JPH0619339B2 - Highly sensitive polarization measuring method and apparatus for coated metal - Google Patents

Highly sensitive polarization measuring method and apparatus for coated metal

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JPH0619339B2
JPH0619339B2 JP61235036A JP23503686A JPH0619339B2 JP H0619339 B2 JPH0619339 B2 JP H0619339B2 JP 61235036 A JP61235036 A JP 61235036A JP 23503686 A JP23503686 A JP 23503686A JP H0619339 B2 JPH0619339 B2 JP H0619339B2
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metal
polarization
container
measuring
external
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隆 山本
光之 小田
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Nippon Paint Co Ltd
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、塗料、ライニング材などで被覆された金属の
腐食反応を外部分極法により高感度で測定する方法及び
装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and an apparatus for highly sensitively measuring a corrosion reaction of a metal coated with a coating material, a lining material or the like by an external polarization method.

[従来技術] 塗料あるいはライニング材によって被覆、塗布された被
覆金属(以下、これを被覆金属と称す)の腐食反応挙動
を測定する方法としては、外部分極法が知られている
(たとえば、特公昭53−316号公報参照)。即ち、
任意の腐食液中の腐食金属に直流電圧を一定量の大きさ
に保持、又はある速度で直線的に増加、減少させながら
印加し、この時、流れる電流変化又は電位変化を測定
し、分極抵抗、腐食電流、分極曲線(電位−電流曲
線)、被覆膜の電気抵抗あるいは電気二重層容量,被覆
膜の電気容量等々を求めるものである。又、上記の一定
値の大きさ、直線的増減のかわりに、交流波、パルス状
波あるいは直流+パルス状波印加などの方法も知られて
いる。
[Prior Art] An external polarization method is known as a method for measuring the corrosion reaction behavior of a coating metal coated with a coating material or a lining material (hereinafter referred to as a coating metal) (for example, Japanese Patent Publication No. 53-316). That is,
DC voltage is applied to corrosive metal in arbitrary corrosive liquid while maintaining a certain magnitude or increasing / decreasing linearly at a certain speed. At this time, change in flowing current or change in electric potential is measured and polarization resistance is measured. , Corrosion current, polarization curve (potential-current curve), electric resistance or electric double layer capacity of the coating film, electric capacity of the coating film, etc. Further, instead of the magnitude of the above-mentioned constant value and the linear increase / decrease, a method of applying an AC wave, a pulse wave or a DC + pulse wave is also known.

被覆された金属の腐食反応挙動を測定する装置、いわゆ
る外部分極装置としては、ポテンショスタット(定電位
電解装置)、ガルバノスタット(定電流電解装置)、ク
ーロスタット(定電気量電解装置)、カレントインター
ラプター法電解装置などがあるが、今、これらの装置の
代表例として、ポテンショスタットの基本構成回路(ブ
ロック図)を示すと、第5図で表わされる。測定セル容
器1の中に腐食液2、対極C、基準電極R(又は参照電
極と称される)及び測定極である被覆金属Wが設けられ
ている。そして、被覆金属Wは接地されており、基準電
極Rは直流差動増幅器(オペレーショナルアンプ)4の
入力の一方aに接地され、かつ電位差計5を介して接地
されている。又、対極Cは電流計6を介して、直流差動
増幅器4の出力dに接続されている。更に、この直流差
動増幅器4の入力の一方bは直流電源7を介して、接地
されている。又、直流差動増幅器4を動作させるため
に、商用電源を整流して得た直流電圧+15V及び−1
5Vが供給され、かつ零ボルトラインは接地されてい
る。
As a device for measuring the corrosion reaction behavior of the coated metal, a so-called external polarization device, potentiostat (constant potential electrolysis device), galvanostat (constant current electrolysis device), coulostat (constant electric quantity electrolysis device), current interface There is a raptor method electrolysis device and the like. Now, as a typical example of these devices, a basic configuration circuit (block diagram) of a potentiostat is shown in FIG. In the measurement cell container 1, a corrosive liquid 2, a counter electrode C, a standard electrode R (or referred to as a reference electrode), and a coating metal W that is a measurement electrode are provided. The coating metal W is grounded, the reference electrode R is grounded to one input a of the DC differential amplifier (operational amplifier) 4, and also via the potentiometer 5. The counter electrode C is connected to the output d of the DC differential amplifier 4 via the ammeter 6. Further, one input b of the DC differential amplifier 4 is grounded via the DC power supply 7. Further, in order to operate the DC differential amplifier 4, a DC voltage + 15V and -1 obtained by rectifying a commercial power supply.
5V is supplied and the zero volt line is grounded.

今、第5図を用い、ポテンショスタットの動作を説明す
る。例えば、基準電極Rに対して被覆金属Wの電位(R
からみたWの電位、あるいはRとWの電位差)が−0.
5Vとすると、直流電源7の電圧を+0.5Vに設定す
れば、直流差動増幅器4の入力値、即ちa−b間の電位
差は略々零ボルトとなる。この状態で、被覆金属は自然
電極電位近傍で電解され、この時、被覆金属Wに流れる
電解電流(電流計6で検知される電流値)は略々零アン
ペアとなる。そして、上記の直流電源7の電圧+0.5
Vに対して、ある一定の電圧E(又はある速度でEを増
加、又は減少させる)を印加すると、電流計6にはある
電流Iが検知され、このEとIの関係から、被覆膜下の
金属表面近傍の分極抵抗、分極曲線、腐食電流、電気二
重層容器、あるいは被覆膜の電気抵抗などの値を算出す
ることができる。
Now, the operation of the potentiostat will be described with reference to FIG. For example, with respect to the reference electrode R, the potential (R
The potential of W or the potential difference between R and W when viewed from −0.
Assuming that the voltage is 5V, if the voltage of the DC power supply 7 is set to + 0.5V, the input value of the DC differential amplifier 4, that is, the potential difference between a and b becomes approximately 0 volt. In this state, the coating metal is electrolyzed in the vicinity of the potential of the natural electrode, and at this time, the electrolytic current (current value detected by the ammeter 6) flowing through the coating metal W becomes approximately zero amperes. Then, the voltage of the DC power supply 7 +0.5
When a certain voltage E is applied to V (or E is increased or decreased at a certain speed), a current I is detected by the ammeter 6, and from the relationship between E and I, the coating film is Values such as the polarization resistance near the lower metal surface, the polarization curve, the corrosion current, the electric resistance of the electric double layer container, or the coating film can be calculated.

[発明が解決しようとする問題点] 金属上の被覆膜の電気抵抗が高くなる程、この被覆膜下
の金属表面の腐食反応挙動(例:分極曲線、腐食電流、
分極抵抗、電気二重層容量などの挙動;以下これらを腐
食反応挙動と称する)を測定する場合、外部分極測定装
置及び被覆金属にノイズが入り込み、この腐食反応挙動
を満足に検知し難くなる。このため、従来、ノイズ除去
のためのフィルター回路、あるいはコンピューターによ
るノイズ除去シュミレーション解折などが知られている
が、応答速度の低下、あるいは極めて複雑な解折技術を
伴う、などの欠点があり、測定感度を充分上げる方法と
はなっていない。また、実際の測定現場は、必ずしも研
究室のような良い環境ではなく、湿度、接地などにより
悪影響を受けやすい。それ故、耐食性が優れると推測さ
れる被覆材料を開発あるいは実用化しようしても、その
耐食性能を十分把握できず、又、満足できる評価値を選
定又は基準化できないのが現状である。従って、被覆金
属の腐食反応挙動を高感度で検知、測定する方法および
装置の確立が強く望まれている。
[Problems to be Solved by the Invention] As the electric resistance of the coating film on the metal increases, the corrosion reaction behavior of the metal surface under the coating film (eg, polarization curve, corrosion current,
When behaviors such as polarization resistance and electric double layer capacity; these are hereinafter referred to as corrosion reaction behaviors) are measured, noise enters the external polarization measuring device and the coating metal, and it becomes difficult to satisfactorily detect this corrosion reaction behavior. Therefore, conventionally, a filter circuit for noise removal or a noise removal simulation solution using a computer is known, but there are drawbacks such as a decrease in response speed or an extremely complicated solution technology. It is not a method to raise the measurement sensitivity sufficiently. In addition, the actual measurement site is not necessarily in a good environment like a laboratory, but is easily affected by humidity and grounding. Therefore, even if a coating material that is supposed to have excellent corrosion resistance is developed or put into practical use, its corrosion resistance cannot be sufficiently grasped, and a satisfactory evaluation value cannot be selected or standardized. Therefore, establishment of a method and an apparatus for highly sensitively detecting and measuring the corrosion reaction behavior of the coated metal is strongly desired.

本発明の目的は、被覆金属の腐食反応挙動を高感度で測
定する方法および装置を提供することである。
It is an object of the present invention to provide a method and device for sensitively measuring the corrosion reaction behavior of coated metals.

[問題点を解決するための手段] 本発明に係る被覆金属の高感度分極測定方法は、塗料、
ライニング材などで被覆された被覆金属の腐食反応挙動
を外部分極法で測定する場合において、被覆金属を合む
測定系に接続される外部分極装置の電源としてバッテリ
ィーを用い、かつ、この外部分極装置とバッテリィーを
接地に対して1013Ω以上の絶縁抵抗に保持しつつ、被
覆金属を含む測定系における被覆金属の腐食反応挙動を
外部分極装置により測定することを特徴とする。
[Means for Solving Problems] A method for measuring a highly sensitive polarization of a coated metal according to the present invention is a coating material,
When measuring the corrosion reaction behavior of a coating metal coated with a lining material by the external polarization method, a battery is used as the power source of the external polarization device connected to the measurement system including the coating metal, and the external polarization device is used. While maintaining the insulation resistance of 10 13 Ω or more with respect to the ground and the battery, the corrosion reaction behavior of the coating metal in the measurement system including the coating metal is measured by an external polarization device.

本発明に係る高感度分極測定装置は、塗料、ライニング
材などで被覆された被覆金属の腐食反応挙動を外部分極
度で測定する装置において、被覆金属電極、基準電極及
び対極とを導電性溶液に浸漬してなる測定セルと、測定
セルに対し外部分極法で腐食反応を測定する外部分極装
置と、外部分極装置の電極であるバッテリィーと、外部
分極装置を収容する第1金属製容器と、バッテリィーを
収容する第2金属製容器と、外部分極装置と第1金属製
容器との間、又は、第1金属製容器とその外部の接地点
との間を、1013Ω以上の抵抗に保持する第1絶縁材
と、バッテリィーと第2金属製容器との間、又は、第2
金属製容器とその外部の接地点との間を、1013Ω以上
の抵抗に保持する第2絶縁材とからなることを特徴とす
る。
The high-sensitivity polarization measuring device according to the present invention is a device for measuring the corrosion reaction behavior of a coating metal coated with a coating material, a lining material or the like by an external polarization degree, and a coating metal electrode, a reference electrode and a counter electrode are made into a conductive solution. A measuring cell that is immersed, an external polarization device that measures the corrosion reaction of the measuring cell by an external polarization method, a battery that is an electrode of the external polarization device, a first metal container that houses the external polarization device, and a battery A second metal container for housing the external polarization device and the first metal container, or a space between the first metal container and a ground point outside thereof is maintained at a resistance of 10 13 Ω or more. Between the first insulating material, the battery and the second metal container, or the second
It is characterized in that it is composed of a second insulating material which holds a resistance of 10 13 Ω or more between the metal container and a ground point outside thereof.

[作 用] 外部分極装置とバッテリィーとを接地(アース)に対し
て1013Ω以上の絶縁抵抗を介在させること、および、
外部分極装置の電源としてバッテリィーを用いることに
より、高絶縁抵抗の被覆金属についての測定において
も、ノイズを低減し、高感度で測定できる。
[Operation] An insulation resistance of 10 13 Ω or more is interposed between the external polarization device and the battery with respect to the ground (earth), and
By using a battery as the power source of the external polarization device, noise can be reduced and measurement can be performed with high sensitivity even in the case of measurement of coating metal with high insulation resistance.

[実施例] 以下、本発明の実施例について、添付の図面を参照して
説明する。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第2図に、外部分極装置(ポテンショスタット)の回路
図を示す。第2図に示すように、測定セル容器1の中に
導電性溶液である腐食液2、白金等の不活性材質の対極
C、銀−塩化銀電極などの基準電極R(又は参照電極と
称される)及び測定極である被覆金属Wが収納されてい
る。そして、この測定セル容器1と、これら1,2,
C,R,Wを総称した側定系3を収納する金属製(一般
に鋼板製)の容器10とはある後述のポテンショスタッ
トの内部抵抗(1013Ω)以上の絶縁抵抗Rで絶縁さ
れている。もしこの絶縁抵抗Rが湿度、汚れなどによ
り小さくなることが予想されるならば、接地Aに対して
1013Ω以上の抵抗になるように絶縁抵抗Rを保持す
る。
FIG. 2 shows a circuit diagram of the external polarization device (potentiostat). As shown in FIG. 2, a corrosive liquid 2 which is a conductive solution, a counter electrode C made of an inert material such as platinum, a standard electrode R (or a reference electrode such as a silver-silver chloride electrode) in a measurement cell container 1 And the coated metal W that is the measurement electrode. And this measuring cell container 1 and these 1, 2,
The container 10 made of metal (generally made of steel plate) that houses the side constant system 3 that collectively refers to C, R, and W is insulated by an insulation resistance R 1 that is equal to or greater than the internal resistance (10 13 Ω) of a potentiostat described later. There is. If the insulation resistance R 1 is expected to decrease due to humidity, dirt, etc., the insulation resistance R 2 is maintained so as to have a resistance of 10 13 Ω or more with respect to the ground A.

なお、海水中の腐食を測定する場合などでは、容器10
は使用できない。このような場合、容器10、抵抗
,Rを使用しなくてもよい。
When measuring corrosion in seawater, etc., the container 10
Cannot be used. In such a case, the container 10 and the resistors R 1 and R 2 may not be used.

測定系の各電極C,R,Wからの信号線は、容器10と
容器100に設けた穴を通り、ポテンショスタット(電
源を除く)を収容する金属製(好ましくは鋼鉄製)の容
器100内へ導入される。
The signal lines from the respective electrodes C, R, W of the measurement system pass through the holes provided in the container 10 and the container 100, and inside the metal (preferably steel) container 100 that houses the potentiostat (excluding the power supply). Be introduced to.

容器100内において、被覆金属Wは零ボルトラインZ
の点Aに接続されており、基準電極Rは直流差動増幅
器(オペレーショナルアンプ)4の入力端子の一方aに
接続され、かつ電位差計5を介して零ボルトラインの点
に接続されている。又、対極Cは電流計6を介し
て、直流差動増幅器4の出力端子dに接続されている。
更に、この直流差動増幅器4の入力端子の一方bは直流
電源7を介して、零ボルトラインZの点Aに接続され
る。また、直流差動増幅器4の零ボルト端子は零ボルト
ラインZの点Aに接続される。このように、点A
,A,Aは、共通の零ボルトラインZに接続さ
れ、この零ボルトラインZはポテンショスタットの容器
100とある絶縁抵抗Rで絶縁されている。この抵抗
はポテンショスタットの入力抵抗(1013Ω)以上とす
ることにより通常あるいは特別の高防食塗料などが塗布
された被覆金属の腐食反応挙挙動を高感度で測定するこ
とができる。(従来、特開昭57−80551号公報等
に示されている被覆金属の通常の測定法では、基準電極
Rと直流差動増幅器4の入力端子の一方aとの間の導線
101と電位差径5とを接線する導線102を零ボルト
ラインZに対して1013Ω以上の絶縁抵抗で絶縁するの
みでよかった。しかし、本発明者等は、雑音を除去し、
さらに高感度で測定するには特開昭57−80551号
公報等の方法では、注目されていなかったRの値を1
13Ω以上とする必要があることを見出したのであ
る。) しかし、上記の容器100と零ボルトラインZを1013
Ω以上の抵抗で保持することは固難である。即ち、容器
100内の全ての電気回路部品を容器100に対して1
13Ω以上の絶縁低抗にできない場合には、この容器1
00と接地Aの間の絶縁抵抗Rの抵抗を1013Ω以上
に保てばよい。
In the container 100, the coating metal W is the zero volt line Z.
Is connected to A 1 point, the reference electrode R is connected a direct current differential amplifier is connected to one end a of the input terminal of the (operational amplifier) 4, and the point A 2 of zero volts line via a potentiometer 5 ing. The counter electrode C is connected to the output terminal d of the DC differential amplifier 4 via the ammeter 6.
Further, one of the input terminals b of the DC differential amplifier 4 is connected to the point A 3 of the zero volt line Z via the DC power supply 7. The zero volt terminal of the DC differential amplifier 4 is connected to the point A4 of the zero volt line Z. Thus, the point A 1 ,
A 2 , A 3 , and A 4 are connected to a common zero-volt line Z, which is insulated from the potentiostat container 100 by an insulation resistance R 3 . By setting this resistance to be equal to or higher than the input resistance of the potentiostat (10 13 Ω), the corrosion reaction behavior of the coated metal coated with a normal or special highly anticorrosive paint can be measured with high sensitivity. (Conventionally, in the conventional method for measuring a coated metal disclosed in JP-A-57-80551, etc., the conductor 101 and the potential difference diameter between the reference electrode R and one a of the input terminals of the DC differential amplifier 4 are used. It suffices to insulate the conducting wire 102 tangent to 5 with the insulation resistance of 10 13 Ω or more with respect to the zero volt line Z. However, the present inventors have eliminated noise,
In order to measure with higher sensitivity, the value of R 3 which has not been noticed by the method disclosed in JP-A-57-80551 is set to 1
It has been found that it is necessary to set it to 0 13 Ω or more. ) However, the container 100 and the zero volt line Z are connected to each other by 10 13
It is difficult to hold with a resistance of Ω or more. That is, all the electric circuit components in the container 100 are
If the insulation resistance of 0 13 Ω or more cannot be achieved, use this container 1
The resistance of the insulation resistance R 4 between 00 and the ground A may be kept at 10 13 Ω or more.

なお、ポテンショスタットの動作は、従来と同様であ
る。例えば、基準電極Rに対して被覆金属Wの電位(R
からみたWの電位、あるいはRとWの電位差)が−0.
5Vとすると、直流電源7の電圧を+0.5Vに設定す
れば、直流差動増幅器4の入力値、即ちa−b間の電位
差は略々零ボルトとなる。この状態で、被覆金属は自然
電極電位近傍で電解され、この時、被覆金属Wに流れる
電解電流(電流計6で検知される電流値)は略々零アン
ペアとなる。そして、上記直流電源7の電圧+0.5V
に対して、ある一定の電圧E(又はある速度でEを増加
又は減少させる)を印加すると、電流計6にはある電流
Iが検知され、このEとIの関係から、被覆金属Wの被
覆膜下の金属表面近傍の分極抵抗、分極曲線、腐食電
流、電気二重層容量あるいは被覆膜の電気抵抗などの値
を算出することができる。
The operation of the potentiostat is the same as the conventional one. For example, with respect to the reference electrode R, the potential (R
The potential of W or the potential difference between R and W when viewed from −0.
Assuming that the voltage is 5V, if the voltage of the DC power supply 7 is set to + 0.5V, the input value of the DC differential amplifier 4, that is, the potential difference between a and b becomes approximately 0 volt. In this state, the coating metal is electrolyzed in the vicinity of the potential of the natural electrode, and at this time, the electrolytic current (current value detected by the ammeter 6) flowing through the coating metal W becomes approximately zero amperes. The voltage of the DC power supply 7 + 0.5V
When a certain constant voltage E (or E is increased or decreased at a certain speed) is applied, a certain current I is detected by the ammeter 6, and the relationship between E and I causes the coating metal W to be covered. Values such as polarization resistance near the metal surface under the covering film, polarization curve, corrosion current, electric double layer capacitance or electric resistance of the covering film can be calculated.

次に、電位差計5の出力信号103、電流計6の出力信
号104は記録計、計算回路、表示計などの出力計10
5に入力され、前記の腐食反応挙動に関係する所望の値
が判明できるようになっている。
Next, the output signal 103 of the potentiometer 5 and the output signal 104 of the ammeter 6 are output from the output meter 10 such as a recorder, a calculation circuit, and a display meter.
5 is input so that a desired value relating to the corrosion reaction behavior can be found.

一次電池又は二次電池で構成された直流電源(バッテリ
ィー)106より、電流計6の電源107、直流差動増
幅器4の電源108、被覆金属の電解用の直流電源7の
電源109、電位差計5の電源110及び出力計105
の電源111として、直流電圧が供給される。そして、
このバッテリィー106は、バッテリィー収納容器11
2と1013Ω以上の絶縁抵抗値Rで絶縁されている。
もし、この抵抗が不十分ならば、この容器112と接地
Aとを1013Ω以上の絶縁抵抗Rで絶縁するようにし
ている。なお、従来は、ポテンショスタットを動作する
ための電源は、商用電源(交流100Vあるいは交流2
00V)そのもの、あるいはこの商用電源を整流回路を
介して直流電圧に変換した後、使用されている。但し、
現場で簡便に使用するために携帯型としたものもある
が、この場合、電源は乾電池が用いられているが、本発
明の様に、高感度測定を対象としていないため、零ボル
トラインZとアース等の間を特に高絶縁状態に保つ配慮
はなされていない。
From a DC power supply (battery) 106 composed of a primary battery or a secondary battery, a power supply 107 for an ammeter 6, a power supply 108 for a DC differential amplifier 4, a power supply 109 for a DC power supply 7 for electrolysis of coated metal, and a potentiometer 5 Power supply 110 and output meter 105
A DC voltage is supplied as the power supply 111. And
This battery 106 is a battery container 11
It is insulated with an insulation resistance value R 5 of 2 and 10 13 Ω or more.
If this resistance is insufficient, the container 112 and the ground A are insulated by an insulation resistance R 6 of 10 13 Ω or more. Conventionally, the power source for operating the potentiostat is a commercial power source (AC 100V or AC 2
00V) itself or this commercial power source is used after being converted into a DC voltage through a rectifier circuit. However,
There is also a portable type for easy use in the field. In this case, a dry battery is used as the power source, but since it is not intended for high-sensitivity measurement as in the present invention, the zero volt line Z No particular consideration is given to maintaining high insulation between the ground and other parts.

なお、本実施例では、外部分極装置としてポテンショス
タットを用いたが、ガルバノスタット、クーロスタッ
ト、カレントインターラプター法電解装置などの他の種
類の外部電極装置を用いても、同様の構成で高感度測定
が可能になる。
In this example, the potentiostat was used as the external polarization device, but galvanostats, coulostats, current interrupter electrolysis devices, and other types of external electrode devices can also be used with the same configuration and high sensitivity. Measurement becomes possible.

以上のように、本発明は、外部分極装置と接地の間の抵
抗と、バッテリィーと接地の間の抵抗とを、1013Ω以
上の絶縁抵抗で保持するものである。外部分極装置と接
地の間の抵抗を1013Ω以上の絶縁抵抗で保持すること
は、RとRの少なくとも一方を1013Ω以上の絶縁
抵抗で保持することにより実現できる。また、バッテリ
ィーと接地の間の抵抗を1013Ω以上の絶縁抵抗で保持
することは、RとRの少なくとも一方を、1013Ω
以上の絶縁抵抗で保持することにより実現できる。さら
に、必要ならば、測定系と接地との間の抵抗においてR
とRの少なくとも一方を1013Ωの絶縁抵抗で保持
する。
As described above, the present invention holds the resistance between the external polarization device and the ground and the resistance between the battery and the ground with the insulation resistance of 10 13 Ω or more. Be held in an external polariser insulation resistance resistance of more than 10 13 Omega between ground can be realized by holding at R 3 and at least one of 10 13 Omega more insulation resistance R 4. Further, maintaining the resistance between the battery and the ground with an insulation resistance of 10 13 Ω or more means that at least one of R 5 and R 6 is 10 13 Ω.
It can be realized by holding with the above insulation resistance. Furthermore, if necessary, R in the resistance between the measurement system and ground.
At least one of 1 and R 2 is held with an insulation resistance of 10 13 Ω.

なお、この抵抗R,R,R,R,R,R
絶縁抵抗を1013Ω以上とすると、例えば人間が、これ
らの測定系、外部分極装置、またはバッテリィーに近づ
くのみで測定値に誘導が入り込み、満足な測定は出来な
い。即ち、被覆膜の電気抵抗が極めて高いため、電解電
流は極めて微小となり、誘導を受けやすい。同様に、測
定操作時には、必ず、装置に設置されたスイッチやツマ
ミなどにふれて操作しなければならない。しかし、これ
も誘導のため困難である。そこで、第2図に示す実施例
では、図示しないが自動操作できる様にした。そして、
装置全体を誘導から守るため容器10,100,112
を磁気シールド箱とした。
If the insulation resistance of the resistors R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 is set to 10 13 Ω or more, for example, a person only approaches these measurement systems, external polarization devices, or batteries. Induced by the measurement value, the measurement is not satisfactory. That is, since the electric resistance of the coating film is extremely high, the electrolysis current becomes extremely small, and is susceptible to induction. Similarly, at the time of measurement operation, you must always touch the switches and knobs installed in the device. However, this is also difficult because of induction. In view of this, in the embodiment shown in FIG. 2, the automatic operation is possible although not shown. And
Containers 10, 100, 112 to protect the entire device from induction
Was used as a magnetic shield box.

第1図は、本発明の一実施例である高感度度測定装置の
構成を図式的に示す。また、本実施例の一部の部分切欠
き斜視図を第3図に示す。
FIG. 1 schematically shows the structure of a high sensitivity measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. Further, a partial cutaway perspective view of a part of this embodiment is shown in FIG.

少なくとも測定セル容器、腐食液、対極、基準電極で構
成された測定系Sを外部分極装置Pの入力抵抗(1013
Ω)以上の電気抵抗を有する絶縁材G及びGで支
え、これを磁気シールド機能を有する鋼板製などの容器
に収納する。一方、ポテンショスタット、ガルバノ
スタット、クーロスタットなどの外部分極装置Pと、記
録計、計算回路、コンピユータ、表示計などの出力装置
Yと、この分極装置P及び出力装置Yを自動的に操作運
転するためのプログラマ・指令装置T(本発明では、こ
のP,Y,Tを総称して外部分極系と称する)を、鋼製
又は高分子樹脂製の内部容器Kに収納し、この内部容
器Kを、1013Ω以上の電気抵抗を有する絶縁材
,Gで支え、さらにこれを磁気シールド機能を有
する鋼板製などの容器Kに収納する。更に一次電池、
二次電池などのいわゆるバッテリィーQは1013Ω以上
の電気抵抗を有する絶縁材G及びGで支え、これを
磁気シールド機能を有する鋼板製などの容器Kに収納
した。又、外部分極装置Pと測定系Sを接続する電極
線、即ち第1図中の対極線C、基準電極線R、及び被覆
金属極線Wは、容器K,K及びKに設けられた孔
を通し、かつ、これらの電極線とこれらの容器とは接触
しないようにして絶縁を保持する。同様に、バッテリィ
ーQからの直流電源線D,D及びDも容器K
及びKに接触しない様にして絶縁を保持する。そ
して、容器K,K,Kは接地する。
The measurement system S including at least the measurement cell container, the corrosive liquid, the counter electrode, and the reference electrode is connected to the input resistance (10 13
It is supported by insulating materials G 1 and G 2 having an electric resistance of Ω) or more, and is housed in a container K 1 made of a steel plate or the like having a magnetic shield function. On the other hand, an external polarization device P such as a potentiostat, a galvanostat or a coulostat, an output device Y such as a recorder, a calculation circuit, a computer or a display meter, and the polarization device P and the output device Y are automatically operated. A programmer / commander T (for this invention, P, Y, and T are collectively referred to as an external polarization system) for this purpose is housed in an internal container K 2 made of steel or polymer resin, and the internal container K 2 is supported by insulating materials G 3 and G 4 having an electric resistance of 10 13 Ω or more, and is further housed in a container K 3 such as a steel plate having a magnetic shield function. Further primary battery,
A so-called battery Q such as a secondary battery was supported by insulating materials G 5 and G 6 having an electric resistance of 10 13 Ω or more, and this was stored in a container K 4 made of a steel plate having a magnetic shield function. Further, the electrode wires connecting the external polarization device P and the measurement system S, that is, the counter electrode wire C, the reference electrode wire R, and the coated metal electrode wire W in FIG. 1 are provided in the containers K 1 , K 3 and K Z. Insulation is maintained by passing through these holes and making no contact between these electrode wires and these containers. Similarly, the DC power supply lines D 1 , D 2 and D 3 from the battery Q are also connected to the container K 2 ,
Insulation is maintained by avoiding contact with K 3 and K 4 . Then, the containers K 1 , K 3 , and K 4 are grounded.

以上の様に、本実施例は、測定系、外部分極系及び直流
電源の全てを接地に対して、1013Ω以上の高絶縁にし
て測定するものである。絶縁材G,G,G
′,G,G′,GおよびGは、ガラス製、
又はテフロン(登録商標)などのプラスチック製であ
り、例えば、直径30mmφ、高さ50mmの円柱形を使用
すれば良い。
As described above, in the present embodiment, the measurement system, the external polarization system, and the DC power source are all insulated with respect to the ground with high insulation of 10 13 Ω or more. Insulation materials G 1 , G 2 , G 3 ,
G 3 ′, G 4 , G 4 ′, G 5 and G 6 are made of glass,
Alternatively, it may be made of plastic such as Teflon (registered trademark), and for example, a cylindrical shape having a diameter of 30 mmφ and a height of 50 mm may be used.

又、この円柱状絶縁材を固定する場合、接着材を用い
て、あるいはプラスチック製の場合は、第4図に示すよ
うに容器Kとこの絶縁材をネジ(ビス)止めで固定す
る。
Further, when fixing this columnar insulating material, an adhesive is used, or when it is made of plastic, the container K 3 and this insulating material are fixed with screws (screws) as shown in FIG.

なお、絶縁材G〜Gの絶縁抵抗は、その表面の水分
のねれ(湿度上昇に伴う水分の付着)のため低下するお
それのある場合は、乾燥空気を送るコンプレッサAを用
いて各容器内部に乾燥空気を注入し、(但し、絶縁性を
劣化しないようにする)、各種導線を通す容器の孔から
空気が吹き出すことにより、孔の近傍も高絶縁に保つ。
あるいは各容器内部に乾燥剤を入れ、低湿度に保持すれ
ば、より高絶縁に保つことができる。
In addition, when the insulation resistance of the insulating materials G 1 to G 6 may decrease due to moisture on the surface thereof (adhesion of water due to increase in humidity), a compressor A that sends dry air is used to Dry air is injected into the container (however, the insulation is not deteriorated), and air is blown out from the hole of the container through which various conductors are passed, so that the vicinity of the hole is also kept highly insulated.
Alternatively, if a desiccant is put in each container and kept at a low humidity, it is possible to keep a higher insulation.

従来法(商用電源を用い、且つ、絶縁を考慮しない)と
本発明の方法との差異を測定例でもって説明する。ここ
で用いた外部分極法は、特公昭53−43425号公報、
特公昭53−43426号公報、特公昭53−316号
公報に準処し、被覆金属の腐食反応特性を測定し、その
際のノイズの大きさ(ノイズを含めた測定信号の平均値
に対するノイズの大きさの比)を求めて。その一例を第
1表に示す。又第2表に、ノイズの大きさが0.5%以
内で測定し得る絶縁抵抗の範囲を第1表の試料で検定し
た結果を示す。試料は、自動車用塗装鋼板(3コート,
3ベーク;電着,中塗,上塗の3層の塗装系;膜厚(計
90μm)、測定面積(12.5cm2))である。絶縁
抵抗は、いずれも1014Ω以上に保持した。
The difference between the conventional method (using a commercial power supply and not considering insulation) and the method of the present invention will be described with measurement examples. The external polarization method used here is disclosed in Japanese Patent Publication No. 53-43425.
According to JP-B-53-43426 and JP-B-53-316, the corrosion reaction characteristics of the coated metal are measured, and the magnitude of the noise at that time (the magnitude of the noise relative to the average value of the measurement signal including the noise Ratio). An example is shown in Table 1. In addition, Table 2 shows the results of testing the range of insulation resistance that can be measured when the noise level is within 0.5% with the samples in Table 1. Samples are painted steel sheets for automobiles (3 coats,
3 bake; coating system of three layers of electrodeposition, intermediate coating and top coating; film thickness (total 90 μm), measurement area (12.5 cm 2 )). The insulation resistance was maintained at 10 14 Ω or higher in all cases.

第1表と第2表より、本実施例では、従来法に比べ少な
くとも20倍以上の高感度化が得られることがわかっ
た。また、ノイズ除去フィルターなどを利用すれば、よ
り高感度で、精度のある測定値が得られる。
From Tables 1 and 2, it was found that in this example, at least 20 times higher sensitivity was obtained as compared with the conventional method. Further, if a noise removal filter or the like is used, a highly sensitive and accurate measurement value can be obtained.

なお、本発明の応用としては、第1図を参照して説明す
るならば、容器K中の測定系Sを1013Ω以上の高絶
縁抵抗にしないでも測定可能であり、例えば塩水噴霧試
験機や乾湿交番試験機などの従来の腐食試験機と組合せ
てもよく、更に又、実際の海や川、池の中の被覆金属の
挙動を測定することができる。但し、この場合は、ノイ
ズが含まれる方向にあるため、感度が低下する。しか
し、従来法では測定不可能であるが、本発明法では測定
可能となる。塩水噴霧試験機の内部においた試料や、海
や川の中においた試料の分極測定では、腐食液がアース
に接続した状態となっているため零ボルトラインZとア
ースとの間を高度に絶縁していない従来法では、電流が
アースを通って流れてしまい、試料に流れる電流は測定
できない。
As an application of the present invention, if it is described with reference to FIG. 1, it is possible to perform measurement without setting the measurement system S in the container K 1 to a high insulation resistance of 10 13 Ω or more, for example, a salt spray test. It can also be combined with conventional corrosion testers such as machines and wet / wet alternator testers, and can also measure the behavior of coated metals in actual seas, rivers and ponds. However, in this case, since the noise is included, the sensitivity is lowered. However, although it cannot be measured by the conventional method, it can be measured by the method of the present invention. In the polarization measurement of the sample placed inside the salt spray tester or the sample placed in the sea or river, the corrosive liquid is connected to the ground, so the zero-volt line Z and the ground are highly insulated. In the conventional method, which does not, the current flows through the ground, and the current flowing through the sample cannot be measured.

[発明の効果] 塗料、ライニング材などで被覆された金属腐食反応を、
塗膜抵抗が1011Ω以上の場合でも測定できるようにな
った。
[Effects of the Invention] Metal corrosion reaction covered with paint, lining material, etc.
It became possible to measure even when the coating film resistance was 10 11 Ω or more.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、外部分極法による高感度測定装置のブロック
図である。 第2図は、ポテンショスタットの回路図である。 第3図は、第1図に示した装置の一部の部分切欠き斜視
図である。 第4図は、絶縁材の固定を示す断面図である。 第5図は、従来のポテンショスタットの回路図である。 S……測定系、P……外部分極装置、 Q……バッテリィー、K3,K4……金属製容器、 G1,G2,〜,G6……絶縁材。
FIG. 1 is a block diagram of a high-sensitivity measuring device by the external polarization method. FIG. 2 is a circuit diagram of the potentiostat. FIG. 3 is a partial cutaway perspective view of the apparatus shown in FIG. FIG. 4 is a sectional view showing fixing of the insulating material. FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional potentiostat. S ...... measurement system, P ...... external polariser, Q ...... Batteryi, K 3, K 4 ...... metal container, G 1, G 2, ~ , G 6 ...... insulating material.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】塗料、ライニング材などで被覆された被覆
金属の腐食反応挙動を外部分極法で測定する場合におい
て、 被覆金属を含む測定系に接続される外部分極装置の電源
としてバッテリィーを用い、かつ、この外部分極装置と
バッテリィーを接地に対して1013Ω以上の絶縁抵抗に
保持しつつ、被覆金属を含む測定系における被覆金属の
腐食反応挙動を外部分極装置により測定することを特徴
とする被覆金属の高感度分極測定方法。
1. When measuring a corrosion reaction behavior of a coating metal coated with a paint, a lining material or the like by an external polarization method, a battery is used as a power source of an external polarization device connected to a measurement system including the coating metal, Further, the corrosion reaction behavior of the coating metal in the measurement system including the coating metal is measured by the external polarization device while the insulation resistance of the external polarization device and the battery is maintained at 10 13 Ω or more with respect to the ground. Sensitive polarization measurement method for coated metal.
【請求項2】特許請求の範囲第1項に記載された被覆金
属の高感度分極測定方法において、 被覆金属を含む測定系を接地に対して、1013Ω以上の
絶縁抵抗に保持しつつ、被覆金属の腐食反応挙動を測定
することを特徴とする被覆金属の高感度分極測定方法。
2. The method for measuring high-sensitivity polarization of a coated metal according to claim 1, wherein the measurement system including the coated metal is kept at an insulation resistance of 10 13 Ω or more with respect to the ground. A highly sensitive polarization measuring method for a coated metal, which comprises measuring a corrosion reaction behavior of the coated metal.
【請求項3】塗料、ライニング材などで被覆された被覆
金属の腐食反応挙動を外部分極法で測定する装置におい
て、 被覆金属電極、基準電極及び対極を導電性溶液に浸漬し
てなる測定セルと、 測定セルに対し外部分極法で腐食反動挙動を測定する外
部分極装置と、 外部分極装置の電源であるバッテリィーと、 外部分極装置を収容する第1金属製容器と、 バッテリィーを収容する第2金属製容器と、 外部分極装置と第1金属製容器との間、又は、第1金属
製容器とその外部の接地点との間を、1013Ω以上の抵
抗に保持する第1絶縁材と、 バッテリィーと第2金属製容器との間、又は、第2金属
製容器とその外部の接地点との間を、1013Ω以上の抵
抗に保持する第2絶縁材とからなることを特徴とする被
覆金属の高感度分極測定装置。
3. An apparatus for measuring the corrosion reaction behavior of a coating metal coated with a coating material, a lining material, etc. by an external polarization method, wherein a coating cell, a reference electrode and a counter electrode are immersed in a conductive solution. , An external polarization device that measures the corrosion reaction behavior of the measurement cell by the external polarization method, a battery that is the power source of the external polarization device, a first metal container that houses the external polarization device, and a second metal that houses the battery A container made between the external polarization device and the first metal container, or between the first metal container and the grounding point outside the first insulating material, which holds a resistance of 10 13 Ω or more; A second insulating material that holds a resistance of 10 13 Ω or more between the battery and the second metal container or between the second metal container and a ground point outside thereof. High-sensitivity polarization measuring device for coated metal.
【請求項4】特許請求の範囲第3項に記載された被覆金
属の高感度分極測定装置において、 上記の第1絶縁材または第2絶縁材がガラスであること
を特徴とする被覆金属の高感度分極測定装置。
4. The high-sensitivity polarization measuring apparatus for coated metal according to claim 3, wherein the first insulating material or the second insulating material is glass. Sensitivity polarization measurement device.
【請求項5】特許請求の範囲第3項に記載された被覆金
属の高感度分極測定装置において、 上記の第1金属製容器又は第2金属製容器が磁気シール
ド機能を有する材料からなることを特徴とする被覆金属
の高感度分極測定装置。
5. A high sensitivity polarization measuring device for coated metal according to claim 3, wherein the first metal container or the second metal container is made of a material having a magnetic shield function. Characteristic high-sensitivity polarization measuring device for coated metal.
【請求項6】特許請求の範囲第3項に記載された被覆金
属の高感度分極測定装置において、 上記の測定セルを収容する第3金属製容器を備えている
ことを特徴とする被覆金属の高感度分極測定装置。
6. A high-sensitivity polarization measuring device for coated metal according to claim 3, further comprising a third metal container for accommodating the measuring cell. High-sensitivity polarization measuring device.
【請求項7】特許請求の範囲第3項に記載された被覆金
属の高感度分極測定装置において、 上記の外部分極装置を自動操作する制御手段を第2金属
製容器内に設けたことを特徴とする被覆金属の高感度分
極測定装置。
7. A high-sensitivity polarization measuring device for coated metal according to claim 3, wherein a control means for automatically operating the external polarization device is provided in the second metal container. Highly sensitive polarization measuring device for coated metal.
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