JP3105395B2 - 腐蝕速度計 - Google Patents
腐蝕速度計Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、鉄パイプなどの腐蝕
速度を計測する腐蝕速度計に関するものである。
速度を計測する腐蝕速度計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ビルやプラントの冷却システムにおい
て、冷却水を循環させるパイプとしては、鉄パイプを使
用することが多いが、このパイプがカルシウムなどの水
アカ，藻の発生，微生物の分泌物や泥などにより詰るこ
とによって冷却効果が低下するほか、これらが原因で腐
蝕が発生する。そして、この鉄パイプの腐蝕による寿命
は、ビルやプラント自身の寿命に大きく影響するため、
鉄パイプの腐蝕の進行性を知ることが重要である。
て、冷却水を循環させるパイプとしては、鉄パイプを使
用することが多いが、このパイプがカルシウムなどの水
アカ，藻の発生，微生物の分泌物や泥などにより詰るこ
とによって冷却効果が低下するほか、これらが原因で腐
蝕が発生する。そして、この鉄パイプの腐蝕による寿命
は、ビルやプラント自身の寿命に大きく影響するため、
鉄パイプの腐蝕の進行性を知ることが重要である。
【０００３】このため、腐蝕速度計および導電率計が水
質管理に使用され、このうち、腐蝕速度計はビルやプラ
ントの冷却水用配管の腐蝕の進行性を検知し、これによ
り腐蝕抑制剤の注入管理を行う。また、導電率計は冷却
水の濃縮，汚染の程度を検知し、配管の閉塞を防ぐため
の冷却水のブロー管理を行うほか、工業排水，上下水道
水の水質管理にも使用される。
質管理に使用され、このうち、腐蝕速度計はビルやプラ
ントの冷却水用配管の腐蝕の進行性を検知し、これによ
り腐蝕抑制剤の注入管理を行う。また、導電率計は冷却
水の濃縮，汚染の程度を検知し、配管の閉塞を防ぐため
の冷却水のブロー管理を行うほか、工業排水，上下水道
水の水質管理にも使用される。
【０００４】図８は従来の３電極式の腐蝕速度計を示
し、図において、１は鉄パイプなどの試料極、２は対
極、３は対極２および試料極１間に設けられた照合極で
あり、試料極１および対極２間には交流電源４が接続さ
れ、試料極１および照合極３間には電圧測定回路として
の電圧計５が接続されている。
し、図において、１は鉄パイプなどの試料極、２は対
極、３は対極２および試料極１間に設けられた照合極で
あり、試料極１および対極２間には交流電源４が接続さ
れ、試料極１および照合極３間には電圧測定回路として
の電圧計５が接続されている。
【０００５】次に、この腐蝕速度計の動作を交流定電流
法および交流定電圧法に分けて説明する。まず、交流定
電流法では溶液に浸した上記３電極１〜３のうち、対極
２から試料極１に対し、一定振幅で正負に変化する図９
（ａ）に示すような定電流を交流電源４から流し、この
時に、試料極１と照合極３の間に発生する図９（ｂ）に
示すような電位を電圧計５により測定し、これら電圧，
電流の比として分極抵抗を求める。
法および交流定電圧法に分けて説明する。まず、交流定
電流法では溶液に浸した上記３電極１〜３のうち、対極
２から試料極１に対し、一定振幅で正負に変化する図９
（ａ）に示すような定電流を交流電源４から流し、この
時に、試料極１と照合極３の間に発生する図９（ｂ）に
示すような電位を電圧計５により測定し、これら電圧，
電流の比として分極抵抗を求める。
【０００６】一方、交流定電圧法では試料極１および照
合極３間に交流電源４から入力される図１０（ａ）に示
すような電位が一定振幅で正負に変化するように、対極
２から試料極１に流す電流を図１０（ｂ）に示すように
コントロールする。そして、これら電圧と電流の比とし
て分極抵抗を求める。
合極３間に交流電源４から入力される図１０（ａ）に示
すような電位が一定振幅で正負に変化するように、対極
２から試料極１に流す電流を図１０（ｂ）に示すように
コントロールする。そして、これら電圧と電流の比とし
て分極抵抗を求める。
【０００７】図１１は従来の４電極式の導電率計を示
す。これは被測定溶液に浸した４つの電極１１〜１４を
設けて、電極１１および電極１４間にはこれらの間に定
電流を流す交流電源１５を接続し、電極１２および電極
１３間には電圧測定回路としての電圧計１６を接続した
ものである。
す。これは被測定溶液に浸した４つの電極１１〜１４を
設けて、電極１１および電極１４間にはこれらの間に定
電流を流す交流電源１５を接続し、電極１２および電極
１３間には電圧測定回路としての電圧計１６を接続した
ものである。
【０００８】この導電率計では、電極１１および電極１
４間に交流電源１５から交流定電流を流し、このときに
電極１２，１３間に得られる電圧を電圧計１６によって
測定する。そして、これらの電圧と電流との比を求め、
この比にセル係数を掛算して溶液抵抗を求める。そし
て、この溶液抵抗の逆数として誘電率を決定するように
したものである。
４間に交流電源１５から交流定電流を流し、このときに
電極１２，１３間に得られる電圧を電圧計１６によって
測定する。そして、これらの電圧と電流との比を求め、
この比にセル係数を掛算して溶液抵抗を求める。そし
て、この溶液抵抗の逆数として誘電率を決定するように
したものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の腐蝕速度計およ
び導電率計は以上のように構成されているので、腐蝕速
度および導電率の各測定ごとに別々の測定器を用意しな
ければならず、このため、各電極や演算部または計測器
などを完全に独立して設置する必要が生じ、さらに、取
付や配線工事や運転もそれぞれ別々になされる必要があ
るという問題点があった。
び導電率計は以上のように構成されているので、腐蝕速
度および導電率の各測定ごとに別々の測定器を用意しな
ければならず、このため、各電極や演算部または計測器
などを完全に独立して設置する必要が生じ、さらに、取
付や配線工事や運転もそれぞれ別々になされる必要があ
るという問題点があった。
【００１０】また、これらの各計測器に必要なメンテナ
ンスも別々に実施しなければならず、測定器コストはも
とより、工事費，運転およびメンテナンスの各費用も嵩
むなどの問題点があった。
ンスも別々に実施しなければならず、測定器コストはも
とより、工事費，運転およびメンテナンスの各費用も嵩
むなどの問題点があった。
【００１１】この発明は上記のような従来の問題点を解
消するためになされたものであり、鉄パイプなどの腐蝕
速度および溶液などの導電率を共通の電極を用いて測定
でき、各電極の取付や配線工事の簡素化、電極部のメン
テナンスの容易化さらにはコストダウンが図れる腐蝕速
度計を得ることを目的とする。
消するためになされたものであり、鉄パイプなどの腐蝕
速度および溶液などの導電率を共通の電極を用いて測定
でき、各電極の取付や配線工事の簡素化、電極部のメン
テナンスの容易化さらにはコストダウンが図れる腐蝕速
度計を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる腐蝕速
度計は、演算装置に、試料極および対極間の一定振幅の
電流とこれにより試料極および照合極間に得られる電
圧、または試料極と照合極との間の脈動する電圧とこれ
により試料極および対極間に得られる電流にもとづいて
分極抵抗を演算させるとともに、上記対極および上記照
合極間に発生する電位または上記対極と照合極の間に設
けた導電率検出電極および上記照合極間に発生する電位
と、上記対極および試料極間に流される電流との比にセ
ル係数を掛けて導電率を演算させるようにしたものであ
る。
度計は、演算装置に、試料極および対極間の一定振幅の
電流とこれにより試料極および照合極間に得られる電
圧、または試料極と照合極との間の脈動する電圧とこれ
により試料極および対極間に得られる電流にもとづいて
分極抵抗を演算させるとともに、上記対極および上記照
合極間に発生する電位または上記対極と照合極の間に設
けた導電率検出電極および上記照合極間に発生する電位
と、上記対極および試料極間に流される電流との比にセ
ル係数を掛けて導電率を演算させるようにしたものであ
る。
【００１３】
【作用】この発明における腐蝕速度計は、例えば交流定
電流法では、測定開始時または一定周期にて試料極と照
合極との間の腐蝕電位差を測定し、この電位を基準とし
て、試料極と対極との間に流れる定電流に対応する上記
試料極と照合極との電圧の指示を追跡し、これらの電
圧，電流の比から分極抵抗を求める。
電流法では、測定開始時または一定周期にて試料極と照
合極との間の腐蝕電位差を測定し、この電位を基準とし
て、試料極と対極との間に流れる定電流に対応する上記
試料極と照合極との電圧の指示を追跡し、これらの電
圧，電流の比から分極抵抗を求める。
【００１４】また、対極から試料極へ流れる電流と照合
極と対極との間に得られる電圧との比にセル係数を乗じ
て、導電率を求める。
極と対極との間に得られる電圧との比にセル係数を乗じ
て、導電率を求める。
【００１５】
実施例１．以下に、この発明の一実施例を図について説
明する。図１において、１は試料極、２は対極、３は照
合極であり、対極２および試料極１間には交流電源４お
よび電流検出回路としての電流計６が接続されている。
明する。図１において、１は試料極、２は対極、３は照
合極であり、対極２および試料極１間には交流電源４お
よび電流検出回路としての電流計６が接続されている。
【００１６】また、試料極１および照合極３間には電圧
検出回路としての電圧計５が接続され、さらに、その照
合極３および対極２間には電圧検出回路としての電圧計
７が接続されている。そして、上記回路は導電率の測定
が可能な腐蝕速度計を構成している。Ｐは上記電流計６
および電圧計５，７の測定値にもとづいて分極抵抗およ
び導電率を演算によって求めるマイクロプロセッサなど
からなる演算装置である。
検出回路としての電圧計５が接続され、さらに、その照
合極３および対極２間には電圧検出回路としての電圧計
７が接続されている。そして、上記回路は導電率の測定
が可能な腐蝕速度計を構成している。Ｐは上記電流計６
および電圧計５，７の測定値にもとづいて分極抵抗およ
び導電率を演算によって求めるマイクロプロセッサなど
からなる演算装置である。
【００１７】図２は上記試料極１，対極２および照合極
３の電極構造を示し、試料極１は溶液が流れる鉄パイプ
などからなり、対極２は試料極１の中心に配置され、照
合極３は試料極１に近接して配置される。照合極３およ
び対極２は腐蝕しにくい金属、例えばステンレス，白
金，銀などで作られている。
３の電極構造を示し、試料極１は溶液が流れる鉄パイプ
などからなり、対極２は試料極１の中心に配置され、照
合極３は試料極１に近接して配置される。照合極３およ
び対極２は腐蝕しにくい金属、例えばステンレス，白
金，銀などで作られている。
【００１８】従って、かかる配置によって、試料極１表
面の電流密度が均一になり、安定した分極抵抗測定が行
えるほか、試料極１内の速度分布は中心部で最も高く、
このためにパイプの中心に配置された対極２は汚れにく
くなり、高精度の導電率測定を可能にしている。なお、
照合極３および試料極１の汚れは、３電極式で導電率を
測る場合は殆ど問題とはならない。
面の電流密度が均一になり、安定した分極抵抗測定が行
えるほか、試料極１内の速度分布は中心部で最も高く、
このためにパイプの中心に配置された対極２は汚れにく
くなり、高精度の導電率測定を可能にしている。なお、
照合極３および試料極１の汚れは、３電極式で導電率を
測る場合は殆ど問題とはならない。
【００１９】次に動作について説明する。まず、試料極
１および対極２間に、交流電源４から、図３（ａ）に示
すような低周波の微小な一定振幅の電流を流す。そし
て、このときの試料極１と照合極３との間の腐蝕電位を
中心とする電圧の変化を電圧計５により追跡する。ここ
で、腐蝕電位は測定開始時または一定周期で測定した試
料極１と照合極３との間の腐蝕電位差である。
１および対極２間に、交流電源４から、図３（ａ）に示
すような低周波の微小な一定振幅の電流を流す。そし
て、このときの試料極１と照合極３との間の腐蝕電位を
中心とする電圧の変化を電圧計５により追跡する。ここ
で、腐蝕電位は測定開始時または一定周期で測定した試
料極１と照合極３との間の腐蝕電位差である。
【００２０】そこで、この追跡している図３（ｂ）に示
すような腐蝕電位Ｖｃを中心とする電圧のピーク・ピー
ク値ΔＶを上記電流のピーク・ピーク値Δｉで除算し
て、分極抵抗Ｒｃ（ΔＶ／Δｉ）を求める。これが、交
流定電流法による腐蝕速度測定方法である。
すような腐蝕電位Ｖｃを中心とする電圧のピーク・ピー
ク値ΔＶを上記電流のピーク・ピーク値Δｉで除算し
て、分極抵抗Ｒｃ（ΔＶ／Δｉ）を求める。これが、交
流定電流法による腐蝕速度測定方法である。
【００２１】また、これに対し交流定電圧法による腐蝕
測定方法は次の通りである。この方法は、試料極１およ
び照合極３間の電圧が、図４（ａ）に示すように、腐蝕
電位Ｖｃを中心に一定振幅の微小な脈流となるように、
試料極１と対極２との間に、交流電源４から電流ｉを流
す。
測定方法は次の通りである。この方法は、試料極１およ
び照合極３間の電圧が、図４（ａ）に示すように、腐蝕
電位Ｖｃを中心に一定振幅の微小な脈流となるように、
試料極１と対極２との間に、交流電源４から電流ｉを流
す。
【００２２】そして、このときの図４（ｂ）に示すよう
な電流ｉの変化を追跡し、演算装置Ｐにより、このとき
の上記電圧のピーク・ピーク値ΔＶを上記電流のピーク
・ピーク値Δｉで除算して、分極抵抗を求めることがで
きる。
な電流ｉの変化を追跡し、演算装置Ｐにより、このとき
の上記電圧のピーク・ピーク値ΔＶを上記電流のピーク
・ピーク値Δｉで除算して、分極抵抗を求めることがで
きる。
【００２３】次に、図１を用いて導電率を測定する方法
を説明する。この導電率の測定は上記分極抵抗の測定と
並行して実施可能であり、演算装置Ｐにより、電流計６
および電圧計７で検出した電流および照合極３，対極２
間の電圧との比（導電率＝抵抗の逆数）にセル係数を乗
算して求められる。なお、このセル係数は電極形状によ
り定まる係数であり、ＪＩＳ０１０１にその求め方が規
定されている。
を説明する。この導電率の測定は上記分極抵抗の測定と
並行して実施可能であり、演算装置Ｐにより、電流計６
および電圧計７で検出した電流および照合極３，対極２
間の電圧との比（導電率＝抵抗の逆数）にセル係数を乗
算して求められる。なお、このセル係数は電極形状によ
り定まる係数であり、ＪＩＳ０１０１にその求め方が規
定されている。
【００２４】図５はこの発明の他の実施例を示す４電極
式の腐蝕速度計である。この腐蝕速度計では図６に示す
ように、対極２および照合極間に第４の電極としての導
電率検出電極８が設けられ、この導電率検出電極８と照
合極３との間に電圧測定回路としての電圧計７が接続さ
れている。照合極３および導電率検出電極８はステンレ
ス，白金，銀などの腐蝕しにくい金属で作られている。
式の腐蝕速度計である。この腐蝕速度計では図６に示す
ように、対極２および照合極間に第４の電極としての導
電率検出電極８が設けられ、この導電率検出電極８と照
合極３との間に電圧測定回路としての電圧計７が接続さ
れている。照合極３および導電率検出電極８はステンレ
ス，白金，銀などの腐蝕しにくい金属で作られている。
【００２５】次に、この４電極式の腐蝕速度計による腐
蝕速度の測定を、交流定電流法を用いて行う場合を説明
する。まず、交流電源４から、図示しない電流発生回路
に制御信号を入力し、ある周期で正負に一定振幅で反転
する定電流を対極２に流す。
蝕速度の測定を、交流定電流法を用いて行う場合を説明
する。まず、交流電源４から、図示しない電流発生回路
に制御信号を入力し、ある周期で正負に一定振幅で反転
する定電流を対極２に流す。
【００２６】また、このとき電圧測定回路としての上記
電圧計５，７によって照合極３および導電率検出電極８
にあらわれる電圧を、マイクロプロセッサからなる演算
装置Ｐにおいて読み込み、上記電流のピーク・ピーク値
Δｉと、上記電圧計５，７で計測された電圧のピーク・
ピーク値ΔＶ1 , ΔＶ2 とを除算し、さらに所定のセル
係数Ｋ1 ，Ｋ2 を乗算して分極抵抗Ｋ1 （ΔＶ1 ／Δ
ｉ）と導電率Ｋ2 （Δｉ／ΔＶ2 ）を求める。
電圧計５，７によって照合極３および導電率検出電極８
にあらわれる電圧を、マイクロプロセッサからなる演算
装置Ｐにおいて読み込み、上記電流のピーク・ピーク値
Δｉと、上記電圧計５，７で計測された電圧のピーク・
ピーク値ΔＶ1 , ΔＶ2 とを除算し、さらに所定のセル
係数Ｋ1 ，Ｋ2 を乗算して分極抵抗Ｋ1 （ΔＶ1 ／Δ
ｉ）と導電率Ｋ2 （Δｉ／ΔＶ2 ）を求める。
【００２７】一方、交流定電圧法では、電圧計５により
照合極３の電圧を常時監視しながら、この電圧が初期電
位（腐蝕電位）を中心として正負に一定振幅で反転する
ように、上記電流発生回路を制御し、対極２から試料極
１に流れる電流をコントロールする。
照合極３の電圧を常時監視しながら、この電圧が初期電
位（腐蝕電位）を中心として正負に一定振幅で反転する
ように、上記電流発生回路を制御し、対極２から試料極
１に流れる電流をコントロールする。
【００２８】この電流値は上記電流発生回路を制御する
演算装置Ｐの制御信号により読み取ることができる。こ
の場合にも、上記同様にして得られた電流のピーク・ピ
ーク値Δｉと各電圧計５，７で得られた電圧のピーク・
ピーク値ΔＶ1 ，ΔＶ2 とを演算装置Ｐで除算して、分
極抵抗および導電率を求めることができる。
演算装置Ｐの制御信号により読み取ることができる。こ
の場合にも、上記同様にして得られた電流のピーク・ピ
ーク値Δｉと各電圧計５，７で得られた電圧のピーク・
ピーク値ΔＶ1 ，ΔＶ2 とを演算装置Ｐで除算して、分
極抵抗および導電率を求めることができる。
【００２９】なお、上記実施例では各電圧のピーク・ピ
ーク値ΔＶ1 ，ΔＶ2 を同じタイミングで読み込んだ場
合を示したが、図７に示すように低い周波数を印加する
区間Ｔ1 と高い周波数を印加する区間Ｔ1 を時分割的に
分けて、区間Ｔ1 ではΔＶ1を、区間Ｔ2 ではΔＶ2 を
測定するようにしてもよい、この場合には、一般に、分
極抵抗を測定する低い周波数では０．０１Ｈｚ〜０．１
Ｈｚに、導電率を測定する高い周波数では１０Ｈｚ〜１
０ＫＨｚに選ばれる。
ーク値ΔＶ1 ，ΔＶ2 を同じタイミングで読み込んだ場
合を示したが、図７に示すように低い周波数を印加する
区間Ｔ1 と高い周波数を印加する区間Ｔ1 を時分割的に
分けて、区間Ｔ1 ではΔＶ1を、区間Ｔ2 ではΔＶ2 を
測定するようにしてもよい、この場合には、一般に、分
極抵抗を測定する低い周波数では０．０１Ｈｚ〜０．１
Ｈｚに、導電率を測定する高い周波数では１０Ｈｚ〜１
０ＫＨｚに選ばれる。
【００３０】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、演算
装置に、試料極および対極間の一定振幅の電流とこれに
より試料極および照合極間に得られる電圧、または試料
極と照合極との間の脈動する電圧とこれにより試料極お
よび対極間に得られる電流にもとづいて分極抵抗を演算
させるとともに、上記対極および上記照合極間に発生す
る電位または上記対極と照合極の間に設けた導電率検出
電極および上記照合極間に発生する電位と、上記対極お
よび試料極間に流される電流との比にセル係数を掛けて
導電率を演算させるようにしたので、鉄パイプなどの腐
蝕速度および溶液などの導電率を共通の電極を用いて測
定でき、各電極の取付や配線工事の簡素化、電極部のメ
ンテナンスの容易化さらにはコストダウンを図れるもの
が得られる効果がある。
装置に、試料極および対極間の一定振幅の電流とこれに
より試料極および照合極間に得られる電圧、または試料
極と照合極との間の脈動する電圧とこれにより試料極お
よび対極間に得られる電流にもとづいて分極抵抗を演算
させるとともに、上記対極および上記照合極間に発生す
る電位または上記対極と照合極の間に設けた導電率検出
電極および上記照合極間に発生する電位と、上記対極お
よび試料極間に流される電流との比にセル係数を掛けて
導電率を演算させるようにしたので、鉄パイプなどの腐
蝕速度および溶液などの導電率を共通の電極を用いて測
定でき、各電極の取付や配線工事の簡素化、電極部のメ
ンテナンスの容易化さらにはコストダウンを図れるもの
が得られる効果がある。
【図１】この発明の一実施例による腐蝕速度計を示す回
路図である。
路図である。
【図２】図１における電極構造を示す斜視図である。
【図３】図１において交流定電流法の実施により得られ
る回路各部の電圧，電流を示すタイミングチャートであ
る。
る回路各部の電圧，電流を示すタイミングチャートであ
る。
【図４】図１において交流定電圧法の実施により得られ
る回路各部の電圧，電流を示すタイミングチャートであ
る。
る回路各部の電圧，電流を示すタイミングチャートであ
る。
【図５】この発明の他の実施例による腐蝕速度計を示す
回路図である。
回路図である。
【図６】図５における電極構造を示す斜視図である。
【図７】この発明による電圧の読み込みタイミングと周
波数の関係を示すタイミングチャートである。
波数の関係を示すタイミングチャートである。
【図８】従来の腐蝕速度計を示す回路図である。
【図９】従来の交流定電流法の実施により得られる回路
各部の電圧，電流を示すタイミングチャートである。
各部の電圧，電流を示すタイミングチャートである。
【図１０】従来の交流定電圧法の実施により得られる回
路各部の電圧，電流を示すタイミングチャートである。
路各部の電圧，電流を示すタイミングチャートである。
【図１１】従来の導電率計を示す回路図である。
１ 試料極 ２ 対極 ３ 照合極 ４ 交流電源 ８ 導電率検出電極 Ｐ 演算装置
Claims (1)
- 【請求項１】 溶液が流れるパイプを試料極として、該
試料極の中心部に配置された対極と、上記試料極内にこ
れに近接して配置された照合極と、上記試料極および対
極間に一定振幅の電流を流し、または上記試料極と照合
極との間に腐蝕電位を中心に一定振幅で脈動する電圧を
供給する交流電源と、上記一定振幅の電流とこれにより
試料極および照合極間に得られる電圧、または上記脈動
する電圧とこれにより試料極および対極間に得られる電
流にもとづいて分極抵抗を演算し、上記対極および上記
照合極間に発生する電位または上記対極と照合極の間に
設けられた導電率検出電極および上記照合極間に発生す
る電位と、上記対極および試料極間に流される電流との
比にセル係数を掛けて導電率を演算する演算装置とを備
えた腐蝕速度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06108482A JP3105395B2 (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | 腐蝕速度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06108482A JP3105395B2 (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | 腐蝕速度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07318529A JPH07318529A (ja) | 1995-12-08 |
| JP3105395B2 true JP3105395B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=14485883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06108482A Expired - Fee Related JP3105395B2 (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | 腐蝕速度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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