KR20230035562A - 전기화학잡음을 이용한 부식 모니터링 센서를 포함하는 부식 모니터링 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기화학잡음을 이용한 부식 모니터링 센서를 포함하는 부식 모니터링 장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 전기화학잡음을 이용한 부식 모니터링 센서를 포함하는 부식모니터링 장치는, 대상 구조물에 대한 전기화학반응에서 전압 및 전류의 시간에 따른 변화를 센싱하기 위한 센싱부와 상기 센싱 결과를 이용하여 전압 및 전류 신호를 측정하기 위한 신호처리부를 포함하는 부식 모니터링 센서; 상기 측정된 전압 및 전류 신호로부터 잡음 저항 및 부식 속도를 산출하기 위한 제어부; 상기 제어부에서 실행하는 컴퓨터 판독 가능한 명령을 저장하는 메모리; 및 상기 산출된 잡음 저항 및 부식 속도를 출력하기 위한 출력부;를 포함한다.
Description
본 발명은 전기화학잡음을 이용한 부식 모니터링 센서를 포함하는 부식 모니터링 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대상 구조물에 직접 접촉시켜 전압 및 전류 신호를 감지하여 전기화학잡음을 측정함으로써, 실시간으로 대상 구조물에 대한 잡음 저항 및 부식 속도를 도출하기 위한, 전기화학잡음을 이용한 부식 모니터링 센서를 포함하는 부식 모니터링 장치에 관한 것이다.
일반적으로, '바이오매스(biomass)'라 함은 화학적 에너지로 사용 가능한 식물, 동물, 미생물 등의 생물체, 즉 바이오에너지의 에너지원을 의미하고, 바이오매스 연료는 바이오매스로부터 생산되는 기체, 액체, 고체 형태의 연료를 말하는데, 예를 들어, 바이오에탄올, 바이오디젤, 바이오제트연료 등이 있다.
바이오매스 연료를 사용하는 보일러 노내에서는 기존 석탄 보일러 노내의 연소 특성과는 다른 연소 환경으로 인해 부식 문제가 심각하게 발생하고 있다.
즉, 이러한 바이오매스 연료는 화석 연료보다 저렴하지만, 낮은 연소율, 높은 수분함량, 다양한 화학 조성, 연소시 알칼리 염화물이 연소가스로 다량 배출될 뿐 아니라, 수퍼히터 튜브 등에 용착하여 열전도도를 낮추고 심각한 부식 문제를 발생시켜 유지 관리 비용을 크게 증가시킬 수 있다.
기존에 부식 감지 방식은 측정하고자 하는 구조물 또는 강재와 같은 재질의 탐촉자를 이용하여 부식에 대한 저항성을 측정하거나, 구조물 또는 강재가 놓인 환경인자를 측정하여 부식에 대한 저항성을 추정하는 간접적인 방식을 주로 이용하였다.
그런데, 이러한 방식은 구조물 또는 강재와 같은 재질의 탐촉자라 하더라도 노출된 환경에 따라 재료의 상태가 달라 정확한 내식성을 측정할 수 없으며, 실시간의 내식성을 측정하기 어려운 한계가 있다.
따라서, 기존의 부식 감지 방식은 실시간으로 부식 정보를 직접적인 방식으로 측정하여 그 결과를 제공할 수 있는 기술이 필요하다.
본 발명의 목적은 대상 구조물에 직접 접촉시켜 전압 및 전류 신호를 감지하여 전기화학잡음을 측정함으로써, 실시간으로 대상 구조물에 대한 잡음 저항 및 부식 속도를 도출하기 위한, 전기화학잡음을 이용한 부식 모니터링 센서를 포함하는 부식 모니터링 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전기화학잡음을 이용한 부식 모니터링 센서는, 대상 구조물에 대한 전기화학반응에서 전압 및 전류의 시간에 따른 변화를 센싱하기 위한 센싱부; 및 상기 센싱 결과를 이용하여 전압 및 전류 신호를 측정하기 위한 신호처리부;를 포함할 수 있다.
상기 센싱부는, 전기화학반응을 위한 전해질 용액이 채워진 전해질 영역부; 상기 전해질 용액 내부에 삽입되어 전압 및 전류의 시간에 따른 변화를 센싱하기 위한 전극; 및 상기 전해질 용액과 상기 대상 구조물 사이에 전해질 이온을 교환시키기 위한 멤브레인 부재;를 포함할 수 있다.
상기 전극은, 백금(pt), 카본막대(carbon rod), 포화 칼로멜 전극(Saturated Calomel Electrode, SCE), 은/염화은 전극(Ag-AgCl electrode) 중 어느 하나일 수 있다.
상기 멤브레인 부재는, 폴리불화비닐리덴-헥사플루오르프로필렌(PolyVinylidene Fluoride-HexaFluoroPropyl, PVdF-HFP) 공중합체, 폴리불화비닐리덴(polyvinylidene fluoride), 폴리설폰(polysulfone), 폴리에테르설폰(polyether sulfone), 폴리테트라-플루오로에틸렌(PolyTera FluoroEthylene, PTFE), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 셀룰로스 아세테이트(cellulose actate), 폴리아미드(polyamide), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile) 등으로 이루어진 군으로부터 일종 또는 이종이상 선택 사용되는 것일 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 전해질 영역부의 하부면을 개방시켜 형성하고, 상기 멤브레인 부재에 의해 밀봉되는 프레임; 및 상기 멤브레인 부재를 상기 프레임에 고정시키기 위한 프레임 마개;를 더 포함할 수 있다.
상기 프레임은, 테프론, 에폭시 수지, 고무 재질 중 어느 하나일 수 있다.
상기 센싱부와 상기 신호처리부는, 핀커넥터를 통해 전기적으로 서로 연결되는 것일 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 센싱부를 상부측에 설치하고, 상기 신호처리부를 하부측에 설치하는 케이스 본체, 상기 케이스 본체를 밀봉시키는 케이스 커버를 포함하는 센서 케이스;를 더 포함하되, 상기 센싱부의 외측면과 상기 케이스 본체의 내측면 사이에 오링이 삽입되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 부식 모니터링 장치는, 대상 구조물에 대한 전기화학반응에서 전압 및 전류의 시간에 따른 변화를 센싱하기 위한 센싱부와 상기 센싱 결과를 이용하여 전압 및 전류 신호를 측정하기 위한 신호처리부를 포함하는 부식 모니터링 센서; 상기 측정된 전압 및 전류 신호로부터 잡음 저항 및 부식 속도를 산출하기 위한 제어부; 상기 제어부에서 실행하는 컴퓨터 판독 가능한 명령을 저장하는 메모리; 및 상기 산출된 잡음 저항 및 부식 속도를 출력하기 위한 출력부;를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 전위 표준편차와 전류 표준편차를 이용하여 잡음 저항을 계산하는 것일 수 있다.
상기 제어부는, 상기 계산된 잡음 저항을 전기화학 타펠측정법에 적용하여 부식속도를 계산하는 것일 수 있다.
상기 제어부는, 상기 측정된 전압 및 전류 신호를 이용해 로컬리제이션 인덱스를 계산하여 부식 종류를 확인하는 것일 수 있다.
본 발명은 대상 구조물에 직접 접촉시켜 전압 및 전류 신호를 감지하여 전기화학잡음을 측정함으로써, 실시간으로 대상 구조물에 대한 잡음 저항 및 부식 속도를 도출할 수 있다.
또한, 본 발명은 실시간으로 부식 정보를 직접적인 방식으로 측정하여 그 결과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기화학잡음을 이용한 부식 모니터링 센서를 나타낸 도면,
도 2는 상기 도 1의 센싱부를 나타낸 도면,
도 3은 상기 도 1의 신호처리부를 나타낸 도면,
도 4는 상기 도 3의 ZRA에서 측정된 전압 및 전류 신호를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부식 모니터링 센서를 이용한 부식 모니터링 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 상기 도 1의 센싱부를 나타낸 도면,
도 3은 상기 도 1의 신호처리부를 나타낸 도면,
도 4는 상기 도 3의 ZRA에서 측정된 전압 및 전류 신호를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부식 모니터링 센서를 이용한 부식 모니터링 장치를 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기화학잡음을 이용한 부식 모니터링 센서를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전기화학잡음을 이용한 부식 모니터링 센서(이하 '부식 모니터링 센서'라 함)(1)는, 대상 구조물에 직접 접촉시켜 전압 및 전류 신호를 감지하여 전기화학잡음(electrochemical noise)을 측정한다.
여기서, 전기화학잡음이라 함은 전기화학반응에서의 전류나 전압의 시간에 따른 변화를 의미하며, 전기화학반응 도중 발생하는 잡음 저항으로 분석될 수 있다. 그리고, 잡음 저항은 전극 주위에서의 전기화학반응에 관한 반응 속도(부식 속도)를 도출하기 위해 이용된다.
한편, 부식 모니터링 센서(1)는 핀커넥터(pin connector)(20)를 통해 전기적으로 상호 연결된 신호처리부(30)와 센싱부(100)가 센서 케이스(10) 내부에 설치된다. 여기서, 신호처리부(30)와 센싱부(100)는 핀커넥터(20)를 사이에 두고 서로 이격되어 적층되어 있다.
그리고, 신호처리부(30)와 센싱부(100) 각각은 핀커넥터(20)를 통해 서로 연결되어 있기 때문에 유지 보수를 위한 분리 및 장착이 용이하다. 이때, 신호처리부(30)와 센싱부(100) 각각은 핀커넥터(20)와 리드선을 통해 연결된다. 선호처리부(30)는 외부 통신을 위한 통신선이 연결되어 있다.
한편, 센서 케이스(10)는 케이스 본체(11)와 케이스 커버(12)를 서로 분리 결합이 가능한 구조로 구성되어 있다. 케이스 본체(11)와 케이스 커버(12)는 제1 오링(o-ring)(12a)을 통해 밀봉되어 결합된다.
먼저, 신호처리부(30)는 케이스 본체(11)의 내측면에 내측 방향으로 연장된 걸이턱(11a)에 고정된다. 예를 들어, 신호처리부(30)는 걸이턱(11a)에 나사 결합을 통해 체결될 수 있다.
다음, 센싱부(100)는 케이스 본체(11)의 하부에 조립되어 측정하려는 대상 구조물에 직접 접촉한다.
그런데, 센싱부(100)와 케이스 본체(11)는 서로 조립할 때 존재하는 틈새를 통해 외부 이물질이 침투될 수 있다. 이에 따라, 센싱부(100)의 외측면과 케이스 본체(11)의 내측면 사이에는, 외부로부터 이물질 침입을 방지하기 위한 제2 오링(40)이 삽입된다.
도 2는 상기 도 1의 센싱부를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 센싱부(100)는 부식 감지 모니터링을 위한 대상 구조물(S)에 대한 전기화학반응에서 전압 및 전류의 시간에 따른 변화를 센싱한다.
이러한 센싱부(100)는 전기화학반응을 위한 전해질이 채워진 하나 이상의 전해질 영역부(110), 전해질 영역부(110)를 형성하기 위한 프레임(130), 전해질 영역부(110)와 대상 구조물(S) 사이의 이온 교환을 위한 멤브레인 부재(140), 멤브레인 부재(140)를 프레임(130)에 고정시키기 위한 프레임 마개(150)를 포함한다.
먼저, 전해질 영역부(110) 각각은 동일한 부피를 갖는 영역으로 전해질(예를 들어, K+, Na+, Ca2 +, Mg2 +, Cl- 등)이 포함된 용액 즉, 전해질 용액이 채워져 있다. 이때, 전해질은 부식 환경을 모사하는 경우라면 어느 것이라도 사용될 수 있다.
또한, 전해질 영역부(110) 각각은 전해질 용액 내부에 전압 및 전류의 시간에 따른 변화를 감지하기 위한 하나의 전극(120)이 삽입되어 설치된다.
여기서, 전극(120)은 전기적인 신호에 영향을 주지 않는 반응성이 낮은 재료[예를 들어, 백금(pt), 카본막대(carbon rod), 포화 칼로멜 전극(Saturated Calomel Electrode, SCE), 은/염화은 전극(Ag-AgCl electrode) 등]가 적합하다. 이러한 전극(120)은 일단이 전해질 영역부(110)의 용액 내부에 삽입되고, 타단에 핀커넥터(20)에 연결되는 리드선(121)이 연결된다. 이때, 리드선(121)은 전극(120) 타단에 나사 결합으로 연결된다.
다음, 프레임(130)은 전해질 영역부(110)에 채워진 전해질 용액과 반응하지 않도록 내화학성 및 방수성이 우수한 재질(예를 들어, 테프론, 에폭시 수지, 고무 등)로 선택되는 것이 바람직하다.
특히, 프레임(130)은 전해질 영역부(110)의 하부면을 개방하는 구조로 제작되고, 멤브레인 부재(140)에 의해 밀봉된다.
여기서, 멤브레인 부재(140)는 전해질 용액 내의 전해질 이온이 이동할 수 있는 기공 크기(pore size)를 갖는 고분자 물질을 사용한다. 고분자 물질은 폴리불화비닐리덴-헥사플루오르프로필렌(PolyVinylidene Fluoride-HexaFluoroPropyl, PVdF-HFP) 공중합체, 폴리불화비닐리덴(polyvinylidene fluoride), 폴리설폰(polysulfone), 폴리에테르설폰(polyether sulfone), 폴리테트라-플루오로에틸렌(PolyTera FluoroEthylene, PTFE), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 셀룰로스 아세테이트(cellulose actate), 폴리아미드(polyamide), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile) 등으로 이루어진 군으로부터 일종 또는 이종이상 선택 사용된다.
이러한 멤브레인 부재(140)는 전해질 용액이 빠져나가지 않고, 전해질 이온이 대상 구조물(S)과 반응할 수 있는 기공 크기를 갖는다. 이때, 멤브레인 부재(140)가 대상 구조물(S)에 밀착하면, 전해질 이온은 대상 구조물(S)과 반응하여 전압 및 전류 신호가 발생한다. 전극(120)은 발생된 전압 및 전류 신호를 감지한다.
그리고, 멤브레인 부재(140)는 전술한 바와 같이 프레임 마개(150)에 의해 고정된다. 프레임 마개(150)는 한 쌍으로 구성되어 볼트/너트 결합 구조(151)로 조립될 수 있다.
프레임 마개(150)는 멤브레인 부재(140)를 고정하는 역할을 수행하는 형태라면 어떠한 형태라도 가능하며, 프레임(130)과 동일 재질 또는 다른 재질이라도 상관없다. 프레임 마개(150)는 프레임(130)과 마찬가지로 내화학성이 우수한 재질이 바람직하다.
도 3은 상기 도 1의 신호처리부를 나타낸 도면이고, 도 4는 상기 도 3의 ZRA에서 측정된 전압 및 전류 신호를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 신호처리부(30)는 센싱부(100)를 통해 감지된 전압 및 전류 신호를 디지털 신호로 변환하여 외부로 전달한다.
신호처리부(30)는 ZRA(Zero Resistance Ameter) 센싱부(31), 증폭부(32), A/D 변환부(33), 필터부(34), 데이터 통신부(35)를 포함한다.
ZRA 센싱부(31)는 전극(120)을 통해 감지된 전압 및 전류 신호를 측정하는 무저항 전류계일 수 있다.
예를 들어, 도 1 및 도 2와 같이 전극(120)은 3개의 전극 즉, 제1 전극, 제2 전극, 제3 전극이 순서대로 배치되는 경우에 대해 설명한다. 이 경우, ZRA 센싱부(31)는 제1 전극과 제2 전극 사이의 전류 신호를 측정하거나, 제1 전극과 제3 전극 사이의 전압 신호를 측정한다. ZRA 센싱부(31)는 도 4와 같이 전압 및 전류 신호를 측정할 수 있다.
증폭부(32)는 ZRA 센싱부(31)를 통해 측정된 전압 및 전류 신호를 증폭하고, A/D 변환부(33)는 증폭된 전기 신호를 디지털 신호로 변환한다. 필터부(34)는 변환된 디지털 신호를 필터링하고, 데이터 통신부(35)는 필터링된 디지털 신호를 외부[후술할 제어부(2)]에 전달한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부식 모니터링 센서를 이용한 부식 모니터링 장치를 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 부식 모니터링 센서를 이용한 부식 모니터링 장치는, 부식 모니터링 센서(1), 제어부(2), 메모리(3), 출력부(4)를 포함한다.
전술한 바와 같이, 부식 모니터링 센서(1)는 대상 구조물(S)의 부식 감지 모니터링을 통해 전압 및 전류 신호를 측정한다.
제어부(2)는 측정된 전압 및 전류 신호로부터 잡음 저항 및 부식 속도를 실시간으로 산출하여 출력부(4)를 통해 그 결과를 출력한다.
여기서, 제어부(2)는 적어도 하나 이상의 프로세서로서 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 실행하고, 메모리(3)는 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하며, 출력부(4)는 컴퓨터 판독 가능한 명령들의 실행 결과를 출력한다. 제어부(2), 메모리(3) 및 출력부(4)는 컴퓨터, 노트북, 스마트폰 등에 포함된 구성일 수 있다.
구체적으로, 잡음 저항(noise resistance)(Rn)은 전위 표준편차(σV)와 전류 표준편차(σI)를 이용하여 하기 수학식 1과 같이 계산된다.
잡음 저항(Rn)은 분극 저항(Rp)과 동일시할 수 있다. 일반적인 전기화학 타펠측정법에 의해 부식속도는 하기 수학식 2와 같이 분극 저항(Rp)이 이용된다.
여기서, βox,M는 양극타펠상수이고, βred,C는 음극타펠상수이다.
이에, 부식 속도(mm/year)는 하기 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
여기서, E.W.(Equivalent Weight)는 ∑fiMi/ni으로 나타낼 수 있고, fi는 원자분률, Mi는 원자량, ni는 원자가이다.
또한, 제어부(2)는 측정된 전압 및 전류 신호를 이용하여 부식 종류를 확인기 위한 이미 알려진 로컬리제이션 인덱스(localization index)를 계산한다. 이를 통해, 제어부(2)는 균일 부식 또는 국부 부식의 종류를 파악할 수 있다. 균일 부식의 경우에는 로컬리제이션 인덱스값은 10-3이 되고, 국부 부식의 경우에는 더 큰 값을 나타낸다.
일부 실시 예에 의한 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
비록 상기 설명이 다양한 실시예들에 적용되는 본 발명의 신규한 특징들에 초점을 맞추어 설명되었지만, 본 기술 분야에 숙달된 기술을 가진 사람은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 상기 설명된 장치 및 방법의 형태 및 세부 사항에서 다양한 삭제, 대체, 및 변경이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명에서보다는 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된다. 특허청구범위의 균등 범위 안의 모든 변형은 본 발명의 범위에 포섭된다.
1 ; 부식 모니터링 센서
2 ; 제어부
3 ; 메모리 4 ; 출력부
10 ; 센서 케이스 11 ; 케이스 본체
12 ; 케이스 커버 12a : 제1 오링
20 ; 핀커넥터 30 ; 신호처리부
31 ; ZRA 센싱부 32 ; 증폭부
33 ; A/D 변환부 34 ; 필터부
35 ; 데이터 통신부 40 ; 제2 오링
100 ; 센싱부 110 ; 전해질 영역부
120 ; 전극 121 ; 리드선
130 ; 프레임 140 ; 멤브레인 부재
150 ; 프레임 마개 S ; 대상 구조물
3 ; 메모리 4 ; 출력부
10 ; 센서 케이스 11 ; 케이스 본체
12 ; 케이스 커버 12a : 제1 오링
20 ; 핀커넥터 30 ; 신호처리부
31 ; ZRA 센싱부 32 ; 증폭부
33 ; A/D 변환부 34 ; 필터부
35 ; 데이터 통신부 40 ; 제2 오링
100 ; 센싱부 110 ; 전해질 영역부
120 ; 전극 121 ; 리드선
130 ; 프레임 140 ; 멤브레인 부재
150 ; 프레임 마개 S ; 대상 구조물
Claims (1)
- 대상 구조물에 대한 전기화학반응에서 전압 및 전류의 시간에 따른 변화를 센싱하기 위한 센싱부와 상기 센싱 결과를 이용하여 전압 및 전류 신호를 측정하기 위한 신호처리부를 포함하는 부식 모니터링 센서;
상기 측정된 전압 및 전류 신호로부터 잡음 저항 및 부식 속도를 산출하기 위한 제어부;
상기 제어부에서 실행하는 컴퓨터 판독 가능한 명령을 저장하는 메모리; 및
상기 산출된 잡음 저항 및 부식 속도를 출력하기 위한 출력부;를 포함하고,
상기 센싱부는,
전기화학반응을 위한 전해질 용액이 채워진 전해질 영역부;
상기 전해질 용액 내부에 삽입되어 전압 및 전류의 시간에 따른 변화를 센싱하기 위한 전극;
상기 전해질 용액과 상기 대상 구조물 사이에 전해질 이온을 교환시키기 위한 멤브레인 부재; 및
상기 전해질 영역부의 하부면을 개방시켜 형성하고, 상기 멤브레인 부재에 의해 밀봉되는 프레임;을 포함하며,
상기 멤브레인 부재는 상기 전해질 용액이 빠져나가지 않고, 상기 전해질 이온만이 상기 대상 구조물과 반응할 수 있는 기공 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 부식 모니터링 장치.
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