JP6604137B2 - 電気抵抗式腐食センサ - Google Patents

Description

本発明は、電気抵抗式腐食センサに関し、腐食環境中に曝される金属材料の腐食の進行を測定する腐食センサに関する。

構造物の金属材料部分が腐食環境中に曝される場合、当該金属材料の腐食の進行を監視したいという要求がある。
このような要求に対して、監視対象と同じ金属製の被検体を、監視対象がおかれる同じ腐食環境中に配置し、被検体の表面（腐食環境により腐食される被腐食面）の腐食状態を経時的に測定することで、代替的に監視対象の腐食状態を推定することがなされている。

このような腐食測定を行う装置として、被検体の電気抵抗を検出する電気抵抗式腐食センサが知られている（特許文献１参照）。
特許文献１の腐食量測定センサでは、腐食の進行により電気抵抗値が増加する金属導電部材を有する腐食センサエレメントを設け、腐食センサエレメントの電気抵抗値を電気抵抗測定回路で測定することで、金属導電部材の腐食状態を測定することができる。
さらに、腐食センサエレメントを複数配置し、それぞれの断面積が異なるように設定することで、腐食が進行して細いものから順次断線しても、太さが異なる複数のエレメントが順次利用できるので、腐食測定に利用できる期間を延長することができる。

特許第４８９５８８６号明細書

前述した特許文献１では、被検体の腐食に伴う電気抵抗の変化を利用して、腐食の状況を測定している。
一般に、部材の電気抵抗は、長さＬ、断面積Ｓ、電気抵抗率ρとして、Ｒ＝ρＬ／Ｓで表される。ここで、腐食により被検体の表面が浸食され、断面積Ｓが減少すると、電気抵抗Ｒが増加する。従って、腐食環境におかれた被検体に対し、電気抵抗Ｒの増加を検出することで、腐食の進行を検出することができる。

ここで、電気抵抗Ｒの変化を確実に検出するためには、元の断面積Ｓに対して腐食による断面積の減少量ｄＳが十分に大きいことが望ましい。そこで、同じ減少量ｄＳに対して変化率を高めるために、元の断面積Ｓを小さくすることが考えられる。
しかし、元の断面積Ｓが小さいと、被検体として長期間の腐食環境に耐えられない。
これに対し、特許文献１では、断面積が異なる複数の被検体を順次利用することで、全体としての腐食期間を拡張している。ただし、複数の被検体が必要であり、各々に対する信号線の接続など、腐食センサとしての構造の複雑化や、測定手順の煩雑化が避けられない。

一方、電気抵抗Ｒの変化を確実に検出するために、被検体の長さＬを大きくすることが考えられる。しかし、被検体の長さＬが大きくなると、腐食センサとして大型化し、取り扱いも煩雑化するといった不都合が避けられない。

本発明の目的は、検出感度が高くかつ構造が簡素で取り扱いも容易にできる電気抵抗式腐食センサを提供することにある。

本発明の電気抵抗式腐食センサは、第１端部と第２端部との間に腐食面を有する被検体と、前記第１端部と前記第２端部との間の電気抵抗を検出する電気抵抗検出器と、を有する電気抵抗式腐食センサであって、前記第１端部と前記第２端部とを互いに離れる方向に付勢して前記被検体に張力を付与する張力付与機構を有し、前記張力付与機構から前記被検体に付与される張力が、前記被検体が塑性領域に至る応力を生じさせる張力であることを特徴とする。

このような本発明では、被検体の腐食面が腐食されることで、被検体の断面積が減少する。これに伴い、被検体の第１端部と第２端部との間の電気抵抗が増加し、この電気抵抗の変化を電気抵抗検出器で検出することで、被検体の腐食測定を行うことができる。
ここで、本発明においては、張力付与機構により被検体に張力が付与されている。このため、前述した腐食による被検体の断面積の減少に伴って、張力に沿った方向（断面積を与える断面と交差する方向）の応力（＝張力／断面積）が増加する。このような応力の増加により、張力に沿った方向の歪みが増加し、被検体の断面積は更に減少する。
その結果、断面積の更なる減少により電気抵抗が更に増加するとともに、張力方向の歪みにより、被検体の第１端部と第２端部との間の長さが増加し、この長さの増加分、電気抵抗が増加する。

このように、本発明においては、被検体に張力を付与することで、断面積の減少を増進させ、かつ長さを増加させて電気抵抗の変化を顕著なものにでき、これらにより検出感度を高めることができる。
このような検出感度の向上は、張力付与機構により被検体に張力を付与するという簡単な構成で実現することができ、取り扱いも容易である。
従って、本発明によれば、検出感度が高くかつ構造が簡素で取り扱いも容易にできる電気抵抗式腐食センサを提供することができる。

本発明の電気抵抗式腐食センサにおいて、前記塑性領域に至る応力は、前記被検体が降伏点を有する場合において、前記降伏点を超える応力であることが望ましい。

このような本発明では、被検体に塑性領域に至る応力を付与しておくことで、腐食により断面積が減少して応力が増加した場合に、弾性領域にある場合よりも、被検体の歪みおよび長さの伸びを大きくできる。その結果、腐食の進行に伴う電気抵抗の変化を一層顕著にでき、検出感度を高めることができる。

本発明において、塑性領域とは、応力による歪みが被検体の材料の弾性限度を超えた領域をいう。例えば鋼材など、被検体の材料が明瞭な降伏点を有する場合、降伏点を超える応力を付与することで、被検体を塑性領域まで歪ませた状態とすることができる。一方、被検体の材料が明瞭な降伏点を示さず、弾性領域と塑性領域とが明瞭に区別できない場合、日本工業規格「ＪＩＳＧ０２０２」に規定される「耐力」（例えば０．２％耐力）を利用することができる。
本発明において、被検体が塑性領域に至った状態とは、被検体の歪みが材料の降伏点あるいは耐力に達した状態あるいは超えた状態に限らず、これらに近い値、例えば被検体の歪みが材料の降伏点あるいは耐力の９５％まで達した状態も含む。

本発明において、被検体が塑性領域に至った状態とする際には、被検体に歪みセンサを設置し、実際に被検体に張力を加えた状態で、被検体の歪みを読み取って塑性領域に達していることを確認する手順が利用できる。
また、予め被検体が塑性領域に至った状態での張力あるいは歪みを実験で計測しておき、同一諸元の別の被検体に張力を加える際に、加えた張力の値や歪みを監視する手順を採用してもよい。

本発明の電気抵抗式腐食センサにおいて、前記被検体の前記第１端部が係止される第１部材と、前記被検体の前記第２端部が係止される第２部材と、前記第１部材と前記第２部材とを所定間隔で連結する連結部材と、を有し、前記張力付与機構は、前記連結部材と前記第１部材との連結位置、前記連結部材と前記第２部材との連結位置、前記被検体と前記第１部材との係止位置、前記被検体と前記第２部材との係止位置のうち、少なくともいずれか一つを調整可能な調整機構であることが望ましい。

このような本発明では、第１部材、第２部材および連結部材からなる簡単な構造により、被検体の第１端部および第２端部を支持することができる。さらに、連結部材と第１部材または第２部材との連結位置、または被検体の第１部材または第２部材に対する係止位置を調整する調整機構により、第１端部と第２端部とが互いに離れる方向に被検体を付勢することができ、これにより被検体に張力を付与する張力付与機構を簡単に実現することができる。

本発明の電気抵抗式腐食センサにおいて、前記調整機構は、前記連結部材の少なくとも一方の端部に形成されたねじ軸と、前記ねじ軸に螺合されかつ前記第１部材および前記第２部材のいずれかに係合されたナットと、を有することが望ましい。
このような本発明では、第１部材および第２部材のいずれかと連結部材であるねじ軸との係合位置をナットで簡単に調整することができ、これにより張力付与機構を簡単に実現することができる。

本発明の電気抵抗式腐食センサにおいて、前記調整機構は、前記被検体が係止されるナットと、前記被検体に対して前記第１部材または前記第２部材の反対側から挿通されかつ先端が前記ナットに螺合されたボルトと、を有することが望ましい。
このような本発明では、第１部材または第２部材に対する被検体の係止位置をボルトで簡単に調整することができ、これにより張力付与機構を簡単に実現することができる。

本発明の電気抵抗式腐食センサにおいて、前記被検体の前記第１端部が係止される第１部材と、前記被検体の前記第２端部に接続された接続部材と、を有し、前記張力付与機構は、前記接続部材に吊り下げられた錘部材を有することが望ましい。
本発明において、被検体の第１端部を上向き、第２端部を下向きに配置し、接続部材に紐などの吊下部材を介して錘部材を吊り下げる配置が利用できる。また、被検体を水平に配置し、接続部材に接続した紐状の吊下部材を水平に引き出したうえ、プーリ等を介して下向きに方向変更し、下向きの端部に錘部材を吊り下げる構成とすることもできる。

このような本発明では、第１部材、接続部材および錘部材からなる簡単な構造により、第１端部と第２端部とが互いに離れる方向に被検体を付勢することができ、これにより被検体に張力を付与する張力付与機構を簡単に実現することができる。
さらに、この構成では、重力を利用して張力を付与するため、腐食により被検体が伸びた場合でも一定の張力を維持することができ、検出感度を高めることができる。

本発明の電気抵抗式腐食センサにおいて、複数の前記被検体が、前記連結部材を中心に対称に配置されていることが望ましい。
このような本発明では、複数の被検体の腐食試験を同時に実施することができる。そして、複数の被検体が連結部材に対して対称に配置されることで、各被検体の張力バランスを調整することも容易である。

本発明の電気抵抗式腐食センサにおいて、複数の前記被検体が、順次直列接続されていることが望ましい。
このような本発明では、複数の被検体を直列接続することにより、電気抵抗の変化を累積し、検出感度を高めることができる。

本発明によれば、検出感度が高くかつ構造が簡素で取り扱いも容易にできる電気抵抗式腐食センサを提供することができる。

本発明の第１実施形態の電気抵抗式腐食センサを示す側面図。 前記第１実施形態の電気抵抗式腐食センサを示す平面図。 前記第１実施形態の被検体における応力を示すグラフ。 本発明の第２実施形態の電気抵抗式腐食センサを示す側面図。 前記第２実施形態の電気抵抗式腐食センサを示す平面図。 本発明の第３実施形態の電気抵抗式腐食センサを示す側面図。 前記第３実施形態の電気抵抗式腐食センサを示す平面図。 前記第４実施形態の電気抵抗式腐食センサを示す側面図。 前記第５実施形態の電気抵抗式腐食センサを示す側面図。 前記第６実施形態の電気抵抗式腐食センサを示す側面図。 前記第７実施形態の電気抵抗式腐食センサを示す側面図。

以下、本発明の具体的な実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１および図２には、本発明の第１実施形態としての電気抵抗式腐食センサ１が示されている。
電気抵抗式腐食センサ１は、被検体１０の腐食に伴う電気抵抗の変化を検出することで、腐食の進行を測定するものであり、被検体１０の電気抵抗を測定するための電気抵抗検出器２０を有するとともに、被検体１０を保持するためのフレーム３０を有する。

被検体１０は、鋼材等の腐食試験対象材料で形成され、第１端部１１と第２端部１２とを有する帯状に形成され、片側の表面の第１端部１１と第２端部１２との間が腐食面１３とされている。なお、被検体１０の腐食面１３とは反対側の表面は、塗装あるいは防食処理されている。
本実施形態においては、このような被検体１０を２本一対として腐食測定を行う。

電気抵抗検出器２０は、被検体１０に接続され、その第１端部１１と第２端部１２との間の電気抵抗を検出するものである。
電気抵抗検出器２０は、一対のケーブル２１を介して、一対の被検体１０のそれぞれ第１端部１１に接続されている。一対の被検体１０は、各々の第２端部１２どうしをケーブル２２で接続されている。
従って、一対の被検体１０は、互いに直列に接続されたうえ、電気抵抗検出器２０に接続されている。

フレーム３０は、互いに所定間隔をあけて対向配置された第１部材３１および第２部材３２を有し、さらに各々の中心部を連結する連結部材４０を備えている。
フレーム３０には、一対の被検体１０が保持され、各々は第１部材３１と第２部材３２との間に掛け渡されている。
これらの被検体１０の第１端部１１は、第１部材３１の側面に係止されている。また、被検体１０の第２端部１２は、第２部材３２の側面に係止されている。
一対の被検体１０は、連結部材４０を挟んで反対側に配置され、連結部材４０を中心に対称に配置されている。

本実施形態において、第１部材３１および第２部材３２は、それぞれ電気絶縁性の材料で形成された板材である。
ただし、第１部材３１および第２部材３２と被検体１０との接触部分に絶縁材料を介在させれば、第１部材３１および第２部材３２が絶縁性材料である必要はない。

連結部材４０は、端部がねじ軸４１，４２とされ、それぞれにはナット５１，５２が螺合されている。
連結部材４０は、ねじ軸４１，４２をそれぞれ第１部材３１および第２部材３２の中心孔に挿通され、ナット５１，５２が第１部材３１および第２部材３２に当接されている。

連結部材４０においては、ナット５１，５２を回転させて、ねじ軸４１，４２における軸方向位置を調整することで、連結部材４０と第１部材３１および第２部材３２との位置関係を調整することができる。
これらのねじ軸４１，４２およびナット５１，５２により、連結部材４０と第１部材３１および第２部材３２との連結位置を調整する調整機構５０が構成されている。

調整機構５０により、第１部材３１と第２部材３２との間隔を増大させることで、被検体１０を第１端部１１と第２端部１２とが互いに離れる方向に付勢することができる。これにより、被検体１０に張力を付与することができる。
これらの第１部材３１、第２部材３２、連結部材４０、調整機構５０により、被検体１０に張力を付与する張力付与機構６０が構成されている。
本実施形態においては、張力付与機構６０により被検体１０に付与される張力は、被検体１０が塑性領域に達する応力を生じる張力となるように設定されている。

なお、上述した電気抵抗式腐食センサ１の各部は、検査対象である被検体１０の腐食面１３以外は、被検体１０の止めねじを含めて、全て塗装などで防食されている。これにより、腐食による変化は腐食面１３にのみ表れ、その変化のみが電気抵抗として検出されるようになっている。

以上のような本実施形態においては、以下に示す効果が得られる。
本実施形態においては、被検体１０の腐食面が腐食されることで、被検体１０の断面積が減少する。これに伴い、被検体１０の第１端部１１と第２端部１２との間の電気抵抗が増加し、この電気抵抗の変化を電気抵抗検出器２０で検出することで、被検体１０の腐食測定を行うことができる。

本実施形態においては、張力付与機構６０により被検体１０に張力Ｔが付与されている。このため、前述した腐食による被検体１０の断面積Ｓの減少に伴って、張力Ｔに沿った方向（被検体１０の長手方向、断面積Ｓを与える断面と交差する方向）の応力σ（＝張力Ｔ／断面積Ｓ）が増加する。このような応力σの増加により、張力Ｔに沿った方向の歪みεが増加し、被検体１０の断面積Ｓは更に減少する。
その結果、断面積Ｓの更なる減少により電気抵抗Ｒ＝ρＬ／Ｓ（ρ＝電気抵抗率）が更に増加するとともに、張力方向の歪みεにより、被検体１０の第１端部１１と第２端部１２との間の長さＬが増加し、この長さＬの増加分、電気抵抗Ｒ＝ρＬ／Ｓが増加する。

このように、本実施形態においては、被検体１０に張力Ｔを付与することで、断面積Ｓの減少を増進させ、かつ長さＬを増加させて電気抵抗Ｒ＝ρＬ／Ｓの変化を顕著なものにでき、これらにより検出感度を高めることができる。
このような検出感度の向上は、張力付与機構６０により被検体１０に張力Ｔを付与するという簡単な構成で実現することができ、取り扱いも容易である。
従って、本実施形態によれば、検出感度が高くかつ構造が簡素で取り扱いも容易にできる電気抵抗式腐食センサ１を提供することができる。

本実施形態では、被検体１０に塑性領域に至る応力を付与しておくことで、腐食により断面積Ｓが減少して応力σが増加した場合に、弾性領域にある場合よりも、被検体１０の歪みεおよび長さＬの伸びを大きくできる。その結果、腐食の進行に伴う電気抵抗Ｒの変化を一層顕著にでき、検出感度を高めることができる。

図３に示すように、被検体１０の張力Ｔが小さく、腐食量Ｃが小さい場合には、被検体１０は弾性領域ＡＥの状態である。この状態では、腐食により断面積Ｓが減少しても、電気抵抗Ｒの変化は小さい（図３のグラフの傾きが小さい）。
これに対し、被検体１０の張力Ｔが大きく、腐食量Ｃが大きく、被検体１０が塑性領域ＡＰの状態にあれば、腐食により断面積Ｓが減少することで、電気抵抗Ｒに大きな変化が現れる（図３のグラフの傾きが大きい）。
このように、被検体１０に張力を付与して塑性領域とすることにより、腐食の進行に伴う電気抵抗Ｒの変化を一層顕著にでき、検出感度を高めることができる。

本実施形態では、第１部材３１、第２部材３２および連結部材４０からなるフレーム３０を用いたため、被検体１０を支持する構造を簡素化することができる。
さらに、連結部材４０のねじ軸４１，４２およびナット５１，５２でねじ式の調整機構５０を形成し、この調整機構５０と連結部材４０とで張力付与機構６０を構成したため、それぞれ簡単な構造としつつ、十分な機能を得ることができる。

本実施形態では、複数の被検体１０が、連結部材４０を中心に対称に配置されるようにしたため、複数の被検体１０の腐食試験を同時に実施することができるとともに、複数の被検体１０の張力バランスを調整することも容易である。
本実施形態では、複数の被検体１０を順次直列接続するようにしたため、各被検体１０の電気抵抗の変化を累積することができ、電気抵抗検出器２０における検出感度を高めることができる。

〔第２実施形態〕
図４および図５には、本発明の第２実施形態としての電気抵抗式腐食センサ１Ａが示されている。
電気抵抗式腐食センサ１Ａは、被検体１０の腐食に伴う電気抵抗の変化を検出することで、腐食の進行を測定するものであり、被検体１０の電気抵抗を測定するための電気抵抗検出器２０を有するとともに、被検体１０を保持するためのフレーム３０Ａを有する。

本実施形態において、被検体１０および電気抵抗検出器２０は前述した第１実施形態と同様であるので、重複する説明は省略する。
本実施形態のフレーム３０Ａは、互いに所定間隔をあけて対向配置された第１部材３１および第２部材３２を有し、各々の間には連結部材４０および被検体１０が設置されている。

前述した第１実施形態では、中心部に連結部材４０が設置され、これを挟んで両側に一対の被検体１０が設置されていた。
これに対し、第２実施形態では、中心部に一対の被検体１０が設置され、これを挟んで両側に一対の連結部材４０が設置されている。

第１部材３１および第２部材３２には、それぞれ表裏を貫通するスリット３３が２つ形成され、これらの間には連結部材４０および被検体１０が設置される側とは反対側に突出する係止ブロック３４が形成されている。
一対の被検体１０は、各々の第１端部１１および第２端部１２を、それぞれスリット３３を通して、第１部材３１の係止ブロック３４および第２部材３２の係止ブロック３４に係止されている。

一対の連結部材４０は、それぞれ前述した第１実施形態と同様なものであり、両端にねじ軸４１，４２およびナット５１，５２を有する。そして、ねじ軸４１，４２が第１部材３１および第２部材３２の辺縁部の孔に挿通され、ナット５１，５２が第１部材３１および第２部材３２に当接されている。

本実施形態においても、前述した第１実施形態と同様に、ねじ軸４１，４２およびナット５１，５２により、連結部材４０と第１部材３１および第２部材３２との連結位置を調整する調整機構５０が構成されている。
さらに、第１部材３１、第２部材３２、連結部材４０、調整機構５０により、被検体１０に張力を付与する張力付与機構６０が構成されている。
そして、本実施形態においても、張力付与機構６０により被検体１０に付与される張力は、被検体１０が塑性領域に達する応力を生じる張力となるように設定されている。

このような本実施形態においても、前述した第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
さらに、張力付与機構６０および調整機構５０を構成するねじ軸４１，４２およびナット５１，５２が、フレーム３０Ａの外側に沿って配置されるため、ナット５１，５２を回す操作を簡単に行うことができる。

〔第３実施形態〕
図６および図７には、本発明の第３実施形態としての電気抵抗式腐食センサ１Ｂが示されている。
電気抵抗式腐食センサ１Ｂは、被検体１０の腐食に伴う電気抵抗の変化を検出することで、腐食の進行を測定するものであり、被検体１０の電気抵抗を測定するための電気抵抗検出器２０を有するとともに、被検体１０を保持するためのフレーム３０Ｂを有する。

本実施形態において、被検体１０および電気抵抗検出器２０は前述した第１実施形態と同様であるので、重複する説明は省略する。
本実施形態のフレーム３０Ｂは、互いに所定間隔をあけて対向配置された第１部材３１および第２部材３２を有し、各々の間には連結部材４０Ｂおよび被検体１０が設置されている。

前述した第１実施形態では、中心部に連結部材４０が設置され、これを挟んで両側に一対の被検体１０が設置されていた。
これに対し、第３実施形態では、中心部に一対の被検体１０が設置され、これを挟んで両側に一対、板状の連結部材４０Ｂが設置されている。
さらに、本実施形態では、連結部材４０Ｂと第１部材３１および第２部材３２との間には調整機構がなく、代わりに、被検体１０と第１部材３１および第２部材３２との間に調整機構７０が設置されている。

連結部材４０Ｂは、鋼板で形成され、第１部材３１および第２部材３２の対向辺縁に沿って溶接などで固定されている。
第１部材３１および第２部材３２の中央には、連結部材４０Ｂが固定された側とは反対側からボルト７１，７２がねじ込まれており、その先端には係止ブロック７３，７４が螺合されている。

係止ブロック７３，７４の側面には、一対の被検体１０の第１端部１１および第２端部１２が係止されている。
係止ブロック７３，７４は、ボルト７１，７２を締め付けることで、それぞれ最寄りの第１部材３１および第２部材３２に引きつけることができる。

このように、ボルト７１の操作により、被検体１０の第１端部１１と第１部材３１との位置を調整可能であり、ボルト７２の操作により、第２端部１２と第２部材３２との位置を調整可能である。
これらのボルト７１，７２および係止ブロック７３，７４により、調整機構７０が構成されている。

さらに、調整機構７０の操作により、被検体１０の第１端部１１と第２端部１２とを互いに離れる方向に移動させることで、一対の被検体１０に張力を付与することができる。
従って、第１部材３１、第２部材３２、連結部材４０Ｂ、調整機構７０により、被検体１０に張力を付与する張力付与機構６０Ｂが構成されている。
そして、本実施形態においても、張力付与機構６０Ｂにより被検体１０に付与される張力は、被検体１０が塑性領域に達する応力を生じる張力となるように設定されている。

このような本実施形態においても、前述した第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
さらに、張力付与機構６０および調整機構５０を構成するボルト７１，７２が、フレーム３０Ｂの外側、つまり連結部材４０Ｂや被検体１０が設置される側とは反対側に配置されている。このため、ボルト７１，７２を回す操作の際に、連結部材４０Ｂや被検体１０と干渉することがなく、張力の調整を簡単に行うことができる。

〔第４実施形態〕
図８には、本発明の第４実施形態としての電気抵抗式腐食センサ１Ｃが示されている。
電気抵抗式腐食センサ１Ｃは、前述した第３実施形態の電気抵抗式腐食センサ１Ｂを変形したものであり、以下に相違する部分についてのみ説明する。
前述した第３実施形態の電気抵抗式腐食センサ１Ｂでは、２本の被検体１０を設置していたが、第４実施形態の電気抵抗式腐食センサ１Ｃでは、被検体１０は一本だけ設置されている。そして、被検体１０に張力を付与するための張力付与機構６０Ｃおよび調整機構７０Ｃの構成が異なるものとされている。

前述した第３実施形態の電気抵抗式腐食センサ１Ｂでは、被検体１０の第１端部１１および第２端部１２を係止する係止ブロック７３，７４に、第１部材３１および第２部材３２を挿通するボルト７１，７２を螺合させて調整機構７０を形成していた。
これに対し、第４実施形態の電気抵抗式腐食センサ１Ｃでは、フレーム３０Ｃにおいて、第１部材３１および第２部材３２の外側からボルト７５，７６を挿通し、反対側に突き出たねじ軸部分にナット７７，７８を螺合させ、これらのナット７７，７８の対向する一対の側面にＬ型の部材を固定して係止ブロック７３，７４を形成している。
被検体１０の第１端部１１および第２端部１２は、それぞれ係止ブロック７３，７４に挟まれるように係止される。
従って、ナット７７，７８ないし係止ブロック７３，７４を押さえる等して廻り止めした状態で、ボルト７５，７６を回転させることで、係止ブロック７３，７４の位置を調整することができる。これにより、調整機構７０Ｃが構成されている。

このような調整機構７０Ｃにより、被検体１０の張力を調整することができ、これにより張力付与機構６０Ｃが構成されている。
このような本実施形態においても、前述した第３実施形態と同様な効果を得ることができる。

〔第５実施形態〕
図９には、本発明の第５実施形態としての電気抵抗式腐食センサ１Ｄが示されている。
前述した第４の実施形態では、フレーム３０Ｃの上下にボルト７５，７６およびナット７７，７８を設け、係止ブロック７３、７４をそれぞれ位置調整可能としていた。
これに対し、第５実施形態の電気抵抗式腐食センサ１Ｄでは、フレーム３０Ｄの上部のボルト７５およびナット７７により、係止ブロック７３が上下に移動可能である。しかし、フレーム３０Ｃの下部においては、第４実施形態（図８参照）のボルト７６およびナット７８が省略されており、係止ブロック７４は第２部材３２に直付けされている。

従って、ナット７７ないし係止ブロック７３を押さえる等して廻り止めした状態で、ボルト７５を回転させることで、係止ブロック７３の係止ブロック７４に対する相対位置を調整することができる。これにより、調整機構７０Ｄが構成されている。

このような調整機構７０Ｄにより、被検体１０の張力を調整することができ、これにより張力付与機構６０Ｄが構成されている。
このような本実施形態においても、前述した第３実施形態と同様な効果を得ることができる。

〔第６実施形態〕
図１０には、本発明の第６実施形態としての電気抵抗式腐食センサ１Ｅが示されている。
前述した第１〜第５の実施形態で説明した電気抵抗式腐食センサ１〜１Ｄでは、いずれも調整機構５０あるいは調整機構７０，７０Ｃ，７０Ｄにより、被検体１０の第１端部１１および第２端部１２の距離を機械的に変化させる張力付与機構６０，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄを構成し、これにより被検体１０の張力を付与ないし調整していた。
これに対し、第５実施形態の電気抵抗式腐食センサ１Ｅでは、重力を利用して被検体１０に張力を付与する張力付与機構８０を用いている。

電気抵抗式腐食センサ１Ｅは、第１〜第４の実施形態と同様な電気抵抗検出器２０を有するとともに、被検体１０を保持するためのフレーム３０Ｅを有する。
フレーム３０Ｅは、第３〜第４の実施形態と同様に、第１部材３１および第２部材３２を、複数の連結部材４０Ｂで連結して形成されている。
第１部材３１の下面には、第４実施形態と同様な係止ブロック７３が固定され、係止ブロック７３には被検体１０の第１端部１１が係止されている。
被検体１０の第２端部１２には係止ブロック７４が係止され、係止ブロック７４は接続部材８１の上面に固定されている。

接続部材８１の下面には紐状の吊下部材８２が接続され、吊下部材８２の下端には錘部材８３が接続されている。
錘部材８３の重さは、被検体１０に付与する張力に応じて選択されている。
この錘部材８３にかかる重力が、吊下部材８２および接続部材８１を介して被検体１０に伝達されることで、被検体１０には所期の張力が付与される。

第２部材３２の上面には、複数のガイド部材８４が設置され、これらのガイド部材８４は錘部材８３の外周面に沿って配置されている。
錘部材８３は、吊下部材８２、接続部材８１および被検体１０を介して第１部材３１に吊り下げられた状態であるが、これらのガイド部材８４により振れ止めがなされている。
これらの接続部材８１、吊下部材８２、錘部材８３およびガイド部材８４により、張力付与機構８０が構成されている。

このような本実施形態においても、前述した第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
さらに、張力付与機構８０にいては、常に一定の張力を被検体１０に付与することができる。すなわち、第１〜第４の実施形態では、張力付与機構６０が機械的な位置選択により被検体１０に張力を付与するものであったため、被検体１０が腐食に伴って断面積が減少し、試験開始時よりも伸びることで、張力が低下してしまうことがある。これに対し、本実施形態では、重力を利用することで、被検体１０が伸びた場合でも、一定の張力を維持することができ、結果として検出感度を高めることができる。

〔第７実施形態〕
図１１には、本発明の第７実施形態としての電気抵抗式腐食センサ１Ｆが示されている。
前述した第６の実施形態では、被検体１０、接続部材８１、吊下部材８２、錘部材８３が垂直方向に連なる配置とされていた。
これに対し、第７実施形態では、被検体１０、接続部材８１および吊下部材８２の一部が水平方向に配列されるとともに、吊下部材８２を途中で下向きに偏向させ、その先端に錘部材８３を吊り下げている。

本実施形態のフレーム３０Ｆは、水平な第２部材３２Ｆと、その一端に起立する第１部材３１Ｆとを有する。第２部材３２Ｆの上面には、ガイド部材８４が設置されるとともに、支柱８５でプーリ８６が支持されている。
被検体１０の第１端部１１を係止する係止ブロック７３は、第２部材３２Ｆに固定されている。

被検体１０の第２端部１２を係止する係止ブロック７４は、接続部材８１に固定されている。接続部材８１には紐状の吊下部材８２が接続され、吊下部材８２は水平に引き出されてプーリ８６に巻かれ、続く部分が下向きに引き出されている。
吊下部材８２の下向きの端部には、錘部材８３が吊り下げられている。錘部材８３は、ガイド部材８４の内側に収容され、昇降自在とされている。
これらの接続部材８１、吊下部材８２、錘部材８３、ガイド部材８４およびプーリ８６により、張力付与機構８０Ｆが構成されている。

このような本実施形態においても、前述した第６実施形態と同様な効果を得ることができる。

〔他の実施形態〕
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形などは本発明に含まれる。
例えば、前述した各実施形態では、電気抵抗式腐食センサ１〜１Ｆに、一対の被検体１０または一本の被検体１０を設置したが、被検体１０は３枚以上、あるいは複数対で設置してもよい。
前述した各実施形態では、被検体１０の片面だけを腐食面１３としたが、被検体１０の両面を腐食面１３としてもよい。

なお、第３〜第５の実施形態のように、被検体１０が垂直方向に沿って１本である場合、加重バランス的にフレーム３０Ｃ〜３０Ｅの中央部に被検体１０が配置される構成が好ましい。ただし、弓状のフレームを用い、弦に相当する状態で被検体１０を張るようにしてもよく、第６実施形態のフレーム３０Ｆのような水平に伸びる配置としてもよい。

前述した各実施形態では、複数の被検体１０をケーブル２２で直列に接続し、全体の電気抵抗を電気抵抗検出器２０で検出したが、被検体１０にそれぞれ電気抵抗検出器２０を接続し、個々の電気抵抗値を検出してもよい。

前述した第１〜第４の実施形態では、連結部材４０，４０Ｂの両端あるいは被検体１０の両端に調整機構５０，７０を設け、それぞれ第１部材３１および第２部材３２との位置関係を調整した。ただし、これらの調整機構５０，７０は、図９の第５実施形態のように、連結部材４０，４０Ｂあるいは被検体１０の一方だけでもよく、他方の端部は固定するとしてもよい。

本発明は、電気抵抗式腐食センサに関し、腐食環境中に曝される金属材料の腐食の進行を測定する腐食センサに利用できる。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ…電気抵抗式腐食センサ、１０…被検体、１１…第１端部、１２…第２端部、１３…腐食面、２０…電気抵抗検出器、２１，２２…ケーブル、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ…フレーム、３１…第１部材、３２…第２部材、３３…スリット、３４…係止ブロック、４０，４０Ｂ…連結部材、４１，４２…ねじ軸、５０，７０，７０Ｃ、７０Ｄ…調整機構、５１，５２，７７，７８…ナット、６０，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄ…張力付与機構、７１，７２，７５，７６…ボルト、７３，７４…係止ブロック、８０，８０Ｆ…張力付与機構、８１…接続部材、８２…吊下部材、８３…錘部材、８４…ガイド部材、８５…支柱、８６…プーリ。

Claims (8)

1. 第１端部と第２端部との間に腐食面を有する被検体と、前記第１端部と前記第２端部との間の電気抵抗を検出する電気抵抗検出器と、を有する電気抵抗式腐食センサであって、
   前記第１端部と前記第２端部とを互いに離れる方向に付勢して前記被検体に張力を付与する張力付与機構を有し、
   前記張力付与機構から前記被検体に付与される張力が、前記被検体が塑性領域に至る応力を生じさせる張力であることを特徴とする電気抵抗式腐食センサ。
2. 前記塑性領域に至る応力は、前記被検体が降伏点を有する場合において、前記降伏点を超える応力であることを特徴とする電気抵抗式腐食センサ。
3. 請求項１または請求項２に記載された電気抵抗式腐食センサにおいて、
   前記被検体の前記第１端部が係止される第１部材と、
   前記被検体の前記第２端部が係止される第２部材と、
   前記第１部材と前記第２部材とを所定間隔で連結する連結部材と、を有し、
   前記張力付与機構は、前記連結部材と前記第１部材との連結位置、前記連結部材と前記第２部材との連結位置、前記被検体と前記第１部材との係止位置、前記被検体と前記第２部材との係止位置のうち、少なくともいずれか一つを調整可能な調整機構であることを特徴とする電気抵抗式腐食センサ。
4. 請求項３に記載された電気抵抗式腐食センサにおいて、
   前記調整機構は、前記連結部材の少なくとも一方の端部に形成されたねじ軸と、前記ねじ軸に螺合されかつ前記第１部材および前記第２部材のいずれかに係合されたナットと、を有することを特徴とする電気抵抗式腐食センサ。
5. 請求項３に記載された電気抵抗式腐食センサにおいて、
   前記調整機構は、前記被検体が係止されるナットと、前記被検体に対して前記第１部材または前記第２部材の反対側から挿通されかつ先端が前記ナットに螺合されたボルトと、を有することを特徴とする電気抵抗式腐食センサ。
6. 請求項１または請求項２に記載された電気抵抗式腐食センサにおいて、
   前記被検体の前記第１端部が係止される第１部材と、前記被検体の前記第２端部に接続された接続部材と、を有し、
   前記張力付与機構は、前記接続部材に吊り下げられた錘部材を有することを特徴とする電気抵抗式腐食センサ。
7. 請求項３から請求項５のいずれか一項に記載された電気抵抗式腐食センサにおいて、
   複数の前記被検体が、前記連結部材を中心に対称に配置されていることを特徴とする電気抵抗式腐食センサ。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載された電気抵抗式腐食センサにおいて、
   複数の前記被検体が、順次直列接続されていることを特徴とする電気抵抗式腐食センサ。

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