JP2003527596A - 電流調査を改善する方法及び装置 - Google Patents

電流調査を改善する方法及び装置

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JP2003527596A
JP2003527596A JP2001568038A JP2001568038A JP2003527596A JP 2003527596 A JP2003527596 A JP 2003527596A JP 2001568038 A JP2001568038 A JP 2001568038A JP 2001568038 A JP2001568038 A JP 2001568038A JP 2003527596 A JP2003527596 A JP 2003527596A
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ハンズ，ブライアン
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ブリティッシュ ニュークリア フュエルス ピーエルシー
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Abstract

(57)【要約】 本発明の方法及び装置を用いて腐蝕の調査の正確さを改善することを開示する。特に、本発明は、任意の場所で腐蝕を調査する方法を提供し、この方法では、任意の場所と接触する２つ以上の電気接触部の間の電圧の変化を１回目に及びそれ以外に１回以上測定し、電圧測定時に任意の場所に電流を通し、任意の場所の外部にあり印加された電流を供給する電源を設け、腐蝕の調査において２つ以上の電気接触部夫々からの電圧値を用い、任意の場所を通る印加された電流の部分をホール効果を用いて測定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、電流の調査を改善すること、及び、電流を調査することに係り、特
に、制限的でないがフィールド・シグニチャー方法に基づく調査を受ける領域に
実際に通される電流を調査することに関わる。
【０００２】 フィールド・シグニチャー（field signature）方法は、任意の場所に直流を
供給し、その場所の表面にある電気接触部のアレイを用いて結果として生ずる電
界を測定することに基づく。時間に対する電界の大きさ及び形状の変化は、任意
の場所で生ずる腐蝕に関する重要な情報を提供する。
【０００３】 測定を行うためには、励起電流が任意の場所に印加されなくてはならない。測
定されるべき場所にある１対以上の接触部の対に印加された電圧と、腐蝕してい
ない基準場所にある１対以上の接触部の対に印加された電圧とは、生じる可能性
のある腐蝕をモニタするために繰り返し測定される。
【０００４】 このようなシステムは、多数の場所構造でうまく動作する。しかしながら、出
願人は、従来技術の調査に多くの実生活状況が適さないことが分かった。これら
の場合、信号不安定性効果は腐蝕の進行から生ずるどの変化も減衰又はスワンプ
させる。それにより、このような技術の適用可能性に著しく制限をつける。
【０００５】 これら実生活状況の調査を通して、詳細に考慮して、出願人は、印加された励
起電流の一部だけが任意の場所を通り、残りの電流が回路を完成させるために他
の路を通ることが分かった。励起電流の一部は、例えば、構造上の支持部、及び
、任意の場所を囲う他のこのような場所を通る。更に、任意の場所を通る分離の
割合は、代替のルート及び／又は任意の場所自体による抵抗に影響を及ぼすイベ
ントにより、時間と共に変化する可能性が非常に高い。従って、他のルートの腐
蝕、支持構造の変化等は、任意の場所の腐蝕によって生ずる電界の変化をスワン
プさせ得る変化を起こし得る。
【０００６】 本願は、問題の源を確認し、腐蝕の発生に関してより明確なピクチャを提供す
る方法の対策を通じてフィールド・シグニチャーに基づく技術のより広い適用可
能性を提供することを特に目的とする。
【０００７】 本発明の第１の面によると、任意の場所の腐蝕を調査する方法が提供され、こ
の方法は、 任意の場所と接触する２つ以上の電気接触部の間の電圧の変化を１回目とそ
れ以外で１回以上測定し、 電圧測定時に任意の場所に電流を通し、 一回以上の電圧測定時に任意の場所を通る電流が測定される。
【０００８】 本方法は、任意の場所の外部にあり印加された電流を供給する電源を設けるこ
とを含む。
【０００９】 本方法は、腐蝕の調査において、２つ以上の電気接触部夫々からの電圧値を使
用する。
【００１０】 本方法は、任意の場所を通る印加された電流の一部が侵入的でない手段、好ま
しくはホール効果、によって測定されることを含む。測定の非侵入的手段は、渦
巻きビスマス線、磁気的に感応なＦ．Ｅ．Ｔ．、回転コイル、可動なイオンベー
ン、磁気抵抗効果の使用でもよい。
【００１１】 本発明の第２の面によると、任意の場所の腐蝕を調査する方法を提供し、この
方法は、 任意の場所と接触する２つ以上の電気接触部の間の電圧の変化を１回目とそ
れ以外で１回以上測定し、 電圧測定時に任意の場所に電流を通し、 任意の場所の外部にあり印加された電流を供給する電源を設け、 腐蝕の調査において２つ以上の電気接触部夫々からの電圧値を用い、 任意の場所を通る印加された電流の一部はホール効果を用いて測定される。
【００１２】 本発明の第１の及び／又は第２の面は、以下の特徴、選択肢、又は、可能性を
１つ以上含んでもよい。
【００１３】 調査される腐蝕は、任意の場所全体にわたって及び／又は任意の場所の１つ以
上の特定部分で生じてもよい。腐蝕は、任意の場所とその環境との接触によって
生じ得る。問題の環境は、任意の場所に対する外部環境及び／又は任意の場所に
対する内部環境でもよい。腐蝕は、任意の場所に対する化学攻撃及び／又は任意
の場所に対する機械的摩耗の結果として生じてもよい。
【００１４】 任意の場所は、品物全体又はその一部でもよい。任意の場所は、特に、化学プ
ラントの一部でもよい。任意の場所は、パイプライン、通路、管路、容器、壁、
又は、障壁の一部、若しくは、全体でもよい。任意の場所は、１つ以上の他の表
面から分離される１つ以上の表面を有してもよい。腐蝕は、１つ以上の組の分離
された表面、例えば、パイプラインの場合内表面に影響を与え得る。
【００１５】 電圧の変化は、腐蝕が進行するにつれて電圧が増加することでもよい。変化は
、考慮される夫々の電気接触部全てに対して均一に起こり得る。変化は、考慮さ
れる夫々の電気接触部全てに対して不均一に起こり得る。変化は、いずれ一定速
度で起こり得る。変化は、いずれ非定速度で起こり得る。変化は、パイプライン
又は他の管路の断面の周りにおいて一定速度で起こり得る。変化は、パイプライ
ン又は他の管路の断面の周りにおいて非定速度で起こり得る。
【００１６】 電気接触部は、ピン又は他の導電性の素子によって設けられてもよい。電気接
触部は、任意の場所と例えば、スプリングによって弾力的に強制的に接触させら
れることが好ましい。理想的には、電気接触部は、任意の場所に溶接されるか、
さもなければ固定される。電気接触部は対で設けられてもよく、所定の対の間の
電圧が調査中に測定されることが好ましい。電気接触部及び／又は電気接触部の
対は、電流の方向に規則正しく離間されてもよく、又は、電流の方向に不規則に
離間されてもよい。電気接触部は、電流の方向において、及び／又は、電流の方
向に対して垂直の方向において任意の場所全体に設けられてもよい。電気接触部
は、パイプライン又は他の形態の管路の周り全体に設けられてもよい。本発明に
よる方法は、同時に１つ以上の対の電気接触部に対して電圧を測定することを含
む。４つ以上、好ましくは８つ以上の対が同時に考慮され得る。設けられるピン
の数は、８乃至２５６ピン、より好ましくは１６乃至１２８ピン、理想的には２
４乃至６４ピンである。
【００１７】 電気接触部は、電気接触部取り付けユニットに設けられてもよい。取り付けユ
ニットは、調査されるべき任意の場所の一つ以上の表面と適合するよう構成され
ることが好ましい。取り付けユニットは、パイプライン、管路、又は、円形の若
しくは部分的に円形の断面を有する他の場所を調査するために環、好ましくは、
壊すことができる環の形態でもよい。取り付けユニットは、輪の形態でもよい。
電気接触部全てが単一の取り付けユニットに設けられることが好ましい。
【００１８】 電流は、好ましくはＤＣ電流であり、特に、方形波ＤＣ電流である。ＤＣ電流
は、単一方向に供給され得るが、より好ましくは両方向、理想的には交互に供給
される。電流は、１回につき２００乃至２０００ｍｓ−１、より好ましくは５０
０乃至１０００ｍｓ−１にわたって供給される。
【００１９】 電流は、任意の場所にその一端で入れられ、その他端で出されてもよい。電流
は、調査されるべき場所、又は、それと電気的に接触している素子の１つ以上の
表面と適合するよう好ましくは構成される電流接触ユニットによって入れられ及
び／又は出される。電流接触ユニット又は複数のユニットは、パイプライン、管
路、又は、円形の若しくは部分的に円形の断面を有する他の場所を調査するため
に、環、好ましくは、壊すことができる環の形態でもよい。電流接触ユニット又
は複数のユニットは輪の形状でもよい。
【００２０】 電圧測定は、電流が開始された後に行われてもよい。電流が印加された少なく
とも２００ｍｓ−１後に電圧測定が行われることが好ましい。更に、印加された
電流の８００ｍｓ−１内で電圧測定が行われることが好ましい。好ましくは、電
圧測定は、電流がレプリカの場所の表面部分で優先的に流れなくなった後に行わ
れる。電圧測定が行われているとき電圧が安定していることが好ましい。
【００２１】 好ましくは、２つ以上の電気接触部の温度は、１回目で１回以上及び／又はそ
れ以外で１回以上測定される。温度は、電圧が測定されるたびに測定されること
が好ましい。電流測定手段、例えば、非侵入的手段の温度は、１回目で１回以上
とそれ以外で１回以上測定されることが好ましい。電流測定手段の温度は、各電
流測定で測定されることが好ましい。２つ以上の電気接触部及び／又は電流測定
手段の温度は、電気接触部及び／又は電流測定手段の温度を測定することで測定
され得る。２つ以上の電気接触部及び／又は電流測定手段の温度は、任意の場所
の温度を測定することで測定され得る。２つ以上の電気接触部及び／又は電流測
定手段の温度は、２つ以上の電気接触部及び／又は電流測定手段を囲う環境の温
度を測定することで測定され得る。
【００２２】 好ましくは、電圧測定は、電気接触部、及び／又は、任意の場所、及び／又は
、電流測定手段、及び／又は、その環境における温度変化に対して補償される。
【００２３】 電源は、主電源又は電池のようなポータブル電源でもよい。電源は、夫々に測
定に関して同じ又は異なる電流レベルを提供し得る。
【００２４】 測定時の任意の場所に対する電流は、その測定時において任意の場所又はその
一部に対して測定された１つ以上の電圧に関して、１つ以上の他の測定時と比較
してその測定時における電流の変化を補償するために使用されてもよい。補償は
、
【００２５】
【数３】 に従って行われることが好ましく、このとき
【００２６】
【数４】 である。
【００２７】 電流測定は、例えば、電流測定手段を取り付けユニットの一部として設けるこ
とによって電圧測定場所で行われてもよい。電流測定手段は、電圧測定が行われ
る、任意の場所の異なる部分に設けられてもよい。電流は、電圧測定場所を通る
前に電流測定場所を通ってもよく、このとき電流測定場所は、最も近いポテンシ
ャル電流漏れルートと、電流の方向で考えられる電圧測定場所との間に設けられ
る。電流は、電流測定場所を通る前に電圧測定場所を通ってもよく、このとき電
流測定場所は電圧測定場所と、電流の方向で考えられる最も近いポテンシャル電
流漏れルートとの間に設けられる。
【００２８】 任意の場所を通る電流を測定するためにホール効果が測定されてもよい。ホー
ル効果の測定は、通過する電流に比例して、好ましくは、任意の場所を通過する
電流に対して線形に比例し得る。ホール効果は、半導体材料を提供し、そこに定
電流を第１の方向に印加することで測定されてもよい。第１の方向は、任意の場
所を通過する電流によって生成される第２の方向の磁場の方向に対して略垂直、
理想的には垂直であることが好ましい。ホール効果は、ホール電圧を測定するこ
とで測定されてもよい。ホール効果は、好ましくは第１の及び第２の方向に対し
て略垂直であり，理想的には夫々に対して垂直な、半導体の電圧を測定すること
で測定されてもよい。
【００２９】 ホール効果は、ホール効果トランスデューサを用いて測定されてもよい。
【００３０】 ホール効果トランスデューサは、任意の場所の一つ以上の表面と適合するよう
構成されてもよい。ホール効果トランスデューサは、パイプライン、管路、又は
、円形の若しくは部分的に円形の断面を有する他の場所を調査するために環、好
ましくは壊すことができる環の形態でもよい。ホール効果トランスデューサは、
輪の形態でもよい。ホール効果トランスデューサは、任意の場所の近くに設けら
れることが好ましい。ホール効果トランスデューサは、任意の場所を通る電流か
ら電気的に絶縁されていることが好ましい。
【００３１】 ホール効果トランスデューサは、半導体材料と強磁性材料とを含んでもよく、
強磁性材料は、半導体の少なくとも一部と任意の場所との間に設けられる。強磁
性材料と任意の場所の表面との間に空隙が設けられることが好ましい。熱放射を
反射させる材料例えば、反射フォイルが強磁性材料と任意の場所との間に設けら
れ得る。強磁性材料は、フェライトＭｎ−Ｚｎの種類又はフェライトＳｉ−Ｆｅ
の種類からなり得る。
【００３２】 ホール効果トランスデューサによって行われる測定は、温度変化に関して補正
されてもよい。ホール効果トランスデューサの近傍にある温度センサは、例えば
、時間に対する温度変化を無視する値でホール効果トランスデューサに対する駆
動電流を維持するために使用されるフィードバック回路を介して、温度補正を行
うのに使用されてもよい。
【００３３】 ホール効果トランスデューサ、特に、その半導体材料は、放射線、特に、考慮
する任意の場所内で生ずる放射線に対して遮蔽されてもよい。タングステン、鉛
、劣化ウラン又は他の重合金のような高密度材料がこの目的のために使用され得
る。
【００３４】 電流は、１回以上の電圧測定が行われるときと略同じときに、理想的には、同
じときに、ホール効果を手段として測定される。電流は、電圧測定が行われると
きにいつでもホール効果を用いて測定される。電流は、考慮する電気接触部の間
の電圧が安定及び／又は一定のとき測定されてもよい。電流が印加された２００
ｍｓ−１後に電流測定が行われることが好ましい。更に、電流が印加された８０
０ｍｓ−１内に電流測定が行われることが好ましい。好ましくは、電流測定は、
任意の場所の表面部分に電流が優先的に流れなくなった後に行われる。
【００３５】 本方法は、調査の異なるときに任意の場所を通る印加された電流の割合の全て
の変化に従って、１回以上の電圧測定をそれ以外の１回以上の電圧測定に関して
補償することを含む。
【００３６】 本発明の第３の面によると、任意の場所の腐蝕を調査する装置を提供し、この
装置は、 使用する任意の場所と接触する２つ以上の電気接触部と、 ２つ以上の電気接触部の間の電圧の変化を１回目で及びそれ以外で１回以上測
定する手段と、 電圧測定時に任意の場所に電流を通す電源と、 非侵入的であり、１回以上の電圧測定時に任意の場所を通る電流のための電流
測定手段とを有する。
【００３７】 本発明の第４の面によると、任意の場所の腐蝕を調査する装置を提供し、この
装置は、 使用中の任意の場所と接触する２つ以上の電気接触部と、 ２つ以上の電気接触部の間の電圧の変化を１回目で及びそれ以外で１回以上測
定する手段と、 印加された電流を供給する電源と、 電圧測定時に任意の場所に電流を通す手段とを有し、 印加された電流は、基準場所に通され、基準場所と接触する２つ以上の基準電
気接触部の間の電圧を１回目とそれ以外に１回以上測定し、 腐蝕の調査において２つ以上の電気接触部と２つ以上の基準電気接触部夫々
からの電圧値を使用し、 任意の場所を通る印加された電流の部分をホール効果を用いて測定する。
【００３８】 本発明の第３の及び／又は第４の面は、夫々を実施する手段を含み、本願で記
載した全ての特徴、選択肢、又は、可能性を含み得る。
【００３９】 電気接触部は、電気接触取り付けユニットによって提供されてもよい。取り付
けユニットは、調査されるべき場所の１つ以上の表面に適合するよう構成される
ことが好ましい。取り付けユニットは、環、好ましくは壊すことができる環の形
態である。取付けユニットは、部分的に環の形態でもよい。取付けユニットは、
輪の形態でもよい。
【００４０】 電気接触部は、好ましくは取り付けユニットに取付けられているピン又は他の
導電性素子によって提供されてもよい。好ましくは、電気接触部は、理想的には
使用する任意の場所の方向に弾性的に附勢され得る。電気接触部は、ばねによっ
て附勢され得る。電気接触部は、対で設けられることが好ましい。電気接触部及
び／又は電気接触部の対は、取り付けユニットに沿って均一に離間されている。
【００４１】 好ましくは、電流は外部電源によって供給される。主電源又は電池のようなポ
ータブル電源が使用されてもよい。
【００４２】 装置は、任意の場所の一部に電流を入れ、任意の場所の別の部分から電流を除
く手段を含んでもよい。手段は、調査される場所、及び／又は、調査されるべき
場所の１つ以上の表面と電気的の接触している素子の１つ以上の表面と適合する
よう好ましくは構成される電流接触ユニットを有してもよい。電流接触ユニット
又は複数のユニットは、環、好ましくは壊すことができる環の形態でもよい。電
流接触ユニット又は複数のユニットは、部分的に環の及び／又は輪の形態でもよ
い。
【００４３】 非侵入的な電流測定手段が任意の場所の１つ以上の表面と適合するよう構成さ
れ得る。侵入的でない電流測定手段は、環、好ましくは、壊すことができる環の
形態でもよい。侵入的でない電流測定手段は、輪及び／又は部分的に環の形態で
もよい。
【００４４】 印加された定電流が第１の方向に中を流れる、半導体材料によってホール効果
電流測定手段が提供され得る。第１の方向は、任意の場所を通る電流によって生
成される第２の方向である磁場の方向に対して略垂直、理想的には垂直となるよ
う好ましくは構成される。ホール効果は、ホール電圧を測定することで測定され
てもよい。ホール効果は、半導体上で、好ましくは、第１の及び第２の方向に対
して略垂直方向に、理想的には夫々の方向に対して垂直方向に生ずる電圧を測定
することで測定されてもよい。ホール効果電流測定手段は、１つ以上のホール効
果トランスデューサでもよい。
【００４５】 本発明の様々な実施例を添付の図面を参照して、例としてだけ以下に説明する
。
【００４６】 非破壊的、且つ、非侵入的な方法で材料の腐蝕及び／又は侵食をモニタできる
ことが望ましい。これを成功させるためには、技法は、１０℃乃至１１０℃の温
度範囲内、又は、可能性としてそれよりも高い温度で正確に動作することができ
なくてはならない。更に、システムは、放射線にさらされているか放射線を含む
環境で、及び、任意の場所、主にパイプの内容物の導電率が時間と共に変化し得
る状況で動作することができなくてはならない。
【００４７】 電流が任意の場所を流れるたびに電界が生成される。任意の場所の材料、材料
の厚さ、形状、及び、構造は、結果として生成される電界の大きさ及び形状に影
響を与える。これらポテンシャル変数を１つ以上変えると電界に影響が及ぼされ
る。特に、パイプラインのような場所での腐蝕は、一般的に材料の厚さを減少さ
せ、抵抗、従って、電流の流れ方向における任意の場所に沿った異なる位置の間
の電圧降下を増加させる。
【００４８】 電界効果方法は、腐蝕に関する情報を提供するためにこの基本的な原理を利用
する。この方法は、考慮する任意の場所に励起電流を短期間、例えば、１秒の何
分の一かにわたって印加し、その場所に接触する多数の異なる電気接触部の対の
間の電圧降下を測定する。その結果を検討することで腐蝕の進行を評価すること
ができる。一般的に、結果は、特に、時間に対する所与の電気接触部の対に対す
るフィンガープリント係数に関して検討される。基準対の電極は、腐蝕していな
い材料に設けられ、励起電流はこの腐蝕していない材料を通って任意の場所に向
かう。この特徴は、電源によって供給される電流の測定間の変動が測定に影響を
与えないよう、一般的に使用される。
【００４９】 基準対の電極と任意の場所に接触する異なる電気接触部の対の温度は、測定の
間の全ての温度変化、及び、発生する信号に対して温度変化が及ぼす影響を補正
するよう、測定される。
【００５０】 ある時間にわたる電界での一般的な変化による一般的な腐蝕に関する情報は、
調査され、モニタされ、及び／又は、幾つかの電気接触部の対に対してだけ変化
が生ずる場所で局所的な腐蝕が調査され、モニタされ得る。
【００５１】 ある実生活状況において、信号の変化が予想した腐蝕と一致せず、他の手段を
用いて確認されるため、技法は、作動しないことが分かった。
【００５２】 出願人は、ここでより詳細に説明する事柄によって問題が生じることを確認し
た。図１に示すように、考慮する任意の場所２は、一般的なパイプライン８を形
成する２つのセクション４及び６の間にあるパイプラインのセクションでもよい
。パイプライン８は、図１に示す部分において２つの場所１０で支持され、この
支持場所１０自体、パイプライン８と処理プラントの他の部分を支持する金属フ
レームワーク１２によって一緒に合わされる。
【００５３】 フィールド・シグニチャー方法に基づく装置は、一般的にプラントが構成され
るとき付けられ、励起電流を供給する電源１４と、電流を場所２に導くカラー１
８につながっている接続部１６と、電源１４とカラー１８との間に設けられる基
準材料２０（配置される環境で腐蝕しない）とを含む。電気接触部のアレイは、
測定組立体２２によって電気接触で任意の場所２に取り付けられ、少なくとも一
対の電気接触部は基準測定組立体２４によって基準材料２０に設けられる。測定
組立体２０及び基準組立体２４からの電圧信号は、ワイヤによって収集され、場
所２８で処理され、時間に対する腐蝕の所望の情報を提供する。
【００５４】 従来技術のシステムが機能しないのは、全ての励起電流が基準材料２０を通り
基準測定組立体２４によって行われる測定に貢献する一方で、励起電流の一部だ
けが任意の場所２を通り、残りの電流は電源１４に戻る前にパイプライン部分４
から支持場所１０、一般的な支持フレーム１２、他の支持場所１０、及び、パイ
プライン部分６に通ることから生ずると、出願人によって判断された。
【００５５】 これら２つの路を通る電流の割合、及び、潜在的により多くのことが未知であ
るため、潜在的エラーを招く。これは、異なる速度でもよい腐蝕及び／又は抵抗
に影響を与える他のイベント、例えば、第１のパイプライン８に対して平行に新
しいパイプライン２６を配置して新しい電流路を形成するプラントに対する変更
によって路の夫々の抵抗が変化すると、ここでも未知の方法で任意の場所２を通
る関心ルートに従う部分が時間と共に変化する場合があるからである。
【００５６】 これらのイベントを通じて生ずる電界の変化が、フィールド・シグニチャー技
法が測定し腐蝕に起因すると考える非常に小さい変化のスワンプ源となることが
、出願人によって明らかにされた。この従来技術の問題は、一般的な腐食測定に
特に適用可能である。
【００５７】 この問題領域を克服するために出願人は、任意の場所２を通る実際の電流を測
定することが必須であると判断した。従って、本発明は、腐蝕調査測定を行うと
共に任意の場所２を通る実際の電流を測定することを可能にする、図２の方法及
び装置を提供する。
【００５８】 これを実現するために本発明では、該任意の場所２に電流測定システム３０が
配置される。電流の読み取りは、電圧測定が補償され得るようワイヤ３２から処
理場所２８に送られる。
【００５９】 一対以上の電気接触部の対に対する腐蝕の進行の表現の補償は、
【００６０】
【数５】 によって与えられ、このとき、
【００６１】
【数６】 である。
【００６２】 電流測定システムは、任意の場所に対する測定位置、又は、測定位置と測定位
置の側にある最も近いポテンシャル電流漏れルートとの間の場所内に設けられる
。しかしながら、使用される電流測定のタイプは重要と考える。測定される電界
の変化は、非常に小さく、特に、場所特定の腐蝕を考慮することに関して、非常
に小さい領域にわたって生じ得る。従って、使用されるシステムは、任意の場所
を通る電界に対して干渉又は変更効果をもたない。更に、励起電流が短期間、例
えば、１秒の何分の一かだけ存在するため、システムは、通過する実際の電流を
測定するまでに応答することができなくてはならない。実際の電流が非常に正確
に測定されなくてはならないことは明らかである。
【００６３】 本発明の好ましい形態では、任意の場所に対する実際の電流測定を実現するた
めにホール効果トランスデューサが用いられる。
【００６４】 一般的に、ホール効果トランスデューサは、電流によって生成される磁場を用
いてその電流を決定する。図３に示すように、トランスデューサは半導体材料１
００を使用し、測定されるべき電流によって生成される磁場１０４に対して垂直
方向に流れる定電流１０２がこの半導体材料を通る。この状況は、半導体１００
で見られるホール効果電圧１０６を結果としてもたらし、この電圧１０６は磁場
１０４、従って測定されるべき電流に対して直線的に比例する。
【００６５】 ホール効果を用いるトランスデューサは、実際の電流レベル又は路にいかなる
形でも影響を与えることなく、要求される正確さの度合いで関心のある実際の電
流を正確に測定することに適している。
【００６６】 図４に示すように、フィールド・シグニチャー方法で使用される直接的な励起
電流のタイプは、使用される技法にも関連する。図４の上湾曲部である励起電流
は、交互に方形波で一般的に与えられる。任意の場所の性質、特に、場所の表面
効果は、スキンに流れることを好むとして、図４の部分２００で示すように各サ
イクルでＡＣ信号として最初に実施される。信号のこの部分２００は、ある時間
後に信号が安定すると止まり、部分２０２が生じ、電圧の真の測定を提供する。
一般的に電流は、反転される前に約１０００ｍｓ−１にわたって所与の方向に供
給され、安定した信号部分はこの最後の３００ｍｓ−１ほどを表す。従って、電
流測定技法は、この時間フレームに入るに十分に速くなくてはならず、且つ、測
定される部分に対する電流及び電圧の安定を明らかにするために迅速に応答しな
くてはならない。
【００６７】 この状況は、流れる電流を測定するためには電流が切換った後にホール効果が
形成されるまでに同様の期間が必要であるため、ホール効果の実際的な位置とよ
く関連する。従って、測定のタイミングもよく一致する。
【００６８】 ホール効果は、任意の表面効果にも関わらず、更に、パイプ若しくは考慮する
他の場所の周りの全ての保護若しくは絶縁材料にも関わらず、よく動作すること
が確認された。ホール効果トランスデューサは、異なる種類の場所の断面を含み
、それにより、不均一な流れの断面に従って任意の場所を通る実際の電流からの
全ての問題を回避するよう容易に形成され得る。
【００６９】 設置するのに壊されてもよい輪の形態にあるホール効果トランスデューサを形
成する能力は、輪が壊され、巻かれ、任意の場所で再び形成され得るため、シス
テムが他の要素に連続的に合わされる場所に付けるのに適切であることを意味す
る。
【００７０】 このような状況におけるホール効果トランスデューサの使用の実験的評価は、
特に温度変化の補償が与えられる場所で、結果の正確さに悪影響を及ぼすことな
く直面する温度変化の範囲例えば、−５℃乃至１２５℃を取り扱うことができる
ことを確認した。更に、ホール効果トランスデューサが必要な場合には遮蔽物が
ある、放射線を含む環境においてさえも上手く動作することができることが確認
された。更に、濃縮された硝酸を伝えるパイプのような場所でも、パイプに対す
る液体の相対的な導電率は、電流の０．０１％未満が液体を通り、残りの電流が
場所を通るような相対的導電率である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 フィールド・シグニチャーベースの技術を用いて調査する任意の場所、及び、
周囲の要素を概略的に示す図である。
【図２】 本発明による変更された調査を示す図である。
【図３】 ホール効果の原理を示す図である。
【図４】 調査方法に関する、時間に対する励起電流及びピン電位を示す図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書 【提出日】平成１４年５月２０日（２００２．５．２０） 【手続補正１】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】特許請求の範囲 【補正方法】変更 【補正の内容】 【特許請求の範囲】 【請求項１】 任意の場所の腐蝕を調査する方法であって、 上記任意の場所と接触する２つ以上の電気接触部の間の電圧の変化を１回目に
、及び、それ以外に１回以上測定し、 電圧測定のときに上記任意の場所に電流を通し、 上記腐蝕の調査において上記２つ以上の電気接触部夫々からの電圧値を用い、 １回以上の電圧測定において上記任意の場所を通る上記印加された電流の部分
が測定される、方法。 【請求項２】 上記電流は非侵入的な手段によって測定される、請求項２記 載の方法。 【請求項３】 上記任意の場所を通る印加された電流の部分の測定はホール 効果を用いて測定される請求項１又は２記載の方法。 【請求項４】 上記任意の場所を通る上記印加された電流の部分は、ミニマ ムスパイラル、磁気感応Ｆ．Ｅ．Ｔ．、回転コイル、可動イオンベーンの偏向、 又は、磁気抵抗効果の使用を一つ以上用いて測定される、請求項１又は２記載の 方法。 【請求項５】 測定時の任意の場所に対する電流は、１回目以外の１回以上
の測定時と比較して測定時に電流の変動に関して、任意の場所又はその一部に対
して測定された一つ以上の電圧を補償するために用いられる、請求項１乃至４の
うちいずれか一項記載の方法。 【請求項６】 上記補償は、 【数１】 に従って行われ、このとき 【数２】 である、請求項５記載の方法。 【請求項７】 上記電流は、上記電圧測定時と略同じときにホール効果を用
いて測定される請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の方法。 【請求項８】 上記電流は、電圧測定場所を通る前に電流測定場所を通り、 上記電流測定場所は、最も近いポテンシャル電流漏れルートと電流の方向で考え られる電圧測定場所との間に設けられる、請求項１乃至７のうちいずれか一項記 載の方法。 【請求項９】 電流は、電流測定場所を通る前に電圧測定場所を通り、電流 測定場所は電圧測定場所と電流の方向で考えられる最も近いポテンシャル漏れル ートとの間に設けられる、請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の方法。 【請求項１０】 ホール効果によって行われる電流測定は、温度の変化に関 して補正される、請求項１乃至９のうちいずれか一項記載の方法。 【請求項１１】 上記ホール効果トランスデューサの近傍にある温度センサ は、時間に対して温度変化を無にする値に駆動電流を維持するために使用される フィードバック回路を介して温度補正に影響を与えるよう用いられる請求項１０ 記載の方法。 【請求項１２】 ホール効果トランスデューサが設けられ、放射線に対して 遮蔽される請求項１乃至１１のうちいずれか一項記載の方法。 【請求項１３】 電流は、ホール効果を用いて測定され、電流測定は、電流 が印加された少なくとも２００ｍｓ−１後に行われ、上記電流測定は印加された 電流の８００ｍｓ−１内で行われる請求項１乃至１２のうちいずれか一項記載の 方法。 【請求項１４】 任意の場所で腐蝕を調査する装置であって、 使用中に上記任意の場所と接触する２つ以上の電気接触部と、 上記腐蝕の調査において、上記２つ以上の電気接触部夫々からの電圧値を用い 、上記２つ以上の電気接触部の間の電圧の変化を１回目に及びそれ以外に１回以 上測定する手段と、 印加された電流を供給する電源と、 上記電圧測定のときに上記任意の場所に電流を通す手段と、 上記任意の場所を通る上記印加された電流の部分を測定する、装置。 【請求項１５】 上記電流は、上記ホール効果を用いて測定される請求項１ ４記載の方法。 【請求項１６】 上記ホール効果は、ホール効果トランスデューサを用いて 測定され、上記ホール効果トランデューサは、上記任意の場所の一つ以上の表面 と適合するよう構成される、請求項１５記載の装置。 【請求項１７】 上記ホール効果トランスデューサは環の形態にある請求項 １６記載の装置。 【請求項１８】 上記環は壊れる請求項１６記載の装置。 【請求項１９】 熱放射を反射する材料は、強磁性材料とホール効果トラン スデューサ及び任意の場所との間に設けられる請求項１６乃至１８のうちいずれ か一項記載の装置。 【手続補正書】 【提出日】平成１４年９月１８日（２００２．９．１８） 【手続補正１】 【補正対象書類名】図面 【補正対象項目名】図１ 【補正方法】変更 【補正の内容】 【図１】 【手続補正２】 【補正対象書類名】図面 【補正対象項目名】図２ 【補正方法】変更 【補正の内容】 【図２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ハンズ，ブライアン イギリス国，カンブリア シーエイ20 １ ピージー，シースケール，セラフィール ド，ブリティッシュ ニュークリア フュ エルス ピーエルシー内（番地なし) Ｆターム(参考） 2G050 AA01 BA05 BA12 DA02 EB02 EC01 EC05 2G060 AA08 AA10 AD01 AE26 AF02 AF07 AF08 AG04 EA08 EB02 EB04 GA01 HA01 HC10 HC18 HE01 KA09 KA11

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 任意の場所の腐蝕を調査する方法であって、 上記任意の場所と接触する２つ以上の電気接触部の間の電圧の変化を１回目に
    、及び、それ以外に１回以上測定し、 電圧測定のときに上記任意の場所に電流を通し、 上記任意の場所の外部にあり、印加された電流を供給する電源を設け、 上記腐蝕の調査において上記２つ以上の電気接触部夫々からの電圧値を用い、 上記任意の場所を通る上記印加された電流の部分がホール効果を用いて測定さ
    れる、方法。
  2. 【請求項２】 任意の場所の腐蝕を調査する方法であって、 上記任意の場所と接触する２つ以上の電気接触部の間の電圧の変化を１回目に
    、及び、それ以外に１回以上測定し、 電圧測定のときに上記任意の場所に電流を通し、 １回以上の電圧測定で上記任意の場所を通る電流を測定する、方法。
  3. 【請求項３】 上記電流は、非侵入的な手段によって測定される、請求項２
    記載の方法。
  4. 【請求項４】 上記腐蝕の調査において上記２つ以上の電気接触部夫々から
    の電圧値を用い、 上記任意の場所を通る上記印加された電流は、非侵入的な手段、好ましくはホ
    ール効果、によって測定される、請求項２又は３記載の方法。
  5. 【請求項５】 測定時の任意の場所に対する電流は、１回目以外の１回以上
    の測定時と比較して測定時に電流の変動に関して、任意の場所又はその一部に対
    して測定された一つ以上の電圧を補償するために用いられる、請求項１乃至４の
    うちいずれか一項記載の方法。
  6. 【請求項６】 上記補償は、 【数１】 に従って行われ、このとき 【数２】 である、請求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】 上記電流は、上記電圧測定時と略同じときにホール効果を用
    いて測定される請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の方法。
  8. 【請求項８】 任意の場所で腐蝕を調査する装置であって、 使用中に上記任意の場所と接触する２つ以上の電気接触部と、 上記腐蝕の調査において、上記２つ以上の電気接触部夫々からの電圧値を用い
    、上記２つ以上の電気接触部の間の電圧の変化を１回目に及びそれ以外に１回以
    上測定する手段と、 印加された電流を供給する電源と、 上記電圧測定のときに上記任意の場所に電流を通す手段と、 上記任意の場所を通る上記印加された電流の部分を上記ホール効果を用いる手
    段で測定する、装置。
  9. 【請求項９】 上記ホール効果は、ホール効果トランスデューサを用いて測
    定され、上記ホール効果トランデューサは、上記任意の場所の一つ以上の表面と
    適合するよう構成される、請求項８記載の装置。
  10. 【請求項１０】 上記ホール効果トランスデューサは環の形態にある請求項
    ９記載の装置。
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