JP6308709B1 - Environmental monitoring device - Google Patents
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Abstract
【課題】環境モニタリングセンサの交換作業が容易になる環境モニタリング装置を提供する。【解決手段】アノード2と、カソード3とを有し、アノードとカソードとの間の電流を測定するための環境モニタリングセンサ1と、アノードとカソードに接続して電流を測定するためのリード線が接続されたセンサホルダ20を備え、センサホルダに、それぞれのリード線に接続した端子を対応して配置し、対応して配置した端子の間に、環境モニタリングセンサを挿入してそれぞれの端子に、アノードとカソードを接続可能な構成とし、センサホルダに環境モニタリングセンサが着脱可能であることを特徴とする。【選択図】図7An environmental monitoring device that facilitates replacement work of an environmental monitoring sensor is provided. An environmental monitoring sensor (1) having an anode (2) and a cathode (3) for measuring a current between the anode and the cathode, and a lead wire for measuring the current connected to the anode and the cathode are provided. It is provided with a connected sensor holder 20, and terminals connected to the respective lead wires are arranged corresponding to the sensor holder, and an environmental monitoring sensor is inserted between the corresponding arranged terminals to each terminal, An anode and a cathode can be connected, and an environmental monitoring sensor can be attached to and detached from the sensor holder. [Selection] Figure 7
Description
この発明は、大気環境中に曝される構造物の大気腐食や、空気中又は水中の微生物量をモニタリングために用いるモニタリングする環境モニタリング装置に関する。 The present invention relates to an environmental monitoring apparatus for monitoring the atmospheric corrosion of a structure exposed to the atmospheric environment and the amount of microorganisms in the air or water.
長期間にわたって自然環境に曝される構造物、例えば橋梁、標識、街灯、水門、送電鉄塔、自動車および樋門などは、大気に存在する水分、酸素、腐食性ガスおよび塩類などの要因により腐食が進行するため、定期的に腐食状況を点検し、所定の耐久性を維持させる必要がある。そこで、構造物の腐食状況を把握するために、構造物周辺の腐食環境性を測定する腐食測定装置が開発されている。 Structures that are exposed to the natural environment for long periods of time, such as bridges, signs, streetlights, sluice gates, transmission towers, automobiles and locks, are subject to corrosion due to factors such as moisture, oxygen, corrosive gases and salts present in the atmosphere. In order to proceed, it is necessary to periodically check the corrosion status and maintain a predetermined durability. Therefore, in order to grasp the corrosion state of the structure, a corrosion measuring device for measuring the corrosion environment around the structure has been developed.
例えば、特許文献1には、絶縁部を介して二つの異種金属を配置し、大気中に存在する水分で両金属間が連結されたことに起因して流れる電流値を測定する、いわゆるガルバニック対を利用したACMセンサ(Atmospheric Corrosion Monitor)が提案されている。このACMセンサは、例えば、炭素鋼板を切り出して第1の(アノードとなる)導電部とし、この第1の導電部上に絶縁部を介して第2の(カソードとなる)導電部を塗布することにより形成されている。このACMセンサは、ガルバニックカップルの間に水分が付着し、これにより第1の導電部と第2の導電部との間に流れる電流が増加することで、構造物周辺の腐食環境性を高精度に測定することができる。 For example, Patent Document 1 discloses a so-called galvanic pair in which two dissimilar metals are arranged via an insulating portion and a current value flowing due to the connection between the two metals by moisture existing in the atmosphere is measured. There has been proposed an ACM sensor (Atmospheric Corrosion Monitor) utilizing the above. In this ACM sensor, for example, a carbon steel plate is cut out to be a first conductive part (to be an anode), and a second conductive part (to be a cathode) is applied on the first conductive part via an insulating part. It is formed by. In this ACM sensor, moisture adheres between galvanic couples, thereby increasing the current flowing between the first conductive part and the second conductive part. Can be measured.
また、例えば、非特許文献1には、「大気腐食はどこまでわかってきたかACMセンサを利用して」として、ACMセンサの原理及びACMセンサの実用化あるいは同センサによる種々の大気環境の腐食性評価法についての開示がある。 In addition, for example, Non-Patent Document 1 states that “how far atmospheric corrosion has been known using an ACM sensor”, the principle of the ACM sensor and the practical use of the ACM sensor, or the corrosive evaluation of various atmospheric environments using the sensor. There is disclosure about the law.
また、例えば、鉄塔や橋梁などの鋼構造物の脚部や高所にACMセンサを設置し、時間ごとの出力電流を測定したものをデータロガーに記録し、記録されたデータに基づいて、大気環境における腐食性を測定する方法を実施しているが、ACMセンサは暴露により腐食して劣化するため、適切なデータを得るには定期的な交換が必要である。 In addition, for example, ACM sensors are installed at the legs and high places of steel structures such as steel towers and bridges, and the output current measured for each hour is recorded in a data logger. Based on the recorded data, the atmosphere Although a method for measuring corrosivity in the environment has been implemented, the ACM sensor is corroded and deteriorated by exposure, so that it is necessary to periodically replace it to obtain appropriate data.
また、ACMセンサの電流を計測するデータロガーは高額であるため複数地点の環境評価を同時に実施する場合の測定費用が高額となり、多数のACMセンサにデータロガーを接続すると配線の負担が大きいという課題があるため、データロガーを設置した構造物の腐食性評価に基づいて、データロガーを設置せずにACMセンサのみを設置した構造物の腐食量や腐食性を簡易に評価可能な、ACMセンサによる構造物の腐食速度推定方法が提案されている(特許文献2)。 In addition, since the data logger for measuring the current of the ACM sensor is expensive, the measurement cost for simultaneously performing environmental evaluations at a plurality of points becomes high, and connecting data loggers to a large number of ACM sensors increases the wiring burden. Because there is an ACM sensor that can easily evaluate the amount of corrosion and the corrosivity of a structure in which only the ACM sensor is installed without installing the data logger, based on the corrosivity evaluation of the structure in which the data logger is installed A method for estimating the corrosion rate of a structure has been proposed (Patent Document 2).
このように、データロガーを設置せずにACMセンサのみを設置した構造物の腐食量や腐食性を評価する場合でも、設置するACMセンサにアノードとカソードを短絡させるリード線があり、このリード線が他の障害物と干渉するなどが原因でACMセンサの設置が困難な場合がある。 Thus, even when evaluating the amount of corrosion and the corrosiveness of a structure in which only the ACM sensor is installed without installing a data logger, there is a lead wire for short-circuiting the anode and cathode to the installed ACM sensor. May be difficult to install due to interference with other obstacles.
また、ACMセンサは、リード線取り出し用に銅箔を切り出して、導電性ペーストにより接着して熱硬化させてカソードとし、このカソードの銅箔にリード線を接続する構成であり、カソードにリード線を接続する製作工程にコストがかかっていた。 The ACM sensor has a configuration in which a copper foil is cut out for taking out a lead wire, bonded with a conductive paste and thermally cured to form a cathode, and the lead wire is connected to the copper foil of the cathode. The manufacturing process for connecting the devices was expensive.
さらに、ACMセンサのアノードは、長期間の測定によって腐食するためにACMセンサを交換する必要があるが、ACMセンサは、橋梁や船・自動車内部等、短期間でのセンサ交換が困難な場所に設置することも多い。例えば、橋梁などでは、センサ設置のため、数十メートルある配線を行う必要があり、専用の足場を組みあげるなどかなりのコスト(数百万程度)がかかることもあり、センサ交換が困難であり、長期間に亘り環境モニタリングのデータを取ることが難しかった。 Furthermore, the anode of the ACM sensor corrodes due to long-term measurement, so it is necessary to replace the ACM sensor. However, it is difficult to replace the sensor in a short period of time, such as inside bridges, ships, and automobiles. Often installed. For example, for bridges and the like, it is necessary to carry out several tens of meters of wiring for installing the sensor, and it may be quite costly (about several millions) such as building a dedicated scaffold, so it is difficult to replace the sensor. It was difficult to collect environmental monitoring data over a long period of time.
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、環境モニタリングセンサの交換作業が容易になる環境モニタリング装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an environment monitoring device that facilitates replacement work of the environment monitoring sensor.
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is configured as follows.
請求項1に記載の発明は、絶縁層を介して一方側にアノードを、他方側にカソードを有し、前記アノード及び前記カソードに接続するリード線を有しない構成であり、前記アノード及び前記カソードにそれぞれセンサ外部からリード線を接続することによって、
大気中に存在する水分で前記アノードと前記カソード間が連結されたことに起因して流れる電流値を測定するための環境モニタリングセンサと、
前記センサ外部のリード線と、このリード線に接続されて、前記アノード及び前記カソードと接触する端子と、を有するセンサホルダを備え、
前記センサホルダの端子は、所定のセンサ挿入間隔を隔てて対応して配置され、
前記対応して配置した端子の間に、前記環境モニタリングセンサを挿入することによって、前記それぞれの端子に、前記アノードと前記カソードを接続し、
前記センサホルダに、前記環境モニタリングセンサが着脱可能な構成であることを特徴とする環境モニタリング装置である。
The invention according to claim 1 is configured to have an anode on one side and a cathode on the other side through an insulating layer, and no lead wire connected to the anode and the cathode. By connecting the lead wires from the outside of each sensor,
An environmental monitoring sensor for measuring a current value flowing due to the connection between the anode and the cathode with moisture present in the atmosphere ;
A sensor holder having a lead wire outside the sensor and a terminal connected to the lead wire and contacting the anode and the cathode ;
The terminals of the sensor holder are arranged correspondingly with a predetermined sensor insertion interval,
By inserting the environmental monitoring sensor between the correspondingly arranged terminals, the anode and the cathode are connected to the respective terminals,
It said sensor holder is an environment monitoring apparatus, wherein the environmental monitoring sensors are configurable detachable.
請求項2に記載の発明は、前記それぞれの端子に、前記アノードと前記カソードを接続した状態で、
前記環境モニタリングセンサを、前記センサホルダに保持するセンサ保持手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の環境モニタリング装置である。
In a second aspect of the present invention, the anode and the cathode are connected to the respective terminals,
The environmental monitoring apparatus according to claim 1, further comprising a sensor holding unit that holds the environmental monitoring sensor in the sensor holder.
請求項3に記載の発明は、前記それぞれの端子に、前記アノードと前記カソードを接続した状態で、
前記それぞれの端子に、前記アノードと前記カソードを接続した部分をシールするシール手段を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の環境モニタリング装置である。
In a third aspect of the present invention, the anode and the cathode are connected to the respective terminals,
The environmental monitoring device according to claim 1, wherein each terminal includes a sealing unit that seals a portion where the anode and the cathode are connected.
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。 With the above configuration, the present invention has the following effects.
請求項1乃至請求項3に記載の発明では、センサホルダに、リード線とリード線に接続した端子を対応して配置し、このセンサホルダに環境モニタリングセンサが着脱可能であり、環境モニタリングセンサは、アノード及びカソードに接続するリード線を有しない構成であり、センサホルダがアノード及びカソードにそれぞれ接続するリード線を有することによって、環境モニタリングセンサとリード線の接続コストを低下させることが可能で、かつ環境モニタリングセンサの交換作業が容易になる。 In the invention according to claims 1 to 3, the sensor holder, and arranged corresponding to terminals connected to the lead wire and the lead wire, environmental monitoring sensor to the sensor holder is detachable, environmental monitoring sensor It is possible to reduce the connection cost of the environmental monitoring sensor and the lead wire by having the lead wire connected to the anode and the cathode, respectively, because the sensor holder has the lead wire connected to the anode and the cathode, respectively . In addition, the environmental monitoring sensor can be easily replaced.
以下、この発明の環境モニタリングセンサ及び環境モニタリング装置の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。 Hereinafter, embodiments of the environmental monitoring sensor and the environmental monitoring device of the present invention will be described. The embodiment of the present invention shows the most preferable mode of the present invention, and the present invention is not limited to this.
(環境モニタリングセンサの形態1)
この実施の形態の環境モニタリングセンサを、図1乃至図3に基づいて説明する。図1は環境モニタリングセンサの平面図、図2は環境モニタリングセンサの一部の断面図、図3は導通部材を示す図である。
(Form 1 of environmental monitoring sensor)
The environmental monitoring sensor according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 is a plan view of the environmental monitoring sensor, FIG. 2 is a cross-sectional view of a part of the environmental monitoring sensor, and FIG. 3 is a view showing a conductive member.
この実施の形態の環境モニタリングセンサ1は、アノード2と、カソード3とを有し、アノード2とカソード3との間に絶縁層4を介在させ、アノード2とカソード3との間の電流を測定するためのセンサである。この環境モニタリングセンサ1は、アノード2とカソード3を短絡させるリード線を有さない構成である。 The environmental monitoring sensor 1 of this embodiment has an anode 2 and a cathode 3, an insulating layer 4 is interposed between the anode 2 and the cathode 3, and current between the anode 2 and the cathode 3 is measured. It is a sensor for doing. The environmental monitoring sensor 1 has a configuration that does not have a lead wire that short-circuits the anode 2 and the cathode 3.
アノード2は、鉄板、亜鉛メッキ鋼板、銅板などが用いられ、メッキ、合金であってもよい。カソード3は、銀(Ag)ないしはカーボン(C)などを樹脂ペーストによって成形したものである。例えば、絶縁層4の表面にカソード3を、導電性ペーストをスクリーン印刷して熱硬化させて成形する。カソード3は、導電性を有し、例えば重量比50%以上の銀(Ag)、カーボン(C)などを含むことが好ましい。 The anode 2 is an iron plate, a galvanized steel plate, a copper plate, or the like, and may be plated or alloyed. The cathode 3 is formed by molding silver (Ag) or carbon (C) with a resin paste. For example, the cathode 3 is formed on the surface of the insulating layer 4, and a conductive paste is screen-printed and thermally cured to form. The cathode 3 is conductive and preferably contains, for example, silver (Ag), carbon (C), or the like in a weight ratio of 50% or more.
絶縁層4は、アノード2とカソード3とを絶縁する。絶縁層4は、アノード2の表面に、絶縁ペーストをスクリーン印刷して熱硬化させ、熱硬化した絶縁ペーストの表面に、絶縁ペーストをスクリーン印刷して熱硬化させる。 The insulating layer 4 insulates the anode 2 and the cathode 3 from each other. Insulating layer 4, the surface of the anode 2, an insulating paste was screen-printed and thermally cured, the surface of the thermoset insulating paste was screen-printed to thermally cure the insulating paste.
この環境モニタリングセンサ1は、アノード2とカソード3を短絡させるリード線を有さない構成であり、アノード2とカソード3を短絡させる導通部材8を含み、導通部材8は、非暴露時にはアノード2とカソード3に非接続で(図1(a))、測定時にアノード2とカソード3に接続して短絡させる構成である(図1(b))。 This environmental monitoring sensor 1 is configured not to have a lead wire that short-circuits the anode 2 and the cathode 3, and includes a conducting member 8 that short-circuits the anode 2 and the cathode 3. The conducting member 8 is connected to the anode 2 when not exposed. The cathode 3 is not connected (FIG. 1 (a)), and is connected to the anode 2 and the cathode 3 and short-circuited during measurement (FIG. 1 (b)).
この実施の形態の導通部材8は、図3に示すように、粘着シール80で構成したものであり、防水性を有する。この粘着シール80は、樹脂フィルム80aに粘着剤を塗布して粘着部80bを設け、粘着部80bの貼り付け面側に導通部材により導通部80cを設けた構成であり、導通部80cと、この導通部80cを囲む粘着部80bを有する。 As shown in FIG. 3, the conducting member 8 of this embodiment is composed of an adhesive seal 80 and is waterproof. The adhesive seal 80 has a configuration in which an adhesive is applied to the resin film 80a to provide an adhesive portion 80b, and a conductive portion 80c is provided on the attachment surface side of the adhesive portion 80b by a conductive member. It has the adhesion part 80b surrounding the conduction | electrical_connection part 80c.
粘着シール80は、軽量、柔軟で防水性、光線遮断性、耐久性に優れ、かつ、環境汚染性の少ない積層シートであり、樹脂フィルム80aとしては、例えば塩化ビニル系樹脂が用いられる。粘着剤として、例えば通常の粘着テープもしくはシートとして使用されるものが全て挙げられるが、アクリル系粘着剤は耐候性が良好である。導通部材として、例えば金属配線シートを用いることができる。 The adhesive seal 80 is a laminated sheet that is lightweight, flexible, waterproof, excellent in light blocking properties, durable, and has little environmental pollution. For example, a vinyl chloride resin is used as the resin film 80a. Examples of the pressure-sensitive adhesive include all those used as ordinary pressure-sensitive adhesive tapes or sheets, but acrylic pressure-sensitive adhesives have good weather resistance. For example, a metal wiring sheet can be used as the conductive member.
環境モニタリングセンサ1は、図1(a)に示すように、絶縁層4の一部の端4aをカソード3の一部の淵3aに近接するような構造とし、粘着シール80は、図1(b)に示すように、測定時に導通部80cをアノード2とカソード3に渡るように粘着部80aにより貼り付け可能である。 As shown in FIG. 1A, the environmental monitoring sensor 1 has a structure in which a part of the end 4a of the insulating layer 4 is close to a part of the flange 3a of the cathode 3, and the adhesive seal 80 is shown in FIG. As shown in b), the conducting portion 80c can be attached to the anode 2 and the cathode 3 by the adhesive portion 80a during measurement.
このように、環境モニタリングセンサ1は、出荷時などの非暴露時には、粘着シール80を貼らずに、アノード2とカソード3が短絡しない非接続状態にしておき、測定時に粘着シール80を導通部80cがアノード2とカソード3に渡るように貼り付け、アノード2とカソード3を短絡させて使用する。この粘着シール80は、防水性を有し、使用時に導通部80cをシーリングする。 As described above, the environmental monitoring sensor 1 does not attach the adhesive seal 80 at the time of non-exposure such as at the time of shipment, and keeps the adhesive seal 80 in a non-connected state in which the anode 2 and the cathode 3 are not short-circuited. Is pasted over the anode 2 and the cathode 3, and the anode 2 and the cathode 3 are short-circuited for use. The adhesive seal 80 is waterproof and seals the conducting portion 80c when in use.
(環境モニタリングセンサの形態2)
この実施の形態の環境モニタリングセンサを、図4に基づいて説明する。図4は環境モニタリングセンサを示す図である。この実施の形態の環境モニタリングセンサ1は、形態1と同様に構成されるから同じ符号を付して詳細な説明は省略する。環境モニタリングセンサ1は、アノード2とカソード3を短絡させるリード線を有さない構成であり、導通部材8は、導電性インク8gと、シール材8hを含む(図4(a))。導電性インク8gは、測定時にアノード2とカソード3に渡るように塗布可能であり、シール材8hは、測定時にアノード2とカソード3に渡るように塗布した導電性インク8gを覆う構成である。
(Form 2 of environmental monitoring sensor)
The environmental monitoring sensor according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing an environmental monitoring sensor. Since the environmental monitoring sensor 1 of this embodiment is configured in the same manner as in the first embodiment, the same reference numerals are assigned and detailed description thereof is omitted. The environmental monitoring sensor 1 has a configuration that does not have a lead wire that short-circuits the anode 2 and the cathode 3, and the conducting member 8 includes a conductive ink 8g and a sealing material 8h (FIG. 4A). The conductive ink 8g can be applied across the anode 2 and the cathode 3 during measurement, and the sealing material 8h is configured to cover the conductive ink 8g applied over the anode 2 and the cathode 3 during measurement.
環境モニタリングセンサ1は、絶縁層4の一部の端4aをカソード3の一部の淵3aに近接するような構造とし、導通部材8は、非暴露時にはアノード2とカソード3は非接続で、測定時にアノード2とカソード3に接続して短絡させる構成である(図4(b))。測定時に、導通部材8を構成する導電性インク8gをアノード2とカソード3に渡るように塗布し、この導電性インク8gが固着した状態でシール材8hにより導電性インク8gを覆い、アノード2とカソード3に接続して短絡させる。 The environmental monitoring sensor 1 has a structure in which a part of the end 4a of the insulating layer 4 is close to a part of the flange 3a of the cathode 3, and the conductive member 8 is not connected to the anode 2 and the cathode 3 when not exposed. It is the structure which connects to the anode 2 and the cathode 3 at the time of measurement, and short-circuits (FIG.4 (b)). At the time of measurement, the conductive ink 8g constituting the conductive member 8 is applied to the anode 2 and the cathode 3, and the conductive ink 8g is fixed and the conductive ink 8g is covered with the sealing material 8h. Connect to the cathode 3 to short-circuit.
シール材8hは、粘着シール・テープ、もしくはシリコンシーラントなどのシール剤などが用いられる。粘着シール・テープは、固着した導電性インク8gの上に貼り付けて覆い、シール剤は、固着した導電性インク8gの上に塗布して防水処理を施す。 As the sealing material 8h, an adhesive seal / tape or a sealant such as a silicone sealant is used. The adhesive seal tape is affixed and covered on the fixed conductive ink 8g, and the sealing agent is applied on the fixed conductive ink 8g to be waterproofed.
導電性インク8gは、金、銀、銅、ニッケル、及びパラジウム等の金属又はカーボン等の導電性粒子を含むインクであり、導電性インクを構成する導電性粒子の材料は、単一種類であっても良いし、複数種類の組み合わせであっても良い。この導電性インク8gは、常温で硬化するものが使い勝手が良い。 The conductive ink 8g is an ink containing conductive particles such as gold, silver, copper, nickel and palladium or conductive particles such as carbon, and the material of the conductive particles constituting the conductive ink is a single type. It may be a combination of a plurality of types. This conductive ink 8g is easy to use if it is cured at room temperature.
例えば、インクジェット装置の吐出ノズルから導電性インクの液滴を吐出させて塗布し、導電性インクは、導電性粒子と、この導電性粒子を分散させる分散媒とを含む分散液からなる。導電性粒子としては、例えば金、銀、銅、ニッケル、及びパラジウム等の金属又はカーボン等の微粒子を例示することができる。導電性粒子の粒径は、例えば1nm〜100nmとすることができ、分散媒としては、例えば水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物、極性化合物等を例示することができる。これらは、それぞれ単独で用いても良いし、2種以上の混合分散媒であっても良い。 For example, a conductive ink droplet is ejected and applied from a discharge nozzle of an ink jet apparatus, and the conductive ink includes a dispersion liquid including conductive particles and a dispersion medium in which the conductive particles are dispersed. Examples of the conductive particles include metals such as gold, silver, copper, nickel, and palladium, or fine particles such as carbon. The particle size of the conductive particles can be, for example, 1 nm to 100 nm, and examples of the dispersion medium include water, alcohols, hydrocarbon compounds, ether compounds, polar compounds, and the like. These may be used alone or in combination of two or more kinds.
(環境モニタリングセンサの使用形態)
この環境モニタリングセンサ1は、例えば鉄塔や橋梁などの鋼構造物の脚部や高所に設置し、時間ごとの出力電流を測定したものをデータロガーに記録し、記録されたデータに基づいて、大気環境における腐食性を測定する方法の実施に用いることができる。また、データロガーを設置した構造物の腐食性評価に基づいて、データロガーを設置せずに環境モニタリングセンサ1のみを設置した構造物の腐食量や腐食性を簡易に評価可能な構造物の腐食速度推定方法の実施に用いることができ、この方法として、例えば、特開2008−157647号公報に記載の方法を用いることができる。
(Usage form of environmental monitoring sensor)
This environmental monitoring sensor 1 is installed in a leg or high place of a steel structure such as a steel tower or a bridge, for example, and records the measured output current for each time in a data logger, and based on the recorded data, It can be used to implement a method for measuring corrosivity in an atmospheric environment. Also, based on the corrosivity evaluation of the structure where the data logger is installed, the corrosion of the structure which can easily evaluate the corrosion amount and corrosivity of the structure where only the environmental monitoring sensor 1 is installed without installing the data logger This method can be used to implement a speed estimation method. As this method, for example, a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-157647 can be used.
この特開2008−157647号公報に記載の方法の実施に環境モニタリングセンサ1を用いる場合は、データロガーに記録された基準ACMセンサの出力電流値と暴露時間に基づいて、ある地点における構造物の腐食性を評価すると共に、他の地点においては、データロガーを設置せずに、粘着シール80によりアノード2とカソード3を短絡させた環境モニタリングセンサ1のみを実環境に暴露した後、これを撤去して一定の温度湿度条件下に暴露して出力電流値を測定し、この測定電流値から電気量を求めることにより、予め設定されている電気量と腐食速度の関係式を用いて腐食速度を推定することが可能となり、単数のデータロガーを設置するだけで、構造物の大気環境における腐食性を評価する(特開2008−157647号公報参照)。 When the environmental monitoring sensor 1 is used for carrying out the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-157647, the structure at a certain point is determined based on the output current value of the reference ACM sensor recorded in the data logger and the exposure time. In addition to evaluating the corrosiveness, the environmental monitoring sensor 1 in which the anode 2 and the cathode 3 are short-circuited by the adhesive seal 80 is exposed to the actual environment without installing a data logger at other points, and then removed. Then, measure the output current value by exposing it to a certain temperature and humidity condition, and obtain the amount of electricity from this measured current value, so that the corrosion rate can be calculated using the preset relationship between the amount of electricity and the corrosion rate. It is possible to estimate, and simply installing a single data logger evaluates the corrosiveness of the structure in the atmospheric environment (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-157647). See Japanese).
(環境モニタリング装置の構成)
この実施の形態の環境モニタリング装置を、図5乃至図11に基づいて説明する。図5は環境モニタリングセンサの平面図、図6は環境モニタリング装置の平面図、図7は環境モニタリング装置の断面図、図8は接続部の他の構成を示す図、図9乃至図11はバネ端子の実施の形態を示す図である。
(Configuration of environmental monitoring device)
The environment monitoring apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 5 is a plan view of the environmental monitoring sensor, FIG. 6 is a plan view of the environmental monitoring device, FIG. 7 is a cross-sectional view of the environmental monitoring device, FIG. 8 is a diagram showing another configuration of the connection portion, and FIGS. It is a figure which shows embodiment of a terminal.
この環境モニタリング装置10は、環境モニタリングセンサ1と、アノード2とカソード3に接続して電流を測定するためのリード線が接続されたセンサホルダ20を備える。環境モニタリングセンサ1は、アノード2と、カソード3とを有し、アノード2とカソード3との間の電流を測定するためのセンサであるが、アノード2及びカソード3には電流を測定するためのリード線を有しない。この環境モニタリングセンサ1としては、粘着シールを含まない図1乃至図4の実施形態の環境モニタリングセンサを用いることができ、その詳細な説明を省略するが、リード線を有しない環境モニタリングセンサ(ACM型腐食センサなど)であればよく、図1乃至図4の実施形態の環境モニタリングセンサに限定されない。 The environmental monitoring device 10 includes an environmental monitoring sensor 1 and a sensor holder 20 connected to an anode 2 and a cathode 3 and connected to lead wires for measuring current. The environmental monitoring sensor 1 has an anode 2 and a cathode 3, and is a sensor for measuring a current between the anode 2 and the cathode 3. The anode 2 and the cathode 3 are used for measuring a current. Does not have lead wires. As the environmental monitoring sensor 1, the environmental monitoring sensor of the embodiment of FIGS. 1 to 4 that does not include an adhesive seal can be used, and a detailed description thereof is omitted, but an environmental monitoring sensor (ACM having no lead wire) is omitted. Type corrosion sensor, etc.) and is not limited to the environmental monitoring sensor of the embodiment of FIGS.
[実施の形態1]
この実施の形態の環境モニタリング装置10は、前記した環境モニタリングセンサ1と、リード線11a,11bが接続されたセンサホルダ20と、リード線11a,11bを介して接続してアノード2とカソード3との間の電流を測定する電流計12と、データロガー13を備え、測定した電流に基づき環境モニタリングを得る。電流計12は、無抵抗電流計であり、測定した電流値をデータロガー13に送信する。
[Embodiment 1]
The environmental monitoring device 10 of this embodiment includes the environmental monitoring sensor 1, the sensor holder 20 to which the lead wires 11a and 11b are connected, and the anode 2 and the cathode 3 connected via the lead wires 11a and 11b. An ammeter 12 for measuring the current between and a data logger 13 are provided, and environmental monitoring is obtained based on the measured current. The ammeter 12 is a non-resistance ammeter and transmits the measured current value to the data logger 13.
この環境モニタリング装置10は、センサホルダ20に環境モニタリングセンサ1が着脱可能であり、センサホルダ20は、樹脂、金属などで成形されるが、取り付ける構造物との熱伝導性を上げるための素材などを使用してもよい。リード線11a,11bは、センサホルダ20のリード線接続部20aに接続される。リード線接続部20aは、取付カバー20bをビス20cによりセンサホルダ20の端部20dに取付けた構成であり、リード線接続部20aには、リード線11a,11bに接続したバネ端子11a1,11b1が、環境モニタリングセンサ1のアノード2とカソード3に対応して配置してある。 In this environmental monitoring device 10, the environmental monitoring sensor 1 can be attached to and detached from the sensor holder 20. The sensor holder 20 is formed of resin, metal, or the like, but a material for increasing thermal conductivity with a structure to be attached, or the like. May be used. The lead wires 11 a and 11 b are connected to the lead wire connecting portion 20 a of the sensor holder 20. The lead wire connecting portion 20a has a structure in which a mounting cover 20b is attached to the end portion 20d of the sensor holder 20 with a screw 20c. The lead wire connecting portion 20a has spring terminals 11a1 and 11b1 connected to the lead wires 11a and 11b. The environmental monitoring sensor 1 is disposed corresponding to the anode 2 and the cathode 3.
対応して配置したバネ端子11a1,11b1の間に、環境モニタリングセンサ1が挿入すると、バネ端子11a1,11b1がそれぞれ押されて圧縮され、バネ端子11a1にアノード2が接続し、バネ端子11b1にカソード3が接続する。環境モニタリングセンサ1を引き出すと、バネ端子11a1にアノード2が接続しなくなり、バネ端子11b1にカソード3が接続しなくなり、センサホルダ20に環境モニタリングセンサ1が容易に着脱可能である。 When the environmental monitoring sensor 1 is inserted between the corresponding spring terminals 11a1 and 11b1, the spring terminals 11a1 and 11b1 are pressed and compressed, the anode 2 is connected to the spring terminal 11a1, and the cathode is connected to the spring terminal 11b1. 3 connects. When the environmental monitoring sensor 1 is pulled out, the anode 2 is not connected to the spring terminal 11a1, the cathode 3 is not connected to the spring terminal 11b1, and the environmental monitoring sensor 1 can be easily attached to and detached from the sensor holder 20.
この環境モニタリング装置10は、それぞれのバネ端子11a1,11b1に、アノード2とカソード3を接続した状態で、環境モニタリングセンサ1を、センサホルダ20に保持するセンサ保持手段21を備える。このセンサ保持手段21は、センサホルダ20に設けた磁石21aと、環境モニタリングセンサ1に設けた磁石21bで構成し、環境モニタリングセンサ1をセンサホルダ20にセットしてバネ端子11a1,11b1の間に環境モニタリングセンサ1が挿入すると、磁石21aと磁石21bによってバネ端子11a1,11b1にアノード2とカソード3を接続した状態で保持される。このセンサ保持手段21は、磁石21aと磁石21bによる構成に限定されず、例えばねじにより、環境モニタリングセンサとセンサホルダを締め付け固定してもよく、またセンサホルダにスナップを設けて爪が環境モニタリングセンサに引っかかると固定されるようにしてもよい。 The environmental monitoring device 10 includes a sensor holding unit 21 that holds the environmental monitoring sensor 1 in the sensor holder 20 in a state where the anode 2 and the cathode 3 are connected to the spring terminals 11a1 and 11b1. This sensor holding means 21 is composed of a magnet 21a provided on the sensor holder 20 and a magnet 21b provided on the environment monitoring sensor 1, and the environment monitoring sensor 1 is set on the sensor holder 20 between the spring terminals 11a1 and 11b1. When the environmental monitoring sensor 1 is inserted, the magnet 21a and the magnet 21b hold the anode 2 and the cathode 3 connected to the spring terminals 11a1 and 11b1. The sensor holding means 21 is not limited to the configuration of the magnet 21a and the magnet 21b. For example, the environmental monitoring sensor and the sensor holder may be fastened and fixed by screws, or the sensor holder is provided with a snap so that the nail is the environmental monitoring sensor. You may make it fix when it catches on.
それぞれのバネ端子11a1,11b1に、アノード2とカソード3を接続した状態で、それぞれのバネ端子11a1,11b1に、アノード2とカソード3を接続した部分をシールするシール手段22を備える。このシール手段22は、耐水性シリコンゴム22aなどで構成され、耐水性シリコンゴム22aは、リード線接続部20aの開口部に配置され、環境モニタリングセンサ1を挿入した状態で水などが侵入しないようにシールする。 In a state where the anode 2 and the cathode 3 are connected to the respective spring terminals 11a1 and 11b1, a sealing means 22 is provided for sealing a portion where the anode 2 and the cathode 3 are connected to each of the spring terminals 11a1 and 11b1. The sealing means 22 is composed of water-resistant silicone rubber 22a and the like, and the water-resistant silicone rubber 22a is disposed at the opening of the lead wire connecting portion 20a so that water or the like does not enter when the environmental monitoring sensor 1 is inserted. To seal.
図6及び図7の実施の形態では、取付カバー20bをビス20cによりセンサホルダ20の端部20dに取付けているが、図8に示すように、センサホルダ20の端部20dに係止爪20eを設け、取付カバー20bに形成した係止孔20b1を係止爪20eに差し込み固定するようにしてもよい。 6 and 7, the attachment cover 20b is attached to the end 20d of the sensor holder 20 with screws 20c. However, as shown in FIG. 8, the engaging claw 20e is attached to the end 20d of the sensor holder 20. And a locking hole 20b1 formed in the mounting cover 20b may be inserted into and fixed to the locking claw 20e.
この環境モニタリング装置10は、例えば、構造物周辺の腐食環境性を測定し、構造物の腐食状況を把握するために用いられ、この場合にはセンサホルダ20を構造物に固定し、このセンサホルダ20に環境モニタリングセンサ1を組み付けて環境モニタリングセンサ1のアノード2とカソード3との間の電流を測定し、この測定した電流に基づき環境モニタリングを得る。 The environmental monitoring device 10 is used, for example, to measure the corrosive environment around the structure and grasp the corrosion state of the structure. In this case, the sensor holder 20 is fixed to the structure, and the sensor holder The environmental monitoring sensor 1 is assembled to 20 and the current between the anode 2 and the cathode 3 of the environmental monitoring sensor 1 is measured, and environmental monitoring is obtained based on the measured current.
長期間の測定によって、環境モニタリングセンサ1のアノード2が腐食すると、環境モニタリングセンサ1をセンサホルダ20から取り外し、新たな環境モニタリングセンサ1をセンサホルダ20のバネ端子11a1,11b1に挿入してアノード2とカソード3に接続することで、アノード2とカソード3との間の電流の測定が可能になり、センサ交換作業が容易になる。また、環境モニタリングセンサ1がセンサホルダ20に着脱可能とすることで、環境モニタリングセンサ1にリード線を接続する製作工程が不要となり、環境モニタリングセンサ1とリード線の接続コストを低下させることが可能である。 If the anode 2 of the environmental monitoring sensor 1 corrodes due to long-term measurement, the environmental monitoring sensor 1 is removed from the sensor holder 20, and a new environmental monitoring sensor 1 is inserted into the spring terminals 11 a 1 and 11 b 1 of the sensor holder 20. By connecting to the cathode 3, the current between the anode 2 and the cathode 3 can be measured, and the sensor replacement work is facilitated. In addition, since the environmental monitoring sensor 1 can be attached to and detached from the sensor holder 20, a manufacturing process for connecting the lead wire to the environmental monitoring sensor 1 becomes unnecessary, and the connection cost between the environmental monitoring sensor 1 and the lead wire can be reduced. It is.
バネ端子11a1,11b1は、図6及び図7の実施の形態では、コイルばねで構成したが、コイルばねに限定されず、図9乃至図11の実施の形態のように構成することができる。図9の実施の形態は、板バネで構成しており、図10の実施の形態は、スプリングピンコネクタで構成し、図11の実施の形態は、スプリングコネクタで構成している。図9の板バネは、打ち抜いてバネ片11a10,11b10を形成する。図10のスプリングピンコネクタは、プランジャー111にコイルバネ112とピン113を収納し、コイルバネ112は、ピン113の先端がプランジャー111から突出するように付勢し、プランジャー111の取付部をハウジング114に固定したものである。図11のスプリングコネクタは、コイルスプリング115を側面から見て「く」字状に曲げて形成し、このコイルスプリング115をハウジング116に取付けたものである。 The spring terminals 11a1 and 11b1 are configured as coil springs in the embodiment of FIGS. 6 and 7, but are not limited to coil springs, and can be configured as in the embodiments of FIGS. The embodiment of FIG. 9 is configured by a leaf spring, the embodiment of FIG. 10 is configured by a spring pin connector, and the embodiment of FIG. 11 is configured by a spring connector. The leaf spring of FIG. 9 is punched to form spring pieces 11a10 and 11b10. The spring pin connector of FIG. 10 accommodates a coil spring 112 and a pin 113 in a plunger 111, and the coil spring 112 urges the tip of the pin 113 to protrude from the plunger 111, and the mounting portion of the plunger 111 is housed in the housing. 114 is fixed. The spring connector shown in FIG. 11 is formed by bending a coil spring 115 into a “<” shape when viewed from the side, and the coil spring 115 is attached to a housing 116.
[実施の形態2]
この実施の形態の環境モニタリング装置を、図12及び図13に基づいて説明する。図12は環境モニタリングセンサの平面図、図13は環境モニタリング装置の分解斜視図である。この実施の形態の環境モニタリング装置10は、環境モニタリングセンサ1と、それぞれのリード線11a,11bが接続されたセンサホルダ20を備え、このセンサホルダ20に環境モニタリングセンサ1が着脱可能である。
[Embodiment 2]
The environmental monitoring apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 12 is a plan view of the environmental monitoring sensor, and FIG. 13 is an exploded perspective view of the environmental monitoring device. The environmental monitoring device 10 of this embodiment includes an environmental monitoring sensor 1 and a sensor holder 20 to which the respective lead wires 11a and 11b are connected. The environmental monitoring sensor 1 can be attached to and detached from the sensor holder 20.
この実施の形態の環境モニタリングセンサ1は、実施の形態1と同様に構成されるが、環境モニタリングセンサ1の一部を突出させ、この突出部を曲げて差し込みタイプの電極1aを設ける。この電極1aは、アノード電極1a2、カソード電極1a3から構成される。 The environmental monitoring sensor 1 according to this embodiment is configured in the same manner as in the first embodiment, but a part of the environmental monitoring sensor 1 is protruded, and the protruding portion is bent to provide an insertion type electrode 1a. The electrode 1a includes an anode electrode 1a2 and a cathode electrode 1a3.
センサホルダ20は、実施の形態1と同様に構成されるが、環境モニタリングセンサ1の電極1aと対向する位置に、それぞれのリード線11a,11bに接続したバネ端子11a2,11b2を対向して配置した構成である。センサホルダ20の角部には、磁石21aが設けられ、環境モニタリングセンサ1には、磁石21aと対抗するに磁石21bが設けられ、この磁石21aと磁石21bがセンサ保持手段21を構成する。 The sensor holder 20 is configured in the same manner as in the first embodiment, but the spring terminals 11a2 and 11b2 connected to the respective lead wires 11a and 11b are arranged to face each other at positions facing the electrodes 1a of the environmental monitoring sensor 1. This is the configuration. A magnet 21 a is provided at a corner of the sensor holder 20, and a magnet 21 b is provided in the environment monitoring sensor 1 to oppose the magnet 21 a, and the magnet 21 a and the magnet 21 b constitute the sensor holding means 21.
このセンサホルダ20と環境モニタリングセンサ1の間にシール手段22が介在され、シール手段22は枠状の耐水性シリコンゴム22aなどで構成される。枠状の耐水性シリコンゴム22aには、アノード電極1a2及びカソード電極1a3が挿通する長孔22a1が形成されている。 Sealing means 22 is interposed between the sensor holder 20 and the environmental monitoring sensor 1, and the sealing means 22 is constituted by a frame-like water-resistant silicone rubber 22a or the like. A long hole 22a1 through which the anode electrode 1a2 and the cathode electrode 1a3 are inserted is formed in the frame-shaped water-resistant silicon rubber 22a.
センサホルダ20に枠状の耐水性シリコンゴム22aを組み付け、この組み付けでバネ端子11a2,11b3が長孔22a1に対向する位置に位置決めされる。環境モニタリングセンサ1の電極1aを、長孔22a1から挿入してバネ端子11a2,11b2に接続し、環境モニタリングセンサ1をセンサホルダ20に組み付けると、センサホルダ20の磁石21aと環境モニタリングセンサ1の磁石21aにより、環境モニタリングセンサ1がセンサホルダ20に着脱可能に組み付けられる。環境モニタリングセンサ1をセンサホルダ20に組み付けた状態で、枠状の耐水性シリコンゴム22aは、電極1aとバネ端子11a2,11b2の接続部に水などが侵入しないようにシールする。 A frame-shaped water-resistant silicon rubber 22a is assembled to the sensor holder 20, and the spring terminals 11a2 and 11b3 are positioned at positions facing the long holes 22a1 by this assembly. When the electrode 1a of the environmental monitoring sensor 1 is inserted through the elongated hole 22a1 and connected to the spring terminals 11a2 and 11b2, and the environmental monitoring sensor 1 is assembled to the sensor holder 20, the magnet 21a of the sensor holder 20 and the magnet of the environmental monitoring sensor 1 The environmental monitoring sensor 1 is detachably assembled to the sensor holder 20 by 21a. In a state where the environmental monitoring sensor 1 is assembled to the sensor holder 20, the frame-shaped water-resistant silicone rubber 22a seals water and the like from entering the connecting portion between the electrode 1a and the spring terminals 11a2 and 11b2.
[実施の形態3]
この実施の形態の環境モニタリング装置を、図14に基づいて説明する。この実施の形態の環境モニタリング装置10は、環境モニタリングセンサ1と、それぞれのリード線11a,11bが接続されたセンサホルダ30を備え、このセンサホルダ30に環境モニタリングセンサ1が着脱可能である。
[Embodiment 3]
The environmental monitoring apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. The environmental monitoring device 10 of this embodiment includes an environmental monitoring sensor 1 and a sensor holder 30 to which the lead wires 11a and 11b are connected. The environmental monitoring sensor 1 can be attached to and detached from the sensor holder 30.
この実施の形態の環境モニタリングセンサ1は、実施の形態1と同様に構成されるが、環境モニタリングセンサ1の両端部を突出させ、この両突出部に差し込みタイプのアノード電極1bとカソード電極1cを設ける。アノード電極1bとカソード電極1cをシール材31で囲んでおり、環境モニタリングセンサ1をセンサホルダ30に差し込むと、センサホルダ30の差し込み部30aがシール材31でシールされ、アノード電極1bがリード線11aのバネ端子11a1に接続され、カソード電極1cがリード線11bのバネ端子11b1に接続される。 The environmental monitoring sensor 1 according to this embodiment is configured in the same manner as in the first embodiment. However, both ends of the environmental monitoring sensor 1 are projected, and an insertion-type anode electrode 1b and cathode electrode 1c are inserted into both the protruding portions. Provide. The anode electrode 1b and the cathode electrode 1c are surrounded by a sealing material 31, and when the environmental monitoring sensor 1 is inserted into the sensor holder 30, the insertion portion 30a of the sensor holder 30 is sealed by the sealing material 31, and the anode electrode 1b is connected to the lead wire 11a. The cathode electrode 1c is connected to the spring terminal 11b1 of the lead wire 11b.
環境モニタリングセンサ1を交換する際には、環境モニタリングセンサ1を引くと、センサホルダ30から外れ、環境モニタリングセンサ1を簡単にセンサホルダ40から取り外すことができる。 When replacing the environmental monitoring sensor 1, when the environmental monitoring sensor 1 is pulled, the environmental monitoring sensor 1 is detached from the sensor holder 30, and the environmental monitoring sensor 1 can be easily detached from the sensor holder 40.
[実施の形態4]
この実施の形態の環境モニタリング装置を、図15に基づいて説明する。この実施の形態の環境モニタリング装置10は、環境モニタリングセンサ1と、それぞれのリード線11a,11bが接続されたセンサホルダ40を備え、このセンサホルダ40に環境モニタリングセンサ1が着脱可能である。
[Embodiment 4]
The environmental monitoring apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. The environmental monitoring device 10 of this embodiment includes an environmental monitoring sensor 1 and a sensor holder 40 to which the respective lead wires 11a and 11b are connected. The environmental monitoring sensor 1 can be attached to and detached from the sensor holder 40.
この実施の形態の環境モニタリングセンサ1は、実施の形態1と同様に構成されるが、センサホルダ40は、取付け孔40aにナット41を埋め込んだ構成である。環境モニタリングセンサ1をセンサホルダ40にシール材42を介して組み付け、取付ねじ43をナット41に螺着して固定する。環境モニタリングセンサ1は、取付ねじ43がカソード3と接続され、絶縁カラー44によってアノード2と絶縁される。取付ねじ43の頭部は、シリコン45などによって覆い絶縁される。 Although the environmental monitoring sensor 1 of this embodiment is configured in the same manner as in the first embodiment, the sensor holder 40 has a configuration in which a nut 41 is embedded in the mounting hole 40a. The environmental monitoring sensor 1 is assembled to the sensor holder 40 via the seal material 42, and the mounting screw 43 is screwed to the nut 41 and fixed. The environmental monitoring sensor 1 has a mounting screw 43 connected to the cathode 3 and is insulated from the anode 2 by an insulating collar 44. The head of the mounting screw 43 is covered and insulated by silicon 45 or the like.
環境モニタリングセンサ1をセンサホルダ40に組み付けることで、リード線11aがバネ端子11a11を介してアノード2と接続され、リード線11bがナット41を介して取付ねじ43に接続される。ナット41がリード線11bの端子を構成し、取付ねじ43がカソード電極を構成する。 By assembling the environmental monitoring sensor 1 to the sensor holder 40, the lead wire 11a is connected to the anode 2 via the spring terminal 11a11, and the lead wire 11b is connected to the mounting screw 43 via the nut 41. The nut 41 constitutes the terminal of the lead wire 11b, and the mounting screw 43 constitutes the cathode electrode.
環境モニタリングセンサ1を交換する際には、環境モニタリングセンサ1のシリコン45などの覆いを剥がして取付ねじ43の頭部を露出させ、取付ねじ43の頭部に工具を当ててナット41から取り外すことで、環境モニタリングセンサ1を簡単にセンサホルダ40から取り外すことができる。 When replacing the environmental monitoring sensor 1, the cover of the environmental monitoring sensor 1 such as silicon 45 is removed to expose the head of the mounting screw 43, and a tool is applied to the head of the mounting screw 43 to remove it from the nut 41. Thus, the environmental monitoring sensor 1 can be easily detached from the sensor holder 40.
[実施の形態5]
この実施の形態の環境モニタリング装置を、図16に基づいて説明する。この実施の形態の環境モニタリング装置10は、環境モニタリングセンサ1と、それぞれのリード線11a,11bが接続されたセンサホルダ40を備え、このセンサホルダ40に環境モニタリングセンサ1が着脱可能である。
[Embodiment 5]
The environmental monitoring apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIG. The environmental monitoring device 10 of this embodiment includes an environmental monitoring sensor 1 and a sensor holder 40 to which the respective lead wires 11a and 11b are connected. The environmental monitoring sensor 1 can be attached to and detached from the sensor holder 40.
この実施の形態の環境モニタリングセンサ1は、実施の形態1と同様に構成されるが、環境モニタリングセンサ1には、取付ピン50がカソード3と接続され、絶縁カラー44によってアノード2と絶縁される。取付ピン50の頭部は、シリコン45などによって覆い絶縁され、取付ピン50の先端側に環状凹部50aが形成されている。センサホルダ40には、取付け孔40aに環状のバネ端子11b11を配置している。 The environmental monitoring sensor 1 according to this embodiment is configured in the same manner as in the first embodiment, but the mounting pin 50 is connected to the cathode 3 and is insulated from the anode 2 by the insulating collar 44. . The head of the mounting pin 50 is covered and insulated by silicon 45 or the like, and an annular recess 50 a is formed on the tip side of the mounting pin 50. In the sensor holder 40, an annular spring terminal 11b11 is disposed in the mounting hole 40a.
環境モニタリングセンサ1の取付ピン50をセンサホルダ40の取付け孔40aに挿入すると、取付ピン50の先端部に環状のバネ端子11b11が押され、環状凹部50aに環状のバネ端子11b11が嵌合し、環境モニタリングセンサ1をセンサホルダ40にシール材42を介して組み付けることができる。 When the mounting pin 50 of the environmental monitoring sensor 1 is inserted into the mounting hole 40a of the sensor holder 40, the annular spring terminal 11b11 is pushed at the tip of the mounting pin 50, and the annular spring terminal 11b11 is fitted into the annular recess 50a. The environmental monitoring sensor 1 can be assembled to the sensor holder 40 via the sealing material 42.
環境モニタリングセンサ1をセンサホルダ40に組み付けることで、リード線11aがバネ端子11a11を介してアノード2と接続され、リード線11bが環状のバネ端子11b11を介して取付ピン50に接続され、取付ピン50がカソード電極を構成する。 By assembling the environmental monitoring sensor 1 to the sensor holder 40, the lead wire 11a is connected to the anode 2 via the spring terminal 11a11, and the lead wire 11b is connected to the attachment pin 50 via the annular spring terminal 11b11. 50 constitutes a cathode electrode.
環境モニタリングセンサ1を交換する際には、環境モニタリングセンサ1を持ち上げると、取付ピン50の環状凹部50aが環状のバネ端子11b11から外れ、環境モニタリングセンサ1を簡単にセンサホルダ40から取り外すことができる。 When the environmental monitoring sensor 1 is replaced, when the environmental monitoring sensor 1 is lifted, the annular recess 50a of the mounting pin 50 is detached from the annular spring terminal 11b11, and the environmental monitoring sensor 1 can be easily detached from the sensor holder 40. .
[実施の形態6]
この実施の形態の環境モニタリング装置を、図17に基づいて説明する。図17は環境モニタリング装置の平面図である。この実施の形態の環境モニタリング装置10は、環境モニタリングセンサ1と、それぞれのリード線11a,11bが接続され、この実施の形態の環境モニタリングセンサ1は、実施の形態1と同様に構成されるが、リード線11a,11bは、アノード2とカソード3に接続するセンサ側リード線11a21,11b31と、測定側に接続する測定側リード線11a22,11b32で構成される。
[Embodiment 6]
The environmental monitoring apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a plan view of the environment monitoring apparatus. The environmental monitoring device 10 of this embodiment is connected to the environmental monitoring sensor 1 and the respective lead wires 11a and 11b, and the environmental monitoring sensor 1 of this embodiment is configured in the same manner as in the first embodiment. The lead wires 11a and 11b include sensor side lead wires 11a21 and 11b31 connected to the anode 2 and the cathode 3, and measurement side lead wires 11a22 and 11b32 connected to the measurement side.
センサ側リード線11a21,11b31には、コネクタ51が接続され、測定側リード線11a22,11b32には、コネクタ52が接続され、センサ側リード線11a21,11b31と、測定側リード線11a22,11b32とを、コネクタ51,52により着脱可能にした構成である。 The connector 51 is connected to the sensor side lead wires 11a21 and 11b31, the connector 52 is connected to the measurement side lead wires 11a22 and 11b32, and the sensor side lead wires 11a21 and 11b31 and the measurement side lead wires 11a22 and 11b32 are connected. In this configuration, the connectors 51 and 52 are detachable.
[腐食測定]
この実施の形態の環境モニタリング装置は、環境モニタリングとして腐食測定を行うことができ、この測定を、図18乃至図20に基づいて説明する。図18は環境モニタリング装置の動作を示す図、図19はデータロガーの処理を示す図、図20は鉄の腐食速度と腐食測定装置の出力の日平均電気量(Q)の関係を示す図である。
[Corrosion measurement]
The environmental monitoring apparatus of this embodiment can perform corrosion measurement as environmental monitoring, and this measurement will be described with reference to FIGS. 18 is a diagram showing the operation of the environmental monitoring device, FIG. 19 is a diagram showing the processing of the data logger, and FIG. 20 is a diagram showing the relationship between the corrosion rate of iron and the daily average electric quantity (Q) of the output of the corrosion measuring device. is there.
この環境モニタリング装置10は、長期間にわたって自然環境に曝される構造物、例えば橋梁、標識、街灯、水門および樋門、送電鉄塔、自動車などに設置される。構造物は、大気に存在する水分、酸素、腐食性ガスおよび塩類などの腐食成分と接触して腐食が進行するため、環境モニタリング装置10により構造物周辺の腐食環境性を測定し、構造物の腐食状況を把握するために用いられる。 The environmental monitoring device 10 is installed in a structure that is exposed to the natural environment for a long period of time, such as a bridge, a sign, a streetlight, a water gate and a lock gate, a power transmission tower, and an automobile. Since the structure is corroded by contact with corrosive components such as moisture, oxygen, corrosive gas, and salts existing in the atmosphere, the environmental monitoring device 10 measures the corrosive environmental property around the structure, Used to understand the corrosion status.
この環境モニタリング装置10は、2以上の環境モニタリングセンサ1を設けてもよく、その場合には、それぞれの環境モニタリングセンサ1にリード線11a,11bを接続し、それぞれの環境モニタリングセンサ1をリード線11a,11bを介して1の電流計12に接続して電流を測定することもできる。以下、1のみの環境モニタリングセンサ1を用いた場合について説明するが、2以上の環境モニタリングセンサ1を用いる場合も同様である。 The environmental monitoring apparatus 10 may be provided with two or more environmental monitoring sensors 1. In that case, lead wires 11 a and 11 b are connected to each environmental monitoring sensor 1, and each environmental monitoring sensor 1 is connected to the lead wire. The current can also be measured by connecting to one ammeter 12 via 11a and 11b. Hereinafter, although the case where only one environmental monitoring sensor 1 is used will be described, the same applies to the case where two or more environmental monitoring sensors 1 are used.
この環境モニタリングセンサ1は、環境因子により電気化学的に発生する出力電流値から腐食量を測定(推定)できるセンサであり、アノード2とカソード3間の絶縁抵抗が、例えば10MΩ以上、好ましくは1GΩ以上である。環境モニタリングセンサ1を大気中に暴露すると、例えば降雨や結露などによってアノード2とカソード3間に水膜が形成されてガルバニック電流が流れ、この電流を電流計12によって測定する。電流計12は、無抵抗電流計であり、測定した電流値をデータロガー13に送信する。 This environmental monitoring sensor 1 is a sensor that can measure (estimate) the amount of corrosion from the output current value generated electrochemically due to environmental factors, and the insulation resistance between the anode 2 and the cathode 3 is, for example, 10 MΩ or more, preferably 1 GΩ. That's it. When the environmental monitoring sensor 1 is exposed to the atmosphere, a water film is formed between the anode 2 and the cathode 3 due to, for example, rain or condensation, and a galvanic current flows. This current is measured by the ammeter 12. The ammeter 12 is a non-resistance ammeter and transmits the measured current value to the data logger 13.
発生する電流の値は、水膜が接触するアノード2の腐食速度に比例し、データロガー13としてコンピュータ又はマイクロプロセッサを用いる。 The value of the generated current is proportional to the corrosion rate of the anode 2 in contact with the water film, and a computer or a microprocessor is used as the data logger 13.
以下、データロガー13の動作について説明する。データロガー13は、電流計12から、測定された電流値を受信する。電流値受信の時間間隔は、適宜に設計してよい。電流計12は、電流値を常時出力(測定)しているので、受信(計測)間隔を任意に設定可能である。例えば、10分につき1回とすることができる。 Hereinafter, the operation of the data logger 13 will be described. The data logger 13 receives the measured current value from the ammeter 12. You may design the time interval of electric current value reception suitably. Since the ammeter 12 always outputs (measures) the current value, the reception (measurement) interval can be set arbitrarily. For example, it can be once every 10 minutes.
データロガー13は、環境モニタリング装置10またはデータロガー13に設けられたスイッチの操作によって処理を開始する。 The data logger 13 starts processing by operating a switch provided in the environment monitoring apparatus 10 or the data logger 13.
電流計12によって、電流値が測定され、データロガー13に送信される。データロガー13は測定値を受信する(ステップ71)。データロガー13は、測定値を腐食量に変換する。 A current value is measured by the ammeter 12 and transmitted to the data logger 13. The data logger 13 receives the measurement value (step 71). The data logger 13 converts the measured value into a corrosion amount.
データロガー13は、測定値に異常値があるか否かを判定する(ステップ72)。ここで、異常値であるか否かの判定は、値が電流計12に接続された湿度センサの値と相関があるか、環境モニタリングセンサ1では原理上ないマイナスの値かどうかによることができる。 The data logger 13 determines whether or not there is an abnormal value in the measured value (step 72). Here, the determination of whether or not the value is an abnormal value can be based on whether the value has a correlation with the value of the humidity sensor connected to the ammeter 12 or whether the value is a negative value that is not in principle in the environmental monitoring sensor 1. .
異常値が検出された場合、データロガー13は、警告を行う(ステップ73)。警告は、ディスプレイへの表示、音声の出力、その他適宜な手段で行うことができる。 If an abnormal value is detected, the data logger 13 issues a warning (step 73). The warning can be performed by displaying on a display, outputting sound, or any other appropriate means.
異常値検出の有無にかかわらず、データロガー13は、測定値を記録する(ステップ74)。この記録は、各種分析に役立てることができる。なお、記録と合わせてディスプレイへの表示を行ってもよい。 Regardless of whether or not an abnormal value is detected, the data logger 13 records the measured value (step 74). This record can be used for various analyses. In addition, you may display on a display with recording.
データロガー13は、何らかの終了条件が満たされた場合には、処理を終了する(ステップ75)。例えば、環境モニタリングセンサ1またはデータロガー13に設けられたスイッチの操作による場合である。ただし、継続的にモニタリングをするため、Noに分岐して継続的な処理を行うことが一般的である。 The data logger 13 ends the process when any end condition is satisfied (step 75). For example, this is the case when the switch provided in the environmental monitoring sensor 1 or the data logger 13 is operated. However, in order to monitor continuously, it is common to branch to No and perform a continuous process.
以上詳細に説明したように、環境モニタリングセンサ1は、アノード2とカソード3間に水膜が形成されてガルバニック電流が流れ、この電流を、電流計12によって測定する。電流は、腐食速度と相関関係があるので、大気環境の腐食性のモニタリングをリアルタイムで行うことができる。 As described above in detail, the environmental monitoring sensor 1 forms a water film between the anode 2 and the cathode 3, and a galvanic current flows. The current is measured by the ammeter 12. Since the electric current has a correlation with the corrosion rate, the corrosivity of the atmospheric environment can be monitored in real time.
大気環境の腐食性のモニタリングは、雨が直接かかる屋外においては、腐食測定装置の出力の大きさと経時変化とから、結露・乾燥・降雨の各期間を検出でき、それらの時間を測定できる。こうして求めたぬれ時間(降雨時問)は、湿度だけでなく付着海塩量にも依存し、「温度0℃以上で湿度80%以上」と気象条件だけで決まるとする国際標準化機構(ISO)方式では求めることができない。 The corrosive monitoring of the atmospheric environment can detect the periods of condensation, drying, and rainfall from the magnitude of the output of the corrosion measuring device and changes over time, and measure the time in outdoor locations where rain is directly applied. The International Standards Organization (ISO) assumes that the wetting time (rainfall questions) thus determined depends not only on humidity but also on the amount of attached sea salt, and is determined only by weather conditions such as “temperature of 0 ° C or higher and humidity of 80% or higher”. It cannot be obtained by the method.
雨が直接かからない環境では、鉄の腐食速度と腐食測定装置の出力の日平均電気量(Q)とには対応関係があり、海塩付着量や湿度条件などの環境条件によらず、日平均電気量(Q)から鉄の腐食速度を推定できる。 In an environment where there is no direct rain, there is a correspondence between the corrosion rate of iron and the daily average electricity (Q) of the output of the corrosion measuring device, regardless of the environmental conditions such as sea salt adhesion and humidity conditions. The corrosion rate of iron can be estimated from the quantity of electricity (Q).
このように、環境モニタリング装置10は、環境モニタリングセンサ1において得られる環境因子により電気化学的に発生する金属の腐食に基づく出力電流値から腐食量を測定(推定)でき、その出力電流を解析することにより、環境の腐食性を直接、かつ定量的に評価することが可能で、電流は腐食速度と相関関係があるので、大気環境の腐食性をモニタリングすることができる。 As described above, the environmental monitoring device 10 can measure (estimate) the amount of corrosion from the output current value based on the corrosion of the metal that is electrochemically generated by the environmental factors obtained in the environmental monitoring sensor 1 and analyze the output current. Therefore, it is possible to directly and quantitatively evaluate the corrosiveness of the environment, and since the current correlates with the corrosion rate, the corrosiveness of the atmospheric environment can be monitored.
ここで、付着海塩量は、所定の海塩を、腐食測定装置に付着させ、出力および相対湿度RHの関係式を示す較正曲線を用いて付着海塩量を推定することができる。較正曲線から求められた式は、相対湿度RHに比例しているので、相対湿度RHは付着海塩量を求めるのに必要となる。 Here, the amount of attached sea salt can be estimated by attaching a predetermined sea salt to a corrosion measuring device and using a calibration curve showing a relational expression between output and relative humidity RH. Since the equation obtained from the calibration curve is proportional to the relative humidity RH, the relative humidity RH is necessary to obtain the amount of attached sea salt.
また、鉄の腐食速度と腐食測定装置の出力の日平均電気量(Q) は、図20に示すように、直線関係にある。したがって、日平均電気量(Q)から腐食速度を求めることができる。 Moreover, the daily average electric quantity (Q) of the corrosion rate of iron and the output of the corrosion measuring device has a linear relationship as shown in FIG. Therefore, the corrosion rate can be obtained from the daily average electricity (Q).
[微生物量測定]
この環境モニタリング装置10は、病院内の空気中、あるいはプール等の水中に設けられる。アノード2に微生物が接触することにより、アノード2に自由電子が発生し、アノード2とカソード3との間に電流を生じる。その仕組みは、日本公衛誌 第60巻 第9号によれば、以下のものである。
[Microbe measurement]
The environmental monitoring device 10 is provided in the air in a hospital or in water such as a pool. When microorganisms come into contact with the anode 2, free electrons are generated at the anode 2, and an electric current is generated between the anode 2 and the cathode 3. The mechanism is as follows according to Japan Public Safety Magazine Vol. 60, No. 9.
まず、微生物のチオール(スルフヒドリル:「RSH」で表す)と反応するため、銅イオンCu2+が発生する。同時に自由電子も発生する。
Cu→Cu2++2e− (1)
First, since it reacts with microbial thiol (sulfhydryl: expressed as “RSH”), copper ions Cu 2+ are generated. At the same time, free electrons are generated.
Cu → Cu 2+ + 2e − (1)
銅イオンCu2+は、微生物のチオールと反応する。
2Cu2++2RSH→2Cu++RSSR+2H+ (2)
ここで、RSSRはジスルフィドを表す。
前記反応で生成された1価の銅イオンは、空気中又は水中の酸素と反応して過酸化水素発生する。発生した過酸化水素と1価の銅イオンが反応して、水酸基を発生する。これにより、抗菌作用を持つ。
2Cu++2H++O2→2Cu2++H2O2 (3)
Cu++2H2O2→Cu2++OH−+・OH (4)
ここで「・OH」はヒドロオキシルラジカルを表す。
Copper ions Cu 2+ react with microbial thiols.
2Cu 2+ + 2RSH → 2Cu + + RSSR + 2H + (2)
Here, RSSR represents disulfide.
The monovalent copper ions generated by the reaction react with oxygen in the air or water to generate hydrogen peroxide. The generated hydrogen peroxide and monovalent copper ions react to generate hydroxyl groups. This has antibacterial action.
2Cu + + 2H + + O 2 → 2Cu 2+ + H 2 O 2 (3)
Cu + + 2H 2 O 2 → Cu 2+ + OH − + · OH (4)
Here, “.OH” represents a hydroxyl radical.
以上の反応において、(1)に示すとおり、アノード2に自由電子が発生する。 In the above reaction, free electrons are generated at the anode 2 as shown in (1).
自由電子が、リード線11a,11bの中をカソード3に向けて移動し、電流が発生する。この電流を、電流計12によって測定する。 Free electrons move in the lead wires 11a and 11b toward the cathode 3, and current is generated. This current is measured by the ammeter 12.
発生する電流の値は、微生物の濃度(単位面積のアノード2に接触する数)及びアノード2の表面積に比例する。ここで、アノード2の表面積は固定値であるので、発生する電流の値によって微生物の濃度を測定することができる。 The value of the generated current is proportional to the concentration of microorganisms (the number of contact with the anode 2 in unit area) and the surface area of the anode 2. Here, since the surface area of the anode 2 is a fixed value, the concentration of microorganisms can be measured by the value of the generated current.
また、電流値と微生物濃度との関係は、アノード2の表面積によって定まるものであり、電流値に定数を乗算することで微生物濃度を求めることができる。データロガー13としてコンピュータ又はマイクロプロセッサを用いることで、かかる演算を行うことができる。 The relationship between the current value and the microorganism concentration is determined by the surface area of the anode 2, and the microorganism concentration can be obtained by multiplying the current value by a constant. Such a calculation can be performed by using a computer or a microprocessor as the data logger 13.
以上詳細に説明したように、この環境モニタリング装置10は、アノード2と微生物との反応によって発生する電流を、電流計12によって測定して微生物量をリアルタイムで測定する。 As described above in detail, the environmental monitoring device 10 measures the amount of microorganisms in real time by measuring the current generated by the reaction between the anode 2 and the microorganisms with the ammeter 12.
この環境モニタリング装置10を活用して、データロガー13による環境モニタリングが可能である。 Using this environmental monitoring device 10, environmental monitoring by the data logger 13 is possible.
この環境モニタリング装置10を医療施設に設置し、微生物を検出すると警告を出して対処を促すことができる。また、複数の環境モニタリング装置10をネットワークで接続して感染経路を特定して、治療・予防に活用することもできる。 If this environmental monitoring device 10 is installed in a medical facility and a microorganism is detected, a warning can be issued and a countermeasure can be promoted. In addition, a plurality of environmental monitoring devices 10 can be connected via a network to specify an infection route, which can be used for treatment and prevention.
また、この環境モニタリング装置10は、学校、鉄道駅、高齢者介護施設等の公共施設において感染症予防に活用することもでき、さらにプール等における水中の微生物量を測定して感染症予防に活用することもでき、あるいは食品工場における細菌検査に活用することもできる。また、病原菌等の貯蔵施設における病原菌流出防止にも活用できる。 The environmental monitoring device 10 can also be used to prevent infectious diseases in public facilities such as schools, railway stations, and elderly care facilities, and can also be used to prevent infectious diseases by measuring the amount of microbial water in pools. It can also be used for testing bacteria in food factories. It can also be used to prevent outflow of pathogens in storage facilities for pathogens.
この発明は、大気環境中に曝される構造物の大気腐食や、空気中又は水中の微生物量をモニタリングために用いる環境モニタリング装置に適用でき、環境モニタリングセンサの交換作業が容易になる。 The present invention can be applied to an environmental monitoring device used for monitoring the atmospheric corrosion of structures exposed to the atmospheric environment and the amount of microorganisms in the air or water, thereby facilitating replacement work of environmental monitoring sensors .
1 環境モニタリングセンサ
1a 電極
1a2,1b アノード電極
1a3,1c カソード電極
2 アノード
3 カソード
4 絶縁層
8 導通部材
10 環境モニタリング装置
11a,11b リード線
11a21,11b31 センサ側リード線
11a22,11b32 測定側リード線
11a1,11b1,11a2,11b2 バネ端子
11b11 環状のバネ端子
12 電流計
13 データロガー
20,30,40 センサホルダ
20a リード線接続部
20b 取付カバー
20c ビス
20d センサホルダ20の端部
20e 係止爪
21 センサ保持手段
21a,21b 磁石
22 シール手段
22a 耐水性シリコンゴム
31,42 シール材
41 ナット
43 取付ねじ
44 絶縁カラー
45 シリコン
50 取付ピン
51,52 コネクタ
80 粘着シール
80a 樹脂フィルム
80b 粘着部
80c 導通部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Environmental monitoring sensor 1a Electrode 1a2, 1b Anode electrode 1a3, 1c Cathode electrode 2 Anode 3 Cathode 4 Insulating layer 8 Conductive member 10 Environmental monitoring apparatus 11a, 11b Lead wire 11a21, 11b31 Sensor side lead wire 11a22, 11b32 Measurement side lead wire 11a1 , 11b1, 11a2, 11b2 Spring terminal 11b11 Annular spring terminal 12 Ammeter 13 Data logger
20, 30, 40 Sensor holder 20a Lead wire connecting portion 20b Mounting cover 20c Screw 20d End portion of sensor holder 20e Locking claw 21 Sensor holding means 21a, 21b Magnet 22 Sealing means 22a Water resistant silicone rubber 31, 42 Sealing material 41 Nut 43 Mounting screw 44 Insulation collar 45 Silicon 50 Mounting pin 51, 52 Connector 80 Adhesive seal 80a Resin film 80b Adhesive part 80c Conductive part
Claims (3)
前記センサ外部のリード線と、このリード線に接続されて、前記アノード及び前記カソードと接触する端子と、を有するセンサホルダを備え、
前記センサホルダの端子は、所定のセンサ挿入間隔を隔てて対応して配置され、
前記対応して配置した端子の間に、前記環境モニタリングセンサを挿入することによって、前記それぞれの端子に、前記アノードと前記カソードを接続し、
前記センサホルダに、前記環境モニタリングセンサが着脱可能な構成であることを特徴とする環境モニタリング装置。 It has an anode on one side and a cathode on the other side through an insulating layer, and does not have lead wires connected to the anode and the cathode. Lead wires are connected to the anode and the cathode from the outside of the sensor, respectively. An environmental monitoring sensor for measuring a current value flowing due to the connection between the anode and the cathode by moisture existing in the atmosphere ;
A sensor holder having a lead wire outside the sensor and a terminal connected to the lead wire and contacting the anode and the cathode ;
The terminals of the sensor holder are arranged correspondingly with a predetermined sensor insertion interval,
By inserting the environmental monitoring sensor between the correspondingly arranged terminals, the anode and the cathode are connected to the respective terminals,
To the sensor holder, environmental monitoring apparatus, wherein the environmental monitoring sensors are configurable detachable.
前記環境モニタリングセンサを、前記センサホルダに保持するセンサ保持手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の環境モニタリング装置。 With the anode and the cathode connected to the respective terminals,
The environmental monitoring apparatus according to claim 1, further comprising a sensor holding unit that holds the environmental monitoring sensor in the sensor holder.
前記それぞれの端子に、前記アノードと前記カソードを接続した部分をシールするシール手段を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の環境モニタリング装置。 With the anode and the cathode connected to the respective terminals,
The environmental monitoring device according to claim 1, wherein the terminal includes a sealing unit that seals a portion where the anode and the cathode are connected to each terminal.
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- 2017-08-28 JP JP2017162967A patent/JP6308709B1/en active Active
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