JP2009236524A - Corrosion sensor device, manufacturing method of the corrosion sensor device, corrosion detection method, sensor, and manufacturing method of sensor - Google Patents

Corrosion sensor device, manufacturing method of the corrosion sensor device, corrosion detection method, sensor, and manufacturing method of sensor Download PDF

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達三 佐藤
Shoichi Ogawa
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly sensitive corrosion device sensor having a high degree flexibility in design while adopting a conventional idea of detecting a cut thin wire, resolving the problems in the manufacturing process thereof. <P>SOLUTION: The corrosion sensor device 1 for detecting the state of progress of corrosion of a steel material embedded in a concrete structure includes: a conductor pattern part 10a made of an iron foil formed by rolling an iron material; a substrate 10b for holding the conductor pattern part 10a; and a corrosion detection part 2 for measuring the electrical characteristics of the conductor pattern part 10a and detecting a steel material corrosion causes in the concrete structure, based on the measured electric characteristics of the conductor pattern part 10a. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、コンクリート構造物中の鋼材の腐食進行状況を検出する技術に関する。   The present invention relates to a technique for detecting the progress of corrosion of a steel material in a concrete structure.

コンクリート構造物中の鋼材は、コンクリートがアルカリ性環境を保持していることで鋼材表面に不動態皮膜を形成し、腐食から保護されている。しかしながら、例えば、空気中の二酸化炭素、下水道施設における硫酸、あるいは塩化物イオンなどの腐食因子がコンクリート中に浸入すると、この不動態皮膜が破壊され、コンクリート中にある水と酸素によって鋼材の腐食が開始する。   Steel materials in concrete structures are protected from corrosion by forming a passive film on the steel material surface because the concrete maintains an alkaline environment. However, for example, when a corrosive factor such as carbon dioxide in the air, sulfuric acid in the sewerage facility, or chloride ions enters the concrete, the passive film is destroyed, and the steel and the steel are corroded by water and oxygen in the concrete. Start.

コンクリート構造物の鋼材が腐食すると、鋼材の体積膨張を生じ、その膨張圧でコンクリートにひび割れを生じ、ひび割れを通じてさらに腐食因子の浸入と外部からの水と酸素の供給によって鋼材の腐食は加速的に進行し、ついにはコンクリート構造物としての機能が保持できなくなる。   When steel in a concrete structure is corroded, the steel expands in volume, and the expansion pressure causes cracks in the concrete.The corrosion of steel is accelerated through the penetration of corrosion factors and the supply of external water and oxygen through the cracks. As it progresses, the function as a concrete structure can no longer be maintained.

従って、鋼材の腐食が開始する前に腐食因子の侵入や鋼材の腐食開始を検知し、例えば、表面被覆などの対策で腐食因子や水と酸素のさらなる浸入を阻止して鋼材を腐食から守り、コンクリート構造物の予防的な保全を図ることが重要となる。この問題に対し、従来から種々の腐食診断方法が提案されている。例えば、コア抜きを行なって腐食因子を分析する方法や、非破壊的に鋼材の自然電位や分極抵抗を測定する手法、化学センサやガスセンサにより腐食因子を検出する手法、鉄製の細線を模擬腐食部材としてコンクリートに埋設し、細線が断線したときに腐食を検出する手法などが知られている。   Therefore, before the corrosion of the steel material starts, the intrusion of the corrosion factor and the start of the corrosion of the steel material are detected, and the steel material is protected from corrosion by preventing further invasion of the corrosion factor and water and oxygen by measures such as surface coating, It is important to prevent preventive maintenance of concrete structures. Various corrosion diagnosis methods have been proposed for this problem. For example, a method of analyzing the corrosion factor by removing the core, a method of non-destructively measuring the natural potential and polarization resistance of the steel material, a method of detecting the corrosion factor by a chemical sensor or a gas sensor, a simulated corrosion member using a steel thin wire For example, a method of detecting corrosion when buried in concrete and the fine wire is broken is known.

これらの腐食診断手法のうち、細線の断線によって腐食を検知する方法は、(1)予めセンサを埋設することでコア抜きなどコンクリートを傷めることがない、(2)コンクリート表面と鋼材の間に細線を深さに応じて数本設置することで表面からの腐食因子の浸入の時間依存性をモニタリングでき維持管理計画の立案を容易とする、(3)直接的に鉄の腐食を捉えるので腐食因子だけでなく水や酸素の供給状態をも含めた腐食の可能性を検知できる、(4)電気抵抗の変化を捉えるので極めて低消費電力での検出が可能で長期モニタリングに適する、というメリットがあり、細線切断を検出することによる腐食診断方法が、種々提案されている(例えば、特許文献1〜3)。
特開平8−094557号公報 特開平8−233896号公報 特許3205291号公報
Among these corrosion diagnosis methods, the method of detecting corrosion by breaking a fine wire is as follows: (1) Do not damage concrete such as core removal by embedding the sensor in advance, (2) Fine wire between the concrete surface and steel material By installing several pipes depending on the depth, it is possible to monitor the time dependency of the invasion of corrosion factors from the surface, making it easy to create a maintenance plan. (3) Corrosion factors because iron corrosion is directly captured It is possible to detect the possibility of corrosion including not only the supply state of water and oxygen, but also (4) because it captures changes in electrical resistance, it can be detected with extremely low power consumption and is suitable for long-term monitoring. Various corrosion diagnosis methods by detecting fine wire cutting have been proposed (for example, Patent Documents 1 to 3).
JP-A-8-0945557 JP-A-8-233896 Japanese Patent No. 3205291

しかしながら、細線の使用には問題点もある。まず、検出感度について以下に述べる。細線による検知では腐食によって切断することで達成されるものであり、僅かな腐食で切断が生じる必要があり、検出感度の観点からはなるべく細いことが望ましい。しかしながら、鉄は他の金属と比較して伸ばしにくく、径が0.1mmよりも細い線を作製することは非常に難しい。鉄以外の金属を混ぜることで細くできるが金属の性質が変わってしまうので鋼材腐食検知センサとして適さなくなるという問題がある。また、腐食は確率的に生じるものであり一様に生じることはなく、また腐食には理論的にも腐食部における腐食電池の形成が必要である。従って、細線の長さが短いとコンクリート中の環境が腐食環境となっても確率的に必ずしも細線が腐食切断されない場合も生じ、細線の断面積や表面積に応じて細線には適当な長さがないと腐食速度が遅くなり、何れも結果として腐食検出感度を低下させることとなる。   However, there are problems with the use of thin wires. First, detection sensitivity will be described below. The detection by a thin line is achieved by cutting by corrosion, and it is necessary to cut by slight corrosion. From the viewpoint of detection sensitivity, it is desirable to be as thin as possible. However, iron is difficult to extend compared to other metals, and it is very difficult to produce a wire having a diameter smaller than 0.1 mm. Although it can be made thin by mixing a metal other than iron, there is a problem that it becomes unsuitable as a steel corrosion detection sensor because the properties of the metal change. Moreover, corrosion occurs stochastically and does not occur uniformly, and it is theoretically necessary to form a corrosion cell in the corrosion portion. Therefore, if the length of the thin wire is short, even if the environment in the concrete becomes a corrosive environment, the fine wire may not necessarily be corrosive and cut, and the thin wire has an appropriate length depending on the cross-sectional area and surface area of the thin wire. Otherwise, the corrosion rate becomes slow, and as a result, the corrosion detection sensitivity is lowered.

また、鉄の細線は、取り扱いが容易ではないという問題がある。細線を回路にハンダ付けする際にも手間がかかり、また、簡単に折れてしまう。これでは大量生産が難しく、産業上望ましくないだけでなく、直線の状態以外では利用が困難である。例えば、感度の向上を図るために細線を長くするとコンクリート内で容易に設置できなくなり、細線の配置形状を変えて設置することも検討されたが、細線は加工しにくいため、複雑な形状の実現は難しい。一方で、コンクリート内へ設置された細線は、コンクリートの打設時にコンクリートの骨材などによって物理的に破損してしまう可能性もある。この問題を解決するために予め硬化したモルタルにみぞを掘っておいて、溝に沿わせて細線を巻いてセンサとしてコンクリート内に設置する手法などが必要となるが、細線の加工やモルタルへの配置が煩雑となる。   Moreover, the iron fine wire has a problem that it is not easy to handle. It takes time and labor to solder a thin wire to a circuit, and it breaks easily. This makes mass production difficult and not industrially desirable, but is difficult to use except in a straight state. For example, if the length of the fine line is increased to improve the sensitivity, it will not be easy to install in the concrete, and it has been considered to change the arrangement of the fine line, but it is difficult to process the fine line. Is difficult. On the other hand, the fine wires installed in the concrete may be physically damaged by concrete aggregates or the like when the concrete is placed. In order to solve this problem, it is necessary to dig a groove in a mortar that has been hardened in advance, wind a fine wire along the groove, and install it in the concrete as a sensor. Arrangement becomes complicated.

一方、このように加工性の低い細線の問題を解決するために、鉄メッキを行なう手法も提案されている。これは、アルミニウムのシートをエッチングして、パターンを形成し、その上に鉄メッキを行なうことにより、センサ部を作製する手法である。アルミニウムに鉄がメッキされた状態でコンクリート内部に埋設されるが、アルミニウムはアルカリ環境下ではすぐに解けるため、鉄のセンサを実現することができる。また、エッチングにより複雑な導体パターンを構成することができると共に、大量生産が可能であり、メッキであるため、鉄の厚さも制御することができる。   On the other hand, in order to solve the problem of thin wires with low workability, a method of performing iron plating has also been proposed. This is a method for producing a sensor unit by etching a sheet of aluminum to form a pattern and performing iron plating thereon. Although aluminum is embedded in concrete with iron plated, aluminum can be readily dissolved in an alkaline environment, so an iron sensor can be realized. Further, a complicated conductor pattern can be formed by etching, mass production is possible, and since it is plating, the thickness of iron can be controlled.

このように、鉄メッキを利用する手法は、センサとしての感度が向上し、設計の自由度も高いが、実際に実験をしてみると、問題点があることが判明した。すなわち、鉄のメッキをアルミニウム上に均一にメッキすることが困難なのである。エッチングで、母材のアルミニウムパターンのエッジが基板に対して鉛直にならず、えぐれるようなサイドエッチングが生じる場合があり、この部分には鉄メッキ被覆が十分に行なわれず、アルミニウム母材が露出してしまうことがある。また、メッキでピンホールが生じる場合がある。これらのケースではコンクリート内でアルミニウムが腐食因子によらずに溶解し、アルミニウムが溶ける際に鉄メッキを割るために結果として断線してしまう。これは、鉄メッキの厚さが20μm程度の場合に確認されている。このように、鉄メッキがうまくいかないため、センサとしてうまく機能しないという製造上の問題点が確認された。   As described above, the technique using iron plating improves the sensitivity as a sensor and has a high degree of freedom in design, but it has been found that there are problems in actual experiments. That is, it is difficult to uniformly plate iron on aluminum. Etching may cause side etching where the edge of the aluminum pattern of the base material does not become perpendicular to the substrate, resulting in a side etching that is not sufficiently iron-plated, and the aluminum base material is exposed. May end up. Moreover, pinholes may be generated by plating. In these cases, aluminum melts in the concrete without depending on the corrosion factor, and the iron plating is broken when the aluminum melts, resulting in disconnection. This has been confirmed when the thickness of the iron plating is about 20 μm. Thus, it was confirmed that there was a manufacturing problem that it did not function as a sensor because iron plating was not successful.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、細線の切断を検出する考え方を踏襲しながらも、製造上の問題を解決し、感度が高く、設計自由度が大きい腐食センサ装置、腐食センサ装置の製造方法、腐食検出方法、センサおよびセンサの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and while following the concept of detecting the cutting of a thin wire, the present invention solves manufacturing problems, has high sensitivity, and has a high degree of design freedom. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a corrosion sensor device, a method for detecting corrosion, a sensor, and a method for manufacturing the sensor.

(1)上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の腐食センサ装置は、コンクリート構造物中の鋼材の腐食進行状況を検出する腐食センサ装置であって、鉄を圧延することにより作製した鉄箔材で形成された導体パターン部と、前記導体パターン部を保持する基板と、前記導体パターン部の電気的特性を測定し、前記測定した導体パターン部の電気的特性に基づいて、コンクリート構造物中の鋼材腐食因子を検出する腐食検出部と、を備えることを特徴としている。   (1) In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures. That is, the corrosion sensor device of the present invention is a corrosion sensor device for detecting the progress of corrosion of steel in a concrete structure, and a conductor pattern portion formed of an iron foil material produced by rolling iron, A substrate that holds the conductor pattern portion, and a corrosion detector that measures electrical characteristics of the conductor pattern portion and detects a corrosion factor of steel in a concrete structure based on the measured electrical characteristics of the conductor pattern portion. It is characterized by providing these.

このように、鉄を圧延することにより作製した鉄箔材によって、導体パターン部を形成するので、従来の細線を用いた場合よりも、設計の自由度が高くなり、製造が容易となる。その結果、複雑な形状を容易に構成することが可能となる。また、鉄箔材の厚さは、非常に薄いため、細線よりも断線するまでの時間を短くすることができ、その結果、センサとしての感度を高めるとともに、導体パターン部が基板で保持されるのでコンクリート打設時の強度を確保することが可能となる。   Thus, since a conductor pattern part is formed with the iron foil material produced by rolling iron, the freedom degree of design becomes higher than the case where the conventional fine wire is used, and manufacture becomes easy. As a result, a complicated shape can be easily configured. Further, since the thickness of the iron foil material is very thin, it is possible to shorten the time until the wire breaks rather than the thin wire, and as a result, the sensitivity as a sensor is increased and the conductor pattern portion is held by the substrate. Therefore, it is possible to ensure the strength when placing concrete.

(2)また、本発明の腐食センサ装置において、前記導体パターン部は、前記基板からの厚さが0.1mm未満であって、前記基板上で、二次元的な凹凸形状または渦巻き形状の回路を構成することを特徴としている。   (2) Further, in the corrosion sensor device of the present invention, the conductor pattern portion has a thickness of less than 0.1 mm from the substrate, and a two-dimensional uneven or spiral circuit on the substrate. It is characterized by comprising.

このように、導体パターン部の基板からの厚さが0.1mm未満であるため、細線よりも断線するまでの時間を短くすることができ、その結果、センサとしての感度を高めることが可能となる。また、基板上で、二次元的な凹凸形状または渦巻き形状の回路を構成するので、センサ全体をできるだけ小さいものにすると共に、導体パターン部の面積を大きくすることができる。その結果、腐食因子を接触する確率を高めてセンサの感度を向上させ、小型化によってコンクリート表面と鋼材との間に設置が可能となり、これにより鋼材に腐食因子が到達する前に腐食因子の検知が可能となる。腐食が確率的に生じるため線は長いことが必要であり、基板上での二次元的な凹凸形状または渦巻き形状の回路の形成は、線の長さを伸長するのと同じ効果を少ないスペースで実現可能である。   As described above, since the thickness of the conductor pattern portion from the substrate is less than 0.1 mm, it is possible to shorten the time until disconnection rather than the thin wire, and as a result, it is possible to increase the sensitivity as a sensor. Become. In addition, since a two-dimensional uneven or spiral circuit is formed on the substrate, the entire sensor can be made as small as possible and the area of the conductor pattern portion can be increased. As a result, the sensor's sensitivity is improved by increasing the probability of contact with the corrosion factor, and the downsizing enables the installation between the concrete surface and the steel material, which detects the corrosion factor before it reaches the steel material. Is possible. The lines need to be long because corrosion occurs stochastically, and forming a two-dimensional rugged or spiral circuit on the substrate has the same effect as extending the length of the line, but with less space. It is feasible.

(3)また、本発明の腐食センサ装置の製造方法は、コンクリート構造物中に埋設される鋼材腐食因子を検出する腐食センサ装置の製造方法であって、鉄を圧延することにより作製した鉄箔材と基板とを一体化させて鉄箔シートを作製する工程と、前記鉄箔シートの鉄箔上に、凹凸形状または渦巻き形状の回路パターンのレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜が形成された鉄箔シートをエッチングする工程と、前記エッチング後の鉄箔シートのレジスト膜を除去する工程と、前記鉄箔シートの回路パターンに導線を接続する工程と、前記導線と、前記回路パターンの電気的特性を測定して前記回路パターン部の腐食を検出する腐食検出部とを接続する工程と、を少なくとも含むことを特徴としている。   (3) Moreover, the manufacturing method of the corrosion sensor apparatus of this invention is a manufacturing method of the corrosion sensor apparatus which detects the steel-material corrosion factor embed | buried in a concrete structure, Comprising: Iron foil produced by rolling iron Forming an iron foil sheet by integrating a material and a substrate, forming a resist film having a concavo-convex or spiral circuit pattern on the iron foil of the iron foil sheet, and forming the resist film The step of etching the iron foil sheet, the step of removing the resist film of the iron foil sheet after the etching, the step of connecting a conductor to the circuit pattern of the iron foil sheet, the conductor, and the circuit pattern Connecting at least a corrosion detecting unit for measuring the electrical characteristics and detecting the corrosion of the circuit pattern unit.

このように、鉄箔材と基板とを一体化させて鉄箔シートを作製し、鉄箔シートの鉄箔上に、凹凸形状または渦巻き形状の回路パターンのレジスト膜を形成して、エッチングするので、二次元的に複雑な形状のパターンを形成することができる。これにより、センサ全体をできるだけ小さいものにすると共に、導体パターン部の面積を大きくすることができる。その結果、腐食因子を接触する確率を高め、センサの感度を向上させることが可能となる。また、エッチングにより、導体パターン部と共に回路部分も同時に作ることができるので、製造工程を簡略化することが可能となる。   In this way, the iron foil material and the substrate are integrated to produce an iron foil sheet, and a resist film having a concavo-convex or spiral circuit pattern is formed on the iron foil of the iron foil sheet and etched. A two-dimensionally complicated pattern can be formed. Thereby, while making the whole sensor as small as possible, the area of a conductor pattern part can be enlarged. As a result, it is possible to increase the probability of contacting the corrosion factor and improve the sensitivity of the sensor. In addition, since the circuit portion as well as the conductor pattern portion can be formed simultaneously by etching, the manufacturing process can be simplified.

(4)また、本発明の腐食検出方法は、上記いずれかに記載の腐食センサ装置をコンクリート構造物中に埋設して、前記導体パターン部の電気的特性を測定し、前記測定した導体パターン部の電気的特性に基づいて、コンクリート構造物中の鋼材腐食因子を検出することを特徴としている。   (4) Moreover, the corrosion detection method of this invention embeds the corrosion sensor apparatus in any one of the above in a concrete structure, measures the electrical property of the said conductor pattern part, The said conductor pattern part measured It is characterized by detecting steel corrosion factors in concrete structures based on the electrical characteristics.

このように、導体パターン部を鉄箔材で形成するため、厚さを非常に薄くすることができ、細線よりも断線するまでの時間を短くすることができる。その結果、センサとしての感度を高めることが可能となるだけでなく、省電力での検出を可能とする。さらに形成した導体パターン部は、細線と比較して平坦となるため、糊付きのプラスチックフィルムなどで製造後に保護フィルムで保護しておくことが可能で、細線がコンクリートへの設置前に腐食することがあったのに対し、設置まで腐食することなく運搬やコンクリート型枠内に設置でき、打設前に保護フィルムを除去することで、品質確保を容易とすることができる。また、鉄メッキの手法でも母材であるアルミの機械的強度が不足するために保護フィルムの使用は困難であった。   Thus, since a conductor pattern part is formed with an iron foil material, thickness can be made very thin and time until it breaks rather than a thin wire can be shortened. As a result, not only the sensitivity as a sensor can be increased, but also detection with low power consumption is possible. Furthermore, since the formed conductor pattern part is flat compared to the fine wire, it can be protected with a protective film after manufacturing with glued plastic film, etc., and the fine wire will corrode before installation on concrete On the other hand, it can be transported or installed in a concrete mold without being corroded until installation, and quality can be easily ensured by removing the protective film before placing. In addition, it is difficult to use a protective film because the mechanical strength of aluminum as a base material is insufficient even in the iron plating method.

(5)また、本発明のセンサは、コンクリート構造物中の鋼材の腐食進行状況を検出する腐食センサ装置に用いられるセンサであって、鉄を圧延することにより作製した鉄箔材で形成された導体パターン部と、前記導体パターン部を保持する基板と、を備え、コンクリート構造物中の鋼材腐食因子によって、前記導体パターン部の電気的特性が変化することを特徴としている。   (5) Moreover, the sensor of this invention is a sensor used for the corrosion sensor apparatus which detects the corrosion progress state of the steel materials in a concrete structure, Comprising: It formed with the iron foil material produced by rolling iron A conductor pattern portion and a substrate holding the conductor pattern portion are provided, and the electrical characteristics of the conductor pattern portion are changed by a steel material corrosion factor in a concrete structure.

このように、鉄を圧延することにより作製した鉄箔材によって、導体パターン部を形成するので、従来の細線を用いた場合よりも、設計の自由度が高くなり、製造が容易となる。その結果、複雑な形状を容易に構成することが可能となる。また、鉄箔材の厚さは、非常に薄いため、細線よりも断線するまでの時間を短くすることができ、その結果、センサとしての感度を高めるとともに、パターン部の保持によってコンクリート打設時の強度を確保することが可能となる。   Thus, since a conductor pattern part is formed with the iron foil material produced by rolling iron, the freedom degree of design becomes higher than the case where the conventional fine wire is used, and manufacture becomes easy. As a result, a complicated shape can be easily configured. In addition, since the thickness of the iron foil material is very thin, it is possible to shorten the time until the wire breaks rather than the thin wire, and as a result, the sensitivity as a sensor is increased and the pattern portion is retained during concrete placement. It is possible to ensure the strength of the.

(6)また、本発明のセンサの製造方法は、コンクリート構造物中に埋設される鋼材腐食因子を検出する腐食センサ装置に用いられるセンサの製造方法であって、鉄を圧延することにより作製した鉄箔材と基板とを一体化させて鉄箔シートを作製する工程と、前記鉄箔シートの鉄箔上に、凹凸形状または渦巻き形状の回路パターンのレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜が形成された鉄箔シートをエッチングする工程と、前記エッチング後の鉄箔シートのレジスト膜を除去する工程と、を少なくとも含むことを特徴としている。   (6) Moreover, the manufacturing method of the sensor of this invention is a manufacturing method of the sensor used for the corrosion sensor apparatus which detects the steel material corrosion factor embed | buried in a concrete structure, Comprising: It produced by rolling iron A step of producing an iron foil sheet by integrating an iron foil material and a substrate, a step of forming a concavo-convex or spiral circuit pattern resist film on the iron foil of the iron foil sheet, and the resist film At least a step of etching the iron foil sheet on which is formed, and a step of removing the resist film of the iron foil sheet after the etching.

このように、鉄箔材と基板とを一体化させて鉄箔シートを作製し、鉄箔シートの鉄箔上に、凹凸形状または渦巻き形状の回路パターンのレジスト膜を形成して、エッチングするので、二次元的に複雑な形状のパターンを形成することができる。これにより、センサ全体をできるだけ小さいものにすると共に、導体パターン部の面積を大きくすることができる。その結果、腐食因子を接触する確率を高め、センサの感度を向上させることが可能となる。   In this way, the iron foil material and the substrate are integrated to produce an iron foil sheet, and a resist film having a concavo-convex or spiral circuit pattern is formed on the iron foil of the iron foil sheet and etched. A two-dimensionally complicated pattern can be formed. Thereby, while making the whole sensor as small as possible, the area of a conductor pattern part can be enlarged. As a result, it is possible to increase the probability of contacting the corrosion factor and improve the sensitivity of the sensor.

本発明によれば、導体パターン部を鉄箔材で形成するため、厚さを非常に薄くすることができ、細線よりも断線するまでの時間を短くすることができる。その結果、センサとしての感度を高めることが可能となる。   According to the present invention, since the conductor pattern portion is formed of the iron foil material, the thickness can be made very thin, and the time until disconnection can be shortened rather than the thin wire. As a result, it is possible to increase the sensitivity as a sensor.

次に、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明者は、一部の磁性薄膜や磁気デバイス等の特殊用途に用いられる鉄箔材に着目して、これをコンクリート構造物中の鋼材の腐食を診断するために用いることを見出し、本発明をするに至った。鉄箔材は、鉄を電気分解して純鉄にし、それから圧延するため、鉄を非常に薄くすることができる。この鉄箔材であれば、レジストを印刷してエッチングをすることができる。従って、鉄箔材を用いることにより、細線や鉄メッキではできなかった小型で複雑なセンサを構成することが可能となる。なお、本明細書では、鉄箔材と細線との相違を次のように定義する。すなわち、細線は、鉄に張力を与えて引っ張ることにより作製されるものであるのに対し、鉄箔材とは、鉄を圧延することにより作製されるものである。その結果、細線は、最も細くても径が0.1mm以上であるのに対し、鉄箔材は、厚さが0.1mm未満である。   Next, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present inventor has paid attention to iron foil materials used for special applications such as some magnetic thin films and magnetic devices, and found that this is used for diagnosing corrosion of steel materials in concrete structures. I came to do. Since the iron foil material is electrolyzed to pure iron and then rolled, the iron can be made very thin. If it is this iron foil material, a resist can be printed and etched. Therefore, by using the iron foil material, it is possible to configure a small and complicated sensor that cannot be achieved by thin wires or iron plating. In the present specification, the difference between the iron foil material and the fine wire is defined as follows. That is, a thin wire is produced by applying tension to iron and pulling it, whereas an iron foil material is produced by rolling iron. As a result, the thin wire has a diameter of 0.1 mm or more even at the finest, while the iron foil material has a thickness of less than 0.1 mm.

コンクリート構造物中の鋼材の腐食進行状況を検出するセンサとしてのより好適な鉄箔材の厚さは3μm以上、0.1mm未満である。鉄箔の厚さが0.1mm以上ある場合にはエッチングに時間を要し、この間に鉄が酸化されることで膨張を生じてレジスト膜を損傷させ、一様な線幅が確保できない場合がある。一方、鉄箔材の厚さは3μm以上であることが好ましい。3μmより薄いとコンクリート打設時に物理的な強度が不足して断線することがある。物理的強度と腐食検知の感度を考慮すると、5μm以上25μm以下とすることがより好ましい。   A more preferable thickness of the iron foil material as a sensor for detecting the progress of corrosion of the steel material in the concrete structure is 3 μm or more and less than 0.1 mm. When the thickness of the iron foil is 0.1 mm or more, it takes time for etching, and during this time, the iron is oxidized to cause expansion and damage the resist film, and a uniform line width may not be secured. is there. On the other hand, the thickness of the iron foil material is preferably 3 μm or more. If the thickness is less than 3 μm, the physical strength may be insufficient at the time of placing the concrete, resulting in disconnection. Considering the physical strength and the sensitivity of corrosion detection, it is more preferably 5 μm or more and 25 μm or less.

また、鉄箔の線幅に関しては、0.1mm未満の線幅の場合にはエッチング中に断線を生じる場合もあり、一方で、下地材との付着力が弱く、製造あるいはコンクリートの打設で損傷を受けやすくなる。エッチングやコンクリート打設、設置、フィルムによる保護の観点からは0.1mm以上が望ましく、さらに線幅が太い場合には腐食切断による感度が低下するため、線幅が2.0mm以下であることが好ましい。   In addition, regarding the line width of the iron foil, if the line width is less than 0.1 mm, disconnection may occur during etching. On the other hand, the adhesion with the base material is weak, and manufacturing or placing concrete Prone to damage. From the viewpoint of etching, concrete placement, installation, and protection by film, 0.1 mm or more is desirable, and when the line width is thick, the sensitivity due to corrosion cutting decreases, so the line width may be 2.0 mm or less. preferable.

図1は、本実施形態に係る腐食センサ装置の概略構成を示す図である。この腐食センサ装置1は、鉄箔材で形成された導体パターン部10aが基板10bに保持されており、導体パターン部10aが腐食検出部2に電気的に接続されている。導体パターン部10aは、鉄箔材により形成されているため、厚さが0.1mm未満である。導体パターン部10aおよび基板10bは、センサを構成する。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a corrosion sensor device according to the present embodiment. In this corrosion sensor device 1, a conductor pattern portion 10 a formed of an iron foil material is held on a substrate 10 b, and the conductor pattern portion 10 a is electrically connected to the corrosion detection portion 2. Since the conductor pattern portion 10a is formed of an iron foil material, the thickness is less than 0.1 mm. The conductor pattern portion 10a and the substrate 10b constitute a sensor.

図1において、導体パターン部10aは、二次元的に複雑な形状を取ることが可能である。例えば、図2(a)は、二次元的な凹凸形状の導体パターン部10aを示す図であり、図2(b)は、二次元的な渦巻き形状の導体パターンを示す図である。このように、鉄箔材を用いるため、細線では不可能な複雑な形状の導体パターン部10aを構成することが可能となる。   In FIG. 1, the conductor pattern portion 10a can take a two-dimensionally complicated shape. For example, FIG. 2A is a diagram showing a two-dimensional uneven conductor pattern portion 10a, and FIG. 2B is a diagram showing a two-dimensional spiral conductor pattern. As described above, since the iron foil material is used, it is possible to configure the conductor pattern portion 10a having a complicated shape that is impossible with a thin wire.

基板上での二次元的な凹凸形状または渦巻き形状の回路の形成は、線の長さを省スペースで実現可能とするものである。線の長さについて、厚さ5〜25μm、線幅1.0mmでの鉄箔を用いた検討では、線の長さ20mmでは塩分含有コンクリートに対して切断しないセンサが約1割認められ、線の長さは50mm以上とすることですべての線が断線した。線の長さは、用いる鉄箔の厚さ、線幅、設置可能スペースに依存するが、線長さとしては50mm以上が望ましい。一方、線長さが1000mmを超えると、パターン部の面積が大きくなり、構造物中に埋設する上で好ましくない。本実施形態では、例えば、鉄箔の厚さ20μmを用い、導体パターン部の線幅1.0mm、線の長さは総計で250mmである。   Formation of a two-dimensional concavo-convex or spiral circuit on a substrate enables the line length to be realized in a space-saving manner. As for the length of the wire, about 10% of the sensors that do not cut the salt-containing concrete were found when the length of the wire was 5 to 25 μm and the wire width was 1.0 mm and the wire length was 20 mm. All the wires were disconnected by setting the length to 50 mm or more. The length of the wire depends on the thickness of the iron foil to be used, the wire width, and the installable space, but the wire length is preferably 50 mm or more. On the other hand, if the line length exceeds 1000 mm, the area of the pattern portion becomes large, which is not preferable for embedding in the structure. In this embodiment, for example, the thickness of the iron foil is 20 μm, the line width of the conductor pattern portion is 1.0 mm, and the total line length is 250 mm.

上記センサにリード線を接続し、コンクリート構造物に埋設し、センサに接続されたリード線のもう一方をコンクリート構造物の外部に引き出して、インタフェース回路および検出回路から構成される腐食検出部と接続して、腐食センサ装置を構成することができる。この腐食検出部により、リード線に接続されたセンサ部の電気的特性を把握することによって断線を検知することが可能となる。しかし、図1に示すように、腐食検出部を無線モジュールで構成し、腐食センサ装置全体をコンクリート構造物に埋設することがより好ましい。無線モジュールを構成することによって、センサに接続されたリード線を伝達して腐食因子がコンクリート内部に侵入する可能性を排除すると共に、リード線自体が腐食により劣化することを回避することができる。さらに、本腐食センサ装置自体をもコンクリート中に埋設することによって、腐食検出部の腐食因子による劣化を防ぐ効果を有する。腐食センサ装置は、腐食環境にあるコンクリートの検知に使用される場合が多いため、無線モジュールで腐食センサ装置を構成してコンクリート構造物に埋設することは本装置自体の耐久性確保の観点から見ると効果が大きい。   Connect the lead wire to the above sensor, embed it in the concrete structure, pull out the other lead wire connected to the sensor to the outside of the concrete structure, and connect it to the corrosion detection unit consisting of the interface circuit and detection circuit Thus, the corrosion sensor device can be configured. With this corrosion detection unit, it is possible to detect a disconnection by grasping the electrical characteristics of the sensor unit connected to the lead wire. However, as shown in FIG. 1, it is more preferable that the corrosion detection unit is constituted by a wireless module and the entire corrosion sensor device is embedded in a concrete structure. By configuring the wireless module, the lead wire connected to the sensor can be transmitted to eliminate the possibility that a corrosion factor enters the concrete, and the lead wire itself can be prevented from being deteriorated by corrosion. Furthermore, by embedding the corrosion sensor device itself in the concrete, it has an effect of preventing deterioration due to the corrosion factor of the corrosion detection part. Since corrosion sensor devices are often used to detect concrete in corrosive environments, it is necessary to configure the corrosion sensor device with a wireless module and embed it in a concrete structure from the viewpoint of ensuring the durability of the device itself. And the effect is great.

図1に示すインタフェース回路12は、導体パターン部10aと、無線モジュール13とを接続する回路であり、電圧(電位差)、電気抵抗、インピーダンス、静電容量など導出パターン10aの電気的特性を、電圧値などを出力値として無線モジュールに受け渡すものである。例えば、一定の電圧を印加して導出パターン10aの電気的特性である抵抗値を取得して抵抗値に応じた値を電圧値として出力することで、腐食断線によって生じる抵抗値の低下を印加電圧に対する比率で断線を検知することを可能とする。無線モジュール13は、特定小型小電力無線、RFID、無線LANなど、無線による送受信で外部に検知情報を伝達するものであり、検出回路13aおよび無線通信回路13bを有している。検出回路13aは、インタフェース回路12からの信号を読取るもので、アナログ/デジタル変換回路などが相当する。本実施形態では、導体パターン部10aの電圧を検出することとする。無線通信回路13bは、検出回路13aの検出結果を、アンテナ14を介して、外部の読取装置に対して無線送信する。ここで、インタフェース回路12、無線モジュール13、およびアンテナ14は、腐食検出部を構成する。   The interface circuit 12 shown in FIG. 1 is a circuit that connects the conductor pattern portion 10a and the wireless module 13, and the electrical characteristics of the derived pattern 10a such as voltage (potential difference), electrical resistance, impedance, capacitance, etc. A value or the like is passed to the wireless module as an output value. For example, a resistance value that is an electrical characteristic of the derived pattern 10a is obtained by applying a constant voltage, and a value corresponding to the resistance value is output as a voltage value. It is possible to detect disconnection at a ratio of The wireless module 13 transmits detection information to the outside by wireless transmission / reception such as a specific small-sized low-power wireless, RFID, and wireless LAN, and includes a detection circuit 13a and a wireless communication circuit 13b. The detection circuit 13a reads a signal from the interface circuit 12, and corresponds to an analog / digital conversion circuit or the like. In the present embodiment, the voltage of the conductor pattern portion 10a is detected. The wireless communication circuit 13b wirelessly transmits the detection result of the detection circuit 13a to the external reading device via the antenna 14. Here, the interface circuit 12, the wireless module 13, and the antenna 14 constitute a corrosion detection unit.

また、図1において、無線モジュール13の無線通信回路13bは、変調回路、充電/電源部、メモリなどから構成される。この電源部では、バッテリを搭載するタイプのものであっても良いし、いわゆるバッテリーレス、すなわち、蓄電機能を有し、外部から供給される電磁波による誘導電圧を一時的に蓄えるものであっても良い。無線通信回路13bに含まれるメモリは、全体の制御を行なうオペレーティングシステム、構造物の状態を検知するプログラム、検知した情報の記録などに用いるROMやRAMなどで構成される。メモリにはセンサのID番号を搭載してもよく、また、読取装置から構造物の埋め込み位置に関する情報をRAMに書き込み、これら情報をセンサで検知した情報と共に読み取り装置で読み取ってもよい。   In FIG. 1, the wireless communication circuit 13b of the wireless module 13 includes a modulation circuit, a charging / power supply unit, a memory, and the like. This power supply unit may be of a type equipped with a battery, or may be of a so-called battery-less type, that is, having a power storage function and temporarily storing an induced voltage due to electromagnetic waves supplied from the outside. good. The memory included in the wireless communication circuit 13b includes an operating system that performs overall control, a program that detects the state of the structure, and a ROM and RAM that are used to record the detected information. An ID number of the sensor may be mounted in the memory, or information related to the embedded position of the structure may be written in the RAM from the reading device, and the information may be read by the reading device together with the information detected by the sensor.

また、図1におけるアンテナ14は、金属類、カーボンファイバーやフェライトなどが用いられ、中空の巻き線、あるいは磁性体巻き線、あるいは基板上にプリント技術を利用して成形したものを用いることが望ましく、PETなどのフィルム間にこれら材料を挟み込んで使用してもよく、またその形状はリング状、棒状、円盤状など適当な形に成型して用いてもよい。   The antenna 14 in FIG. 1 is made of metal, carbon fiber, ferrite, or the like, and is preferably a hollow winding, a magnetic winding, or a substrate formed by using a printing technique. These materials may be used by being sandwiched between films such as PET, and the shape thereof may be used after being molded into an appropriate shape such as a ring shape, a rod shape, or a disk shape.

また、導体パターン部10aは、例えば、腐食因子が進行する方向とほぼ直交する面上を設けると、腐食因子を捉える確率を上げることができる。さらに、複数の導体パターン部10aを深さ方向に平行に設ける。これにより、コンクリート内部に浸透する腐食因子を経時的に捉えることが可能であり、これにより、鋼材に腐食因子が到達するまでの期間を拡散の理論に基づいて精度よく予測することができ、コンクリート構造物の維持管理では有用な情報となる。例えば、腐食因子が拡散によってコンクリート表面から内部へ浸透するとすれば、コンクリート表面から導体パターン部10aまでの距離をA、コンクリート表面から鋼材までの距離をB、コンクリート構造物建設から腐食センサ装置が腐食因子を検知した時間をTAとすると、コンクリート構造物建設から鋼材の腐食が生じるまでの時間TBは、TB=TA・(B/A)として予測することができ、腐食センサ装置で検知した情報に基づいて、コンクリート構造物を劣化から守る対策を劣化が生じる前に施すことが可能となる。 Further, for example, if the conductor pattern portion 10a is provided on a surface substantially orthogonal to the direction in which the corrosion factor advances, the probability of capturing the corrosion factor can be increased. Further, a plurality of conductor pattern portions 10a are provided in parallel to the depth direction. As a result, it is possible to capture the corrosion factor penetrating into the concrete over time, thereby accurately predicting the period until the corrosion factor reaches the steel material based on the theory of diffusion. This is useful information for the maintenance of structures. For example, if the corrosion factor penetrates from the concrete surface to the inside by diffusion, the distance from the concrete surface to the conductor pattern portion 10a is A, the distance from the concrete surface to the steel material is B, and the corrosion sensor device corrodes from the construction of the concrete structure. If the time at which the factor is detected is TA, the time TB from the construction of the concrete structure to the corrosion of the steel material can be predicted as TB = TA · (B 2 / A 2 ), which is detected by the corrosion sensor device. Based on the information, it is possible to take measures to protect the concrete structure from deterioration before deterioration occurs.

本発明者は、鉄箔材によるセンサを製作し、検知確率の実験を行なった。図3は、本実施形態に係る腐食センサ装置の実験の様子を示す図である。センサ(導体パターン部)の形状は、上記のように、二次元的な凹凸形状や渦巻き形状とする。これは、コンクリートの外部から侵入した腐食因子を検知しやすくするためである。本実施形態では、基板10bを横40mm、縦50mmのサイズとした。ただし、本発明はこれに限定されるわけではなく、例えば、横を20mm〜100mmとすることもでき、縦を20mm〜100mmとすることもできる。図3において、腐食因子を塩化物イオンとしたときに、曝露面を塩化物イオンの進入方向とした。曝露面には被覆はせず、他の5面については樹脂による被覆を行なった。また、センサの設置位置は、曝露面からの深さが15mmの場合と35mmの場合とを行なった。この試験体を、15%の塩化ナトリウム水溶液中に浸漬し、コンクリートへの塩分浸透試験を行なった。そして、腐食因子である塩化物イオンによって、導体パターン部の鉄箔の腐食による抵抗変化を検知した。   The inventor manufactured a sensor using an iron foil material and conducted an experiment on the detection probability. FIG. 3 is a diagram illustrating an experiment of the corrosion sensor device according to the present embodiment. As described above, the sensor (conductor pattern portion) has a two-dimensional uneven shape or spiral shape. This is to make it easier to detect corrosion factors that have entered from the outside of the concrete. In the present embodiment, the substrate 10b is 40 mm wide and 50 mm long. However, the present invention is not limited to this. For example, the width can be set to 20 mm to 100 mm, and the length can be set to 20 mm to 100 mm. In FIG. 3, when the corrosion factor is chloride ion, the exposed surface is defined as the chloride ion intrusion direction. The exposed surface was not coated, and the other five surfaces were coated with resin. Moreover, the installation position of the sensor performed the case where the depth from an exposed surface is 15 mm, and the case of 35 mm. This specimen was immersed in a 15% aqueous sodium chloride solution and subjected to a salt penetration test into concrete. And the resistance change by corrosion of the iron foil of a conductor pattern part was detected by the chloride ion which is a corrosion factor.

図4は、実験結果を示す図である。図4に示すように、塩分の浸漬面(曝露表面)から近い、15mmの位置に設置したセンサから断線による抵抗変化が検知された。これにより、明確に腐食因子が浸透していることが把握できた。また、その後、塩分の浸漬面(曝露表面)から35mmの位置に設置したセンサからも断線による抵抗変化が検知された。その結果、鉄箔材によりセンサ(導体パターン部)を構成したときは、感度が高く、断線時差が他の種類と比較して小さく、設計自由度が大きく、そして、製造難易度が低いことを確認することができた。   FIG. 4 is a diagram showing experimental results. As shown in FIG. 4, a resistance change due to disconnection was detected from a sensor installed at a position of 15 mm near the immersion surface (exposed surface) of salt. As a result, it was clearly understood that the corrosion factor had permeated. Thereafter, a resistance change due to disconnection was also detected from a sensor installed at a position 35 mm from the immersion surface (exposed surface) of salt. As a result, when the sensor (conductor pattern part) is made of iron foil material, the sensitivity is high, the time difference in disconnection is small compared to other types, the degree of design freedom is large, and the manufacturing difficulty is low. I was able to confirm.

次に、本実施形態に係る腐食センサ装置の作製方法について説明する。図5は、本実施形態に係る導体パターン部の作製方法の手順を示すフローチャートである。まず、鉄箔材と下地材とを一体化させて、鉄箔シートを作製する(ステップS1)。ここでは、下地材となる樹脂フィルム(例えば、PET、ポリイミド材等の樹脂フィルム)に、接着剤を塗布し、ローラ等を用いて、鉄箔材と下地材とを張り合わせる。これにより、鉄箔シートが作製される。   Next, a method for manufacturing the corrosion sensor device according to this embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of a method for producing a conductor pattern portion according to the present embodiment. First, the iron foil material and the base material are integrated to produce an iron foil sheet (step S1). Here, an adhesive is applied to a resin film (for example, a resin film such as PET or polyimide material) serving as a base material, and the iron foil material and the base material are bonded together using a roller or the like. Thereby, an iron foil sheet is produced.

次に、ステップS1で作製した鉄箔シートの鉄箔上に、導体パターンのレジスト膜を形成する(ステップS2)。すなわち、鉄箔シートの鉄箔上に、センサ(導体パターン部)および回路の形状のレジスト膜を、スクリーン印刷やフォト印刷等によって形成する。これに併せて、完成後にセンサを抜き型によって個々に切断・分離するためのガイド等も印刷する。   Next, a resist film having a conductor pattern is formed on the iron foil of the iron foil sheet produced in step S1 (step S2). That is, a resist film in the shape of a sensor (conductor pattern portion) and a circuit is formed on the iron foil of the iron foil sheet by screen printing or photo printing. At the same time, a guide or the like for individually cutting and separating the sensor by a punching die after completion is printed.

次に、エッチングを行なう(ステップS3)。ここでは、レジスト印刷した鉄箔シートを、エッチング槽にてエッチングする。これにより、レジスト膜が施されていない露出した鉄箔は、エッチング液(例えば、塩化第2鉄溶液)によって溶解する。エッチング終了後、鉄箔シートをエッチング槽から取り出して、付着液を洗浄する。その後、レジスト被膜を溶剤等によって除去し、導体パターン部および回路の外形が完成する。   Next, etching is performed (step S3). Here, the resist-printed iron foil sheet is etched in an etching tank. As a result, the exposed iron foil not provided with the resist film is dissolved by the etching solution (for example, ferric chloride solution). After completion of the etching, the iron foil sheet is taken out from the etching tank and the adhering liquid is washed. Thereafter, the resist film is removed with a solvent or the like, and the conductor pattern portion and the outer shape of the circuit are completed.

次に、成形後の分割を行なう(ステップS4)。接続するための回路と一体成形したセンサ(導体パターン部)において、それ以外の回路の防水・保護のため、耐水塗料の印刷や、保護フィルムの貼付を行なう。その後、抜き型を用いて、保護処理を施したセンサを個々に切断・分離する。ここで、樹脂シートは耐熱性が小さいため、ハンダを用いることが難しい。このため、嵌合端子を用いて接続部を形成しても良い。端子は、回路の接続用グラウンド部に、嵌合端子を用いてかしめることにより設ける。そして、コネクタ・リード線により、腐食検出部と接続する。   Next, division after molding is performed (step S4). In the sensor (conductor pattern portion) formed integrally with the circuit for connection, water-resistant paint is printed and a protective film is applied to waterproof and protect other circuits. Thereafter, the sensors subjected to the protection process are individually cut and separated using a punching die. Here, since the resin sheet has low heat resistance, it is difficult to use solder. For this reason, you may form a connection part using a fitting terminal. The terminal is provided by caulking the connection ground portion of the circuit using a fitting terminal. And it connects with a corrosion detection part with a connector lead wire.

以上説明したように、本実施形態によれば、導体パターン部の基板からの厚さが0.1mm未満であるため、細線よりも断線するまでの時間を短くすることができ、その結果、センサとしての感度を高めることが可能となる。また、基板上で、二次元的な凹凸形状または渦巻き形状の回路を構成するので、センサ全体をできるだけ小さいものにすると共に、導体パターン部の面積を大きくすることができる。その結果、腐食因子を接触する確率を高め、センサの感度を向上させることが可能となる。   As described above, according to this embodiment, since the thickness of the conductor pattern portion from the substrate is less than 0.1 mm, it is possible to shorten the time until the wire breaks rather than the thin wire, and as a result, the sensor It is possible to increase the sensitivity. In addition, since a two-dimensional uneven or spiral circuit is formed on the substrate, the entire sensor can be made as small as possible and the area of the conductor pattern portion can be increased. As a result, it is possible to increase the probability of contacting the corrosion factor and improve the sensitivity of the sensor.

本実施形態に係る腐食センサ装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the corrosion sensor apparatus which concerns on this embodiment. (a)は、二次元的な凹凸形状の導体パターン部を示す図であり、(b)は、二次元的な渦巻き形状の導体パターン部を示す図である。(A) is a figure which shows the conductor pattern part of a two-dimensional uneven | corrugated shape, (b) is a figure which shows the conductor pattern part of a two-dimensional spiral shape. 本実施形態に係る腐食センサ装置の実験の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of experiment of the corrosion sensor apparatus which concerns on this embodiment. 実験結果を示す図である。It is a figure which shows an experimental result. 本実施形態に係る導体パターン部の作製方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the preparation methods of the conductor pattern part which concerns on this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 腐食センサ装置
2 腐食検出部
10a 導体パターン部
10b 基板
12 インタフェース回路
13 無線モジュール
13a 検出回路
13b 無線通信回路
14 アンテナ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Corrosion sensor apparatus 2 Corrosion detection part 10a Conductor pattern part 10b Board | substrate 12 Interface circuit 13 Wireless module 13a Detection circuit 13b Wireless communication circuit 14 Antenna

Claims (6)

コンクリート構造物中の鋼材の腐食進行状況を検出する腐食センサ装置であって、
鉄を圧延することにより作製した鉄箔材で形成された導体パターン部と、
前記導体パターン部を保持する基板と、
前記導体パターン部の電気的特性を測定し、前記測定した導体パターン部の電気的特性に基づいて、コンクリート構造物中の鋼材腐食因子を検出する腐食検出部と、を備えることを特徴とする腐食センサ装置。
A corrosion sensor device for detecting the progress of corrosion of steel in a concrete structure,
A conductor pattern portion formed of an iron foil material produced by rolling iron;
A substrate for holding the conductor pattern portion;
Corrosion characterized by comprising: a corrosion detector that measures electrical characteristics of the conductor pattern portion and detects a corrosion factor of a steel material in a concrete structure based on the measured electrical characteristics of the conductor pattern portion. Sensor device.
前記導体パターン部は、前記基板からの厚さが0.1mm未満であって、前記基板上で、二次元的な凹凸形状または渦巻き形状の回路を構成することを特徴とする請求項1記載の腐食センサ装置。   The thickness of the said conductor pattern part is less than 0.1 mm, and comprises the circuit of a two-dimensional uneven | corrugated shape or a spiral shape on the said board | substrate. Corrosion sensor device. コンクリート構造物中に埋設される鋼材腐食因子を検出する腐食センサ装置の製造方法であって、
鉄を圧延することにより作製した鉄箔材と基板とを一体化させて鉄箔シートを作製する工程と、
前記鉄箔シートの鉄箔上に、凹凸形状または渦巻き形状の回路パターンのレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜が形成された鉄箔シートをエッチングする工程と、
前記エッチング後の鉄箔シートのレジスト膜を除去する工程と、
前記鉄箔シートの回路パターンに導線を接続する工程と、
前記導線と、前記回路パターンの電気的特性を測定して前記回路パターン部の腐食を検出する腐食検出部とを接続する工程と、を少なくとも含むことを特徴とする腐食センサ装置の製造方法。
A method for manufacturing a corrosion sensor device for detecting a corrosion factor of a steel material embedded in a concrete structure,
A process for producing an iron foil sheet by integrating an iron foil material and a substrate produced by rolling iron; and
On the iron foil of the iron foil sheet, forming a concavo-convex or spiral circuit pattern resist film,
Etching the iron foil sheet on which the resist film is formed;
Removing the resist film of the iron foil sheet after the etching;
Connecting a conductive wire to the circuit pattern of the iron foil sheet;
A method of manufacturing a corrosion sensor device, comprising at least a step of connecting the conductive wire and a corrosion detection unit that measures the electrical characteristics of the circuit pattern and detects corrosion of the circuit pattern unit.
請求項1または請求項2記載の腐食センサ装置をコンクリート構造物中に埋設して、前記導体パターン部の電気的特性を測定し、前記測定した導体パターン部の電気的特性に基づいて、コンクリート構造物中の鋼材腐食因子を検出することを特徴とする腐食検出方法。   The corrosion sensor device according to claim 1 or 2 is embedded in a concrete structure, the electrical characteristics of the conductor pattern portion are measured, and the concrete structure is measured based on the measured electrical characteristics of the conductor pattern portion. A corrosion detection method characterized by detecting a steel corrosion factor in an object. コンクリート構造物中の鋼材の腐食進行状況を検出する腐食センサ装置に用いられるセンサであって、
鉄を圧延することにより作製した鉄箔材で形成された導体パターン部と、
前記導体パターン部を保持する基板と、を備え、
コンクリート構造物中の鋼材腐食因子によって、前記導体パターン部の電気的特性が変化することを特徴とするセンサ。
A sensor used in a corrosion sensor device for detecting the progress of corrosion of steel in a concrete structure,
A conductor pattern portion formed of an iron foil material produced by rolling iron;
A substrate for holding the conductor pattern portion,
A sensor, wherein the electrical characteristics of the conductor pattern portion are changed by a steel material corrosion factor in a concrete structure.
コンクリート構造物中に埋設される鋼材腐食因子を検出する腐食センサ装置に用いられるセンサの製造方法であって、
鉄を圧延することにより作製した鉄箔材と基板とを一体化させて鉄箔シートを作製する工程と、
前記鉄箔シートの鉄箔上に、凹凸形状または渦巻き形状の回路パターンのレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜が形成された鉄箔シートをエッチングする工程と、
前記エッチング後の鉄箔シートのレジスト膜を除去する工程と、を少なくとも含むことを特徴とするセンサの製造方法。
A method for manufacturing a sensor used in a corrosion sensor device for detecting a steel corrosion factor embedded in a concrete structure,
A process for producing an iron foil sheet by integrating an iron foil material and a substrate produced by rolling iron; and
On the iron foil of the iron foil sheet, forming a concavo-convex or spiral circuit pattern resist film,
Etching the iron foil sheet on which the resist film is formed;
And a step of removing the resist film of the iron foil sheet after the etching.
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