JP2016223917A - Rotational sensor and copper electrode - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄筋の腐食を検知する鉄筋腐食検知技術に関する。 The present invention relates to a reinforcing bar corrosion detection technique for detecting corrosion of reinforcing bars.
鉄筋の腐食検知技術として、米国規格であるＡＳＴＭ（American Society for Testing and Materials）Ｃ８７６や、コンクリート中の鉄筋の自然電位の測定により鉄筋の腐食度合いを測定する自然電位測定方法（非特許文献１）が広く用いられている。 As a corrosion detection technique for reinforcing steel bars, American standard ASTM (American Society for Testing and Materials) C876 and a natural potential measuring method for measuring the corrosion degree of reinforcing steel bars by measuring the natural potential of reinforcing steel in concrete (Non-patent Document 1) Is widely used.
これらの自然電位測定方法の一例について、図５に基づき説明する。図５は、従来の自然電位測定方法を説明する図であり、図５の（ａ）はコンクリート床面Ｃ１の診断時を示す図であり、図５の（ｂ）はコンクリート天井面Ｃ２の診断時を示す図である。 An example of these natural potential measurement methods will be described with reference to FIG. FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining a conventional method for measuring a natural potential. FIG. 5A is a diagram illustrating the diagnosis of the concrete floor C1, and FIG. 5B is a diagnosis of the concrete ceiling C2. It is a figure which shows time.
センサ１１０は、銅棒１１１、センサ容器１１３、電極プラグ１１４、およびスポンジ１１５を備えている。硫酸銅溶液１１２が注入されているセンサ容器１１３には、銅棒１１１の一端が挿入されている。センサ容器１１３の他端には、硫酸銅溶液１１２を通す電極プラグ１１４がセンサ容器１１３を貫通するように設置されている。センサ容器１１３の他端の外面はスポンジ１１５で覆われている。 The sensor 110 includes a copper rod 111, a sensor container 113, an electrode plug 114, and a sponge 115. One end of a copper rod 111 is inserted into the sensor container 113 into which the copper sulfate solution 112 is injected. At the other end of the sensor container 113, an electrode plug 114 through which the copper sulfate solution 112 passes is installed so as to penetrate the sensor container 113. The outer surface of the other end of the sensor container 113 is covered with a sponge 115.
電位差計１０１は、プラス（＋）端子に一端がコードクリップ１０３により鉄筋Ｆに接続された鉄筋接続ケーブル１０２が接続され、マイナス（−）端子には、一端が銅棒１１１に接続されたセンサ接続ケーブル１０５が接続されている。これにより、鉄筋Ｆ、コンクリート床面Ｃ１、スポンジ１１５、電極プラグ１１４、硫酸銅溶液１１２、銅棒１１１、センサ接続ケーブル１０５は電気的に接続され、電位差計１０１により鉄筋Ｆの腐食の診断材料となる自然電位が検出される。 The potentiometer 101 has a plus (+) terminal connected to a reinforcing bar connection cable 102 connected at one end to a reinforcing bar F by a cord clip 103, and a minus (-) terminal connected to a copper rod 111 at one end. A cable 105 is connected. Accordingly, the reinforcing bar F, the concrete floor C1, the sponge 115, the electrode plug 114, the copper sulfate solution 112, the copper rod 111, and the sensor connection cable 105 are electrically connected, and the potentiometer 101 is used as a diagnostic material for corrosion of the reinforcing bar F. A natural potential is detected.
しかしながら、上述の従来技術では、センサ１１０は測定に際して、水分を含ませたスポンジ１１５をコンクリート床面Ｃ１の測定点毎に押し当てて計測する必要があるため、測定ポイントが多くなり、測定に時間がかかるという問題がある。測定に時間がかかると測定面が乾燥し、検出される自然電位が不安定になるため、測定面を湿潤させることが必要となり、測定時間が増大する。 However, in the above-described conventional technology, the sensor 110 needs to press and measure the moisture-containing sponge 115 for each measurement point on the concrete floor C1, so that the number of measurement points increases and the measurement takes time. There is a problem that it takes. If the measurement takes time, the measurement surface is dried and the detected natural potential becomes unstable. Therefore, it is necessary to wet the measurement surface, which increases the measurement time.
また、センサ１１０では、電極プラグ１１４から硫酸銅溶液１１２が滲み出し、スポンジ１１５および測定面を汚染してしまう場合がある。スポンジ１１５および測定面が硫酸銅溶液１１２により汚染されると、測定後に汚染された箇所の清掃や中和を行う時間も必要となる。 Further, in the sensor 110, the copper sulfate solution 112 may ooze out from the electrode plug 114 and contaminate the sponge 115 and the measurement surface. When the sponge 115 and the measurement surface are contaminated with the copper sulfate solution 112, it takes time to clean and neutralize the contaminated portion after the measurement.
さらに、センサ１１０を用いて、図５の（ｂ）に示すように、測定面が鉛直下向きになるコンクリート天井面Ｃ２を診断する場合がある。この場合、センサ容器１１３内部の硫酸銅溶液１１２の容量が減ると、センサ容器１１３の上部に空気溜まり１１６ができる。この空気溜まり１１６が電気不導体となり、電極プラグ１１４と硫酸銅溶液１１２とが電気的に接続されず、自然電位が正しく測定ができない、または自然電位の検出不安定になるという問題もある。 Further, as shown in FIG. 5B, the sensor 110 may be used to diagnose a concrete ceiling surface C2 whose measurement surface is vertically downward. In this case, when the capacity of the copper sulfate solution 112 inside the sensor container 113 is reduced, an air reservoir 116 is formed in the upper part of the sensor container 113. This air reservoir 116 becomes an electrical non-conductor, and the electrode plug 114 and the copper sulfate solution 112 are not electrically connected, and there is a problem that the natural potential cannot be measured correctly or the detection of the natural potential becomes unstable.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、測定方向に制限がなく、短時間で、コンクリート中の鉄筋の自然電位を測定可能な回転式センサを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotary sensor that can measure the natural potential of a reinforcing bar in concrete in a short time without any limitation in the measurement direction. It is in.
上記の課題を解決するために、本発明の回転式センサは、硫酸銅溶液を溜める、円環状の溶液タンクと、上記溶液タンクの内周面および底面を覆う銅電極と、上記溶液タンクの外周壁を囲み、上記溶液タンクの回転軸を中心軸とする円環状の水タンクと、上記水タンクの外周壁を囲み、上記回転軸を中心軸とする円環状の第１スポンジと、上記回転軸を中心軸とする円環状であり、上記水タンクの外周壁を貫通することにより、上記水タンクの外周壁より内側の部分は上記水タンク内に位置し、上記水タンクの外周壁より外側の部分は上記第１スポンジと接する第２スポンジと、上記溶液タンクの外周壁を貫通することにより、上記溶液タンクの外周壁より内側の部分は上記溶液タンク内に位置し、上記溶液タンクの外周壁より外側の部分は上記水タンク内に位置する多孔質電極部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a rotary sensor of the present invention includes an annular solution tank for storing a copper sulfate solution, a copper electrode that covers an inner peripheral surface and a bottom surface of the solution tank, and an outer periphery of the solution tank. An annular water tank that surrounds the wall and has a rotation axis of the solution tank as a central axis, an annular first sponge that surrounds the outer peripheral wall of the water tank and that has the rotation axis as a central axis, and the rotation axis And a portion inside the outer peripheral wall of the water tank is located in the water tank and is located outside the outer peripheral wall of the water tank. The portion penetrates through the second sponge in contact with the first sponge and the outer peripheral wall of the solution tank, so that the portion inside the outer peripheral wall of the solution tank is located in the solution tank, and the outer peripheral wall of the solution tank The outer part is A porous electrode portion positioned serial water tank, characterized in that it comprises a.
上記構成によれば、円環状の溶液タンクの内部の内周面および底面を覆うように銅電極が設けられている。これにより、溶液タンク内の硫酸銅溶液の容量が減少し溶液タンク内にエア溜まりが形成される場合でも、センサの方向に関係なく、銅電極と硫酸銅溶液とが接する。 According to the said structure, the copper electrode is provided so that the inner peripheral surface and bottom face inside an annular | circular shaped solution tank may be covered. Thereby, even when the volume of the copper sulfate solution in the solution tank is reduced and an air pool is formed in the solution tank, the copper electrode and the copper sulfate solution are in contact with each other regardless of the direction of the sensor.
また、第２スポンジは、上記溶液タンクの回転軸を中心軸とする円環状であり、水タンクの外周壁を貫通し、第２スポンジは、上記外周壁より内側は上記水タンク内に位置し、上記外周壁から外側は上記第１スポンジと接するように設けられている。これにより、水タンク内の水の容量が減少し、水タンク内にエア溜まりが形成された場合でも、センサの向きに関係なく、第２スポンジは第１スポンジと水タンク内の水とに接することができる。ここで、第１スポンジおよび第２スポンジは水タンクの水を吸収することで水を保持する。このため、第１スポンジと水タンク内の水とは第２スポンジにより電気的に接続される。 The second sponge has an annular shape centering on the rotation axis of the solution tank, penetrates the outer peripheral wall of the water tank, and the second sponge is located in the water tank inside the outer peripheral wall. The outer side from the outer peripheral wall is provided in contact with the first sponge. Thereby, even when the capacity of the water in the water tank is reduced and an air pool is formed in the water tank, the second sponge contacts the first sponge and the water in the water tank regardless of the direction of the sensor. be able to. Here, the first sponge and the second sponge hold water by absorbing the water in the water tank. For this reason, the first sponge and the water in the water tank are electrically connected by the second sponge.
また、多孔質電極部は、溶液タンクの外周壁を貫通し、溶液タンクの外周壁より内側は溶液タンク内に位置し、溶液タンクより外側は水タンク内に位置するように設けられている。ここで、硫酸銅溶液は多孔質電極部を通るので、多孔質電極部は硫酸銅溶液を保持する。このため、水タンク内の水と溶液タンク内の硫酸銅溶液とは多孔質電極部により電気的に接続される。 Further, the porous electrode portion is provided so as to penetrate the outer peripheral wall of the solution tank, the inner side of the outer peripheral wall of the solution tank being positioned in the solution tank, and the outer side of the solution tank being positioned in the water tank. Here, since the copper sulfate solution passes through the porous electrode portion, the porous electrode portion holds the copper sulfate solution. For this reason, the water in a water tank and the copper sulfate solution in a solution tank are electrically connected by the porous electrode part.
したがって、第１スポンジと銅電極とは、センサの向きに関係なく電気的に接続される。その結果、センサは測定方向に制限されずに自然電位を測定することが可能となる。 Therefore, the first sponge and the copper electrode are electrically connected regardless of the orientation of the sensor. As a result, the sensor can measure the natural potential without being restricted in the measurement direction.
また、センサのそれぞれの構成は同一回転軸を有する。これにより、センサを回転させることにより自然電位の測定することが可能となる。その結果、スポット的に自然電位を測定する場合と比較し自然電位の測定時間が短くなる。 Moreover, each structure of a sensor has the same rotating shaft. This makes it possible to measure the natural potential by rotating the sensor. As a result, the measurement time of the natural potential is shortened as compared with the case of measuring the natural potential in a spot manner.
さらに、溶液タンクと第１スポンジとの間に水タンクが配置されている。これにより、硫酸銅溶液が第１スポンジに直接滲み出ることを避けることができるので、測定時に測定面を汚染しない。その結果、測定後の清掃および中和処理が不要となり、総合的な診断時間を短縮することができる。 Furthermore, a water tank is disposed between the solution tank and the first sponge. Thereby, since it can avoid that a copper sulfate solution oozes directly to a 1st sponge, a measurement surface is not polluted at the time of a measurement. As a result, cleaning and neutralization after measurement are unnecessary, and the overall diagnosis time can be shortened.
また、本発明の回転式センサは、上記多孔質電極部は、上記溶液タンクの外周壁に沿って少なくとも９０度間隔で配置された、複数の多孔質電極から構成されることが好ましい。 In the rotary sensor of the present invention, it is preferable that the porous electrode portion is composed of a plurality of porous electrodes arranged at intervals of at least 90 degrees along the outer peripheral wall of the solution tank.
上記構成によれば、多孔質電極部は複数の多孔質電極から構成されており、溶液タンクの外周壁に沿って少なくとも９０度間隔に配置されている。これにより、水タンク内の水および溶液タンク内の硫酸銅溶液の容量が減少し、水タンク内および溶液タンク内にエアだまりが形成された場合でも、回転式センサの測定方向に関係なく、いずれかの多孔質電極は水タンク内の水と溶液タンク内の硫酸銅溶液とに接することができる。 According to the said structure, the porous electrode part is comprised from the several porous electrode, and is arrange | positioned at intervals of at least 90 degree | times along the outer peripheral wall of a solution tank. As a result, the volume of water in the water tank and the copper sulfate solution in the solution tank is reduced, and even if an air pool is formed in the water tank or the solution tank, regardless of the measurement direction of the rotary sensor, The porous electrode can be in contact with water in the water tank and a copper sulfate solution in the solution tank.
また、本発明の回転式センサは、上記多孔質電極部は、上記回転軸を中心軸とする円環状の多孔質電極から構成されることが好ましい。 In the rotary sensor of the present invention, it is preferable that the porous electrode portion is composed of an annular porous electrode having the rotation axis as a central axis.
上記構成によれば、多孔質電極部が円環状の多孔質電極から構成されるので、水タンク内の水および溶液タンク内の硫酸銅溶液の容量が減少し、水タンク内および溶液タンク内にエアだまりが形成された場合でも、回転式センサの方向に関係なく、多孔質電極は水タンク内の水と溶液タンク内の硫酸銅溶液とに接することができる。さらに、水タンク内の水および溶液タンク内の硫酸銅溶液と多孔質電極とが、接する面積が多くなるので、水タンク内の水と溶液タンク内の硫酸銅溶液とをより安定的に電気的に接続することができる。 According to the above configuration, since the porous electrode portion is composed of an annular porous electrode, the capacity of the water in the water tank and the copper sulfate solution in the solution tank is reduced, and the water tank and the solution tank Even when an air pool is formed, the porous electrode can contact the water in the water tank and the copper sulfate solution in the solution tank regardless of the direction of the rotary sensor. Furthermore, since the contact area between the water in the water tank and the copper sulfate solution in the solution tank and the porous electrode increases, the water in the water tank and the copper sulfate solution in the solution tank can be more stably electrically connected. Can be connected to.
また、本発明の回転式センサは、上記回転式センサの移動距離を検出するエンコーダをさらに備えることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the rotary sensor of this invention is further equipped with the encoder which detects the movement distance of the said rotary sensor.
上記構成によれば、エンコーダにより回転式センサの移動距離を検出することができるので、所定の移動距離毎に自然電位を検出することができる。その結果、測定値を自動的に測定位置と関連づけて検出することが可能となり、総合的に腐食の診断時間を短縮することができる。 According to the above configuration, since the moving distance of the rotary sensor can be detected by the encoder, the natural potential can be detected for each predetermined moving distance. As a result, the measurement value can be automatically detected in association with the measurement position, and the corrosion diagnosis time can be shortened comprehensively.
また、本発明の回転式センサは、上記硫酸銅溶液は、上記多孔質電極部を通して、上記溶液タンクから上記水タンクへ向けて流れることが好ましい。 In the rotary sensor of the present invention, it is preferable that the copper sulfate solution flows from the solution tank toward the water tank through the porous electrode portion.
上記構成によれば、多孔質電極により硫酸銅溶液は溶液タンクから水タンク向けて流れる。そのため、水タンクからの水が溶液タンクに析出することを防ぐことができるので、硫酸銅溶液の濃度が薄くなることを防ぐことができる。 According to the above configuration, the copper sulfate solution flows from the solution tank toward the water tank by the porous electrode. Therefore, it is possible to prevent water from the water tank from being deposited in the solution tank, and thus it is possible to prevent the concentration of the copper sulfate solution from being reduced.
また、本発明の銅電極は、回転式センサに用いられる銅電極であって、円板部と、上記円板部と同一の中心軸を有し、上記円板部と一体形成された円筒部と、を備えることが好ましい。 The copper electrode of the present invention is a copper electrode used for a rotary sensor, and has a disc portion and a cylindrical portion having the same central axis as the disc portion and integrally formed with the disc portion. And preferably.
上記構成によれば、銅電極は同じ中心軸を有する円板部と円筒部とが一体形成されているので、回転式センサをどの方向に向けても、銅電極と硫酸銅溶液とが接触し電気的に接続される。 According to the above configuration, since the disk portion and the cylindrical portion having the same central axis are integrally formed in the copper electrode, the copper electrode and the copper sulfate solution are in contact with each other regardless of the direction of the rotary sensor. Electrically connected.
本発明は、測定方向に制限がなく、短時間で自然電位の測定が可能な回転式センサを提供することができる効果を奏する。 The present invention has an effect of providing a rotary sensor capable of measuring a natural potential in a short time without limitation in the measurement direction.
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について、図１〜図３を参照して説明する。
Embodiment 1
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
従来の自然電位測定方法では、照合電極として鉛電極、またはカロメル電極などを使用する。しかし、鉛電極を採用した場合、自然電位の検出の精度が悪く、微妙な自然電位の差を検出することができない。また、鉛電極では、校正が取りにくく、環境にもよくないという問題がある。そこで、本実施形態では、照合電極として銅硫酸銅電極を採用し、精度の高い自然電位の検出を可能にしている。 In the conventional natural potential measuring method, a lead electrode or a calomel electrode is used as a reference electrode. However, when a lead electrode is used, the detection accuracy of the natural potential is poor, and a subtle difference in natural potential cannot be detected. Moreover, with a lead electrode, there exists a problem that it is difficult to take a calibration and is not good for the environment. Therefore, in this embodiment, a copper copper sulfate electrode is employed as the reference electrode, and the natural potential can be detected with high accuracy.
（鉄筋腐食診断システム）
鉄筋腐食診断システム５０は、コンクリートの内の鉄筋腐食によって生じる自然電位を測定し、鉄筋の腐食を診断するシステムである。鉄筋腐食診断システム５０は、図２の（ａ）および（ｂ）に示すように、電位差計１、鉄筋接続ケーブル２、コードクリップ３、センサ接続ケーブル５、ステッキ６、およびセンサ１０を備えている。
(Rebar corrosion diagnosis system)
The reinforcing bar corrosion diagnosis system 50 is a system for diagnosing reinforcing bar corrosion by measuring a natural potential generated by reinforcing bar corrosion in concrete. The reinforcing bar corrosion diagnosis system 50 includes a potentiometer 1, a reinforcing bar connection cable 2, a cord clip 3, a sensor connection cable 5, a stick 6, and a sensor 10, as shown in FIGS. .
電位差計１は、センサ１０と、コンクリート床面Ｃ１またはコンクリート天井面Ｃ２に埋設された鉄筋Ｆとの間に生じる電位差を計測する。電位差計１のプラス（＋）端子には、一端がコードクリップ３により鉄筋Ｆに接続された鉄筋接続ケーブル２が接続され、マイナス（−）端子には、一端がセンサ１０に接続されたセンサ接続ケーブル５が接続されている。 The potentiometer 1 measures a potential difference generated between the sensor 10 and the reinforcing bar F embedded in the concrete floor C1 or the concrete ceiling C2. A rebar connection cable 2 whose one end is connected to the reinforcing bar F by the cord clip 3 is connected to the plus (+) terminal of the potentiometer 1, and a sensor connection whose one end is connected to the sensor 10 is connected to the minus (−) terminal. A cable 5 is connected.
ステッキ６は、センサ１０を回転移動させるための把手である。ステッキ６は棒状であり、一端にセンサ１０が取り付けられている。ユーザは、ステッキ６を握り、測定したい方向に向けてセンサ１０を、コンクリート床面Ｃ１等で回転移動させることで、所望箇所の自然電位を測定する。 The stick 6 is a handle for rotating the sensor 10. The stick 6 is rod-shaped and has a sensor 10 attached to one end. The user measures the natural potential at a desired location by grasping the stick 6 and rotating the sensor 10 on the concrete floor C1 or the like in the direction to be measured.
センサ１０（回転式センサ）は、コンクリート内の鉄筋腐食によって生じる自然電位を検出する。センサ１０は、図１に示すように、センサ部１１およびセンサ接続部３０を備えている。センサ１０は、回転軸２２を中心として回転する。 The sensor 10 (rotary sensor) detects a natural potential generated by corrosion of reinforcing bars in concrete. As shown in FIG. 1, the sensor 10 includes a sensor unit 11 and a sensor connection unit 30. The sensor 10 rotates about the rotation shaft 22.
センサ部１１は、銅電極１２、外周スポンジ１５、保水スポンジ１６、多孔質電極部１８、センサボディー２０、取付つまみ２１、およびセンサカバー２３を備えている。 The sensor unit 11 includes a copper electrode 12, an outer peripheral sponge 15, a water retention sponge 16, a porous electrode unit 18, a sensor body 20, a mounting knob 21, and a sensor cover 23.
センサボディー２０は回転軸２２を中心軸とする円柱状であり、回転軸２２を中心とし、同平面上に回転軸２２を中心とする大きさの異なる２つのドーナツ状の凹部が形成されている。小さい方の凹部には硫酸銅溶液１９ａが注入され、溶液タンク１９として機能する。大きい方の凹部には水１７ａが注入され、水タンク１７として機能する。言い換えると、センサ部１１には、センサボディー２０を用いて、回転軸２２を中心軸とする円環状の溶液タンク１９と、溶液タンク１９の外周壁を囲うように設けられ、回転軸２２を中心軸とする円環状の水タンク１７とが形成されている。溶液タンク１９は硫酸銅溶液１９ａを溜め、水タンク１７は水１７ａを溜める。 The sensor body 20 has a cylindrical shape with the rotation axis 22 as a central axis, and two donut-shaped recesses having different sizes with the rotation axis 22 as the center are formed on the same plane. . A copper sulfate solution 19 a is injected into the smaller recess and functions as a solution tank 19. Water 17 a is injected into the larger recess and functions as a water tank 17. In other words, the sensor unit 11 is provided using the sensor body 20 so as to surround the annular solution tank 19 having the rotation shaft 22 as a central axis and the outer peripheral wall of the solution tank 19. An annular water tank 17 is formed as a shaft. The solution tank 19 stores a copper sulfate solution 19a, and the water tank 17 stores water 17a.
ここで、円環状のタンクとは、中心軸と垂直方向の断面が円環状となるタンクを示す。また、溶液タンク１９の外周壁は、水タンク１７の内周壁となる。言い換えると、溶液タンク１９の外周壁（水タンク１７の内周壁）は、溶液タンク１９と水タンク１７との界壁２０ｄである。 Here, the annular tank refers to a tank having a circular section in a direction perpendicular to the central axis. The outer peripheral wall of the solution tank 19 becomes the inner peripheral wall of the water tank 17. In other words, the outer peripheral wall of the solution tank 19 (the inner peripheral wall of the water tank 17) is a boundary wall 20d between the solution tank 19 and the water tank 17.
上述した通り、溶液タンク１９の外周壁を囲うように水タンク１７が形成されているので、水タンク１７および溶液タンク１９が回転軸の長さ方向に積層されている場合と比較して、タンク全体の厚さが薄くなる。これにより、センサ１０を小型化することができる。 As described above, since the water tank 17 is formed so as to surround the outer peripheral wall of the solution tank 19, the tank is compared with the case where the water tank 17 and the solution tank 19 are stacked in the length direction of the rotation shaft. The overall thickness is reduced. Thereby, the sensor 10 can be reduced in size.
また、センサボディー２０の面２０ａには凹部２０ｂが形成されている。凹部２０ｂについては後述する。センサボディー２０の材料は、例えば樹脂とすることができる。 Further, a recess 20b is formed in the surface 20a of the sensor body 20. The recess 20b will be described later. The material of the sensor body 20 can be a resin, for example.
なお、本実施形態では、水タンク１７は溶液タンク１９よりも深い（ｚ方向の長さが長い）が上記に限らない。水タンク１７の深さを深くし、水タンク１７の容量を増やすことで、測定の際の水の補充回数を減らすことができる。 In the present embodiment, the water tank 17 is deeper than the solution tank 19 (long in the z direction), but is not limited thereto. By increasing the depth of the water tank 17 and increasing the capacity of the water tank 17, the number of times of water replenishment during measurement can be reduced.
外周スポンジ１５（第１スポンジ）は、水タンク１７の外周壁２０ｆを囲んでいる。外周スポンジ１５および保水スポンジ１６は吸水性を有し、水１７ａを吸収し、保持する。また、外周スポンジ１５は回転軸２２を中心軸とする円環状である。外周スポンジ１５が水１７ａを保持することにより、外周スポンジ１５とコンクリートの測定面とが電気的に接続される。さらに、センサ部１１の外周に柔軟な外周スポンジ１５を配置することで、センサ部１１と測定面とが測定面の凹凸を吸収しつつ接触することができる。これにより、センサ１０は安定して自然電位を測定することができ、測定条件のバラツキを軽減することができる。 The outer peripheral sponge 15 (first sponge) surrounds the outer peripheral wall 20 f of the water tank 17. The outer peripheral sponge 15 and the water retaining sponge 16 have water absorbency and absorb and hold the water 17a. The outer peripheral sponge 15 has an annular shape with the rotation shaft 22 as a central axis. The outer peripheral sponge 15 holds the water 17a, so that the outer peripheral sponge 15 and the concrete measurement surface are electrically connected. Furthermore, by disposing a flexible outer peripheral sponge 15 on the outer periphery of the sensor unit 11, the sensor unit 11 and the measurement surface can be in contact with each other while absorbing irregularities on the measurement surface. As a result, the sensor 10 can stably measure the natural potential, and variations in measurement conditions can be reduced.
保水スポンジ１６（第２スポンジ）は、回転軸２２を中心軸とする円環状である。保水スポンジ１６は水タンク１７の外周壁２０ｆを貫通し、外周壁２０ｆより内側の部分は水タンク１７内に位置し、外周壁２０ｆから外側部分は外周スポンジ１５と接する。保水スポンジ１６が水１７ａを保持することにより、外周スポンジ１５と水タンク１７内の水１７ａとが保水スポンジ１６を介して電気的に接続される。これにより、測定面から水タンク１７内の水１７ａまでの電気的導通が維持される。外周スポンジ１５および保水スポンジ１６の材料は、例えば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）とすることができる。 The water retention sponge 16 (second sponge) has an annular shape with the rotation shaft 22 as a central axis. The water retaining sponge 16 penetrates the outer peripheral wall 20f of the water tank 17, the portion inside the outer peripheral wall 20f is located in the water tank 17, and the outer portion from the outer peripheral wall 20f is in contact with the outer peripheral sponge 15. The water retaining sponge 16 holds the water 17 a, whereby the outer peripheral sponge 15 and the water 17 a in the water tank 17 are electrically connected via the water retaining sponge 16. Thereby, the electrical continuity from the measurement surface to the water 17a in the water tank 17 is maintained. The material of the outer periphery sponge 15 and the water retention sponge 16 can be PVA (polyvinyl alcohol), for example.
センサカバー２３は、回転軸２２を中心とする円板状であり、回転軸２２および取付つまみ２１によりセンサボディー２０に固定される。これにより、水タンク１７の開口部１７ｄおよび溶液タンク１９の開口部１９ｅが塞がれる。 The sensor cover 23 has a disk shape centered on the rotation shaft 22 and is fixed to the sensor body 20 by the rotation shaft 22 and the mounting knob 21. As a result, the opening 17d of the water tank 17 and the opening 19e of the solution tank 19 are closed.
センサカバー２３には、水タンク１７に対応する箇所に開口が２箇所、溶液タンク１９に対応する箇所に開口が２箇所、それぞれ設けられている。各開口は、水１７ａまたは硫酸銅溶液１９ａの注入口として機能する。測定時、上記開口は、水注入ネジ２４および溶液注入ネジ２５で塞がれている。これにより、水１７ａおよび硫酸銅溶液１９ａの容量が減ってきた場合、センサ部１１自体の入れ替えを必要とせず、水注入ネジ２４および溶液注入ネジ２５を外すことで、水１７ａおよび硫酸銅溶液１９ａを注入できる。同様に、水１７ａおよび硫酸銅溶液１９ａの排出も容易にできるので、例えば、測定後に、外周スポンジ１５の汚れを水洗いし、水１７ａの注入口から汚水を排出することも可能となる。 The sensor cover 23 is provided with two openings at positions corresponding to the water tank 17 and two openings at positions corresponding to the solution tank 19. Each opening functions as an inlet for water 17a or copper sulfate solution 19a. During the measurement, the opening is closed with a water injection screw 24 and a solution injection screw 25. Thereby, when the capacity | capacitance of the water 17a and the copper sulfate solution 19a decreases, replacement | exchange of the sensor part 11 itself is not required, but the water 17a and the copper sulfate solution 19a are removed by removing the water injection screw 24 and the solution injection screw 25. Can be injected. Similarly, since the water 17a and the copper sulfate solution 19a can be easily discharged, for example, after the measurement, the dirt on the outer peripheral sponge 15 can be washed and the dirty water can be discharged from the inlet of the water 17a.
多孔質電極部１８は、溶液タンク１９の外周壁（界壁２０ｄ）を貫通し、界壁２０ｄより内側の部分は溶液タンク１９内に位置し、界壁２０ｄより外側の部分は水タンク１７内に位置する。 The porous electrode portion 18 passes through the outer peripheral wall (the boundary wall 20d) of the solution tank 19, the portion inside the boundary wall 20d is located in the solution tank 19, and the portion outside the boundary wall 20d is in the water tank 17. Located in.
多孔質電極部１８は、硫酸銅溶液１９ａを通し、保持する。これにより、水タンク１７内の水１７ａと溶液タンク１９内の硫酸銅溶液１９ａとが多孔質電極部１８により電気的に接続される。 The porous electrode portion 18 passes and holds the copper sulfate solution 19a. Thereby, the water 17 a in the water tank 17 and the copper sulfate solution 19 a in the solution tank 19 are electrically connected by the porous electrode portion 18.
多孔質電極部１８は、多孔を有し、溶液タンク１９の周囲に配置され、硫酸銅溶液１９ａにより湿潤されることで、水タンク１７内の水１７ａと溶液タンク１９内の硫酸銅溶液１９ａとの電気的導通を確保する。具体的には、多孔質電極部１８は、多孔質材の電極プラグであり、電解質（硫酸銅溶液１９ａ）が浸み込むと、硫酸銅溶液１９ａがイオン化しやすくなる。これにより、多孔質電極部１８は、導電性を確保しつつ硫酸銅溶液１９ａの溶液タンク１９からの流出を少なくすることができる。本実施形態では、図１の（ｃ）に示したように、多孔質電極部１８は、界壁２０ｄに沿って９０度間隔に配置されたチップ状の４つの多孔質電極１８ａから構成されている。４つの多孔質電極１８ａは、回転軸２２を中心軸とする同一円上に等間隔に配置されている。多孔質電極１８ａが等間隔に配置されていることで、溶液タンク１９からの硫酸銅溶液１９ａの流出を抑制することができる。多孔質電極１８ａの材料は、例えば、セラミックを用いることができる。 The porous electrode portion 18 is porous, is disposed around the solution tank 19 and is wetted by the copper sulfate solution 19a, whereby the water 17a in the water tank 17 and the copper sulfate solution 19a in the solution tank 19 Ensure electrical continuity. Specifically, the porous electrode portion 18 is a porous electrode plug, and when the electrolyte (copper sulfate solution 19a) permeates, the copper sulfate solution 19a is easily ionized. Thereby, the porous electrode part 18 can reduce the outflow from the solution tank 19 of the copper sulfate solution 19a, ensuring electrical conductivity. In the present embodiment, as shown in FIG. 1C, the porous electrode portion 18 is composed of four chip-like porous electrodes 18a arranged at intervals of 90 degrees along the boundary wall 20d. Yes. The four porous electrodes 18a are arranged at equal intervals on the same circle with the rotation axis 22 as the central axis. Since the porous electrodes 18a are arranged at equal intervals, the outflow of the copper sulfate solution 19a from the solution tank 19 can be suppressed. For example, ceramic can be used as the material of the porous electrode 18a.
また、界壁２０ｄの上端部２０ｅには、多孔質電極１８ａが形成されている以外の箇所にゴム部（図示省略）が設けられている。ゴム部は、センサカバー２３と界壁２０ｄとのすき間を封じ、水タンク１７と溶液タンク１９との液体の流通を遮断している。そのため、電気的導通のために界壁２０ｄを単に開口している場合と比較して、硫酸銅溶液１９ａの流出を大幅に抑えることができる。言い換えると、本実施形態に係るセンサ部１１では、溶液タンク１９の周囲に多孔質電極１８ａおよびゴム部を配置することで、電気的導通を確保しつつ硫酸銅溶液１９ａの流出を少なくすることができる。 Further, a rubber part (not shown) is provided on the upper end part 20e of the boundary wall 20d at a place other than the area where the porous electrode 18a is formed. The rubber portion seals the gap between the sensor cover 23 and the boundary wall 20d, and blocks the flow of liquid between the water tank 17 and the solution tank 19. Therefore, the outflow of the copper sulfate solution 19a can be significantly suppressed as compared with the case where the boundary wall 20d is simply opened for electrical conduction. In other words, in the sensor unit 11 according to the present embodiment, by disposing the porous electrode 18a and the rubber part around the solution tank 19, it is possible to reduce the outflow of the copper sulfate solution 19a while ensuring electrical continuity. it can.
硫酸銅溶液１９ａの流出が減るので溶液タンク１９の容量を小さくすることができ、センサ１０を小型軽量化できる。具体的には、例えば、センサ部１１を、サイズ＝約Φ１０５ｍｍ、厚さ＝約４０ｍｍ、重量＝約０．４ｋｇ（硫酸銅溶液＝約１０ｍＬ、水＝約３０ｍＬを含む）程度とすることができる。このように、センサ１０を小型軽量化できるので、天井面、または壁面の測定であっても容易に測定を行うことができる。 Since the outflow of the copper sulfate solution 19a is reduced, the capacity of the solution tank 19 can be reduced, and the sensor 10 can be reduced in size and weight. Specifically, for example, the sensor unit 11 can have a size = about Φ105 mm, a thickness = about 40 mm, and a weight = about 0.4 kg (including copper sulfate solution = about 10 mL, water = about 30 mL). . Thus, since the sensor 10 can be reduced in size and weight, measurement can be easily performed even when measuring the ceiling surface or the wall surface.
さらに、硫酸銅溶液１９ａの溶液タンク１９からの流出が減るので、センサ１０を短期保管（概ね２ヶ月）する際にも、例えば、センサボディー２０を水容器に水没させて保管することができ、再度測定する際には水タンク１７に水１７ａを補充するのみで測定可能となる。 Further, since the outflow of the copper sulfate solution 19a from the solution tank 19 is reduced, when the sensor 10 is stored for a short period (approximately two months), for example, the sensor body 20 can be stored in a water container, When the measurement is performed again, the measurement can be performed only by replenishing the water tank 17 with the water 17a.
また、硫酸銅溶液１９ａは、多孔質電極１８ａを通して、溶液タンク１９から水タンク１７へ向けて一方向に流れやすくなっている。これにより、水タンク１７から水１７ａが溶液タンク１９に流出することを防ぐことができるので、硫酸銅溶液１９ａの濃度低下を防ぐことができる。 Further, the copper sulfate solution 19a easily flows in one direction from the solution tank 19 toward the water tank 17 through the porous electrode 18a. Thereby, since it can prevent that the water 17a flows out from the water tank 17 to the solution tank 19, the density | concentration fall of the copper sulfate solution 19a can be prevented.
また、多孔質電極１８ａの気泡率により、硫酸銅溶液１９ａが多孔質電極１８ａから析出してしまうことが考えられる。その場合でも、溶液タンク１９の外側に水タンク１７が備えられているため、外周スポンジ１５、保水スポンジ１６、および測定面の硫酸銅溶液１９ａによる汚染を防ぐことができる。これにより、測定面の清掃および中和処理が不要となるので、総合的に腐食の診断時間を短縮することができる。 In addition, it is considered that the copper sulfate solution 19a is precipitated from the porous electrode 18a due to the bubble ratio of the porous electrode 18a. Even in that case, since the water tank 17 is provided outside the solution tank 19, the outer peripheral sponge 15, the water retaining sponge 16, and the measurement surface can be prevented from being contaminated by the copper sulfate solution 19a. This eliminates the need for cleaning and neutralization of the measurement surface, so that the overall corrosion diagnosis time can be shortened.
銅電極１２は、溶液タンク１９の内部において、溶液タンク１９の内周面１９ｃおよび底面１９ｄを覆うように設けられている。具体的には、銅電極１２は、図３に示すように、回転軸２２と一致する中心軸１２ｆを有する、円筒部１２ｂおよびドーナツ状の円板部１２ａを有する。円板部１２ａは円筒部１２ｂの一端に配置されており、円筒部１２ｂの開口部１２ｃは円板部１２ａまで貫通している。円板部１２ａの底面１２ｄ（円板部１２ａにおいて円筒部１２ｂが設置されていない側の面）は溶液タンク１９の底面１９ｄに接しており、底面１９ｄを覆うように配置されている。円筒部１２ｂの内周面１２ｅは溶液タンク１９の内周面１９ｃに接しており、内周面１９ｃを覆うように配置されている。言い換えると、円板部１２ａと、円板部１２ａと同一の中心軸１２ｆを有し、円板部１２ａと一体形成された円筒部１２ｂを備える。これにより、センサ１０をどの方向に向けても、銅電極１２と硫酸銅溶液１９ａとが接触し電気的に接続される。 The copper electrode 12 is provided inside the solution tank 19 so as to cover the inner peripheral surface 19 c and the bottom surface 19 d of the solution tank 19. Specifically, as shown in FIG. 3, the copper electrode 12 has a cylindrical portion 12 b and a donut-shaped disc portion 12 a having a central axis 12 f coinciding with the rotation axis 22. The disc portion 12a is disposed at one end of the cylindrical portion 12b, and the opening portion 12c of the cylindrical portion 12b penetrates to the disc portion 12a. The bottom surface 12d of the disk portion 12a (the surface on the side where the cylindrical portion 12b is not installed in the disk portion 12a) is in contact with the bottom surface 19d of the solution tank 19 and is disposed so as to cover the bottom surface 19d. The inner peripheral surface 12e of the cylindrical portion 12b is in contact with the inner peripheral surface 19c of the solution tank 19, and is disposed so as to cover the inner peripheral surface 19c. In other words, it includes a disc portion 12a and a cylindrical portion 12b having the same central axis 12f as the disc portion 12a and integrally formed with the disc portion 12a. Thereby, the copper electrode 12 and the copper sulfate solution 19a are in contact with each other and are electrically connected regardless of the direction in which the sensor 10 is directed.
そのため、図１の（ｂ）に示すように、銅電極１２の断面は回転軸２２と平行の部分（円筒部１２ｂ）と回転軸２２と垂直な部分（円板部１２ａ）とからなるＬ字形状を示す。これにより、溶液タンク１９内の硫酸銅溶液１９ａが減り、溶液タンク１９内に溶液タンクエア溜まり１９ｂが形成されても、センサ１０が鉛直方向および水平方向（ｘ、ｙ、またはｚ方向）のどの方向を上部としても硫酸銅溶液１９ａと銅電極１２とは接することができる。 Therefore, as shown in FIG. 1B, the cross-section of the copper electrode 12 is an L-shape comprising a portion parallel to the rotating shaft 22 (cylindrical portion 12b) and a portion perpendicular to the rotating shaft 22 (disc portion 12a). Show shape. Thereby, even if the copper sulfate solution 19a in the solution tank 19 decreases and the solution tank air reservoir 19b is formed in the solution tank 19, the sensor 10 moves in any direction in the vertical direction and the horizontal direction (x, y, or z direction). The copper sulfate solution 19a and the copper electrode 12 can be in contact with each other even when the upper part is the upper part.
銅電極１２は、導電性を有する電極固定ネジ１３により、溶液タンク１９、詳しくは、センサボディー２０の凹部２０ｂに導電性バネ１４を介して固定されている。導電性バネ１４は銅電極１２から外部に電気を流すためのものであり、銅電極１２は、電極固定ネジ１３により導電性バネ１４に電気的に接続されている。 The copper electrode 12 is fixed to the solution tank 19, specifically, the recess 20 b of the sensor body 20 via the conductive spring 14 by the electrode fixing screw 13 having conductivity. The conductive spring 14 is for flowing electricity from the copper electrode 12 to the outside, and the copper electrode 12 is electrically connected to the conductive spring 14 by an electrode fixing screw 13.
センサ部１１とステッキ６とは、センサ接続部３０により接続されている。センサ接続部３０は、接続端子３１およびエンコーダケース３２を備えている。回転軸２２はネジ機能を有し、取付つまみ２１と一体となっている。取付つまみ２１を指でつまんで、回転軸２２をエンコーダケース３２にネジ固定することにより、センサ部１１はセンサ接続部３０に接続される。 The sensor unit 11 and the walking stick 6 are connected by a sensor connection unit 30. The sensor connection unit 30 includes a connection terminal 31 and an encoder case 32. The rotating shaft 22 has a screw function and is integrated with the mounting knob 21. The sensor unit 11 is connected to the sensor connection unit 30 by pinching the mounting knob 21 with a finger and screwing the rotary shaft 22 to the encoder case 32.
エンコーダケース３２は回転軸２２を中心とする円柱状であり、エンコーダケース３２の内部には、センサ１０の移動距離を検出するエンコーダが備えられている。エンコーダを用いた自然電位の測定について詳しくは後述する。エンコーダケース３２は、面２０ａを覆うように、ステッキ６とセンサ部１１との間に設けられている。回転軸２２はステッキ６に回転可能に支持されている。エンコーダケース３２は、回転軸２２に固定されており、測定時、センサ接続部３０はセンサ部１１と同時に回転する。エンコーダケース３２の外周面には、ゴム３３が設けられており、センサ１０を回転させるときにセンサ１０を測定面に押し付けることで、ゴム３３と外周スポンジ１５とは平らになる。これにより、センサ１０のスムーズな回転が可能になる。 The encoder case 32 has a cylindrical shape centered on the rotary shaft 22, and an encoder that detects the moving distance of the sensor 10 is provided inside the encoder case 32. Details of the measurement of the natural potential using the encoder will be described later. The encoder case 32 is provided between the stick 6 and the sensor unit 11 so as to cover the surface 20a. The rotating shaft 22 is rotatably supported by the stick 6. The encoder case 32 is fixed to the rotating shaft 22, and the sensor connection unit 30 rotates simultaneously with the sensor unit 11 during measurement. A rubber 33 is provided on the outer peripheral surface of the encoder case 32. When the sensor 10 is rotated, the rubber 33 and the outer peripheral sponge 15 are flattened by pressing the sensor 10 against the measurement surface. As a result, the sensor 10 can be rotated smoothly.
接続端子３１は、エンコーダケース３２のセンサ部１１側の凹部２０ｂに対応する箇所に設けられており、センサ部１１およびセンサ接続部３０が回転軸２２に取り付けられることにより、導電性バネ１４と接続端子３１とが電気的に接続される。 The connection terminal 31 is provided at a position corresponding to the recess 20 b on the sensor unit 11 side of the encoder case 32, and is connected to the conductive spring 14 by attaching the sensor unit 11 and the sensor connection unit 30 to the rotary shaft 22. Terminal 31 is electrically connected.
（回転による計測）
センサ１０は主な各構成が同一の回転軸２２を中心軸としているため、測定面を転がして連続的に自然電位の測定が可能である。また、センサ１０は、必要に応じて測定した自然電位と位置データとを関連付けすることができる。言い換えると、センサ１０は、鉄筋の腐食状況と位置との関連付けを容易に行うことができる。その結果、総合的に腐食の診断時間を短縮することができる。
(Measurement by rotation)
Since the sensor 10 has the main components of the same rotation axis 22 as the central axis, the natural potential can be continuously measured by rolling the measurement surface. Further, the sensor 10 can associate the natural potential measured with the position data as necessary. In other words, the sensor 10 can easily associate the corrosion state of the reinforcing bar with the position. As a result, corrosion diagnosis time can be shortened comprehensively.
従来の測定方法は、測定点毎に自然電位を検出するため、検出した自然電位と測定位置との関連付けに多くの時間と手間がかかる。それに対して、本実施形態に係るセンサ１０は、センサ１０の移動距離を検出するエンコーダを備えている。そのため、センサ１０は測定時、センサ１０が回転する毎にエンコーダからパルス信号が出力され、出力されたパルス信号をカウントすることで、センサ１０の位置を検出することができる。これにより、センサ１０の移動距離を検出することができるので、所定の移動距離（例えば５ｃｍ）毎に、自然電位を検出することができる。その結果、測定値を自動的に測定位置と関連づけて検出することが可能となり、総合的に腐食の診断時間を短縮することができる。 Since the conventional measurement method detects the natural potential for each measurement point, it takes a lot of time and labor to associate the detected natural potential with the measurement position. On the other hand, the sensor 10 according to the present embodiment includes an encoder that detects the moving distance of the sensor 10. Therefore, at the time of measurement, the sensor 10 outputs a pulse signal from the encoder every time the sensor 10 rotates, and the position of the sensor 10 can be detected by counting the output pulse signals. Thereby, since the moving distance of the sensor 10 can be detected, a natural potential can be detected for every predetermined moving distance (for example, 5 cm). As a result, the measurement value can be automatically detected in association with the measurement position, and the corrosion diagnosis time can be shortened comprehensively.
（各方向におけるセンサ）
本実施形態に係るセンサ１０は測定方向に制約がなく、鉛直方向および水平方向の測定が可能となるため、床面、天井面、側壁面の水平・鉛直方向の測定ができる。
(Sensor in each direction)
The sensor 10 according to the present embodiment is not limited in the measurement direction and can measure in the vertical direction and the horizontal direction, and therefore can measure the floor surface, ceiling surface, and side wall surface in the horizontal and vertical directions.
まず、コンクリート床面Ｃ１を測定する場合について説明する。図２の（ａ）に示すように、図１の（ｂ）に示すセンサ１０に対してコンクリート床面Ｃ１は紙面下方向（ｙ方向−側）に位置する。自然電位を測定する際、コンクリート床面Ｃ１は湿潤しているので、水タンク１７からの水１７ａを含んでいる外周スポンジ１５とコンクリート床面Ｃ１とは電気的に接続される。また、保水スポンジ１６も水１７ａを含んでいるため、外周スポンジ１５と水タンク１７内の水１７ａとは、保水スポンジ１６を介して電気的に接続される。 First, the case where the concrete floor C1 is measured will be described. As shown in FIG. 2 (a), the concrete floor C1 is located in the downward direction (y direction minus side) of the paper with respect to the sensor 10 shown in FIG. 1 (b). When measuring the natural potential, the concrete floor C1 is wet, so the outer peripheral sponge 15 containing the water 17a from the water tank 17 and the concrete floor C1 are electrically connected. Further, since the water retaining sponge 16 also contains water 17 a, the outer peripheral sponge 15 and the water 17 a in the water tank 17 are electrically connected via the water retaining sponge 16.
さらに、多孔質電極１８ａは硫酸銅溶液１９ａを含んでいるため、水タンク１７内の水１７ａと溶液タンク１９内の硫酸銅溶液１９ａとは多孔質電極１８ａを介して電気的に接続される。そして、硫酸銅溶液１９ａと銅電極１２とは直接接しているため、電気的に接続されている。その結果、コンクリート床面Ｃ１と銅電極１２とは電気的に接続され、鉄筋腐食診断システム５０により、自然電位を測定することが可能となる。 Furthermore, since the porous electrode 18a contains the copper sulfate solution 19a, the water 17a in the water tank 17 and the copper sulfate solution 19a in the solution tank 19 are electrically connected via the porous electrode 18a. Since the copper sulfate solution 19a and the copper electrode 12 are in direct contact with each other, they are electrically connected. As a result, the concrete floor C1 and the copper electrode 12 are electrically connected, and the rebar corrosion diagnostic system 50 can measure the natural potential.
次に、コンクリート天井面Ｃ２を測定する場合について説明する。図２の（ｂ）に示すように、図１の（ｂ）に示すセンサ１０に対してコンクリート天井面Ｃ２は紙面上方向（ｙ方向＋側）に位置する。自然電位を測定する際、コンクリート天井面Ｃ２は湿潤しているので、湿潤している外周スポンジ１５とコンクリート天井面Ｃ２とは電気的に接続される。 Next, the case where the concrete ceiling surface C2 is measured will be described. As shown in FIG. 2 (b), the concrete ceiling surface C2 is positioned in the upward direction (y direction + side) with respect to the sensor 10 shown in FIG. 1 (b). When measuring the natural potential, since the concrete ceiling surface C2 is wet, the wet outer peripheral sponge 15 and the concrete ceiling surface C2 are electrically connected.
ここで、水タンク１７のコンクリート天井面Ｃ２側（ｙ方向＋側）には電気不導体である水タンクエア溜まり１７ｂが形成されている。しかし、保水スポンジ１６は円環状であるため、保水スポンジ１６はいずれかの箇所で水タンク１７内の水１７ａと接することができる。したがって、外周スポンジ１５と水タンク１７内の水１７ａとは、湿潤している保水スポンジ１６を介して電気的に接続される。 Here, a water tank air reservoir 17b, which is an electrical nonconductor, is formed on the concrete ceiling surface C2 side (y direction + side) of the water tank 17. However, since the water retention sponge 16 has an annular shape, the water retention sponge 16 can come into contact with the water 17a in the water tank 17 at any location. Therefore, the outer peripheral sponge 15 and the water 17a in the water tank 17 are electrically connected via the wet water retaining sponge 16.
また、溶液タンク１９のコンクリート天井面Ｃ２側（ｙ方向＋側）には電気不導体である溶液タンクエア溜まり１９ｂが形成されている。しかし、多孔質電極１８ａが界壁２０ｄに沿って９０度間隔に配置されているので、いずれかの多孔質電極１８ａが水タンク１７内の水１７ａと溶液タンク１９内の硫酸銅溶液１９ａとに直接接することができる。したがって、水タンク１７内の水１７ａと溶液タンク１９内の硫酸銅溶液１９ａとは硫酸銅溶液１９ａにより湿潤している多孔質電極１８ａを介して電気的に接続される。そして、硫酸銅溶液１９ａと銅電極１２とも電気的に接続されている。 Further, a solution tank air reservoir 19b, which is an electrical nonconductor, is formed on the concrete ceiling surface C2 side (y direction + side) of the solution tank 19. However, since the porous electrodes 18a are arranged at intervals of 90 degrees along the boundary wall 20d, any one of the porous electrodes 18a is connected to the water 17a in the water tank 17 and the copper sulfate solution 19a in the solution tank 19. You can touch directly. Therefore, the water 17a in the water tank 17 and the copper sulfate solution 19a in the solution tank 19 are electrically connected via the porous electrode 18a wetted by the copper sulfate solution 19a. The copper sulfate solution 19a and the copper electrode 12 are also electrically connected.
その結果、コンクリート天井面Ｃ２と銅電極１２とは電気的に接続されるので、コンクリート天井面Ｃ２であっても鉄筋腐食診断システム５０により、自然電位を測定することが可能となる。 As a result, the concrete ceiling surface C2 and the copper electrode 12 are electrically connected, so that the natural potential can be measured by the reinforcing bar corrosion diagnosis system 50 even on the concrete ceiling surface C2.
次に、図示にはないが、コンクリート壁面を測定する場合について説明する。具体的には、図１の（ｂ）に示すセンサ１０の紙面右方向（ｚ方向＋側）が上部になるように壁面にセンサ１０を回転させて測定するものとして説明する。自然電位を測定する際、コンクリート壁面は湿潤しているので、湿潤している外周スポンジ１５とコンクリート壁面とは電気的に接続される。 Next, although not shown in the drawings, a case where a concrete wall surface is measured will be described. Specifically, description will be made assuming that measurement is performed by rotating the sensor 10 on the wall surface so that the right side (z direction + side) of the sensor 10 shown in FIG. When measuring the natural potential, since the concrete wall surface is wet, the wet outer peripheral sponge 15 and the concrete wall surface are electrically connected.
ここで、水タンク１７の上部側（ｚ方向＋側）には電気不導体である水タンクエア溜まり１７ｂが形成されるが、水１７ａは水タンク１７の下部（ｚ方向−側）に溜まっているので、保水スポンジ１６は水タンク１７内の水１７ａと直接接する。そのため、外周スポンジ１５と水タンク１７内の水１７ａとは、湿潤している保水スポンジ１６を介して電気的に接続される。 Here, a water tank air reservoir 17b, which is an electrical non-conductor, is formed on the upper side (z direction + side) of the water tank 17, but the water 17a is accumulated in the lower portion (z direction-side) of the water tank 17. Therefore, the water retention sponge 16 is in direct contact with the water 17 a in the water tank 17. Therefore, the outer peripheral sponge 15 and the water 17a in the water tank 17 are electrically connected via the wet water retaining sponge 16.
さらに、溶液タンク１９の上部側（ｚ方向＋側）には電気不導体である溶液タンクエア溜まり１９ｂが形成されている。しかし、硫酸銅溶液１９ａは溶液タンク１９の下部（ｚ方向−側）に溜まる。また、水タンク１７内の水１７ａも水タンク１７の下部（ｚ方向−側）に溜まっているため、多孔質電極１８ａは水タンク１７内の水１７ａと溶液タンク１９内の硫酸銅溶液１９ａとに直接接することができる。これにより、多孔質電極１８ａは水タンク１７内の水１７ａと溶液タンク１９内の硫酸銅溶液１９ａとに接するので、水タンク１７内の水１７ａと溶液タンク１９内の硫酸銅溶液１９ａとは硫酸銅溶液１９ａにより湿潤している多孔質電極１８ａを介して電気的に接続される。そして、硫酸銅溶液１９ａと銅電極１２とは直接接続されており、電気的に接続されている。その結果、コンクリート壁面と銅電極１２とは電気的に接続されるので、コンクリート壁面であっても、鉄筋腐食診断システム５０により、自然電位を測定することが可能となる。 Further, a solution tank air reservoir 19b, which is an electrical non-conductor, is formed on the upper side (z direction + side) of the solution tank 19. However, the copper sulfate solution 19a accumulates in the lower part (z direction side) of the solution tank 19. Further, since the water 17a in the water tank 17 is also stored in the lower part (z-direction side) of the water tank 17, the porous electrode 18a includes the water 17a in the water tank 17 and the copper sulfate solution 19a in the solution tank 19. You can touch directly. Thereby, since the porous electrode 18a contacts the water 17a in the water tank 17 and the copper sulfate solution 19a in the solution tank 19, the water 17a in the water tank 17 and the copper sulfate solution 19a in the solution tank 19 are sulfuric acid. Electrical connection is made via the porous electrode 18a wetted by the copper solution 19a. And the copper sulfate solution 19a and the copper electrode 12 are directly connected, and are electrically connected. As a result, since the concrete wall surface and the copper electrode 12 are electrically connected, the rebar corrosion diagnostic system 50 can measure the natural potential even on the concrete wall surface.
なお、水タンク１７および溶液タンク１９の深さ（ｚ方向の長さ）を浅くすることで、図１の（ｂ）に示すセンサ１０の紙面左方向（ｚ方向−側）が上部になるようにセンサ１０を回転させての測定も可能となる。 In addition, by reducing the depth (the length in the z direction) of the water tank 17 and the solution tank 19, the left direction (z direction minus side) of the sensor 10 shown in FIG. Further, the measurement can be performed by rotating the sensor 10.
したがって、センサ１０はセンサ１０の測定方向に制約がなく、どの方向（床面、天井面、壁面の水平・鉛直方向）での自然電位の測定可能となる。 Therefore, the sensor 10 is not limited in the measurement direction of the sensor 10 and can measure the natural potential in any direction (horizontal / vertical direction of the floor surface, ceiling surface, wall surface).
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図４に基づき説明する。図４は、実施形態２に係るセンサ１０ａの構成を示す断面図である。具体的に、図４は図１の（ｃ）と同じ箇所の断面を示している。センサ１０ａは、センサ１０と比較して、多孔質電極部１８が、多孔質電極１８ａに代えて、多孔質電極１８ｂから構成されている点が異なり、その他の構成は同様である。
[Embodiment 2]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the sensor 10a according to the second embodiment. Specifically, FIG. 4 shows a cross-section at the same location as in FIG. The sensor 10a is different from the sensor 10 in that the porous electrode portion 18 includes a porous electrode 18b instead of the porous electrode 18a, and the other configurations are the same.
多孔質電極１８ｂは、図４に示すように、回転軸２２を中心軸とする円環状であり、その他の構成は多孔質電極１８ａと同様である。これにより、多孔質電極１８ｂは多孔質電極１８ａと比較し、水タンク１７内の水１７ａと溶液タンク１９内の硫酸銅溶液１９ａと接する面積が増えるので、水タンク１７内の水１７ａと溶液タンク１９内の硫酸銅溶液１９ａとをより安定的に電気的接続することができる。 As shown in FIG. 4, the porous electrode 18b has an annular shape with the rotation axis 22 as a central axis, and the other configuration is the same as that of the porous electrode 18a. As a result, the area of the porous electrode 18b in contact with the water 17a in the water tank 17 and the copper sulfate solution 19a in the solution tank 19 increases compared to the porous electrode 18a. The copper sulfate solution 19a in 19 can be electrically connected more stably.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、鉄筋コンクリートの鉄筋の腐食を検知する鉄筋腐食検知装置に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a reinforcing bar corrosion detection device that detects corrosion of reinforcing bars in reinforced concrete.
１０・１０ａ センサ（回転式センサ）、１２ 銅電極、１５ 外周スポンジ（第１スポンジ）、１６ 保水スポンジ（第２スポンジ）、１７ 水タンク、１７ａ 水、１８ 多孔質電極部、１８ａ・１８ｂ 多孔質電極、１９ 溶液タンク、１９ａ 硫酸銅溶液、２０ｄ 界壁（溶液タンクの外周壁）、２０ｆ 外周壁（水タンクの外周壁）、２２ 回転軸 10.10a sensor (rotary sensor), 12 copper electrode, 15 outer peripheral sponge (first sponge), 16 water retention sponge (second sponge), 17 water tank, 17a water, 18 porous electrode part, 18a, 18b porous Electrode, 19 Solution tank, 19a Copper sulfate solution, 20d Interface wall (outer peripheral wall of solution tank), 20f Outer peripheral wall (outer peripheral wall of water tank), 22 Rotating shaft
Claims (5)
上記溶液タンクの内周面および底面を覆う銅電極と、
上記溶液タンクの外周壁を囲み、上記溶液タンクの回転軸を中心軸とする円環状の水タンクと、
上記水タンクの外周壁を囲み、上記回転軸を中心軸とする円環状の第１スポンジと、
上記回転軸を中心軸とする円環状であり、上記水タンクの外周壁を貫通することにより、上記水タンクの外周壁より内側の部分は上記水タンク内に位置し、上記水タンクの外周壁より外側の部分は上記第１スポンジと接する第２スポンジと、
上記溶液タンクの外周壁を貫通することにより、上記溶液タンクの外周壁より内側の部分は上記溶液タンク内に位置し、上記溶液タンクの外周壁より外側の部分は上記水タンク内に位置する多孔質電極部と、を備えることを特徴とする回転式センサ。 An annular solution tank for storing a copper sulfate solution;
A copper electrode covering the inner peripheral surface and the bottom surface of the solution tank;
An annular water tank surrounding the outer peripheral wall of the solution tank and having a rotation axis of the solution tank as a central axis;
An annular first sponge surrounding the outer peripheral wall of the water tank and having the rotation axis as a central axis;
It is an annular shape having the rotation axis as a central axis, and the portion inside the outer peripheral wall of the water tank is located in the water tank by passing through the outer peripheral wall of the water tank, and the outer peripheral wall of the water tank The outer part is a second sponge in contact with the first sponge;
By penetrating the outer peripheral wall of the solution tank, a portion inside the outer peripheral wall of the solution tank is located in the solution tank, and a portion outside the outer peripheral wall of the solution tank is located in the water tank. A rotary sensor, comprising: a quality electrode part.
円板部と、
上記円板部と同一の中心軸を有し、上記円板部と一体形成された円筒部と、を備えることを特徴とする銅電極。 A copper electrode used in the rotary sensor according to any one of claims 1 to 4,
A disc part,
A copper electrode comprising: a cylindrical portion having the same central axis as the disc portion and integrally formed with the disc portion.
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2974276A (en) * | 1957-08-16 | 1961-03-07 | Superior Oil Co | Method of and apparatus for use in measuring earth potentials |
| JPS54161183U (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-10 | ||
| JPS61266950A (en) * | 1985-05-17 | 1986-11-26 | ジヨン ピ−タ− ニコルソン | Electrolyte potential measuring device |
| JPH04184249A (en) * | 1990-11-19 | 1992-07-01 | Nippon Boshoku Kogyo Kk | Rotary type collation electrode |
| JPH095286A (en) * | 1995-06-20 | 1997-01-10 | Nippon Boshoku Kogyo Kk | Potential measuring mark sheet and method for measuring potential of reinforcing bar therewith |
| JPH11230927A (en) * | 1998-02-18 | 1999-08-27 | Taisei Corp | Concrete structure capable of detecting defect in coated reinforcing bar and its detecting method |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2974276A (en) * | 1957-08-16 | 1961-03-07 | Superior Oil Co | Method of and apparatus for use in measuring earth potentials |
| JPS54161183U (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-10 | ||
| JPS61266950A (en) * | 1985-05-17 | 1986-11-26 | ジヨン ピ−タ− ニコルソン | Electrolyte potential measuring device |
| JPH04184249A (en) * | 1990-11-19 | 1992-07-01 | Nippon Boshoku Kogyo Kk | Rotary type collation electrode |
| JPH095286A (en) * | 1995-06-20 | 1997-01-10 | Nippon Boshoku Kogyo Kk | Potential measuring mark sheet and method for measuring potential of reinforcing bar therewith |
| JPH11230927A (en) * | 1998-02-18 | 1999-08-27 | Taisei Corp | Concrete structure capable of detecting defect in coated reinforcing bar and its detecting method |
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