(57)【要約】【課題】  間接診断での試験体を用いた腐食検出方法において、金属構造体の腐食の度合いを検出するための時間や労力を軽減することができる腐食測定器および腐食測定システムを提供すること。【解決手段】  土壌中に埋設される腐食測定器２０であって、電池部２１と、電池部２１から電力が供給され、土壌中に埋設された金属構造体の近傍に埋設されて土壌により腐食する金属部材２２と、電池部２１から供給される電力に基づいて、腐食により変化する金属部材２２の導通状態を検出する導通状態検出部２３と、地上に設けられた受信機１２と無線通信し、導通状態検出部２３によって検出された導通状態を示す情報を受信機１２に送信する通信部２４と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土壌中に埋設される腐食測定器であって、
電池部と、
前記電池部から電力が供給され、土壌中に埋設された金属構造体の近傍に埋設されて土壌により腐食する金属部材と、
前記電池部から供給される電力に基づいて、腐食により変化する前記金属部材の導通状態を検出する導通状態検出部と、
地上に設けられた受信機と無線通信し、前記導通状態検出部によって検出された前記導通状態を示す情報を前記受信機に送信する通信部と、
を備えることを特徴とする腐食測定器。
【請求項２】
前記導通状態検出部は、
前記導通状態として、前記金属部材の抵抗値を検出することを特徴とする請求項１に記載の腐食測定器。
【請求項３】
前記金属部材は、
前記金属構造体と同じ組成の金属で構成される金属線あるいは金属板で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の腐食測定器。
【請求項４】
前記金属部材の前記金属線あるいは前記金属板は、
前記電池部、前記導通状態検出部、および前記通信部を内蔵する容器の外側に巻きつけられていることを特徴とする請求項３に記載の腐食測定器。
【請求項５】
前記金属部材は、
前記金属構造体と同じ組成の金属で構成され、それぞれ異なる厚さを有する複数の金属板で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の腐食測定器。
【請求項６】
前記導通状態検出部が、前記金属部材の導通状態を検出する検出タイミングを計時する時計部と、
前記導通状態検出部が検出した前記金属部材の導通状態を示す情報を記憶する記憶部と、をさらに備え、
前記金属部材は、
前記時計部によって検出タイミングが計時されたときのみ、前記電池部から電力が供給され、
前記通信部は、
前記導通状態検出部によって計測された前記金属部材の導通状態を表す信号を、前記記憶部から読み出し、前記受信機に送信することを特徴とする請求項１に記載の腐食測定器。
【請求項７】
土壌中に埋設される腐食測定器と、この腐食測定器を管理する腐食測定管理装置を含む腐食測定システムであって、
前記腐食測定器は、
電池部と、前記電池部から電力が供給され、土壌中に埋設された金属構造体の近傍に埋設されて土壌により腐食する金属部材と、前記電池部から供給される電力に基づいて、腐食により変化する前記金属部材の導通状態を検出する導通状態検出部と、前記導通状態検出部によって検出された前記導通状態を示す情報を無線通信により送信する通信部と、を備え、
腐食測定管理装置は、
前記通信部との無線通信により前記導通状態を示す情報を受信する受信部と、前記受信部が受信した前記導通状態を示す情報を、当該情報を送信した前記腐食測定器と対応付けて記憶する記憶部とを備える
ことを特徴とする腐食測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、土壌中に埋設される金属製の配管などの金属構造体の腐食を測定する腐食測定器および腐食測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
土中には、水道配管路などきわめて重要なライフラインが埋設されているが、老朽化した多くの配管路が更新時期を迎えている。例えば、金属製の配管路については、土壌環境による腐食が原因の漏水や破損事故、水質障害発生が危惧されている。これら土中に埋設された配管路において腐食による事故が発生するとその社会的影響はきわめて大きいことから、適切な腐食診断や腐食評価に基づいた管路更新への取り組みが強く求められている。
この腐食診断や腐食評価において、例えば、評価対象の配管が、土壌中に埋設されている場合、管路の全長にわたって開削して、実際の配管の腐食を測定すると、多大な手間と労力を要し、効率的ではない。このため、管路の全長にわたって開削せずに、配管の腐食の度合いを予測するための様々な手法が検討されている。
【０００３】
この様々な手法について、図１０を用いて説明する。図１０に示す通り、非開削による腐食診断には、大きく分けて、（Ａ）直接診断と（Ｂ）間接診断がある。（Ａ）直接診断とは、腐食による金属構造体の劣化ないし腐食の進行速度を直接検出し、金属構造体の腐食を診断することであって、例えば、金属構造体の腐食速度を電気化学的な手法で検出する（Ｃ）電気化学的直接診断と、金属構造体の劣化を物理的な手法で検出する（Ｄ）物理的直接診断などがある。
また、間接診断とは、環境の腐食性を評価することであって、例えば、金属構造体の近辺の土壌の性質等に基づき、金属構造体の腐食への影響を評価することによって、金属構造体の腐食を間接的に診断する（Ｅ）土壌腐食性診断がある。この土壌腐食性診断としては、従来より、金属構造体の近傍の土壌の性質等を分析し、その分析結果に基づいて土壌の腐食性を判定する方法（（Ｇ）土壌分析による診断法）がある。また、特許文献１に示されているように、金属構造体と同じ組成の金属からなる試験体を評価対象の配管近傍の土壌に埋設しておき、その試験体の腐食の程度を検出することによって、金属構造体の腐食を間接的に診断する方法（（Ｆ）試験体を用いた診断法）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２９８６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、直接診断では、埋設してある配管等の金属構造体を診断するため、診断時に配管に流されている水等を一時停止させるなど、時間と労力がかかるという問題がある。
また、間接診断の（Ｆ）試験体を用いた腐食検出法においては、腐食の度合いを検出するたびに、試験体を土壌から抜き出さなければならないため、時間と労力がかかるという問題がある。
さらに、試験体は、広範囲に張り巡らされている配管等の管路に沿って、複数箇所に埋設する場合は、これら複数の試験体を全て抜き出し、腐食の度合いを検出するためには、多大な時間と労力が必要となる。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮し、上記の問題を解決すべくなされたものであって、その目的は、間接診断での試験体を用いた腐食検出方法において、金属構造体の腐食の度合いを検出するための時間や労力を軽減することができる腐食測定器および腐食測定システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するために、本発明は、土壌中に埋設される腐食測定器であって、電池部と、前記電池部から電力が供給され、土壌中に埋設された金属構造体の近傍に埋設されて土壌により腐食する金属部材と、前記電池部から供給される電力に基づいて、腐食により変化する前記金属部材の導通状態を検出する導通状態検出部と、地上に設けられた受信機と無線通信し、前記導通状態検出部によって検出された前記導通状態を示す情報を前記受信機に送信する通信部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかる腐食測定器は、導通状態検出部が、導通状態として、金属部材の抵抗値を検出することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる腐食測定器は、金属部材が、金属構造体と同じ組成の金属で構成される金属線あるいは金属板で形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる腐食測定器は、金属部材の金属線あるいは金属板が、電池部、導通状態検出部、および通信部を内蔵する容器の外側に巻きつけられていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる腐食測定器は、金属部材が、金属構造体と同じ組成の金属で構成され、それぞれ異なる厚さを有する複数の金属板で形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる腐食測定器は、導通状態検出部が、金属部材の導通状態を検出する検出タイミングを計時する時計部と、導通状態検出部が検出した金属部材の導通状態を示す情報を記憶する記憶部と、をさらに備え、金属部材が、時計部によって検出タイミングが計時されたときのみ、前記電池部から電力が供給され、通信部が、導通状態検出部によって計測された金属部材の導通状態を表す信号を、記憶部から読み出し、受信機に送信することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、土壌中に埋設される腐食測定器と、この腐食測定器を管理する腐食測定管理装置を含む腐食測定システムであって、腐食測定器が、電池部と、電池部から電力が供給され、土壌中に埋設された金属構造体の近傍に埋設されて土壌により腐食する金属部材と、電池部から供給される電力に基づいて、腐食により変化する金属部材の導通状態を検出する導通状態検出部と、導通状態検出部によって検出された導通状態を示す情報を無線通信により送信する通信部と、を備え、腐食測定管理装置が、通信部との無線通信により導通状態を示す情報を受信する受信部と、受信部が受信した導通状態を示す情報を、当該情報を送信した腐食測定器と対応付けて記憶する記憶部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、間接診断での試験体による腐食検出方法において、金属構造体の腐食の度合いを検出するための時間や労力を軽減するための腐食測定器および腐食測定システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態に係る腐食測定システムの構成の一例を説明するための概略図である。
【図２】本実施の形態に係る腐食測定管理装置と腐食測定器の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態に係る腐食測定器から送信される情報について説明するための概略図である。
【図４】本実施の形態に係る腐食測定管理装置によって管理される情報について説明するための概略図である。
【図５】本実施の形態に係る腐食測定器の構成部材の各形状の一例を示す概略図である。
【図６】本実施の形態に係る腐食測定器の構成部材の各形状の他の例を示す概略図である。
【図７】本実施の形態に係る腐食測定器の構成部材の各形状の他の例を示す概略図である。
【図８】本実施の形態に係る腐食測定器の他の構成例を示す概略図である。
【図９】本実施の形態に係る腐食測定器の他の構成例を示す概略図である。
【図１０】非開削による金属構造体の腐食の予測手法について説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る腐食測定システムの構成の一例を説明するための概略図である。図１の紙面左側（ａ）には、Ｘ−Ｙ平面における腐食測定システムの構成の一例を、紙面右側（ｂ）には、Ｙ−Ｚ平面における腐食測定システムの構成の一例を示す。
【００１７】
図１を参照すると、本実施の形態に係る腐食測定システム１００は、腐食測定管理装置１０と、金属構造体３０が接触する土壌３１の腐食性を測定する腐食測定器２０とを有する。
腐食測定管理装置１０は、地上に配置され、例えば、台座４２の上に配置されている。
一方、腐食測定器２０は、土壌中に配置され、例えば、土壌中に埋設されている金属構造体３０の近傍に配置されている。
腐食測定器２０は、例えば、円筒形状の金属構造体３０の中心軸に対して垂直方向であって、金属構造体３０の地上側（紙面上方）に配置され、複数の金属構造体３０の中心軸に沿って任意の間隔で並んでいる。また、複数の腐食測定器２０には、それぞれを識別するための識別子情報が付与されている。
金属構造体３０は、例えば、円筒形の金属からなる配管等であって、土壌３１中の管路に沿って、中心軸が地面と概ね水平方向に配置されている。
アスファルト４１は、土壌を覆っている地面であって、地上と土壌３１中（地下）とを分割している。台座４２は、アスファルト４１の上に配置されている。
【００１８】
次に、図２〜４を用いて腐食測定管理装置１０および腐食測定器２０について詳細に説明する。図２は、腐食測定管理装置１０と腐食測定器２０の構成の一例を示すブロック図である。図３は、腐食測定器２０から送信される情報について説明するための概略図である。図４は、腐食測定管理装置１０によって管理される情報について説明するための概略図である。
【００１９】
図２に示す通り、腐食測定管理装置１０は、主制御部１１と、受信部１２と、記憶部１３とを備える。
主制御部１１は、受信部１２を制御し、受信部１２が受信した情報を記憶部１３に記憶させる。
受信部１２は、腐食測定器２０と通信し、腐食測定器２０から送信された情報を受信する。
記憶部１３は、腐食測定器２０から送信された腐食測定情報、例えば、腐食測定器２０によって測定された検出結果、送信された日時、および腐食測定器２０の識別子情報等を、それぞれ関連付けて記憶する。
【００２０】
腐食測定器２０は、電池部２１と、金属部材２２と、導通状態検出部２３と、通信部２４と、時計部２５とを備える。
電池部２１は、腐食測定器２０の各構成部材に対して電力を提供する電力源であって、金属部材２２に対しては、定電流電源として機能する。すなわち、電池部２１は、金属部材２２と接続され、金属部材２２に一定の電流を供給する。
金属部材２２は、例えば、金属構造体３０と同じ組成の金属により構成される金属線あるいは金属板であって、表面が土壌と接触するように露出した状態で設けられている。金属部材２２としては、例えば、鉄鋼あるいは鋳鉄などの、鉄を主成分とする合金が利用される。これにより、金属部材２２は、土壌と接触する部分から腐食し、腐食の度合いに応じて、電池部２１から提供される電力の導通状態が変化する。
【００２１】
時計部２５は、日付と時間をカウントし、導通状態検出部２３および通信部２４に対して日付情報や時間情報、あるいは制御信号を出力する。例えば、時計部２５は、任意の検出タイミングが設定されており、検出タイミングに到達したことを検出すると、導通状態検出部２３に電圧を検出するよう制御信号を出力する。また、時計部２５は、導通状態検出部２３によって電圧が検出されると、導通状態検出部２３に制御信号を出力した日付情報と時間情報とを通信部２４に出力する。
【００２２】
導通状態検出部２３は、金属部材２２と並列に接続され、電池部２１から一定の電流が供給されている状態の金属部材２２に印加されている電圧を検出する。導通状態検出部２３は、例えば、時計部２５から入力される制御信号に基づき、金属部材２２に印加されている電圧を検出し、検出した電圧値を通信部２４に出力する。
通信部２４は、導通状態検出部２３から入力される電圧値と、時計部２５から入力される日付情報と時間情報に、自身の腐食測定器２０の識別子情報を付与した腐食測定情報を生成する。この腐食測定情報とは、例えば、図３に示す通り、時計部２５から入力された日付情報と時間情報を含む“検出日を示す情報”と、“腐食測定器２０の識別子情報を示す情報”と、導通状態検出部２３から入力された“導通状態を示す情報”とを含む。通信部２４は、腐食測定管理装置１０の受信部１２と通信し、生成した腐食測定情報を受信部１２に送信する。なお、“腐食測定器２０の識別子情報を示す情報”は、例えば、通信部２４に予め設定されている。
【００２３】
次に、腐食測定器２０の腐食測定方法の一例について説明する。
腐食測定器２０は、図１を用いて説明したとおり、金属構造体３０の近傍に配置され、土壌中に埋設されている。時計部２５が、検出タイミングとなったことを検出すると、導通状態検出部２３に制御信号を出力するとともに、通信部２４に、制御信号を出力した時点の日付情報と時間情報を出力する。制御信号が入力された導通状態検出部２３は、一定の電流が供給されている金属部材２２に印加されている電圧を検出し、通信部２４に出力する。
すると、通信部２４は、導通状態検出部２３と時計部２５から入力された情報に、設定されている腐食測定器２０の識別情報を付与して腐食測定情報を生成する。すなわち、通信部２４は、図３に示すような、時計部２５から入力された“検出日を示す情報”と、導通状態検出部２３から入力された“導通状態を示す情報”と、“腐食測定器２０の識別子情報を示す情報”とを含む腐食測定情報を生成し、腐食測定管理装置１０の受信部１２に送信する。
【００２４】
腐食測定管理装置１０は、受信部１２を介して受信した腐食測定情報を、記憶部１３に記憶させる。記憶部１３は、例えば、図４に示す通り、腐食測定器２０によって測定された腐食の度合いを表す情報を、測定された日時や、腐食測定器２０の識別子情報と関連付けて、腐食測定情報ごとに記憶する。
例えば、記憶部１３は、図４に示す通り、腐食測定情報の “検出日を示す情報”に基づく検出日情報「２００７年７月２０＿１４：００」と、腐食測定情報の“腐食測定器２０の識別子情報を示す情報”に基づく腐食測定器識別番号「００１」と、腐食測定情報の“導通状態を示す情報”に基づく検出結果「Ｘ１（Ｖ）」とを、それぞれ関連付けて記憶する。
また、記憶部１３は、これら腐食測定情報に基づく情報と関連付けて、例えば、金属部材２２の厚さ「１（ｍｍ）」や埋設日「２００５年１２月」などの、腐食測定器２０に関する属性を記憶する構成であってもよい。なお、金属部材２２の厚さは、腐食測定器２０に設けられた際の金属部材２２の初期の厚さであって、腐食されていない状態の厚さである。また、この腐食測定器２０に関する属性は、腐食測定器２０の識別子情報と対応付けられて記憶部１３に予め記憶されているものであってもよく、各腐食測定器２０から、腐食測定情報とともに送信されるものであってよい。
【００２５】
この構成により、本実施の形態に係る腐食測定器２０は、金属構造体３０の土壌腐食性を診断する試験体（クーポン）として、土壌に埋設された状態で腐食を測定することができる。このため、ユーザは、腐食測定器２０を、金属部材２２の腐食を測定するたびに、土壌から抜き出す必要がないため、金属構造体３０の腐食を診断するための時間と労力を軽減することができる。また、腐食測定器２０を抜き出すための設備、例えばガイド管や鉄蓋を設定する必要がないため、設備費やその維持管理費を削減できる。
さらに、土壌から抜き出す作業が不要となったことにより、腐食測定器２０から腐食測定情報を計測する間隔を短くすることができ、金属構造体３０の腐食評価の信頼性を向上させることができる。また、開削が困難な場所であっても、腐食測定器２０から腐食測定情報を計測することができる。
【００２６】
また、複数の腐食測定器２０が埋設され、腐食測定管理装置１０が、各腐食測定器２０から受信した腐食測定情報を、腐食測定器２０ごとの識別子情報に基づき管理することにより、広範囲に埋設される金属構造体３０の腐食を統括的に管理することができる。例えば、腐食測定管理装置１０は、腐食測定器２０からの腐食測定情報をエリアごと管理することにより、金属構造体３０のエリアごとの腐食を予測することができる。
【００２７】
さらに、金属部材２２の腐食は、金属部材２２の厚さや埋設期間、接触する土壌の性質等によって異なる。このため、腐食測定管理装置１０が、異なる厚さや異なる埋設期間の腐食測定器２０が異なる地域に埋設され、記憶部１３は、腐食測定情報である金属部材２２の導通状態を表す検出結果を、腐食測定器２０の識別子情報や属性と関連付けて記憶することができる。これにより、ユーザは、金属構造体３０の腐食を、腐食測定器２０の埋設地域や埋設時期に応じて、総合的に判断する情報を得ることができる。
【００２８】
なお、このようにして、腐食測定器２０によって測定され、腐食測定管理装置１０によって管理される情報は、金属構造体３０の腐食を評価や、金属構造体３０の更新の順位付けに利用することができる。
また、本実施の形態において、腐食測定器２０は、時計部２５によって、検出される検出タイミングに基づき、導通状態検出部２３が金属部材２２の導通状態を検出する一例について説明した。しかし、本発明はこれに限られず、例えば、腐食測定管理装置１０から、測定指示信号が受信部１２を介して送信され、腐食測定器２０が、通信部２４を介して測定指示信号を受信することによって、導通状態検出部２３に金属部材２２の導通状態を検出させ、検出した金属部材２２の導通状態を表す情報を通信部２４に送信させる構成であってもよい。この場合、腐食測定器２０は、時計部２５を備えず、腐食測定管理装置１０が、記憶部１３に記憶する際に、主制御部１１と接続される時計部（図示せず）によって計時される日付情報および時間情報と、腐食測定器２０から受信した腐食測定情報とを関連付けて記憶部１３に記憶させる構成であってもよい。
【００２９】
次に、図５〜７を用いて、腐食測定器２０の構成部材の各形状の一例について説明する。図５〜７は、腐食測定器２０の構成部材の各形状の一例を示す概略図である。
腐食測定器２０は、土壌中に埋設された状態で、金属部材２２が露出された状態で土壌と接触し、それ以外の部材が保護ケースに収容されている構成であればよく、例えば、図５に示すような腐食測定器２０１が利用可能である。図５は、腐食測定器の構成部材の各形状の一例を示す概略図である。
図５に示す通り、腐食測定器２０１は、保護ケース２６および金属部材２２１を備える。
保護ケース２６は、内側に、電池部２１と、導通状態検出部２３と、通信部２４と、時計部２５とを収容し、これらの部材が土壌中に埋設腐食や故障しないように保護する容器である。保護ケース２６は、例えば、土壌中に配置されて内部に水などが浸入しないよう密閉され、金属部材２０の腐食に影響を与えない材質、例えばプラスチック等の樹脂素材が利用可能である。
金属部材２２１は、金属構造体３０と同じ組成の金属からなり、極めて薄い板状であって、保護ケース２６の外周面に固定されている。
この構成により、円筒形状である金属構造体３０と同様に、概ね円筒形状である金属部材２２１は、金属構造体３０と同様に土壌と接触する外周面が土壌の水分等によって腐食する。
【００３０】
また、腐食測定器２０は、例えば、図６に示すような腐食測定器２０２が利用可能である。図６は、腐食測定器の構成部材の各形状の他の例を示す概略図である。
図６に示す通り、腐食測定器２０２は、保護ケース２６および金属部材２２２を備える。
金属部材２２２は、金属構造体３０と同じ組成の金属からなり、線状の金属線が保護ケース２６の外周面に巻き付けられている。
この構成により、保護ケース２６の外周面の形状に応じて、容易に金属部材２２２を形成することができる。よって、腐食測定器２０２の製造工程を容易にすることができ、製造に要する手間や時間を削減することができる。
【００３１】
さらに、腐食測定器２０は、例えば、図７に示すような腐食測定器２０３が利用可能である。図７は、腐食測定器の構成部材の各形状の他の例を示す概略図である。
図７に示す通り、腐食測定器２０３は、第１の保護ケース２６１と、第２の保護ケース２６２と、金属部材２２３、２２４、２２５とを備える。
第１の保護ケース２６１は、一体的に形成される筒部２６１ａおよび先端部２６１ｂを含む。
筒部２６１ａは、一方の端に向かって円周の長さが小さくなるよう形成されている。例えば、円筒部２６１ａの外周面を表す仮想線ＢＬ１は、円筒部２６１ａの中心軸ＣＬに対して勾配しており、仮想線ＢＬ１と、中心軸ＣＬと並行な仮想線ＢＬ２とが交差する点において、角度θである。
先端部２６１ｂは、筒部２６１ａの円周が最小となる方の一端に設けられ、筒部２６１ａから離れる方向に円周が徐々に小さくなる円錐形状を有する。
すなわち、第１の保護ケース２６１は、先端部２６１ｂの尖端に向かって徐々に円周が小さくなる形状を有する。
【００３２】
第２の保護ケース２６２は、第１の保護ケース２６１の円筒部２６１ａの一端に設けられ、内側に、電池部２１と、導通状態検出部２３と、通信部２４と、時計部２５とを収容する。第２の保護ケース２６２は、土壌中に配置されて内部に水などが浸入しないよう密閉されている。
金属部材２２３〜２２５は、第１の保護ケース２６１の筒部２６１ａの外周面に固定されている。
この構成により、腐食測定器２０３は、先端部２６１ｂを下にして、土壌に押し下げられた場合、腐食測定器２０３を押し下げる力と、土壌からの反発する力により、金属部材２２３〜２２５が土壌に密接され、金属部材２２３〜２２５と土壌とをより確実に接触させることができる。
なお、本実施の形態においては、金属部材２２３〜２２５以外の構成部材は、第２の保護ケース２６２に収容される例について説明したが、本発明はこれに限られず、例えば、第１の保護ケース２６１の内側に収容し、第２の保護ケースを用いないものであってもよい。
【００３３】
次に、図８を用いて、腐食測定器２０の他の構成について説明する。図８は、腐食測定器２０の他の構成例を示す概略図である。
図８に示す通り、腐食測定器２０４は、電池部２１と、通信部２４と、時計部２５と、第１の金属部材２２６と、第２の金属部材２２７と、第３の金属部材２２８と、第１の導通状態検出部２３６と、第２の導通状態検出部２３７と、第３の導通状態検出部２３８とを備える。
第１の金属部材２２６、第２の金属部材２２７、および第３の金属部材２２８は、それぞれ異なる厚さを有する金属板であって、例えば、図７に示した金属部材２２３〜２２５のように、それぞれ土壌と接触するように配置されている。
本実施の形態において、例えば、第１の金属部材２２６が、最も薄い金属板（例えば、０．５ｍｍ）、第３の金属部材２２８が、最も厚い金属板（例えば、１．５ｍｍ）であって、第２の金属部材２２７が、両者の概ね中間の厚さの金属板（例えば、１．０ｍｍ）である。
【００３４】
第１の導通状態検出部２３６は第１の金属部材２２６と、第２の導通状態検出部２３７は第２の金属部材２２７と、第３の導通状態検出部２３８は第３の金属部材２２８と、それぞれ接続されている。第１の導通状態検出部２３６、第２の導通状態検出部２３７、および第３の導通状態検出部２３８は、それぞれ、電池部２１から一定の電流が供給されている状態の第１の金属部材２２６、第２の金属部材２２７、および第３の金属部材２２８に印加されている電圧を検出する。第１の導通状態検出部２３６、第２の導通状態検出部２３７、および第３の導通状態検出部２３８は、例えば、時計部２５から入力される制御信号に基づき、第１の導通状態検出部２３６、第２の導通状態検出部２３７、および第３の導通状態検出部２３８に印加されている電圧を検出し、検出した電圧値を通信部２４に出力する。なお、第１の導通状態検出部２３６、第２の導通状態検出部２３７、および第３の導通状態検出部２３８には、それぞれを識別するための識別子情報が付与されている。
【００３５】
次に、腐食測定器２０４の腐食測定方法の一例について説明する。
腐食測定器２０４は、図１を用いて説明したとおり、金属構造体３０の近傍に配置され、土壌中に埋設されている。時計部２５が、検出タイミングとなったことを検出すると、第１の導通状態検出部２３６、第２の導通状態検出部２３７、および第３の導通状態検出部２３８のそれぞれに制御信号を出力するとともに、通信部２４に、制御信号を出力した時点の日付情報と時間情報を出力する。
制御信号が入力された第１の導通状態検出部２３６、第２の導通状態検出部２３７、および第３の導通状態検出部２３８は、それぞれ、一定の電流が供給されている第１の金属部材２２６、第２の金属部材２２７、および第３の金属部材２２８に印加されている電圧を検出し、通信部２４に出力する。
【００３６】
すると、通信部２４は、例えば、第１の導通状態検出部２３６から入力された電圧値である“導通状態を示す情報”と、時計部２５から入力された“検出日を示す情報”に、設定されている腐食測定器２０の第１の導通状態検出部２３６の識別情報を付与して第１の腐食測定情報を生成する。同様にして、通信部２４は、第２の導通状態検出部２３７から入力された電圧値である“導通状態を示す情報”と、時計部２５から入力された“検出日を示す情報”に、設定されている腐食測定器２０の第２の導通状態検出部２３７の識別情報を付与して第２の腐食測定情報を生成する。また、通信部２４は、第３の導通状態検出部２３８から入力された電圧値である“導通状態を示す情報”と、時計部２５から入力された“検出日を示す情報”に、設定されている腐食測定器２０の第３の導通状態検出部２３８の識別情報を付与して第３の腐食測定情報を生成する。
そして、通信部２４は、生成された第１〜３の腐食測定情報を、腐食測定管理装置１０の受信部１２に送信する。
【００３７】
腐食測定管理装置１０は、受信部１２を介して受信した第１〜３の腐食測定情報を、記憶部１３に記憶させる。記憶部１３は、上述と同様、図４に示す通り、各第１〜３の腐食測定情報の “導通状態を示す情報”と、日付情報、時間情報および識別子情報とを、関連付けて記憶する。
【００３８】
この構成により、最も薄い第１の金属部材２２６が、最も腐食による導通状態の変化を受けるため、第１の導通状態検出部２３６は、最も精度よく、腐食による金属部材の導通状態の変化を検出することができる。一方、第３の金属部材２２８は、腐食による導通状態の変化が小さいものの、長い時間をかけて腐食されるため、第３の導通状態検出部２３８は、長期にわたって腐食による金属部材の導通状態の変化を検出することができる。
また、第２の金属部材２２７は、第１の金属部材２２６と第３の金属部材２２８の中間の厚さに形成されているため、金属部材の時系列による腐食による影響を予測する際に有効な情報として利用することができる。
このように、厚さ（金属板の厚さ、金属線の直径）の異なる金属部材２２６〜２２８を利用することによって、精度が高く、耐久年数の長い腐食測定器を実現することができる。
【００３９】
次に、図９を用いて、腐食測定器２０の他の構成について説明する。図９は、腐食測定器２０の他の構成例を示す概略図である。
図９に示す通り、腐食測定器２０５は、主制御部２７と、導通状態検出部２３９、金属部材２２９、電池部２１と、通信部２４と、時計部２８とを備える。
電池部２１は、腐食測定器２０５の各構成部材に対して電力を提供する電力源であって、金属部材２２９と接続され、金属部材２２９に一定の電流を供給する。
【００４０】
主制御部２７は、腐食測定器２０５を統括的に制御し、例えば、時計部２８から入力された日付情報や時間情報に基づき、予め設定されている検出タイミングや送信タイミングに到達したと判断すると、電池部２１から供給される電力を各構成部材に供給し、腐食測定モードあるいは結果送信モードを起動させる。また、主制御部２７は、腐食測定モードにおける検出結果の測定、あるいは結果送信モードにおける腐食測定管理装置１０への検出結果の送信が終了すると、腐食測定モードあるいは結果送信モードを終了させ、スタンバイモードに切り替える。
ここで、腐食測定モードとは、検出タイミング後一定時間のみ、金属部材２３９の腐食を測定するために主制御部２７によって起動される動作モードである。また、結果送信モードとは、送信タイミング後一定時間のみ、記憶部２９に記憶されている測定結果を腐食測定管理装置１０に送信するために主制御部２７によって起動される動作モードである。主制御部２７は、この腐食測定モードとスタンバイモードとを切り替え、また、結果送信モードとスタンバイモードとを切り替えることによって、電池部２１の消費電力を抑えている。
【００４１】
この腐食測定モードにおいて、主制御部２７は、電池部２１からの任意の電力を金属部材２２９に供給し、導通状態検出部２３９に、このときの金属部材２２９の導通状態を検出させる。また、主制御部２７は、導通状態検出部２３９によって検出された測定結果を、時計部２８から出力される日付情報や時間情報と関連付けて、記憶部２９に記憶させる。
また、結果送信モードにおいて、主制御部２７は、記憶部２９に記憶されている計測結果、日付情報、時間情報、および腐食測定器２０５の識別子情報に基づき腐食測定情報を生成し、この腐食測定情報を腐食測定管理装置１０に送信するよう通信部２４を制御する。
【００４２】
導通状態検出部２３９は、腐食測定モードにおいて、主制御部２７によって電池部２１からの電力が供給されると、金属部材２２９の導通状態を検出し、計測結果を記憶部２９に出力する。導通状態検出部２３９は、例えば、電池部２１から所定の電力が供給された金属部材２２９の抵抗値を検出する。
【００４３】
金属部材２２９は、電池部２１から電力が供給され、例えば、それぞれ異なる種類の金属から構成される２つの電極を含む。この２つの電極は、互いに一部が直接接触するように設けられており、土壌に埋設された状態で、表面が土壌と接触するように配置されている。これにより、金属部材２２９が土壌中に配置された状態で、土壌からの水分が電極に付着することにより、腐食測定器２０が埋設されている土壌３１の環境の中で自然電位が低くなる方の電極の断面積が減少する異種金属接触腐食が生じる。このように電極間に異種金属接触腐食が生じると、金属部材２２９の抵抗値が増大する。
【００４４】
時計部２８は、日付と時間をカウントし、制御部２７および記憶部２９に対して日付情報や時間情報を出力する。
記憶部２９は、任意の検出タイミングに到達することによって、時計部２８から入力する検出タイミングの日付情報と時間情報と、当該検出タイミングにおいて、導通状態検出部２３９が検出した抵抗値とを関連付けて記憶する。
【００４５】
次に、腐食測定器２０５の腐食測定方法の一例について説明する。
腐食測定器２０５は、図１を用いて説明したとおり、金属構造体３０の近傍に配置され、土壌中に埋設されている。時計部２８から日付情報や時間情報が入力されると、主制御部２７は、入力される日付情報と時間情報に基づき、予め設定されている検出タイミングに到達したか否かを判断する。主制御部２７は、検出タイミングに到達したと判断すると、電池部２１から供給される電力を各構成部材に供給し、腐食測定モードを起動させる。
すなわち、主制御部２７は、腐食測定モードが起動されると、予め設定されている電力を電池部２１から金属部材２２９に供給させる。そして、この電力が供給された状態の金属部材２２９の導通状態を導通状態検出部２３９に検出させる。導通状態検出部２３９は、主制御部２７の制御によって、金属部材２２９の抵抗値を検出すると、主制御部２７に導通状態検出終了信号を出力するとともに、検出した抵抗値を記憶部２９に出力する。
【００４６】
主制御部２７は、導通状態検出部２３９から出力された導通状態検出終了信号が入力されると、時計部２８によって計時された日付情報および時間情報を、記憶部２９に出力させる。記憶部２９は、金属部材２２９から入力された抵抗値と、時計部２９から入力された日付情報および時間情報とを、関連付けて記憶する。
また、主制御部２７は、導通状態検出部２３９から出力された導通状態検出終了信号が入力されると、腐食測定モードを終了し、スタンバイモードに切り替える。
【００４７】
さらに、主制御部２７は、時計部２８から出力される日付情報および時間情報に基づき、予め設定されている送信タイミングに到達したか否かを判断する。主制御部２７は、送信タイミングに到達したと判断すると、電池部２１から供給される電力を各構成部材に供給し、結果送信モードを起動させる。
すなわち、主制御部２７は、結果送信モードが起動されると、記憶部２９に記憶されている全ての金属部材２２９の抵抗値と、これに関連付けられている日付情報および時間情報と、腐食測定器２０５の識別子情報とに基づき、腐食測定情報を生成する。主制御部２７は、生成された腐食測定情報を通信部２４に出力し、通信部２４は、この腐食測定情報を腐食測定管理装置１０に送信する。主制御部２７は、腐食測定情報として通信部２４から送信された金属部材２２９の抵抗値と、これに関連付けられている日付情報および時間情報を、記憶部２９から消去する。
【００４８】
なお、本実施の形態において、検出タイミングと送信タイミングは、主制御部２７が判断する構成を例に説明したが、この検出タイミングと送信タイミングは、記憶部２９に記憶されている構成であってもよい。また、本発明は上述の構成に限られず、例えば、時計部２８は、任意の検出タイミングおよび送信タイミングが設定されており、検出タイミングおよび送信タイミングになったことを検出すると、主制御部２７にその旨を通知する構成であってもよい。
【００４９】
さらに、本実施の形態において、主制御部２７は、時計部２８から出力される日付情報および時間情報に基づき、検出タイミングおよび送信タイミングを判断する例を説明したが、本発明はこれに限られず、例えば、地上の腐食測定管理装置１０から送信される検出指示信号および送信指示信号を受信することで、検出タイミングおよび送信タイミングをそれぞれ判断する構成であってもよい。
また、本実施の形態において、主制御部２７が、時計部２８から出力される日付情報および時間情報に基づき、腐食測定モードあるいは結果送信モードを、それぞれスタンバイモードに切り替えられる一例を説明したが、本発明はこれに限られず、例えば、主制御部２７は、腐食測定モードにおいて、予め設定されている測定回数以上の測定が実行されたことを、記憶部２９に記憶されている金属部材２２９の抵抗値の数に基づき判断した場合、腐食測定モードから結果送信モードに切り替え、記憶部２９に記憶されている金属部材２２９の抵抗値の全てを通信部２４から送信させるよう制御し、記憶部２９に記憶されている情報を全て消去する構成であってもよい。
【００５０】
さらに、本実施の形態において、腐食測定器２０５は、導通状態検出部２３９によって、金属部材２２９から検出される抵抗値を腐食測定情報として腐食測定管理装置に送信する一例について説明した。しかし、本発明はこれに限られず、例えば、腐食測定モードにおいて、電池部２１から金属部材２２９に供給される電力として、予め設定されている電圧値あるいは電流値に対応して予め決定されている設定抵抗値と、導通状態検出部２３９によって検出された金属部材２２９の抵抗値とを比較し、金属部材２２９の断線を判断する構成であってもよい。すなわち、腐食の進行に伴い、金属部材２２９の抵抗値が増大するため、主制御部２７が、金属部材２２９の抵抗値と設定抵抗値を比較することによって、電池部２１からの電力が金属部材２２９を流れない（すなわち、断線した）状態を判断する構成であってもよい。この場合、設定抵抗値を段階的に複数設定することによって、腐食測定器２０５は、金属部材２２９の腐食の状態を段階的に判断することができる。また、この場合、主制御部２７は、金属部材２２９の断線状態を判断した場合、結果送信モードを起動し、通信部２４に対して、金属部材２２９が断線状態であることと、腐食測定器２０５の識別子情報を、腐食測定管理装置１０に送信させる構成であってもよい。
【００５１】
また、本実施の形態において、腐食測定器は、図２、８に示す通り、導通状態検出部は、四端子法を用いて、金属部材の導通状態を検出する。これにより、金属板や金属線などの電気抵抗が非常に小さいものの電圧値を検出することができる。しかし、本発明に係る導通状態検出部は、これに限られず、他の方法を用いて電圧値を検出する構成であってもよく、また、導通状態として、電流値を検出する構成であってもよい。
さらに、本実施の形態に係る腐食測定器の通信部２４は、土壌に埋設された状態で、地上の通信機器と通信できる通信機器であればよく、例えば、特開２００５−９９０３２号公報で開示されているような通信技術を利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０  腐食測定管理装置
１１  主制御部
１２  受信部
１３  記憶部
２０  腐食測定器
２１  電池部
２２  金属部材
２３  導通状態検出部
２４  通信部
２５  時計部
２６  保護ケース
２７  主制御部
２８  時計部
２９  記憶部
３０  金属構造体
４１  アスファルト
２２１  金属部材
２２２  金属部材
２３９  導通状態検出部
２２９  金属部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010164416.tif 000009
【図８】
2010164416.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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