JP3224515B2 - 腐食センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、分極抵抗法を利
用することにより配管の腐食速度を測定する腐食センサ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ボイラ水、上水道水や中水道水、
冷却水などの配管の腐食が問題となっており、かかる腐
食を抑制するべく、腐食速度を検知しその腐食度合いに
応じて所定の腐食防止剤などを注入するなどして対処し
ている。腐食速度の検知手段として、例えば、分極抵抗
法を利用した種々の腐食センサが提供されている。図４
は特開平７−２４８３０２号公報に開示された従来の腐
食センサを示す断面図であり、図において、４０は腐食
センサであり、胴体４１，４２の一端面に先端が一側面
に終端がそれぞれ露出するＬ字状の流路４３が形成さ
れ、流路４３に試料極たる第１電極４４が同軸的に固定
され、第１電極４４内に対極たる第２電極４５が当該第
１電極４４の内壁から所定の距離を保持して保持部４
６，４７，４８に挿通固定されたセンサ部４９と、セン
サ部４９を着脱自在に、かつ気密に装着する凹部５０が
装着部５３に形成され、当該凹部５０の底部に第１の開
口部５３ａが形成されこれに第１の配管５１が接続さ
れ、当該凹部５０の側部に第２の開口部５３ｂが形成さ
れこれに第２の配管５２が接続されている。この第１電
極４４は鉄管として、第２電極４５は細い銀線として形
成されている。５４は胴体４２を装着部５３に固定する
固定具である。

【０００３】次に動作について説明する。腐食センサ４
０は、第１電極４４と第２電極４５との間の電位差を測
定し、この測定値と予め求めておいた両電極４４，４５
との間の電位差と第１電極４４の腐食度合いとの関係に
より、第１電極４４の腐食度合いを推定する。この腐食
センサ４０を第１の配管５１と第２の配管５２との間に
取り付けるには、装着部５３の第１の開口部５３ａに第
１の配管５１を嵌入し、第２の開口部５３ｂに第２の配
管５２を嵌入し、さらに凹部５０にセンサ部４９を挿入
し、固定具５４を用いてセンサ部４９を装着部５３に固
定する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の腐食センサは以
上のように構成されているので、その構造上、対極たる
第２電極４５を細く形成しなければならず、機械的強度
が確保し難いために、設置現場において腐食センサ４０
の内部の掃除など保守点検する際に、当該第２電極４５
に触れてこれを曲げやすく、したがって腐食センサ４０
の性能が低下したり、検出不能となるなどの課題があっ
た。また、第２電極４５が細いため、保持部材４６，４
７，４８に挿通して組み立てる作業がしにくく、特に設
置現場において腐食センサを分解したときにはさらに組
み立てが困難になってしまうなどの課題があった。さら
に、装着部５３が大きく、したがって重量も重いため、
配管の撓み防止を配慮して当該配管途中に設置できない
場合が生じてしまうなどの課題もあった。

【０００５】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、第２電極の機械的強度を向上さ
せ、保守点検作業や組立作業を容易にする腐食センサを
得ることを目的とする。

【０００６】また、この発明は、構造の簡素化と軽量化
を図れる腐食センサを得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る腐食センサは、腐食測定される配管の途中に接続され
流入口から流入した流体を流出口へと導く流路を有した
本体と、前記本体の流路に同軸的に絶縁保持され試料極
をなす筒状の第１電極と、前記第１電極のほぼ中心軸上
に位置するように前記本体によって片持ちで絶縁保持さ
れ照合極として兼用可能な対極をなす棒状の第２電極と
を備えたものである。

【０００８】請求項２記載の発明に係る腐食センサは、
本体の一部として着脱自在に形成され一端に配管を接続
する流出口を有した第１電極用ホルダーによって第１電
極を絶縁保持したものである。

【０００９】請求項３記載の発明に係る腐食センサは、
流入口と流出口とをそれぞれの中心軸がほぼ直交するよ
うに配置し、本体の当該流入口と対向する箇所に開閉自
在な排出孔を設けたものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．本実施の形態１は、３電極方式の分極抵
抗法を利用したものである。図１はこの発明の実施の形
態１による腐食センサを示す断面図であり、図におい
て、１及び２は腐食測定される鉄製の配管、３は流入口
４から流入した水（流体）を後述する第１電極用ホルダ
ー１３の流出口５へと導く流路６を有した黄銅製の胴体
（本体）であり、流入口４と流出口５とはそれぞれの中
心軸がほぼ直交するように配置されている。すなわち、
この流路６は直角に曲げて形成されている。流入口４の
内周面には、配管１を接続するためのネジ部４ａが形成
され、流出口５の内周面には、配管２を接続するための
ネジ部５ａが形成されている。また、胴体３の流入口４
と対向する箇所には排出孔７が設けられており、この排
出孔７はＯリング８を介して胴体３にネジ９で着脱自在
に固定された蓋１０によって閉塞されている。

【００１１】１１は水が流れる配管１，２の試料極たる
鉄製円筒状の第１電極であり、内周は鉄部をむき出して
形成し、ネジ部１１ａを有する外周は金メッキを施して
形成してある。１２，１３は第１電極１１を収納固定す
るポリアセタール製の１対の第１電極用ホルダー（本
体）であり、第１電極用ホルダー１２は胴体３にＯリン
グ１４を介して嵌入固定されている。また、第１電極用
ホルダー１２の内部には、第１電極１１のネジ部１１ａ
をねじ込むことにより当該第１電極１１を保持するネジ
部１２ａを有すると共に、後述する第３電極１９を挿通
して保持する保持部１２ｂを有している。１５は第１電
極用ホルダー１２，１３と第１電極１１とのシール性を
担保するＯリングである。

【００１２】１６は第１電極用ホルダー１２，１３を挿
通し、先端部を胴体３にねじ込むことにより第１電極用
ホルダー１２，１３及び胴体３を固定をするネジであ
る。このように第１電極１１は、両第１電極用ホルダー
１２，１３によって流路６に同軸的に絶縁保持されてお
り、このネジ１６の固定を解除してから両第１電極用ホ
ルダー１２，１３を分割し、さらにネジ部１１ａ，１２
ａを緩めることにより第１電極１１を第１電極用ホルダ
ー１２から簡単に取り出せるように構成してある。

【００１３】１７は第１電極１１のほぼ中心軸上に位置
するように配置された対極たる棒状の第２電極であり、
直径３ｍｍ程度のステンレス棒に金メッキを施して形成
してある。すなわち、従来の電極よりも太く形成し、機
械的強度を向上させている。１８は第２電極１７を挿通
することにより上記位置に片持ちで絶縁保持するポリア
セタール製の第２電極用ホルダー（本体）であり、胴体
３の内部に嵌入固定されている。またこの第２電極用ホ
ルダー１８は、流路６の一部を形成する開口部１８ａ，
１８ｂと、胴体３の排出孔７へと通じる開口部１８ｃと
を有している。

【００１４】１９は照合極たる第３電極（照合極）であ
り、先端部を第１電極用ホルダー１３の内部に装着され
た保持部２０に挿通固定され、終端部を第２電極用ホル
ダー１８に挿通固定され、そして中間部を第１電極用ホ
ルダー１２の保持部１２ｂに挿通固定されることによっ
て、第１電極１１と所定の隙間（例えば、１ｍｍ程度）
を有するよう設けられている。

【００１５】２１は第１電極１１と接点２２で接続され
る銀線２３と接続され所定の駆動信号を供給する第１電
極用リード線、２４は第２電極１７に接続され所定の駆
動信号を供給する第２電極用リード線、２５は第３電極
１９に接続される第３電極用リード線である。２６はこ
れら各リード線２１，２４，２５からなるケーブルであ
り、ソケット２７及び支持材２８によって胴体３に固定
されている。さらに、このケーブル２６及び各リード線
２１，２４，２５の周囲には、例えばエポキシ樹脂で封
止した封止部２９が形成されている。

【００１６】なお、図示例は省略するが、その他の構成
部材として、第１電極１１に微少電流を流し、それによ
る応答（電位または電流の変化）を測定して分極抵抗を
求めるための回路手段や演算装置などが備えられてい
る。

【００１７】次に動作について説明する。配管１を流れ
てくる水は、胴体３の流入口４から流入し、流路６を通
って第１電極用ホルダー１３の流出口５から配管２へと
流出していく。この時、水は第１電極１１及び第２電極
１７に常に接触している。第１電極１１には、図示しな
い回路手段によって微少電流が流され、それによる応答
（電位または電流の変化）を測定して、図示しない演算
装置で分極抵抗を求める。なお、用いる電流としては、
例えば直流または低周波交流とし、定電流または定電位
の条件で行うことができる。

【００１８】かかる分極抵抗が求まると、例えば、ＪＩ
Ｓの「工業用水腐食性試験方法（Ｋ０１００）」に示さ
れる所定の計算式などを利用して、第１電極１１、すな
わち、配管１，２の腐食速度の推定値を計算によって求
めることができる。この推定値が許容値を越えた場合、
配管１，２の腐食が進行して危険な状態になったと判断
される。そして、かかる腐食を防止するために配管１内
に腐食防止剤を注入する。腐食防止剤としては、クロム
酸塩、ポリリン酸塩、亜硝酸ナトリウム、クエン酸、酒
石酸などの有機酸長鎖を有するアミン系の有機化合物な
どが好適に用いられる。

【００１９】また、腐食センサの配管１，２への取り付
けは、以下のように行う。すなわち、第２電極用ホルダ
ー１８と、第１電極１１をねじ込んだ第１電極用ホルダ
ー１２は、予め胴体３に組み付けておき、かかる胴体３
のネジ部４ａに配管１を接続する。また、保持部２０に
も第３電極１９を挿通して第１電極１１の端部に配置し
ておく。一方、第１電極用ホルダー１３のネジ部５ａに
は、配管２を接続する。次に、第１電極用ホルダー１２
の外部に露出している第１電極１１の他端を、Ｏリング
１５を介して保持部２０と共に第１電極用ホルダー１３
内に嵌入し、さらにネジ１６によって両第１電極用ホル
ダー１２，１３を固定することで、取り付けが完了す
る。

【００２０】また、保守点検時などにおいて腐食した第
１電極１１を交換する場合には、ネジ１６を外してから
第１電極用ホルダー１３を外すだけで、第１電極１１を
第１電極用ホルダー１２から簡単に取り外せるので、交
換が極めて簡単になる。また、第２電極１７は第１電極
１１のほぼ中心軸上に配置されたため外径を太く形成さ
れ機械的強度が向上しているので、第２電極用ホルダー
１８によって変形することなく片持ちで支持されてい
る。したがって、作業者は従来細く形成されていた第２
電極４５を保持部材４６，４７，４８に挿通するなどの
作業から解放され、組立作業が容易になると共に、設置
現場において腐食センサ内部の掃除など保守点検をする
際に、第２電極１７を曲げないように細心の注意を払わ
なければならないという煩わしさからも解放され保守点
検がしやすくなり、腐食センサの信頼性も向上する。さ
らに、設置現場において腐食センサの内部に溜まったゴ
ミなどを掃除する際には、ネジ９を緩め、蓋１０を取り
外して排水するだけで当該ゴミを一緒に排出できるの
で、保守点検がしやすくなる。

【００２１】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、保守点検時などにおいて腐食した第１電極１１を交
換する場合には、ネジ１６を外してから第１電極用ホル
ダー１３を外すだけで、第１電極１１を第１電極用ホル
ダー１２から簡単に取り外せるので、交換が極めて簡単
になる効果が得られる。また、第２電極１７は、第１電
極１１のほぼ中心軸上に配置され外径を太く形成するこ
とにより機械的強度が向上しているので、第２電極用ホ
ルダー１８によって変形することなく片持ちで支持でき
る。したがって、作業者は従来細く形成されていた第２
電極４５を保持部材４６，４７，４８に挿通するなどの
作業から解放され、組立作業が容易になると共に、設置
現場において腐食センサ内部の掃除など保守点検をする
際に、第２電極１７を曲げないように細心の注意を払わ
なければならないという煩わしさからも解放され保守点
検がしやすくなり、腐食センサの信頼性も向上する効果
が得られる。

【００２２】さらに、設置現場において腐食センサの内
部に溜まったゴミなどを掃除する際には、ネジ９を緩
め、蓋１０を取り外して排水するだけで当該ゴミを一緒
に排出できるので、保守点検がしやすくなる効果も得ら
れる。また、流入口４及び流出口５をそれぞれ腐食セン
サの本体たる胴体３と第１電極用ホルダー１３に設けた
ので、流入口と流出口とを備えた従来の大型の装着部５
３が不要となり、軽量化を図れ、もって接続する配管
１，２の撓みを防止できる効果が得られる。

【００２３】なお、上記実施の形態１においては、３電
極方式の分極抵抗法を利用するものとして説明したが、
これに限られず、第３電極１９を省略することにより、
２電極方式を採用することもできる。この場合は、第２
電極１７を照合極として兼用することにより、高い測定
精度を要求されない場合に、さらに簡易な構造によって
対処することができる。

【００２４】また、胴体３を黄銅製とするものとして説
明したが、所定の強度を確保できればこれに限られず、
ポリアセタール、変性ポリエーテル、変性ＰＰＥ（ポリ
フェニルン・エーテル）などによって形成することもで
きる。さらに、第１電極用ホルダー１２，１３をポリア
セタールにより形成するものとして説明したが、所定の
強度と絶縁性を確保できればこれに限られず、変性ポリ
エーテル、変性ＰＰＥなどによって形成することもでき
る。

【００２５】実施の形態２．本実施の形態２は、２電極
方式の分極抵抗法を利用したものであり、流入口と流出
口との中心軸が平行となるように配置したものである。
図２はこの発明の実施の形態２による腐食センサを示す
断面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図であり、上記実施の
形態１の図１において示した部材と同一または相当する
部材には同一の符号を付し、説明を簡略若しくは省略す
る。図において、３は流入口４から導入した水を第１電
極用ホルダー１３の流出口５へと導く流路６を有した黄
銅製の胴体であり、流入口４と流出口５とはそれぞれの
中心軸が平行となるように配置されていると共に、ケー
ブル２６を流路６と直交するように配置している。３ａ
は胴体３の内周面に形成したネジ部である。

【００２６】１８は直角に折曲形成された第２電極１７
と一体に成形され当該第２電極１７を片持ちで絶縁保持
するポリアセタール製の第２電極用ホルダーであり、胴
体３の内部に円筒状の押さえ部材３１を介して嵌入固定
されている。またこの第２電極用ホルダー１８は、流路
６の一部を形成する開口部１８ａ，１８ｂと、胴体３の
排出孔７へと通じる開口部１８ｃとを有している。３０
は配管１を胴体３に接続するための配管アダプタであ
り、その内周面には配管１をねじ込むためのネジ部３０
ａが設けられ、端部の外周面には胴体３のネジ部３ａに
ねじ込むためのネジ部３０ｂが設けられている。その他
の構成部材及び基本動作例は、上記実施の形態１の場合
と同様であるので、説明を省略する。

【００２７】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、流入口４と流出口５とをそれぞれの中心軸が平行と
なるように配置してあるので、実施の形態１の場合と同
様の効果が得られるほか、直線的に配置された配管１，
２の途中に接続する場合に容易に直結でき、設置現場に
おける配管状況に応じて柔軟に対処できる効果が得られ
る。

【００２８】なお、上記実施の形態２においては、２電
極方式の分極抵抗法を利用するものとして説明したが、
これに限られず、図示しない第３電極を追加し、または
第２電極１７を照合極として兼用することにより、３電
極方式を採用することもできる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、腐食測定される配管の途中に接続され流入口から
流入した流体を流出口へと導く流路を有した本体と、前
記本体の流路に同軸的に絶縁保持され試料極をなす筒状
の第１電極と、前記第１電極のほぼ中心軸上に位置する
ように前記本体によって片持ちで絶縁保持され照合極と
して兼用可能な対極をなす棒状の第２電極とを備えて構
成したので、第２電極を太く形成できることにより、作
業者は従来細く形成されていた第２電極を保持部材に挿
通するなどの作業から解放され、組立作業が容易になる
と共に、設置現場において腐食センサ内部の掃除などを
する際に、第２電極を曲げないように細心の注意を払わ
なければならないという煩わしさからも解放され保守点
検がしやすくなり、さらに腐食センサの信頼性が向上す
る効果がある。また、流入口及び流出口を本体に設けた
ので、流入口と流出口とを備えた従来の大型の装着部が
不要となり、軽量化を図れ、もって接続する配管の撓み
を防止できる効果がある。

【００３０】請求項２記載の発明によれば、本体の一部
として着脱自在に形成され一端に配管を接続する流出口
を有した第１電極用ホルダーによって第１電極を絶縁保
持して構成したので、保守点検時などにおいて腐食した
第１電極を交換する場合には、第１電極用ホルダーを外
すだけで当該第１電極を簡単に取り外せ、交換が極めて
簡単になる効果がある。

【００３１】請求項３記載の発明によれば、流入口と流
出口とをそれぞれの中心軸がほぼ直交するように配置
し、本体の当該流入口と対向する箇所に開閉自在な排出
孔を設けて構成したので、設置現場において腐食センサ
の内部に溜まったゴミなどを掃除する際には、排出孔を
開いて排水するだけで当該ゴミを一緒に排出できるの
で、保守点検がしやすくなる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１による腐食センサを示
す断面図である。

【図２】この発明の実施の形態２による腐食センサを示
す断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図４】特開平７−２４８３０２号公報に開示された従
来の腐食センサを示す断面図である。

【符号の説明】 １，２ 配管 ３ 胴体（本体） ４ 流入口 ５ 流出口 ６ 流路 ７ 排出孔 １１ 第１電極 １２，１３ 第１電極用ホルダー（本体） １７ 第２電極 １８ 第２電極用ホルダー（本体） １９ 第３電極（照合極）

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 腐食測定される配管の途中に接続され流
   入口から流入した流体を流出口へと導く流路を有した本
   体と、前記本体の流路に同軸的に絶縁保持され試料極を
   なす筒状の第１電極と、前記第１電極のほぼ中心軸上に
   位置するように前記本体によって片持ちで絶縁保持され
   照合極として兼用可能な対極をなす棒状の第２電極とを
   備えた腐食センサ。
2. 【請求項２】 本体の一部として着脱自在に形成され一
   端に配管を接続する流出口を有した第１電極用ホルダー
   によって第１電極を絶縁保持したことを特徴とする請求
   項１記載の腐食センサ。
3. 【請求項３】 流入口と流出口とをそれぞれの中心軸が
   ほぼ直交するように配置し、本体の当該流入口と対向す
   る箇所に開閉自在な排出孔を設けたことを特徴とする請
   求項１または請求項２記載の腐食センサ。