JP2009544008A - 腐食測定野外装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電解質にさらされる構造物の腐食を測定または監視するループ給電腐食測定装置であって、4〜20mAループに結合可能で4〜20mAループからの電源を用いて装置に給電するための電源システムを備えるループインタフェースと、電解質内にある複数の測定電極とインタフェースするための信号調整回路を有するプローブインタフェースシステムとを含むことを特徴とする。
【選択図】図2
Description
(1)Icorrharm=I1 2/((48)1/2*(2*I1 *I3−I2 2)1/2)
(2)BHARM=(Icorrharm *正弦波振幅/I1)−(RS *Icorrharm)
(3)Icorr=((BHARMまたはBUSER)*I1)/((正弦波振幅)−(RS *I1))
d=(xn−M1)
M2=M2+(1/n)*(d2(1−(1/n)−M2))
M1=M1+(d/n)
電流標準偏差σi=(M2)1/2
電流rms値rmsi=(M12+M2)1/2
電流ノイズ指数=(M2/(M12+M2))1/2
プロセッサ22は、電圧ノイズに関する類似の統計値を同様に計算した後、電流腐食ノイズIcorrnoiseを下記のように計算する。
Icorrnoise=((BHARMまたはBUSER)*σi)/(ln(10)*σv)
Icorrnoise=σi/rmsi=(M2/(M12+M2))1/2
Claims (98)
- 電解質にさらされる構造物の腐食を測定または監視するループ給電腐食測定装置であって、
4〜20mAループに結合可能で、前記4〜20mAループからの電源を用いて、前記装置に給電するための電源システムを備えるループインタフェースと、
前記電解質内にある複数の測定電極とインタフェースするための信号調整回路を有するプローブインタフェースシステムとを備え、
前記信号調整回路は、
前記電極の第1の電極を介して前記電解質に励起信号を印加するように機能する励起回路と、
前記電極の少なくとも第2の電極を介して一つまたは複数の腐食関連電気信号を検出するように機能する検出回路と、
前記励起回路と前記検出回路とに結合される複数のアナログスイッチング部品を有するスイッチングシステムとを含み、前記スイッチング部品は、対応する制御信号に従って、前記励起回路と検出回路の回路部品と前記電極とを複数の異なる構成に選択的に相互接続するように機能し、更に、
前記プローブインタフェースシステムと動作可能に結合される処理システムとを含み、前記処理システムは、前記電解質に印加される前記励起信号を制御し、前記制御信号を前記スイッチングシステムに与えて前記スイッチング部品を選択的に再構成し、複数の異なる腐食測定方式を実施し、前記検出回路から受信される測定値に基づいて少なくとも一つの腐食関連値を計算することを特徴とするループ給電腐食測定装置。 - 前記処理システムの制御下で前記第1の電極を介して励起信号を前記電解質に提供させるために前記処理システムと前記励起回路とに動作可能に結合されるデジタルアナログ変換器と、
検出された電気信号をデジタル値に変換し、前記デジタル値を前記処理システムに提供するために前記処理システムと前記検出回路とに動作可能に結合されるアナログデジタル変換器と、
DCフリー検出信号に基づいて前記アナログデジタル変換器に非DCフリー信号を提供するために前記検出回路に結合される整流器システムと、
をさらに備える、請求項1に記載の腐食測定装置。 - 前記整流器システムは前記電解質に提供される励起信号の交番極性に呼応して複数の検出信号を交番する同期整流器である、請求項2に記載の腐食測定装置。
- 前記同期整流器は前記スイッチングシステムの少なくとも1つの前記スイッチング部品を含む、請求項3に記載の腐食測定装置。
- 前記同期整流器は、
前記処理システムからの第1の制御信号に従って前記検出回路における検出信号の極性を交番する第1のスイッチング部品と、
前記処理システムからの第2の制御信号に従って前記励起回路における複数の励起信号を交番する第2のスイッチング部品と、
を備え、
前記処理システムは、前記励起システムが励起信号周波数において前記電解質にAC励起信号を提供し前記アナログデジタル変換器がDCフリーの検出信号に基づいて非DCフリー信号を受信するように、前記第1の制御信号と第2の制御信号とを実質的に同期させて提供する、請求項3に記載の腐食測定装置。 - 前記アナログデジタル変換器は前記励起周波数以下のサンプリング周波数で動作される、請求項5に記載の腐食測定装置。
- 前記アナログデジタル変換器は毎秒約10サンプル未満のサンプリング速度で動作される、請求項2に記載の腐食測定装置。
- 前記処理システムは前記電解質に提供される前記励起信号を制御し、前記制御信号を前記スイッチングシステムに提供して一連の装置サイクルの各々において1つまたは複数の腐食測定方式を選択的に実施し、前記測定方式は電解質抵抗測定、高調波歪み解析、線形分極抵抗測定、および電気化学ノイズ測定の群から選択される、請求項1に記載の腐食測定装置。
- 所与の装置サイクルにおける測定値数と測定方式がユーザ設定可能である、請求項8に記載の腐食測定装置。
- 前記装置をユーザが構成しうる通信インタフェースをさらに備える、請求項9に記載の腐食測定装置。
- 前記装置は前記通信インタフェースを介して4〜20mAループに少なくとも1つの腐食関連値を提供するようにユーザによって構成可能である、請求項10に記載の腐食測定装置。
- 前記通信インタフェースはHARTプロトコル通信をサポートする、請求項10に記載の腐食測定装置。
- 前記処理システムは腐食速度と局部腐食指数の少なくとも一方を計算する、請求項8に記載の腐食測定装置。
- 前記処理システムは腐食速度と局部腐食指数の少なくとも一方を計算する、請求項1に記載の腐食測定装置。
- 前記電源システムは前記装置に代替的にバッテリ電源から給電するように機能する、請求項1に記載の腐食測定装置。
- 前記励起回路はドライバアンプを含み、前記スイッチングシステムは電流を検出する前記検出回路を前記ドライバアンプのフィードバック経路における前記第1および第2の電極と結合するように機能する、請求項1に記載の腐食測定装置。
- 前記検出回路は、入力を有する電流電圧変換器と、該電流電圧変換器の入力と前記電極の前記第2の電極との間に結合される電流制限抵抗器とを含み、前記スイッチングシステムは電流を検出する前記検出回路を前記電流電圧変換器のフィードバック経路における前記電流制限抵抗器と結合するように機能する、請求項1に記載の腐食測定装置。
- 電解質にさらされる構造物の腐食を測定または監視するループ給電腐食測定装置であって、
4〜20mAループに結合可能で前記4〜20mAループからの電源を用いて前記装置に給電するための電源システムを備えるループインタフェースと、
前記電解質内にある複数の測定電極とインタフェースするための信号調整回路を有するプローブインタフェースシステムと、
を備え、
前記信号調整回路は、
前記電極の第1の電極を介して前記電解質に励起信号を提供するように機能する励起回路と、
前記電極の少なくとも第2の電極を介して1つまたは複数の腐食関連電気信号を検出するように機能する検出回路と、
前記電解質に提供される前記励起信号を制御し、前記検出回路によって検出される信号に基づいて少なくとも1つの腐食関連値を計算するために前記プローブインタフェースシステムと動作可能に結合される処理システムと、
検出された電気信号をデジタル値に変換し、前記デジタル値を前記処理システムに提供するために前記処理システムと前記検出回路とに動作可能に結合されるアナログデジタル変換器と、
DCフリーの検出信号に基づいて前記アナログデジタル変換器に非DCフリー信号を提供するために前記検出回路と結合される整流器システムと、
を備える、ループ給電腐食測定装置。 - 前記整流器システムは前記電解質に提供される交番極性の励起信号に呼応して検出信号の極性を交番する同期整流器である、請求項18に記載の腐食測定装置。
- 前記同期整流器は、
前記処理システムからの第1の制御信号に従って前記検出回路における複数の検出信号の極性を交番する第1のスイッチング部品と、
前記処理システムからの第2の制御信号に従って前記励起回路における励起信号の極性を交番する第2のスイッチング部品と、
を備え、
前記処理システムは、前記励起システムが励起信号周波数において前記電解質にAC励起信号を提供し前記アナログデジタル変換器がDCフリーの検出信号に基づいて非DCフリー信号を受信するように、前記第1の制御信号と第2の制御信号とを実質的に同期させて提供する、請求項19に記載の腐食測定装置。 - 前記アナログデジタル変換器は前記励起周波数以下のサンプリング周波数で動作される、請求項20に記載の腐食測定装置。
- 前記アナログデジタル変換器は毎秒約10サンプル未満のサンプリング速度で動作される、請求項18に記載の腐食測定装置。
- 前記励起信号は約500Hz以下の励起周波数において実質的にDCフリーの方形波信号であり、前記アナログデジタル変換器は毎秒約10サンプル未満のサンプリング速度で動作される、請求項18に記載の腐食測定装置。
- 前記励起信号は約100Hz以上の励起周波数において実質的にDCフリーの方形波信号である、請求項23に記載の腐食測定装置。
- 前記励起信号は約200Hzの励起周波数において実質的にDCフリーの方形波信号である、請求項23に記載の腐食測定装置。
- 前記励起信号は約500Hz以下の励起周波数において実質的にDCフリーの方形波信号である、請求項18に記載の腐食測定装置。
- 前記励起回路はドライバアンプを含み、前記スイッチングシステムは電流を検出する前記検出回路を前記ドライバアンプのフィードバック経路における前記第1および第2の電極と結合するように機能する、請求項18に記載の腐食測定装置。
- 前記検出回路は、入力を有する電流電圧変換器と、該電流電圧変換器の入力と前記電極の前記第2の電極との間に結合される電流制限抵抗器とを含み、前記スイッチングシステムは電流を検出する前記検出回路を前記電流電圧変換器のフィードバック経路における前記電流制限抵抗器と結合するように機能する、請求項18に記載の腐食測定装置。
- 電解質にさらされる構造物の腐食を測定または監視するループ給電腐食測定装置であって、
4〜20mAループに結合可能で前記4〜20mAループからの電源を用いて前記装置に給電するための電源システムを備えるループインタフェースと、
前記電解質内にある複数の測定電極とインタフェースするための信号調整回路を有するプローブインタフェースシステムと、
を備え、
前記信号調整回路は、
ドライバアンプを含み、前記電極の第1の電極を介して前記電解質に励起信号を提供するように機能する励起回路と、
前記電極の少なくとも第2の電極を介して1つまたは複数の腐食関連電気信号を検出するように機能する検出回路と、
前記励起回路と前記検出回路とに結合される複数のアナログスイッチング部品を有するスイッチングシステムであって、前記スイッチング部品は対応する制御信号に従って前記励起および検出回路の回路部品と複数の異なる構成の前記電極とを選択的に相互接続するように機能する、スイッチングシステムと、
前記電解質に提供される前記励起信号を制御し、前記制御信号を前記スイッチングシステムに提供して前記スイッチング部品を選択的に再構成するために前記プローブインタフェースシステムと動作可能に結合される処理システムであって、前記スイッチングシステムは電流を検出する前記検出回路を前記ドライバアンプのフィードバック経路における第1および第2の電極と結合するように機能する、処理システムと、
を備える、ループ給電腐食測定装置。 - 前記検出回路は、入力を有する電流電圧変換器と、該電流電圧変換器の入力と前記電極の前記第2の電極との間に結合される電流制限抵抗器とを含み、前記スイッチングシステムは電流を検出する前記検出回路を前記電流電圧変換器のフィードバック経路における前記電流制限抵抗器と結合するように機能する、請求項29に記載の腐食測定装置。
- 電解質にさらされる構造物の腐食を測定または監視するループ給電腐食測定装置であって、
4〜20mAループに結合可能で前記4〜20mAループからの電源を用いて前記装置に給電するための電源システムを備えるループインタフェースと、
前記電解質内にある複数の測定電極とインタフェースするための信号調整回路を有するプローブインタフェースシステムと、
を備え、
前記信号調整回路は、
前記電極の第1の電極を介して前記電解質に励起信号を提供するように機能する励起回路と、
前記電極の少なくとも第2の電極を介して1つまたは複数の腐食関連電気信号を検出するように機能する検出回路と、
前記電解質に提供される前記励起信号を制御し、前記検出回路によって検出される信号に基づいて少なくとも1つの腐食関連値を計算するために前記プローブインタフェースシステムと動作可能に結合される処理システムと、
前記電極を前記4〜20mAループから直流絶縁する絶縁障壁と、
を備える、ループ給電腐食測定装置。 - 前記絶縁障壁は前記4〜20mAループと電源システムとの間に結合される絶縁トランスを備える、請求項31に記載の腐食測定装置。
- 前記ループインタフェースは電圧および電流制限部品を有する本質的安全障壁を備える、請求項31に記載の腐食測定装置。
- 前記本質的安全障壁は前記絶縁障壁の出力に結合される電圧および電流制限部品を有する第1段と、該第1段と前記装置のループコントローラ回路との間に結合される追加電圧制限部品を有する第2段とを備える、請求項33に記載の腐食測定装置。
- 前記本質的安全障壁は前記電極に結合される保護抵抗器をさらに備える、請求項34に記載の腐食測定装置。
- 前記本質的安全障壁は前記電極に結合される保護抵抗器をさらに備える、請求項33に記載の腐食測定装置。
- 電解質にさらされる構造物の腐食を測定または監視するループ給電腐食測定装置であって、
4〜20mAループに結合可能で前記4〜20mAループからの電源を用いて前記装置に給電するための電源システムと、電圧および電流制限部品を有する本質的安全障壁とを備えるループインタフェースと、
前記電解質内にある複数の測定電極とインタフェースするための信号調整回路を有するプローブインタフェースシステムと、
を備え、
前記信号調整回路は、
前記電極の第1の電極を介して前記電解質に励起信号を提供するように機能する励起回路と、
前記電極の少なくとも第2の電極を介して1つまたは複数の腐食関連電気信号を検出するように機能する検出回路と、
前記電解質に提供される前記励起信号を制御し、前記検出回路によって検出される信号に基づいて少なくとも1つの腐食関連値を計算するために前記プローブインタフェースシステムと動作可能に結合される処理システムと、
を備える、ループ給電腐食測定装置。 - 前記本質的安全障壁は前記絶縁障壁の出力に結合される電圧および電流制限部品を有する第1段と、該第1段と前記装置のループコントローラ回路との間に結合される追加電圧制限部品を有する第2段とを備える、請求項37に記載の腐食測定装置。
- 前記本質的安全障壁は前記電極に結合される保護抵抗器をさらに備える、請求項38に記載の腐食測定装置。
- 前記本質的安全障壁は前記電極に結合される保護抵抗器をさらに備える、請求項37に記載の腐食測定装置。
- 前記本質的安全障壁は絶縁トランスをさらに備える、請求項37に記載の腐食測定装置。
- 電解質にさらされる構造物の腐食を測定または監視する腐食測定装置であって、
約20mA以下の電流を用いて前記装置に給電するための電源システムと、
前記電解質内にある複数の測定電極とインタフェースするための信号調整回路を有するプローブインタフェースシステムと、
を備え、
前記信号調整回路は、
前記電極の少なくとも1つを介して1つまたは複数の腐食関連電気信号を検出するように機能する検出回路と、
一連の装置サイクルの各々において前記検出回路によって検出される信号に基づいて少なくとも1つの腐食関連値を計算し、ユーザによるその後の検索のために前記装置内に複数の計算腐食関連値を記憶するために前記プローブインタフェースシステムと動作可能に結合される処理システムと、
前記処理システム動作可能に結合され、ユーザが前記装置を構成しうるか、またはユーザが外部通信装置を介して前記装置から記憶された計算腐食関連値を検索しうる前記外部通信装置とインタフェースするように機能する通信インタフェースと、
を備える、腐食測定装置。 - 前記装置は4〜20mAループに結合可能なループインタフェースを含み、前記電源システムは前記4〜20mAループからの電源を用いて前記装置に給電するように機能する、請求項42に記載の腐食測定装置。
- 前記通信インタフェースは前記4〜20mAループを介して前記装置が通信装置とインタフェースするように機能する、請求項43に記載の腐食測定装置。
- 前記電源システムはバッテリ電源から前記装置に給電するように機能するバッテリをさらに備える、請求項42に記載の腐食測定装置。
- 前記通信インタフェースは前記装置が無線通信装置とインタフェースするように機能する、請求項42に記載の腐食測定装置。
- 前記通信インタフェースはHARTプロトコル通信をサポートする、請求項42に記載の腐食測定装置。
- 前記装置は少なくとも1日分の計算腐食関連値を記憶する、請求項42に記載の腐食測定装置。
- 前記電極を前記4〜20mAループから直流絶縁する絶縁障壁をさらに備える、請求項42に記載の腐食測定装置。
- 前記ループインタフェースは電圧および電流制限部品を有する本質的安全障壁を備える、請求項42に記載の腐食測定装置。
- 不揮発性メモリをさらに備え、前記処理システムはユーザによるその後の検索のために前記計算腐食関連値を前記不揮発性メモリに記憶する、請求項42に記載の腐食測定装置。
- 電解質にさらされる構造物の腐食を測定または監視するループ給電腐食測定装置であって、
4〜20mAループに結合可能で前記4〜20mAループからの電源を用いて前記装置に給電するための電源システムを備えるループインタフェースと、
前記電解質内にある複数の測定電極とインタフェースするための信号調整回路を有するプローブインタフェースシステムと、
を備え、
前記信号調整回路は、
前記電極の第1の電極を介して前記電解質にAC励起信号を提供するように機能する励起回路と、
前記電極の少なくとも第2の電極を介して1つまたは複数の腐食関連電気信号を検出するように機能する検出回路と、
前記電解質に提供される前記方形波励起信号を制御し、前記検出回路によって検出される信号に基づいて一連の装置サイクルの各々における電解質抵抗値を計算するために前記プローブインタフェースシステムと動作可能に結合される処理システムであって、前記処理システムは第1の振幅の前記励起信号を提供し、得られる検出信号が所定の閾値を超えるまで前記励起信号振幅を選択的に増加させる、処理システムと、
を備える、ループ給電腐食測定装置。 - 前記励起信号は約500Hz以下の励起周波数において実質的にDCフリーのAC信号である、請求項52に記載の腐食測定装置。
- 前記励起信号は方形波信号である、請求項53に記載の腐食測定装置。
- 前記励起信号は約100Hz以上の励起周波数において実質的にDCフリーの方形波信号である、請求項54に記載の腐食測定装置。
- 前記励起信号は約200Hzの励起周波数において実質的にDCフリーの方形波信号である、請求項55に記載の腐食測定装置。
- 前記励起信号は方形波信号である、請求項52に記載の腐食測定装置。
- 前記励起信号は約100Hz以上の励起周波数において実質的にDCフリーの方形波信号である、請求項57に記載の腐食測定装置。
- 前記励起信号は約100Hz以上の励起周波数において実質的にDCフリーの方形波信号である、請求項52に記載の腐食測定装置。
- 前記励起信号は約200Hzの励起周波数において実質的にDCフリーの方形波信号である、請求項59に記載の腐食測定装置。
- 電解質にさらされる構造物の腐食を測定または監視するループ給電腐食測定装置であって、
4〜20mAループに結合可能で前記4〜20mAループからの電源を用いて前記装置に給電するための電源システムを備えるループインタフェースと、
前記電解質内にある複数の測定電極とインタフェースするための信号調整回路を有するプローブインタフェースシステムと、
を備え、
前記信号調整回路は、
前記電極の第1の電極を介して前記電解質に励起信号を提供するように機能する励起回路と、
前記電極の少なくとも第2の電極を介して1つまたは複数の腐食関連電気信号を検出するように機能する検出回路と、
前記電解質に提供される前記励起信号を制御し、前記検出回路によって検出される信号に基づいて少なくとも1つの腐食関連値を計算するために前記プローブインタフェースシステムと動作可能に結合される処理システムと、
前記処理システムの制御下で前記電解質に提供される複数の交番励起信号に呼応して複数の検出信号を交番する同期整流器と、
を備え、
前記処理システムは前記励起回路に最初は励起信号を提供させずに前記同期整流器に検出電流信号の極性の交番を開始させ、前記同期整流器が励起信号なしで動作する間に前記検出電流をサンプリングし、少なくとも1つの検出電流信号サンプルに基づいてオフセット値を計算し、前記オフセット値を記憶し、後で前記少なくとも1つの腐食関連値を計算する際にオフセット補正として使用する、ループ給電腐食測定装置。 - 前記励起信号は方形波信号である、請求項61に記載の腐食測定装置。
- 前記励起信号は約100Hz以上の励起周波数において実質的にDCフリーの方形波信号である、請求項62に記載の腐食測定装置。
- 前記励起信号は約200Hzの励起周波数において実質的にDCフリーの方形波信号である、請求項63に記載の腐食測定装置。
- 前記励起信号は約100Hz以上の励起周波数において実質的にDCフリーの方形波信号である、請求項61に記載の腐食測定装置。
- 前記励起信号は約200Hzの励起周波数において実質的にDCフリーの方形波信号である、請求項65に記載の腐食測定装置。
- 電解質にさらされる構造物の腐食を測定または監視するループ給電腐食測定装置であって、
4〜20mAループに結合可能で前記4〜20mAループからの電源を用いて前記装置に給電するための電源システムを備えるループインタフェースと、
前記電解質内にある複数の測定電極とインタフェースするための信号調整回路を有するプローブインタフェースシステムと、
を備え、
前記信号調整回路は、
前記電極の第1の電極を介して前記電解質に励起信号を選択的に提供するように機能する励起回路と、
前記電極の少なくとも第2の電極を介して1つまたは複数の腐食関連電気信号を検出するように機能する検出回路と、
前記電解質に提供される前記励起信号を制御し、前記検出回路によって検出される信号に基づいて少なくとも1つの腐食関連値を計算するために前記プローブインタフェースシステムと動作可能に結合される処理システムと、
を備え、
前記処理システムは前記励起回路に最初は励起信号を提供させずに励起信号が印加されていない間に前記検出回路によって検出される電圧信号をサンプリングし、前記検出電圧値をオフセットとして記憶し、この後、前記励起回路が正弦波励起電圧信号をオフセットとともに前記電解質に供給させ、高調波歪み解析を用いて前記検出回路によって検出される電流信号の高調波に基づいて少なくとも1つの腐食関連値を計算する、ループ給電腐食測定装置。 - 前記処理システムが前記検出回路によって検出される前記電圧信号をサンプリングしている間に前記第1の電極を前記励起回路から電気的に絶縁するスイッチングシステムをさらに備える、請求項67に記載の腐食測定装置。
- 前記検出回路は励起信号が印加されない間に第2の電極と第3の電極との間の電圧を検出する、請求項68に記載の腐食測定システム。
- 前記検出回路は励起信号が印加されない間に第2の電極と第3の電極との間の電圧を検出する、請求項67に記載の腐食測定システム。
- 電解質にさらされる構造物の腐食を測定または監視するループ給電腐食測定装置であって、
4〜20mAループに結合可能で前記4〜20mAループからの電源を用いて前記装置に給電するための電源システムを備えるループインタフェースと、
前記電解質内にある複数の測定電極とインタフェースするための信号調整回路を有するプローブインタフェースシステムと、
を備え、
前記信号調整回路は、
前記電極の第1の電極を介して前記電解質に正弦波励起信号を提供するように機能する励起回路と、
前記電極の少なくとも第2の電極を介して腐食に関係する1つまたは複数の電流信号を検出するように機能する検出回路と、
前記電解質に提供される前記励起信号を制御し、高調波歪み解析を用いて前記検出回路によって検出される複数サイクルの正弦波電流信号に基づいて少なくとも1つの腐食関連値を計算するために前記プローブインタフェースシステムと動作可能に結合される処理システムと、
を備える、ループ給電腐食測定装置。 - 前記正弦波励起信号は約50mHz以上の励起周波数である、請求項71に記載の腐食測定装置。
- 前記処理システムは高調波歪み解析を用いて10サイクルを超える前記検出された正弦波電流信号に基づいて少なくとも1つの腐食関連値を計算する、請求項72に記載の腐食測定装置。
- 前記処理システムは高調波歪み解析を用いて約20サイクルの前記検出された正弦波電流信号に基づいて少なくとも1つの腐食関連値を計算する、請求項72に記載の腐食測定装置。
- 前記正弦波励起信号は約100〜200mHzの励起周波数である、請求項71に記載の腐食測定装置。
- 前記処理システムは高調波歪み解析を用いて10サイクルを超える前記検出された正弦波電流信号に基づいて少なくとも1つの腐食関連値を計算する、請求項75に記載の腐食測定装置。
- 前記処理システムは高調波歪み解析を用いて約20サイクルの前記検出された正弦波電流信号に基づいて少なくとも1つの腐食関連値を計算する、請求項75に記載の腐食測定装置。
- 前記処理システムは高調波歪み解析を用いて10サイクルを超える前記検出された正弦波電流信号に基づいて少なくとも1つの腐食関連値を計算する、請求項71に記載の腐食測定装置。
- 前記処理システムは高調波歪み解析を用いて約20サイクルの前記検出された正弦波電流信号に基づいて少なくとも1つの腐食関連値を計算する、請求項71に記載の腐食測定装置。
- 前記正弦波励起信号は約100mHzの励起周波数である、請求項71に記載の腐食測定装置。
- 電解質にさらされる構造物の腐食を測定または監視するループ給電腐食測定装置であって、
4〜20mAループに結合可能で前記4〜20mAループからの電源を用いて前記装置に給電するための電源システムを備えるループインタフェースと、
前記電解質内にある複数の測定電極とインタフェースするための信号調整回路を有するプローブインタフェースシステムと、
を備え、
前記信号調整回路は、
前記電極の第1の電極を介して前記電解質に正弦波励起信号を提供するように機能する励起回路と、
前記電極の少なくとも第2の電極を介して腐食に関係する1つまたは複数の電流信号を検出するように機能する検出回路と、
前記電解質に提供される前記励起信号を制御し、一連の装置サイクルの各々において前記検出回路によって検出される電流信号の高調波に基づいてB値を計算し、前記計算されたB値の妥当性試験を実施するために前記プローブインタフェースシステムと動作可能に結合される処理システムであって、各装置サイクルに対して、前記妥当性試験から高調波歪み解析が正確な腐食関連値をもたらす可能性があることが判明する場合、あるいはユーザ定義またはデフォルトのB値による線形分極抵抗測定を用いて少なくとも1つの腐食関連値を計算する場合に前記処理システムは前記計算されたB値とともに高調波歪み解析を用いて少なくとも1つの腐食関連値を選択的に計算する、処理システムと、
を備える、ループ給電腐食測定装置。 - 前記B値は第1、第2、および第3の電流高調波であるそれぞれI1、I2、およびI3に基づいて計算され、前記妥当性試験は量(2I1I3−I2)がゼロよりも大きいかどうかを判断することを含む、請求項81に記載の腐食測定装置。
- 前記妥当性試験は量(RS/(RS+RP))が閾値未満であるかどうかを判断することをさらに含み、ここで、RSは計算された電解質抵抗でありRPは計算された分極抵抗である、請求項82に記載の腐食測定装置。
- 前記妥当性試験は前記計算されたB値が所定範囲にあるかどうかを判断することをさらに含む、請求項83に記載の腐食測定装置。
- 前記妥当性試験は前記計算されたB値が所定範囲にあるかどうかを判断することをさらに含む、請求項82に記載の腐食測定装置。
- 前記妥当性試験は量(RS/(RS+RP))が閾値未満であるかどうかを判断することを含み、ここで、RSは計算された電解質抵抗でありRPは計算された分極抵抗である、請求項81に記載の腐食測定装置。
- 前記妥当性試験は前記計算されたB値が所定範囲にあるかどうかを判断することをさらに含む、請求項86に記載の腐食測定装置。
- 前記閾値が約0.1である、請求項86に記載の腐食測定装置。
- 前記妥当性試験は前記計算されたB値が所定範囲にあるかどうかを判断することをさらに含む、請求項81に記載の腐食測定装置。
- 前記所定範囲は約10mV以上および約60mV以下のB値を含む、請求項89に記載の腐食測定装置。
- 前記計算されたB値はローパスフィルタ処理される、請求項81に記載の腐食測定システム。
- 電解質にさらされる構造物の腐食を測定または監視するループ給電腐食測定装置であって、
4〜20mAループに結合可能で前記4〜20mAループからの電源を用いて前記装置に給電するための電源システムを備えるループインタフェースと、
前記電解質内にある複数の測定電極とインタフェースするための信号調整回路を有するプローブインタフェースシステムと、
を備え、
前記信号調整回路は、
前記電極の少なくとも1つの電極を介して1つまたは複数の腐食関連電気信号を検出するように機能する検出回路と、
ランニングモーメント計算を用いた少なくとも1つの統計値の計算を含む電気化学ノイズ測定を用いて前記検出回路によって検出される信号に基づいて少なくとも1つの腐食関連値を計算するために前記プローブインタフェースシステムと動作可能に結合される処理システムと、
を備える、ループ給電腐食測定装置。 - 前記信号調整回路は補助電極、基準電極、および作用電極とインタフェースし、前記プローブインタフェースシステムは該プローブインタフェースシステムと結合されて前記プローブインタフェースシステムの回路部品と複数の異なる構成の前記電極とを選択的に相互接続するために対応する制御信号に従って動作可能な複数のアナログスイッチング部品を有するスイッチングシステムを備え、前記処理システムは電気化学ノイズモードにおいて前記スイッチングシステムに制御信号を提供し、電気化学ノイズ測定中に前記プローブインタフェースシステムにおいて前記スイッチングシステムに前記補助および作用電極を仮想グラウンドに接続させる、請求項92に記載の腐食測定装置。
- 前記処理システムは局部腐食指数をサンプリングされた電流信号の標準偏差とサンプリングされた電流信号のrmsとに基づいて計算し、前記標準偏差およびrmsはいずれもランニングモーメント計算(running moment calculation)に基づく、請求項92に記載の腐食測定装置。
- 前記処理システムは局部腐食指数をサンプリングされた電流信号の標準偏差とサンプリングされた電流信号のrmsとの比として計算する、請求項94に記載の腐食測定装置。
- 電解質にさらされる構造物の腐食を測定または監視するループ給電腐食測定装置であって、
4〜20mAループに結合可能で前記4〜20mAループからの電源を用いて前記装置に給電するための電源システムを備えるループインタフェースと、
前記電解質内にある複数の測定電極とインタフェースするための信号調整回路を有するプローブインタフェースシステムと、
を備え、
前記信号調整回路は、
前記電極の少なくとも第2の電極を介して1つまたは複数の腐食関連電気信号を検出するように機能する検出回路と、
前記プローブインタフェースシステムの回路部品と複数の異なる構成における前記電極とを選択的に相互接続するために対応する制御信号に従って動作可能な複数のアナログスイッチング部品を有するスイッチングシステムと、
前記スイッチングシステムに制御信号を提供し、前記スイッチング部品を選択的に再構成して前記スイッチングシステムに前記補助および作用電極を前記プローブインタフェースシステムにおける仮想グラウンドに接続させ、電気化学ノイズ測定を用いて前記検出回路によって検出される信号に基づいて少なくとも1つの腐食関連値を計算するために前記プローブインタフェースシステムと動作可能に結合される処理システムと、
を備える、ループ給電腐食測定装置。 - 電解質にさらされる構造物の腐食を測定または監視するループ給電腐食測定装置であって、
4〜20mAループに結合可能で前記4〜20mAループからの電源を用いて前記装置に給電するための電源システムを備えるループインタフェースと、
前記電解質内にある複数の測定電極とインタフェースするための信号調整回路を有するプローブインタフェースシステムと、
を備え、
前記信号調整回路は、
前記電極の第1の電極を介して前記電解質に正弦波励起信号を提供するように機能する励起回路と、
前記電極の少なくとも第2の電極を介して1つまたは複数の腐食関連電気信号を検出するように機能する検出回路と、
一連の装置サイクルの各々において前記検出回路によって検出される電流信号の高調波に基づいてB値を計算し、計算されたB値とともに線形分極抵抗測定を用いて前記検出回路によって検出される電流信号に基づいて所与の装置サイクルにおける少なくとも1つの腐食関連値を計算するために、前記プローブインタフェースシステムと動作可能に結合される処理システムと、
を備える、ループ給電腐食測定装置。 - 前記計算されたB値はローパスフィルタ処理される、請求項97に記載の腐食測定システム。
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