JP6182764B1 - ガス腐食試験機 - Google Patents
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Abstract
Description
1.実施の形態(試験槽内の雰囲気の湿度調節を、加湿器からの飽和空気により直接的に行う例)
2.実施の形態の変形例(変形例1〜5)
[ガス腐食試験機1の構成]
図1は、本発明の一実施の形態に係るガス腐食試験機1の概略構成例を模式的に表したものである。
(基本動作)
ガス腐食試験機1においてガス腐食試験を行うにあたっては、まず、調温槽20に収容された試験槽10内の試験片支持部材16に試験片Sを取り付けたのち、試験槽10および調温槽20の扉(図示せず)を閉める。次に、試験槽10内の雰囲気が所定温度となるように、冷却器34、ヒータ36および循環送風機38を制御する。併せて、加湿器32を用いて試験槽10内の湿度の調節を行う。続いて、腐食性ガス供給部40および空気供給部41から、ガス混合器43により所定の組成となるように混合された腐食性ガスを試験槽10内に導入する。その際、攪拌翼61を作動させ、試験槽10内に導入された腐食性ガスを攪拌し、所定の風速で循環するように調整する。サイクル試験の場合は温湿度、試験時間、腐食性ガスの流量等の条件を変化させ、単独試験の場合は温湿度、試験時間、腐食性ガスの流量等の条件を維持しながらガス腐食試験を実施する。
次に、ガス腐食試験時における腐食性ガス濃度の制御動作について、図1に加えて図2の流れ図を参照して詳細に説明する。
続いて、上記実施の形態の変形例(変形例1〜5)について説明する。なお、実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
変形例1は、制御部71が、運転時において腐食性ガスの供給流量(腐食性ガス供給流量B1)および空気の供給流量(空気供給流量C1)のうちの少なくとも一方が、それぞれ予め設定された許容範囲から外れた場合に、腐食性ガス供給部40から試験槽10への腐食性ガスの供給を停止させるようにしたものである。このような制御を行うことにより、誤った試験条件によるガス腐食試験を未然に防止することができる。
変形例2は、制御部71が、自ら算出した腐食性ガス流量目標値Bが流量調節器45A〜45Dの制御可能範囲外であったときに警報を発すると共に適用可能なボンベ濃度(容器内腐食性ガス濃度)Fの範囲を出力(例えば表示部への文字表示を)するようにしたものである。これにより、予定されるガス腐食試験の実施が可能かどうかの判断が容易になされるので、作業ミスやガス腐食試験の中断等のトラブルを未然に回避できる。
上記実施の形態では、流量調節器45A〜45Dにより、腐食性ガス供給流量B1を腐食性ガス流量目標値Bと一致させるように制御を行うと共に、流量調節器45Eにより空気供給流量C1を空気流量目標値Cと一致させるように制御を行うようにした。しかしながら、例えば腐食性ガス流量目標値Bが流量調節器45A〜45Dの制御可能な(測定可能な)有効桁数を上回っている場合や、空気流量目標値Cが流量調節器45Eの制御可能な(測定可能な)有効桁数を上回っている場合には、腐食性ガス流量目標値Bと腐食性ガス供給流量B1との僅かなずれが生じる可能性がある。
気体送入量は、
140000mL×6回/60min=14000(mL/min)となり、
腐食性ガス流量目標値Bは
{0.5(ppm)×14000(mL/min)}/120(ppm)=58.333333…(mL/min)
となる。ここで、例えば流量調節器45Aの制御可能な有効桁数が0.1(mL/min)であるとすると、腐食性ガス供給流量B1は58.3(mL/min)となる。よって、両者には0.033333…(mL/min)のずれが生じる。
14000(mL/min)−58.3(mL/min)=13941.7(mL/min)
となるべきであるが、流量調節器45Eの制御可能な有効桁数が例えば100(mL/min)であるとすると、流量調節器45Eにより制御される空気供給流量C1は、実際には13900(mL/min)となってしまう。その結果、実際の試験槽10へ導入される気体総量(=腐食性ガス供給流量B1+空気供給流量C1)は、
58.3(mL/min)+13900(mL/min)=13958.3(mL/min)
となる。よって、実際の試験槽10内の腐食性ガス濃度A1は
{58.3(mL/min)×120(ppm)}/13958.3(mL/min)=0.5012(ppm)
となり、腐食性ガス濃度目標値Aとずれてしまう。
{0.5ppm×13958.3(mL/min)}/120(ppm)=58.15958…(mL/min)
ここで、流量調節器45Aの制御可能な有効桁数が0.1(mL/min)であるので、流量調節器45Aにより制御される補正値B2は、実際には58.2(mL/min)となる。この補正値B2=58.2(mL/min)に基づいて補正される試験槽10内の腐食性ガス濃度A2は
{58.2(mL/min)×120(ppm)}/13958.2(mL/min)=0.5004(ppm)
となり、腐食性ガス濃度A1よりも腐食性ガス濃度目標値Aに近づくこととなる。
{0.5004ppm×5秒+0.4995ppm×4秒}/9秒=0.5000ppm
変形例4として、制御部71が、ボンベ46A〜46Dに収容された腐食性ガスの残量をそのボンベ46A〜46Dの容積および残圧に基づき算出したのち、その残量および試験条件情報に基づいて試験可能時間を算出するようにしてもよい。これにより、使用者は、必要とされる腐食性ガスの不足を未然に察知し、新たなボンベ46と交換することで、予定するガス腐食試験の中断を防止することができる。
変形例5として、図3に示したガス腐食試験機1Aのように、腐食性ガス供給部40は、例えばボンベ46Aの代わりに、各々に同種の腐食性ガスを収容する2つのボンベ46Aaおよびボンベ46Abを有するようにしてもよい。その場合、さらに、ボンベ46Aaから試験槽10へ至る供給経路としての配管44Aaと、ボンベ46Abから試験槽10へ至る供給経路としての配管44Abとの切り替えを行う切替部48をさらに有するようにするとよい。制御部71は、ボンベ46Aaにおける腐食性ガスの残量と、ボンベ46Abに収容された腐食性ガスの残量とに基づいて切替部48により配管44Aに腐食性ガスを導入するボンベ46Aaとボンベ46Abとの切り替えを行うようにするとよい。具体的には、制御部71が、内部に切替弁を設けた切替部48に対し、切替弁の切り替え動作を行うように指示するようにしてもよい。こうすることにより、長時間に亘って試験槽10へ腐食性ガスを供給することができ、対応可能なガス腐食試験の自由度が拡大する。また、1つのボンベ46における腐食性ガスを無駄なく最後まで使用できるので、コスト面でも有利である。
Claims (10)
- 試験槽と、
腐食性ガスを収容する1以上の腐食性ガス容器と前記試験槽内への前記腐食性ガスの供給流量を制御する腐食性ガス供給流量制御部とを有する腐食性ガス供給部と、
前記試験槽内に空気を供給する空気供給機と前記試験槽内への前記空気の供給流量を制御する空気供給流量制御部とを有する空気供給部と、
前記試験槽内の試験雰囲気を排出する排出部と、
前記試験槽内の圧力を一定に保持するように、前記腐食性ガスの供給流量と前記空気の供給流量との和および前記試験槽内の試験雰囲気の換気回数目標値に応じて前記排出部による排出能力を制御する排出能力制御部と
を備えたガス腐食試験機。 - 前記排出能力制御部は、前記試験槽内の気圧が前記試験槽外の気圧よりも低くなるように前記排出部による排出能力を制御する
請求項1に記載のガス腐食試験機。 - 前記試験槽内の試験雰囲気における腐食性ガス濃度目標値と前記換気回数目標値と前記腐食性ガス容器内の容器内腐食性ガス濃度とが入力される入力部と、
前記入力部に入力された前記腐食性ガス濃度目標値と前記換気回数目標値と前記容器内腐食性ガス濃度とに基づき、前記腐食性ガス供給部により前記試験槽内に供給されるべき前記腐食性ガスの供給流量の目標値および前記空気供給部により前記試験槽内に供給されるべき前記空気の供給流量の目標値をそれぞれ算出する全体制御部とをさらに備え、
前記腐食性ガス供給流量制御部は、前記全体制御部からの指令に基づき、前記試験槽内への前記腐食性ガスの供給流量を前記腐食性ガスの供給流量の目標値と一致させるように制御し、
前記空気供給流量制御部は、前記全体制御部からの指令に基づき、前記試験槽内への前記空気の供給流量を前記空気の供給流量の目標値と一致させるように制御する
請求項1または請求項2に記載のガス腐食試験機。 - 前記全体制御部は、運転時において前記腐食性ガスの供給流量および前記空気の供給流量のうちの少なくとも一方がそれぞれ予め設定された許容範囲から外れた場合に、前記腐食性ガスの供給を停止させる
請求項3記載のガス腐食試験機。 - 前記全体制御部は、自ら算出した前記腐食性ガスの供給流量の目標値が前記腐食性ガス供給流量制御部の制御可能範囲外であったときに警報を発すると共に適用可能な前記容器内腐食性ガス濃度の範囲を出力する
請求項3または請求項4に記載のガス腐食試験機。 - 前記全体制御部は、第1の気体総量として前記腐食性ガスの供給流量と前記空気の供給流量との和を算出したのち、前記第1の気体総量に基づいて前記腐食性ガスの供給流量の補正値を算出し、
前記腐食性ガス供給流量制御部は、前記腐食性ガスの供給流量を前記腐食性ガスの供給流量の補正値と一致させるように制御する
請求項3から請求項5のいずれか1項に記載のガス腐食試験機。 - 前記全体制御部は、第2の気体総量として前記腐食性ガスの供給流量の補正値と前記空気の供給流量との和を算出したのち、前記第2の気体総量と前記腐食性ガスの供給流量の補正値とに基づいて試験雰囲気濃度を求め、前記試験雰囲気濃度と前記腐食性ガス濃度目標値とを比較し、
前記腐食性ガス供給流量制御部は、
前記試験雰囲気濃度が前記腐食性ガス濃度目標値よりも高い場合は、前記補正値と等しい第1の流量での前記腐食性ガスの供給と前記補正値よりも低い第2の流量での前記腐食性ガスの供給とを交互に行い、
前記試験雰囲気濃度が前記腐食性ガス濃度目標値よりも低い場合は、前記第1の流量での前記腐食性ガスの供給と前記補正値よりも高い第3の流量での前記腐食性ガスの供給とを交互に行う
請求項6記載のガス腐食試験機。 - 前記全体制御部は、
前記腐食性ガス容器に収容された前記腐食性ガスの残量を前記腐食性ガス容器の容積および残圧に基づき算出したのち、前記残量に基づいて試験可能時間を算出する
請求項3から請求項7のいずれか1項に記載のガス腐食試験機。 - 前記腐食性ガス供給部は、同種の前記腐食性ガスを各々収容する、前記1以上の腐食性ガス容器としての第1の容器および第2の容器と、前記第1の容器から前記試験槽へ至る前記腐食性ガスの第1の供給経路と前記第2の容器から前記試験槽へ至る前記腐食性ガスの第2の供給経路との切り替えを行う切り替え部とを有し、
前記全体制御部は、前記第1の容器に収容された前記腐食性ガスの第1の残量と前記第2の容器に収容された前記腐食性ガスの第2の残量とに基づいて前記第1の供給経路と前記第2の供給経路との切り替えを行う
請求項3から請求項8のいずれか1項に記載のガス腐食試験機。 - 前記入力部は、試験時間データおよび腐食性ガス導入開始時刻データもしくは試験終了時刻データが入力されるものであり、
前記全体制御部は、前記入力部に入力された前記試験時間データおよび前記腐食性ガス導入開始時刻データもしくは前記試験終了時刻データに基づき、前記腐食性ガスの導入を行うよう制御する
請求項3から請求項9のいずれか1項に記載のガス腐食試験機。
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