JP6774837B2 - 土壌の比抵抗測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、土壌の比抵抗を測定する比抵抗測定装置に関する。

地中に埋設された鉄等の金属製の管の腐食は、一般に、腐食電流回路が形成されることにより、腐食が促進されると考えられる。土壌の比抵抗値が大きく、電気を通し難い砂質系の土壌等の埋設環境下では、腐食電流回路が形成され難く、腐食の進行度は遅い。逆に、土壌の比抵抗値が小さく、電気を通し易い粘土質系の土壌等の埋設環境下では、腐食電流回路が形成され易く、腐食の進行度は早い。

このように、土壌の比抵抗値と腐食性とは密接に関係しており、比抵抗値は土壌の腐食性を評価する上で有効な指標となっており、例えば、下記表１に示すように、ＡＮＳＩやＤＧＶＷにおいて、土壌の腐食性の評価の項目に、土壌の比抵抗値が取り入れられている。

従来、土壌の比抵抗測定装置としては、例えば土壌棒方式の比抵抗測定装置が知られている。この比抵抗測定装置は、図１４に示すように、土壌１０１中に挿入される電極棒１０２と、アナログ式の抵抗計１０３とを有している。電極棒１０２は、鋼材でできた先端部１０４と、絶縁リング１０５を介したステンレス製の本体部１０６とを有しており、先端部１０４と本体部１０６との間の抵抗値を測定するように構成されている。

これによると、電極棒１０２を土壌１０１中に挿入するだけで、土壌１０１の比抵抗値を測定することができるので、簡易である。尚、上記のような土壌棒方式の比抵抗測定装置は例えば下記特許文献１および特許文献２に記載されている。

また、上記のような土壌棒方式以外の比抵抗測定装置としては、土壌箱方式の比抵抗測定装置が知られている。この比抵抗測定装置は、採取された土壌を土壌箱に隙間無く詰め込み、土壌箱の両端部に設けられた電極で比抵抗値を測定するものである。

これによると、採取した土壌のなかから任意に土壌を選択することができ、採取した土壌中の比抵抗値が最小の土壌を測定することができる。尚、上記のような土壌箱方式の比抵抗測定装置は例えば下記特許文献３に記載されている。

実開昭６３−８６７３ 実開昭５９−１９４０５２ 実開昭５５−７７１７４

しかしながら上記の土壌棒方式の比抵抗測定装置では、電極棒１０２を土壌１０１中に挿入した際、電極棒１０２の先端部１０４が当接している範囲しか測定できず、先端部１０４の箇所以外に比抵抗値が異なる土質が存在している場合に、十分に対応できないといった問題がある。

さらに、土壌１０１の比抵抗を正確に測定するには、電極棒１０２と土壌１０１とが密着していなければならず、電極棒１０２と土壌１０１との間に空隙があると、安定した測定結果が得られないといった問題がある。

また、土壌箱方式の比抵抗測定装置では、一旦、土壌を採取した後、採取した土壌を土壌箱に詰め込んで測定するため、手間と時間を要するといった問題がある。

本発明は、正確および迅速且つ簡易に土壌の比抵抗を測定することが可能な比抵抗測定装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明は、土壌の比抵抗を測定するために用いる比抵抗測定装置であって、
土壌中に挿入可能な測定フレーム体を有し、
測定フレーム体に複数の第１電極と複数の第２電極とが設けられ、
これら第１電極と第２電極とはそれぞれ、測定フレーム体の挿入方向において縦列に並べられているとともに、測定フレーム体の挿入方向を横切る方向において、間隔をあけて対向しており、
測定フレーム体の挿入方向において隣同士である一対の第１電極間の電流と電位差と間隔をそれぞれＩ _１ 、Ｖ _１ 、Ｄ _１ とし、
測定フレーム体の挿入方向において隣同士である一対の第２電極間の電流と電位差と間隔をそれぞれＩ _２ 、Ｖ _２ 、Ｄ _２ とし、
対向する第１電極と第２電極との間の電流と電位差と間隔をそれぞれＩ _３ 、Ｖ _３ 、Ｄ _３ とすると、
第１の比抵抗値＝２×π×Ｄ _１ ×（Ｖ _１ ／Ｉ _１ ）
第２の比抵抗値＝２×π×Ｄ _２ ×（Ｖ _２ ／Ｉ _２ ）
第３の比抵抗値＝４×π×Ｄ _３ ×（Ｖ _３ ／Ｉ _３ ）
という換算式に基づいて比抵抗値を求めることが可能であるものである。

これによると、比抵抗値を測定する際、測定フレーム体を土壌中に挿入する（突き刺す）ことにより、対向する第１電極と第２電極との間に土壌が挟まれるため、土圧により電極と土壌との密着状態が良好になり、正確および迅速且つ簡易に、土壌の比抵抗を測定することができる。

また、測定フレーム体に、複数の第１電極と複数の第２電極とがそれぞれ測定フレーム体の挿入方向において縦列に並べられ、これら第１電極と第２電極とが上記挿入方向を横切る方向において間隔をあけて対向しているため、広い範囲で、土壌の比抵抗を測定することができる。これにより、比抵抗値が異なる土質が存在している場合でも、十分に対応することができる。

また、複数の第１および第２電極を用いて、土壌の複数個所における比抵抗値を測定することができるため、信頼性の高い測定結果を得ることができる。
本第２発明は、土壌の比抵抗を測定するために用いる比抵抗測定装置であって、
土壌中に挿入可能な測定フレーム体を有し、
測定フレーム体に第１電極と第２電極とが設けられ、
第１電極と第２電極とは、測定フレーム体の挿入方向を横切る方向において、間隔をあけて対向しており、
対向する一対の第１電極と第２電極との間の電流と電位差とに基づいて比抵抗値を測定可能であり、
対向する第１電極と第２電極との間に挟まれている土壌を湿潤状態にする水分供給部材が測定フレーム体に設けられているものである。
これによると、測定フレーム体を土壌中に挿入し、水分を水分供給部材から土壌に供給することによって、対向する第１電極と第２電極との間に挟まれている土壌を湿潤状態にすることができる。これにより、湿潤状態の土壌の比抵抗値を測定することができる。

本第３発明における比抵抗測定装置は、第１〜第３の比抵抗値のうちの最小の比抵抗値を選択可能に構成されているものである。

これによると、土壌の比抵抗値が小さいほど、埋設された管の腐食が促進されるため、最小の比抵抗値を選択することによって、土壌の腐食性をより厳しい基準で評価することができる。

本第４発明における比抵抗測定装置は、測定フレーム体は一対の対向するフレームを有し、
複数の第１電極が、一方のフレームに、測定フレーム体の挿入方向において縦列に並べられて設けられ、
複数の第２電極が、他方のフレームに、測定フレーム体の挿入方向において縦列に並べられて設けられているものである。

これによると、複数の第１電極が、一方のフレームに、挿入方向に縦列に並べられ、複数の第２電極が、他方のフレームに、挿入方向に縦列に並べられ、これら第１電極と第２電極とが間隔をあけて対向しているため、広い範囲で、土壌の比抵抗を測定することができる。

また、比抵抗値を測定する際、一対のフレームを土壌中に挿入する（突き刺す）ことにより、一対のフレーム間に土壌が挟まれるため、土圧により電極と土壌との密着状態が良好になり、正確および迅速且つ簡易に、土壌の比抵抗を測定することができる。

本第５発明における比抵抗測定装置は、測定フレーム体が比抵抗測定器に備えられ、
比抵抗測定器が抵抗計に接続されているものである。

以上のように本発明によると、正確および迅速且つ簡易に土壌の比抵抗を測定することができ、また、広い範囲で土壌の比抵抗を測定することができる。

本発明の第１の実施の形態における比抵抗測定装置の使用状態を示す図である。 同、比抵抗測定装置の比抵抗測定器の断面図である。 同、比抵抗測定装置の比抵抗測定器の一部拡大断面図である。 図２におけるＸ−Ｘ矢視図である。 同、比抵抗測定装置の構成を示すブロック図である。 同、比抵抗測定装置の水分供給管の取付部分の拡大断面図である。 同、比抵抗測定装置を用いて第１の比抵抗値Ｒ_１（１）〜Ｒ_１（４）を測定する手順を説明する模式図である。 同、比抵抗測定装置を用いて第２の比抵抗値Ｒ_２（１）〜Ｒ_２（４）を測定する手順を説明する模式図である。 同、比抵抗測定装置を用いて第３の比抵抗値Ｒ_３（１）〜Ｒ_３（５）を測定する手順を説明する模式図である。 同じ土壌をサンプルとして、本第１の実施の形態の比抵抗測定装置で測定したときの最小の比抵抗値と、従来の土壌箱方式の比抵抗測定装置で測定したときの比抵抗値との関係を示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態における比抵抗測定装置の測定フレーム体の斜視図である。 図１１におけるＸ−Ｘ矢視図である。 図１２におけるＸ−Ｘ矢視図である。 従来の土壌棒方式の比抵抗測定装置の図である。

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、図１〜図４に示すように、１は土壌２の比抵抗を測定するために用いる比抵抗測定装置であり、比抵抗測定器４と、比抵抗測定器４に接続されたデジタル交流抵抗計５とを有している。

比抵抗測定器４は、土壌２中に挿入可能な測定フレーム体１０と、取っ手部１４とを有している。測定フレーム体１０は、略Ｕ字状の部材であり、一対の対向するフレーム１１，１２と、両フレーム１１，１２の基端部間に設けられた連結フレーム１３とを有している。取っ手部１４は連結フレーム１３に設けられ、両フレーム１１，１２の側面間には補強板１５が設けられている。

フレーム１１，１２はそれぞれ、細長い平板状の部材であり、先端が尖っている。一方のフレーム１１には、金属製の複数の第１電極１７ａ〜１７ｅが測定フレーム体１０の挿入方向Ａに縦列に並べられて設けられている。また、他方のフレーム１２には、金属製の複数の第２電極１８ａ〜１８ｅが上記挿入方向Ａに縦列に並べられて設けられている。第１電極１７ａ〜１７ｅは挿入方向Ａにおいて所定間隔Ｄ_１をあけて縦列に並べられ、同様に、第２電極１８ａ〜１８ｅは挿入方向Ａにおいて所定間隔Ｄ_２をあけて縦列に並べられている。また、これら第１電極１７ａ〜１７ｅと第２電極１８ａ〜１８ｅとは、上記挿入方向Ａに直交する方向（挿入方向Ａを横切る方向の一例）において、所定間隔Ｄ_３をあけて対向している。尚、各所定間隔Ｄ_１〜Ｄ_３の単位はメートルである。

尚、第１および第２電極１７ａ〜１７ｅ，１８ａ〜１８ｅは一方および他方のフレーム１１，１２に形成された凹部１９に嵌め込まれている。また、各第１および第２電極１７ａ〜１７ｅ，１８ａ〜１８ｅと一方および他方のフレーム１１，１２とは絶縁部材２０を介して電気的に絶縁されている。第１および第２電極１７ａ〜１７ｅ，１８ａ〜１８ｅにはそれぞれ配線２１が接続されている。

フレーム１１，１２と連結フレーム１３と取っ手部１４との内部には、配線２１を通す配線用通路２２が形成されている。複数本の配線２１は、結束されて比抵抗測定器４から引き出され、デジタル交流抵抗計５に接続されている。

図１，図５に示すように、デジタル交流抵抗計５は、交流電源２６と、交流電源２６に接続される電極１７ａ〜１７ｅ，１８ａ〜１８ｅを順次切り換える切換部２７と、切り換えられた電極１７ａ〜１７ｅ，１８ａ〜１８ｅ間の電流および電位差を計測する電流・電位差計測部２８と、計測された電流および電位差に基づいて比抵抗値を算出する演算部３０と、１回の測定において算出された複数の比抵抗値を記憶する記憶部３３と、記憶された複数の比抵抗値のうちから最小の比抵抗値を選択する選択部３１と、選択された比抵抗値をデジタル表示する表示部３２とを有している。

図３，図４，図６に示すように、両フレーム１１，１２には、両フレーム１１，１２間に挟まれている土壌２に水３４を供給して土壌２を湿潤状態にする細い水分供給管３５（水分供給部材の一例）が設けられている。水分供給管３５はそれぞれ各フレーム１１，１２の長手方向に沿って取り付けられている。水分供給管３５には複数の小さな注出孔３６が形成されており、水分供給管３５内の水３４が注出孔３６から外部に注出される。

図１に示すように、両水分供給管３５には給水装置３７が接続されている。給水装置３７は、可撓性を有する屈曲自在な給水用チューブ３８と、給水バルブ３９と、小型の給水ポンプ４０と、水３４を貯める容器４１とを有している。尚、両水分供給管３５は、基端部において一本の管に合流して、給水用チューブ３８に接続されている。

以下、上記比抵抗測定装置１を用いて土壌２の比抵抗を測定する方法を説明する。

図１に示すように、比抵抗測定器４の測定フレーム体１０を土壌２に挿入し（突き刺し）、デジタル交流抵抗計５を作動させる。これにより、交流電源２６に接続される電極１７ａ〜１７ｅ，１８ａ〜１８ｅが切換部２７によって順次切り換えられ、切り換える度に、電極１７ａ〜１７ｅ，１８ａ〜１８ｅ間の電流および電位差が電流・電位差計測部２８によって計測される。

例えば、先ず、図７（ａ）に示すように、切換部２７によって第１電極１７ａと第１電極１７ｂとが交流電源２６に接続され、電流・電位差計測部２８によって一対の第１電極１７ａ，１７ｂ間を流れる電流Ｉ_１と一対の第１電極１７ａ，１７ｂ間の電位差Ｖ_１とが計測され、これら電流Ｉ_１と電位差Ｖ_１とに基づいて、一対の第１電極１７ａ，１７ｂ間の第１の比抵抗値Ｒ_１（１）が演算部３０により算出される。

この際、演算部３０において、下記の第１換算式を用いて第１の比抵抗値Ｒ_１（１）が算出される。
Ｒ_１＝２×π×Ｄ_１×（Ｖ_１／Ｉ_１）・・・第１換算式
尚、上記電流Ｉ_１の単位はアンペア、電位差Ｖ_１の単位はボルト、比抵抗値Ｒ_１の単位はΩ・ｍである。尚、算出された第１の比抵抗値Ｒ_１（１）は記憶部３３に記憶される。

次に、図７（ｂ）に示すように、切換部２７によって第１電極１７ｂと第１電極１７ｃとが交流電源２６に接続され、電流・電位差計測部２８によって第１電極１７ｂ，１７ｃ間を流れる電流Ｉ_１と第１電極１７ｂ，１７ｃ間の電位差Ｖ_１とが計測され、これら電流Ｉ_１と電位差Ｖ_１とに基づいて、同様に、第１電極１７ｂ，１７ｃ間の第１の比抵抗値Ｒ_１（２）が演算部３０において上記第１換算式により算出される。

このようにして、上記と同様に、順次、図７（ｃ）に示すように、一対の第１電極１７ｃ，１７ｄ間における電流Ｉ_１と電位差Ｖ_１とが計測され、これら電流Ｉ_１と電位差Ｖ_１とに基づいて、第１電極１７ｃ，１７ｄ間の第１の比抵抗値Ｒ_１（３）が上記第１換算式により算出され、その後、図７（ｄ）に示すように、一対の第１電極１７ｄ，１７ｅ間における電流Ｉ_１と電位差Ｖ_１とが計測され、これら電流Ｉ_１と電位差Ｖ_１とに基づいて、第１電極１７ｄ，１７ｅ間の第１の比抵抗値Ｒ_１（４）が上記第１換算式により算出される。これにより、複数の第１の比抵抗値Ｒ_１（１）〜第１の比抵抗値Ｒ_１（４）が求められ、各第１の比抵抗値Ｒ_１（１）〜第１の比抵抗値Ｒ_１（４）は記憶部３３に記憶される。

次に、図８（ａ）に示すように、切換部２７によって第２電極１８ａと第２電極１８ｂとが交流電源２６に接続され、電流・電位差計測部２８によって一対の第２電極１８ａ，１８ｂ間を流れる電流Ｉ_２と一対の第２電極１８ａ，１８ｂ間の電位差Ｖ_２とが計測され、これら電流Ｉ_２と電位差Ｖ_２とに基づいて、第２電極１８ａ，１８ｂ間の第２の比抵抗値Ｒ_２（１）が演算部３０により算出される。

この際、演算部３０において、下記の第２換算式を用いて第２の比抵抗値Ｒ_２（１）が算出される。
Ｒ_２＝２×π×Ｄ_２×（Ｖ_２／Ｉ_２）・・・第２換算式
尚、算出された第２の比抵抗値Ｒ_２（１）は記憶部３３に記憶される。

次に、図８（ｂ）に示すように、切換部２７によって第２電極１８ｂと第２電極１８ｃとが交流電源２６に接続され、電流・電位差計測部２８によって一対の第２電極１８ｂ，１８ｃ間を流れる電流Ｉ_２と第２電極１８ｂ，１８ｃ間の電位差Ｖ_２とが計測され、これら電流Ｉ_２と電位差Ｖ_２とに基づいて、同様に、第２電極１８ｂ，１８ｃ間の第２の比抵抗値Ｒ_２（２）が演算部３０において上記第２換算式により算出される。

このようにして、上記と同様に、順次、図８（ｃ）に示すように、一対の第２電極１８ｃ，１８ｄ間における電流Ｉ_２と電位差Ｖ_２とが計測され、これら電流Ｉ_２と電位差Ｖ_２とに基づいて、第２電極１８ｃ，１８ｄ間の第２の比抵抗値Ｒ_２（３）が上記第２換算式により算出され、その後、図８（ｄ）に示すように、一対の第２電極１８ｄ，１８ｅ間における電流Ｉ_２と電位差Ｖ_２とが計測され、これら電流Ｉ_２と電位差Ｖ_２とに基づいて、第２電極１８ｄ，１８ｅ間の第２の比抵抗値Ｒ_２（４）が上記第２換算式により算出される。これにより、複数の第２の比抵抗値Ｒ_２（１）〜第２の比抵抗値Ｒ_２（４）が求められ、各第２の比抵抗値Ｒ_２（１）〜第２の比抵抗値Ｒ_２（４）は記憶部３３に記憶される。

次に、図９（ａ）に示すように、切換部２７によって対向する一対の第１電極１７ａと第２電極１８ａとが交流電源２６に接続され、電流・電位差計測部２８によって、一対の第１電極１７ａと第２電極１８ａとの間を流れる電流Ｉ_３と、第１電極１７ａと第２電極１８ａとの間の電位差Ｖ_３とが計測され、これら電流Ｉ_３と電位差Ｖ_３とに基づいて、一対の第１電極１７ａと第２電極１８ａとの間の第３の比抵抗値Ｒ_３（１）が演算部３０により算出される。

この際、演算部３０において、下記の第３換算式を用いて第３の比抵抗値Ｒ_３（１）が算出される。
Ｒ_３＝４×π×Ｄ_３×（Ｖ_３／Ｉ_３）・・・第３換算式
尚、算出された第３の比抵抗値Ｒ_３（１）は記憶部３３に記憶される。

次に、図９（ｂ）に示すように、切換部２７によって一対の第１電極１７ｂと第２電極１８ｂとが交流電源２６に接続され、電流・電位差計測部２８によって、一対の第１電極１７ｂと第２電極１８ｂとの間を流れる電流Ｉ_３と、第１電極１７ｂと第２電極１８ｂとの間の電位差Ｖ_３とが計測され、これら電流Ｉ_３と電位差Ｖ_３とに基づいて、同様に、第１電極１７ｂと第２電極１８ｂとの間の第３の比抵抗値Ｒ_３（２）が演算部３０において上記第３換算式により算出される。

このようにして、上記と同様に、順次、図９（ｃ）に示すように、一対の第１電極１７ｃと第２電極１８ｃとの間における電流Ｉ_３と電位差Ｖ_３とが計測され、これら電流Ｉ_３と電位差Ｖ_３とに基づいて、一対の第１電極１７ｃと第２電極１８ｃとの間の第３の比抵抗値Ｒ_３（３）が上記第３換算式により算出され、次に、図９（ｄ）に示すように、一対の第１電極１７ｄと第２電極１８ｄとの間における電流Ｉ_３と電位差Ｖ_３とが計測され、これら電流Ｉ_３と電位差Ｖ_３とに基づいて、一対の第１電極１７ｄと第２電極１８ｄとの間の第３の比抵抗値Ｒ_３（４）が上記第３換算式により算出され、その後、図９（ｅ）に示すように、一対の第１電極１７ｅと第２電極１８ｅとの間における電流Ｉ_３と電位差Ｖ_３とが計測され、これら電流Ｉ_３と電位差Ｖ_３とに基づいて、一対の第１電極１７ｅと第２電極１８ｅとの間の第３の比抵抗値Ｒ_３（５）が上記第３換算式により算出される。これにより、複数の第３の比抵抗値Ｒ_３（１）〜第３の比抵抗値Ｒ_３（５）が求められ、各第３の比抵抗値Ｒ_３（１）〜第３の比抵抗値Ｒ_３（５）は記憶部３３に記憶される。

上記のようにして、１回の測定において、複数の第１の比抵抗値Ｒ_１（１）〜第１の比抵抗値Ｒ_１（４）と、第２の比抵抗値Ｒ_２（１）〜第２の比抵抗値Ｒ_２（４）と、第３の比抵抗値Ｒ_３（１）〜第３の比抵抗値Ｒ_３（５）とが求められて記憶部３３に記憶される。このように本第１の実施の形態では、一例として、１回の測定において、合計１３個の比抵抗値Ｒ_１（１）〜Ｒ_１（４）、Ｒ_２（１）〜Ｒ_２（４）、Ｒ_３（１）〜Ｒ_３（５）が求められて記憶部３３に記憶される。

その後、選択部３１において、記憶部３３に記憶されている複数の第１〜第３の比抵抗値Ｒ_１（１）〜Ｒ_１（４）、Ｒ_２（１）〜Ｒ_２（４）、Ｒ_３（１）〜Ｒ_３（５）のうちから最小の比抵抗値が選択され、選択された比抵抗値が表示部３２に表示される。

このようにして土壌２の比抵抗値を測定した後、比抵抗測定器４の両フレーム１１，１２を土壌２から抜き取ればよい。

比抵抗測定装置１を用いて、以上のような方法で土壌２の比抵抗を測定することにより、複数の第１電極１７ａ〜１７ｅが、一方のフレーム１１に、挿入方向Ａにおいて縦列に並べられ、複数の第２電極１８ａ〜１８ｅが、他方のフレーム１２に、挿入方向Ａにおいて縦列に並べられ、これら第１電極１７ａ〜１７ｅと第２電極１８ａ〜１８ｅとが所定間隔Ｄ_３をあけて対向しているため、広い範囲で、土壌２の比抵抗値を測定することができる。これにより、比抵抗値が異なる土質が存在している場合でも、十分に対応することができる。

また、図１に示すように、一対のフレーム１１，１２を土壌２中に挿入することにより、一対のフレーム１１，１２間に土壌２が挟まれるため、土圧により各第１および第２電極１７ａ〜１７ｅ，１８ａ〜１８ｅと土壌２との密着状態が良好になり、正確および迅速且つ簡易に、土壌２の比抵抗値を測定することができる。

また、複数の第１および第２電極１７ａ〜１７ｅ，１８ａ〜１８ｅを用い、上記第１〜第３換算式に基づいて第１〜第３の比抵抗値を求めることにより、土壌２の複数個所における比抵抗値を測定することができるため、信頼性の高い測定結果を得ることができる。

また、土壌２の比抵抗値が小さいほど、埋設された管の腐食が促進されるため、上記の方法で求められた複数の第１〜第３の比抵抗値Ｒ_１（１）〜Ｒ_１（４）、Ｒ_２（１）〜Ｒ_２（４）、Ｒ_３（１）〜Ｒ_３（５）のうちから最小の比抵抗値を選択することによって、土壌２の腐食性をより厳しい基準で評価することができる。

また、図１に示すように、比抵抗測定器４の測定フレーム体１０を土壌２に挿入した後、給水装置３７の給水バルブ３９を開き、給水ポンプ４０を作動して、容器４１内の水３４を給水用チューブ３８から両水分供給管３５内に送ることにより、図４，図６に示すように、水３４が、両水分供給管３５内から注出孔３６を通って、両フレーム１１，１２間の土壌２に供給される。

これにより、両フレーム１１，１２間の土壌２を湿潤状態にすることができ、湿潤状態の土壌２の比抵抗値を測定することもできる。

尚、下記表２は、従来の土壌箱方式の比抵抗測定装置で測定された土壌の比抵抗値と、本第１の実施の形態の比抵抗測定装置１で測定された土壌２の最小の比抵抗値との相関を示したものである。表２によると、土壌箱方式の比抵抗測定装置で測定された比抵抗値と本第１の実施の形態の比抵抗測定装置１で測定された最小の比抵抗値との相関係数は０．９４４となり、高い相関を示している。また、このときの回帰直線の傾きは１．０７６であり、この傾きが１．０に近いほど、測定された両者の比抵抗値の対応関係が１対１で近似していることになる。従って、本第１の実施の形態の比抵抗測定装置１で測定した比抵抗値は、従来の土壌箱方式の比抵抗測定装置で測定された比抵抗値に対して、ほぼ１対１の対応関係で近似しており、比抵抗値を求める際に使用した上記第１〜第３換算式が正しいことが確認できた。

また、図１０に示すグラフは、上記回帰直線を示すグラフであり、同じ土壌をサンプルとして、本第１の実施の形態の比抵抗測定装置１で測定したときの最小の比抵抗値のデータをＸ軸に示し、従来の土壌箱方式の比抵抗測定装置で測定したときの比抵抗値のデータをＹ軸に示している。

上記第１の実施の形態では、第１および第２電極１７ａ〜１７ｅ，１８ａ〜１８ｅを一方および他方のフレーム１１，１２の凹部１９に嵌め込んでいるため、両フレーム１１，１２を土壌２に挿入するときの抵抗が小さくなり、両フレーム１１，１２を土壌２に容易に突き刺すことができる。

上記第１の実施の形態では、図７に示すように、挿入方向Ａにおいて隣同士の第１電極１７ａ，１７ｂ間における電流Ｉ_１と電位差Ｖ_１とを計測し、これに基づいて第１の比抵抗値Ｒ_１（１）を求めているが、これに限定されるものではなく、例えば、第１電極１７ｂをとばして、第１電極１７ａ，１７ｃ間における電流Ｉ_１と電位差Ｖ_１とを計測し、これに基づいて第１の比抵抗値Ｒ_１を求めてもよい。

同様に、図８に示すように、挿入方向Ａにおいて隣同士の第２電極１８ａ，１８ｂ間における電流Ｉ_２と電位差Ｖ_２とを計測し、これに基づいて第２の比抵抗値Ｒ_２（１）を求めているが、これに限定されるものではなく、例えば、第２電極１８ｂをとばして、第２電極１８ａ，１８ｃ間における電流Ｉ_２と電位差Ｖ_２とを計測し、これに基づいて第２の比抵抗値Ｒ_２を求めてもよい。

また、図９に示すように、挿入方向Ａに直交する方向において対向する一対の第１電極１７ａと第２電極１８ａとの間における電流Ｉ_３と電位差Ｖ_３とを計測し、これに基づいて第３の比抵抗値Ｒ_３（１）を求めているが、これに限定されるものではなく、例えば、斜め方向において対向する一対の第１電極１７ａと第２電極１８ｂとの間における電流Ｉ_３と電位差Ｖ_３とを計測し、これに基づいて第３の比抵抗値Ｒ_３を求めてもよい。

上記第１の実施の形態では、図４に示すように、水分供給管３５を、両方のフレーム１１，１２に設けているが、いずれか片方のフレームのみに設けてもよい。

上記第１の実施の形態では、複数の比抵抗値Ｒ_１（１）〜Ｒ_１（４）、Ｒ_２（１）〜Ｒ_２（４）、Ｒ_３（１）〜Ｒ_３（５）のうちから最小の比抵抗値を選択して表示部３２に表示しているが、最小の比抵抗値に限定するものではなく、例えば、複数の比抵抗値Ｒ_１（１）〜Ｒ_１（４）、Ｒ_２（１）〜Ｒ_２（４）、Ｒ_３（１）〜Ｒ_３（５）の平均値を表示したり、或いは、最小の比抵抗値と最大の比抵抗値との間のいずれかの比抵抗値を表示してもよい。また、全ての複数の比抵抗値を表示してもよい。

上記第１の実施の形態において、図３に示すように、各所定間隔Ｄ_１，Ｄ_２，Ｄ_３は、全て同じ数値であってもよいし、或いは、異なる数値であってもよい。また、第１電極１７ａ〜１７ｅを５個、第２電極１８ａ〜１８ｅを５個設けているが、５個以外の複数個設けてもよい。

また、図７〜図９に示すように、合計１３個の比抵抗値Ｒ_１（１）〜Ｒ_１（４）、Ｒ_２（１）〜Ｒ_２（４）、Ｒ_３（１）〜Ｒ_３（５）を求めているが、１３個以外の複数個の比抵抗値を求めてもよい。

或いは、相対向する第１電極１７ａ〜１７ｅと第２電極１８ａ〜１８ｅとのうちのいずれか一組だけを設けたものであってもよい。この場合は、広い範囲の測定は望めないが、測定フレーム体１０を土壌２中に挿入する（突き刺す）ことにより、対向する一組の第１電極と第２電極との間に土壌２が挟まれるため、土圧により電極と土壌２との密着状態が良好になり、正確および迅速且つ簡易に土壌２の比抵抗を測定することができるといった効果を得ることができる。

上記第１の実施の形態において、フレーム１１，１２はそれぞれ、細長い平板状の部材であるが、平板状に限られるものではなく、他の形状の部材、例えば棒状の部材であってもよい。

（第２の実施の形態）
先述した第１の実施の形態では、図１に示すように、測定フレーム体１０を略Ｕ字状に形成しているが、この形状に限定されるものではなく、例えば、第２の実施の形態として、図１１〜図１３に示すように、測定フレーム体６１を六角形の筒状に形成してもよい。

測定フレーム体６１の各内面には、複数の第１電極６２ａ〜６２ｃ，６４ａ〜６４ｃ，６６ａ〜６６ｃと複数の第２電極６３ａ〜６３ｃ，６５ａ〜６５ｃ，６７ａ〜６７ｃとがそれぞれ挿入方向Ａにおいて縦列に並べられて設けられている。

このうち、第１電極６２ａ〜６２ｃと第２電極６３ａ〜６３ｃとは、上記挿入方向Ａに直交する方向（挿入方向Ａを横切る方向の一例）において、所定間隔Ｄ_３をあけて対向している。同様に、別の第１電極６４ａ〜６４ｃと別の第２電極６５ａ〜６５ｃとは、上記挿入方向Ａに直交する方向において、所定間隔Ｄ_３をあけて対向している。さらに、他の第１電極６６ａ〜６６ｃと他の第２電極６７ａ〜６７ｃとは、上記挿入方向Ａに直交する方向において、所定間隔Ｄ_３をあけて対向している。

尚、その他の構成については、先述した第１の実施の形態のものと同じであるため、詳細な説明は省略する。

比抵抗測定装置１を用いて土壌２の比抵抗を測定する場合、比抵抗測定器４の測定フレーム体６１を土壌２に挿入し（突き刺し）、デジタル交流抵抗計５を作動させて、先述した第１の実施の形態と同様な測定方法を行えばよい。

この際、計測された一対の第１電極６２ａ〜６２ｃ間の電流Ｉ_１と電位差Ｖ_１とに基づいて第１の比抵抗値Ｒ_１を求め、一対の第２電極６３ａ〜６３ｃ間の電流Ｉ_２と電位差Ｖ_２とに基づいて第２の比抵抗値Ｒ_２を求め、対向する一対の第１電極６２ａ〜６２ｃと第２電極６３ａ〜６３ｃとの間の電流Ｉ_３と電位差Ｖ_３とに基づいて第３の比抵抗値Ｒ_３を求めることができる。

また、同様に、計測された別の一対の第１電極６４ａ〜６４ｃ間の電流Ｉ_１と電位差Ｖ_１とに基づいて第１の比抵抗値Ｒ_１を求め、別の一対の第２電極６５ａ〜６５ｃ間の電流Ｉ_２と電位差Ｖ_２とに基づいて第２の比抵抗値Ｒ_２を求め、対向する別の一対の第１電極６４ａ〜６４ｃと第２電極６５ａ〜６５ｃとの間の電流Ｉ_３と電位差Ｖ_３とに基づいて第３の比抵抗値Ｒ_３を求めることもできる。

さらに、同様に、計測された他の一対の第１電極６６ａ〜６６ｃ間の電流Ｉ_１と電位差Ｖ_１とに基づいて第１の比抵抗値Ｒ_１を求め、他の一対の第２電極６７ａ〜６７ｃ間の電流Ｉ_２と電位差Ｖ_２とに基づいて第２の比抵抗値Ｒ_２を求め、対向する他の一対の第１電極６６ａ〜６６ｃと第２電極６７ａ〜６７ｃとの間の電流Ｉ_３と電位差Ｖ_３とに基づいて第３の比抵抗値Ｒ_３を求めることもできる。

上記第２の実施の形態では、測定フレーム体６１を六角形の筒状に形成しているが、六角形に限定されるものではなく、例えば四角形等の多角形に形成してもよいし、或いは、円筒形に形成してもよい。

また、第１および第２電極６２ａ〜６２ｃ，６４ａ〜６４ｃ，６６ａ〜６６ｃ，６３ａ〜６３ｃ，６５ａ〜６５ｃ，６７ａ〜６７ｃを、挿入方向Ａにおいて、それぞれ３個ずつ設けているが、３個以外の複数個ずつ設けてもよい。

或いは、第１および第２電極６２ａ〜６２ｃ，６４ａ〜６４ｃ，６６ａ〜６６ｃ，６３ａ〜６３ｃ，６５ａ〜６５ｃ，６７ａ〜６７ｃを、挿入方向Ａにおいて、それぞれ１個ずつ設けたものであってもよい。この場合は、広い範囲の測定は望めないが、測定フレーム体６１を土壌２中に挿入する（突き刺す）ことにより、挿入方向Ａに直交する方向において対向する一組の第１電極と第２電極との間に土壌２が挟まれるため、土圧により電極と土壌２との密着状態が良好になり、正確および迅速且つ簡易に土壌２の比抵抗を測定することができるといった効果を得ることができる。

上記第１の実施の形態においては、図１に示すように、測定フレーム体１０を土壌２に挿入する際、作業者が取っ手部１４を手で握って、測定フレーム体１０を土壌２に突き刺すのであるが、土壌２が固く、測定フレーム体１０の土壌２への挿入時の抵抗が大きい場合には、例えば、作業者の脚力等を利用して、スコップやシャベルのように測定フレーム体１０を土壌２に押し込んだり、作業者の体重を利用して押し込んでもよい。また、測定フレーム体１０を土壌２に容易に挿入するために、測定フレーム体１０に治具（アタッチメント）を装着してもよい。さらに、上記第２の実施の形態において、図１３に示すように、測定フレーム体６１を土壌２に挿入する際も同様である。

１ 比抵抗測定装置
２ 土壌
４ 比抵抗測定器
５ デジタル交流抵抗計
１０ 測定フレーム体
１１，１２ 一方および他方のフレーム
１７ａ〜１７ｅ 第１電極
１８ａ〜１８ｅ 第２電極
３５ 水分供給管（水分供給部材）
６１ 測定フレーム体
６２ａ〜６２ｃ，６４ａ〜６４ｃ，６６ａ〜６６ｃ 第１電極
６３ａ〜６３ｃ，６５ａ〜６５ｃ，６７ａ〜６７ｃ 第２電極
Ａ 挿入方向
Ｄ_１ 第１電極間の間隔
Ｄ_２ 第２電極間の間隔
Ｄ_３ 第１電極と第２電極との間の間隔

Claims (5)

1. 土壌の比抵抗を測定するために用いる比抵抗測定装置であって、
   土壌中に挿入可能な測定フレーム体を有し、
   測定フレーム体に複数の第１電極と複数の第２電極とが設けられ、
   これら第１電極と第２電極とはそれぞれ、測定フレーム体の挿入方向において縦列に並べられているとともに、測定フレーム体の挿入方向を横切る方向において、間隔をあけて対向しており、
   測定フレーム体の挿入方向において隣同士である一対の第１電極間の電流と電位差と間隔をそれぞれＩ _１ 、Ｖ _１ 、Ｄ _１ とし、
   測定フレーム体の挿入方向において隣同士である一対の第２電極間の電流と電位差と間隔をそれぞれＩ _２ 、Ｖ _２ 、Ｄ _２ とし、
   対向する第１電極と第２電極との間の電流と電位差と間隔をそれぞれＩ _３ 、Ｖ _３ 、Ｄ _３ とすると、
   第１の比抵抗値＝２×π×Ｄ _１ ×（Ｖ _１ ／Ｉ _１ ）
   第２の比抵抗値＝２×π×Ｄ _２ ×（Ｖ _２ ／Ｉ _２ ）
   第３の比抵抗値＝４×π×Ｄ _３ ×（Ｖ _３ ／Ｉ _３ ）
   という換算式に基づいて比抵抗値を求めることが可能であることを特徴とする比抵抗測定装置。
2. 土壌の比抵抗を測定するために用いる比抵抗測定装置であって、
   土壌中に挿入可能な測定フレーム体を有し、
   測定フレーム体に第１電極と第２電極とが設けられ、
   第１電極と第２電極とは、測定フレーム体の挿入方向を横切る方向において、間隔をあけて対向しており、
   対向する一対の第１電極と第２電極との間の電流と電位差とに基づいて比抵抗値を測定可能であり、
   対向する第１電極と第２電極との間に挟まれている土壌を湿潤状態にする水分供給部材が測定フレーム体に設けられていることを特徴とする比抵抗測定装置。
3. 第１〜第３の比抵抗値のうちの最小の比抵抗値を選択可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の比抵抗測定装置。
4. 測定フレーム体は一対の対向するフレームを有し、
   複数の第１電極が、一方のフレームに、測定フレーム体の挿入方向において縦列に並べられて設けられ、
   複数の第２電極が、他方のフレームに、測定フレーム体の挿入方向において縦列に並べられて設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の比抵抗測定装置。
5. 測定フレーム体が比抵抗測定器に備えられ、
   比抵抗測定器が抵抗計に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の比抵抗測定装置。