JPS61237053A - 亜鉛めつき鋼の腐食寿命診断装置 - Google Patents

亜鉛めつき鋼の腐食寿命診断装置

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JPS61237053A
JPS61237053A JP7979585A JP7979585A JPS61237053A JP S61237053 A JPS61237053 A JP S61237053A JP 7979585 A JP7979585 A JP 7979585A JP 7979585 A JP7979585 A JP 7979585A JP S61237053 A JPS61237053 A JP S61237053A
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JP
Japan
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zinc oxide
oxide layer
thickness
galvanized
layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP7979585A
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English (en)
Inventor
Keiichi Sudo
佳一 須藤
Ryoji Takekoshi
竹越 良治
Katsuhiko Honjo
克彦 本庄
Junichi Masuda
順一 増田
Kishio Arita
紀史雄 有田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/90Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、亜鉛めっき鋼の腐食寿命を非破壊で診断する
のに用いる腐食寿命診断装置に顛→ヒ 2 〈従来の技術〉 亜鉛めっき鋼は、鉄素地に亜鉛めっきを施したもので、
亜鉛めっき層の耐食性を利用するようにしたものである
が、腐食によって亜鉛の酸化物層が生ずる。
そこで、このような亜鉛めっき鋼に対する寿命を診断す
る装置として、従来、電磁誘導法を用いるもの、電気抵
抗法を用いるもの、磁力を測定して行なうものがあるが
、機構部が多かったり、あるいは信頼性が低いなどの難
点があり、また簡便性にも欠ける。すなわち、電磁誘導
法を用いたものは直流磁化が必要なため電源が大きくな
ってしまい、また電気抵抗法を用いたものは接触抵抗の
影響が大きく測定に誤差が生じ易く、更に磁力を測定す
るものはセンサ部がメカニカルになっているために測定
の信頼性が良くなく、故障が発生し易い。
〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は一乙のように大知な直流磁化がJ込要とされた
り、接触抵抗の影響に左右されたり、信頼性が悪い等の
問題に鑑みてなされたもので、使用中の亜鉛めっき鋼の
腐食寿命を信頼性よくかつ簡便に診断し得る腐食寿命診
断装置を提供することを目的とする。
く問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、本発明に係る亜鉛めっき鋼の
腐食寿命診断装置は、亜鉛めっき鋼の亜鉛めっき層及び
鉄素地に渦電流を発生させるコイルと、このコイルのイ
ンピーダンスを測定する手段と、上記亜鉛めっき層との
間で亜鉛酸化物層を介し静電容量を発生させる電極板と
、上記静電容量を測定する手段と、上記各測定手段の測
定値を基に上記亜鉛酸化物層の厚さと残存亜鉛めっき層
の厚さを演算し、腐食速度と腐食に対する寿命を演算す
る手段と、上記各手段の動作を制御する手段とを有する
ことを特徴とする。
く実 施 例〉 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明の一実施例に係る腐食寿命診断装置の構
成図で、渦電流用コイル1と静電容量電極板2から成る
センサ部3、インピーダンス測定器4、静電容量測定−
5、制御装置6、演算値f7、メモリ8、表示部9及び
出力部10を備えている。
上記渦電流用コイル1は、亜鉛めっき鋼の亜鉛めっき層
及び鉄素地に渦電流を発生せしめるコイルを有しており
、インピーダンス測定器4はそのコイルのインピーダン
スを測定する装置である。また、静電容量電極板2は、
亜鉛めっき鋼の亜鉛めっき層との間で亜鉛酸化物層を介
し静電容量を発生せしめる電極板を有しており、静電容
量測定vi5で上記静電容量を測定するようになってい
る。これらのセンサについての具体例は後述の第4図乃
至第7図で更に説明する。
また、上記演算装置7は、インピーダンス測定器4と静
電容量測定Wi5が測定した値を基に、亜鉛めっき鋼の
亜鉛酸化物層の厚さと、残存亜鉛めっき層の厚さを演算
し、更に腐食速度と腐食に対する寿命を演算するもので
ある。制御装置6は上述の渦電流用コイル1、インピー
ダンス測定器4、静電容量電極板2、静電容量測定I#
5、演算値f7の装置類の動作を制御するものであり、
夫々の演算、制御のプログラムは後述の第8図、第9図
のようになってCする。即ち、本装置は、マイクロコン
ピュータを応用して亜鉛めっき鋼の腐食寿命の診断を行
なう。
第2図は使用中の亜鉛めっき鋼の断面を模式的に示した
もので、図示のように、鉄素地11の図中上下に残存亜
鉛めっき層12が有り、更に亜鉛酸化物層13が形成さ
れている。
亜鉛めっき鋼は腐食すると表面に亜鉛の酸化物層番生じ
、この亜鉛酸化物層13は大気中においてはそのま\表
面にとどまる。
第3図は亜鉛め゛っき鋼の腐食した亜鉛めっき層のMき
tと、中線した加鉛84ヒ物層13の厚さt、と9関係
を実験によって示したもので、両者の間にはt、=1.
44tなる関係がある。すなわち、亜鉛酸化物層13の
厚さtを測定すれば、それまでに腐食した亜鉛めっき層
の厚さtを知ることができる。そして、亜鉛めっき鋼が
設置されていた年数Nがわかれば、腐食速度Vはv =
 t / Nで求められる。
一方、亜鉛めっき鋼は、亜鉛めっき層13の耐食性を利
用したものであるため、亜鉛めっき層が腐食により消耗
した時点で寿命と考えることができる。
従って、残存する亜鉛めっき層12の厚さt2を測定す
れば、残存寿命りはL=t2/vで求めることができる
わけである。以下、tlとt2の測定法について述べる
第4図は、第1図のセンサ部3の渦電流コイルの断面を
示したものであって、渦電流用コイル1はコイル固定用
のベース14に固定され、インピーダンス測定器4に接
続されている。インピーダンス測定器4は渦電流用コイ
ル1に交流電流を流し、その際の渦電流用コイル1のイ
ンピーダンスZ (=R+jωL)を測定するようにす
る。すなわち、渦電流用コイル1に交流電流を流し、こ
れを亜鉛めっき鋼板上に置くと、第4図に示すように、
導体である鉄素地11と残存亜鉛めっき層12には、渦
電流用コイル1が発生する磁界のために渦電流J2と’
Znが生じ、また発生した渦電流は磁界を生じるため、
渦電流用コイル1はその影響を受はインピーダンスが変
化する。
ここで、一般に、渦電流Jの大きさは、材質によって定
まり、μを透磁率、σを導電率とすると、Joc6Xp
(μσ)なる関係にある。上記鉄素地11と残存亜鉛め
っき層12ではσははゾ同一オーダーの値であるが、μ
については鉄素地11は強磁性、残存亜鉛めっき層12
は常磁性であるため、鉄素地11の方がはるかに大きい
。従って、J、、 > J2゜が成立し、渦電流用コイ
ル1のインピーダンスはJF、の大きさでほとんど決定
する。
また、渦電流用コイル1のインピーダンスは、渦電流発
生面からのりフトオフ量、すなわち本実施例においては
残存亜鉛めっき層12と亜鉛酸化物層13の厚さとの和
t0.とも相関があり、渦電流が発生する物体から十分
に距離を筺いた位置における渦電流用コイル1のインピ
ーダンスをZ0=R0+jωL0、亜鉛めっき鋼表面に
置いた時のインピーダンスをZ、l、 =R,,+jω
LIIlとし、規格化したインピーダンス(R−R)/
ωL0 と、残存亜鉛めつき層12と亜鉛酸化物層13
の厚さの和tとの関係を計算により求めると第5図のよ
うになる。この関係は予めメモリ8に記憶せしめられて
おり、インピーダンス測定器4で測定を行ない、第5図
に示す関係を用いて残存亜鉛めっき層12と亜鉛酸化物
層13の厚さの和t0 を測定できる。そして乙のto
 は前記したt2 の算出の際に用いられる。
次に、第6図は第1図のセンサ部3の静電容量電極板部
の構成を示すもので、第4図と同様に亜鉛めっき鋼にセ
ットした状態を示している。電極板2は図に示すように
、バネ15を介して亜鉛酸化物層13上に圧接され、静
電容量測定器5に接続されている。この電極板2は良導
体であればよく、また円筒16は例えばプラスチック、
磁器などの絶縁物製のものである。また、ナイフェツジ
付きの導体・17が図示のように装着され、これも静電
容量測定器5に接続され、電極板2とこの導体17間に
電圧を印加して静電容量の測定を行なうようになってい
る。すなわち、電極板2とナイフェツジ付きの導体17
との間に電圧をかけると、残存亜鉛めっき層12と電極
板2との間に、亜鉛酸化物層13を介して静電容量が生
じるのである。ここで、この静電容量は、電極板2の面
積と亜鉛酸化物層13の材質が一定であることから、亜
鉛酸化物層13の厚さtl で決定されることになる。
そして、との静雪寅畳姦窃達:l!ダネ圧精と17て測
定し、これと亜鉛酸化物層13の厚さtl との関係を
計算により求めると、第7図のようになる。
この関係も、前記第5図の関係と同様に、予めメモリ8
に記憶せしめられており、このような第7図の関係を用
い、電極板2とナイフェツジ付きの導体17との間の交
流電気抵抗を測定することで、測定の対象となる前記t
、t2 のうちのt8、すなわち亜鉛酸化物層13の厚
さtl を求めることができる。そして、この求められ
たt、は、次のようにt2 の算出、tの算出に使用さ
れることとなる。
すなわち、第8図は第1図の演算装置7におけるフロー
チャートを示すもので、まず、演算装置(マイクロコン
ピュータ)が動作を開始すると、亜鉛めっき鋼の設置後
の経過年数Nの入力を要求するので、これを手入力で図
示しないキーボードから入力する。
次に、演算装置7は、測定値であるR、 Cの値を制御
装置6を介してインターフェースから入力し、既述の如
くメモリ8に予め記憶させておいた第5図、第7図の関
係からto。
tl 値を算出する。しかる後、続いて、12=1、−
10を演算してt2 を求め、更にt1=1.44tか
ら求めたt値とN値からv==t/Nを演算してVを求
め、このV値と上記t2値からL=t 、 / vを演
算してLlすなわち残存寿命りを求めるようにする。そ
して、以上のフローに従って求めたL値を表示部9ある
いは出力部10に出力させて、演算装置7の動作は終了
する。
第9図は第1図の制御装置6の制御フローを示すもので
ある。既述したように、この制御装置6は、本実施例装
置を構成する各装置類の動作を制御するもので、まず、
制御装置6が動作すると、初期設定として各装置類が動
作可能かどうかの確認を行なう。続いて、渦電流用コイ
ル1によるR値の測定をインピーダンス測定器4に指令
し、次に静電容量測定N5に対してはC値の測定を指令
する。そして、R値、C値の測定が終了したところで、
演算開始を演算装置7に指令する。ここで前記第8図で
説明したように演算装置7は動作を開始し、そしてN値
の手入力を受けた後、R値、C値の入力を待機している
ので、ここにR値、C値の測定値を夫々インピーダンス
測定器4、静電容量測定M5から回線を通して転送を行
なうようにする。その後は、前述したような演算が実行
され、演算装置7の動作終了をまって制御装置6は動作
を終了する。
このようにして、上記構成によれば、電磁誘導法と静電
容量法とを併用して腐食寿命の診断を行なうことができ
る。診断に当って(よ、大きな直流磁化を与えることな
くこれを行なうことができ、また少ない機構部でこれを
達成することができ、従来のように電源が大きくなった
り、あるいは誤差、故障が生じ易いということもなくす
ことができる。
〈発明の効果〉 以上のように、本発明の亜鉛めっき鋼の腐食寿命診断装
置によれば、大きな直流磁化を与えることなく、かつ機
構部が少ない・構成で診断を行なうことができるので、
信頼性よ(かつ簡ぼに使用中の亜鉛めっき鋼の腐食寿命
を診断することができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る亜鉛めっき鋼の腐食寿
命診断装置の構成図、第2図は亜鉛めっき鋼板の断面図
、第3図は亜鉛めっき層の腐食厚さと亜鉛酸化物層の厚
さとの関係を示す図、第4図は実施例装置における渦電
流用コイルの断面図、第5図は渦電流用コイルの規格化
したインピーダンスと残存亜鉛めっき層と亜鉛酸化物層
の厚さの和t0  との関係を示す図、第6図は実施例
装置における静電容量電極板の断面図、第7図は静電容
量電極板の交流電気抵抗と亜鉛酸化物層の厚さtl  
との関係を示す図、第8図は実施例装置における演算装
置のフローチャート、第9図は同じく制御装置の〕四−
チャードである。 M面出 1・・・渦電流用コイル、2・・・静電容量電極板、4
・・・インピーダンス測定器、5・・・静電容量測定器
、6・・・制御装置、7・・・演算装置、11・・・鉄
素地、12・・・亜鉛酸化物層、13・・・残存亜鉛め
っき層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 亜鉛めっき鋼の亜鉛めっき層及び鉄素地に渦電流を発生
    させるコイルと、このコイルのインピーダンスを測定す
    る手段と、上記亜鉛めっき層との間で亜鉛酸化物層を介
    し静電容量を発生させる電極板と、上記静電容量を測定
    する手段と、上記各測定手段の測定値を基に上記亜鉛酸
    化物層の厚さと残存亜鉛めつき層の厚さを演算し、腐食
    速度と腐食に対する寿命を演算する手段と、上記各手段
    の動作を制御する手段とを有することを特徴とする亜鉛
    めっき鋼の腐食寿命診断装置。
JP7979585A 1985-04-15 1985-04-15 亜鉛めつき鋼の腐食寿命診断装置 Pending JPS61237053A (ja)

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JP7979585A JPS61237053A (ja) 1985-04-15 1985-04-15 亜鉛めつき鋼の腐食寿命診断装置

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JPS61237053A true JPS61237053A (ja) 1986-10-22

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ID=13700150

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JP7979585A Pending JPS61237053A (ja) 1985-04-15 1985-04-15 亜鉛めつき鋼の腐食寿命診断装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006073752A1 (en) * 2005-01-07 2006-07-13 Rosemount Inc. Diagnostic system for detecting rupture or thinning of diaphragms

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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