(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材料で構成された電気抵抗体と、
前記電気抵抗体の表面の一部との間に隙間を備えて設けられた隙間形成体と、
前記隙間に設けられ、測定対象物内の環境下で溶解または分解する隙間充填体と、
前記電気抵抗体の抵抗値を測定する機能を有する機能素子とを有し、
前記機能素子で測定された抵抗値に基づいて、前記測定対象物の測定対象部位の状態を測定し得るように構成されたことを特徴とするセンサー装置。
【請求項２】
前記隙間充填体は、前記電気抵抗体上に設けられたものである請求項１に記載のセンサー装置。
【請求項３】
前記隙間形成体は、前記隙間充填体上に設けられたものである請求項２に記載のセンサー装置。
【請求項４】
前記隙間充填体は、アルカリ溶解性を有する金属材料または樹脂材料で構成されている請求項１ないし３のいずれかに記載のセンサー装置。
【請求項５】
前記電気抵抗体および前記隙間形成体は、それぞれ、板状またはシート状をなし、互いに重ねて配置されている請求項１ないし４のいずれかに記載のセンサー装置。
【請求項６】
前記電気抵抗体は、長尺状をなし、
前記隙間形成体は、前記電気抵抗体の長手方向での一部の表面との間に前記隙間を備えている請求項１ないし４のいずれかに記載のセンサー装置。
【請求項７】
前記電気抵抗体は、前記隙間形成体に覆われていない部分の表面積が前記隙間を介して前記隙間形成体に覆われている部分の表面積よりも大きい請求項１ないし６のいずれかに記載のセンサー装置。
【請求項８】
前記隙間形成体は、絶縁性材料で構成されている請求項１ないし７のいずれかに記載のセンサー装置。
【請求項９】
前記隙間形成体は、前記電気抵抗体を構成する金属材料と同種の金属材料で構成されている請求項１ないし７のいずれかに記載のセンサー装置。
【請求項１０】
前記隙間形成体は、耐アルカリ性を有する材料から構成されている請求項１ないし９のいずれかに記載のセンサー装置。
【請求項１１】
前記隙間における前記隙間形成体と前記電気抵抗体との間の距離は、１μｍ以上１００μｍ以下である請求項１ないし１０のいずれかに記載のセンサー装置。
【請求項１２】
前記電気抵抗体を構成する前記金属材料は、前記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請求項１ないし１１のいずれかに記載のセンサー装置。
【請求項１３】
前記電気抵抗体を構成する前記金属材料は、鉄、ニッケルまたはこれらを含む合金である請求項１２に記載のセンサー装置。
【請求項１４】
前記電気抵抗体に対して離間して設けられ、金属材料からなる多孔質体で構成された多孔質電気抵抗体を有し、
前記機能素子は、前記多孔質電気抵抗体の抵抗値を測定する機能をも有する請求項１ないし１３のいずれかに記載のセンサー装置。
【請求項１５】
前記電気抵抗体に対して離間して設けられ、金属材料からなる緻密質体で構成された緻密質電気抵抗体を有し、
前記機能素子は、前記緻密質電気抵抗体の抵抗値を測定する機能をも有する請求項１ないし１４のいずれかに記載のセンサー装置。
【請求項１６】
前記機能素子は、前記電気抵抗体の抵抗値に基づいて、前記測定対象部位のｐＨあるいは塩化物イオン濃度が設定値以下か否かを検知する機能をも有する請求項１ないし１５のいずれかに記載のセンサー装置。
【請求項１７】
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も有する請求項１ないし１６のいずれかに記載のセンサー装置。
【請求項１８】
金属材料で構成された電気抵抗体と、
前記電気抵抗体の表面の一部との間に隙間を備えて設けられた隙間形成体と、
前記隙間に設けられ、測定対象物内の環境下で溶解または分解する隙間充填体とを有し、
前記電気抵抗体の抵抗値に基づいて、前記測定対象物の測定対象部位の状態を測定し得るように構成されたことを特徴とするセンサー素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサー装置およびセンサー素子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していくため、鉄筋が腐食することとなる。
そこで、例えば、特許文献１に係るセンサー装置では、コンクリート構造物中の鉄筋と同種材料からなる細線をコンクリート構造物中に埋設し、腐食による細線の断線の有無を検知することにより、コンクリート中の鉄筋の腐食状況を予測する。
【０００３】
特許文献１に係るセンサー装置では、細線が切断されたタイミングにより、コンクリート構造物中の鉄筋の腐食が始まった時期を知ることは可能である。しかし、特許文献１に係るセンサー装置では、細線が腐食し始めてから切断に至るまでの間に鉄筋の腐食が進行してしまい、鉄筋の腐食前に予防的または計画的な保全を行うことができないという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１５３５６８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、コンクリートの品質劣化を防止しつつ、測定対象物の状態を測定し、その測定結果に基づく情報を鉄筋の腐食前の計画的または予防的な保全に活用することができるセンサー装置およびセンサー素子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、金属材料で構成された電気抵抗体と、
前記電気抵抗体の表面の一部との間に隙間を形成して設けられた隙間形成体と、
前記隙間に充填され、測定対象物内の環境下で溶解または分解することにより消失する隙間充填体と、
前記電気抵抗体の抵抗値を測定する機能を有する機能素子とを有し、
前記機能素子で測定された抵抗値に基づいて、前記測定対象物の測定対象部位の状態を測定し得るように構成されたことを特徴とする。
【０００７】
このように構成されたセンサー装置によれば、測定対象物内において、隙間充填体が溶解または分解することにより消失するため、電気抵抗体と隙間形成体との間には、局所的な隙間が形成される。これにより、測定対象物の測定対象部位の塩化物イオン濃度が比較的低い状態であっても、電気抵抗体を隙間腐食により腐食させ、その結果、塩化物イオンの侵入を高感度に検知することができる。
【０００８】
ここで、電気抵抗体および隙間形成体を測定対象物内に設置する途中およびその後の所定期間において、電気抵抗体と隙間形成体との間の隙間の少なくとも一部が隙間充填体により埋められた状態となるため、かかる隙間が潰れたり意図しない物質により埋められたりするのを防止することができる。その結果、前述したような隙間腐食を確実に生じさせることができる。
【０００９】
本発明のセンサー装置では、前記隙間充填体は、前記電気抵抗体上に成膜することにより形成されたものであることが好ましい。
これにより、隙間充填体を簡単かつ高精度に形成することができる。
本発明のセンサー装置では、前記隙間形成体は、前記隙間充填体上に成膜することにより形成されたものであることが好ましい。
これにより、隙間充填体の厚さに応じて電気抵抗体と隙間形成体との間の隙間を高精度に規定することができる。
【００１０】
本発明のセンサー装置では、前記隙間充填体は、アルカリ溶解性を有する金属材料または樹脂材料で構成されていることが好ましい。
これにより、測定対象物が例えばコンクリート構造物である場合、コンクリート構造物中のコンクリートが強アルカリ性を呈するので、コンクリート構造物中で隙間充填体を溶解させることができる。
【００１１】
本発明のセンサー装置では、前記電気抵抗体および前記隙間形成体は、それぞれ、板状またはシート状をなし、互いに重ねて配置されていることが好ましい。
これにより、電気抵抗体の隙間腐食を生じさせ得る隙間を電気抵抗体と隙間形成体との間に簡単かつ確実に形成することができる。
本発明のセンサー装置では、前記電気抵抗体は、長尺状をなし、
前記隙間形成体は、前記電気抵抗体の長手方向での一部の表面との間に前記隙間を形成していることが好ましい。
これにより、電気抵抗体の隙間腐食を生じさせ得る隙間を電気抵抗体と隙間形成体との間に簡単かつ確実に形成することができる。
本発明のセンサー装置では、前記電気抵抗体は、前記隙間形成体に覆われていない部分の表面積が前記隙間を介して前記隙間形成体に覆われている部分の表面積よりも大きいことが好ましい。
これにより、電気抵抗体の隙間腐食を促進することができる。
【００１２】
本発明のセンサー装置では、前記隙間形成体は、絶縁性材料で構成されていることが好ましい。
これにより、隙間形成体が電気抵抗体の一部として機能してしまうのを防止することができる。そのため、電気抵抗体および隙間形成体の設計が容易となる。
本発明のセンサー装置では、前記隙間形成体は、前記電気抵抗体を構成する金属材料と同種の金属材料で構成されていることが好ましい。
これにより、隙間形成体と電気抵抗体とが接触しても、その接触による電気抵抗体の腐食を防止することができる。
【００１３】
本発明のセンサー装置では、前記隙間形成体は、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、隙間形成体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。
本発明のセンサー装置では、前記隙間における前記隙間形成体と前記電気抵抗体との間の距離は、１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
これにより、電気抵抗体の隙間腐食を生じさせることができる。
【００１４】
本発明のセンサー装置では、前記電気抵抗体を構成する前記金属材料は、前記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、測定対象部位のｐＨが所定値以上である場合に、電気抵抗体の表面に不動態膜が形成される。
【００１５】
ここで、電気抵抗体に形成された不動態膜は、測定対象部位の塩化物イオン濃度が比較的低くても、電気抵抗体と隙間形成体との間の隙間に侵入した塩化物イオンによる局所的な破壊が一旦生じると、かかる隙間内において、電気抵抗体から溶出した金属イオン（プラスイオン）の濃度が増大し、それに伴って、塩化物イオン（マイナスイオン）の濃度が増大するため、不動態膜は再生されない。そのため、測定対象部位のｐＨが所定値以上である場合、測定対象部位のｐＨが変動しても、測定対象部位に塩化物イオンが存在しないときには、電気抵抗体が腐食せず、電気抵抗体の抵抗値は変化しないが、測定対象部位に塩化物イオンが侵入すると、電気抵抗体の隙間腐食が進行し、電気抵抗体の抵抗値が増加する。
このようなことから、電気抵抗体の抵抗値に基づいて、測定対象部位に塩化物イオンが侵入したことを高精度に検知することができる。
【００１６】
本発明のセンサー装置では、前記電気抵抗体を構成する前記金属材料は、鉄、ニッケルまたはこれらを含む合金であることが好ましい。
これらの金属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、電気抵抗体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。
【００１７】
本発明のセンサー装置では、前記電気抵抗体に対して離間して設けられ、金属材料からなる多孔質体で構成された多孔質電気抵抗体を有し、
前記機能素子は、前記多孔質電気抵抗体の抵抗値を測定する機能をも有することが好ましい。
これにより、多孔質電気抵抗体および電気抵抗体が同一環境に設置されていても、多孔質電気抵抗体の塩化物イオンによる局所腐食の開始（すなわち電気抵抗増大の）タイミングを、電気抵抗体の塩化物イオンによる局所腐食の開始タイミングよりも遅らせることができる。
【００１８】
また、多孔質電気抵抗体を構成する金属材料を電気抵抗体を構成する金属材料と同種とすることにより、多孔質電気抵抗体の酸性化または中性化による均一腐食の開始タイミングと、電気抵抗体の酸性化または中性化による均一腐食の開始タイミングとを一致または近似したものとすることができる。
このようなことから、測定対象部位の塩化物イオン濃度変化を測定対象部位のｐＨ変化と区別して測定することができる。
【００１９】
また、多孔質電気抵抗体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、多孔質電気抵抗体の表面は、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。
このようなことから、多孔質電気抵抗体の塩化物イオンによる腐食の速度を遅くすることができる。そのため、測定対象部位の塩化物イオン濃度の測定を長期にわたり行うことができる。
【００２０】
本発明のセンサー装置では、前記電気抵抗体に対して離間して設けられ、金属材料からなる緻密質体で構成された緻密質電気抵抗体を有し、
前記機能素子は、前記緻密質電気抵抗体の抵抗値を測定する機能をも有することが好ましい。
これにより、緻密質電気抵抗体および電気抵抗体が同一環境に設置されていても、緻密質電気抵抗体の塩化物イオンによる局所腐食の開始タイミングを、電気抵抗体の塩化物イオンによる局所腐食の開始タイミングよりも遅らせることができる。
【００２１】
また、緻密質電気抵抗体を構成する金属材料を電気抵抗体を構成する金属材料と同種とすることにより、緻密質電気抵抗体の酸性化または中性化による均一腐食の開始タイミングと、電気抵抗体の酸性化または中性化による均一腐食の開始タイミングとを一致または近似したものとすることができる。
このようなことから、測定対象部位の塩化物イオン濃度変化を測定対象部位のｐＨ変化と区別して測定することができる。
【００２２】
また、緻密質電気抵抗体の表面は、塩化物イオンの存在下において、最も腐食が生じやすい部分が最初に腐食し、その最初に腐食を生じた部位の腐食し易さが他の部分に比してさらに大きくなるため、局所的な腐食（孔食）が生じる。
このようなことから、電気抵抗体の隙間腐食の速度よりも遅いものの、多孔質電気抵抗体に比べて緻密質電気抵抗体の塩化物イオンによる局所腐食の速度を速くすることができる。そのため、測定対象部位の塩化物イオン濃度の測定を中期にわたり行うことができる。
【００２３】
本発明のセンサー装置では、前記機能素子は、前記電気抵抗体の抵抗値に基づいて、前記測定対象部位のｐＨあるいは塩化物イオン濃度が設定値以下か否かを検知する機能をも有することが好ましい。
これにより、測定対象物のｐＨ変化あるいは塩化物イオン濃度変化に伴う状態変化を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も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。
【００２４】
本発明のセンサー素子は、金属材料で構成された電気抵抗体と、
前記電気抵抗体の表面の一部との間に隙間を形成して設けられた隙間形成体と、
前記隙間に充填され、測定対象物内の環境下で溶解または分解することにより消失する隙間充填体とを有し、
前記電気抵抗体の抵抗値に基づいて、前記測定対象物の測定対象部位の状態を測定し得るように構成されたことを特徴とする。
これにより、コンクリートの品質劣化を防止しつつ、測定対象物の状態を測定し、その測定結果に基づく情報を鉄筋の腐食前の計画的または予防的な保全に活用することができるセンサー素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【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２に示す電気抵抗体および機能素子を説明するための平面図である。
【図４】図２に示す電気抵抗体、隙間形成体および隙間充填体を説明するための断面図（図３中のＡ−Ａ線断面図）である。
【図５】図４に示す隙間充填体の消失後の電気抵抗体および隙間形成体を説明するための断面図である。
【図６】図５に示す電気抵抗体の塩化物イオンによる腐食を説明する模式図である。
【図７】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８】本発明の第３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９】図８に示すセンサー装置に備えられた電気抵抗体（多孔質電気抵抗体）を説明するための拡大断面図である。
【図１０】本発明の第４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１１】本発明の第５実施形態に係るセンサー装置を示す部分拡大斜視図である。
【図１２】（ａ）は、図１１に示すセンサー装置に備えられた電気抵抗体、隙間形成体および隙間充填体を示す平面図、（ｂ）は、図１１に示すセンサー装置に備えられた電気抵抗体、隙間形成体および隙間充填体を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明のセンサー装置およびセンサー素子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２に示す電気抵抗体および機能素子を説明するための平面図、図４は、図２に示す電気抵抗体、隙間形成体および隙間充填体を説明するための断面図（図３中のＡ−Ａ線断面図）、図５は、図４に示す隙間充填体の消失後の電気抵抗体および隙間形成体を説明するための断面図、図６は、図５に示す電気抵抗体の塩化物イオンによる腐食を説明する模式図である。
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。
【００２７】
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付近にセンサー素子として埋設されている。なお、センサー装置１は、コンクリート構造物１００の打設する際に、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。
【００２８】
このセンサー装置１は、本体２と、その本体２の表面に露出した電気抵抗体３、４とを有する。本実施形態では、電気抵抗体３（第１の電気抵抗体）および電気抵抗体４（第２の電気抵抗体）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、電気抵抗体３および電気抵抗体４は、それぞれ、コンクリート構造物１００の外表面に対して平行または略平行となるように設置されている。そして、電気抵抗体３および電気抵抗体４は、それぞれ、コンクリート１０１の測定対象部位の酸または塩化物イオンによって腐食し、切断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、センサー装置１は、電気抵抗体３の表面の一部との間に隙間を形成して設けられた隙間形成体８を有し、また、電気抵抗体３と隙間形成体８との間には、隙間充填体１０が設けられている（図３、４参照）。なお、電気抵抗体３、電気抵抗体４、隙間形成体８および隙間充填体１０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、電気抵抗体３および電気抵抗体４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。
【００２９】
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、電気抵抗体３、電気抵抗体４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３および図４に示すように、電気抵抗体３、電気抵抗体４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および図４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。
【００３０】
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。
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、電気抵抗体３、電気抵抗体４および機能素子５１が実装されている。
【００３１】
図３に示すように、機能素子５１の導体部６１、６２（電極パッド）が配線７１、７２を介して電気抵抗体３の両端部に電気的に接続され、機能素子５１の導体部６３、６４（電極パッド）が配線７３、７４を介して電気抵抗体４の両端部に電気的に接続されている。
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。
【００３２】
具体的には、図３および図４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。
【００３３】
ここで、封止部２４は、開口部２４１を有し、この開口部２４１から電気抵抗体３および電気抵抗体４の一部をそれぞれ露出させつつ、電気抵抗体３および電気抵抗体４以外の各部を覆うように設けられている。これにより、封止部２４が電気抵抗体３および電気抵抗体４以外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。なお、開口部２４１は、電気抵抗体３の少なくとも一部および電気抵抗体４の少なくとも一部を露出するように形成されていればよい。
【００３４】
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。
【００３５】
（電気抵抗体）
電気抵抗体３および電気抵抗体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、電気抵抗体３および電気抵抗体４は、同一平面上に設けられている。そのため、電気抵抗体３および電気抵抗体４の設置環境の差が生じるのを防止することができる。
また、電気抵抗体３および電気抵抗体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。
【００３６】
この電気抵抗低３、４は、それぞれ、酸または塩化物イオンにより腐食するものである。そのため、電気抵抗体３、４は、酸または塩化物イオンの環境下で、腐食により切断される。
また、電気抵抗体３、４の外形は、それぞれ、板状またはシート状をなしている。また、電気抵抗体３、４は、それぞれ、長尺状をなしている。すなわち、電気抵抗体３、４は、それぞれ、帯状をなしている。これにより、電気抵抗体３、４をそれぞれ腐食により切断され易くすることができる。
また、電気抵抗体３は、電気抵抗体４よりも長尺となっている。なお、電気抵抗体３、４の長さの関係は、これに限定されず、例えば、電気抵抗体４が電気抵抗体３よりも長尺であってもよいし、電気抵抗体の長さと電気抵抗体４の長さが等しくてもよい。
【００３７】
このような電気抵抗体３（第１の電気抵抗体）の構成材料としては、酸または塩化物イオンの存在下で腐食するものであれば、特に限定されないが、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を用いるのが好ましい。
これにより、測定対象部位のｐＨが所定値以上である場合に、電気抵抗体３の表面に不動態膜が形成される。
【００３８】
このような不動態膜（第１の不動態膜）を形成する金属材料（第１の金属材料）としては、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。
例えば、Ｆｅは、ｐＨが約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が約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、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。
【００３９】
中でも、電気抵抗体３を構成する金属材料は、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）、ニッケルまたはこれらを含む合金であるのが好ましい。これらの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、電気抵抗体３の構成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、電気抵抗体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。
また、電気抵抗体３は、前述したような第１の金属材料からなる緻密質体で構成されているのが好ましい。これにより、電気抵抗体３の後述する隙間腐食を生じさせやすくすることができる。
【００４０】
一方、電気抵抗体４（第２の電気抵抗体）の構成材料としては、電気抵抗体３の構成材料と同様、酸または塩化物イオンの存在下で腐食するものであれば、特に限定されないが、不動態膜（第２の不動態膜）を形成する金属材料（第２の金属材料）、例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｚｎまたはこれらを含む合金等を用いるのが好ましい。
また、電気抵抗体４の構成材料は、前述した電気抵抗体３の構成材料と同じであっても異なっていてもよい。
【００４１】
また、電気抵抗体４は、電気抵抗体３の後述するような隙間腐食を生じないように設けられている。そのため、電気抵抗体３および電気抵抗体４が同一環境に設置されていても、電気抵抗体４の塩化物イオンによる腐食の開始タイミングを、電気抵抗体３の塩化物イオンによる腐食の開始タイミングよりも遅らせることができる。
また、電気抵抗体４を構成する金属材料を電気抵抗体３を構成する金属材料と同種とすることにより、電気抵抗体４の酸性化または中性化による腐食の開始タイミングと、電気抵抗体３の酸性化または中性化による腐食の開始タイミングとを一致または近似したものとすることができる。
このようなことから、測定対象部位の塩化物イオン濃度変化を測定対象部位のｐＨ変化と区別して測定することができる。
【００４２】
また、電気抵抗体４は、金属材料で構成された緻密質体で構成されていてもよいし、金属材料で構成された多孔質体で構成されていてもよい。
電気抵抗体４が金属材料からなる多孔質体で構成された多孔質電気抵抗体である場合、電気抵抗体４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、電気抵抗体４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。
このようなことから、電気抵抗体４の塩化物イオンによる腐食の速度を遅くすることができる。そのため、測定対象部位の塩化物イオン濃度の測定を長期にわたり行うことができる。
【００４３】
一方、電気抵抗体４が金属材料からなる緻密質体で構成された緻密質電気抵抗体である場合、電気抵抗体４の表面は、塩化物イオンの存在下において、最も腐食が生じやすい部分が最初に腐食し、その最初に腐食を生じた部位の腐食し易さが他の部分に比してさらに大きくなるため、局所的な腐食（孔食）が生じる。
このようなことから、電気抵抗体３の隙間腐食の速度よりも遅いものの、電気抵抗体４の塩化物イオンによる腐食の速度を速くすることができる。そのため、測定対象部位の塩化物イオン濃度の測定を中期にわたり行うことができる。
【００４４】
このような電気抵抗体３および電気抵抗体４は、それぞれ、特に限定されず、成膜法を用いて形成することができる。
また、電気抵抗体３、４の厚さは、それぞれ、特に限定されないが、腐食による電気抵抗の変化が大きく、コンクリート強度に影響を及ぼさないためには、１０ｎｍ以上５ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００４５】
（隙間形成体、隙間充填体）
隙間形成体８は、電気抵抗体３の表面の一部との間に隙間Ｇを形成して配置されている。この隙間Ｇは、電気抵抗体３の表面に対して局所的に形成されている。
図４に示すように、隙間Ｇには、隙間充填体１０が充填されている。
隙間充填体１０は、隙間Ｇを埋めるように電気抵抗体３と隙間形成体８との間に設けられている。この隙間充填体１０は、測定対象物内の環境下で溶解または分解することにより消失する。これにより、センサー装置１を測定対象物内に設置したときに、隙間充填体１０が溶解または分解することにより消失し、図５に示すように、隙間Ｇが現れる。
【００４６】
このような隙間充填体１０は、測定対象物内の環境下での溶解性または分解性を有する材料で構成されている。
例えば、隙間充填体１０の構成材料としては、アルカリ溶解性を有する金属材料または樹脂材料を用いることができる。コンクリート構造物中のコンクリートが強アルカリ性を呈するので、コンクリート構造物中で隙間充填体１０を溶解させることができる。
【００４７】
アルカリ溶解性を有する金属材料としては、アルカリ水溶液（特に強アルカリ水溶液）に溶解し得る金属材料であればよく、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）等を用いることができる。また、隙間充填体１０が金属材料で構成されている場合、隙間充填体１０が消失しているか否かを電気抵抗体３の抵抗値変化に基づいて簡単に検知することができる。
また、アルカリ溶解性を有する樹脂材料としては、アルカリ水溶液（特に強アルカリ水溶液）に溶解し得る樹脂材料（アルカリ可溶性樹脂）であればよく、例えば、ポリメチルグルタルイミド（ＰＭＧＩ）等を用いることができる。
【００４８】
なお、隙間充填体１０の構成材料は、コンクリート内で溶解または分解するものであれば、上述したものに限定されず、例えば、水溶性を有する材料、加水分解性を有する材料等であってもよい。また、また、測定対象物が土壌等である場合には、隙間充填体１０の構成材料として、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリジオキサノン、キチン、キトサン等の生分解性材料を用いることもできる。
このような隙間充填体１０の消失により隙間Ｇが現れると、測定対象部位の塩化物イオン濃度が比較的低い状態であっても、電気抵抗体３を隙間腐食により腐食させ、その結果、電気抵抗体３の抵抗値の変化に基づいて塩化物イオンの侵入を高感度に検知することができる。
【００４９】
特に、電気抵抗体３が前述したような不動態膜を形成する金属材料で構成されている場合、電気抵抗体３に形成された不動態膜は、測定対象部位の塩化物イオン濃度が比較的低くても、電気抵抗体３と隙間形成体８との間の隙間Ｇに侵入した塩化物イオンによる局所的な破壊が一旦生じると、かかる隙間Ｇ内において、電気抵抗体３から溶出した金属イオン（プラスイオン）の濃度が増大し、それに伴って、塩化物イオン（マイナスイオン）の濃度が増大するため、再生されない。そのため、測定対象部位のｐＨが所定値以上である場合、測定対象部位のｐＨが変動しても、測定対象部位に塩化物イオンが存在しないときには、電気抵抗体３が腐食せず、電気抵抗体３の抵抗値は変化しないが、測定対象部位に塩化物イオンが侵入すると、電気抵抗体３の隙間腐食が進行し、電気抵抗体３の抵抗値が増加する。
このようなことから、電気抵抗体３の抵抗値に基づいて、測定対象部位に塩化物イオンが侵入したことを高精度に検知することができる。
【００５０】
以下、図６に基づいて、隙間形成体８との間に隙間Ｇが形成された電気抵抗体３の塩化物イオンによる腐食（隙間腐食）についてより具体的に説明する。
電気抵抗体３が塩化物イオン（Ｃｌ−）の存在下にあるとき、隙間Ｇ内に侵入した塩化物イオンにより、電気抵抗体３の表面に形成された不動態膜の局所的な破壊が一旦生じると、電気抵抗体３を構成する第１の金属材料が金属イオン（Ｍｎ＋）として隙間Ｇ内に溶出する。
【００５１】
例えば、第１の金属材料が純鉄（Ｆｅ）である場合、
Ｆｅ→Ｆｅ２＋＋２ｅ
の反応により、隙間Ｇ内に金属イオンとしてＦｅ２＋が溶出する。
このように隙間Ｇ内に溶出した金属イオンは、拡散速度が遅く、隙間Ｇ内に滞留する。これにより、隙間Ｇ内での金属イオンの濃度が増加する。
【００５２】
すると、隙間Ｇ内での電気的中性を保つように、隙間Ｇ外から隙間Ｇ内へ塩化物イオンが泳動し、塩化物イオンが隙間Ｇ内に集中する。これにより、隙間Ｇ内での塩化物イオンの濃度も増加する。
そのため、隙間Ｇ外における塩化物イオンの濃度に比し、隙間Ｇ内における塩化物イオンの濃度が高くなる。
【００５３】
また、隙間Ｇ内では、金属イオンと塩化物イオンと水との反応により、水素イオンが発生し、隙間Ｇ内の水素イオン濃度が増加、すなわち隙間Ｇ内のｐＨが低下する。
例えば、第１の金属材料が純鉄（Ｆｅ）である場合、
Ｆｅ２＋＋２Ｃｌ−→ＦｅＣｌ２
ＦｅＣｌ２＋２Ｈ２Ｏ→Ｆｅ（ＯＨ）２＋ＨＣｌ
の反応により、隙間Ｇ内の水素イオンの濃度が増加する。
そのため、隙間Ｇ外における水素イオンの濃度に比し、隙間Ｇ内における水素イオンの濃度が高くなる。
以上のようなことから、隙間Ｇ外における塩化物イオンおよび水素イオンの濃度が比較的少なくても、隙間Ｇ内の塩化物イオン濃度および水素イオン濃度が高まり、電気抵抗体３の隙間腐食が進行することとなる。
【００５４】
ここで、電気抵抗体３の表面は、隙間腐食が生じる部分がアノード領域となり、隙間Ｇの外側に露出した部分がカソード領域となる。
例えば、第１の金属材料が純鉄（Ｆｅ）である場合、
電気抵抗体３のアノード領域では、Ｆｅ→Ｆｅ２＋＋２ｅのアノード反応が生じ、
電気抵抗体３のカソード領域では、１／２Ｏ２＋Ｈ２Ｏ＋２ｅ→２ＯＨ−のカソード反応が生じる。
【００５５】
このようなカソード反応は、電気抵抗体３のカソード領域を大きくすることにより、アノード反応が促進される。そのため、電気抵抗体３の表面の隙間Ｇの外側に露出した部分の面積を大きくすることにより、測定対象部位の塩化物イオン濃度がより低い状態においても、電気抵抗体３の隙間腐食が生じるため、測定対象部位への塩化物イオンの侵入をより高感度に検知することができる。
【００５６】
本実施形態では、隙間形成体８は、電気抵抗体３の長手方向での一部の表面との間に隙間Ｇを形成している。このように隙間形成体８を構成することにより、電気抵抗体３の隙間腐食を生じさせ得る隙間Ｇを電気抵抗体３と隙間形成体８との間に簡単かつ確実に形成することができる。
このような隙間形成体８は、例えば、電気抵抗体３上に隙間充填体１０を例えば電解メッキ等の成膜法により形成した後、その隙間充填体１０上に隙間形成体８を公知の成膜法により形成することにより形成することができる。
【００５７】
このように、隙間充填体１０が電気抵抗体３上に成膜することにより形成されたものであることにより、隙間充填体１０を簡単かつ高精度に形成することができる。
また、隙間形成体８が隙間充填体１０上に成膜することにより形成されたものであることにより、隙間形成体８を簡単かつ高精度に形成することができる。また、隙間充填体１０の厚さに応じて電気抵抗体３と隙間形成体８との間の隙間Ｇを高精度に規定することができる。
【００５８】
このような隙間形成体８の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、絶縁材材料、または、電気抵抗体３を構成する第１の金属材料と同種の金属材料を用いるのが好ましい。また、隙間形成体８の構成材料としては、測定対象物内で溶解および分解し難いものが好ましく、特に、本実施形態では、前述した隙間充填体１０よりも耐アルカリ性および耐加水分解性に優れるものが好ましい。
【００５９】
隙間形成体８が絶縁性材料で構成されている場合、隙間形成体８が電気抵抗体３の一部として機能してしまうのを防止することができる。そのため、電気抵抗体３および隙間形成体８の設計が容易となる。
かかる絶縁性材料としては、特に限定されないが、例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４等の絶縁性セラミックス材料、ＰＳＦ（ポリサルフォン）、ＰＡＩ（プリアミドイミド）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の樹脂材料等が挙げられ、中でも、強アルカリ液に耐え得るものが好ましい。
【００６０】
また、隙間形成体８が電気抵抗体３を構成する金属材料と同種の金属材料で構成されている場合、隙間形成体８と電気抵抗体３とが接触しても、その接触による電気抵抗体３の腐食を防止することができる。
また、隙間形成体８が耐アルカリ性を有する材料から構成されていることにより、測定対象部位がコンクリートである場合であっても、隙間形成体８の耐久性を優れたものとすることができる。そのため、コンクリートの状態を長期に亘り安定して測定することができる。
【００６１】
また、隙間Ｇにおける隙間形成体８と電気抵抗体３との間の距離（電気抵抗体３の厚さ方向での距離）、すなわち、本実施形態では隙間充填体１０の厚さは、１μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましく、１０μｍ以上８０μｍ以下であるのがより好ましく、２０μｍ以上６０μｍ以下であるのがさらに好ましい。これにより、電気抵抗体３の隙間腐食を生じさせることができる。
【００６２】
（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。なお、機能素子５１は、前述した本体２の基板２１に対して電気抵抗体３および電気抵抗体４とは、同一面に設けても、反対側に設けても良い。
この機能素子５１は、電気抵抗体３および電気抵抗体４の抵抗値をそれぞれ測定する機能を有する。これにより、電気抵抗体３、４の抵抗値に基づいて、測定対象部位の状態を測定することができる。
また、機能素子５１は、電気抵抗体３および電気抵抗体４の抵抗値に基づいて、測定対象物であるコンクリート構造物１００の測定対象部位のｐＨあるいは塩化物イオン濃度が設定値以下か否かを検知する機能をも有する。これにより、コンクリート構造物１００のｐＨ変化あるいは塩化物イオン濃度変化に伴う状態変化を検知することができる。
【００６３】
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、測定回路５１４とを有する。
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。
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、測定対象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、測定対象部位の状態をより正確に測定したり、測定対象部位の変化を高精度に予想したりすることができる。
【００６４】
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の測定対象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。
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、電気抵抗体３、４の抵抗値に関する情報（以下、単に「抵抗値情報」ともいう）と、測定対象部位のｐＨあるいは塩化物イオン濃度が設定値以下か否かに関する情報（以下、単に「ｐＨ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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
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、電気抵抗体３および電気抵抗体４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、電気抵抗体３、４の抵抗値に基づいて、コンクリート構造物１００の状態を測定する。
【００６７】
以下、電気抵抗体３、４が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、コンクリート構造物１００内に埋設されたセンサー装置１の隙間充填体１０は、溶解または分解により消失する。また、電気抵抗体３および電気抵抗体４は、それぞれ、安定な不動態膜を形成する。
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。
【００６８】
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、そ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）に達するまでの間、電気抵抗体４に形成された不動態膜は、塩化物イオンの存在下においても、腐食せず、電気抵抗体４の抵抗値がほとんど変化せず低い状態に維持される。一方、電気抵抗体３に形成された不動態膜は、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していなくても（約０．１ｋｇ／ｍ３程度であっても）、塩化物イオンの存在下において、隙間Ｇにより隙間腐食が生じ、電気抵抗体３の抵抗値が大きくなる。
そして、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、電気抵抗体４も腐食し、電気抵抗体４の抵抗値が大きくなる。
このような電気抵抗体３、４の抵抗値に基づいて、測定対象部位への塩化物イオンの侵入を段階的に検知することができる。
【００６９】
また、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していなくても、コンクリート１０１のｐＨが９程度にまで下がると、電気抵抗体３、４がともに腐食し、電気抵抗体３、４の抵抗値がともに大きくなる。
このような電気抵抗体３、４の抵抗値に基づいて、測定対象部位のｐＨが９程度になったことを検知することができる。
【００７０】
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。
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。
【００７１】
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、測定対象物内において、隙間充填体１０が溶解または分解することにより消失するため、電気抵抗体３と隙間形成体８との間には、局所的な隙間Ｇが形成される。これにより、測定対象物の測定対象部位の塩化物イオン濃度が比較的低い状態であっても、電気抵抗体３を隙間腐食により腐食させ、その結果、塩化物イオンの侵入を高感度に検知することができる。
【００７２】
ここで、電気抵抗体３および隙間形成体８を測定対象物内に設置する途中およびその後の所定期間において、電気抵抗体３と隙間形成体８との間の隙間Ｇが隙間充填体１０により埋められた状態となるため、かかる隙間Ｇが潰れたり意図しない物質により埋められたりするのを防止することができる。その結果、前述したような隙間腐食を確実に生じさせることができる。
また、本実施形態では、隙間腐食を生じない電気抵抗体４が電気抵抗体３とは別体として設けられているので、測定対象部位の塩化物イオン濃度変化を測定対象部位のｐＨ変化と区別して測定することができる。
【００７３】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図６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。
第２実施形態のセンサー装置は、電気抵抗体の形状および数が異なるとともに、隙間形成体の数が異なる以外は、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。
【００７４】
図６に示すセンサー装置１Ａは、本体２上に設けられた電気抵抗体３Ａと、電気抵抗体３Ａの表面に一部との間に隙間Ｇを形成して設けられた隙間形成体８Ａとを有する。
電気抵抗体３Ａは、互いに離間した２つの第１の部分３１、３２と、この２つの第１の部分３１、３２間に形成された第２の部分３３とから構成されている。
第１の部分３１、３２は、それぞれ、平面視にて四角形をなしている。
そして、第２の部分３３は、第１の部分３１と第１の部分３２とを連結している。本実施形態では、第２の部分３３は、長尺状をなし、その一端が第１の部分３１に接続され、他端が第１の部分３２に接続されている。
【００７５】
ここで、第１の部分３１の平面視での面積、および、第１の部分３２の平面視での面積は、それぞれ、第２の部分３３の平面視での面積よりも大きくなっている。これにより、電気抵抗体３Ａの隙間腐食時にカソード反応を生じる部分の表面積を大きくすることができる。また、電気抵抗体３Ａの隙間腐食時にアノード反応を生じる部分の横断面（電流が流れる方向に直交する断面）の面積を小さくし、電気抵抗体３Ａが隙間腐食により切断されやすくすることができる。
隙間形成体８Ａは、前述した電気抵抗体３Ａの第２の部分３３との間に隙間Ｇを形成して設けられている。
【００７６】
このようなセンサー装置１Ａによれば、電気抵抗体３Ａは、隙間Ｇ外に露出する部分の表面積が隙間Ｇ内に露出する部分の表面積よりも大きい。すなわち、電気抵抗体３Ａは、隙間形成体８Ａに覆われていない部分の表面積が隙間Ｇを介して隙間形成体８Ａに覆われている部分の表面積よりも大きい。これにより、電気抵抗体３Ａの隙間腐食を促進することができる。
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１０１の品質劣化を防止しつつ、測定対象物の状態を測定し、その測定結果に基づく情報を鉄筋１０２の腐食前の計画的または予防的な保全に活用することができる。
【００７７】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
図８は、本発明の第３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９は、図８に示すセンサー装置に備えられた電気抵抗体（多孔質電気抵抗体）を説明するための拡大断面図である。
【００７８】
以下、第３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。
第３実施形態のセンサー装置は、電気抵抗体の数が異なる以外は、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。
【００７９】
図８に示すセンサー装置１Ｂは、本体２Ｂ上に設けられた電気抵抗体３、４、９を有する。
本実施形態では、電気抵抗体３、４、９は、コンクリート構造物１００の外表面からの距離が、コンクリート構造物１００の外表面と鉄筋１０２との間に距離（すなわち鉄筋１０２のかぶり深さ）とほぼ等しくなるように設置されている。
【００８０】
電気抵抗体３、４は、前述した第１実施形態の電気抵抗体３、４と同様に構成されている。なお、図８では図示しないが、センサー装置１Ｂは、電気抵抗体３の表面の一部に隙間を形成して設けられた隙間形成体を有する。また、電気抵抗体４は、隙間腐食を生じないように設けられている。
本実施形態では、電気抵抗体４は、金属材料からなる緻密質体で構成されている。
【００８１】
また、電気抵抗体９は、電気抵抗体３、４に対して離間して設けられている。そして、電気抵抗体９は、金属材料からなる多孔質体で構成された多孔質電気抵抗体である以外は、電気抵抗体４と同様に構成されている。
具体的には、図９に示すように、電気抵抗体９は、複数の空孔９１を有する多孔質体９２で構成されている。
【００８２】
また、複数の空孔９１の平均径は、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、空孔９１は、それぞれ、メソ孔であるのが好ましい。
さらに、電気抵抗体９の空孔率は、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。
このような電気抵抗体４、９は、電気抵抗体３と同一環境に設置されていても、電気抵抗体４、９の塩化物イオンによる局所腐食の開始タイミングを、電気抵抗体３の塩化物イオンによる局所腐食の開始タイミングよりも遅らせることができる。
【００８３】
また、電気抵抗体４、９を構成する金属材料を電気抵抗体３を構成する金属材料と同種とすることにより、電気抵抗体４、９の酸性化または中性化による均一腐食の開始タイミングと、電気抵抗体３の酸性化または中性化による均一腐食の開始タイミングとを一致または近似したものとすることができる。
このようなことから、測定対象部位の塩化物イオン濃度変化を測定対象部位のｐＨ変化と区別して測定することができる。
【００８４】
また、電気抵抗体９が金属材料からなる多孔質体で構成されているので、電気抵抗体９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、塩化物イオンも局所的に一点に集まることなく分散される。従って、電気抵抗体９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。
このようなことから、電気抵抗体９の塩化物イオンによる腐食の速度を遅くすることができる。そのため、測定対象部位の塩化物イオン濃度の測定を長期にわたり行うことができる。
【００８５】
一方、電気抵抗体４が金属材料からなる緻密質体で構成されているので、電気抵抗体４の表面は、塩化物イオンの存在下において、最も腐食が生じやすい部分が最初に腐食し、その最初に腐食を生じた部位の腐食し易さが他の部分に比してさらに大きくなるため、局所的な腐食（孔食）が生じる。
このようなことから、電気抵抗体３の隙間腐食の速度よりも遅いものの、電気抵抗体４の塩化物イオンによる腐食の速度を、電気抵抗体９の塩化物イオンによる腐蝕の速度よりも速くすることができる。そのため、測定対象部位の塩化物イオン濃度の測定を中期にわたり行うことができる。
以上説明したような第３実施形態に係るセンサー装置１Ｂによっても、コンクリート１０１の品質劣化を防止しつつ、測定対象物の状態を測定し、その測定結果に基づく情報を鉄筋１０２の腐食前の計画的または予防的な保全に活用することができる。
【００８６】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態を説明する。
図１０は、本発明の第４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。
以下、第４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。
第４実施形態のセンサー装置は、使用状態が異なる以外は、第３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。
【００８７】
図１０に示すセンサー装置１Ｃは、複数の電気抵抗体３、４、９は、コンクリート構造物１００の外表面からの距離が互いに異なる。具体的には、コンクリート構造物１００の外表面側から内側へ、複数の電気抵抗体３、４、９がこの順に並んで設けられている。コンクリート構造物１００の中性化（や塩害）の深さ方向への侵入予測を効果的に行うことができる。
以上説明したような第４実施形態に係るセンサー装置１Ｃによっても、コンクリート１０１の品質劣化を防止しつつ、測定対象物の状態を測定し、その測定結果に基づく情報を鉄筋１０２の腐食前の計画的または予防的な保全に活用することができる。
【００８８】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態を説明する。
図１１は、本発明の第５実施形態に係るセンサー装置を示す部分拡大斜視図、図１２（ａ）は、図１１に示すセンサー装置に備えられた電気抵抗体を示す平面図、図１２（ｂ）は、図１１に示すセンサー装置に備えられた電気抵抗体を示す側面図である。
以下、第５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。
第５実施形態のセンサー装置は、電気抵抗体、隙間形成体および隙間充填体の構成が異なる以外は、第１実施形態のセンサー装置とほぼ同様である。
【００８９】
図１１に示すセンサー装置１Ｄは、本体２Ｄと、その本体２Ｄ上に設けられた電気抵抗体３Ｄと、この電気抵抗体３Ｄの表面の一部との間に隙間Ｇを形成して設けられた隙間形成体８Ｄと、隙間Ｇの少なくとも一部を埋めるように電気抵抗体３Ｄ上に設けられた隙間充填体１０Ｄとを有する。
本実施形態では、電気抵抗体３Ｄおよび隙間形成体８Ｄは、それぞれ、板状またはシート状をなし、互いに重ねて配置されている。これにより、電気抵抗体３Ｄの隙間腐食を生じさせ得る隙間Ｇを電気抵抗体３Ｄと隙間形成体８Ｄとの間に簡単かつ確実に形成することができる。
【００９０】
より具体的に説明すると、電気抵抗体３Ｄおよび隙間形成体８Ｄは、互いに重ねられた状態で隙間形成体８Ｄが電気抵抗体３Ｄに対して固定部材１１により固定されている。本実施形態では、電気抵抗体３Ｄの一方の面上に成膜法により形成された隙間充填体１０Ｄが設けられ、隙間形成体８Ｄは、電気抵抗体３Ｄの隙間充填体１０Ｄ側の面に重ねられた状態で、固定部材１１により固定されている。
【００９１】
固定部材１１は、ボルト１１１と、ワッシャー１１２、１１３と、ナット１１４とを有している。
そして、電気抵抗体３Ｄおよび隙間形成体８Ｄは、互いに重ねられた状態にて、双方を貫通する貫通孔（図示せず）が形成されており、その貫通孔に一方側からワッシャー１１２を介してボルト１１１を挿通し、他方側からワッシャー１１３を介してボルト１１１にナット１１４を螺合させることにより、隙間形成体８Ｄが電気抵抗体３Ｄに対して固定部材１１により固定されている。
【００９２】
このようなボルト１１１およびナット１１４により電気抵抗体３Ｄに固定された隙間形成体８Ｄは、隙間充填体１０Ｄに密着する。
この隙間充填体１０Ｄが測定対象物内で溶解または分解により消失することにより、電気抵抗体３Ｄと隙間形成体８Ｄとの間には、隙間が形成される。
ボルト１１１、ワッシャー１１２、１１３およびナット１１４の構成材料としては、それぞれ、特に限定されないが、絶縁性材料、電気抵抗体３Ｄと同種の金属材料を用いるのが好ましい。
【００９３】
また、本実施形態では、電気抵抗体３Ｄの中央部には、貫通孔３４が形成されている。これにより、電気抵抗体３Ｄは、２つの第１の部分３１Ｄ、３２Ｄと、この２つの第１の部分３１Ｄ、３２Ｄ間に設けられた２つの第２の部分３３Ｄとで構成されている。
この各第２の部分３３Ｄの平面視での面積は、第１の部分３１Ｄの平面視での面積、および、第１の部分３２Ｄの平面視での面積よりも小さくなっている。
このような隙間形成体８Ｄは、前述した電気抵抗体３Ｄの各第２の部分３３Ｄの上面との間に隙間Ｇを形成して設けられている。これにより、隙間充填体１０Ｄが消失した状態において、電気抵抗体３Ｄの各第２の部分３３Ｄを隙間腐食させることができる。
【００９４】
以上説明したような第５実施形態に係るセンサー装置１Ｄによっても、コンクリート１０１の品質劣化を防止しつつ、測定対象物の状態を測定し、その測定結果に基づく情報を鉄筋１０２の腐食前の計画的または予防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およびセンサー素子を、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。
例えば、本発明のセンサー装置およびセンサー素子では、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。
【００９５】
また、前述した実施形態では電気抵抗体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、電気抵抗体は、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。
また、電気抵抗体の設置位置、大きさ（大小関係）、数等についても、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。
【００９６】
また、前述した実施形態では機能素子がＣＰＵ、Ａ／Ｄ変換回路および測定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電気抵抗体の抵抗値に関する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。
【００９７】
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、これらを電気抵抗体３および電気抵抗体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、それ以外をセンサー素子として測定対象物内に設けてもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１‥‥センサー装置  １Ａ‥‥センサー装置  １Ｂ、１Ｃ、１Ｄ‥‥センサー装置  １０、１０Ａ、１０Ｄ‥‥隙間充填体  １１‥‥固定部材  ２‥‥本体  ２Ｂ、２Ｄ‥‥本体  ２１‥‥基板  ２３‥‥絶縁層  ２４‥‥封止部  ３、３Ａ、３Ｄ‥‥電気抵抗体  ３１、３２、３１Ｄ、３２Ｄ‥‥第１の部分  ３３、３３Ｄ‥‥第２の部分  ３４‥‥貫通孔  ４‥‥電気抵抗体  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  ６４‥‥導体部  ７１、７２、７３、７４‥‥配線  ８、８１、８２、８３‥‥隙間形成体  ８Ａ、８Ｄ‥‥隙間形成体  ９‥‥電気抵抗体  ９１‥‥空孔  ９２‥‥多孔質体  １００‥‥コンクリート構造物  １０１‥‥コンクリート  １０２‥‥鉄筋  １１１‥‥ボルト  １１２、１１３‥‥ワッシャー  １１４‥‥ナット  ２４１‥‥開口部  ５１１‥‥ＣＰＵ  ５１２‥‥Ａ／Ｄ変換回路  ５１４‥‥測定回路  Ｇ‥‥隙間
【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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【図１１】
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【図１２】
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