JP4686423B2

JP4686423B2 - 付着量測定システム及び測定方法

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Publication number: JP4686423B2
Application number: JP2006246613A
Authority: JP
Inventors: 雅人岡村; 哲夫大里; 長佳市川; 英浩浦田; 端四柳; 純一高木; 誠二山本; 一男村上
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Priority date: 2006-09-12
Filing date: 2006-09-12
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2026-09-12
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Description

本発明は、化学プラントや発電所等の既存プラントの構造材や配管の表面等に付着した、光または熱によりアノード電流を生成する付着物質の付着量を測定する付着量測定システム及び付着量測定方法に関する。

大型建築物の構造材や配管等に付着した付着物質の分析は、構造材等の形状を維持した状態での測定が非常に困難で、対象物の一部を切り出したり、対象物と同一形状の試験用部品を製作し、この試験用部品に模擬実験等により付着させた付着物質の付着量を測定するなどの工夫が必要となる。特に前者の場合には、構造材等に変化を伴うことが多い。取り外し可能な部位あるいは対象物であれば、その形状を保持したまま分析を実施することが可能であるが、対象物等が測定装置に対応した形状をしていなければならない。

また、測定に必要な前処理には元の状態、条件がそのまま保持されない破壊分析が多く、一度取り出したサンプルは再利用できないのが通常である。非破壊分析では繰り返し利用が可能であるが、例えば、測定対象の付着物が放射能を帯びていたり、大気中での測定作業が困難な場合には、遮蔽運搬や雰囲気制御等、測定以前で多くの課題を伴う。

通常、特定元素分析による付着量等の測定は、溶液状にして測定するＩＣＰ-ＡＥＳ(誘導結合プラズマ発光分光分析装置)やＩＣＰ-ＭＳ(誘導結合プラズマ質量分析装置)、原子吸光分析装置、イオンクロマトグラフによる測定が利用される。また、固体で測定できる分析装置としてはＸＰＳ(Ｘ線光電子分析装置)、ＸＲＦ(蛍光Ｘ線分析装置)、ＡＥＳ(オージェ電子分光分析装置)、ＥＰＭＡ(電子マイクロアナライザ)等の装置が利用される。これらの装置の他に多くの汎用装置が存在するが、プラント等の現場での分析には、装置の設置やプラントライン等の改良が必要なことが多く、コストの増加に繋がる。

化学プラントや発電所等で高温配管に付着した酸化物や種々の化合物、あるいは人工的に付着させた物質を測定する際には、対象物としての構造材の表面から付着物を掻き取る掻き取り作業（特許文献１参照）や溶解工程が必要となり、既存の構造材の形状を変化させる恐れがある。特に、人工的に付着させた付着物質の付着量の測定は、目標付着量に達成したか否かを検証するのに多くの課題があり、現物配管等を模擬した条件での付着量測定（特許文献２参照）しか実施できず、実際の対象箇所にどれだけ付着したかを測定する方法は存在していない。
特開２００１−２４２２７９号公報特開２００３−１３９８９１号公報

上述のように、大型の化学プラントや発電所等の構造材や配管の表面に実際に付着している付着物質の付着量を、構造材や配管の形状や性状を変化させずに、低コストで正確に測定することは困難であった。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、対象物に実際に付着した付着物質の付着量を、対象物の形状や性状等を変化させることなく正確且つ低コストに測定できる付着量測定システム及び付着量測定方法を提供することにある。

本発明は、導電性物質からなる対象物内に溶媒が収容され、上記対象物に付着した、光または熱によりアノード電流を生成する付着物質の付着量を測定する付着量測定システムであって、上記付着物質に光または熱を付与する付与手段と、この光または熱が付与された付着物質を流れるアノード電流を検出する電流検出手段とを有し、上記付着物質の付着量と当該付着物質を流れるアノード電流との予め求めた相関関係に基づき、上記電流検出手段にて検出されたアノード電流から上記付着物質の付着量を測定することを特徴とするものである。

本発明によれば、導電性物質からなる対象物に付着した、光または熱によりアノード電流を生成する付着物質に、付与手段により光または熱を付与し、この付着物質を流れるアノード電流を電流検出手段が検出し、付着物質の付着量と当該付着物質を流れるアノード電流との予め求めた相関関係に基づき、電流検出手段が検出したアノード電流から上記付着物質の付着量を測定している。このことから、対象物に実際に付着した付着物質の付着量を正確に測定することができる。

また、対象物に付着した付着物質の付着量を測定するに際し、対象物に何ら物理的な力が作用しないので、当該対象物の形状や性状等を変化させることがなく、しかも、付着量測定のために対象物に工夫を施す必要がないので、低コスト化も実現できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。

［Ａ］第１の実施の形態（図１〜図４）
図１は、本発明に係る付着量測定システムの第１の実施の形態の概要を示す構成図である。図２は、図１の付着量測定システムにおいて用いられる、ステンレス鋼製の試験片に付着した付着物質の付着量と当該付着物質を流れるアノード電流の電流密度との相関関係を示すグラフである。

図１に示す付着量測定システム１０は、化学プラントや発電所などの構造材や配管（本実施の形態では、対象物としての配管１１）の内表面に付着した、光によりアノード電流を生成する付着物質１２の付着量を測定するものであり、この付着物質１２に紫外光２１を付与する付与手段としての紫外光照射装置１３と、電流検出手段としてのポテンシオスタット１４とを有して構成される。

上記配管１１は導電性物質、特に導電性の高い金属、炭素化合物または導電性樹脂などから構成される。金属としてはステンレス鋼（ＳＵＳ）などの鉄鋼、鋳鉄などの非鉄鋼、ニッケル基合金やクロム基合金などの非鉄金属、または溶接された金属等が挙げられる。また、炭素化合物としてはグラファイトやダイヤモンドなどが挙げられる。更に導電性樹脂としては、導電性カーボンを含むポリプロピレンや銅微粉末を含むポリエステルなどが挙げられる。本実施の形態では配管１１は、ステンレス鋼ＳＵＳ３１６Ｌにて構成されている。

この配管１１内には、透明な溶媒２２が満たされて収容されている。この溶媒２２はアルコールなどの有機物、または水である。本実施の形態では上記溶媒２２は水(常温水)である。

上記付着物質１２は、光の照射または熱の供給により励起電子が発生してアノード電流を生じさせる、光励起物質または熱励起物質としてのｎ型半導体である。このｎ型半導体は、ＴｉＯ_２（酸化チタン）、ＢａＴｉＯ_３(酸化チタン(IV)バリウム)、Ｂｉ_２Ｏ_３(酸化ビスマス)、ＺｎＯ(酸化亜鉛)、ＷＯ_３(酸化タングステン)、ＳｒＴｉＯ_３(酸化チタン(IV)ストロンチウム)、Ｆｅ_２Ｏ_３(酸化鉄)、ＦｅＴｉＯ_３(酸化チタン(IV)鉄)、ＭｎＴｉＯ_３(酸化チタン(IV)マンガン)、ＳｎＯ_２(酸化スズ)、ＺｒＯ_２(酸化ジルコニウム)、ＣｅＯ_２(酸化セリウム)、Ｉｎ_２Ｏ_３(酸化インジウム)、Ａｌ_２Ｏ_３(酸化アルミニウム)、ＭｇＯ(酸化マグネシウム)、ＭｇＦｅ_２Ｏ_４(酸化二鉄(III)マグネシウム(II))、ＮｉＦｅ_２Ｏ_４(酸化二鉄(III)ニッケル(II))、ＭｎＯ_２(酸化マンガン)、ＭｏＯ_３(酸化モリブデン)、Ｎｂ_２Ｏ_５(酸化ニオブ)、ＳｉＯ_２(酸化ケイ素)、ＰｂＯ_２(酸化鉛)、Ｖ_２Ｏ_５(酸化バナジウム)、ＺｎＦｅ_２Ｏ_４(酸化二鉄(III)亜鉛(II))、ＺｎＡｌ_２Ｏ_４(四酸化亜鉛二アルミニウム)、ＺｎＣｏ_２Ｏ_４(四酸化亜鉛二コバルト)、Ｔａ_２Ｏ_５(酸化タンタル)から選択される少なくとも一種以上が挙げられる。

本実施の形態では、付着物質１２として酸化チタンが用いられる。チタンなどの貴金属を構造材や配管の表面に付着させることで、応力腐食割れの感受性を低減させることが可能となる。なお、本実施の形態では、付着物質１２はｎ型半導体を用いたが、これに限らず、光のみにより励起電子を生じさせる物質であってもよい。

前記紫外光照射装置１３は、紫外光発生装置１５にて紫外光２１を発生させ、この紫外光２１を光ファイバー１６等を用いて配管１１内へ導き、当該配管１１の内表面に付着した付着物質１２（酸化チタン）へ上記紫外光２１を照射するものである。上記紫外光発生装置１５が発生する紫外光２１は、波長が２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の光を含む。エネルギーの高い紫外光であることから波長４００ｎｍ以下が必要となり、または実用上の理由から波長２００ｎｍ以上が好ましい。

前記ポテンシオスタット１４は、紫外光２１の照射により付着物質１２に生成されるアノード電流を検出するものであり、参照電極１７及び対極１８を有し、更に、ケーブル１９を用いて配管１１を本体２０に接続することで当該配管１１を作用極として機能させる。このポテンシオスタット１４は、紫外光照射装置１３にて付着物質１２（酸化チタン）に上述の紫外光２１を照射させた状態で、参照電極１７を基準として対極１８と配管１１（作用極）との間の電位を変化させ、付着物質１２にて生成されたアノード電流を、対極１８及び配管１１間を流れる電流として、その時の電位と共に検出する。

付着物質１２の付着量と当該付着物質１２を流れるアノード電流の電流密度との間には相関関係が成立する。図２は、ステンレス鋼ＳＵＳ３１６Ｌ製の配管試験片に付着物質１２（酸化チタン）が付着した状態で、紫外光照射装置１３から波長２５４ｎｍの紫外光２１を０．５ｍＷ／ｃｍ^２の強度で付着物質１２へ照射したとき、各付着量についてのアノード電流の電流密度の変化を予め実験等で求め、示したものであり、付着物質１２の付着量と当該付着物質１２を流れるアノード電流の電流密度との相関関係を示している。この相関関係に基づき、ポテンシオスタット１４にて検出されたアノード電流の電流密度と電流検出時の電位とから、付着物質１２の付着量を算出して測定する。

この相関関係から付着物質１２の付着量を算出して測定する手順は、当該相関関係をパーソナルコンピュータなどの演算装置に記憶させ、この演算装置をポテンシオスタット１４に接続し、このポテンシオスタット１４にて検出されたアノード電流を入力して上記演算装置が算出し実行してもよい。

ここで、本実施の形態では、配管１１がステンレス鋼製の場合を一例として述べたが、例えばニッケル基合金製であっても、付着量測定システム１０を適用できる。つまり、図３は、ニッケル基合金Ａｌｌｏｙ６００製の配管試験片に付着物質１２（酸化チタン）が付着した状態で、紫外光照射装置１３から波長２５４ｎｍの紫外光２１を０．５ｍＷ／ｃｍ^２の強度で付着物質１２へ照射したとき、各付着量についてのアノード電流の電流密度の変化を示したものであり、付着物質１２の付着量と当該付着物質１２を流れるアノード電流の電流密度との相関関係の一例を示している。この相関関係においても、付着物質１２の付着量に応じてアノード電流の電流密度が変化している。

従って、配管１１がニッケル基合金製の場合にも、ステンレス鋼製の場合と同様に、配管１１に付着した付着物質１２へ紫外光照射装置１３から同様の紫外光２１を照射し、ポテンシオスタット１４にて検出されたアノード電流の電流密度と電流検出時の電位とから、上述のような相関関係に基づき付着物質１２の付着量を算出して測定することが可能となる。

従って、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（３）を奏する。

（１）導電性物質からなる配管１１の内表面に付着した、光によりアノード電流を生成する付着物質１２（酸化チタン）に、紫外光照射装置１３により紫外光２１を照射し、この付着物質１２を流れるアノード電流をポテンシオスタット１４が検出し、付着物質１２の付着量と当該付着物質１２を流れるアノード電流の電流密度との相関関係（例えば図２）に基づき、ポテンシオスタット１４が検出したアノード電流の電流密度と電流検出時の電位から付着物質１２の付着量を測定している。このことから、配管１１の内表面に実際に付着した付着物質の付着量を正確に測定することができる。

（２）配管１１の内表面に付着した付着物質１２の付着量を測定する際に、配管１１を掻き取るなど、当該配管１１に何ら物理的な力を作用することがないので、配管１１の形状や性状などを変化させることがなく、しかも、付着量測定のために配管１１のラインを変更するなど、配管１１に工夫や改良を施す必要がないので、低コスト化も実現できる。

（３）例えば、プラントの配管１１の内表面に酸化チタンを付着物質１２として人工的に付着させ、高温水等に暴露した状態にした時、配管１１の応力腐食割れの感受性を低減させるために、上記酸化チタンの付着量を２０μｇ／ｃｍ^２以上に常に保持する必要がある場合には、プラントの定期検査期間中に付着量測定システム１０を用いて酸化チタンの付着量を確認できる。酸化チタンの付着量の経時変化を把握することにより、次回に酸化チタンを付着すべき時期を予測することが可能となる。図４には、配管１１に酸化チタンを付着させたときの、時間経過による付着量変化を示したものである。この図４に示すように、付着量の挙動(減少傾向)を把握することで、酸化チタンの再付着時期Ａを予め予測でき、事前に準備が可能となる。

［Ｂ］第２の実施の形態（図５）
この第２の実施の形態では、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を用いることにより説明を省略する。

図５は、本発明に係る付着量測定システムの第２の実施の形態の前提となる、付着物質に照射される光の光量と当該付着物質を流れるアノード電流の電流密度との関係を予め実験等で求め、示すグラフである。具体的には、図５は、付着物質１２としての酸化チタンが５０μｇ／ｃｍ^２付着された配管試験片と付着されていない配管試験片とを用い、これらの試験片に２５４ｎｍの波長の紫外光２１を照射したときに、付着物質１２に流れるアノード電流の電流密度についての光強度依存性を調査した結果である。付着物質１２を流れるアノード電流の電流密度は、付着物質１２（酸化チタン）が付着していない試験片では、紫外光２１の強度（光量）を変化させてもほとんど変化しないが、付着物質１２が付着した試験片では、紫外光２１の強度（光量）が変化すると大きく変化する。

そこで、本実施の形態の付着量測定システム３０（図１）では、まず、所定波長の紫外光２１の異なった複数の各光量ごとに、付着物質１２の付着量と当該付着物質１２を流れるアノード電流の電流密度との相関関係を、図２の場合と同様にして予め実験等で求め作成しておく。次に、紫外光照射装置１３により、配管１１の内表面に付着した付着物質１２に対し所定波長の紫外光２１を異なった光量で照射する。付着物質１２の異なった光量ごとに、ポテンシオスタット１４により付着物質１２を流れるアノード電流を電位と共に検出する。

これら紫外光２１の異なった光量ごとに検出されたアノード電流の電流密度と電流検出時の電位とを用い、紫外光２１の異なった光量ごとに作成された上述の相関関係に基づいて、紫外光２１の異なった光量ごとに付着物質１２の付着量を算出する。そして、これら複数の付着量の平均値等を算出して、付着物質１２の付着量を測定する。

従って、本実施の形態によれば、所定波長の紫外光２１の異なった光量ごとに付着物質１２の付着量を算出し、これら複数の算出値を用いて付着物質１２の付着量を求め測定していることから、付着物質１２の付着量の測定精度を向上させることができる。その他、この第２の実施の形態においても、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（３）と同様な効果を奏する。

［Ｃ］第３の実施の形態（図６〜図８）
図６は、本発明に係る付着量測定システムの第３の実施の形態の概要を示す構成図である。図７は、図６の付着量測定システムにおいて用いられる、ステンレス鋼製の試験片に付着した付着物質の付着量と当該付着物質を流れるアノード電流の電流密度との相関関係を示すグラフである。この第３の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

この第３の実施の形態の付着量測定システム４０は、配管１１等の対象物に付着された付着物質４２が熱によりアノード電流を生成する熱励起物質の場合に、この付着物質４２の付着量を測定するものである。従って、本実施の形態の付着量測定システム４０では、前記第１の実施の形態の付着量測定システム１０の紫外線照射装置１３に代えて、付着物質４２に熱を付与する付与手段として発熱装置４１を備えている。

ｎ型半導体の多くは、光よりは少ないものの、熱によっても励起電子を発生し、従ってアノード電流を生成する。熱により励起されやすい物質ほど低付着量まで高精度に測定が可能となる。付着物質４２（熱励起物質）は上記ｎ型半導体に限らず、熱のみによって励起電子を生じさせる物質であってもよい。但し、本実施の形態では、付着物質４２としてｎ型半導体の酸化チタンが用いられている。

上記発熱装置４１は、配管１１において測定箇所に接触して設置されたヒータなどの熱源や、測定箇所の上流側に設置された発熱体であってもよい。また、プラントが運転中に高温水を配管１１内に流す場合には、この高温水を生成する熱源も本発熱装置４１に含まれる。運転中に配管１１内に高温水が流れるプラントでは、プラント運転中に付着量測定システム４０を用いて、付着物質４２の付着量を測定することが可能となる。

この発熱装置４１により付着物質４２は、溶媒２２である水を介して、例えば１００℃以上８００℃以下の温度に設定される。１００℃以上であれば付着物質４２に励起電子が発生しやすい。また、実用上の理由から８００℃以下が好ましい。

付着量測定システム４０は、発熱装置４１から付着物質４２へ熱エネルギーを与え、この付着物質４２にて生成されたアノード電流をポテンシオスタット１４が、その時の電位と共に検出し、この検出されたアノード電流の電流密度と電流検出時の電位とから、付着物質４２の付着量と当該付着物質４２を流れるアノード電流の電流密度との相関関係（図７）に基づいて、付着物質４２の付着量を算出して測定する。

図７は具体的には、ステンレス鋼ＳＵＳ３１６Ｌ製の配管試験片に付着物質４２（酸化チタン）が付着した状態で、発熱装置４１により配管１１中の溶媒２２である水を２８８℃に加熱し、従って付着物質４２を２８８℃の温度に設定したとき、各付着量についてのアノード電流の電流密度の変化を、予め実験等示したものであり、付着物質４２の付着量と当該付着物質４２を流れるアノード電流の電流密度との相関関係を示している。この相関関係に基づき、ポテンシオスタット１４にて検出されたアノード電流の電流密度と電流検出時の電位とから、付着物質１２の付着量を算出して測定する。

この相関関係から付着物質１２の付着量を算出し測定する手順は、当該相関関係をパーソナルコンピュータなどの演算装置に記憶させ、この演算装置をポテンシオスタット１４に接続し、このポテンシオスタット１４にて検出されたアノード電流を入力して上記演算装置が算出し実行してもよい。

ここで、本実施の形態では、配管１１がステンレス鋼製の場合を一例として述べたが、例えばニッケル基合金製であっても、付着量測定システム４０を適用できる。つまり、図８は、ニッケル基合金Ａｌｌｏｙ６００製の配管試験片に付着物質４２（酸化チタン）が付着した状態で、発熱装置４１により配管１１中の水を加熱し、付着物質４２を加熱して２８８℃の温度に設定したとき、各付着量についてのアノード電流の電流密度の変化を示したものであり、付着物質４２の付着量と当該付着物質４２を流れるアノード電流の電流密度との相関関係の一例を示している。この相関関係においても、付着物質４２の付着量に応じてアノード電流の電流密度が変化している。

従って、配管１１がニッケル基合金製の場合にも、ステンレス鋼製の場合と同様にして、配管１１に付着した付着物質４２を発熱装置４１により加熱し、ポテンシオスタット１４にて検出されたアノード電流の電流密度と電流検出時の電位とから、上述のような相関関係に基づき付着物質４２の付着量を算出して測定することが可能となる。

従って、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の効果（２）及び（３）と同様な効果を奏する他、次の効果（４）を奏する。

（４）導電性物質からなる配管１１の内表面に付着した、熱によりアノード電流を生成する付着物質４２に、発熱装置４１により熱を付与し、この付着物質４２を流れるアノード電流をポテンシオスタット１４が検出し、付着物質４２の付着量と当該付着物質４２を流れるアノード電流の電流密度との相関関係（例えば図７）に基づき、ポテンシオスタット１４が検出したアノード電流の電流密度と電流検出時の電位から付着物質４２の付着量を測定している。このことから、配管１１の内表面に実際に付着した付着物質４２の付着量を正確に測定することができる。

［Ｄ］第４の実施の形態（図９）
この第４の実施の形態では、前記第１及び第３の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を用いることにより説明を省略する。

図９は、本発明に係る付着量測定システムの第４の実施の形態の前提となる、付着物質の温度と当該付着物質を流れるアノード電流の電流密度との関係を予め実験等で求め、示すグラフである。具体的には、図９は、付着物質４２としての酸化チタンが５０μｇ／ｃｍ^２付着された配管試験片を用い、この試験片に熱を与えて温度を変化させたときに、付着物質４２に流れるアノード電流の電流密度についての温度依存性を調査した結果である。付着物質４２を流れるアノード電流の電流密度は、付着物質４２の温度が変化すると、励起電子の影響により大きく変化する。

そこで、本実施の形態の付着量測定システム５０（図６）では、まず、付着物質４２の異なった各温度ごとに、付着物質４２の付着量と当該付着物質４２を流れるアノード電流の電流密度との相関関係を、図７の場合と同様にして作成しておく。次に、発熱装置４１により配管１１内の水を加熱し、付着物質４２を異なった温度に設定する。付着物質４２の異なった温度ごとに、ポテンシオスタット１４により付着物質４２を流れるアノード電流を電位と共に検出する。

これら付着物質４２の異なった温度ごとに検出されたアノード電流の電流密度と電流検出時の電位とを用い、付着物質４２の異なった温度ごとに作成された上述の相関関係に基づいて、付着物質４２の異なった温度ごとに付着物質４２の付着量を算出する。そして、これら複数の付着量の平均値等を算出して、付着物質４２の付着量を測定する。

従って、本実施の形態によれば、付着物質４２の異なった温度ごとに付着物質４２の付着量を算出し、これら複数の算出値を用いて付着物質４２の付着量を求め測定していることから、付着物質４２の付着量の測定精度を向上させることができる。その他、この第４の実施の形態においても、前記第１の実施の形態の効果（２）及び（３）、並びに第３の実施の形態の効果(４)と同様な効果を奏する。

［Ｅ］第５の実施の形態（図１０）
この第５の実施の形態では、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を用いることにより説明を省略する。

図１０は、本発明に係る付着量測定システムの第５の実施の形態の前提となる、異なる付着物質と各付着物質を流れるアノード電流の電流密度との関係を予め実験等で求め、示すグラフである。具体的には、図１０は、ステンレス鋼ＳＵＳ３１６Ｌ製の複数の配管試験片のそれぞれに、付着物質１２として異なる光触媒物質（例えば、ＷＯ_３、ＺｎＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３など）を付着させ、各試験片に紫外線照射装置１３から波長２５４ｎｍの紫外光２１を０．５ｍＷ／ｃｍ^２の強度で照射させたとき、各光触媒物質についてのアノード電流の電流密度の変化を示したものである。

この光触媒物質は、光励起物質と同様に、光の照射により励起電子を発生し、これによりアノード電流が生成される。このアノード電流は、図１０に示すように、光触媒物質の種類によって異なり、各光触媒物質に固有のものであることが分かる。

そこで、本実施の形態の付着量測定システム６０（図１）では、配管１１に光触媒物質を付着物質１２として付着させ、この光触媒物質が予め分かっている場合には、その光触媒物質について、付着量と当該光触媒物質を流れるアノード電流の電流密度との相関関係を、図２に示すように予め作成しておく。これにより、第１実施の形態と同様にして、紫外線照射装置１３及びポテンシオスタット１４を用いて、その光触媒物質の付着量を測定することが可能となる。

従って、本実施の形態においても、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（３）と同様な効果を奏する。

本発明に係る付着量測定システムの第１の実施の形態の概要を示す構成図。図１の付着量測定システムにおいて用いられる、ステンレス鋼製の試験片に付着した付着物質の付着量と当該付着物質を流れるアノード電流の電流密度との相関関係を示すグラフ。図１の付着量測定システムにおいて用いられる、ニッケル基合金製の試験片に付着した付着物質の付着量と当該付着物質を流れるアノード電流の電流密度との相関関係を示すグラフ。図１の配管に付着した付着物質の付着量の経時変化を示すグラフ。本発明に係る付着量測定システムの第２の実施の形態の前提となる、付着物質に照射される光の光量と当該付着物質を流れるアノード電流の電流密度との関係を示すグラフ。本発明に係る付着量測定システムの第３の実施の形態の概要を示す構成図。図６の付着量測定システムにおいて用いられる、ステンレス鋼製の試験片に付着した付着物質の付着量と当該付着物質を流れるアノード電流の電流密度との相関関係を示すグラフ。図６の付着量測定システムにおいて用いられる、ニッケル基合金製の試験片に付着した付着物質の付着量と当該付着物質を流れるアノード電流の電流密度との相関関係を示すグラフ。本発明に係る付着量測定システムの第４の実施の形態の前提となる、付着物質の温度と当該付着物質を流れるアノード電流の電流密度との関係を示すグラフ。本発明に係る付着量測定システムの第５の実施の形態の前提となる、異なる付着物質と各付着物質を流れるアノード電流の電流密度との関係を示すグラフ。

符号の説明

１０付着量測定システム
１１配管（対象物）
１２付着物質
１３紫外光照射装置（付与手段）
１４ポテンシオスタット（電流検出手段）
２１紫外光
３０付着量測定システム
４０付着量測定システム
４１発熱装置（付与手段）
４２付着物質
５０、６０付着量測定システム

Claims

導電性物質からなる対象物内に溶媒が収容され、上記対象物に付着した、光または熱によりアノード電流を生成する付着物質の付着量を測定する付着量測定システムであって、
上記付着物質に光または熱を付与する付与手段と、
この光または熱が付与された付着物質を流れるアノード電流を検出する電流検出手段とを有し、
上記付着物質の付着量と当該付着物質を流れるアノード電流との予め求めた相関関係に基づき、上記電流検出手段にて検出されたアノード電流から上記付着物質の付着量を測定することを特徴とする付着量測定システム。
前記付着物質の付着量を、当該付着物質を流れるアノード電流を検出することで測定するに際し、付与手段が上記付着物質に光量の異なる光を付与し、または上記付着物質が異なる温度となるように異なる熱量の熱を付与し、電流検出手段が異なる光量または温度毎に当該付着物質を流れるアノード電流を検出し、これら複数の検出データから上記付着物質の付着量を測定することを特徴とする請求項１に記載の付着量測定システム。
前記溶媒が、水または有機物であることを特徴とする請求項１または２に記載の付着量測定システム。
前記導電性物質が、金属、炭素化合物または導電性樹脂であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の付着量測定システム。
前記金属が、鉄鋼、非鉄鋼、非鉄金属または溶接金属であることを特徴とする請求項４に記載の付着量測定システム。
前記炭素化合物が、グラファイトまたはダイヤモンドであることを特徴とする請求項４に記載の付着量測定システム。
前記光が、２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長を含んでいることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の付着量測定システム。
前記熱が、付着物質を１００℃以上８００℃以下に設定するものであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の付着量測定システム。
前記アノード電流を生成する付着物質が、ｎ型半導体であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の付着量測定システム。
前記ｎ型半導体が、ＴｉＯ_２、ＢａＴｉＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＷＯ_３、ＳｒＴｉＯ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＦｅＴｉＯ_３、ＭｎＴｉＯ_３、ＳｎＯ_２、ＺｒＯ_２、ＣｅＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＭｇＦｅ_２Ｏ_４、ＮｉＦｅ_２Ｏ_４、ＭｎＯ_２、ＭｏＯ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＰｂＯ_２、Ｖ_２Ｏ_５、ＺｎＦｅ_２Ｏ_４、ＺｎＡｌ_２Ｏ_４、ＺｎＣｏ _２Ｏ _４、Ｔａ_２Ｏ_５から選択される少なくとも一種以上であることを特徴とする請求項９に記載の付着量測定システム。
導電性物質からなる対象物内に溶媒が収容され、上記対象物に付着した、光または熱によりアノード電流を生成する付着物質の付着量を測定する付着量測定方法であって、
上記付着物質に光または熱を付与し、この光または熱が付与された付着物質を流れるアノード電流を検出し、この検出されたアノード電流から、上記付着物質の付着量と当該付着物質を流れるアノード電流との予め求めた相関関係に基づき、上記付着物質の付着量を測定することを特徴とする付着量測定方法。