JP3210313U

JP3210313U - 腐食環境測定装置

Info

Publication number: JP3210313U
Application number: JP2017000788U
Authority: JP
Inventors: 松田　進; 進松田; 美智代中津
Original assignee: Fukui Prefecture
Current assignee: Fukui Prefecture
Priority date: 2017-02-24
Filing date: 2017-02-24
Publication date: 2017-05-18
Anticipated expiration: 2027-02-24

Abstract

【課題】本考案は、軽量で設置管理を効率よく行うことができる腐食環境測定装置を提供することにある。【解決手段】腐食環境測定装置１は、ＡＣＭセンサからの出力電流を測定する電流測定部１０と、電流測定部１０に電力を供給する測定用電源部１２と、ＡＣＭセンサの設置環境での温度及び湿度を測定する温湿度センサ２と、電流測定部１０及び温湿度センサ１２から出力される測定データを処理して互いに関連付けて記憶部２２に記憶する処理部２０と、少なくとも温湿度センサ２及び処理部２０に電力を供給する記録用電源部２４とを備えている。【選択図】図２

Description

本考案は、大気中において金属腐食に関わる環境因子を常時測定する腐食環境測定装置に関する。

大気環境において、金属腐食に関わる環境因子を測定することで、構造物等の金属腐食状態をモニタリングすることが行われている。こうした環境因子の測定・モニタリングでは、温度センサ及び湿度センサとともに腐食速度等を簡易に評価可能な自己腐食性のＡＣＭ（ＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＣｏｒｒｏｓｉｏｎＭｏｎｉｔｏｒ）型腐食センサ（以下、ＡＣＭセンサとする）が用いられている。ＡＣＭセンサは、金属腐食性因子である濡れ時間、海塩相当付着量を計測でき、センサ出力の日平均電気量が金属材料の腐食速度と高い相関が得られることが知られている。

ＡＣＭセンサでは、電極部の電気化学反応により電極間に流れるガルバニック電流を測定することで、金属腐食の進行を定量的に分析することができる。例えば、特許文献１では、ＡＣＭセンサの出力をＡＣＭロガーに所定時間毎に記録するようにし、ＡＣＭロガーには温湿度計が接続されて同じタイミングで測定値を記録するようにした点が記載されている。また、特許文献２では、屋内の保護環境下にＡＣＭセンサ及び温湿度センサを配置して両者をデータロガーに接続し、所定期間中のセンサ出力を継続して記録する点が記載されている。

特開２０１３−１３４０９４号公報特開２０１４−２３８２９１号公報

上述したように、センサ出力を測定してデータロガー等の記録装置に記録する場合、センサの設置場所は金属腐食が生じやすい屋外構造物が大半であり、設置場所によっては、設置スペースが狭いため、センサのみを設置して記録装置は別の場所に設置する必要があった。そのため、両方の設置場所を管理しなければならず、現場管理の作業効率に課題があった。

また、屋外構造物にセンサを設置する場合に、記録装置の電源として商用電源を確保することが難しく、電池等のバッテリを電源として使用することが求められる。ＡＣＭセンサのセンサ出力の測定は、１カ月〜１年程度継続して行う必要があり、測定期間中に正確な出力を取得するためには測定処理及び記録処理に必要な消費電力をできるだけ安定して供給することが求められる。また、温度及び湿度に関するセンサ出力をＡＣＭセンサの出力とともに記録する場合には、その記録処理を行うための電源も確保する必要があり、長期間にわたって正確な出力データを安定して取得する測定装置が要請されている。

そこで、本考案は、軽量で設置管理を効率よく行うことができる腐食環境測定装置を提供することにある。

本考案に係る腐食環境測定装置は、ＡＣＭセンサからの出力電流を測定する電流測定部と、前記電流測定部に電力を供給する測定用電源部と、前記ＡＣＭセンサの設置環境での温度及び湿度を測定する温湿度センサと、前記電流測定部及び前記温湿度センサから出力される測定データを処理して互いに関連付けて記憶部に記憶する処理部と、少なくとも前記温湿度センサ及び前記処理部に電力を供給する記録用電源部とを備えている。さらに、前記電流測定部及び前記温湿度センサから出力される前記測定データをデジタルデータに変換する測定データ変換部を備えている。さらに、日時情報を出力する計時部を備えており、前記処理部は、前記計時部から出力される日時情報と関連付けて前記測定データを前記記憶部に記憶する。さらに、外部装置と接続するメモリ用接続端子を備えており、前記処理部は、前記記憶部に記憶された前記測定データを前記メモリ用接続端子を介して前記外部装置に送信して書き込み処理を行う。

本考案は、上記のような構成を備えていることで、装置の軽量化及びコンパクト化を図ることができ、また設置後の管理を効率よく行うことが可能となる。

本発明に係る腐食環境測定装置に関する実施形態を示す正面図及び底面図である。腐食環境測定装置の機能ブロックを示す概略構成図である。

本考案に係る腐食環境測定装置に関する実施形態について以下に詳述する。図１は、本発明に係る腐食環境測定装置に関する実施形態を示す正面図（図１（ａ））及び底面図（図１（ｂ））である。腐食環境測定装置１は、矩形状の筐体の正面側に、大気の温度及び湿度を測定する温湿度センサ２、測定処理及び記録処理が行われていることを表示する処理用表示素子３及び電源の電圧が所定値以下に低下したことを表示する電源用表示素子４を備えている。また、筐体の底面側には、ＡＣＭセンサ（図示せず）に接続するセンサ用接続端子５及びＵＳＢ等の携帯用メモリやＰＣ等の携帯機器を接続するメモリ用接続端子６を備えている。

腐食環境測定装置１は、腐食環境因子として重要な測定項目である温度及び湿度を測定する温湿度センサ２を備えており、さらにＡＣＭセンサから出力される微小電流をセンサ用接続端子５から入力するようになっているため、温度データ、湿度データ及び電流データを同時に取得することができるようになっている。また、取得したデータは、メモリ用接続端子６に接続された携帯用メモリに一括して記憶させることができ、定期的に携帯用メモリを接続して測定データを取得することで設置管理を簡単に効率よく行うことができる。測定期間や測定間隔等の測定に必要な設定データは、メモリ用接続端子６に接続した携帯機器で簡単に設定することができる。

そして、腐食環境測定装置１は、コンパクトなサイズに構成して軽量化が図られており、ＡＣＭセンサの設置場所近傍に容易に設置することができる。したがって、ＡＣＭセンサを屋外構造物に設置した場合でも、ＡＣＭセンサに併設して腐食環境測定装置を設置することができ、ＡＣＭセンサに対してより近い位置での温度データ及び湿度データを取得することで測定データの解析精度を高めることが可能となる。

図２は、腐食環境測定装置の機能ブロックを示す概略構成図である。腐食環境測定装置１は、ＡＣＭセンサから出力される電流を測定する電流測定部１０、電流測定部１０から出力された測定データをデジタルデータに変換する測定データ変換部１１、及び、電流測定部１０に電力を供給する測定用電源部１２を備えている。また、腐食環境測定装置１は、測定データ変換部１１により変換された測定データのデータ処理を行う処理部２０、日時情報を出力する計時部２１、処理に必要な設定データ及び処理されたデータを記憶する記憶部２２、メモリ用接続端子６に接続された外部メモリとの間でデータの送受信を行う送受信部２３、及び、記録用電源部２４を備えている。記録用電源部２４は、温湿度センサ２、測定データ変換部１１、処理部２０、計時部２１、記憶部２２及び送受信部２３に電力を供給する。

ＡＣＭセンサは、電極部を導電性ペーストを用いた印刷法により形成し、電極部の露出表面を被覆するように金属薄膜を形成する表面処理を行うことで、出力電流を高めることができるようになるとともに検出限界を低下させることが可能となっている。そのため、電流測定部１０は、こうしたＡＣＭセンサの感度向上に対応して測定精度を向上させることが求められるようになっており、電流測定部１０に電力を供給する測定用電源部１２を別途設けることで、電流測定部１０に影響を与える外部ノイズをできるだけ低下させて測定精度を高めるようにしている。測定精度が高められた測定データは、測定データ変換部１１によりデジタルデータに変換されて処理部２０に送信される。

また、温湿度センサ２は、公知の温湿度センサを用いることができ、出力された測定データは、測定データ変換部１１に入力されてデジタルデータに変換される。そして、変換されたデジタルデータは、処理部２０に送信される。

処理部２０は、処理に必要な設定データを記憶部２２から読み出して、測定データの記録処理を行う。例えば、記録モード、記録開始日時、記録間隔、最終記録日時といった記録処理に必要な設定データを記憶部２２から読み出し、読み出された設定データに基づいて測定データ変換部１１から測定データを順次取得し、記憶部２２に記録日時とともに測定データを互いに関連付けて記憶していく。記録処理では、リアルタイムで測定開始する記録モードを設定することで、設定時から測定データを取得して互いに関連付けて記憶部２２に記憶する記録処理を行うこともできる。

処理部２０は、記録処理を実行中に処理用表示素子３の表示処理を行い、利用者が処理中であることを認識できるようになっている。また、処理部２０は、測定用電源部１２及び記録用電源部２４の電源電圧を検知して所定電圧以下となった場合には、電源用表示素子４の表示処理を行って電源の残量が少なくなっていることを表示するようになっている。

また、処理部２０は、メモリ用接続端子６に接続された外部メモリとの間で送受信部２３を介してデータの読み出し処理及び書き込み処理を行う。記録処理に必要な設定データについては、メモリ用接続端子６に接続された外部メモリから送受信部２３を介して読み出して記憶部２２に記憶させる読み出し処理を行い、記憶部２２に記憶された測定データについては、記録日時と関連付けて外部メモリに書き込む書き込み処理を行う。

また、処理部２０は、メモリ用接続端子６に接続された携帯機器との間でデータを送受信することも可能で、記録処理に必要な設定データや測定データについて携帯機器との間でデータの送受信を行うことができる。

外部メモリに書き込まれた測定データは、記録日時と関連付けられているので、表示部を備えた別の情報処理装置に測定データ及び記録日時を読み込ませてグラフ表示処理や一覧表示処理を容易に行うことができる。そして、記録された測定データに基づいて分析を行うことで腐食環境の定量分析を精度よく行うことができ、現在の腐食状態や今後の腐食の進行を正確に判定することが可能となる。

また、温度データ及び湿度データといった大気環境に関する測定データ及びＡＣＭセンサの測定データを取得することで、降雨、結露等の湿潤状態及びその乾燥時間、海塩相当付着量といった腐食性環境因子を分析することができ、こうした分析データに基づいて金属付着量を定量的に分析することが可能となる。

以上説明したように、ＡＣＭセンサからの出力電流を測定する電流測定部１０及び温湿度センサ２からの測定データを同一のタイミングで取得することができ、測定期間中に取得された測定データを一括して取り扱うことができるので、効率よくデータ管理を行うことが可能となる。

また、電流測定部１０に対して測定用電源部１２から電力を供給するようにしているので、ノイズの影響の少ない正確な測定データを得ることができる。そして、測定データを測定データ変換部１１によりデジタルデータに変換して処理するようになっているので、変換されたデジタルデータを処理する処理回路をコンパクトなデジタル回路で構成することができ、装置の軽量化及び小型化を図ることが可能となる。そのため、ＡＣＭセンサの設置場所近傍に装置を設置して温度データ及び湿度データを取得でき、設置場所の環境におけるより正確な測定データを取得することが可能となる。

１・・腐食環境測定装置、２・・・温湿度センサ、３・・・処理用表示素子、４・・・電源用表示素子、５・・・センサ用接続端子、６・・・メモリ用接続端子、１０・・・電流測定部、１１・・・測定データ変換部、１２・・・測定用電源部、２０・・・処理部、２１・・・計時部、２２・・・記憶部、２３・・・送受信部、２４・・・記録用電源部

Claims

ＡＣＭセンサからの出力電流を測定する電流測定部と、前記電流測定部に電力を供給する測定用電源部と、前記ＡＣＭセンサの設置環境での温度及び湿度を測定する温湿度センサと、前記電流測定部及び前記温湿度センサから出力される測定データを処理して互いに関連付けて記憶部に記憶する処理部と、少なくとも前記温湿度センサ及び前記処理部に電力を供給する記録用電源部とを備えている腐食環境測定装置。
前記電流測定部及び前記温湿度センサから出力される前記測定データをデジタルデータに変換する測定データ変換部を備えている請求項１に記載の腐食環境測定装置。
日時情報を出力する計時部を備えており、前記処理部は、前記計時部から出力される日時情報と関連付けて前記測定データを前記記憶部に記憶する請求項１又は２に記載の腐食環境測定装置。
外部装置と接続するメモリ用接続端子を備えており、前記処理部は、前記記憶部に記憶された前記測定データを前記メモリ用接続端子を介して前記外部装置に送信して書き込み処理を行う請求項１から３のいずれかに記載の腐食環境測定装置。