JPH06108276A - 防食電圧の切換時間に関する情報を得る方法および装置 - Google Patents

防食電圧の切換時間に関する情報を得る方法および装置

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JPH06108276A
JPH06108276A JP3358331A JP35833191A JPH06108276A JP H06108276 A JPH06108276 A JP H06108276A JP 3358331 A JP3358331 A JP 3358331A JP 35833191 A JP35833191 A JP 35833191A JP H06108276 A JPH06108276 A JP H06108276A
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Pierre Callot
ピエール・カロ
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Gaz de France SA
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属ワーク（１）と電極（９）との間の電圧
の切換時間を調べ、かつ電流によって腐食に対する保護
の程度を調べる。 【構成】 防食電流を一時的に切断し、ワーク（１）と
電極（９）との間の電圧を読み、その読んだものをフィ
ルター（１１）へ送り、その濾波された信号を連続、単
調、公準関数の対応する値へ代入することで平滑化を図
り、濾波することで歪められた信号をフィルターがなか
った状態へ数学的に再構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電解媒質に接触している
金属ワークと逆極性となる小片との間に加えられた電流
によって腐食に対する陰極または陽極防食が行われてい
るワークの腐食に対する保護の状態を予測する方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】陰極防食が広く行われている。この防食
を行うために金属ワークとそれを取り巻く溶液との間に
電流を流す。逆電極、すなわち陽極へ酸化反応が移動す
る間に防食されるワークの領域で陰極反応が促進される
ように、電流は溶液から金属への方向へ流れる。アルミ
ニウムのように電解質中で不動作となる特定の金属の防
食の場合、ワークを陽極とし、逆電極を陰極とすること
もある。いわゆる陽極防食である。
【０００３】陰極防食、または陽極防食がグランド（ま
たは他の電解媒質）に接触してワークへ施されるとき、
その防食の効果はワークと電解質との間の電位差の値に
よって計測される。実際には、防食される金属と電解質
に接触しているいわゆる基準電極との間の電圧を計測す
る。この基準電極は、防食を計測する表面からかなりの
距離離して置くことが望ましい。したがってこの電圧の
計測はグランドにおける電位勾配に依存する項を含んで
いる。真の金属／グランド電位を知るには計測値からこ
の望ましくない項を削除することを要求する。
【０００４】この目的のために一般的に使用される手段
は、加えられた防食電流を瞬間的に切った後にこの電圧
を計測することである。多くの者が実施する方法は、約
３秒間防食電流を中断することである。中断後２秒と３
秒の間で計測を行う。防食電流は新しい中断まで３０秒
間流される。挿入された金属ワークの防食に関して特に
免疫の状態をチェックする際、グランドに対するワーク
の電位を計測しなければならないが、計測から特にグラ
ンドへ流れる電流によるオーミック降下を除去するため
に、防食電流を中断しながらグランドに対するワークの
電位を計測しなければならない。この電圧降下の除去は
ため電流中断時の約１ミリ秒程度かかる。したがって、
実際上は瞬間と考えて良い。
【０００５】ワークが防食電流が加えられている状態か
らゼロ電流状態へ移るとき、グランドへ対するワークの
電位に変化が生じする。この現象は金属とグランドとの
境界に起きる電気化学的現象によるものと考えられてい
る。
【０００６】防食電流を中断した瞬間の電位ジャンプの
知識はワークの動作中の防食の状態の実際の電位を知る
ことが可能となる。中断直後の変化の振幅と割合との定
量的知識は、防食状態に置いたワークが腐食状態へ変化
したときどのような電気化学的現象が含まれるかの決定
を可能にする。
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した現象の把握及び分析を許すことである。しかしなが
ら、実際上は、実際に記録された状況に関するパラメー
タの徹底的でかつ厳密な分析は不可能である。したがっ
て発明ではモデル化して問題を簡略化することが必要で
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の簡略化は、防食電
流が中断されている間にただ一つの電気的現象および二
つまたは三つの電気化学的現象が得る信号の形を決定す
ると考えることで得られる。第２の簡略化は、ワークの
金属と電解質の間の電位の値を決めることができる主な
化学システムが、実際の状況では電位及び時定数の項に
おいて明らかに微分されているということを観測するこ
とから引き出される。
【０００８】例えば、水素の無限ではなく小さい「濃
度」に対応する Ｈ+＋ｅ-→Ｈ の電位の値は、同じ電位での安定の程度を与えることが
可能な Ｆ++＋２ｅ-→Ｆe のシステムより低い値を占める。最後に、システム １／２Ｏ2＋２ｅ-＋Ｈ2Ｏ→ ２ＯＨ- はいっそう高い値を占める。
【０００９】さらに測定された電圧を解釈するために第
３の要素を考慮に入れなければならない。事実、電気的
妨害を受け易い電気的アセンブリからなるワーク／グラ
ンド・アセンブリは、急激に変化する干渉を減少させる
ためフィルターの使用が必要となる。これらのフィルタ
ーは同時に中断時に流れる電気的、電気化学的信号を変
形する。本発明によれば、上記した変形は調べる現象に
特有な性質から生じる有効性をモデル化して信号を濾波
し処理する適切な方法によって除くことができる。ワー
ク／グランド・システムの金属のために採用される電気
的、電気化学的なモデルは中断の後、常に同じ方向に変
化するべきである。いかなる振動的現象もミリ秒のスケ
ールにまで排除される。実際上、時間依存電位信号がサ
ンプル化及びアナログ濾波を受け易く、実際上全ての振
動現象を除くことができる数学的演算によって平滑化を
受け易いということが予想される。事実、単調な、連続
した電気化学的変化（異常点または屈折点なしで）が、
防食電流の中断によって生じるジャンプに従うことを仮
定する。
【００１０】この仮定は一つの安定状態レジーム（regi
me）から最初のものからそれほど離れていない他の同様
の同じ反応を含む安定状態レジームへの移行を支配する
不可逆的な熱力学によって理論的に正当化された。より
正確には、本発明によれば、問題となったモデルが、電
気化学的原因の遅い現象に従う抵抗タイプのジャンプ
（好ましくはワーク／グランド・アセンブリに特有の電
気的時定数によって修正される）によって構成される電
位の時間−依存変化を仮定する。考慮している環境で生
じることができ、かつ実験室で電気的に緩衝を受けずに
再現される実際的な全ての電気化学的現象は、指数式と
多項式の和からなる関数によってよく表される電位の変
動に導くことが観測される。
【００１１】下記の関数は全体として適切なモデルであ
ることが特に証明されている。 Ｖ(t)＝Ａt＋Ｂ＋Ｃ1ｅ-t/τ1＋Ｃ2ｅ-t/τ2 ここでＡ、Ｂ、Ｃ1、Ｃ2，τ1、τ2は以下の定数であ
る。 Ａ：一次成分の始まりｔ0（中断の瞬間）における縦座
標 Ｂ：一次成分の傾斜 Ｃ1、Ｃ2：指数成分の振幅 τ1、τ2：指数成分の時定数
【００１２】電位の変動（特に組合せジャンプ＋指数の
和）が上述のように、必須の濾波動作によって急激な変
化部分で高度に変形されるので、数学的処理はフィルタ
伝送関数のコンヴォリュウションの後実際に記録される
電圧信号を与える信号の形を平滑化の後に回復すること
を可能にすると考えられている。変形されない（従って
濾波されない）消極信号が存在するモデルの形を表すと
仮定することによって以下のことが可能となる。 −フィルターによって完全に除去できない全ての残留干
渉を除去し、雑音のない電圧信号を再構成する。これは
以下に述べる「特定化」動作を含む。 −アナログフィルタを通ったあと、上で得た信号（以前
の公準関数Ｖ(t) を参照すると、この関数の定数Ａ、
Ｂ、Ｃ1、Ｃ2、τ1、τ2の正しい値）を与える電位変動
を再構成する。これは以下で述べる「デコンヴォリュウ
ショウン」と呼ばれるものを含む。
【００１３】上記二つの動作「特定化」および「デコン
ヴォリュウション」が数学的にどのように成り立ってい
るかを説明する前に、上記二つの動作を実施するために
本発明で用いられる装置で構成を示し、中断の瞬間に、
ワークの金属とグランドとの間の実際に存在する電気化
学的状況の画像をオペレータが得ることができるように
する。
【００１４】
【実施例】図１は本発明を実施するのに用いる装置を示
すブロックダイヤグラムである。図２、３は、ワーク／
電極・電圧信号に関する二つの類似した結果を示す。一
方は濾波せず（図２）、他方は濾波したものである（図
３）。以下においては陰極防食に付いてのみ述べている
が、本発明は陽極防食にも用いることができる。
【００１５】図１に１として示されている金属パイプ
は、この実施例において腐食に対する保護状態を知らな
ければならない導電性のあるワークを示している。この
パイプ１（好ましくは防食コーティングでカバーされて
いる）は電解媒質を構成しているグランド３の中にあ
る。グランド内には比較的近くに（例えば数十メート
ル）小片、すなわち逆電極（ここでは陽極）５が入れら
れ、電流を流す電気的ネットワークによってパイプ１に
接続されている。選択された実施例では電流発生源７が
自然酸化反応がパイプ５へ伝達されるように一定の電
流、直流電流を回路へ流している。
【００１６】現在では他の種類の陰極防食技術、特にガ
ルヴァニックまたは犠牲陽極の技術が存在する。ワーク
／グランド電位差を計測するため、グランドに置かれた
電極９が基準電極として用いられる。例えば、この電極
としてはＣu/ＣuＳＯ4またはＡg／ＡgＣl タイプが可能
である。
【００１７】ワーク１と電極９との間の電圧を計測し、
記録するため、アナログフィルタユニット１１が当然設
けられている。このユニットへは計測ユニット２６を介
して電極９へ接続され、かつ同様にワーク１の金属に連
結したセンサー１３へ接続されている。好ましくは、フ
ィルターユニット１１は、センサー９、１３からの二つ
の信号の間の差を取る差動増幅器１５の後ろに、例えば
２次オーダーのローパスフィルター２１とともに２帯域
消去フィルター１７、１９を含むことが望ましい。上記
帯域消去フィルター１７、１９は５０及び１００ヘルツ
の周波数を除去し、ローパスフィルターは１２０ヘルツ
以上の全ての周波数成分を除去するように選択されてい
る。もちろん、これらの周波数の選択は採用する目的に
よって異なる。
【００１８】図１に示されているように、計測ユニット
２６はクロック２３と接続されている。発生器７から加
えられる防食電流を切断しかつ再接続させるためにワー
ク１から陽極小片５へつながる電気的回路に配置された
接点、すなわち遮断器２５とともに、上記クロック２３
は電圧計測周波数を読むことができるタイムスイッチを
構成している。サンプルされ、濾波されると、「有効
な」電圧信号が次に得られ、以下のように処理される。
すなわち、オペレータが、防食電流を中断する前及びわ
ずか後、金属とグランドとの間の電気化学的状況の所望
の画像を得ることができるように処理される。この目的
のために計算機２７は入出力ボード２９、メモリユニッ
ト３１及び計算ユニット３３と関連したマイクロプロセ
ッサを備えている。実際上は、ボード２９は、入力側に
直接モードまたは差モードでのチャネル系列、アナログ
／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器、サンプルアンドホールド
回路、アナログマルチプレクサ手段、出力側にはＤ／Ａ
変換器を備えた他のチャネル系列を含んでいる。ユニッ
ト３５（デコーディング ボードと関連したキーボード
と同様に制御器と関連したデイスケット（diskette）ユ
ニットで構成される）と表示ユニット３７（例えば、制
御器と関連したスクリーン及びプリンタで構成されてい
る）がアセンブリを構成している。
【００１９】本発明を構成する手段のこの説明の後に
「特定性」および「デコンヴォリューション」の動作の
説明がなされる。
【００２０】特定性の原則得られた信号を処理する第１
のステップはもちろんコンピュータ２７で実行される。
この動作の間、中断の後に得られた電圧パラメータの第
１の近似を得ることが望ましい。それは引き続く電圧の
読みに対応する電位／時間・曲線の多くの部分を直線化
することによって行われる。言い替えると、得られた信
号は、すでに述べた下記の式で表される連続及び単調公
準関数に対応する値を代入することによって補整され
る。 Ｖ(t)＝Ａ．t＋Ｂ＋Ｃ1-t/τ1＋Ｃ2-t/τ2（時間の最初
は防食電流を停止した瞬間のt0である）
【００２１】特定性手順の例 タイムスイッチ２３が接点２５を制御するために３３秒
のオーダーの制御数列を発生していると仮定すると、こ
の数列は測定装置２６をも同期させている。接点２５
（０とt0との間）は３０秒間閉じていて次の３秒間（t0
とt3との間）が開いている。接点２５が閉じている間５
１２の参照点がサンプルされ、一方接点２５が開くと２
０４８の計測点が得られる。後者の点は調べる現象の本
質を構成する。防食電流の電圧計測を実行して得られた
５１２に対応して供給された最初のデータによって、演
算ユニット３３はワークと電極の間の電圧Ｕの実際の
値、その平均値として供給される、をけいさんする。す
なわち下記の式で得られる。
【００２２】
【数１】
【００２３】ここでＶ(i) は各計測で読まれた電圧であ
る。この後、コンピュータはＶ(t) の一次成分の定数Ａ
およびＢを決定する。指数関数は急激に減少するので、
中断後約1.5 秒及び２秒（図３でt0＋1.5 秒及びt0＋２
秒）の間のインターバルで設定された経験点からパラメ
ータＡおよびＢを特定することが望ましい。用いられる
特定化方法は、それ自身知られている近似化の最小自乗
法である。これは一連の計測によって決定される量、す
なわち公準関数（特別な場合関数Ｖ(t) ）に関する誤差
の自乗の和を最小にした値をうる。さらに詳細には、１
９６３年に公表されたY. Linnik-DUNOD-の「最小自乗
法」を一例として参照することができる。
【００２４】定数Ｃ1、Ｃ2、τ1,τ2を次のようにして
決定する。説明を分かりやすくするために定数Ｃ1およ
びτ1の計算原理のみを示す（この原理はＣ2およびτ2
にもそのまま適用できる） 最初にインターバルt0からt1（実行中の中断に続く０か
ら0.85秒の間）の間に記録された曲線から一次成分Ａｔ
＋Ｂを引く。 すなわち Ｃ1×ｅ-t/τ1＝Ｖ(t)−（Ａｔ＋Ｂ） 次にこの値のネイピアの対数を取る。 すなわち Ｌn（Ｃ1）-t/τ1＝Ｌn［Ｖ(t)−（Ａｔ＋
Ｂ）］ 正接成分は直線に変換される。次に最小自乗法によって
定数Ｌn（Ｃ1）と（−／τ1）を計算する。最後にこれ
らからＣ1、τ1を推論する。Ａ、Ｂ、Ｃ1、τ1の「特
定」値が中断前の平均電圧Ｕとともにユニット３１のメ
モリに格納される。
【００２５】しかしながら、先にも述べたように指数関
数の定数の値は本質的に正しくない。それらに含まれて
いるゆがみはフィルターユニット１１による。下記の表
はこれを明確に示している。
【００２６】 表１ 濾波する前の計測シミレーション（この例ではＣ1、τ1のみを考慮して いる） 実施 Ａ(mV/s) Ｂ(mV) Ｃ1(mV) τ1(ms) Ｕ 電位ジャンプ(mV) １ −３ ２００ ５０ ４０ ５００ ２５０ ２ −４ ３００ ２０ ６０ ５００ １８０ ３ −６ ３５０ １００ ８０ １０５０ ５５０ ４ −１０ ８００ ２００ １００ １５００ ５００ 電位ジャンプはＵ−（Ｂ＋Ｃ1 ）に相当する。
【００２７】 表２ フィルターを通した後の計測 実施 Ａ Ｂ Ｃ1 τ1 Ｕ 電位ジャンプ １ −３ ２００ １９７ ３３ ５００ １０３ ２ −４ ３００ １３３ ２０ ５００ ６７ ３ −６ ３５０ ３２２ ３３ １０００ ３２８ ４ −１０ ８００ ３９６ ５８ １５００ ３０４
【００２８】結果を歪めているこれらの定数から生じて
いる変形を正すため、アナログフィルターの影響をなく
しかつ特定の干渉をなくすように、電圧信号を数学的に
変形して再構成することを考慮しなければならない。こ
れは、理解されるように「デコンヴォリューション」動
作を含む。
【００２９】「デコンヴォリューション」の提示 動作中、仮定されたモデルＶ(t) は実際には以前に記録
されたフィルター変換関数を備えた一連のコンヴォリュ
ーションに従属する（例えば格納されるパルスに対する
ユニット１１の応答可能な電圧パルスに基ずく）。演算
器２７の中ではコンヴォルーション、すなわち前記した
いわゆるコンヴォリューションの積の結果は記録された
信号と比較される。好ましくは徐々におよび同時に、モ
デルの多くのパラメータを変形することによって、フィ
ルター変換関数でコンヴォリュートされたモデルと実際
に記録された信号との平均自乗偏差を最小にする。
【００３０】デコンヴォリューション手続の例 実施中計算は約１２０ミリ秒間に８０点で計算される。
計算間隔は５１２指数（中断の瞬間、ｔ0）と５９２
（ｔ0＋１２０ｎｓ）の間である。選択されたアルゴリ
ズムは自乗平均を最小にする、それ自身知られた連続す
る近似原則に基ずく。詳細には１９６３年応用数学１１
Ｎｏ．２ MARQUARDT D. および J.Soc. Indust.の「非
線形パラメータの最小自乗予測のためのアルゴリズム」
を参照することが望ましい。
【００３１】この特定の場合このアルゴリズムの一般的
な手順は以下の通りである。 １） ・Ａｏ、Ｂｏ、Ｃｏ、τｏをＶ(t) の以前に特定
化された値とし、Ｋｉref ＝特定化の後に得られたモデ
ルの一次成分とデコンヴォリュートされる関数の一次成
分との自乗偏差とする。もちろん公準関数Ｖ(t) と同じ
種類である。 ・Ｋｉ1 ＝コンヴォリュートされた関数（すなわち［ｈ
（ｎｔ）＊Ｖ（ｎＴ）、ｈ（ｎＴ）］はフィルター１１
の応答である）とデコンヴォリュートされた関数との自
乗偏差を備えた計算間隔（Ｔはサンプリング周期を表
す）でモデルＶ（ｎＴ）＝Ａｏ（ｎＴ）＋Ｂｏ＋Ｃｏｅ
(-nT/τo)を生成する。 ２） ・次に以下のようにｄＣを計算する。もしＶ（ｎ
Ｔ）＝Ａｏ（ｎＴ）＋Ｂｏ＋（Ｃｏ＋ｄＣ）ｅ(-nT/τ
o)であればｄｋｉ＝Ｋi2−Ｋi1＜０である。ここでＫi2
＝コンヴォリューション［ｈ（ｎＴ）＊Ｖ（ｎＴ）］と
デコンヴォリュウトされた関数との自乗偏差。 ・ｄＣを格納する。 ・次にＣ＝Ｃｏ−Ｋｉ1×ｄＣ／ｄＫｉ。 ３） ・ｄτを以下のようにして計算する。もしＶ（ｎ
Ｔ）＝Ａｏ（ｎＴ）＋Ｂｏ＋Ｃｏｅ(-nT/τo)であれば
ｄｋｉ＝Ｋi2−Ｋi1＜０である。ここでＫi2＝コンヴォ
リューション［ｈ（ｎＴ）＊Ｖ（ｎＴ）］とデコンヴォ
リュートされた関数との自乗偏差。 ・ｄτとモデルＶ（ｎＴ）のパラメータとを格納する。 ・次にτ＝τｏ−Ｋｉ×ｄτ／ｄＫｉ。 ４） 次に各繰り返しにＫi3＝コンヴォリューション
［ｈ（ｎＴ）＊Ｖ（ｎＴ）］とデコンヴォリュートされ
た関数との自乗偏差の計算を備えたモデル Ｖ（ｎＴ）＝Ａｏ（ｎＴ）＋Ｂｏ＋（Ｃｏ＋ｄＣ）ｅ(-
nT/τo) を生成する。 −もし停止基準（例えば自乗偏差＜Ｋｉref ）が得られ
れば繰り返しを停止する。 そうでなければＣｏをＣｏ＜次のＣおよびτｏ＜次のτ
のように変形して停止基準を満足するまで（１）からや
り直す。連続する近似化によるこの方法の効果を示した
が下の表である。
【００３２】 表３ 実施 Ａ Ｂ Ｃ1 τ1 Ｕ 電位ジャンプ １ −３ ２００ ５７ ５０ ５００ ２４３ ２ −４ ３００ ２２ ２９ ５００ １７８ ３ −６ ３５０ ９７ ５０ １０００ ５５３ ４ −１０ ８００ ２０２ １００ １５００ ４９８ 再び上記表ではＣ1とτ1とだけが考慮されている。
【００３３】実務上は、モデルと最初のパラメータとを
良く選択すると得られる方法の早い集中が可能である。
アナログフィルターなしでかつ特別な干渉なしで計測さ
れた構造の電位の単調な変化が何であるかを表す単調関
数を近似することによって、このコンヴォリューション
が自乗偏差、抵抗降下および種々の電気化学的現象を最
小にする関数を特定するに十分である。自乗偏差、抵抗
降下および種々の電気化学的現象それぞれの振幅は、中
断の瞬間のワークの金属とグランドの間に存在する電気
化学的状況の画像を与える。この論題において、中断直
後の変化の振幅と割合との定量的知識は、防食状態にお
かれたワークが腐食状態に変化させられたときにどの電
気化学的現象が含まれているかを決定することが可能と
なる。
【００３４】多くの電気化学的現象が関係するの中で次
の種類の条件が特に注視されるべきである。 ・完全な絶縁コーティング＝ＲＣ回路 ・酸媒体中のＦｅ／Ｆｅ++セル ・金属イオン封鎖剤中のＦｅ／Ｆｅ++セル ・硫化物含有媒体中のＦｅ／Ｆｅ++セル ・緩衝コンデンサパラメータとＣａ++／ＣＯ3Ｈ-パラメ
ータと備えた上記３条件の組合せ ・Ｃａ++／ＣＯ3Ｈ-パラメータに関するｐＨ、緩衝バッ
ファーおよび近付き易さ多くの条件の下のＨ／Ｈ+ セル ・多くのｐＨ値、多くの集中および緩衝バッファときか
付き易さパラメータを伴った組み合わせを備えたＯ2、
Ｈ2Ｏ／ＯＨ- セル ・絶縁コーティングの欠陥の形を伴った上記パラメータ
の組合せ、小さいピンホール、広い欠陥、多孔性コーテ
ィングの三つの場合にまとめる
【００３５】結論として、以下のことを再び注意すべき
である。本発明を用いる際に受けた信号を処理する方法
は、フィルタそれ自身よりも明らかに早い全ての現象を
一つのパラメータへ、およびフィルタユニットの時定数
に近い全ての現象を二つのパラメータ（振幅と時定数）
の単一のセットへとグループ化を図ることである。経験
はこれが常に適切な現象を特定できることを示してい
る。そのための二つの理由を挙げる。 −グランドの中の保護の実際の条件のもとでは、フィル
ターそれ自身より早い化学現象が実際にある。硫化物に
よる消極作用。 −そのうえ、化学現象は振幅と時定数によってのみ特徴
づけられるわけではなく、それらに生じる電位のレベル
によっても特徴づけられる。中断後数秒の間に観測され
るそれらの消極作用は、本発明のために、独立な、単調
なおよび電位のレベルにおいてかつ時間において分離し
た物理的または物理化学的表示の制限された数に分解さ
せられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する装置のダイヤグラムである。
【図２】フィルター状態でのワーク／電極間電圧信号を
示すグラフである。
【図３】フィルターなしの状態でのワーク／電極間電圧
信号を示すグラフである。
【符号の説明】
１ ワーク ３ 電解媒質（グランド） ５ 逆電極 ９ 基準電極 １１ アナログフィルター １３ センサー
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電解媒質（３）中の逆電極（５）との間
    に流れる陰極防食または陽極防食の電流によって腐食に
    対して保護される電解媒質に接触している金属ワーク
    （１）と、同様に媒質に接触している基準電極（９）と
    の間の電圧の切換時間に関する情報を得る方法におい
    て、 ａ）前記防食電流を予め定められた時間間隔で中断する
    過程、 ｂ）この時間間隔の間にワーク（１）と基準電極（９）
    との間の電圧を数回読む過程、 ｃ）濾波された信号を得るため前記読み取られた電圧を
    与えられた応答を有するアナログフィルター（１１）で
    濾波する過程、 ｄ）前記濾波された信号を得る過程、 ｅ）連続および単調形の公準関数（Ｖ(t) ）の対応する
    値に前記受信された信号を代入することによってそれら
    を平滑化する過程、 ｆ）前記濾波動作が前記受信された信号の歪みを起こさ
    せ、前記ワーク（１）と電極（９）との間の電圧信号の
    変化が、アナログフィルターなしの状態のようにかつ実
    質的に電気的干渉がないように数学的に再構成される過
    程、 を有することを特徴とする防食電圧の切換時間に関する
    情報を得る方法
  2. 【請求項２】 電解媒質（３）中の逆電極（５）との
    間に流れる陰極防食または陽極防食の電流によって腐食
    に対して保護される電解媒質に接触している金属ワーク
    （１）と、同様に媒質に接触している基準電極（９）と
    の間の電圧の切換時間に関する情報を得る装置におい
    て、 所定の時間間隔で前記防食電流の回路を中断および形成
    する手段（７、２３、２５）と、 ワーク（１）と基準電極（９）との間の開状態および閉
    じ状態での電圧を読むためのセンサ（１３、２６）と、 前記電圧を受信し、濾波した信号を伝達するアナログフ
    ィルター（１１）と、 前記濾波された信号を得、かつ、連続および単調形の公
    準関数（Ｖ(t) ）の対応する値に前記受信された信号を
    代入することによってそれらを平滑化するため、および
    前記ワーク（１）と電極（９）との間の電圧信号の単調
    な変化をあらわす前記公準関数と同様の関数を連続的に
    試験することによって、アナログフィルターなしの状態
    のようにかつ実質的に電気的干渉がないように数学的に
    近似するために前記受信した信号を処理（３１、３３、
    ２７）するユニット（２９）と、 前記近似された信号をオペレータに供給するための表示
    手段（３７）と、 を有する電圧の切換時間に関する情報を得る装置
JP3358331A 1990-12-31 1991-12-27 防食電圧の切換時間に関する情報を得る方法および装置 Pending JPH06108276A (ja)

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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2181469A1 (en) * 1994-01-18 1995-07-20 Richard P. Fleenor Knot tying method and apparatus
FR2726083B1 (fr) * 1994-10-24 1996-12-06 Gaz De France Procede de controle d'un reseau de conduites metalliques enterrees sous protection cathodique et dispositif pour sa mise en oeuvre
ATE252211T1 (de) * 1999-01-19 2003-11-15 Leutron Gmbh Schutzeinrichtung für pipelines
DE102004052965A1 (de) * 2004-10-29 2006-05-04 Wikon Kommunikationstechnik Gmbh Messeinrichtung für den kathodischen Korrosionsschutz
US9441307B2 (en) 2013-12-06 2016-09-13 Saudi Arabian Oil Company Cathodic protection automated current and potential measuring device for anodes protecting vessel internals
CN104630786B (zh) * 2015-02-02 2017-03-08 中国石油天然气股份有限公司 一种管道阴极保护下土壤腐蚀的模拟装置
RU181226U1 (ru) * 2017-12-25 2018-07-06 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Устройство для катодной защиты обсадных колонн скважин и нефтепромысловых трубопроводов от коррозии
CN109989067B (zh) * 2017-12-29 2020-11-10 北京中盈安信技术服务股份有限公司 一种阴极保护系统管理方法及装置
CN111996534A (zh) * 2019-05-08 2020-11-27 中国石油天然气股份有限公司 一种管网腐蚀情况获取方法
CN111334804B (zh) * 2020-04-26 2021-02-09 中山大学 一种用于深海油气管道外壁阴极防护智能监测装置及其使用方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CS199051B1 (en) * 1975-04-28 1980-07-31 Josef Polak Method of polarizing potential measuring of constructions from carbon steel placed in electrolyte in electric current field and device for making this method
US4138323A (en) * 1976-09-29 1979-02-06 Statsenko Nikolai N Apparatus for anodic protection against corrosion of metal objects in contact with electrically conductive media
US4080272A (en) * 1977-02-28 1978-03-21 Harco Corporation Cathodic protection method and apparatus
US4395318A (en) * 1982-01-15 1983-07-26 Petrolite Corporation Pitting corrosion meter
US4658365A (en) * 1984-02-02 1987-04-14 Electric Power Research Institute, Inc. Device for in-situ monitoring of corrosion rate of cathodically polarized metals
US4591792A (en) * 1984-02-08 1986-05-27 Gas Research Institute Method and apparatus for measuring the polarized potential of a buried or submerged structure protected by impressed current
IT1187446B (it) * 1985-06-18 1987-12-23 Consiglio Nazionale Ricerche Dispositivo per separare il segnale dal rumore e dal contributo di fondo,particolarmente per strumenti elettrochimici computerizzati

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CA2058463A1 (en) 1992-07-01
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FR2671183B1 (fr) 1994-05-20
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