(57)【要約】【課題】海水との接触抵抗が小さく、小形軽量、低コストの電流検出用電極を提供する。【解決手段】電極本体１１に銀にＡｇＣｌメッキした棒または白金棒を用い、海水との接触部をパイプ状にして、パイプ部の内外面を接触面積として使用する。これにより、接触面積は、電極本体１１の外形を大きくせずに棒状の電極本体に比べ約２倍に拡大でき、電極と海水間の接触抵抗は約１／２に減少するとともに、貴金属材料の減少により製作コストが低減される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質溶液中の任意の２点間に設置され、その間を流れる電流を微小電圧として検出する電極本体を備えた電流検出用電極において、電極本体の電解質溶液との接触部分の形状をパイプ状にしたことを特徴とする電流検出用電極。
【請求項２】
電解質溶液中の任意の２点間に設置され、その間を流れる電流を微小電圧として検出する電極本体を備えた電流検出用電極において、電極本体の電解質溶液との接触部分の形状をスパイラル状あるいはロール状にしたことを特徴とする電流検出用電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解質溶液中を流れる電流を検出するための電流検出用電極、特に船舶か
ら海水中に流出した電流を検出するための電流検出用電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、鋼鉄製の船舶の着水部分には種々の金属材料が用いられている。例えば船舶外部に亜鉛Ｚｎ、スクリュー部分に銅Ｃｕなる材料が用いられていたとすると、約３．５％のＮａＣｌを含む電解質溶液に該当する海水中では、Ｚｎ及びＣｕ表面において次の反応式に示されるような酸化還元反応が生じる。
Ｚｎの酸化反応：Ｚｎ→Ｚｎ２+＋２ｅ
Ｃｕの還元反応：Ｃｕ２+＋２ｅ→Ｃｕ
【０００３】
すなわち、Ｚｎ表面では酸化反応により電子（ｅ）が放出され、Ｃｕ表面では電子（ｅ）が取り込まれる。そして、船舶外部とスクリュー部分は、金属等で連結され電気的に導通しているので、電子はＺｎ側からＣｕ側、電流はその逆に流れ、Ｃｕ側はＺｎ側より高電位となる。その結果、海水中では、Ｃｕ表面からＺｎ表面側に電流が流れる。このように海水中に異種金属が存在すると、その金属の違いにより大きさの異なる電流が流れることになる。
また、通常鋼鉄製の船舶においては、船舶外部に多くの電極を配設し、これらに電流を供給してカソード防食をする船舶防食が一般に行われている。
【０００４】
近年テロ対策等で船舶の港湾への入港監視を目的としたシステムが求められている。本発明は船舶周辺の電流を検出して船舶の存在や移動状態を検知するために、図５に示すように海水中に電極３０、３１を設置して、電流を電圧として検知する手法を用いる。これまで海中における電圧を検出するための電極には、図６に示すような棒体で、銀棒にＡｇＣｌメッキあるいは白金棒が電極本体３２として用いられている。海水中の電流による電圧はこの電極によって検出され、Ｏリング３３等でシールされたケーブル部３４を介して、海上の受信器（図示せず）に伝送される。例えば移動する船舶の場合、この検出信号は、電極に対する船舶の移動方向によっては、電流方向が反転することがあり、図７に示すように時間の経過に従いその大きさおよび極性が変化する。
【０００５】
前記検出信号は、表示および記録に必要なレベルにまで図８に示したように電気回路によって信号増幅処理される。図８においてＩは海水中を流れる電流、Ｒ１は海水の導電率に逆比例した海水等価抵抗、Ｒ２、Ｒ３は電極３０、３１と海水間の接触抵抗、Ｂ１、Ｂ２は電源であり、Ａ１は差動増幅器である。
【特許文献１】特許第２６１７２２９号公報
【特許文献２】特開平０８−１２２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
差動増幅器Ａ１の入力には雑音電流が存在する。この雑音電流は接触抵抗Ｒ２、Ｒ３を流れるので、雑音電圧となり差動増幅器Ａ１で信号とともに増幅され、出力に現れるという問題がある。したがって、この接触抵抗Ｒ２、Ｒ３を小さくすることが好ましい。
一方、従来の棒状の電極本体３２を使用する場合、この接触抵抗Ｒ２、Ｒ３を小さくするには電極本体３２の長さと直径の少なくともいずれかを大きくしなければならず、そのため重量が重くなり、貴金属としての材料費が高くなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、電極本体の海水との接触部分をパイプ状、スパイラル状あるいはロール状にすることにより、小形軽量、低コストで接触抵抗が小さい、信号増幅度の安定した電流検出用電極を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明に係わる電流検出用電極は、電解質溶液中の任意の２点間に設置され、その間を流れる電流を微小電圧として検出する電極本体を備えた電流検出用電極において、電極本体の電解質溶液との接触部分の形状をパイプ状にしたことを特徴とする。
請求項２の発明に係わる電流検出用電極は、電解質溶液中の任意の２点間に設置され、その間を流れる電流を微小電圧として検出する電極本体を備えた電流検出用電極において、電極本体の電解質溶液との接触部分の形状をスパイラル状あるいはロール状にしたことを特徴とする。
本発明の電流検出用電極は上記のように構成されており、海水と電極間の接触抵抗が小さく、低コストの電極を得ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電流検出用電極は上記のように構成されており、電極本体の形状を棒体からパイプ状、スパイラル状あるいはロール状に変えることにより、海水との接触面積が多くなり接触抵抗が小さく、安定した測定精度を得ることができる。また、電極本体の貴金属材料が少なくてすみ、小形軽量で、材料費を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の電流検出用電極の実施例を図面に基づき説明する。図１は本発明の電流検出用電極の実施例の構造図である。本電極は、銀にＡｇＣｌメッキした棒または白金棒をパイプ状に加工した電極本体１１を、海水の侵入をシールするＯリング１４、１５、１６を嵌め込んだプラスチック等の樹脂製のブロック１７に挿入し、電極固定金具１８で固定した電極組立部１と、該電極組立部１のネジ部にて螺合される電極保護用の外筒２、電極本体１１の検出信号を伝送するケーブル部３から構成されている。
【００１１】
図２は、電極組立部１の構造図を示したものである。電極本体１１は、その円周上の数カ所に溶接等により抜け止め１１ａが固着されており、この抜け止め１１ａと図１に示す電極固定金具１８とでブロック１７に固定される。
前記ケーブル部３は、予めケーブル内のリード線３ａを端子２０にハンダ付けしておき、その端子２０を端子固定ネジ１９で電極本体１１に接続した後、電極組立部１に螺合して取り付けられる。電極本体１１は外筒２とフィルタ２１により海水中の浮遊物の付着から防止される。
【００１２】
海水は、ブロック１７より突出した電極本体１１のパイプ部分の内外面と接触することができ、その接触面積は棒体で作られた場合の電極本体３２（図６）と比較して約２倍となる。そのため、電極本体１１と海水との接触抵抗、すなわち図８の接触抵抗Ｒ２、Ｒ３は棒体の電極本体３２を用いた場合の約１／２に低減される。
【００１３】
図３は請求項２の発明を実施する電極本体１２の平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。本電極本体１２は、図３に示すように、銀（表面にＡｇＣｌ）または白金の一定幅の板材をスパイラル状に巻き込み筒体にしたものを金属の棒体と溶接等で一体化したものである。海水との接触は筒体の内外面で行われるので、図２の電極本体１１と同様に従来の電極の約２倍の接触面積を確保することができ、それに伴い接触抵抗Ｒ２、Ｒ３を低減することができる。
【００１４】
図４は請求項２の発明を実施する他の電極本体１３の平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。本電極本体１３は、図４に示すように、銀または白金の板材を一定の間隔を保ちながらロール状に巻き筒体にしたものを金属の棒体と溶接等で一体化したものである。海水との接触は筒体の内外面行われるので、その接触面積は図２の電極本体１１および図６の電極本体３２に比べさらに増加させることができ、それに伴い接触抵抗Ｒ２、Ｒ３を低減することができる。
上記電極本体１１、１２、１３は空洞部に該当する貴金属材料が節約できるので、その分材料費が節減される。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明は、電解質溶液中を流れる電流を検出するための電流検出用電極、特に船舶から海水中に流出した電流を検出するために用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の電流検出用電極の実施例を示す構造図である。
【図２】本発明の電極本体の構造図である。
【図３】請求項２の発明を実施する電極本体の構造図である。
【図４】請求項２の発明を実施する他の電極の構造図である。
【図５】船舶検知方法を示す説明図である。
【図６】通常海中で電圧を検出するために使用される電極の構造図である。
【図７】船舶移動に伴う検出信号の変化図である。
【図８】検出信号を増幅する電気回路図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  電極組立部
２  外筒
３  ケーブル部
３ａ  リード線
１１、１２、１３、３２  電極本体
１１ａ  抜け止め
１４、１５、１６、３３  Ｏリング
１７  ブロック
１８  電極固定金具
１９  端子固定ネジ
２０  端子
２１  フィルタ
３０、３１  電極
３４  ケーブル部
Ａ１  差動増幅器
Ｂ１、Ｂ２  電源
Ｉ  電流
Ｒ１  海水等価抵抗
Ｒ２、Ｒ３  接触抵抗
【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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