JP3572311B2 - Sea salt particle measuring device - Google Patents

Sea salt particle measuring device Download PDF

Info

Publication number
JP3572311B2
JP3572311B2 JP13721998A JP13721998A JP3572311B2 JP 3572311 B2 JP3572311 B2 JP 3572311B2 JP 13721998 A JP13721998 A JP 13721998A JP 13721998 A JP13721998 A JP 13721998A JP 3572311 B2 JP3572311 B2 JP 3572311B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sea salt
amount
humidity
salt particles
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP13721998A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11326020A (en
Inventor
正弘 山本
博之 升田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
National Institute for Materials Science
Original Assignee
Nippon Steel Corp
National Institute for Materials Science
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp, National Institute for Materials Science filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP13721998A priority Critical patent/JP3572311B2/en
Publication of JPH11326020A publication Critical patent/JPH11326020A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3572311B2 publication Critical patent/JP3572311B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、海塩粒子量の測定装置に関するものである。さらに詳しくはこの出願の発明は、各種金属材料の腐食試験やその腐食過程の化学的解明等に有用な、海塩粒子量の測定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術とその課題】
従来より、各種の金属材料、特に構造材として用いる金属材料についてはその腐食について大きな関心が払われてきている。とりわけ、海浜地域で使用される場合においては、海からの飛来した海塩粒子が、腐食に対して大きな影響を与えることから、耐食性の良好な金属材料を開発する際や、金属材料の腐食劣化期間を検討する際には、大気中に含有されて飛散する海塩粒子量はできるだけ正確に把握しなければならない因子となっている。
【0003】
これまでにも大気中に浮遊する海塩粒子の定量的な測定方法が、数多く工夫されてきており、例えば、JIS−Z2381に規定されている海塩粒子量測定法や、ISO−9225に規定されている海塩粒子量測定法などが標準的方法として採用されてきている。
JIS−Z2381の海塩粒子量測定法はドライガーゼ法と呼ばれるものであって、乾いたガーゼを雨に濡れないように一定時間屋外に放置した後、そのガーゼに付着している飛来した海塩粒子量を分析する方法である。
【0004】
また、ISO−9225の海塩粒子量測定法はウェットキャンドル法と呼ばれるものであって、乾いたガーゼを雨に濡れないように一定時間屋外に放置した後、そのガーゼを、水、蒸発防止物質および腐敗防止剤とを混ぜた溶液中に浸し、その濡れたガーゼを通して溶液中に溶け込んだ海塩粒子量を分析する方法である。
【0005】
しかしながら、このような従来のいずれの方法においても、分析される海塩粒子量は、一定時間経過後の積算値であるために、短時間での海塩粒子量の変化を正確に、さらにはリアルタイムにとらえることは、不可能であった。したがって、耐腐食性金属材料の研究開発や腐食過程の化学的な解明に際しては、時間的なロスが非常に大きく、環境条件の変化が正確に反映されていないことが大きな問題としてあった。
【0006】
そこでこの出願の発明は、以上の通りの従来技術の欠点を鑑みてなされたものであり、金属腐食に関して最も大きな影響を与える飛来海塩粒子量を自然条件の変化に対応して、短時間でもできるだけ正確に、リアルタイムで自動的にかつ連続的にも定量測定することを可能とする海塩粒子量の測定装置を提供することを課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、水晶振動子微量重量センサーと湿度センサーとが開閉自在な窓の付いたケース体内部に配置されているとともに、水晶振動子微量重量センサーと湿度センサーのための計測部を備え、前記窓を開いた状態において海塩粒子を含んだ大気に水晶振動子微量重量センサーを接触させた後に、窓を閉じて50%を超える相対湿度の高湿度条件下での水晶振動子の共振周波数の変化(Δf)と、50%以下の相対湿度の低湿度条件下での水晶振動子の共振周波数の変化(Δf)とを測定し、Δfから求めた重量wとΔfから求めた重量wとの差から海塩粒子量を計測することを特徴とする海塩粒子量の測定装置を提供する。
【0008】
さらに、この発明においては、高湿度条件下での水晶振動子の共振周波数の変化(Δf)から求めた重量wを、海塩粒子以外の粒子量とすることにより、海塩粒子以外の粒子量を分離しながら、海塩粒子量を測定することを特徴とする前記の海塩粒子量の測定装置をも提供する。
さらに、この発明においては、相対湿度80%以上を高湿度条件とし、相対湿度45%以下を低湿度条件とする前記の海塩粒子量の測定装置をも提供する。
【0009】
そして、この出願の発明においては、湿度制御機構を備え、この機構は、加湿空気もしくは乾燥空気を供給するものである海塩粒子量の測定装置や、計測部からのデータの記録部もしくは送信部を備えている海塩粒子量の測定装置、窓の自動開閉と、湿度制御機構の自動作動、計測部の自動作動、記録部もしくは送信部の自動作動のための演算指示部を備えている海塩粒子量の測定装置も提供する。
【0010】
以上のとおりの特徴を有するこの出願の発明は、発明者による検討の過程において、高湿度状態では海塩粒子が液滴として存在し、その液滴は水晶振動子に反応せず、また、低湿度状態ではその液滴が固化し、この固体は水晶振動子に反応すること、さらには、水晶振動子表面に付着した微少物の重量を共振周波数の変化として測定できることが見出され、このような特徴を利用することで、微量の海塩粒子量を正確に、さらにはリアルタイムでも測定できることが確認されたことに基づいている。そして、さらには、海塩粒子が大気中の水分を吸収し液滴になった場合に、共振周波数が変化するという新しい知見に基づいて、海塩粒子成分とそれ以外の付着成分との分離を行うことを可能とする装置としてこの出願の発明は完成されている。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に、この出願の発明の実施の形態について詳しく説明する。
この発明の海塩粒子量の測定装置では、たとえば添付した図面の図1に例示したように、ケース体(1)に窓(2)を有し、この窓(2)をシャッター(3)により開閉自在としている。ケース体(1)内には、水晶振動子微量重量センサー(4)と湿度センサー(5)とが配置され、これらのための計測部(7)が備えられている。この計測部(7)は、センサーにおける検知を行うとともに、水晶振動子の発振をも行う機能を有している。
【0012】
また、ケース体(1)には、湿度制御機構(6)が設けられてもいる。
たとえば以上の構成を基本とする測定装置では、まず、窓(2)を開けた状態において水晶振動子微量重量センサー(4)を海塩粒子を含んだ大気に接触させ、海塩粒子を採取する。
この場合の水晶振動子と大気との接触時間については、測定の目的や、自然環境の条件や水晶振動子の感度等を考慮して選択することができる。
【0013】
次いで、シャッター(3)により窓を閉じて、海塩粒子を採取した水晶振動子微量重量センサー(4)は前記の高湿度条件、そして低湿度条件に置かれて、各々の条件下での水晶振動子の共振周波数の変化Δf、Δfが測定される。
このとき、一般的には、高湿度条件は、相対湿度が50%を超える状態とし、低湿度条件は、相対湿度が50%以下の状態とするが、より好ましくは、高湿度条件は、相対湿度が70%以上、さらには80%以上であるのが望ましい。一方、低湿度条件は、より好ましくは相対湿度が45%以下である。
【0014】
高湿度条件の形成には、湿度制御機構(6)として加湿器等を用いてもよく、低湿度条件の形成には乾燥空気供給器等を用いてもよい。湿度条件は、たとえば図1のように、湿度センサー(5)により検知することができる。
高湿度状態での水晶振動子の共振周波数の変化Δfの値から、後述の関係式に従って水晶振動子微量重量センサー(4)の上に付着した粒子等の重量wを計算する。
【0015】
次に、低湿度状態として水晶振動子の共振周波数の変化Δfを測定する。この値から、水晶振動子微量重量センサー(4)の上に付着した粒子等の重量wを計算する。
そして、wとwとの差を求めることにより、海塩粒子量を計算する。
水晶振動子としては、特に限定されることはなく、たとえば、電子計算機回路などに使用する市販のものを用いることができる。また、長時間の使用においては、表面の電極部の耐食性が問題になるので、その電極部に、たとえば金などを蒸着したものを用いるのが望ましい。
【0016】
また、計測部(7)についても特に限定されることはなく、市販の回路、たとえば、アドバンテスト社のTR5822などを用いることができる。
湿度センサー(5)についても同様に限定されるものではなく、市販の湿度センサー、たとえばOnset Computer社のStow Away RHなどを用いることができる。
【0017】
海塩粒子量の測定装置における、湿度と海塩粒子量との関係を説明すると以下のとおりである。
水晶振動子の共振周波数の変化Δfと水晶振動子微量重量センサーの上に付着した物質の重量wとの間には、
w=−(Δf/f)・NAρ
の関係がある。
【0018】
ここで、Δfは水晶振動子の共振周波数の変化を、fは基準周波数、Aは表面積、ρは比重を示している。
湿度変化と水晶振動子の共振周波数の変化を調べてみると、水晶振動子の共振周波数の変化Δfは、相対湿度が低下するとともに、一定値とはならず、低下していく。
【0019】
このことは、相対湿度が高い場合には、海塩粒子が液滴として存在するため、水晶振動子の出力に現れないが、湿度が低くなるとその液滴が固体になり水晶振動子の出力に現れてくることに起因している。
この場合、前記の関係式からは、水晶振動子の表面に付着している海塩粒子の重量が減少することも考えられるが、実際には測定時に水晶振動子の表面を顕微鏡で観察した結果、海塩粒子が水滴に変化することが確認されている。
【0020】
すなわち、高湿度条件下における水晶振動子の出力結果から、低湿度条件下における出力結果を差し引くことで、海塩粒子量の微量定量測定ができる。
さらに、高湿度時において、水晶振動子の共振周波数の変化Δfが0にならない理由としては、水晶振動子上に海塩粒子以外の物質、たとえば気体中の粉塵などが付着していることが考えられる。
【0021】
したがって、このことより海塩粒子以外の粒子量も、測定することが可能になる。
装置を構成する窓付きのケース体(1)は、窓(2)および加湿もしくは乾燥気体導入口(8)を除いて、外部から内部へまたは内部から外部へ空気が進入排出する部位は存在せず、密閉されている。その内部容積については、水晶製の微量重量センサー(4)および湿度センサー(5)が内部に配置できるほどが必要である。
【0022】
窓(2)は、この装置外部から海塩粒子を含んだ気体を内部に導入するためのものであり、その窓を開閉するためのシャッター(3)などにより、窓を開閉できることが望ましい。この窓(2)を閉じたときは、外部から内部へまたは内部から外部へ空気は進入排出しない。
水晶振動子微量重量センサー(4)は、窓付きのケース(1)内部に配置され、市販のものが用いられるが、腐食防止のために、前記のとおりその水晶振動子の両面に0.2cm程度の面積で1μm程度の厚みの金を蒸着したものなどを用いることができる。
【0023】
湿度制御機構(6)は、たとえば、窓付きのケース体(1)に加湿もしくは乾燥空気を導入口(8)を介して供給するものであって、シャッター(3)が閉じた際に前記空気をケース内に充満させる。この湿度制御機構(6)には、その経路の途中にヒーターおよび/またはシリカゲルを併用してもよい。
計測部(7)は、窓付きのケース(1)内部または外部に配置され、微量重量センサー(4)、および、湿度センサー(5)の出力を計測し、それらのデータを1ケ月間以上保管することのできることが望ましい。
【0024】
実際に、図1の装置構成を用いて、24時間窓を開け、窓を閉じた後の湿度変化と微量重量センサーの出力をプロットすると図2の結果が得られる。
窓を開ける前の相対湿度は95%で、窓を閉めた後、乾燥空気でセルを充満することにより相対湿度は徐々に下がり、40%以下までになった。また、これに伴い、微量重量測定センサーの出力Δfも同様に下がってきている。これは、相対湿度が高い場合には、海塩粒子が液滴として存在し、微量重量測定センサーの出力に現れなくなる。しかし、湿度が低くなると液滴が固体になり微量重量測定センサーの出力に現れてくる。すなわち、高い湿度での微量重量測定センサーの結果から低い湿度での結果を差し引くことで、海塩粒子量の定量測定が出来る。その時の低い湿度は、この結果より、50%以下が必要であることが分かる。加えて高湿度側でΔfが0にならないのは、微量重量測定センサー上に海塩粒子以外の物質、たとえば空気中の粉塵などが付着してくるためで、このことより海塩粒子以外の粒子の重量も測定することが可能になる。
【0025】
は10MHz、Nは1.67×10Hz・mm、Aは表面の面積0.2cm、ρは2.648g/cmである。
たとえば以上の構成においては海塩粒子量の測定をリアルタイムで自動化することも容易である。たとえば図1の構成には、シャッター(3)による自動開閉機構を設け、そして演算指示装置、さらには記録装置や送受信装置等も付加することができる。
【0026】
たとえば図3に例示したように、記録部(9)と演算指示部(10)とを備えたものとし、演算指示部(10)からの指示によりまずシャッター(3)を開いた状態とし、水晶振動子微量重量センサー(4)を大気に曝露させる。
所定時間後に、演算指示部(10)の指示によりシャッター(3)が閉じられ、湿度センサー(5)により検知した湿度が計測部(7)を介して演算指示部に送られる。
【0027】
演算指示部(10)では、閉鎖状態のケース体(1)内の湿度が相対湿度50%を超えるか、もしくは50%以下かを判定し、必要に応じて湿度制御機構(6)に指示して作動させ、高湿度条件もしくは低湿度条件とする。
所定条件下において演算指示部(10)では計測部(7)に、発振するように指示し、水晶振動子微量重量センサー(4)における共振周波数の変化を検知させる。検知データは、計測部(7)を介して、演算指示部(10)の指示により記録部(9)に送られて記録される。
【0028】
たとえば以上のようにして、測定装置の作動と測定とを演算指示装置により自動化し、記録あるいはデータ送信するように構成できるのである。
この発明においては、海塩粒子は屋外での金属腐食の最大の因子でありながら、これまで積算値でしか評価できなかったが、これをリアルタイムに定量測定し、かつ自動測定をも可能とする画期的な装置となる。
【0029】
この発明により、大気腐食の現象の予測が可能となり、たとえば、従来の鋼材のメンテナンスコストの削減や新しい鋼材の開発の促進も見込まれる。
以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明について説明する。
【0030】
【実施例】
沖縄県宜野湾市の海浜地域に、建築資材となる長さ5mのH型鉄鋼を配置し、その鉄鋼の直前の場所に、図2の結果を示した構成の海塩粒子量測定装置を配置した。
そして、毎日、朝9時に窓を開け、24時間窓を開けっ放しとし、翌日の8時59分に窓を閉め、約1分間で測定を完了し、再度24時間窓を開けっ放しとし、同様の操作を1ケ月間繰り返した。
【0031】
その自動測定した海塩粒子量とその他の粒子量の定量測定結果は、図4に示した通りであった。
この図4において、横軸は設置後の日数、縦軸は海塩粒子、およびその他の粒子の付着量をmg/dm/dの単位で示したものである。
この発明の装置を用いることで、毎日の海塩粒子付着量と海塩粒子以外のその他の粒子の付着量を分離して定量測定できていることがわかる。
【0032】
また、この発明で、従来法では不可能であった毎日の海塩粒子量を定量測定でき、屋外での腐食環境での解析に有効なデータを得ることができるようになる。
【0033】
【発明の効果】
以上詳しく述べた通り、この発明によって、屋外の金属腐食試験箇所で、腐食環境測定のために用いる金属腐食に関して最も悪影響を与える飛来海塩粒子量を、リアルタイムで自動的にかつ連続的に定量測定することを可能とする。またさらに、毎日の海塩粒子付着量と海塩粒子以外のその他の粒子の付着量を分離して定量測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の構成の概要を示した概念図である。
【図2】この発明の装置における時間と相対湿度およびΔf(水晶振動子の共振周波数の変化)との関係を例示した関係図である。
【図3】自動化装置のための構成を例示したブロック図である。
【図4】この発明の実施例であって、海塩粒子量とその他の粒子付着量との時間的関係を示した関係図である。
【符号の説明】
1 ケース
2 窓
3 シャッター
4 水晶振動子微量重量センサー
5 湿度センサー
6 湿度低下機構
7 計測部
8 加湿もしくは乾燥空気導入口
9 記録部
10 演算指示部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The invention of this application relates to an apparatus for measuring the amount of sea salt particles. More specifically, the invention of this application relates to an apparatus for measuring the amount of sea salt particles, which is useful for a corrosion test of various metallic materials and a chemical elucidation of the corrosion process.
[0002]
[Prior art and its problems]
BACKGROUND ART Conventionally, great attention has been paid to the corrosion of various metal materials, particularly metal materials used as structural materials. In particular, when used in beach areas, sea salt particles flying from the sea have a large effect on corrosion, so when developing a metal material with good corrosion resistance, When examining the period, the amount of sea salt particles contained and scattered in the atmosphere is a factor that must be grasped as accurately as possible.
[0003]
Numerous methods have been devised for quantitative measurement of sea salt particles floating in the air. For example, the method for measuring the amount of sea salt particles specified in JIS-Z2381 and the method specified in ISO-9225 have been devised. The method of measuring the amount of sea salt particles has been adopted as a standard method.
The method for measuring the amount of sea salt particles according to JIS-Z2381 is called a dry gauze method. After leaving a dry gauze outdoors for a certain period of time so as not to get wet with rain, the flying sea salt attached to the gauze This is a method for analyzing the amount of particles.
[0004]
The method of measuring the amount of sea salt particles according to ISO-9225 is called a wet candle method. After a dry gauze is left outdoors for a certain period of time so that it does not get wet with rain, the gauze is replaced with water, an evaporation inhibitor. And a method of analyzing the amount of sea salt particles dissolved in the solution through the wet gauze.
[0005]
However, in any of such conventional methods, the amount of sea salt particles to be analyzed is an integrated value after a lapse of a certain period of time. It was impossible to capture in real time. Therefore, in the research and development of the corrosion-resistant metal material and the chemical elucidation of the corrosion process, there has been a serious problem that time loss is extremely large and changes in environmental conditions are not accurately reflected.
[0006]
Therefore, the invention of this application has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and the amount of flying sea salt particles that has the greatest effect on metal corrosion is reduced in response to changes in natural conditions, even in a short time. It is an object of the present invention to provide an apparatus for measuring the amount of sea salt particles which enables quantitative measurement as accurately as possible, in real time, automatically and continuously.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention of this application solves the above-mentioned problems, in which a quartz crystal micro-weight sensor and a humidity sensor are disposed inside a case body with a window that can be opened and closed, and a quartz crystal micro-weight sensor is provided. A measurement unit for a humidity sensor is provided. After the window is opened, the quartz oscillator micro-weight sensor is brought into contact with the atmosphere containing sea salt particles, and then the window is closed to obtain a high humidity of 50% or more relative humidity. The change (Δf 1 ) of the resonance frequency of the crystal unit under the condition and the change (Δf 2 ) of the resonance frequency of the crystal unit under the low humidity condition of 50% or less of relative humidity are measured, and Δf 1 And measuring the amount of sea salt particles from the difference between the weight w 1 calculated from the weight w 1 and the weight w 2 calculated from Δf 2 .
[0008]
Further, in the present invention, the weight w 1 obtained from the change in the resonant frequency of the crystal oscillator at high humidity conditions (Delta] f 1), by the amount of particles other than sea salt particles, other than sea salt The apparatus for measuring the amount of sea salt particles, wherein the amount of sea salt particles is measured while separating the amount of particles is also provided.
Further, the present invention also provides the above-described apparatus for measuring the amount of sea salt particles wherein the relative humidity is set to a high humidity condition of 80% or more and the low humidity condition is set to a relative humidity of 45% or less.
[0009]
In the invention of this application, a humidity control mechanism is provided, and this mechanism supplies a humidified air or a dry air, a sea salt particle amount measuring device, a data recording unit or a transmitting unit from a measuring unit. A sea salt particle amount measuring device, a sea equipped with a calculation instruction unit for automatic opening and closing of windows, automatic operation of a humidity control mechanism, automatic operation of a measuring unit, automatic operation of a recording unit or a transmitting unit. A device for measuring the amount of salt particles is also provided.
[0010]
The invention of this application having the features as described above, in the course of the examination by the inventor, in the high humidity state, sea salt particles exist as droplets, the droplets do not react with the crystal oscillator, It was found that the liquid droplets solidified under the humidity condition, and this solid reacted with the quartz oscillator, and furthermore, it was found that the weight of the minute object attached to the quartz oscillator surface could be measured as a change in the resonance frequency. It is based on the fact that it is possible to measure the amount of minute amounts of sea salt particles accurately, and even in real time, by utilizing such features. Furthermore, based on the new finding that the resonance frequency changes when the sea salt particles absorb moisture in the atmosphere and become droplets, separation of the sea salt particle components from other attached components is performed. The invention of this application has been completed as a device capable of performing this.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
In the apparatus for measuring the amount of sea salt particles according to the present invention, for example, as illustrated in FIG. 1 of the accompanying drawings, a case (1) has a window (2), and this window (2) is closed by a shutter (3). It can be opened and closed freely. A quartz oscillator micro-weight sensor (4) and a humidity sensor (5) are arranged in the case body (1), and a measurement unit (7) for these is provided. The measuring section (7) has a function of performing detection by the sensor and also oscillating the quartz oscillator.
[0012]
Further, the case body (1) is provided with a humidity control mechanism (6).
For example, in a measuring apparatus based on the above configuration, first, the quartz crystal micro-weight sensor (4) is brought into contact with the atmosphere containing sea salt particles in a state where the window (2) is opened, and sea salt particles are collected. .
In this case, the contact time between the crystal unit and the atmosphere can be selected in consideration of the purpose of measurement, natural environment conditions, the sensitivity of the crystal unit, and the like.
[0013]
Next, the window is closed by the shutter (3), and the quartz oscillator micro-weight sensor (4) from which the sea salt particles are collected is placed in the high humidity condition and the low humidity condition described above, and the crystal under each condition is set. Changes Δf 1 and Δf 2 in the resonance frequency of the vibrator are measured.
At this time, in general, the high humidity condition is a condition where the relative humidity exceeds 50%, and the low humidity condition is a condition where the relative humidity is 50% or less. More preferably, the high humidity condition is a condition where the relative humidity is less than 50%. It is desirable that the humidity be 70% or more, and more preferably 80% or more. On the other hand, in the low humidity condition, the relative humidity is more preferably 45% or less.
[0014]
A humidifier or the like may be used as the humidity control mechanism (6) for forming the high humidity condition, and a dry air supply device or the like may be used for forming the low humidity condition. The humidity condition can be detected by a humidity sensor (5), for example, as shown in FIG.
From the value of the change Δf 1 in the resonance frequency of the crystal unit in the high humidity state, the weight w 1 of the particles or the like adhered on the crystal unit micro weight sensor (4) is calculated according to the following relational expression.
[0015]
Next, the change Δf 2 in the resonance frequency of the crystal unit is measured in a low humidity state. From this value, calculates the weight w 2 of the particles or the like adhered onto the crystal resonator trace weight sensor (4).
Then, by obtaining the difference between w 1 and w 2, to calculate the sea salt amount.
The quartz oscillator is not particularly limited, and for example, a commercially available quartz oscillator used for an electronic computer circuit or the like can be used. In addition, when used for a long time, the corrosion resistance of the electrode portion on the surface poses a problem. Therefore, it is desirable to use a material obtained by evaporating gold or the like on the electrode portion.
[0016]
Also, the measuring unit (7) is not particularly limited, and a commercially available circuit, for example, TR5822 manufactured by Advantest Corporation can be used.
Similarly, the humidity sensor (5) is not limited, and a commercially available humidity sensor, for example, Store Away RH manufactured by Onset Computer can be used.
[0017]
The relationship between humidity and the amount of sea salt particles in the apparatus for measuring the amount of sea salt particles is as follows.
Between the change Δf in the resonance frequency of the quartz oscillator and the weight w of the substance attached on the quartz oscillator micro-weight sensor,
w = − (Δf / f 0 ) · NAρ
There is a relationship.
[0018]
Here, Delta] f is the change in the resonant frequency of the crystal oscillator, f 0 is the reference frequency, A is the surface area, [rho represents the specific gravity.
When examining the change in humidity and the change in the resonance frequency of the crystal unit, the change Δf in the resonance frequency of the crystal unit does not become a constant value but decreases as the relative humidity decreases.
[0019]
This means that when the relative humidity is high, the sea salt particles are present as droplets and do not appear in the output of the crystal unit, but when the humidity is low, the droplets become solid and are output to the crystal unit. It is due to appearing.
In this case, from the above-described relational expression, it is conceivable that the weight of the sea salt particles attached to the surface of the crystal unit is reduced, but actually the result of observing the surface of the crystal unit with a microscope during measurement It has been confirmed that sea salt particles turn into water droplets.
[0020]
That is, by subtracting the output result under the low humidity condition from the output result of the crystal unit under the high humidity condition, a trace amount quantitative measurement of the amount of the sea salt particles can be performed.
Further, the reason why the change Δf in the resonance frequency of the crystal unit does not become 0 at the time of high humidity is that substances other than sea salt particles, for example, dust in gas, etc. adhere to the crystal unit. Can be
[0021]
Therefore, the amount of particles other than sea salt particles can be measured from this.
Except for the window (2) and the humidified or dry gas inlet (8), the case body (1) with a window that constitutes the device has no portion through which air enters and exits from outside to inside or from inside to outside. Not sealed. The internal volume needs to be such that a micro weight sensor (4) and a humidity sensor (5) made of quartz can be arranged inside.
[0022]
The window (2) is for introducing a gas containing sea salt particles from the outside of the device to the inside, and it is desirable that the window can be opened and closed by a shutter (3) for opening and closing the window. When the window (2) is closed, air does not enter or exit from outside to inside or from inside to outside.
The quartz oscillator micro-weight sensor (4) is placed inside the case (1) with a window, and a commercially available one is used. In order to prevent corrosion, 0.2 cm is applied to both sides of the quartz oscillator as described above. For example, a material obtained by depositing gold with a thickness of about 1 μm in an area of about 2 can be used.
[0023]
The humidity control mechanism (6) supplies, for example, humidified or dry air to the case body (1) with a window through the inlet (8), and the air is supplied when the shutter (3) is closed. Is filled in the case. In the humidity control mechanism (6), a heater and / or silica gel may be used in the middle of the route.
The measuring unit (7) is arranged inside or outside the case (1) with a window, measures the outputs of the minute weight sensor (4) and the humidity sensor (5), and stores the data for at least one month. It is desirable to be able to.
[0024]
Actually, when the window is opened for 24 hours using the apparatus configuration of FIG. 1 and the change in humidity after closing the window and the output of the micro weight sensor are plotted, the result of FIG. 2 is obtained.
The relative humidity before opening the window was 95%, and after closing the window, the cell was filled with dry air to lower the relative humidity gradually to 40% or less. Accordingly, the output Δf of the trace weight measurement sensor has been similarly reduced. This is because when the relative humidity is high, the sea salt particles exist as droplets and do not appear in the output of the microgravimetric sensor. However, when the humidity decreases, the liquid droplets become solid and appear in the output of the microgravimetric sensor. That is, the amount of sea salt particles can be quantitatively measured by subtracting the result at low humidity from the result of the microgravimetric sensor at high humidity. From this result, it can be seen that the low humidity at that time needs to be 50% or less. In addition, the reason why Δf does not become 0 on the high humidity side is that substances other than sea salt particles, for example, dust in the air, adhere to the microgravimetric sensor. Can also be measured.
[0025]
f 0 is 10 MHz, N is 1.67 × 10 8 Hz · mm, A is the area of the surface 0.2 cm 2, [rho is 2.648g / cm 3.
For example, in the above configuration, it is easy to automate the measurement of the amount of sea salt particles in real time. For example, in the configuration of FIG. 1, an automatic opening / closing mechanism using a shutter (3) is provided, and an operation instruction device, a recording device, a transmitting / receiving device, and the like can be added.
[0026]
For example, as illustrated in FIG. 3, it is provided with a recording unit (9) and a calculation instruction unit (10), and the shutter (3) is first opened according to an instruction from the calculation instruction unit (10). The oscillator micro-weight sensor (4) is exposed to the atmosphere.
After a predetermined time, the shutter (3) is closed by an instruction from the calculation instruction unit (10), and the humidity detected by the humidity sensor (5) is sent to the calculation instruction unit via the measurement unit (7).
[0027]
The calculation instruction unit (10) determines whether the humidity in the closed case body (1) exceeds 50% or less than 50%, and instructs the humidity control mechanism (6) as necessary. To operate under high or low humidity conditions.
Under a predetermined condition, the operation instructing unit (10) instructs the measuring unit (7) to oscillate, and detects a change in the resonance frequency in the quartz oscillator micro-weight sensor (4). The detection data is sent to the recording unit (9) via the measurement unit (7) and instructed by the operation instruction unit (10), and is recorded.
[0028]
For example, as described above, the operation and measurement of the measuring device can be automated by the arithmetic and instruction device, and can be configured to record or transmit data.
In the present invention, although sea salt particles are the largest factor of metal corrosion outdoors, they could only be evaluated by an integrated value so far, but this can be quantitatively measured in real time, and automatic measurement is also possible. This is a revolutionary device.
[0029]
According to the present invention, the phenomenon of atmospheric corrosion can be predicted. For example, it is expected that the maintenance cost of conventional steel materials is reduced and the development of new steel materials is promoted.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
[0030]
【Example】
In the seaside area of Ginowan City, Okinawa Prefecture, H-shaped steel with a length of 5 m, which is used as a building material, is placed, and a sea salt particle amount measuring device having the configuration shown in FIG. Placed.
Then, every day at 9 am, the window was opened, the window was left open for 24 hours, the window was closed at 8:59 on the following day, the measurement was completed in about 1 minute, the window was opened again for 24 hours, and the same operation was performed. Repeated for one month.
[0031]
The results of quantitative measurement of the automatically measured amount of sea salt particles and the amount of other particles are as shown in FIG.
In FIG. 4, the horizontal axis represents the number of days after installation, and the vertical axis represents the amount of sea salt particles and other particles attached in units of mg / dm 2 / d.
It can be seen that by using the apparatus of the present invention, the daily attached amount of sea salt particles and the attached amount of other particles other than sea salt particles can be separated and measured quantitatively.
[0032]
Further, according to the present invention, it is possible to quantitatively measure the daily amount of sea salt particles, which was impossible by the conventional method, and to obtain data effective for analysis in a corrosive environment outdoors.
[0033]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the amount of incoming sea salt particles that have the most adverse effect on metal corrosion used for measuring the corrosive environment can be quantitatively measured in real time automatically and continuously at an outdoor metal corrosion test point. It is possible to do. Furthermore, the daily amount of sea salt particles and the amount of other particles other than sea salt particles can be separated and quantitatively measured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an outline of a configuration of the present invention.
FIG. 2 is a relationship diagram illustrating the relationship among time, relative humidity, and Δf (change in resonance frequency of a quartz oscillator) in the device of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration for an automation device.
FIG. 4 is a relationship diagram showing a temporal relationship between the amount of sea salt particles and the amount of other particles attached, according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Case 2 Window 3 Shutter 4 Quartz Crystal Micro Weight Sensor 5 Humidity Sensor 6 Humidity Reduction Mechanism 7 Measurement Unit 8 Humidification or Dry Air Inlet 9 Recording Unit 10 Operation Instruction Unit

Claims (6)

水晶振動子微量重量センサーと湿度センサーとが開閉自在な窓の付いたケース体内部に配置されているとともに、水晶振動子微量重量センサーと湿度センサーのための計測部を備え、前記窓を開いた状態において海塩粒子を含んだ大気に水晶振動子微量重量センサーを接触させた後に、窓を閉じて50%を超える相対湿度の高湿度条件下での水晶振動子の共振周波数の変化:Δfと、50%以下の相対湿度の低湿度条件下での水晶振動子の共振周波数の変化:Δfとを測定し、Δfから求めた重量wとΔfから求めた重量wとの差から海塩粒子量を計測することを特徴とする海塩粒子量の測定装置。A quartz crystal micro-weight sensor and a humidity sensor are arranged inside a case body with a window that can be opened and closed, and a measurement unit for a crystal micro-weight sensor and a humidity sensor is provided, and the window is opened. After the quartz oscillator micro-weight sensor is brought into contact with the atmosphere containing sea salt particles in the state, the window is closed, and the change in the resonance frequency of the quartz oscillator under the high humidity condition of a relative humidity exceeding 50%: Δf 1 When the change in the resonant frequency of the crystal oscillator at low humidity conditions of 50% or less relative humidity: measured and Delta] f 2, the weight w 2 obtained from the weight w 1 and Delta] f 2 obtained from Delta] f 1 An apparatus for measuring the amount of sea salt particles, which measures the amount of sea salt particles from the difference. 高湿度条件下での水晶振動子の共振周波数の変化:Δfから求めた重量wを、海塩粒子以外の粒子量とすることにより、海塩粒子以外の粒子量を分離しながら、海塩粒子量を測定する請求項1の海塩粒子量の測定装置。Change in the resonance frequency of the crystal oscillator at high humidity conditions: the weight w 1 obtained from Delta] f 1, by the amount of particles other than sea salt particles, while the particles were separated volume other than sea salt, sea The apparatus for measuring the amount of sea salt particles according to claim 1, wherein the amount of salt particles is measured. 高湿度状態と相対湿度80%以上を高湿度条件とし、相対湿度45%以下を低湿度条件とする請求項1または2の海塩粒子量の測定装置。3. The apparatus according to claim 1, wherein a high humidity condition and a relative humidity of 80% or more are defined as high humidity conditions, and a relative humidity of 45% or less is defined as a low humidity condition. 湿度制御機構を備え、この機構は、加湿空気もしくは乾燥空気を供給するものである請求項1ないし3のいずれかの海塩粒子量の測定装置。4. The apparatus according to claim 1, further comprising a humidity control mechanism, wherein the mechanism supplies humidified air or dry air. 計測部からのデータの記録部もしくは送信部を備えている請求項1ないし4のいずれかの海塩粒子量の測定装置。The sea salt particle amount measuring device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a recording unit or a transmitting unit for recording data from the measuring unit. 窓の自動開閉と、湿度制御機構の自動作動、計測部の自動作動、記録部もしくは送信部の自動作動のための演算指示部を備えている請求項1ないし5のいずれかの海塩粒子量の測定装置。The amount of sea salt particles according to any one of claims 1 to 5, further comprising a calculation instruction unit for automatically opening and closing the window, automatically operating the humidity control mechanism, automatically operating the measurement unit, and automatically operating the recording unit or the transmission unit. Measuring device.
JP13721998A 1998-05-19 1998-05-19 Sea salt particle measuring device Expired - Fee Related JP3572311B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13721998A JP3572311B2 (en) 1998-05-19 1998-05-19 Sea salt particle measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13721998A JP3572311B2 (en) 1998-05-19 1998-05-19 Sea salt particle measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11326020A JPH11326020A (en) 1999-11-26
JP3572311B2 true JP3572311B2 (en) 2004-09-29

Family

ID=15193578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13721998A Expired - Fee Related JP3572311B2 (en) 1998-05-19 1998-05-19 Sea salt particle measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3572311B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013134162A (en) * 2011-12-27 2013-07-08 Hitachi Ltd Atmospheric corrosion testing method and atmospheric corrosion testing apparatus
RU2608009C1 (en) * 2015-08-11 2017-01-11 Дарья Анатольевна Трубицына Method of determining intensity of dust concentration and device for its implementation

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6033373A (en) * 1983-08-05 1985-02-20 Hitachi Ltd Method for preventing atmospheric corrosion of stainless steel product
JP3178926B2 (en) * 1992-12-22 2001-06-25 株式会社日立製作所 Water quality evaluation method and apparatus
JP3023049B2 (en) * 1993-07-16 2000-03-21 日本碍子株式会社 Measuring method and measuring device for deposits on outdoor structures
JPH0933418A (en) * 1995-07-18 1997-02-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Measuring method of concentration in air of particulate material

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11326020A (en) 1999-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chou et al. Ice nuclei properties within a Saharan dust event at the Jungfraujoch in the Swiss Alps
US5932795A (en) Methods and apparatus for continuous ambient particulate mass monitoring
Schindelholz et al. Wetting phenomena and time of wetness in atmospheric corrosion: a review
US6955787B1 (en) Integrated biological and chemical sensors
US6205842B1 (en) Differential particulate mass monitor with intrinsic correction for volatilization losses
JP2001099777A (en) Corrosive environment monitoring device
US6829919B2 (en) High-quality continuous particulate matter monitor
JPH08285756A (en) Biosensor
Liu et al. Sampling and conditioning artifacts of PM2. 5 in filter-based samplers
US6651480B2 (en) Particulate mass measuring method with intrinsic correction for volatilization losses
US7174767B2 (en) Particulate matter analyzer and method of analysis
JP2022159493A (en) Deterioration diagnosis system, resistance value estimation method, and computer program
WO2007060969A1 (en) Floating particle measuring device
JP2022125119A (en) Deterioration diagnostic system, deterioration diagnostic device, deterioration diagnostic method, and program
JP3572311B2 (en) Sea salt particle measuring device
JP3757329B2 (en) Hazardous chemical substance monitoring apparatus and method
Leuenberger-Minger et al. Dose–response functions for weathering steel, copper and zinc obtained from a four-year exposure programme in Switzerland
Durham et al. A transition-flow reactor tube for measuring trace gas concentrations
JP3572310B2 (en) Method for determining the amount of sea salt particles
Claffey et al. Use and calibration of Rosemount ice detectors for meteorological research
Forslund et al. A quartz crystal microbalance probe developed for outdoor in situ atmospheric corrosivity monitoring
US5211679A (en) Air quality monitoring method and apparatus
Fouke et al. Sensor for measuring surface fluid conductivity in vivo
WO2000046584A2 (en) Differential particulate mass monitor with intrinsic correction for volatilization losses
JP3711389B2 (en) Sea salt particle adhesion measuring method and measuring device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040130

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040217

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040316

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20040608

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090709

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100709

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110709

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110709

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120709

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120709

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130709

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130709

Year of fee payment: 9

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130709

Year of fee payment: 9

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130709

Year of fee payment: 9

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees