JPS62124455A - 分極曲線計測用電解セル - Google Patents

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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は金属材料の分極特性を該材料から試料を切り出
すことなく測定して該材料を非破壊的に検査する分極曲
線計測用電解セル、特に構造が簡単で取り扱いの容易な
電解セルの構成に関する。

〔従来技術とその間顆点〕

近年、高温で長期間使用されている金属材料の経年的な
組織変化にもとづく材料劣化を検査する手段として、材
料の分極特性を計測することが行れており、このような
分極計測は当初は材料を実験室内に持ち込んで行うのが
通例であったが、最近検査対象材料で構成された機器の
設噴現堝で非破壊的に１１１足を行うことのできる分極
特性針側用電解セルが提案されつつある。

第２図は特開昭ＦｉＯ−３５４５号公報で公知の分極曲
線計測用電解セルの構成図で、図においてｌは電解液２
を一時的に貯溜し、この電解液２中に膣液の電位を検出
する対極３と基準電位を保持す抱− る照合電極４とが配置さけ密閉容器状計測セルで１この
セルＩには外管５と内管ｆｉａ、６ｂとからなる二重管
７０内管６ａ　＋　ｈ　ｂの各一端が連結され、内管ｆ
ｉｂＩ７）他端に対応する二重管７の端部７ａは密閉さ
れた電解液供給槽８に接続されている。Ｐは供給槽８内
に設着され、内管６ｂを介して計測用セルｌ内に貯溜さ
れた電解液２を吸い込んでは外管５内に送り出すように
したポンプ、ＭはポンプＰ駆動用のモータである。供給
槽８にはさらに接続管９を介して♀素ボンベ１０が接続
されている。ボンベ１０は電解液供給槽８中の電解液２
に弁１１を介して窒素を供給して該電解液中の空気を脱
気するために設けられている。１２は外管５の中間に設
けた弁で、二重管７の他端７ｂには常時閉の弁１３を介
して内ＷＩｌ　４と外筒１５とからなる二重筒体状試料
セル１６が接続され、外＠ｔＳの開口端には該開口端を
被測定物Ｗに押圧することによって液密な測定開口部１
７を形成しうるように０リング１８が設げられている。

弁１３と試料セル１６とは、測定開口部１７を被測定物
Ｗに押圧すると、外管５内の電解液が外筒１５内に入り
、さらに測定開口部１７において外筒１５から内筒１４
に入り、さらに弁１３を介して内管６ａに流入するよ５
に構成されている。１９は被測定物Ｗと対極３および照
合電極４の各出力信号とが接続されたポテンショスタッ
ト、２０はポテンショスタット１９の出力信号記録用記
録計である。

第２図においては、まず弁１２と内管６ｂに設けた弁２
１とを開いてポンプＰを駆動する。すると内管６ｂによ
って計測用セルｌから弁２１を介して電解液２が電解液
供給槽８に移送され、この電解液２はさらに外管５によ
って弁１２を介して弁１３に送られる。弁１３は測定開
口部１７が被測定物Ｗに押圧されていないと外管５によ
って送られてきた電解液２を内管ｆｉａＫ送り込むよう
に構成されているので１．この場合外管５によって弁１
３に送られた電解液２は内管６ａを通って計測用セルｘ
ｖｃＨ流する。次に測定開口部１７をＯリング１８を介
して被測定物Ｗに押し当てる。すると今度は外管５によ
って送られてきた電解液２は外筒１５を通った後被測定
物Ｗに衝突して内筒１４内に入り、しかる抜弁１３を通
って計測用セル１に戻る。電解液２が試料セル１６の外
筒Ｉ５から内筒１４を通って計測用セル１ＶＣＲ流して
いる時、ボンベＩＯから窒素が供給槽８内にバブリング
され、計測用セルｌに取り付けた溶存酸素計２２によっ
て還流する電解液２の脱気が完了したことを確認した後
、ポテンショスタット１９と記録計２０とによって被測
定物Ｗの分′Ｖｉ特性が測定される。

第２図においては上述のよってして電解液２を被測定物
Ｗに接触させることによって測定が行れ、試料セル１６
と弁１３とは小さく形成できるので、このような分極曲
線計測用電解用セルは、機器の設置現場において、就中
、狭い場所においても効果的に材料の分極特性を非破壊
的に測定できる利点があり、また電解液２を還流させて
いる時測定開口部１７と被測定物Ｗとの間に隙間ができ
ても、電解液２は空気と共に内管１４内に吸い込まれる
ので、ｉｆ記隙間から漏れた有腐蝕性電解液２によある
。さらにまたこのような電解用セルには、上向きの測定
も容易に行えるという利点があるが、一方、試料セル１
６と計測用セル１とが長い内管６ａで接続されて被測定
物Ｗと対極３との間電解回路の抵抗が太き（なっている
ので、第２図の電解セルには測定結果が該電解回路にお
ける溶液抵抗の影響を受けるという問題があり、またこ
のような電解セルでは試料セル１６と計測用セル１と電
解液供給槽８とこれらを接続する二重管７とを泌要とす
るので、構成が複雑で取り扱いが面倒であるという問題
がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上述したような従来の電解セルにおける問題
を解消して、構成が簡単で電解回路の抵抗が小さくなり
また取り扱いが容易となる分極囲続計測用電解セルを提
供することを目的とする。

〔発明の豊点〕

本発明は、上記目的達成のため、電位伝達液を収容しか
つ該液中に照合電極が配置された上部槽と、電解液を収
容しかつこの電解液中に対極が配電群セルを構成し、さ
らに上部槽の底部と下部槽の天井部とが一体的に結合さ
れ、そのうえこの結合部に照合電極近傍の電位伝達液と
測定開口部近傍の電解液とを電気的て接続するルギン管
が貫設されているようにしたもので、このように構成す
ることＫよって、構成が間車となりこの結果電解回路の
抵抗が小さくてかつ取り扱いの容易な電解セルが得られ
るようドしたものである。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す一部縦断構成図である
。図において２３．２４は一個の筒体２５を隔壁２６で
上下て仕切ることによって形成した上部槽、下部槽で、
上部、漕２３には飽和カロメル電極であ８所の照合電極
４が流体密に垂設され、さらに該槽内には照合電極４の
内部液と同じ飽和塩化力Ｕ　層Ｑ　２７が電位伝達液と
して密封されている。２８は上部槽２３に貫設され内管
２９によって下部槽２４に電解液２を注入するようにし
た、蚊内管２９と外管３０とからなる二重管で、筒体２
５の上方に突出した外管３０の１部にはカス抜き用のコ
ック３１が設けられている。３２は下部槽２４内に垂設
され上端が隔壁１６に固定されたガラス管で、このガラ
ス管の下端は電解Ｋ１２の流通は自在であるが水素カス
は鮨通が阻止されろフィルタ３３で封止され、対極３は
このようなカラス管３２内に配置されている。３４は下
部槽２４下方の突出部２４２仰１而に設けた測定開口部
で、この測定開口部３４の内側には、該開口部の外側に
設けたＯリング３５を介して該開口部を被測定物Ｗに押
８：″ｆることてよって開弁じて下部槽２４内の電解液
２を被測定物ＷＫ接触させ、前記押圧を止めろと開弁し
て電解液２と被測定物Ｗとの接触をすつ弁体３６が設け
られている。３７は、一端が下部槽２４内において測定
開口部３４近傍に配置され、曲端が隔壁２６を流体密に
貫通して照合電極４の孜絡部４ａ近傍における溶液２７
内に配置されたルギン管、３８は′Ｆπ部槽２４底部に
設けた′電解液２排出用コックである。３９はボンベ１
０から弁１１ならびに接続管９を介して窒素ガスが注入
されることばよって貯溜させられた電解液２中の空気を
脱気させるようにした脱気槽、Ｐは脱気叫３９中の電解
液２を三方コック４ｏ、接続機構４１．を順次介して二
重管２８の内管２９に送るようにしたポンプ、４２は弁
１１を介して送り出されたボンベ１ｏからの窒素ガスを
三方コック４０に導くようにしたガス導管で、脱気槽３
９には俗存敏素計２２が取り付けられている。接続機構
４１は仕切弁機能と三方コック４ｏ側の配管４３を内管
２９に着脱自在に接続する機能とを有している。

次に第１図の電解セルを用いて行う測定の仕方を祝明す
る。すなわち、まず、コック３８を閉じコック３Ｌと接
続機構４１の弁と弁＋１とを開いて、窒素ガスによりド
＠槽２４内の空気を外管３゜を通して追い出すと共に脱
気槽３９内の電解液２の脱気を行う。もちろんこの場合
三方コック４０はガス導管４２と配管４３とが流通状態
にあるようにする。溶存酸素計２２によって前記脱気状
態を確認すると１次にポンプＰを駆動して脱気槽３９中
の電解液２を三方コック４０、接続機構４１、内管２９
を順次介してπ部槽２４に圧入する。π部槽２４に電解
液２が充分注入されたらコック３１、接続機構４１の弁
および弁１１を閉じポンプＰを停止させ、配管４３を接
続機構４１から切り放す。

次に、このようにしてπ部槽２４に電解液２が注入され
た電解セルの測定開口部３４を、０リンク３５を介して
被測定部Ｗに押圧する。すると弁体３６が開いて電解液
２が被測定物ＷＫ接触し、またこの場合上述したように
ルギン管３７が配設されて被測定物Ｗ近傍の電解液２と
照合電室液略部４ａ近傍の飽和塩化カリ溶０．２７とが
電気的に後続されているので、記碌計２０ＫＷの分１５
ａ　Ｍ乎ｄが記録される。測定終了後コック３８を開い
てπ部槽２４内テ゛育解液２を排出させる。

第１図においては電解セルが上述のように構成されてい
るので、被測定物Ｗと対極３との間の電解回路の長さが
短くなっている。したがってこのような電解セルにおい
ては第２図１７′）場合のように前記電解回路の抵抗が
大きくなって副定侍果にその影響が用、れるということ
はない。また第１図の電解セルでは筒体２５０部分と税
、気槽３９とこれらをｍ　Ｋｆｊ９するｖ路部分および
ボンフＰを必要とするだけであるから、構成が第２図σ
）場合に比べて簡単で、したがって取り扱いも第２図の
場合より容易であるという利点が友、る。さらにまたこ
の場合配管４３より右側の部分を接続機構４１から切り
放して測定を行うようにしているので、電解液２を試料
セル１６と計測用セル１と電解液供給槽８との間に還流
させながら行う第１図の場合に比べて取り扱いが一層簡
単であるという利点もあへ上記においては配管４３を接
続機構４１から切り放して測定を行うものとしたが１本
発明においてはこのような切り放しをしないで測定を行
うようにしてもよいものであることは特に説明するまで
もないことである。なお第１図においてはガラス管３２
０丁端にフィルタ３３を設けたので、このような電解セ
ルでは、電解液２が被測定物Ｗて接触した際に発生する
水素ガスが対極３　Ｋ付着して生じる該対極の１Ｍ、極
面積の資化によって、測定結果が影響を受けるというこ
とはない。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明においては、電位伝達液を収容
しかつ該伝達液中に照合電極が配４された上部槽と、電
解液を収容しかつこの電解液中に対極が配置されかつ測
定開口部が設けられかつこの測定開口部に該測定開口部
を押圧することによって開弁する弁体が設けられた下部
槽とで分極曲線針側用電解セルを構成し、さらに上部槽
の底部と下部槽の天井部とが一体的に結合され、そのう
えこの結合部に照合電極近傍の電位伝達液と測定開口部
近傍め電解液とを′電気的に接続するルギン管が貫設さ
れているようにしたので、このように構成することによ
って、構成が簡単となりこの結果電解回路の抵抗が小さ
くてかつ取り扱いの容易な電解セルが得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の一部を継続して示した構成
図、第２図は従来の分極曲線計測用電解セルの構成図で
ある。 ２・・・・・・電解液、３・・・・・・対極、４・・・
・・・照合電極、２３・・・・・・上部槽、２４・・・
・・・Ｆ部槽、２５・・・・・・筒体、２６・・・・・
・隔壁、２７・・・・・・飽和塩化カリ溶液、３２・・
・・・・　ガラス管、３３・・・・・・フィルタ、３４
・・・・・・測定開口部、３６・・・・・・弁体、３７
・・・・・・ルギン管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）電位伝達液を収容しかつ前記電位伝達液中に照合電
   極が配置された上部槽と、電解液を収容しかつ前記電解
   液中に対極が配置されかつ測定開口部が設けられかつ前
   記測定開口部を被測定物に押圧することによつて開弁す
   る弁体が設け られた下部槽とを備え、前記上部槽の底部と前記下部槽
   の天井部とが一体的に結合され、かつこの結合部に前記
   照合電極近傍の前記電位伝達液と前記測定開口部近傍の
   前記電解液とを電気的に接続するルギン管が貫設された
   ことを特徴とする分極曲線計測用電解セル。 ２）特許請求の範囲第１項に記載の電解セルにおいて、
   上部槽と下部槽とは一個の筒体を隔壁で上下に仕切るこ
   とによつて形成されていることを特徴とする分極曲線計
   測用電解セル。 ３）特許請求の範囲第１項または第２項に記載の電解セ
   ルにおいて、対極は、下部槽内に配置されかつ開口が設
   けられかつ前記開口に電解液の流通は自在であるが水素
   ガスの流通を阻止するフィルタが設けられた内部容器内
   に配置されていることを特徴とする分極曲線計測用電解
   セル。