(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体上に設けられ、第１の金属材料で構成された第１の電極と、
前記第１の電極に対して離間して前記本体上に設けられ、第２の金属材料で構成された第２の電極と、
前記第１の電極上に設けられ、毛管凝縮効果を生じるような幅で厚さ方向に貫通する貫通孔を有する絶縁膜と、
基準電位と前記第１の電極との電位差、および、基準電位と前記第２の電極との電位差をそれぞれ測定する機能を有する機能素子とを有し、
前記第１の金属材料および前記第２の金属材料は、それぞれ、構造物の測定対象部位の環境変化に伴って表面に不動態膜を形成するか、または、表面に存在した不動態膜を消失させる金属材料であることを特徴とするセンサー装置。
【請求項２】
本体と、
前記本体上に設けられ、第１の金属材料で構成された第１の電極と、
前記第１の電極に対して離間して前記本体上に設けられ、第２の金属材料で構成された第２の電極と、
前記第１の電極上に設けられ、毛管凝縮効果を生じるような幅で厚さ方向に貫通する第１の貫通孔を有する第１の絶縁膜と、
前記第２の電極上に設けられ、毛管凝縮効果を実質的に生じないような幅で厚さ方向に貫通する第２の貫通孔を有する第２の絶縁膜と、
基準電位と前記第１の電極との電位差、および、基準電位と前記第２の電極との電位差をそれぞれ測定する機能を有する機能素子とを有し、
前記第１の金属材料および前記第２の金属材料は、それぞれ、構造物の測定対象部位の環境変化に伴って表面に不動態膜を形成するか、または、表面に存在した不動態膜を消失させる金属材料であることを特徴とするセンサー装置。
【請求項３】
前記第２の貫通孔の幅は、前記第１の貫通孔の幅よりも大きい請求項２に記載のセンサー装置。
【請求項４】
前記第１の貫通孔の幅は１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、前記第２の貫通孔の幅は０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下である請求項３に記載のセンサー装置。
【請求項５】
前記第１の絶縁膜および前記第２の絶縁膜は、それぞれ、多孔質体で構成されている請求項２ないし４のいずれかに記載のセンサー装置。
【請求項６】
前記第１の電極は、板状またはシート状をなし、
前記第１の絶縁膜は、前記第１の電極の一方の面上に設けられている請求項２ないし５のいずれかに記載のセンサー装置。
【請求項７】
前記第２の電極は、板状またはシート状をなし、
前記第２の絶縁膜は、前記第２の電極の一方の面上に設けられている請求項２ないし６のいずれかに記載のセンサー装置。
【請求項８】
前記第１の絶縁膜および前記第２の絶縁膜は、それぞれ、耐アルカリ性を有する材料から構成されている請求項２ないし７のいずれかに記載のセンサー装置。
【請求項９】
前記第１の金属材料および前記第２の金属材料は、それぞれ、鉄または鉄系材料である請求項１ないし８のいずれかに記載のセンサー装置。
【請求項１０】
第３の電極を備え、前記第３の電極と前記第１の電極および前記第２の電極との電位差を測定する請求項１ないし９のいずれかに記載のセンサー装置。
【請求項１１】
前記機能素子は、基準電位と前記第２の電極との電位差に基づいて、測定対象部位の二酸化炭素濃度が設定値以下か否かを検知する機能と、基準電位と前記第１の電極との電位差に基づいて、測定対象部位の塩化物イオン濃度が設定値以下か否かを検知する機能とをさらに有する請求項１ないし１０のいずれかに記載のセンサー装置。
【請求項１２】
アンテナと、
前記アンテナに給電する機能を有する通信用回路とを有し、
前記機能素子は、前記通信用回路を駆動制御する機能をさらに有する請求項１ないし１１のいずれかに記載のセンサー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサー装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
センサー装置としては、例えば、コンクリート中の鉄筋の腐食状態を測定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
施工直後のコンクリート構造物中のコンクリートは、通常、強アルカリ性を呈する。そのため、施工直後のコンクリート構造物中の鉄筋は、その表面に不動態膜が形成されるため、安定である。しかし、施工後に酸性雨や排気ガス等の影響を受けたコンクリート構造物は、コンクリートが徐々に酸性化（中性化）していくため、鉄筋が腐食することとなる。また、コンクリート構造物は、コンクリートへ侵入した塩化物イオンによっても鉄筋が腐食する。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の装置では、参照電極および対極を備えたプローブをコンクリートに埋設して、鉄筋の腐食による電位変化および分極抵抗を測定することにより、鉄筋の腐食を予測する。
しかし、かかる装置では、鉄筋の腐食の原因がコンクリート中へ侵入した塩化物イオンによるものなのか、コンクリートの中性化によるものなのかを特定することができず、その結果、コンクリート構造物の適切な保全を行うことができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２２２０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、コンクリート構造物のコンクリート中の塩化物イオン濃度変化をコンクリートのｐＨ変化と区別して測定し、その測定情報をコンクリート構造物の計画的な保全に活用することができるセンサー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のセンサー装置は、第１の金属材料で構成された第１の電極と、
前記第１の電極に対して離間して設けられ、第２の金属材料で構成された第２の電極と、
前記第１の電極上に設けられ、毛管凝縮効果を生じるような幅で厚さ方向に貫通する貫通孔を有する絶縁膜と、
基準電位と前記第１の電極との電位差、および、基準電位と前記第２の電極との電位差をそれぞれ測定する機能を有する機能素子とを有することを特徴とする。
【０００７】
このように構成されたセンサー装置によれば、第１の電極を第２の電極よりも塩化物イオンにより腐食されやすくするとともに、第１の電極を第２の電極よりも二酸化炭素により腐食されにくくすることができる。
そのため、基準電位と第１の電極との電位差に基づいて、塩化物イオンの侵入（塩害）を二酸化炭素の侵入（中性化）と区別して高感度に検知することができる。また、基準電位と第２の電極との電位差に基づいて、二酸化炭素の侵入（中性化）を塩化物イオンの侵入（塩害）と区別して高感度に検知することができる。
このようなことから、コンクリート構造物のコンクリート中の塩化物イオン濃度変化をコンクリートのｐＨ変化（二酸化炭素濃度）と区別して測定し、その測定情報をコンクリート構造物の計画的な保全に活用することができる。
【０００８】
本発明のセンサー装置は、第１の金属材料で構成された第１の電極と、
前記第１の電極に対して離間して設けられ、第２の金属材料で構成された第２の電極と、
前記第１の電極上に設けられ、毛管凝縮効果を生じるような幅で厚さ方向に貫通する第１の貫通孔を有する第１の絶縁膜と、
前記第２の電極上に設けられ、毛管凝縮効果を実質的に生じないような幅で厚さ方向に貫通する第２の貫通孔を有する第２の絶縁膜と、
基準電位と前記第１の電極との電位差、および、基準電位と前記第２の電極との電位差をそれぞれ測定する機能を有する機能素子とを有することを特徴とする。
【０００９】
このように構成されたセンサー装置によれば、第１の電極を第２の電極よりも塩化物イオンにより腐食されやすくするとともに、第１の電極を第２の電極よりも二酸化炭素により腐食されにくくすることができる。
そのため、基準電位と第１の電極との電位差に基づいて、塩化物イオンの侵入（塩害）を二酸化炭素の侵入（中性化）と区別して高感度に検知することができる。また、基準電位と第２の電極との電位差に基づいて、二酸化炭素の侵入（中性化）を塩化物イオンの侵入（塩害）と区別して高感度に検知することができる。
このようなことから、コンクリート構造物のコンクリート中の塩化物イオン濃度変化をコンクリートのｐＨ変化（二酸化炭素濃度）と区別して測定し、その測定情報をコンクリート構造物の計画的な保全に活用することができる。
【００１０】
本発明のセンサー装置では、前記第２の貫通孔の幅は、前記第１の貫通孔の幅よりも大きいことが好ましい。
これにより、比較的簡単に、毛管凝縮効果を生じるように第１の貫通孔を形成するとともに、毛管凝縮効果を実質的に生じないように第２の貫通孔を形成することができる。
本発明のセンサー装置では、前記第１の貫通孔の幅は１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、前記第２の貫通孔の幅は０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。
これにより、比較的簡単に、毛管凝縮効果を生じるように第１の貫通孔を形成するとともに、毛管凝縮効果を実質的に生じないように第２の貫通孔を形成することができる。
本発明のセンサー装置では、前記第１の絶縁膜および前記第２の絶縁膜は、それぞれ、多孔質体で構成されていることが好ましい。
これにより、比較的簡単に、毛管凝縮効果を生じるように第１の貫通孔を形成するとともに、毛管凝縮効果を実質的に生じないように第２の貫通孔を形成することができる。
【００１１】
本発明のセンサー装置では、前記第１の電極は、板状またはシート状をなし、
前記第１の絶縁膜は、前記第１の電極の一方の面上に設けられていることが好ましい。
これにより、第１の絶縁膜の設置を容易なものとするとともに、第１の電極の塩化物イオンによる腐食に伴う自然電位の変化を急峻なものとすることができる。
本発明のセンサー装置では、前記第２の電極は、板状またはシート状をなし、
前記第２の絶縁膜は、前記第２の電極の一方の面上に設けられていることが好ましい。
これにより、第２の絶縁膜の設置を容易なものとするとともに、第２の電極の二酸化炭素による腐食に伴う自然電位の変化を急峻なものとすることができる。
【００１２】
本発明のセンサー装置では、前記第１の絶縁膜および前記第２の絶縁膜は、それぞれ、耐アルカリ性を有する材料から構成されていることが好ましい。
これにより、測定対象部位がコンクリートである場合であっても、第１の絶縁膜および第２の絶縁膜の耐久性を優れたものとすることができる。そのため、コンクリートの状態を長期に亘り安定して測定することができる。
【００１３】
本発明のセンサー装置では、前記第１の金属材料および前記第２の金属材料は、それぞれ、測定対象部位の環境変化に伴って表面に不動態膜を形成するか、または、表面に存在した不動態膜を消失させる金属材料であることが好ましい。
これにより、基準電位と第１の電極との電位差に基づいて、測定対象部位に塩化物イオンが侵入したことを高感度に検知することができる。また、基準電位と第２の電極との電位差とに基づいて、測定対象部位に二酸化炭素が侵入したことを高感度に検知することができる。
【００１４】
本発明のセンサー装置では、前記第１の金属材料および前記第２の金属材料は、それぞれ、鉄または鉄系材料であることが好ましい。
鉄または鉄系合金（鉄系材料）は比較的安価で入手が容易である。また、例えば、センサー装置をコンクリート構造物の状態測定に用いた場合、第１の電極および第２の電極の少なくとも一方の電極をコンクリート構造物中の鉄筋と同一材料（または近似した材料）で構成することが可能であり、コンクリート構造物中の鉄筋の腐食状態を効果的に検知することができる。
【００１５】
本発明のセンサー装置では、前記機能素子は、基準電位と前記第１の電極との電位差に基づいて、測定対象部位の二酸化炭素濃度が設定値以下か否かを検知する機能と、基準電位と前記第２の電極との電位差に基づいて、測定対象部位の塩化物イオン濃度が設定値以下か否かを検知する機能とをさらに有することが好ましい。
これにより、測定対象物の二酸化炭素濃度変化および塩化物イオン濃度変化に伴う状態変化をそれぞれ検知することができる。
本発明のセンサー装置では、アンテナと、
前記アンテナに給電する機能を有する通信用回路とを有し、
前記機能素子は、前記通信用回路を駆動制御する機能をさらに有することが好ましい。
これにより、無線により測定対象物の外部へ測定結果を送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るセンサー装置の使用状態の一例を示す図である。
【図２】図１に示すセンサー装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示すセンサー装置の平面図である。
【図４】図３中のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図３中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図４に示す第１の電極および第１の絶縁膜を説明するための拡大断面図である。
【図７】図４に示す第１の電極および第２の絶縁膜を説明するための拡大断面図である。
【図８】図２に示す機能素子に備えられた差動増幅回路を示す回路図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るセンサー装置を示す平面図である。
【図１０】図９中のＡ−Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明のセンサー装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るセンサー装置の使用状態の一例を示す図、図２は、図１に示すセンサー装置の概略構成を示すブロック図、図３は、図１に示すセンサー装置の平面図、図４は、図３中のＡ−Ａ線断面図、図５は、図３中のＢ−Ｂ線断面図、図６は、図４に示す第１の電極および第１の絶縁膜を説明するための拡大断面図、図７は、図４に示す第１の電極および第２の絶縁膜を説明するための拡大断面図、図８は、図２に示す機能素子に備えられた差動増幅回路を示す回路図である。
【００１８】
なお、以下では、本発明のセンサー装置をコンクリート構造物の品質測定に用いる場合を例に説明する。
図１に示すセンサー装置１は、コンクリート構造物１００の品質を測定するものである。
コンクリート構造物１００は、コンクリート１０１内に複数の鉄筋１０２が埋設されている。そして、センサー装置１は、コンクリート構造物１００のコンクリート１０１内の鉄筋１０２付近に埋設されている。なお、センサー装置１は、コンクリート構造物１００を打設する際に、コンクリート１０１の打設前に鉄筋に固定して埋め込んでもよいし、打設後に硬化したコンクリート１０１に穿孔して埋め込んでもよい。
このセンサー装置１は、本体２と、その本体２上に設けられた第１の電極３、第２の電極４および第３の電極７とを有する。
【００１９】
本実施形態では、第１の電極３、第２の電極４および第３の電極７は、鉄筋１０２よりもコンクリート構造物１００の外表面側において、コンクリート構造物１００の外表面からの距離が互いに等しくなるように設置されている。また、第１の電極３、第２の電極４および第３の電極７は、それぞれ、電極面がコンクリート構造物１００の外表面に平行または略平行となるように設置されている。そして、第１の電極３および第２の電極４は、コンクリート１０１の測定対象部位の状態変化に伴って、これらの電位がそれぞれ変化するように構成されている。また、図１では説明の便宜上図示を省略しているが、第１の電極３上には、絶縁膜（第１の絶縁膜）８が設けられ、また、第２の電極４上には、絶縁膜（第２の絶縁膜）９が設けられている（図３、４参照）。なお、第１の電極３、第２の電極４、第３の電極７および絶縁膜８、９については、後に詳述する。
また、センサー装置１は、図２に示すように、第１の電極３、第２の電極４および第３の電極７に電気的に接続された機能素子５１と、電源５２と、温度センサー５３と、通信用回路５４と、アンテナ５５と、発振器５６とを有し、これらが本体２内に収納されている。
【００２０】
以下、センサー装置１を構成する各部を順次説明する。
（本体）
本体２は、第１の電極３、第２の電極４、第３の電極７および機能素子５１等を支持する機能を有する。
このような本体２は、図４および図５に示すように、第１の電極３、第２の電極４、第３の電極７および機能素子５１を支持する基板２１を有する。なお、基板２１は、電源５２、温度センサー５３、通信用回路５４、アンテナ５５および発振器５６をも支持するが、図３〜５では、説明の便宜上、電源５２、温度センサー５３、通信用回路５４、アンテナ５５および発振器５６の図示を省略している。
【００２１】
この基板２１は、絶縁性を有する。基板２１としては、特に限定されず、例えば、アルミナ基板、樹脂基板等を用いることができる。
図４に示すように、この基板２１上には、例えばソルダーレジストのような絶縁性の樹脂組成物で構成された絶縁層２３が設けられている。そして、この絶縁層２３を介して基板２１上には、第１の電極３、第２の電極４、第３の電極７および機能素子５１が実装されている。
【００２２】
図５に示すように、この基板２１上には、機能素子５１（集積回路チップ）が保持され、機能素子５１の導体部６１、６２、６３（電極パッド）が第１の電極３、第２の電極４および第３の電極７と接続されている。
この導体部６１は、第１の電極３と、導体部５１６ａ、５１６ｄおよびトランジスタ５１４ａのゲート電極とを電気的に接続している。また、導体部６２は、第２の電極４と、導体部５１６ｂ、５１６ｅおよびトランジスタ５１４ｂのゲート電極とを電気的に接続している。第１の電極３と第２の電極４は、各々、トランジスタ５１４ａ、５１４ｂのゲート電極と接続しているためフローテイング状態にある。５１５ａと５１５ｂは、集積回路の層間絶縁膜であり、２５は、集積回路の保護膜である。
【００２３】
また、本体２は、機能素子５１、電源５２、温度センサー５３、通信用回路５４、アンテナ５５および発振器５６を収納する機能を有する。
特に、本体２は、機能素子５１、電源５２、温度センサー５３、通信用回路５４、アンテナ５５および発振器５６を液密的に収納するように構成されている。
具体的には、図４および図５に示すように、本体２は、封止部２４を有する。この封止部２４は、機能素子５１、電源５２、温度センサー５３、通信用回路５４、アンテナ５５および発振器５６を封止する機能を有する。これにより、センサー装置１を水分やコンクリートの存在下に設置した場合に、機能素子５１、電源５２、温度センサー５３、通信用回路５４、アンテナ５５および発振器５６の劣化を防止することができる。
【００２４】
ここで、封止部２４は、絶縁膜８、９の第１の電極３および第２の電極４とは反対側の部分、および、第３の電極７を露出させつつ、これら以外の各部を覆うように設けられている。これにより、センサー装置１の各部の劣化を防止しつつ、センサー装置１が測定を行うことができる。また、より確実に、後述するように、第１の電極３の絶縁膜８で覆われていない部分の酸（ＣＯ２）による腐食を抑制するとともに、第２の電極４の絶縁膜９で覆われていない部分の塩化物イオンによる腐食を抑制することができる。本実施形態では、第３の電極７は、封止部２４に形成された開口部２４１を介して外部に露出している。なお、第１の電極３および第２の電極４の一部が露出していてもよい。
【００２５】
封止部２４の構成材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン系樹脂のような熱可塑性樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂のような熱硬化性樹脂等の各種樹脂材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、封止部２４は、必要に応じて設ければよく、省略することもできる。
【００２６】
（第１の電極、第２の電極）
第１の電極３および第２の電極４は、図４に示すように、それぞれ、前述した本体２の外表面上（より具体的には基板２１上）に設けられている。特に、第１の電極３および第２の電極４は、同一平面上に設けられている。そのため、第１の電極３および第２の電極４の設置環境の差が生じるのを防止することができる。
【００２７】
また、第１の電極３および第２の電極４は、互いに電位の影響を受けない程度（例えば数ｍｍ）に離間している。
本実施形態では、第１の電極３および第２の電極４は、それぞれ、板状またはシート状をなしている。また、第１の電極３および第２の電極４の平面視形状は、それぞれ、四角形をなしている。また、第１の電極３および第２の電極４は、平面視にて、互いの形状および面積が等しくなっている。なお、第１の電極３および第２の電極４の平面視での形状および面積は、互いに異なっていてもよい。
【００２８】
また、第１の電極３および第２の電極４は、それぞれ、緻密体で構成されていても、多孔質体で構成されていてもよい。
ここで、第１の電極３および第２の電極４の構成材料について説明する。
第１の電極３は、不動態膜（第１の不動態膜）を形成する第１の金属材料（以下、単に「第１の金属材料」とも言う）で構成されている。このように構成された第１の電極３は、ｐＨの変化によって不動態膜が形成されたり破壊されたりする。このような第１の電極３は、不動態膜が形成された状態（不動態化した状態）では不活性（貴）であり、自然電位が高くなる（貴化する）。一方、第１の電極３は、不動態膜が破壊された状態（消失された状態）では活性（卑）である。そのため、第１の電極３の電位は、ｐＨ変化に伴う不動態膜の有無により急峻に変化する。
【００２９】
このように第１の金属材料が、測定対象部位の環境変化に伴って表面に不動態膜を形成するか、または、表面に存在した不動態膜を消失させる金属材料である場合、基準電位と第１の電極３との電位差に基づいて、測定対象部位に塩化物イオンが侵入したことを高感度に検知することができる。
第１の金属材料としては、不動態膜が形成される限り、特に限定されないが、例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｚｎまたはこれらを含む合金等が挙げられる。
【００３０】
例えば、Ｆｅは、ｐＨが９よりも大きいときに不動態膜を形成する。また、ＦｅＡｌ（Ａｌ０．８％）系炭素鋼は、ｐＨが４よりも大きいときに不動態膜を形成する。また、Ｎｉは、ｐＨが８〜１４であるときに不動態膜を形成する。また、Ｍｇは、ｐＨが１０．５よりも大きいときに不動態膜を形成する。また、Ｚｎは、ｐＨが６〜１２であるときに不動態膜を形成する。また、ＳＵＳ３０４は、ｐＨが２〜１３であるときに不動態膜を形成する。
【００３１】
また、例えば、炭素鋼（ＳＤ３４５）は、塩化物イオン濃度が約１．２ｋｇ／ｍ３を超えたときに不動態膜の破壊が始まる。
中でも、第１の金属材料は、ＦｅまたはＦｅを含む合金（Ｆｅ系合金）、すなわち鉄系材料（具体的には、炭素鋼、合金鋼、ＳＵＳ等）であるのが好ましい。鉄系材料は安価で入手が容易である。また、本実施形態のように、センサー装置１をコンクリート構造物１００の状態測定に用いた場合、第１の金属材料をコンクリート構造物１００の鉄筋１０２と同一または近似の材料とすることが可能であり、鉄筋１０２の腐食環境状態を効果的に検知することができる。例えば、第１の電極３がＦｅで構成されている場合、ｐＨが９以上か否かの判断ができる。
【００３２】
一方、第２の電極４は、第２の金属材料（以下、単に「第２の金属材料」とも言う）で構成されている。
この第２の金属材料としては、第２の電極４が電極として機能し得るものであれば、特に限定されず、各種金属材料を用いることができる。
また、第２の金属材料は、前述した第１の金属材料と同種の材料（同一または近似した材料）で構成されていてもよいし、前述した第１の金属材料と異なる材料で構成されていてもよい。
【００３３】
また、第２の金属材料は、不動態膜を形成するものであってもよいし、不動態膜を形成しないものであってもよい。
第２の金属材料が、測定対象部位の環境変化に伴って表面に不動態膜を形成するか、または、表面に存在した不動態膜を消失させる金属材料である場合、基準電位と第２の電極４との電位差とに基づいて、測定対象部位に二酸化炭素が侵入したことを高感度に検知することができる。
【００３４】
また、第２の金属材料が不動態膜（第２の不動態膜）を形成するものである場合、第２の金属材料として、上述の第１の金属材料として例示した金属を挙げることができる。
また、この場合、第２の金属材料は、Ｆｅを含む合金（Ｆｅ系合金）、すなわち鉄系材料であるのが好ましい。鉄系材料は安価で入手が容易である。また、本実施形態のように、センサー装置１をコンクリート構造物１００の状態測定に用いた場合、第１の金属材料を鉄筋１０２と同一材料とすることが可能であり、第２の金属材料を鉄筋１０２と同種材料（Ｆｅ系合金）とすることにより、鉄筋１０２の腐食状態を効果的に検知することができる。
【００３５】
このような第１の電極３および第２の電極４の形成方法としては、それぞれ、特に限定されず、公知の成膜法を用いることができ、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、金属箔の接合等を用いることができる。
【００３６】
（第３の電極）
第３の電極（比較用電極）７は、図４に示すように、前述した本体２の外表面上（より具体的には基板２１上）に設けられている。また、第３の電極７は、前述した第１の電極３および第２の電極４と同一平面上に設けられている。なお、第３の電極７を省略してもよく、この場合、第１の電極３または第２の電極４の電位を基準電位とし、第１の電極３と第２の電極４と電位差に基づいて、コンクリート構造物１００の状態を測定することができる。
【００３７】
また、第３の電極７は、第１の電極３および第２の電極４に対して間隔を隔てて設けられている。
このような第３の電極７の電位を基準として、第１の電極３および第２の電極４の電位をそれぞれ検知することができる。そして、その２つの電位とともに、第１の電極３と第２の電極４との電位差の経時変化を把握することができる。これにより、塩化物イオン濃度とｐＨの経時変化をより高確度に測定することができる。
【００３８】
本実施形態では、第３の電極７は、薄膜状をなしている。
このような第３の電極７の構成材料としては、前述した第１の電極３の構成材料（第１の金属材料）と同様のものを用いることができるが、化学的に安定で、かつ、導電性を有する材料を用いるのが好ましい。かかる材料としては、特に限定されないが、例えば、ＳＵＳ、または、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ等の金属材料（貴金属）を用いることができる。これにより、安定した基準電位を取得することができる。また、簡単かつ確実に、第３の電極７を形成することができる。また、貴金属は化学的に安定であり、イオンに対する感応性が極めて低いとともに優れた導電性を有する。そのため、貴金属は第３の電極７の構成材料として適している。
【００３９】
また、第３の電極７が貴金属で構成されている場合、第３の電極７は、緻密体で構成されていても、多孔質体で構成されていてもよい。
また、第３の電極７が貴金属以外の金属で構成されている場合、第３の電極７は、その少なくとも表面付近が多孔質体で構成されているのが好ましい。これにより、第３の電極７の表面には腐食の生じやすい部分として微細な多数の凹部が均一に分散して形成される。そのため、第３の電極７の表面は、塩化物イオンの存在下において、均一に腐食が生じ、局所的な腐食（孔食）が抑制される。
【００４０】
また、上述したように第３の電極７を多孔質体を用いて構成した場合、その多孔質体の空孔の平均径は、前述したような塩化物イオンによる孔食を防止し得る範囲であれば、特に限定されないが、例えば、２ｎｍ以上５０ｎｍ以下であるのが好ましい。すなわち、かかる空孔は、メソ孔であるのが好ましい。また、かかる多孔質体の空孔率は、前述したように塩化物イオンによる孔食を防止し得る範囲であれば、特に限定されないが、例えば、１０％以上９０％以下であるのが好ましい。
【００４１】
かかる範囲内の平均径の空孔を有する多孔質体で第３の電極７が構成されていることにより、前述したような第３の電極７の塩化物イオンによる孔食を防止するとともに、細孔による毛管凝縮効果により、より低い相対湿度で、第３の電極７上に水分を結露させることができる。そのため、第３の電極７上に安定して液体の水を存在させることができる。すなわち、仮に第３の電極７が緻密体で構成された場合に第３の電極７上に結露が生じないような低い相対湿度においても、第３の電極７上に結露させて液体の水を存在させることができる。
【００４２】
このようなことから、外部環境の湿度や温度の変化に伴ってコンクリート１０１内の相対湿度が変化しても、第３の電極７上の水分量の変動を防止することができる。その結果、外部環境の湿度や温度の変化によって第３の電極７の自然電位が変動するのを防止し、コンクリート１０１の測定対象部位の状態を高感度に測定することができる。
このような第３の電極７は、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、金属箔の接合等により形成することができる。
【００４３】
（第１の絶縁膜）
絶縁膜８は、第１の電極３の基板２１とは反対側の面を覆うように設けられている。このように絶縁膜８が第１の電極３の一方の面上に設けられていることにより、絶縁膜８の設置を容易なものとするとともに、後述するような第１の電極３の塩化物イオンによる腐食に伴う自然電位の変化を急峻なものとすることができる。
【００４４】
この絶縁膜８は、図６に示すように、複数の貫通孔８２を構成する複数の空孔を有する多孔質体８３で構成されている。そして、各貫通孔８２は、隣接する空孔同士が連通する連続空孔（細孔）であり、絶縁膜８の厚さ方向に貫通するとともに、絶縁膜８の表面に開口している。
この各貫通孔８２は、毛管凝縮効果を生じさせるように構成されている。これにより、水分を含有するコンクリート１０１内において、各貫通孔８２内を水で満たすことができる。
【００４５】
このように貫通孔８２内が水で満たされていると、コンクリート１０１内に塩化物イオンが侵入したとき、その塩化物イオンを貫通孔８２内の水を通じて第１の電極３上に供給することができる。
また、貫通孔８２内が水で満たされていると、コンクリート１０１内に二酸化炭素が侵入していても、その二酸化炭素は、貫通孔８２内の水によりブロックされるため、第１の電極３上に到達しにくくなる。そのため、第１の電極３上に塩化物イオンを選択的に供給することができる。すなわち、第１の電極３は、二酸化炭素（中性化）による腐食よりも、塩化物イオンによる腐食の方が生じやすくなる。
【００４６】
そのため、基準電位と第１の電極３との電位差に基づいて、塩化物イオンの侵入（塩害）を二酸化炭素の侵入（中性化）を区別して高感度に検知することができる。
本実施形態では、絶縁膜８が前述したような連続空孔を有する多孔質体８３で構成されている。これにより、空孔の径を適宜設定することにより、比較的簡単に、毛管凝縮効果を生じるように貫通孔８２を形成することができる。
【００４７】
また、絶縁膜８の各貫通孔８２による毛管凝縮効果を効果的に生じさせることができる。そのため、第１の電極３上に安定して液体の水を存在させることができる。すなわち、仮に絶縁膜８を省略した場合に第１の電極３上に結露が生じないような低い相対湿度においても、第１の電極３上に結露させて液体の水を存在させることができる。
このようなことから、コンクリート１０１内に塩化物イオンが侵入すると、コンクリート１０１内の水分とともに塩化物イオンを速やかに第１の電極３上に供給することができる。その結果、第１の電極３が塩化物イオンにより腐食しやすくなり、コンクリート１０１内への塩化物イオンの侵入を迅速に検知することができる。
【００４８】
また、複数の貫通孔８２の幅（平均幅）Ｗ１は、前述したように毛管凝縮効果を生じ得る範囲であれば、特に限定されないが、例えば、２ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であるのが好ましく、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であるのがより好ましく、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であるのがさらに好ましい。すなわち、貫通孔８２は、メソ孔であるのが好ましい。
さらに、絶縁膜８を構成する多孔質体８３の空孔率は、それぞれ、前述したように毛管凝縮効果を生じ得る範囲であれば、特に限定されないが、例えば、１０％以上９０％以下であるのが好ましい。
【００４９】
また、絶縁膜８の構成材料としては、絶縁性を有するものであれば、特に限定されないが、絶縁性および耐久性に優れるという観点から、例えば、金属やシリコンの酸化物、窒化物、フッ化物等（セラミックス材料）を用いるのが好ましい。なお、絶縁膜８の構成材料として、樹脂材料を用いることもできる。
また、絶縁膜８は、耐アルカリ性を有するのが好ましい。例えば、絶縁膜８の構成材料として、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４等の耐アルカリ性に優れた材料を用いるのが好ましい。これにより、測定対象部位がコンクリート１０１である場合であっても、絶縁膜８の耐久性を優れたものとすることができる。そのため、コンクリート１０１の状態を長期に亘り安定して測定することができる。
【００５０】
また、絶縁膜８の平均厚さは、特に限定されないが、例えば、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であるのが好ましい。これにより、前述したような毛管凝集効果を生じ得る貫通孔８２を有する絶縁膜８を比較的簡単に形成することができる。これに対し、かかる平均厚さが薄すぎると、前述したような毛管凝集効果を生じ得る貫通孔８２を形成するのが難しく、一方、かかる平均厚さが厚すぎると、貫通孔８２を通じて水分等を第１の電極３に供給するのが難しくなる。
【００５１】
このような絶縁膜８は、特に限定されず、公知の多孔質体膜の形成方法を用いて形成することができる。例えば、絶縁膜８が金属酸化物で構成されている場合、金属酸化物の前駆体である金属オキソ種と、ポリスチレン系界面活性剤とを極性溶媒に溶解した前駆溶液をスピンコート、インクジェット法等の塗布法により成膜し、乾燥、焼成することにより絶縁膜８を形成することができる。
なお、図６に示す複数の貫通孔８２の形状は、一例であり、前述したように絶縁膜８の連続空孔が毛管凝縮効果を発揮し得るものであれば、図示のものに限定されず、絶縁膜８は、連続空孔を有する公知の各種多孔質体で構成することができる。また、貫通孔８２は、例えばエッチング等により形成され、規則的な形状をなしていてもよい。
【００５２】
（第２の絶縁膜）
絶縁膜９は、第２の電極４の基板２１とは反対側の面を覆うように設けられている。このように絶縁膜９が第２の電極４の一方の面上に設けられていることにより、絶縁膜９の設置を容易なものとするとともに、後述するような第２の電極４の二酸化炭素による腐食に伴う自然電位の変化を急峻なものとすることができる。
【００５３】
この絶縁膜９は、図７に示すように、複数の貫通孔９２を構成する複数の空孔を有する多孔質体９３で構成されている。そして、各貫通孔９２は、隣接する空孔同士が連通する連続空孔（細孔）であり、絶縁膜９の厚さ方向に貫通するとともに、絶縁膜９の表面に開口している。
この各貫通孔９２は、毛管凝縮効果を実質的に生じさせないように構成されている。これにより、水分を含有するコンクリート１０１内においても、各貫通孔９２内が水で満たされるのを防止し、各貫通孔９２内にその貫通方向での全域に亘って気体を存在させることができる。なお、ここで、「毛管凝集効果を実質的に生じさせない」とは、毛管凝集効果を全く生じさせないか、または、毛管凝集効果を生じていても、その作用（効果）が著しく少ないことをいう。
【００５４】
このように貫通孔９２内に気体が存在していると、コンクリート１０１内に二酸化炭素が侵入したとき、その二酸化炭素を貫通孔９２内を通じて第２の電極４上に供給することができる。
また、貫通孔９２内に気体が存在していると、コンクリート１０１内に塩化物イオンが侵入していても、その塩化物イオンは、貫通孔８２内の気体によりブロックされるため、第２の電極４上に到達しにくくなる。そのため、第２の電極４上に二酸化炭素を選択的に供給することができる。すなわち、第２の電極４は、塩化物イオンによる腐食よりも、二酸化炭素（中性化）による腐食の方が生じやすくなる。
【００５５】
そのため、基準電位と第２の電極４との電位差に基づいて、二酸化炭素の侵入（中性化）を塩化物イオンの侵入（塩害）と区別して高感度に検知することができる。
本実施形態では、絶縁膜９が前述したような連続空孔を有する多孔質体９３で構成されている。これにより、空孔の径を適宜設定することにより、比較的簡単に、毛管凝縮効果を実質的に生じないように貫通孔９２を形成することができる。
【００５６】
また、貫通孔９２の幅Ｗ２は、前述した絶縁膜８の貫通孔８２の幅Ｗ１よりも大きい。これにより、比較的簡単に、毛管凝縮効果を生じるように貫通孔８２を形成するとともに、毛管凝縮効果を実質的に生じないように貫通孔９２を形成することができる。
また、複数の貫通孔９２の幅（平均幅）Ｗ２は、前述したように毛管凝縮効果を生じさせない範囲であれば、特に限定されないが、例えば、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００５７】
さらに、絶縁膜９を構成する多孔質体９３の空孔率は、それぞれ、特に限定されないが、例えば、１０％以上９０％以下であるのが好ましい。
また、絶縁膜９の構成材料としては、絶縁性を有するものであれば、特に限定されず、前述した絶縁膜８と同様の材料を用いることができる。
また、絶縁膜９は、耐アルカリ性を有するのが好ましい。これにより、測定対象部位がコンクリート１０１である場合であっても、絶縁膜９の耐久性を優れたものとすることができる。そのため、コンクリート１０１の状態を長期に亘り安定して測定することができる。
【００５８】
また、絶縁膜９の平均厚さは、特に限定されないが、例えば、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であるのが好ましい。
このような絶縁膜９は、特に限定されず、前述した絶縁膜８と同様、公知の多孔質体膜の形成方法を用いて形成することができる。
なお、図７に示す複数の貫通孔９２の形状は、一例であり、前述したように絶縁膜９の連続空孔が毛管凝縮効果を生じさせないものであれば、図示のものに限定されず、絶縁膜９は、連続空孔を有する公知の各種多孔質体で構成することができる。また、貫通孔９２は、例えばエッチング等により形成され、規則的な形状をなしていてもよい。
【００５９】
（機能素子）
機能素子５１は、前述した本体２の内部に埋設されている。
この機能素子５１は、第１の電極３と第３の電極７（基準電位）との電位差、および、第２の電極４と第３の電極７（基準電位）との電位差をそれぞれ測定する機能を有する。これにより、第１の電極３および第２の電極の電位の変化をそれぞれ検知することができる。
【００６０】
また、機能素子５１は、基準電位と第１の電極３との電位差に基づいて、測定対象部位の二酸化炭素濃度が設定値以下か否かを検知する機能と、基準電位と第２の電極４との電位差に基づいて、測定対象部位の塩化物イオン濃度が設定値以下か否かを検知する機能とをさらに有する。これにより、測定対象物の二酸化炭素濃度変化および塩化物イオン濃度変化に伴う状態変化をそれぞれ検知することができる。
【００６１】
このような機能素子５１は、例えば、集積回路である。より具体的には、機能素子５１は、例えば、ＭＣＵ（マイクロコントロールユニット）であり、図２に示すように、ＣＰＵ５１１と、Ａ／Ｄ変換回路５１２と、差動増幅回路５１４とを有する。
この機能素子５１は、図５に示すように、基板５１３と、基板５１３上に設けられた複数のトランジスタ５１４ａ、５１４ｂ、５１４ｃと、トランジスタ５１４ａ、５１４ｂ、５１４ｃを覆う層間絶縁膜５１５ａ、５１５ｂと、配線および導体ポストを構成する導体部５１６ａ、５１６ｂ、５１６ｃ、５１６ｄ、５１６ｅ、５１６ｆと、保護膜２５と、電極パッドを構成する導体部６１、６２、６３とを有する。
【００６２】
基板５１３は、例えばＳＯＩ基板であり、ＣＰＵ５１１およびＡ／Ｄ変換回路５１２が形成されている。基板５１３としてＳＯＩ基板を用いることにより、トランジスタ５１４ａ〜５１４ｃをＳＯＩ型ＭＯＳＦＥＴとすることができる。
複数のトランジスタ５１４ａ、５１４ｂ、５１４ｃは、それぞれ例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であり、差動増幅回路５１４の一部を構成するものである。
【００６３】
差動増幅回路５１４は、図８に示すように、緩衝増幅器２０１、２０２、２０３（ハイインピーダンスバッファ）と、演算増幅器２０４、２０５とを有する。
緩衝増幅器２０１は、第１の電極３の電位を増幅して出力する機能を有する。また、緩衝増幅器２０２は、第３の電極７の電位を増幅して出力する機能を有する。また、緩衝増幅器２０３は、第２の電極４の電位を増幅して出力する機能を有する。
【００６４】
また、演算増幅器２０４は、緩衝増幅器２０１の出力電位と緩衝増幅器２０２の出力電位との差を増幅して出力する機能を有する。また、演算増幅器２０５は、緩衝増幅器２０２の出力電位と緩衝増幅器２０３の出力電位との差を増幅して出力する機能を有する。
導体部５１６ａは、その一端がトランジスタ５１４ａのゲート電極に接続され、他端が前述した導体部５１６ｄに接続されている。導体部５１６ｄは、導体部６１を介して第１の電極３に電気的に接続されている。これにより、トランジスタ５１４ａのゲート電極と第１の電極３とが電気的に接続されている。そのため、第１の電極３の電位の変化に応じて、トランジスタ５１４ａのドレイン電流が変化する。
【００６５】
同様に、導体部５１６ｂは、その一端がトランジスタ５１４ｂのゲート電極に接続され、他端が前述した導体部５１６ｅに接続されている。導体部５１６ｅは、導体部６２を介して第２の電極４に電気的に接続されている。これにより、トランジスタ５１４ｂのゲート電極と第２の電極４とが電気的に接続されている。そのため、第２の電極４の電位の変化に応じて、トランジスタ５１４ｂのドレイン電流が変化する。
【００６６】
また、導体部５１６ｃは、その一端がトランジスタ５１４ｃのゲート電極に接続され、他端が前述した導体部５１６ｆに接続されている。
また、機能素子５１は、導体部６３を介して第３の電極７に電気的に接続されている。
また、機能素子５１は、電源５２からの通電により作動する。電源５２は、機能素子５１を動作可能な電力を供給できるものであれば、特に限定されず、例えば、ボタン型電池のような電池であってもよいし、圧電素子のような発電機能を有する素子を用いた電源ものであってもよい。
【００６７】
また、機能素子５１は、温度センサー５３の検知温度情報を取得し得るように構成されている。これにより、測定部位の温度に関する情報も得ることができる。このような温度に関する情報を用いることにより、測定部位の状態をより正確に測定したり、測定部位の変化を高感度に予想したりすることができる。
温度センサー５３は、測定対象物であるコンクリート構造物１００の測定部位の温度を検知する機能を有する。このような温度センサー５３としては、特に限定されず、例えば、サーミスター、熱電対等の公知の様々な種類の温度センサーを用いることができる。
【００６８】
また、機能素子５１は、通信用回路５４を駆動制御する機能をも有する。例えば、機能素子５１は、第１の電極３と第３の電極７との電位差、および、第２の電極４と第３の電極７との電位差に関する情報（以下、単に「電位差情報」ともいう）と、測定対象部位の二酸化炭素濃度および塩化物イオン濃度に関する情報（以下、単に「状態情報」ともいう）とをそれぞれ通信用回路５４に入力する。また、機能素子５１は、温度センサー５３によって検知された温度に関する情報（以下、単に「温度情報」ともいう）も併せて通信用回路５４に入力する。
【００６９】
通信用回路５４は、アンテナ５５に給電する機能（送信機能）を有する。これにより、通信用回路５４は、入力された情報をアンテナ５５を介して無線送信することができる。送信された情報は、コンクリート構造物１００の外部に設けられた受信機（リーダー）で受信される。
この通信用回路５４は、例えば、電磁波を送信するための送信回路、信号を変調する機能を有する変調回路等を有する。なお、通信用回路５４は、信号の周波数を小さく変換する機能を有するダウンコンバータ回路、信号の周波数を大きく変換する機能を有するアップコンバータ回路、信号を増幅する機能を有する増幅回路、電磁波を受信するための受信回路、信号を復調する機能を有する復調回路等を有していてもよい。
【００７０】
また、アンテナ５５は、特に限定されないが、例えば、金属材料、カーボン等で構成され、巻線、薄膜等の形態をなす。
また、機能素子５１は、発振器５６からのクロック信号を取得し得るように構成されている。これにより、各回路の同期をとったり、各種情報に時刻情報を付加したりすることができる。
【００７１】
発振器５６は、特に限定されないが、例えば、水晶振動子を利用した発振回路で構成されている。
以上説明したように構成されたセンサー装置１を用いた測定方法は、第１の電極３、第２の電極４および第３の電極７を測定対象物であるコンクリート構造物１００内にそれぞれ埋設し、第１の電極３と第３の電極７（基準電位）との電位差、および、第２の電極４と第３の電極７（基準電位）との電位差に基づいて、コンクリート構造物１００の状態を測定する。
【００７２】
以下、第１の電極３、第３の電極４および第３の電極７がそれぞれＦｅ（炭素鋼）で構成されている場合を一例として、センサー装置１の作用を説明する。
打設直後のコンクリート構造物１００において、通常、適切に打設されていれば、コンクリート１０１は強アルカリ性を呈する。そのため、このとき、第１の電極３、第２の電極４および第３の電極７は、それぞれ、安定な不動態膜を形成する。
【００７３】
その後、コンクリート構造物１００は、二酸化炭素、酸性雨、排気ガス等の影響により、コンクリート１０１のｐＨが徐々に酸性側に変化していく。
コンクリート１０１のｐＨが９程度にまで下がる前に、コンクリート構造物１００のコンクリート１０１の測定対象部位に塩化物イオンが侵入すると、測定対象部位の塩化物イオン濃度が炭素鋼を腐食させる限界濃度（約１．２ｋｇ／ｍ３）に達していなくても（約０．１ｋｇ／ｍ３程度であっても）、第１の電極３に形成された不動態膜が絶縁膜８の各貫通孔８２を通じた塩化物イオンにより腐食し、第１の電極３の自然電位が卑下する（下がる）。
【００７４】
一方、第２の電極４および第３の電極７においては、それぞれ、測定対象部位の塩化物イオン濃度が炭素鋼を腐食させる限界濃度に達するまでの間、第２の電極４および第３の電極７に形成された不動態膜は、それぞれ、塩化物イオンの存在下においても、腐食せず、第２の電極４および第３の電極７の自然電位がほとんど変化せず貴化した状態（高い状態）に維持される。
【００７５】
このようなことから、測定対象部位へ塩化物イオンが侵入すると、最初に、第１の電極３と第３の電極７との電位差が大きくなる。そのため、第１の電極３と第３の電極７との電位差に基づいて、測定対象部位への塩化物イオンの侵入を高感度に検知することができる。
その後、測定対象部位の塩化物イオン濃度が炭素鋼を腐食させる限界濃度に達すると、第３の電極７、第２の電極４の順に、第２の電極４および第３の電極７も腐食し、第２の電極４および第３の電極７の自然電位も卑化する。そのため、第１の電極３と第３の電極７との電位差が小さくなる。
【００７６】
また、測定対象部位の塩化物イオン濃度が炭素鋼を腐食させる限界濃度に達する前に、コンクリート１０１へ二酸化炭素が侵入すると、測定対象部位の二酸化炭素濃度（二酸化炭素によるｐＨ）が不動態膜を消失させる限界濃度に達していなくても（ｐＨが１０よりも大きくても）、第２の電極４に形成された不動態膜が絶縁膜９の各貫通孔９２を通じた二酸化炭素により腐食し、第２の電極４の自然電位が卑下する（下がる）。
【００７７】
一方、第１の電極３および第３の電極７においては、それぞれ、測定対象部位の二酸化炭素濃度が不動態膜を腐食させる限界濃度に達するまでの間、第１の電極３および第３の電極７に形成された不動態膜は、それぞれ、二酸化炭素の存在下においても、腐食せず、第１の電極３および第３の電極７の自然電位がほとんど変化せず貴化した状態（高い状態）に維持される。
【００７８】
このようなことから、測定対象部位へ二酸化炭素が侵入すると、最初に、第２の電極４と第３の電極７との電位差が大きくなる。そのため、第２の電極４と第３の電極７との電位差に基づいて、測定対象部位への二酸化炭素の侵入を高感度に検知することができる。
その後、測定対象部位の二酸化炭素濃度が不動態膜を腐食させる限界濃度に達すると（ｐＨが１０程度まで下がると）、第３の電極７、第１の電極３の順に、第１の電極３および第３の電極７も腐食し、第１の電極３および第３の電極７の自然電位も卑化する。そのため、第２の電極４と第３の電極７との電位差が小さくなる。
【００７９】
このような検知結果を利用することにより、コンクリート構造物１００の打設後の品質の経時変化をモニタリングすることができる。そのため、鉄筋１０２が腐食する前に、コンクリート１０１の劣化（中性化や塩分侵入）を把握することができる。これにより、鉄筋１０２が腐食する前に、コンクリート構造物１００に塗装や防腐剤混入モルタル等による補修工事を行うことが可能となる。
【００８０】
また、コンクリート構造物１００の打設時に異常があった否かを判断することもできる。そのため、コンクリート構造物１００の初期トラブルを防止し、コンクリート構造物１００の品質を向上させることができる。
以上説明したように第１実施形態のセンサー装置１によれば、第１の電極３を第２の電極４よりも塩化物イオンにより腐食されやすくするとともに、第１の電極３を第２の電極４よりも二酸化炭素により腐食されにくくすることができる。
【００８１】
そのため、基準電位（第３の電極７）と第１の電極３との電位差に基づいて、塩化物イオンの侵入（塩害）を二酸化炭素の侵入（中性化）を区別して高感度に検知することができる。また、基準電位（第３の電極７）と第２の電極４との電位差に基づいて、二酸化炭素の侵入（中性化）を塩化物イオンの侵入（塩害）と区別して高感度に検知することができる。
このようなことから、コンクリート構造物１００のコンクリート１０１中の塩化物イオン濃度変化をコンクリート１０１のｐＨ変化（二酸化炭素濃度）と区別して測定し、その測定情報をコンクリート構造物１００の計画的な保全に活用することができる。
【００８２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図９は、本発明の第２実施形態に係るセンサー装置を示す平面図、図１０は、図９中のＡ−Ａ線断面図である。
以下、第２実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００８３】
第２実施形態のセンサー装置は、第２の絶縁膜（絶縁膜９）を省略した以外は、第１実施形態のセンサー装置とほぼ同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
本実施形態のセンサー装置１Ａは、機能素子５１を備える本体２Ａと、その本体２Ａ上に設けられた第１の電極３、第２の電極４および第３の電極７と、第１の電極４上に設けられた絶縁膜８とを有する。
【００８４】
本体２Ａは、機能素子５１等を封止する機能を有する封止部２４Ａを有する。
封止部２４Ａは、絶縁膜８の第１の電極３とは反対側の部分、および、第２の電極４および第３の電極７を露出させつつ、これら以外の各部を覆うように設けられている。本実施形態では、第２の電極４は、封止部２４Ａに形成された開口部２４２を介して外部に露出している。
【００８５】
このように構成されたセンサー装置１Ａにおいては、第２の電極４および第３の電極７は、互いに異なる金属材料で構成されているのが好ましい。これにより、第３の電極７を基準電位として、第２の電極４と第３の電極７との電位差に基づいて、測定対象部位への二酸化炭素の侵入を検知することができる。
以上説明したような第２実施形態に係るセンサー装置１Ａによっても、コンクリート構造物１００のコンクリート１０１中の塩化物イオン濃度変化をコンクリートのｐＨ変化（二酸化炭素濃度変化）と区別して測定し、その測定情報をコンクリート構造物の計画的な保全に活用することができる
以上、本発明のセンサー装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８６】
例えば、本発明のセンサー装置では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
また、前述した実施形態では第１の電極および第２の電極がそれぞれ基板上に設けられた場合を例に説明したが、これに限定されず、例えば、第１の電極および第２の電極は、例えば、センサー装置の本体の封止樹脂で構成された部分の外表面上に設けてもよい。
【００８７】
また、前述した実施形態では第１の電極および第２の電極がそれぞれ薄膜状または長尺状をなす場合を例に説明したが、これに限定されず、第１の電極および第２の電極の形状は、それぞれ、例えば、ブロック状等をなしていてもよい。また、前述した実施形態では第１の電極および第２の電極をそれぞれセンサー装置の本体の外表面に沿って設けているが、第１の電極および第２の電極をそれぞれセンサー装置の本体の外表面から突出させてもよい。また、第１の電極および第２の電極の設置位置、大きさ（大小関係）等についても、前述したような測定が可能であれば、前述した実施形態に限定されず、任意である。
【００８８】
また、前述した実施形態では機能素子がＣＰＵ、Ａ／Ｄ変換回路および差動増幅回路を有する場合を例に説明したが、これに限定されず、例えば、機能素子には、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種駆動回路等の他の回路が組み込まれていてもよい。
また、前述した実施形態では測定情報をアクティブタグ通信により無線送信によりセンサー装置外部へ送信する場合を例に説明したが、これに限定されず、例えば、パッシブタグ通信を用いて情報をセンサー装置の外部へ送信してもよいし、有線により情報をセンサー装置の外部へ送信してもよい。
【００８９】
また、前述した実施形態では機能素子５１、電源５２、温度センサー５３、通信用回路５４、アンテナ５５および発振器５６を本体２内に収納し、これらを第１の電極３および第２の電極４とともに測定対処物であるコンクリート構造物１００内に埋設する場合を例に説明したが、機能素子５１、電源５２、温度センサー５３、通信用回路５４、アンテナ５５および発振器５６を測定対象物の外部に設けてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１‥‥センサー装置  １Ａ‥‥センサー装置  ２‥‥本体  ２Ａ‥‥本体  ３‥‥第１の電極  ４‥‥第２の電極  ７‥‥第３の電極  ８‥‥絶縁膜  ９‥‥絶縁膜  ２１‥‥基板  ２３‥‥絶縁層  ２４‥‥封止部  ２４Ａ‥‥封止部  ２５‥‥保護膜  ５１‥‥機能素子  ５２‥‥電源  ５３‥‥温度センサー  ５４‥‥通信用回路  ５５‥‥アンテナ  ５６‥‥発振器  ６１‥‥導体部  ６２‥‥導体部  ６３‥‥導体部  ８２‥‥貫通孔  ８３‥‥多孔質体  ９２‥‥貫通孔  ９３‥‥多孔質体  １００‥‥コンクリート構造物  １０１‥‥コンクリート  １０２‥‥鉄筋  ２０１‥‥緩衝増幅器  ２０２‥‥緩衝増幅器  ２０３‥‥緩衝増幅器  ２０４‥‥演算増幅器  ２０５‥‥演算増幅器  ２４１‥‥開口部  ２４２‥‥開口部  ５１１‥‥ＣＰＵ  ５１２‥‥変換回路  ５１３‥‥基板  ５１４‥‥差動増幅回路  ５１４ａ‥‥トランジスタ  ５１４ｂ‥‥トランジスタ  ５１４ｃ‥‥トランジスタ  ５１５ａ‥‥層間絶縁膜  ５１５ｂ‥‥層間絶縁膜  ５１６ａ‥‥導体部  ５１６ｂ‥‥導体部  ５１６ｃ‥‥導体部  ５１６ｄ‥‥導体部  ５１６ｅ‥‥導体部  ５１６ｆ‥‥導体部  Ｗ１‥‥幅  Ｗ２‥‥幅
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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