesehen ist, eingepaßt und ist in einem stationären Zustand in der Elektrolysezelle 12 festgelegt.
Eine Chlorgassammelhaube 194 und eine Saugleitung 201, welche den vorangehend beschriebenen entsprechen, u.dgl. sind auch in der rechten Elektrodenkammer 55 vorgesehen. Daher sind in der rechten Elektrodenkammer 55 entsprechende Bezugszeichen den Abschnitten oder Komponenten zugeordnet, welche denjenigen der linken Elektrodenkammer 55 entsprechen.
Wie am besten in den 7, 8 und 14 gezeigt, erstreckt sich die zwei Ansaugleitungen 201 umfassende Behandlungsleitung 33 von der Innenseite der Maschinenbasis 44 über den mechanischen Abschnitt M entlang der Außenoberfläche des hinteren Wandungsabschnitts 71 der Elektrolysezelle 12 und ist schließlich gabelartig ausgebildet, wobei zwei Abgabeöffnungen 206 sich in Abschnitte des hinteren Wandungsabschnitts 71 der Elektrolysezelle 12 öffnen, in welcher die wäßrige Lösung von NaCl 11 gespeichert ist.
Wie man am besten in den 9 und 14 erkennt, ist die Saugpumpe 34 in der Behandlungsleitung 33 im mechanischen Abschnitt M angeordnet. An der Seite des Auslasses der Saugpumpe 34 in der Behandlungsleitung 33 ist die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 stromaufwärts angeordnet und der Strömungsratensensor 36 zum Erfassen einer Abnormalität des Behandlungssystems ist stromabwärts angeordnet. Die Saugpumpe 34 ist an einem Trageelement 207 an der Maschinenbasis 44 angebracht, und die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 ist an einem Träger 208 an der Maschinenbasis 44 angebracht. Die Saugpumpe 34 weist einen Saugabschnitt 209 auf ihrer unteren Endfläche auf sowie eine Abgabeöffnung 210 an einem unteren Ende ihrer Außenumfangsfläche.
Eine Drainagenleitung 211 läuft von der Behandlungsleitung 233 an einem Ort benachbart der Saugseite der Saugpumpe 34 weg. Die Drainageleitung 211 weist einen Hand-Hahn 212 an ihrem Zwischenabschnitt auf und ist mit der Drainageleitung 18 an einem Ort stromabwärts des Hand-Hahns 34 verbunden. Die Drainageleitung 211 ist an einer niedrigeren Höhe angeordnet als die Saugpumpe 34 und die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35. Somit ist es möglich, Wasser von der Saugpumpe 34 und der Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 abzuziehen.
Die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 umfaßt einen Filter und einen Katalysator darin. Der Katalysator weist eine Funktion zum Adsorbieren des Chlorgases und zum Zerlegen von NaClO auf, welches ein Reaktionsprodukt des Chlorgases mit der wäßrigen Lösung von NaCl 11 ist, wodurch NaCl erzeugt wird. Das NaClO färbt den Beschichtungsfilm 4 durch seine Bleichwirkung weiß, so daß das Erscheinungsbild des Beschichtungsfilms 4 sich von einem korrodierten Zustand, welcher in einer natürlichen Umgebung auftritt, deutlich unterscheidet. Daher ist bei dem Korrosionsbeständigkeitstest das NaClO eine schädliche Zusammensetzung.
Wenn die Chlorgasbehandlungsvorrichtung in der vorangehend beschriebenen Art und Weise aufgebaut ist, dann wird das um die Kohlenstoffelektrode 13, welche in die wäßrige Lösung von NaCl 11 in der Elektrolysezelle 12 eingetaucht ist, erzeugte Chlorgas unmittelbar aus der wäßrigen Lösung von NaCl 11 zusammen mit einem Teil der wäßrigen Lösung von NaCl 11 gesammelt und wird dann durch die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 gereinigt. Danach wird die wäßrige Lösung von NaCl 11 in die Elektrolysezelle 12 zurückgeführt.
In diesem Falle wird in der Umgebung jeder der Kohlenstoffelektroden 13 das schaumartige Chlorgas erzeugt und schwebt in der wäßrigen Lösung von NaCl 11 nach oben und wird gleichmäßig in der Form von Schaum in die Saugöffnung 202 durch einen Führungseffekt der Chlorgassammelhaube 194 eingeleitet. Zusätzlich wird das Chlorgas mit guter Effizienz durch die Saugöffnung 202 in die Behandlungsleitung 33 durch die Wirkungen der Ablenkplatten 203 gesaugt, um zu verhindern, daß das Gas außerhalb der Saugöffnung gehalten wird. Ferner kann das erzeugte Chlorgas nicht innerhalb der Haube 194 angesammelt werden, da es durch die Neigung der unteren Oberfläche der Haube 194 angesaugt wird und das angesammelte Chlorgas kann nicht angesaugt werden, und daher kann die Saugpumpe 34 keine Luft aufnehmen.
Somit wird die Diffusion des Chlorgases in die wäßrige Lösung von NaCl 11 verhindert. Daher ist es möglich, die Erzeugung von NaClO in der wäßrigen Lösung von NaCl 11 und die Auflösung des Chlorgases in der wäßrigen Lösung von NaCl 11 weitestgehend zu verhindern.
Die 30 zeigt die Beziehung zwischen der Testzeit und der effektiven Konzentration von Chlor in Anbetracht der Aktivkohle, von Ruthenium-Kohlenstoff und körnigem Nickel, welche als ein Katalysator dienen, der in der Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 verwendet wird. In 30 bezeichnet der Ausdruck "effektive Chlorkonzentration" eine bestimmte Menge von Chlorgas, das in der wäßrigen Lösung von NaCl 11 gelöst ist (siehe JIS K1425). Beim Messen der effektiven Chlormenge ist eine Prozedur verwendet worden, welche das kontinuierliche Zuführen eines elektrischen Stroms mit 50 A 20 Stunden lang enthält, während die Temperatur der wäßrigen Lösung von NaCl 11 bei 45°C gehalten wird, das Nehmen einer Probe von 200 cm³ der wäßrigen Lösung von NaCl 11, das Werfen des Katalysators in die entnommene wäßrige Lösung von NaCl, welche bei 45°C gehalten wird, und das Bestimmen der effektiven Konzentration von Chlor immer nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit. Wie aus 30 hervorgeht, sind die Aktivkohle und der Ruthenium-Kohlenstoff, welche ein hervorragendes effektives Chlorzerlegungsvermögen aufweisen, als der bei der Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 verwendete Katalysator effektiv.
Die 31 stellt die Beziehung zwischen der Testzeit und der effektiven Konzentration von Chlor dar, wenn der Aktivkohle als der Katalysator verwendet worden ist. Die Bedingungen für den Test waren derart, daß ein elektrischer Strom von 50 A kontinuierlich zugeführt worden ist und die Temperatur der wäßrigen Lösung von NaCl 11 bei 45°C gehalten worden ist. Wie aus 31 hervorgeht, kann, wenn die vorangehend beschriebene Behandlungsvorrichtung 6 verwendet wird und die Aktivkohle als der Katalysator verwendet wird, die effektive Konzentration von Chlor bei einem extrem niedrigen Wert, wie z.B. 0,003 % oder weniger, gehalten werden, selbst nachdem die Testzeit 20 Stunden überschritten hat.
Die 32 zeigt die Beziehung zwischen der Testzeit und der effektiven Konzentration von Chlor, wenn ein elektrischer Strom von 20 A kontinuierlich bei einer Temperatur der wäßrigen Lösung von NaCl 11 von 45°C zugeführt worden ist. Selbst in diesem Falle kann die effektive Konzentration von Chlor auf ungefähr 0,004 % oder weniger gehalten werden, selbst nachdem die Testzeit 100 Stunden überschritten hat.
Als ein Ergebnis der verschiedenen Tests ist bestätigt worden, daß dann, wenn die effektive Konzentration von Chlor kleiner oder gleich 0,005 % ist, die Weißfärbung des Beschichtungsfilms 4 nicht auftritt.
Bei der Behandlungsvorrichtung 6 wird die Flußrate der wäßrigen Lösung von NaCl 11, welche stromabwärts der Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 strömt, durch den Flußratensensor 36 gemessen. Daher mißt beispielsweise, wenn die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 nicht verstopft ist und normal ist, der Flußratensensor 36 eine entsprechende Flußrate. Wenn andererseits die Verstopfung der Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 erzeugt wird, dann wird die Flußrate stärker gesenkt als wenn die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 normal ist. Daher mißt der Flußratensensor eine derartige verringerte Flußrate.
Bei dem vorangehend beschriebenen Aufbau kann eine Abnormalität des Behandlungssystems leicht und zuverlässig erfaßt werden. Zusätzlich kann, da der Flußratensensor 36 stromabwärts der Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 angeordnet ist, so daß feines Fremdmaterials, welches in die Behandlungsleitung 33 eintritt, durch die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 aufgefangen wird, der Betrieb des Flußratensensors 36 nicht durch das Fremdmaterial gestört werden. Somit kann die Genauigkeit des Flußratensensors 36 über eine lange Zeitdauer hinweg beibehalten werden.
(2) Abnormaler-Punkt-Detektor in dem Behandlungssystem (4 bis 6 und 33 bis 35)
Wenn man sich der 33 zuwendet, so weist der Flußratensensor 36 eine Funktion auf zum Übertragen eines Abnormalitätssignals, welches sich in Abhängigkeit von dem Typ einer Abnormalität des Behandlungssystems verändert. Ein Steuermittel 213 ist mit dem Flußratensensor 36 verbunden und ist dazu ausgebildet, den Typ der Abnormalität beruhend auf dem Abnormalitätssignal von dem Flußratensensor 36 zu unterscheiden und ein Ausgangssignal entsprechend dem Typ der Abnormalität zu senden. Ein Anzeigemittel 214 ist mit dem Steuermittel 213 zum Anzeigen des Typs der Abnormalität gemäß dem Ausgangssignal von dem Steuermittel 213 verbunden.
Ein Speichermittel 215 ist mit dem Steuermittel 213 verbunden. Ein effektiver Bereich der Flußrate Q, nämlich A2 ≤ Q ≤ A1, welcher ein Bereich zwischen einem oberen Grenzwert A1 und einem unteren Grenzwert A2 der Flußrate ist, wird vorher in dem Speichermittel 215 gespeichert, wie in 34 gezeigt. Ferner ist ein Unterbindungsmittel 216 mit dem Steuermittel 213 zum Unterbinden der Zufuhr von elektrischem Strom zu den Kohlenstoffelektroden 13 gemäß dem Ausgangssignal von dem Steuermittel 213 verbunden.
Diese Mittel 213 bis 216 sind in die computerprogrammierte Steuer/Regel-Einheit 10 eingegliedert, um zusammen mit dem Flußratensensor 36 einen abnormaler-Punkt-Detektor 217 für das Behandlungssystem zu bilden.
Das Anzeigemittel 214 zeigt beispielsweise eine Botschaft an, welche durch Zeichen an der Flüssigkristallanzeigeplatte 131 an der oberen Oberfläche des linken Abdeckungsabschnitts 52, welcher den Steuerabschnitt C abdeckt, angezeigt wird, was am besten in den 4 bis 6 zu sehen. Das Unterbindungsmittel 216 wird zum Steuern der Gleichstromquelle 9 in ihren AUS-Zustand betrieben.
Wie in den 33 und 35 gezeigt, mißt, wenn ein einen Startbefehl des Tests wiedergebendes Signal eingegeben wird, der Flußratensensor 36 eine Flußrate Q₁ der wäßrigen Lösung von NaCl 11, welche in der Behandlungsleitung 33 strömt. Wenn die gemessene Flußrate Q₁ im effektiven Bereich von A2 ≤ Q₁ ≤ A1 liegt, dann bestimmt das Steuermittel 213, daß der Flußratensensor 36 ein Normalsignal sendet, und daher werden die Kohlenstoffelektroden 13 zum Starten des Korrosionsbeständigkeitstests mit Energie versorgt.
Wenn die gemessene Flußrate Q₁ größer als A1 ist, dann bestimmt das Steuermittel 213, daß der Flußratensensor 36 das Abnormalitätssignal sendet, welches dem Nichtanbringen des Katalysators in der Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 entspricht und das Steuermittel 213 sendet das entsprechende Ausgangssignal. Somit wird eine Botschaft "Test stoppen, da Katalysator nicht angebracht" durch das Anzeigemittel 214 angezeigt, und das Zuführen von elektrischem Strom zu den Kohlenstoffelektroden 13 wird durch das Unterbindungsmittel 216 unterbunden.
Wenn die durch den Flußratensensor 36 gemessene Flußrate Q₁ kleiner als A2 ist, dann werden Betriebe durchgeführt, welche den vorangehend beschriebenen entsprechen. Es wird jedoch eine Botschaft "Test stoppen" durch das Anzeigemittel 214 angezeigt, da eine Verstopfung des Filters oder des Katalysators, eine Zirkulationsabnormalität o.dgl. erzeugt worden ist.
Der abnormaler-Punkt-Detektor 217 für das Behandlungssystem wird derart gesteuert, daß er selbst während des Korrosionsbeständigkeitstest betrieben wird.
Der Problempunkt des Behandlungssystems kann leicht und zuverlässig durch den Detektor 217 zum präzisen informieren von Testpersonal über den Problempunkt erfaßt werden, und der Detektor 217 ist aufgrund seines einfachen Aufbaus relativ kostengünstig.
(3) Chlorgasreinigungsvorrichtung (7, 9 und 36 bis 38)
Wie am besten in 36 gezeigt, umfaßt die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 eine äußere Schale 218, welche aus Kunstharz hergestellt ist, und eine rohrartige Katalysatoreinheit 219, welche in der äußeren Schale 218 aufgenommen ist. Die äußere Schale 218 umfaßt einen mit Boden versehenen rohrartigen Körper 220, in welchen die Katalysatoreinheit 219 eingepaßt ist, und einen Deckel 223, welcher an einer Öffnung 221 in dem Körper 220 angebracht ist und von diesem entfernt werden kann, um die Öffnung 221 zum Drücken der Katalysatoreinheit 219 auf einen Boden 222 des Körpers 220 zu schließen. Die Katalysatoreinheit 219 umfaßt ein rohrartiges Element 225, welches aus Kunstharz hergestellt ist und Endwandungen 224 an entgegengesetzten Enden desselben aufweist, und Aktivkohle 226 als einen in dem rohrartigen Element 225 aufgenommenen Katalysator.
Eine von Endwandung 224 und Bodenwandung 222 des mit Boden versehenen rohrartigen Körpers 220, d.h. ein ringförmiger Vorsprung 227, welcher an der Endwandung 224 in der dargestellten Ausführungsform angeordnet ist, ist in die andere eingepaßt, d.h. in eine ringförmige Ausnehmung 228, welcher an der Bodenwandung 222 vorgesehen ist, so daß ein Einlaß 229 für die wäßrige Lösung von NaCl, welcher in der Bodenwandung 222 an einem Ort innerhalb der Vorsprung/Ausnehmung-Passungsabschnitte vorgesehen ist, mit einem in der Endwandung 224 vorgesehenen Durchgangsloch 230 in Verbindung steht. Das Durchgangsloch 230, welches an der anderen Endwandung 224 der Katalysatoreinheit 219 vorgesehen ist, steht mit einem Auslaß 232 für die wäßrige Lösung von NaCl in einer Umfangswandung des mit Boden versehenen rohrförmigen Körpers 220 durch einen Durchlaß 231 im Deckel 223 in Verbindung.
In der äußeren Schale 218 umfaßt der mit Boden versehene rohrartige Körper 220 einen Zylinder 233 und eine kreisförmige Endplatte 235, welche an einer Endfläche des Zylinders 233 durch eine Mehrzahl von Bolzen 234 zum Bilden der Bodenwandung 222 angebracht ist. Eine Flüssigkeitsdichtung ist auf eine Endfläche des Zylinders 233, an welcher das kreisförmige Ende der Platte 235 anliegt, aufgebracht. Ein Verbinder 237, welcher aus einem Kunstharz hergestellt ist, ist mit einer äußeren Oberfläche der kreisförmigen Endplatte 235 verbunden und weißt ein Durchgangsloch 236 auf, welches mit dem Einlaß 229 in Verbindung steht. Ein Rohr 238, welches ein Abschnitt der Behandlungsleitung 33 ist, erstreckt sich von dem Auslaß 210 der Saugpumpe 34, wie man auch in 9 erkennt, und ist mit dem Verbinder 237 verbunden.
Die kreisförmige Endplatte 235 weist eine kreisförmige Ausnehmung 239 auf, welche in ihrer Innenoberfläche an einem Ort innerhalb der ringförmigen Ausnehmung 228 vorgesehen ist, und ein Raum 240 für die Strömung der wäßrigen Lösung von NaCl ist durch Zusammenwirkung der kreisförmigen Ausnehmung 239 und der Endwandung 224 der Katalysatoreinheit 219 gebildet und steht mit dem Einlaß 229 und dem Durchgangsloch 230 in Verbindung.
Das rohrartige Element 225 der Katalysatoreinheit 219 umfaßt einen Zylinder 241 und ein Paar von Zylinderendplatten 242, welche an Öffnungen an entgegengesetzten Enden angebracht sind, um die Endwandungen 224 zu bilden, und welche die gleiche Struktur aufweisen. Die kreisförmige Endplatte 242 umfaßt eine äußere Platte 243 und eine innere Platte 244. Die äußere Platte 243 weist den ringförmigen Vorsprung 227 an einem Außenumfang ihrer äußeren Oberfläche auf, und weist ferner einen ringförmigen Vorsprung 245 auf, welcher in eine Öffnung im Zylinder 241 in der Umgebung eines äußeren Umfangs von dessen Innenoberfläche eingepaßt und mit diesem verbunden ist. Ferner weist die äußere Platte 243 eine Mehrzahl von Öffnungen 246 auf, welche ebenso in 37 gezeigt sind, so daß sie sich in eine durch die ringförmigen Vorsprünge 227 und 245 umgebende Fläche öffnen. Ein netzartiger Filter 248, welcher aus einem synthetischen Harz hergestellt ist, ist in dem gesamten durch den inneren ringförmigen Vorsprung 245 der äußeren Platte 243 umgebenen Bereich angeordnet, und die innere Platte 244, welche eine Mehrzahl von mit den Öffnungen 246 in der äußeren Platte 243 übereinstimmenden Öffnungen 247 aufweist, ist in diesen Bereich eingepaßt und mit diesem verbunden. Eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 230 ist durch die gegenüberliegenden Öffnungen 246 und 247 in der inneren und der äußeren Platte 244 und 243 gebildet, um die Verbindung zwischen dem Strömungsraum 240 und der Innenseite des rohrartigen Elements 225 der Katalysatoreinheit 219 zu ermöglichen. Ein Filter 248 ist in jedem der Durchgangslöcher 230 angeordnet.
Wie man ferner in 38 erkennt, umfaßt der Deckel 223 einen kreisförmigen rohrartigen Abschnitt 249 und einen kreisförmigen Flanschabschnitt 250, welcher mit einem äußeren Ende des kreisförmigen Rohrabschnitts 249 verbunden ist. Ein Außengewinde 251 einer Außenumfangsfläche des kreisförmigen rohrartigen Abschnitts 249 ist in Gewindeeingriff mit einem Innengewinde 252 an einer Innenumfangsfläche der Öffnung 221 in dem mit Boden versehenen rohrartigen Körper 220. Ein Paßstück 256 mit einem hexagonalen Kopf 255 ist an einem Vorsprung 254 zwischen einem Paar von halbmondförmigen Ausnehmungen 253 angebracht, welche in einer Außenoberfläche des kreisförmigen Flanschabschnitts 255 angeordnet sind. Beim Durchführen des vorangehend beschriebenen Gewindeeingriffs wird ein Werkzeug in Eingriff mit dem hexagonalen Kopf 255 gebracht. Eine Ringvertiefung 257 ist in dem kreisförmigen rohrartigen Abschnitt 249 an der Seite des Flanschabschnittes 250 gebildet und der kreisförmige rohrartige Abschnitt 249 und die Öffnung 221 in dem mit Boden versehenen rohrartigen Körper 220 sind dazwischen durch einen Dichtungsring 258 abgedichtet, welcher aus einem Kunststoff gebildet ist und in der Ringvertiefung 257 angebracht ist.
Der kreisförmige rohrartige Abschnitt 249 weist eine kreisförmige Ausnehmung 259 in seiner Innenoberfläche auf, und ein Sgtrömungsraum 260 für die wäßrige Lösung von NaCl ist durch Zusammenwirkung der kreisförmigen Ausnehmung 259 und der Endwandungen 224 der Katalysatoreinheit 219 gebildet, so daß er mit den Durchgangslöchern 230 in Verbindung steht. Eine Mehrzahl von Vorsprüngen 261 ist mit gleichmäßigem Abstand um die kreisförmige Ausnehmung 259 angeordnet, so daß eine Endfläche von jedem der Vorsprünge 261 gegen die Endwandung 224 der Katalysatoreinheit 219 gedrückt ist. Der Abschnitt einer Außenumfangsfläche des kreisförmigen rohrartigen Abschnitts 249, welcher innerhalb des Außengewindes 251 ist, ist mit einer sich verjüngenden Oberfläche 264 ausgebildet. Ein Strömungsraum 265 ist zwischen der sich verjüngenden Oberfläche 264 und einer Innenumfangsfläche des mit Boden versehenen rohrartigen Körpers 220 zur Verbindung mit dem Auslaß 232 gebildet. Ein Raum 266 ist zwischen den benachbarten Vorsprüngen 261 gebildet und ermöglich die Verbindung zwischen den Strömungsräumen 260 und 265. Daher bilden die Strömungsräume 260 und 265 und der Raum 266 den Durchlaß 231.
Ein Verbinder 268 aus einem synthetischen Harz mit einem Durchgangsloch 267, welches mit dem Auslaß 232 in Verbindung steht, ist mit der Außenumfangsfläche des mit Boden versehenen rohrartigen Körpers 220 verbunden, und ein Rohrelement 269 der Behandlungsleitung 33 ist mit dem Verbinder 268 verbunden, wie in 9 gezeigt.
In der äußeren Schale 218 sind der Einlaß 229 und der Auslaß 232 an entgegengesetzten Seiten einer Achse der äußeren Schale 218 angeordnet.
Wie in 9 am besten gezeigt, ist die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 an der Maschinenbasis 44 durch den Träger 208 in einer geneigten Art und Weise derart angebracht, daß der Auslaß 232 derselben an einem oberen Ort und der Einlaß 229 derselben an einem unteren Ort liegt. In diesem Falle ist der Neigungswinkel β auf einen derartigen Wert eingestellt, daß dann, wenn die wäßrige Lösung von NaCl 11 innerhalb des mit Boden versehenen rohrartigen Körpers 220 von dem Einlaß 229 durch die Saugpumpe 34 und die Drainageleitung 221 zum Zwecke des Ersetzens der Katalysatoreinheit 219 abgesaugt worden ist, der Flüssigkeitspegel der verbleibenden wäßrigen Lösung von NaCl 11 unter der Öffnung 221 in dem Körper 220 liegt.
Wenn die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 in der vorangehend beschriebenen Art und Weise aufgebaut ist, dann wird die wäßrige Lösung von NaCl 11, welche das Chlorgas enthält, zuverlässig in die Katalysatoreinheit 219 eingeleitet, ohne von dem Einlaß 229 in den Bereich zwischen der Außenumfangsfläche des rohrartigen Elements 225 der Katalysatoreinheit 219 und der Innenumfangsfläche des mit Boden versehenen rohrartigen Körpers 220 der äußeren Schale 218 einzutreten, vermittels einer Labyrinthstruktur, welche durch die Ausnehmung-Vorsprung-Paßabschnitte 228 und 227 zwischen der äußeren Schale 218 und der Katalysatoreinheit 219 gebildet ist. Daher ist es möglich, die Chlorgasreinigungsrate zu verbessern.
In diesem Falle ist die Katalysatoreinheit 219 gegen die Bodenwandung 222 der äußeren Schale 218 durch den Deckel 223 gedrückt, und daher ist die Labyrinthstruktur zuverlässig gebildet und beibehalten. Das Einrichten und Auflösen der Labyrinthstruktur werden leicht durch den Zustand der Anbringung des Deckels 223 an dem mit Boden versehenen rohrartigen Körper 220 beurteilt. Beispielsweise wird das Auflösen der Labyrinthstruktur durch die Tatsache bestätigt, daß der Dichtungsring 258 von einem Zwischenraum zwischen dem Flanschabschnitt 250 und dem Körper 220 gesehen werden kann.
Ferner ist die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 in der geneigten Art und Weise derart angeordnet, daß der Auslaß 232 nach oben gerichtet ist, wie vorangehend beschrieben, und daher kann, selbst wenn das ungereinigte Chlorgas in der Vorrichtung 35 vorhanden ist, die Ansammlung von ungereinigtem Chlorgas weitestgehend vermieden werden.
Ferner können, da der Auslaß 232 nicht im Deckel 223 vorgesehen ist, das Anbringen und das Entfernen des Deckels 223 leicht durchgeführt werden, und die Ausbildung des Deckels 223 und des Katalysators zu einer Einheit stellt sicher, daß der Betrieb des Ersetzens des Katalysators mit einer guten Effizienz durchgeführt werden kann. Zusätzlich kann, wenn der Deckel 223 von dem mit Boden versehenen rohrartigen Körper 220 nach dem Abziehen von Wasser entfernt ist, das Herabtropfen der verbleibenden wäßrigen Lösung von NaCl von der Öffnung 221 in dem Körper 220 durch die geneigte Anordnung der Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 verhindert werden.
Die gegenüberliegenden Endwandungen 224 der Katalysatoreinheit 219 weisen die gleiche Struktur auf, und daher kann beim Einpassen der Katalysatoreinheit 219 in den mit Boden versehenen rohrartigen Körper 220 zum Einpassen des ringförmigen Vorsprungs 227 in die ringförmige Ausnehmung 228 die Katalysatoreinheit 219 von der Seite jeder der Endwandungen in den Körper 220 eingepaßt werden, was zu einer guten Handhabbarkeit beim Anbringen der Katalysatoreinheit 219 führt.
Die Labyrinthstruktur in der Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 kann in einigen Fällen weggelassen werden.
(4) Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen des Zeitpunkts des Ersetzens des Katalysators (4 bis 6, 39 und 40)
Das Reinigungsvermögen der Aktivkohle 226, welcher als der Katalysator verwendet wird, nimmt gemäß dem Produkt des über die Kohlenstoffelektrode 13 hinwegfließenden elektrischen Stroms und der Zeit ab. Daher ist zum Ersetzen der Aktivkohle 229 durch neue Aktivkohle 226, z.B. der Katalysatoreinheit 219 in dieser Ausführungsform, bevor das Reinigungsvermögen der in Betrieb befindlichen Aktivkohle vollständig verloren ist, die Bestimmungsvorrichtung 270 an der Elektrolysetestmaschine 1 angebracht. Die Bestimmungsvorrichtung 270 ist in die computerprogrammierte Steuer/Regel-Einheit 10 eingegliedert.
Die 39 ist ein Blockdiagramm der Bestimmungsvorrichtung 270, und die 40 ist ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der Bestimmungsvorrichtung 270 darstellt. Der Ausdruck "Testbedingungen einstellen" in 40 bedeutet, daß irgendeine der Tatsachen, daß der Korrosionsbeständigkeitstest umfassend den Beschichtungsfilm-Abschälschritt und den Stahlplattenkorrodierschritt durchzuführen ist, daß der Beschichtungsfilm-Abschältest durchzuführen ist und daß der Test beendet ist, ausgewählt wird und diese Bedingungen eingegeben werden.
Wenn man sich der 39 zuwendet, so umfaßt die Bestimmungsvorrichtung 270 ein Vermögen-Speichermittel 217 zum Speichern des Reinigungsvermögens der Aktivkohle 226 als einen effektiven Strombetrag C₁, welcher ein Produkt I₁·T₁ eines bestimmten Stroms I₁, welcher über die Kohlenstoffelektrode 13 hinwegfließt, und einer Gesamttestzeit T₁ ist, die angewandt wird, wenn der Strom I₁ andauernd fließt, ein Speichermittel 276 zum Speichern des effektiven Strombetrags C₁ als einen verbleibenden effektiven Strombetrag C₄, ein Strommeßmittel (Strommesser) 29 zum Messen eines Stroms I₂, welcher über die Kohlenstoffelektrode 13 während eines Tests fließt, und ein Zeitmeßmittel 273 zum Messen einer Testzeit T₂, ein erstes Berechnungsmittel 274 zum Berechnen eines verwendeten Strombetrags C₂, welcher ein Produkt I₂·T₂ des Stroms I₂ und der Testzeit T₂ ist, ein zweites Berechnungsmittel 275 zum Subtrahieren des verwendeten Strombetrags C₂ von dem verbleibenden effektiven Strombetrag C₄ zum Berechnen eines neuen verbleibenden effektiven Strombetrags und zum Speichern des letzteren in dem Speichermittel 276, ein Eingabemittel 277, zum Eingeben eines maximalen Stroms I₃ der Gleichstromquelle 9 am Beginn des Tests und ein Speichermittel 277₂ zum Speichern einer Testzeit T₃, ein drittes Berechnungsmittel 278 zum Berechnen eines vorher angenommenen verwendeten Strombetrags C₅, welcher ein Produkt I₃·T₃ des maximalen Stroms I₃ und der Testzeit T₃ ist, und ein Steuermittel 279, welches dazu ausgebildet ist, den verbleibenden effektiven Strombetrag C₄ und den vorher angenommenen verwendeten Strombetrag C₅ miteinander zu vergleichen und ein Katalysator-Ersetzen-Signals zu senden, wenn C₄ < C₅.
Wenn die Bestimmungsvorrichtung 270 in der vorangehend beschriebenen Weise aufgebaut ist, dann ist es möglich vor dem Durchführen des Tests automatisch die Tatsache zu erfassen, daß die Zeit zum Ersetzen der Aktivkohle 226 aufgrund der Abnahme des Reinigungsvermögens der Aktivkohle 226 erreicht worden ist.
Die Bestimmungsvorrichtung 270 umfaßt ferner ein Botschaft-Anzeigemittel 280, welches dazu ausgebildet ist, Testpersonal über das Erreichen der Katalysatorersetzzeit zu informieren, beruhend auf dem Katalysator-Ersetzen-Signal von dem Steuermittel 279, und ein Unterbindungsmittel 281 zum Unterbinden der Stromzufuhr zu den Kohlenstoffelektroden 13.
Wie am besten in den 4 bis 6 gezeigt, wird eine durch das Botschaft-Anzeigemittel 280 angezeigte Botschaft durch Zeichen an einer Flüssigkristallanzeigeplatte 131, welche an der oberen Oberfläche des linken Abdeckungsabschnitts 52, welcher den Steuerabschnitt C bedeckt, angebracht ist, angezeigt. Das Unterbindungsmittel 281 wird zum Beibehalten der Gleichstromquelle 9 in ihrem AUS-Zustand betrieben. Somit kann das Testpersonal zuverlässig den Zeitpunkt zum Ersetzen der Aktivkohle 226 wissen.
Wie in 40 gezeigt, ist die Bestimmungsvorrichtung 270 derart aufgebaut, daß die Vorrichtung 270 nicht betrieben wird, wenn nicht die Vorrichtung 270 nach dem Ersetzen der Katalysatoreinheit 219 zurückgesetzt wird, um den verbleibenden effektiven Strombetrag C₄ in dem Speichermittel 276 in eine Beziehung C₄ = C₁ zu bringen.
Wenn der verbleibende effektive Strombetrag C₄ und der vorher angenommene verwendete Strombetrag C₅ am Beginn des Tests in einer Beziehung C₄ ≥ C₅ stehen, dann wird der Test gestartet und die Berechnung des verwendeten Strombetrags C₂ u.dgl. werden durchgeführt.
[N] Ausstoßvorrichtung
(1) Gesamtstruktur und Funktion derselben (7 bis 9 und 41 bis 44)
Wie vorangehend beschrieben wird Chlorgas um die Kohlenstoffelektroden 13 herum in dem Korrosionsbeständigkeitstest erzeugt. Das meiste Chlorgas wird durch die Chlorgasbehandlungsvorrichtung gesammelt und gereinigt, welche im Punkt [M] beschrieben ist, und ein Teil des Chlorgases schwebt aus der wäßrigen Lösung von NaCl 11 heraus um über dem Flüssigkeitspegel f zu strömen. Die Ausstoßvorrichtung 7 ist in der Elektrolysetestmaschine 1 zum Sammeln des strömenden Chlorgases angebracht.
Wie am besten in den 9 und 41 gezeigt, ist das Ausstoßgebläse 39 der Ausstoßvorrichtung 7 an einer Anbringungsbasis 284 festgelegt, welche durch ein oberes Winkelelement 282 des Rahmens 90 und eine Tragesäule 283 getragen ist. Ein Einlaßrohr 285, welches sich von dem Einlaß des Ausstoßgebläses 39 in der Ausstoßleitung 37 erstreckt, ist durch den rechten Seitenwandungsabschnitt 49 der Elektrolysezelle 12 geführt, so daß es mit der Innenseite der Elektrolysezelle 12 oberhalb des Flüssigkeitspegels f der wäßrigen Lösung von NaCl 11 in Verbindung steht. Ein kappenartiges Gitter 287 aus einem Kunstharz ist lösbar an einem Einlaß 286 des Einlaßrohrs 285 angebracht. Eine sich von dem Auslaß des Ausstoßgebläses 39 in der Ausstoßleitung 37 erstreckende Abgabeleitung 288 erstreckt sich nach unten und ist zur Umgebung hin in der Nähe des Wasserabgabeblocks 82 offen.
An der Ansaugseite des Ausstoßgebläses 39 in der Ausstoßleitung 37, nämlich in der Einlaßleitung 285, ist das adsorbierende Element 38 zum Adsorbieren von Chlorgas an einem stromaufwärtigen Ort angeordnet, und das Erfassungsmittel 40 zum Erfassen einer Abnormalität des Ausstoßsystems ist an einem stromabwärtigen Ort angeordnet. Das adsorbierende Element 38 weist eine Struktur auf, welche derjenigen der Katalysatoreinheit 219 entspricht und umfaßt daher Aktivkohle und weist eine Permeabilität auf und ist als eine Einheit ausgebildet. Daher wird das Gitter von dem Einlaß 286 der Einlaßleitung 285 entfernt und das adsorbierende Element 38 wird in dem Einlaßrohr 285 durch den Einlaß 286 angeordnet.
Das Erfassungsmittel 40 umfaßt eine Erfassungsleitung 290, welche aus einem Kunstharz gebildet ist und welche zwischen der Einlaßleitung 285 und der Elektrolysezelle 12 angebracht ist, sowie einen Wasserstandsensor D, welcher in der Einlaßleitung 290 angebracht ist, wie am besten in den 41 und 42 gezeigt. Die Erfassungsleitung 290 steht an ihrem oberen Ende mit einem stromabwärtigen Abschnitt der Einlaßleitung 285 in Verbindung und steht an ihrem unteren Ende mit einer Zone der Elektrolysezelle 12 in Verbindung, in welcher die wäßrige Lösung von NaCl 11 gespeichert ist. Ein Sensorabschnitt des Wasserstandsensors D ist oberhalb eines Flüssigkeitspegels f₁ in der Erfassungsleitung 290 angeordent, welcher der gleiche Pegel ist wie der Flüssigkeitspegel f in der Elektrolysezelle 12.
Bei dem vorangehend beschriebenen Aufbau wird, wenn das Ausstoßgebläse 39 betrieben wird, das oberhalb des Flüssigkeitspegels f in der Elektrolysezelle 12 strömende Chlorgas durch die Aktivkohle adsorbiert, wenn es durch das adsorbierende Element 289 hindurchgeführt wird, und somit wird reine Luft durch die Ausstoßleitung 288 in die Umgebung abgegeben.
Die 43 stellt die Beziehung zwischen der Testzeit und der Konzentration von Chlorgas oberhalb des Flüssigkeitspegels f innerhalb der Elektrolysezelle 12 dar, wenn die Ausstoßvorrichtung 7 nicht betrieben worden ist, und wenn die Chlorgasreinigungsvorrichtung 6, welche in dem Punkt [M] beschrieben worden ist, betrieben worden ist, und wenn die Vorrichtung 6 in einen Außerbetriebszustand gebracht worden ist. Die Testbedingungen waren derart, daß der elektrische Strom von 50 A kontinuierlich zugeführt worden ist und die Temperatur der wäßrigen Lösung von NaCl 11 45°C war. Wie aus 43 hervorgeht, kann dann, wenn die Chlorbehandlungsvorrichtung 6 in dem Außerbetriebszustand der Ausstoßvorrichtung 7 betrieben wird, die Konzentration des Chlorgases bei einem äußerst geringen Pegel gehalten werden, wenn jedoch die Ausstoßvorrichtung 7 betrieben wird, dann kann die Chlorgaskonzentration weiter gesenkt werden.
Danach ist zum Bestätigen einer Wirkung, wenn die Ausstoßvorrichtung 7 verwendet worden ist und die Aktivkohle als das adsorbierende Mittel in dem adsorbierenden Element 38 verwendet worden ist, der Auslaß der Ausstoßleitung 288 in Verbindung mit der Innenseite der Elektrolysezelle 12 oberhalb des Flüssigkeitspegels f in der Elektrolysezelle 12 gebracht worden, und ein Test, welcher das Zirkulieren des Innengases oberhalb das Flüssigkeitspegels f durch das adsorbierende Mittel beinhaltet, ist durchgeführt worden.
Die 44 zeigt die Beziehung zwischen der Testzeit und der Konzentration des Chlorgases oberhalb des Flüssigkeitspegels f innerhalb der Elektrolysezelle 12. Die Bedingungen für den Test waren derart, daß ein elektrischer Strom von 20 A kontinuierlich zugeführt worden ist und die Temperatur der wäßrigen Lösung von NaCl 11 45°C war. In diesem Falle ist das Ausstoßgebläse 39 von einer Periode am Start des Tests nicht betrieben worden, bis die Testzeit 50 Stunden erreicht hat, und dann ist die Konzentration des Chlorgases relativ steil angestiegen und hat ungefähr 18 ppm an einem Zeitpunkt nach dem Ablauf von 50 Stunden erreicht. Wenn danach das Ausstoßgebläse 39 betrieben worden ist, dann ist die Chlorgaskonzentration durch die Reinigungswirkung des adsorbierenden Mittels äußerst stark gesenkt worden und hat 0,5 ppm oder weniger erreicht. Es ist somit offensichtlich, daß durch die Verwendung der Ausstoßvorrichtung 7, wobei ein Ende der Ausstoßleitung 288 zur Umgebung hin offen ist, die Chlorgaskonzentration oberhalb des Flüssigkeitspegels f innerhalb der Elektrolysezelle 12 und die Konzentration des zur Umgebung hin abgegebenen Chlorgases weiter verringert und auf wenigstens 0,5 ppm oder weniger gesenkt und unterdrückt werden.
Bei dem vorangehend beschriebenen Aufbau wird beispielsweise, wenn das adsorbierende Element 289 normal ist, ein entsprechender Unterdruck in dem stromabwärtigen Abschnitt erzeugt, und der Flüssigkeitspegel f₁ innerhalb der Erfassungsleitung 290 steigt auf einen Pegel gleich oder höher als die Position des Wasserstandsensors D durch einen derartigen Unterdruck an, wie durch die gestrichelte Linie in 42 gezeigt. Somit erfaßt der Wasserstandsensor D, daß das Ausstoßsystem normal ist. Wenn andererseits kein neues adsorbierendes Element 38 innerhalb der Einlaßleitung 285 angeordnet ist, da während des Ersetzens des adsorbierenden Elements 289 das Anbringen desselben vergessen worden ist, ist der Unterdruck deutlich geringer als in dem vorangehend beschriebenen Fall. Daher ist der Flüssigkeitspegel f₁ unter dem Wasserstandsensor D und dieser Zustand wird durch den Wasserstandsensor D erfaßt.
Gemäß einem derartigen Aufbau kann eine Abnormalität des Ausstoßsystems leicht und zuverlässig erfaßt werden.
(2) Abnormaler-Punkt-Detektor für das Ausstoßsystem (4 bis 6, 45 bis 47)
Wie in den 45(a) und 45(b) gezeigt, umfaßt das Erfassungsmittel 40 eine Funktion zum Übertragen eines Abnormalität-Signals, welches sich in Abhängigkeit von dem Typ der Abnormalität des Ausstoßsystems durch die Tatsache ändert, daß der erste und der zweite Wasserstandsensor D₁ und D₂ an Orten angeordnet sind, welche den unteren Grenzwert L₁ und den oberen Grenzwert L₂ des angestiegenen Wasserpegels L in dem Erfassungsrohr 290 anzeigen. Ein Steuermittel 291 ist mit dem ersten und dem zweiten Wasserstandsensor D₁ und D₂ in dem Erfassungsmittel 40 verbunden und ist dazu ausgebildet, den Typ der Abnormalität beruhend auf den Abnormalität-Signalen von dem ersten und dem zweiten Wasserstandsensor D₁ und D₂ zu unterscheiden und ein Ausgangssignal entsprechend dem Typ der Abnormalität auszugeben. Ein Anzeigemittel 229 ist mit dem Steuermittel 291 zum Anzeigen des Typs der Abnormalität gemäß dem Ausgangssignal von dem Steuermittel 291 verbunden. Ein Unterbindungsmittel 294 ist ferner mit dem Steuermittel 291 verbunden, um die Zufuhr von elektrischem Strom zu den Kohlenstoffelektroden 13 durch das Ausgangssignal von dem Steuermittel 291 zu unterbinden.
Diese Mittel 291 bis 294 sind in die computerprogrammierte Steuer/Regel-Einheit 10 eingegliedert, um einen abnormaler-Punkt-Detektor 295 für das Ausstoßsystem zusammen mit dem ersten und dem zweiten Wasserstandsensor D₁ und D₂ zu bilden. Das Anzeigemittel 292 zeigt beispielsweise eine Botschaft an, welche durch Zeichen an einer Flüssigkristallanzeigeplatte 131 angezeigt wird, die an einer oberen Oberfläche des linken Abdeckungsabschnitts 52, welcher den Steuerabschnitt C bedeckt, angebracht ist, wie am besten in den 4 bis 6 gezeigt. Das Unterbindungsmittel 294 wird zum Beibehalten der Gleichspannungsquelle in ihrem AUS-Zustand betrieben.
Wie in den 45 und 47 gezeigt, erfassen dann, wenn ein einen Befehl zum Starten des Tests anzeigendes Signal eingegeben wird, der erste und der zweite Wasserstandsensor D₁ und D₂ Wasserstände in Abhängigkeit von dem Unterdruck im Einlaßrohr 285. Wenn der erfaßte Wasserstand L3 in einem annehmbaren Bereich L1 ≤ L3 < L2 ist, dann ist der erste Wasserstandsensor D₁ in seinem AN-Zustand und das Steuermittel 291 bestimmt, daß der erste Wasserstandsensor D, das Normal-Signal sendet. Daher wird ein elektrischer Strom zu den Kohlenstoffelektroden 13 zum Starten des Korrosionsbeständigkeitstests geleitet.
Wenn der erfaßte Wasserstand L3 niedriger als L1 ist, dann ist der erste Wasserstandsensor D₁ in seinem AUS-Zustand und das Steuermittel 291 bestimmt, daß der erste Wasserstandsensor D₁ nicht das Normal-Signal sendet, d.h. das Abnormalität-Signal sendet, welches dem Nichtanbringen des adsorbierenden Elements 38 und dem Nichtbetreiben des Ausstoßgebläses 39 entspricht, wodurch das Steuermittel 291 ein entsprechendes Ausgangssignal abgibt. Somit wird eine Botschaft "Test stoppen, da das adsorbierende Element 38 nicht angebracht ist oder das Ausstoßgebläse 39 nicht betrieben wird" durch das Anzeigemittel 292 angezeigt und die Stromzufuhr zu den Kohlenstoffelektroden wird durch das Unterbindungsmittel 294 unterbunden.
Wenn der erfaßte Wasserstand L3 gleich oder höher als L2 ist, dann ist der zweite Wasserstandsensor D₂ in seinem AN-Zustand und das Steuermittel 291 bestimmt, daß der zweite Wasserstandsensor D₂ das Abnormalität-Signal sendet, welches dem Verstopfen des adsorbierenden Elements 38 entspricht, wodurch das Steuermittel 291 ein entsprechendes Ausgangssignal abgibt. Somit wird eine Botschaft "Test stoppen, da das adsorbierende Element 38 verstopft ist" durch das Anzeigemittel 292 angezeigt, und die Stromzufuhr zu den Kohlenstoffelektroden 13 wird durch das Unterbindungsmittel 294 unterbunden.
Der abnormaler-Punkt-Detektor 295 für das Ausstoßsystem wird derart gesteuert, daß er selbst während des Korrosionsbeständigkeitstests betrieben wird.
Der Detektor 295 ermöglicht, daß ein Problempunkt des Ausstoßsystems leicht und zuverlässig erfaßt wird, um in geeigneter Weise das Testpersonal darüber zu informieren. Zusätzlich ist der Detektor 295 von einfachem Aufbau und ist daher relativ kostengünstig.
Es kann nur das Anzeigemittel 292 mit dem Steuermittel 291 verbunden sein. Zusätzlich können anstelle der Wasserstandsensoren D₁ und D₂ ein Unterdrucksensor des Membrantyps, ein Luftströmungssensor, ein Windgeschwindigkeitssensor o.dgl. verwendet werden.
(3) Modifikation des Ausstoßsystems (48)
Die Erfassungsleitung 296, welche aus synthetischem Harz hergestellt ist, umfaßt erste und zweite Leitungsabschnitte 297 und 298, welche sich vertikal erstrecken, sowie einen dritten Leitungsabschnitt 299, welcher untere Enden der ersten und zweiten Leitungsabschnitte 297 und 298 miteinander verbindet. Ein oberes Ende des ersten Leitungsabschnitts 297 steht in Verbindung mit dem stromabwärtigen Abschnitt des Einlaßrohrs 285, und ein oberes gefaltetes/gebogenes Ende des zweiten Rohrabschnitts 298 steht in Verbindung mit dem Raum über dem Flüssigkeitspegel f₁ in der Elektrolysezelle an einem Ort unterhalb des oberen Endes des ersten Rohrabschnitts 297. Eine Wasserzuführleitung 17₁ , welche aus einem Kunstharzleitungsmaterial hergestellt ist, ist mit dem dritten Leitungsabschnitt 299 verbunden und ist ferner mit einem Hahn 30, in einer Wasserversorgungsleitung verbunden.
Ein Wasserstandsensor D, welcher den vorangehend beschrieben entspricht, ist in dem ersten Leitungsabschnitt 297 derart angebracht, daß er oberhalb des Flüssigkeitspegels f₁ liegt, und ein Schwimmerventil 300 ist in dem ersten Leitungsabschnitt 297 aufgenommen. Ein Ventilsitz 301 des Schwimmerventils 300 ist an einem Verbindungsabschnitt des ersten Leitungsabschnitts 297 mit der Einlaßleitung 285 ausgebildet.
Ein Rohr 302, welches aus weichem, synthetischem Harz hergestellt ist, ist mit dem oberen Ende des zweiten Rohrabschnitts 298 verbunden und hängt in die Elektrolysezelle 12 herab. Das Rohr 302 wird zum Zuführen von Wasser zur Elektrosyezelle 12 und zum Waschen der Elektrolysezelle 12 verwendet.
Ein Solenoidventil 31₁ , welches dem im Punkt [D] beschriebenen Solenoidventil 31 entspricht, ist an einem Zwischenabschnitt der Wasserzuführleitung 17₁ angebracht. Die Wasserzuführleitung 17 des vorangehend beschriebenen Beispiels ist durch Anbringen einer derartigen Wasserzuführleitung 17₁ weggelassen.
Das Zuführen von Wasser zur Elektrolysezelle wird von der Wasserzuführleitung 17₁ durch die Erfassungsleitung 296 durchgeführt, und der Wasserpegel f₁ im ersten Leitungabschnitts 297 ist an der gleichen Position definiert, wie der Wasserpegel f₂ am oberen gebogenen Abschnitt des zweiten Rohrabschnitts 298, indem Wasser vom oberen gebogenen Ende des zweiten Rohrabschnitts 298 in die Elektrolysezelle 12 überströmt.
Während des Zuführens von Wasser zur Elektrolysezelle 12 sitzt, wenn das Wasser im wesentlichen den ersten Leitungsabschnitt 297 aufgrund der Kraft des Wassers, des Verstopfens des Rohrs 302 o.dgl. im wesentlichen gefüllt hat, das Schwimmerventil 300 auf dem Ventilsitz 301, um ein Überfließen des Wassers zu dem Ausstoßgebläse 39 zu verhindern. Das gleiche trifft zu, wenn die Innenseite der Elektrolysezelle 12 durch das Rohr 302 gewaschen wird.
Ein Sensorabschnitt des Wasserstandsensors D taucht bei Ansteigen des Flüssigkeitspegels f₁ in Leitungswasser ein und daher kann der Sensorabschnitt sauber gehalten werden. Das oberhalb des Flüssigkeitspegels f in der Elektrolysezelle 12 strömende Chlorgas wird daran gehindert, daß es durch einen Falleneffekt des Erfassungsrohrs 296 zur Außenseite hin abströmt.
[O] Überlaufvorrichtung mit adsorbierender Funktion (7, 8, 13, 14 und 49)
Die Vorrichtung 8 ist in der Elektrolysetestmaschine 1 angebracht, um eine Extramenge der wäßrigen Lösung von NaCl 11, aufgrund eines Problems des Wasserstandsensors 15, welcher in der Elektrolysezelle 12 an der Einlaßseite, welche der Ausstoßvorrichtung 7 entspricht, angeordnet ist, abzugeben, wenn die Menge der wäßrigen Lösung von NaCl 11 einen bestimmten Wert überschreitet.
Wie man am besten in den 8, 13 und 49 erkennt, umfaßt das Überlaufrohr 41 einen gefalteten Rohrabschnitt 304 mit einem vertikalen Abschnitt 303, welcher sich entlang der Außenoberfläche des hinteren Wandungsabschnitts 71 der Elektrolysezelle 12 erstreckt, und einem horizontalen Einlaßseitenrohrabschnitt 305, welcher mit einem oberen Ende des vertikalen Abschnitts 303 verbunden ist und welcher einen Durchmesser aufweist, welcher größer als derjenige des vertikalen Abschnitts 303 ist. Der Einlaßseitenleitungsabschnitt 305 verläuft durch den hinteren Wandungsabschnitt 71 der Elektrolysezelle 12, so daß er mit dem Raum oberhalb des Flüssigkeitspegels f in Verbindung steht. Wie in den 8 und 14 gezeigt, ist der gefaltete Rohrabschnitt 304 an seinem unteren Ende mit dem Drainageabschnitt 82b des Wasserabgabeblocks 82 verbunden.
In einem Abschnitt des Einlaßseitenleitungsabschnitt 305, welcher von der Elektrolysezelle 12 hervorsteht, ist im wesentlichen die obere Hälfte desselben von einem äußeren Ende zu einem Zwischenabschnitt mit Nuten versehen, so daß der Einlaßseitenleitungsabschnitt 305 ferner als eine Einlaßleitung verwendet wird. Somit ist die Gaseinlaßöffnung 42 in dem Einlaßseitenleitungsabschnitt 305 gebildet. Ein Netz 306 zum Entfernen von Fremdmaterial ist an einem Umfangsabschnitt der Gaseinlaßöffnung 42 zum Bedecken der Gaseinlaßöffnung 42 angebracht.
Das adsorbierende Element 43 zum adsorbieren des Chlorgases ist in dem Einlaßleitungsabschnitt 305 an einem Ort angeordnet, welcher näher an dem Einlaß 307 ist als die Gaseinlaßöffnung 42. Das adsorbierende Element 43 weist eine Struktur auf, die derjenigen der Katalysatoreinheit 219 entspricht und umfaßt daher Aktivkohle und weist eine Luft/Wasser-Permeabilität auf und ist als eine Einheit ausgebildet. Dazu wird ein kappenartiges Gitter 308, welches aus einem Kunstharz hergestellt ist und an dem Einlaß 307 des Einlaßleitungsabschnitts 305 anbringbar und von diesem entfernbar ist, von dem Einlaß 307 des Einlaßseitenleitungsabschnitts 305 entfernt, und das adsorbierende Element 43 wird in dem Einlaßleitungsabschnitt 305 durch den Einlaß 307 angeordnet.
Bei dem vorangehend beschriebenen Aufbau wird, wenn die Menge der wäßrigen Lösung von NaCl 11 innerhalb der Elektrolysezelle 12 einen vorbestimmten Wert überschreitet, die Extramenge der wäßrigen Lösung von dem Einlaß 307 durch das adsorbierende Element 43 und die Überlaufleitung 41 zum Wasserabgabeblock 82 abgegeben. In diesem Falle strömt die wäßrige Lösung von NaCl 11 in dem unteren Abschnitt des Einlaßseitenleitungsabschnitts 305 und daher wird ein Überlaufen der Lösung aus der Gaseinlaßöffnung 42 nicht erzeugt.
Das Ansaugen des Gases in der Elektrolysezelle 12, welches durch den Betrieb des Ausstoßsystems erzeugt wird, wird durch die Gaseinlaßleitung 42 und den Einlaßseitenleitungsabschnitt 305 durchgeführt. Die Leckage von Chlorgas, welches oberhalb des Flüssigkeitspegels f im Nichtbetriebszustand der Ausstoßvorrichtung 7 strömt, aus der Elektrolysezelle 12 heraus wird durch das adsorbierende Element 43 verhindert.
[P] Weiteres Beispiel einer Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen des Zeitpunkts zum Ersetzen der Kohlenstoffelektrode (4 bis 6, 50 und 51)
Die 50 ist ein Blockdiagramm der Bestimmungsvorrichtung 123 und die 51 ist ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der Bestimmungsvorrichtung 123 darstellt. Der Ausdruck "Setzen der Testbedingungen" in 51 bedeutet, daß irgendeine der Tatsachen, daß der Korrosionsbeständigkeitstest, umfassend den Beschichtungsfilm-Abschälschritt und den Stahlplatten-Korrodierschritt durchzuführen ist, die Tatsache, daß der Beschichtungsfilm-Abschältest durchzuführen ist oder die Tatsache, daß der Test beendet ist, ausgewählt wird, und die Bedingungen dafür werden eingegeben, wie im Punkt [I].
Wenn man sich der 50 zuwendet, so umfaßt die Bestimmungsvorrichtung 123 ein Lebensdauerspeichermittel 124 zum Speichern einer Betriebslebensdauer der Kohlenstoffelektrode 13 als einen effektiven Strombetrag C₁, welcher ein Produkt I₁·T₁ eines bestimmten Stroms I₁, welcher über die Kohlenstoffelektrode 13 hinwegfließt, und einer Gesamttestzeit T₁ ist, welche verwendet wird, wenn der Strom I fortdauernd fließt, ein Speichermittel 311 zum Speichern des effektiven Strombetrags C₁ als ein verbleibender effektiver Strombetrag C₄, ein Strommeßmittel (Strommesser) 29 zum Messen eines Stroms I₂, welcher über die Kohlenstoffelektrode 13 während eines Tests fließt, und ein Zeitmeßmittel 125 zum Messen einer Testzeit T₂, ein erstes Berechnungsmittel 132, zum Berechnen eines verwendeten Strombetrags C₂, welcher ein Produkt I₂·T₂ des Stroms I₂ und der Testzeit T₂ ist, ein zweites Berechnungsmittel 310 zum Subtrahieren des verwendeten Strombetrags C₂ von dem verbleibenden effektiven Strombetrag C₄, um einen neuen verbleibenden effektiven Strombetrag vorzusehen und diesen in dem Speichermittel 311 zu speichern, und ein Steuermittel 312, welches dazu ausgebildet ist, den verbleibenden effektiven Strombetrag C₄ am Beginn des Tests auszuwerten und ein Elektroden-Ersetzen-Signal zu senden, wenn C₄ ≤ 0.
Wenn die Bestimmungsvorrichtung 123 in der vorangehend beschriebenen Weise aufgebaut ist, dann ist es möglich, automatisch die Zeit zum Ersetzen anzuzeigen, wenn die Betriebslebensdauer der Kohlenstoffelektrode 13, welche eine verbrauchbare Elektrode ist, das Ende erreicht.
In diesem Falle wird, selbst wenn der verbleibende effektive Strombetrag C₄ nach dem Beginn des Tests kleiner als 0 ist, der Test fortgesetzt. Dies wird durch Zählen einer Grenze des effektiven Strombetrags C₁ entsprechend mehreren Durchläufen des Tests ermöglicht.
Die Bestimmungsvorrichtung 123 umfaßt ferner ein Botschaft-Anzeigemittel 129, welches dazu ausgebildet ist, Testpersonal über die Tatsache zu informieren, daß der Zeitpunkt zum Ersetzen der Elektrode erreicht worden ist, beruhend auf dem Elektroden-Ersetzen-Signal von dem Steuermittel 312, und ein Unterbindungsmittel 130 zum Unterbinden der Stromzufuhr zur Kohlenstoffelektrode 13.
Wie am besten in den 4 und 6 gezeigt, wird die durch das Botschaft-Anzeigemittel 129 vorgesehene Botschaft durch Zeichen an einer Flüssigkristallanzeigeplatte 131 angezeigt, welche an der oberen Oberfläche des linken Abdeckungsabschnitts 52, welcher, wie im Punkt [I] den Steuerabschnitt C bedeckt, angebracht ist. Das Unterbindungsmittel 130 wird zum Beibehalten der Gleichstromquelle 9 in ihrem AUS-Zustand betrieben. Somit kann das Testpersonal zuverlässig einen Zeitpunkt zum Ersetzen der Kohlenstoffelektrode 13 wissen.
Wie in 51 gezeigt, ist die Bestimmungsvorrichtung 123 derart aufgebaut, daß die Vorrichtung 123 nicht betrieben wird, wenn nicht die Vorrichtung 123 nach dem Ersetzen der Elektrode zurückgesetzt wird, um den verbleibenden effektiven Strombetrag C₄ in dem Speichermittel 311 auf eine Beziehung C₄ = C₁ zu bringen.
Wenn der verbleibende effektive Strombetrag C₄ am Beginn des Tests größer als 0 ist, dann wird der Test begonnen, und die Berechnung und die Integration des verwendeten Strombetrags C₂ u.dgl. werden durchgeführt.
Die Bestimmungsvorrichtung 123 umfaßt ein verbleibender effektiver Strombetrag-Anzeigemittel 313 zum Anzeigen des verbleibenden effektiven Strombetrags C₄ der Kohlenstoffelektrode 13. Der verbleibende effektive Strombetrag C₄, welcher durch das verbleibender effektiver Strombetrag-Anzeigemittel 313 angezeigt wird, wird in einem Balkengraphen an der Flüssigkristallanzeigeplatte 131 angezeigt, derart, daß der verbleibende effektive Strombetrag C₄ allmählich verringert wird, wie in 24 gezeigt, ebenso wie im Punkt [I]. Somit kann das Testpersonal leicht den Rest und die sich verändernde Situation der Betriebslebensdauer der Kohlenstoffelektrode 13 wissen.
[Q] Anderes Beispiel einer Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen des Zeitpunkts zum Ersetzen des Katalysators (4 bis 6, 52 und 53)
(1) Wenn man sich der 52 zuwendet, so umfaßt die Bestimmungsvorrichtung 270 ein Vermögen-Speichermittel 271 zum Speichern eines Reinigungsvermögens von Aktivkohle 226 als einen effektiven Strombetrag C₁, welcher ein Produkt I₁·T₁ eines bestimmten Stroms I₁, welcher über die Kohlenstoffelektrode 13 fließt, und einer Gesamttestzeit T₁ ist, die verwendbar ist, wenn der Strom I₁ kontinuierlich fließt, ein Strommeßmittel Strommesser) 29 zum Messen eines Stroms I₂, welcher über die Kohlenstoffelektrode 13 während eines Tests fließt, und ein Zeitmeßmittel 273 zum Messen einer Testzeit T₂, ein erstes Berechnungsmittel 274 zum Berechnen eines verwendeten Strombetrags C₂, welcher ein Produkt I₂·T₂ des Stroms I₂ und der Testzeit T₂ ist, ein Integrationsmittel 314 zum Integrieren des verwendeten Strombetrags C₂, ein Speichermittel 315 zum Speichern des integrierten verwendeten Strombetrags C₃, ein zweites Berechnungsmittel 316 zum Subtrahieren des integrierten verwendeten Strombetrags C₃ von dem effektiven Strombetrag C₁ zum Vorsehen eines verbleibenden effektiven Strombetrags C₄ der Aktivkohle 226, ein Eingabemittel 277, zum Eingeben eines maximalen Stroms I₃ in der Gleichstromquelle 9 am Beginn des Tests und ein Speichermittel 277₂ zum Speichern einer Testzeit T₃, ein drittes Berechnungsmittel 278 zum Berechnen eines vorher angenommenen verwendeten Strombetrags C₅, welcher ein Produkt I₃·T₃ des maximalen Stroms I₃ und der Testzeit C₃ ist, und ein Steuermittel 279, welches dazu ausgebildet ist, den verbleibenden effektiven Strombetrag C₄ und den vorher angenommenen verwendeten Strombetrag C₅ miteinander zu vergleichen und ein Katalysator-Ersetzen-Signal zu senden, wenn C₄ < C₅.
Wenn die Bestimmungsvorrichtung 270 in der vorangehend beschriebenen Art und Weise aufgebaut ist, dann ist es vor dem Durchführen des Tests möglich, automatisch die Tatsache zu erfassen, daß die Zeit zum Ersetzen der Aktivkohle erreicht ist, aufgrund der Abnahme des Reinigungsvermögens der Aktivkohle 226.
Die Bestimmungsvorrichtung 270 umfaßt ferner ein Botschaft-Anzeigemittel 280, welches dazu ausgebildet ist, ein Testpersonal über die Tatsache zu informieren, daß die Zeit zum Ersetzen des Katalysators erreicht worden ist, beruhend auf dem Katalysator-Ersetzen-Signal von dem Steuermittel 279, und ein Unterbindungsmittel 281 zum Unterbinden der Stromzufuhr zur Kohlenstoffelektrode 13.
Wie am besten in den 4 bis 6 gezeigt, wird die durch das Botschaft-Anzeigemittel 280 vorgesehene Botschaft durch Zeichen an der Flüssigkristallanzeigeplatte 131 angezeigt, welche an der oberen Oberfläche des linken Abdeckungsabschnitts 52 angebracht ist, der, so wie im Punkt [M], den Steuerabschnitt C bedeckt, (4). Das Unterbindungsmittel 281 wird zum Beibehalten der Gleichstromquelle 9 in ihrem AUS-Zustand betrieben. Somit kann das Testpersonal zuverlässig den Zeitpunkt zum Ersetzen der Aktivkohle 226 wissen.
Die Bestimmungsvorrichtung 270 ist derart aufgebaut, daß die Vorrichtung 270 nicht betrieben wird, wenn nicht die Vorrichtung 270 nach dem Ersetzen der Katalysatoreinheit 219 zurückgesetzt wird, um den integrierten verwendeten Strombetrag C₃ im Speichermittel 315 auf 0 zu bringen.
Wenn der verbleibende effektive Strombetrag C₄ und der vorher angenommene verwendete Strombetrag C₅ in einer Beziehung C₄ ≥ C₅ am Beginn des Tests sind, dann wird der Test begonnen, und die Berechnung des verwendeten Strombetrags C₂ u.dgl. wird durchgeführt.
(2) Wenn man sich der 53 zuwendet, so umfaßt die Bestimmungsvorrichtung 270 ein Vermögen-Speichermittel 271 zum Speichern eines Reinigungsvermögens von Aktivkohle 226 als einen effektiven Strombetrag C₁, welcher ein Produkt I₁·T₁ eines bestimmten Stroms I₁, welcher über die Kohlenstoffelektrode 13 fließt, und einer Gesamttestzeit T, ist, die verwendbar ist, wenn der Strom I₁ andauernd fließt, ein Strommeßmittel (Strommesser) 29 zum Messen des Stroms I₂, welcher über die Kohlenstoffelektrode 13 während eines Tests fließt, und ein Zeitmeßmittel 273 zum Messen einer Testzeit T₂, ein erstes Berechnungsmitttel 274 zum Berechnen eines verwendeten Strombetrags C₂, welcher ein Produkt I₂·T₂ des Stroms I₂ und der Testzeit T₂ ist, ein Integrationsmittel 314 zum Integrieren des verwendeten Strombetrags C₂, ein Speichermittel 315 zum Speichern des integrierten verwendeten Strombetrags C₃, ein Eingabemittel 227, zum Eingeben eines maximalen Stroms I₃ in der Gleichstromquelle 9 in dem Test und ein Speichermittel 277₂ zum Speichern einer Testzeit T₃, ein zweites Berechnungsmittel 317 zum Berechnen eines vorher angenommenen verwendeten Strombetrags C₅, welcher ein Produkt I₃·T₃ des maximalen Stroms I₃ und der Testzeit T₃ ist, ein drittes Berechnungsmittel 318 zum Subtrahieren des vorher angenommenen verwendeten Strombetrags C₅ von dem effektiven Strombetrag C₁ zum Vorsehen eines annehmbaren verwendeten Strombetrags C₆ in der Aktivkohle 226 und ein Steuermittel 319, das dazu ausgebildet ist, den annehmbaren verwendeten Strombetrag C₆ und den integrierten verwendeten Strombetrag C₃ miteinander am Beginn des Tests zu vergleichen und ein Katalysator-Ersetzen-Signal zu senden, wenn C₆ < C₃.
Wenn die Bestimmungsvorrichtung 270 in der vorangehend beschriebenen Art und Weise aufgebaut ist, dann ist es vor dem Durchführen des Tests möglich, automatisch die Tatsache zu erfassen, daß die Zeit zum Ersetzen der Aktivkohle 226 erreicht worden ist, aufgrund der Abnahme des Reinigungsvermögens der Aktivkohle 226.
Die Bestimmungsvorrichtung 270 umfaßt ferner ein Botschaft-Anzeigemittel 280, welches dazu ausgebildet ist, Testpersonal über die Tatsache zu informieren, daß die Zeit zum Ersetzen des Katalysators erreicht worden ist, beruhend auf dem Katalysator-Ersetzen-Signal von dem Steuermittel 319, und ein Unterbindungsmittel 281 zum Unterbinden der Stromzufuhr zur Kohlenstoffelektrode 13.
Wie am besten in den 4 bis 6 gezeigt, wird die durch das Botschaft-Anzeigemittel 280 vorgesehene Botschaft durch Zeichen an der Flüssigkristallanzeigeplatte 131 angezeigt, die an der oberen Oberfläche des linken Abdeckungsabschnitts 52 angebracht ist, welcher so wie in Punkt [M] den Steuerabschnitt C bedeckt (4). Das Unterbindungsmittel 281 wird zum Beibehalten der Gleichstromquelle 9 in ihrem AUS-Zustand betrieben. Somit kann das Testpersonal zuverlässig den Zeitpunkt zum Ersetzen der Aktivkohle 226 wissen.
Die Bestimmungsvorrichtung 270 ist derart aufgebaut, daß die Vorrichtung 270 nicht betrieben wird, wenn nicht die Vorrichtung 270 nach dem Ersetzen der Katalysatoreinheit 219 zurückgesetzt wird, um den integrierten verwendeten Strombetrag C₃ in dem Speichermittel 315 auf 0 zu bringen.
Wenn der annehmbare verwendete Strombetrag C₆ und der integrierte verwendete Strombetrag C₃ in einer Beziehung C₆ ≥ C₃ am Beginn des Tests stehen, dann wird der Test gestartet und die Berechnung des verwendeten Strombetrags C₂ u.dgl. werden durchgeführt.
Wie vorangehend beschrieben ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, einen Korrosionsbeständigkeitstest vorzusehen, bei welchem das Abschälen des Beschichtungsfilms und die Korrosion des Metallgrundkörpers vom Startpunkt, welcher durch den beschädigter. Bereich vorgesehen ist, vom dünneren Abschnitt, vom Loch o.dgl. des Beschichtungsfilms aus unterstützt werden können, wodurch die Gesamtabschätzung der Korrosionsbeständigkeit des Testmaterials innerhalb kurzer Zeit durchgeführt werden kann.
Zusätzlich ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Elektrolysetestmaschine vorgesehen, in welcher der Korrosionsbeständigkeitstest leicht durchgeführt werden kann.

Claims

Verfahren zum Fördern der Korrosion eines Testmaterials, umfassend die Schritte: – Eintauchen eines Testmaterials (2), welches einen Metallgrundkörper (3) und einen auf dem Metallgrundkörper (3) gebildeten Beschichtungsfilm (4) umfasst, wobei der Beschichtungsfilm (4) einen beschädigten Bereich (114) aufweist, in eine Elektrolyseflüssigkeit (11), – Ermöglichen, dass ein Gleichstrom zwischen dem Metallgrundkörper (3) und einer Elektrode (13) in der Elektrolyseflüssigkeit (11) fließt, während die Polarität des Metallgrundkörpers (3) alternierend von einer positiven auf eine negative Polarität oder umgekehrt umgeschaltet wird, wodurch verursacht wird, dass in einem Zustand der Polarität der Beschichtungsfilm von dem Metallgrundkörper (3) um den beschädigten Bereich (114) herum abgeschält wird und in dem umgekehrten Zustand der Polarität die Korrosion des Metallgrundkörpers (3) gefördert wird.
Verfahren zum Fördern der Korrosion eines Testmaterials, umfassend die Schritte: – Eintauchen eines Testmaterials (2), welches einen Metallgrundkörper (3) und einen auf dem Metallgrundkörper (3) gebildeten Beschichtungsfilm (4) umfasst, in eine Elektrolyseflüssigkeit, – Ermöglichen, dass ein Gleichstrom zwischen dem Metallgrundkörper (3) und einer Elektrode (13) in der Elektrolyseflüssigkeit (11) fließt, während die Polarität des Metallgrundkörpers (3) alternierend von positiv auf negativ oder umgekehrt umgeschaltet wird, wodurch verursacht wird, dass in einem Zustand der Porlarität der Beschichtungsfilm (4) wenigstens teilweise von dem Metallgrundkörper (3) abgeschält wird und in dem umge kehrten Zustand der Polarität die Korrosion des Metallgrundkö per (3) gefÖrdet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polarität des Metallgrundkörpers (3) am Beginn der Stromzufuhr negativ ist.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Polarität des Metallgrundkörpers (3) negativ ist, der Beschichtungsfilm-Abschälschritt durchgeführt wird, während dann, wenn die Polarität des Metallgrundkörpers (3) positiv ist, ein Metallgrundkörper-Korrosionsschritt durchgeführt wird, und nach dem Beschichtungsfilm-Abschälschritt eine Coulomb-Menge in dem Metallgrundkörper-Korrosionsschritt auf der Grundlage der Größe der von dem Metallgrundkörper (3) abgeschälten Fläche des Beschichtungsfilms (4) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des Gleichstoms eine Spannung von wenigstens etwa 5,5 V angelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des Gleichstroms eine Spannung von wenigstens etwa 8 V angelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallgrundkörper (3) vollständig von dem Beschichtungsfilm (4) umgeben ist.
Elektrolysetestmaschine zur Verwendung für einen Korrosions-Förderungs-Test für ein Testmaterial (2), welches einen Metallgrundkörper (3) und einen auf dem Metallgrundkörper (3) gebildeten Beschichtungs film (4) umfasst, mit – einer Elektrolysezelle (12), in welcher Elektrolyseflüssigkeit (11) gespeichert ist, – einer Elektrode (13) zum Eintauchen in die Elektrolyseflüssigkeit, – einer Gleichstromquelle (9) zum Zuführen eines Stroms zwischen der Elektrode (13) und dem Metallgrundkörper (3) in dem in die Elektrolyseflüssigkeit (11) eingetauchten Testmaterial (2), – einem Polarität-Umschaltmittel (28), das leistungsmäßig zwischen die Elektrode (13) und den Metallgrundkörper (3) sowie die Gleichstromquelle (9) geschaltet ist, um alternierend die Polarität des Metallgrundkörpers (3) von einer positiven auf eine negative Polarität und umgekehrt zu schalten.
Elektrolysetestmaschine nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Berechnungseinheit (10) zum Bestimmen einer Coulomb-Menge während eines Metallgrundkörper-Korrosionsschrittes auf der Grundlage der Größe der von dem Metallgrundkörper (3) abgeschälten Fläche des Beschichtungsmaterials (4) nach einem Beschichtungsfilm-Abschälschritt.
Elektrolysetestmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des Gleischstoms eine anzulegende Spannung auf wenigstens etwa 5,5 V gesetzt ist.
Elektrolysetestmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des Gleichstroms eine anzulegende Spannung auf wenigstens etwa 8 V gesetzt ist.
Elektrolysetestmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallgrundkörper (3) vollständig von dem Beschichtungsfilm (4) umgeben ist.