JP6941009B2 - 腐食センサ - Google Patents
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Description
誘電正接は、抵抗値の増加によって増加する。また、静電容量は、電極(検知部)の欠損によって変化する。また、誘電正接を検知することによって、腐食センサの表面に発生した初期の腐食を検知することができる。また、リアクタンス、等価並列抵抗等の電気特性も腐食によって変化する。ここで、誘電正接の変化は、10kHz以上の高周波数領域で測定することが望ましい。さらに加えて、腐食の進展を静電容量の減少度合いと総合して判断することによって、より高い精度で腐食状態を把握することが可能となる。
tanδ=ωCR ・・・(1)
C=Q/V=εS/d[F] ・・・(2)
ここで、εは、誘電率である。
図1は、本実施形態に係る腐食センサの概略構成を示す平面図である。図2は、図1に示す腐食センサをA−Aで切断した場合の断面図である。腐食センサ1は、検知面(検知部)となる腐食性を有する金属で形成された鉄箔部3と、誘電体7と、リード線9と、対向電極10を備える。
図4は、本実施形態に係る腐食センサの製造方法を示すフローチャートである。まず、金属箔部(鉄箔部)しての鉄を圧延して鉄箔を製造する(ステップS101)。鉄箔は、3μm以上0.1mm以下の厚さを有するものとする。ここで、鉄箔は、蒸着やメッキにより形成される薄膜であっても良いし、板状に形成されていても良い。
ここで、貫通孔を閉塞するように防水部を設け、防水性および耐腐食性を有している材料を充填することによって、安定した静電容量を計測することができることを検証した。本検証例では、防水性および耐腐食性を有している材料に[I]カーボンペーストを用いた場合、[II]エポキシ樹脂を用いた場合、の静電容量の変化を計測した。検証[I][II]について、以下に説明する。以下の通りである。
[1.検証方法]
(1)30×25mm程度の腐食センサを用意する。本検証では、6つの腐食センサ(No.1〜6)を用意した。
(2)次に、各腐食センサの静電容量Cを、LCRメータで計測する。また、各腐食センサの寸法をノギスで計測し、検知部である鉄箔部の有効面積を計算する。
(3)用意した6つの腐食センサのうち、3つの腐食センサ(No.2、4、6)については、貫通孔に設けられた防水部に充填する材料としてカーボンペーストを用いた。充填方法は、(A)腐食センサ全体にカーボンペーストを塗布し、(B)10〜20秒後にウエス(布)を用いて、余分なカーボンペーストを拭い取る。(A)(B)の作業を3度繰り返し、防水部にカーボンを充填させた。防水部にカーボンを充填させた3つの腐食センサ(No.2、4、6)を乾燥させ、再度、3つの腐食センサ(No.2、4、6)の静電容量Cを計測した。
(4)その後さらに3日程度経過した後、スポイトを用いて、腐食センサ(No.1〜6)の表面に水を垂らし、LCRメータを用いて、静電容量Cを計測した。
[1.検証方法]
(1)30×25mm程度の腐食センサを用意する。本検証では、6つの腐食センサ(No.1〜3)を用意した。
(2)次に、各腐食センサの静電容量Cを、LCRメータで計測する。また、各腐食センサの寸法をノギスで計測し、検知部である鉄箔部の有効面積を計算する。
(3)3つの腐食センサについて、貫通孔に設けられた防水部に充填する材料としてエポキシ樹脂を充填した。充填方法は、腐食センサの貫通孔に竹串を用いてエポキシ樹脂を充填した後、50℃の乾燥炉でエポキシ樹脂を硬化させた。その後、センサの温度が20℃程度になった後に、3つの腐食センサの静電容量を計測した。
(4)その後、スポイトを用いて、腐食センサの表面に水を垂らし、LCRメータを用いて、静電容量を計測した。
3 鉄箔部
5 貫通孔
6 防水部
7 誘電体
9 リード線
10 対向電極
13 ケース
15 ゴム板
17 樹脂
21 樹脂
Claims (2)
- 鋼材の腐食環境を検出する腐食センサであって、
腐食性を有する金属で形成された検知部と、
前記検知部に設けられた複数の貫通孔と、
前記検知部と対向する位置に設けられた対向電極と、
前記検知部および前記対向電極との間に設けられた誘電体と、
前記貫通孔を閉塞するように設けられ、カーボンで形成された防水部と、を備えることを特徴とする腐食センサ。 - 鋼材の腐食環境を検出する腐食センサであって、
腐食性を有する金属で形成された検知部と、
前記検知部に設けられた複数の貫通孔と、
前記検知部と対向する位置に設けられた対向電極と、
前記検知部および前記対向電極との間に設けられた誘電体と、
前記貫通孔を閉塞するように設けられ、樹脂で形成された防水部と、を備えることを特徴とする腐食センサ。
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