(57)【要約】【課題】飛沫付着環境において腐食環境をより正確にモニタリングすること。【解決手段】本発明に係る腐食モニタリング用測定モジュールは、金属材料からなる基材のセンサ面上に、基材が露出する金属部と、基材のセンサ面上の金属部以外の部位に設けられた絶縁体層と、絶縁体層上に設けられた、基材とは異種の金属材料からなる導電体層と、を有しており、金属部と導電体層との間に流れる電流を計測する３以上のセンサを備え、上記センサのうち第一のセンサは、センサ面が上方に向いた状態で設置されており、上記センサのうち第二のセンサは、センサ面が下方に向いた状態で設置されており、上記センサのうち第三のセンサは、センサ面への塩化物イオンを含む液体の飛沫の付着を防止し、かつ、センサ面への降水の付着は許容する飛沫遮断部がセンサ面の周囲又は上方の少なくとも何れかに設けられており、センサ面が上方に向いた状態で設置されている。【選択図】図１Ａ
2018128421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材料からなる基材のセンサ面上に、前記基材が露出する金属部と、前記基材のセンサ面上の前記金属部以外の部位に設けられた絶縁体層と、前記絶縁体層上に設けられた、前記基材とは異種の金属材料からなる導電体層と、を有しており、前記金属部と前記導電体層との間に流れる電流を計測する、３以上のセンサを備え、
前記センサのうち、第一のセンサは、前記センサ面が上方に向いた状態で設置されており、
前記センサのうち、第二のセンサは、前記センサ面が下方に向いた状態で設置されており、
前記センサのうち、第三のセンサは、前記センサ面への塩化物イオンを含む液体の飛沫の付着を防止し、かつ、前記センサ面への降水の付着は許容する飛沫遮断部が前記センサ面の周囲又は上方の少なくとも何れかに設けられており、前記センサ面が上方に向いた状態で設置されている、腐食モニタリング用測定モジュール。
【請求項２】
絶縁体基材と、所定の間隔を介して互いに離隔するように前記絶縁体基材の表面に埋設された、２つの、測定対象である金属材料からなる電極と、を有しており、前記電極間に交流電流を流してインピーダンスを計測するセルを更に備え、
前記セルは、前記電極が上方に向いた状態で設置されている、請求項１に記載の腐食モニタリング用測定モジュール。
【請求項３】
金属材料からなる基材のセンサ面上に、前記基材が露出する金属部と、前記基材のセンサ面上の前記金属部以外の部位に設けられた絶縁体層と、前記絶縁体層上に設けられた、前記基材とは異種の金属材料からなる導電体層と、を有しており、前記金属部と前記導電体層との間に流れる電流を計測する、３以上のセンサのうち、
第一のセンサを、前記センサ面が上方に向いた状態で、かつ、塩化物イオンを含む液体の飛沫が飛来する方向に向けて設置し、
第二のセンサを、前記センサ面が下方に向いた状態で設置し、
第三のセンサは、前記センサ面への前記塩化物イオンを含む液体の飛沫の付着を防止し、かつ、前記センサ面への降水の付着は許容する飛沫遮断部を前記センサ面の周囲又は上方の少なくとも何れかに設け、前記センサ面が上方に向いた状態で、かつ、前記塩化物イオンを含む液体の飛沫が飛来する方向に向けて設置し、
前記センサにより、前記金属部と前記導電体層との間に流れる電流を計測する、腐食モニタリング用測定方法。
【請求項４】
金属材料からなる基材のセンサ面上に、前記基材が露出する金属部と、前記基材のセンサ面上の前記金属部以外の部位に設けられた絶縁体層と、前記絶縁体層上に設けられた、前記基材とは異種の金属材料からなる導電体層と、を有しており、前記金属部と前記導電体層との間に流れる電流を計測する、３以上のセンサを備え、
前記センサのうち、第一のセンサは、前記センサ面が上方に向いた状態で設置されており、
前記センサのうち、第二のセンサは、前記センサ面が下方に向いた状態で設置されており、
前記センサのうち、第三のセンサは、前記センサ面への塩化物イオンを含む液体の飛沫の付着を防止し、かつ、前記センサ面への降水の付着は許容する飛沫遮断部が前記センサ面の周囲又は上方の少なくとも何れかに設けられており、前記センサ面が上方に向いた状態で設置されており、
前記センサの前記電流の計測結果を用いて、計測された電流が前記塩化物イオンを含む液体の飛沫に起因するものか、降水に起因するものか、又は、結露に起因するものかを判別する演算処理装置と、
を備える、腐食モニタリングシステム。
【請求項５】
前記演算処理装置は、
前記第二のセンサによる計測結果を参照し、前記第二のセンサが計測した電流値が所定の閾値以上であった場合に、計測された電流は、前記結露に起因するものと判断する、請求項４に記載の腐食モニタリングシステム。
【請求項６】
前記演算処理装置は、
前記第一のセンサによる計測結果と、前記第二のセンサによる計測結果と、前記第三のセンサによる計測結果と、を比較し、
前記第一のセンサが計測した電流値が所定の閾値以上であり、かつ、前記第二のセンサが計測した電流値、及び、前記第三のセンサが計測した電流値が所定の閾値未満である場合に、計測された電流は、前記塩化物イオンを含む液体の飛沫に起因するものと判断する、請求項４又は５に記載の腐食モニタリングシステム。
【請求項７】
前記演算処理装置は、
前記第一のセンサによる計測結果と、前記第二のセンサによる計測結果と、前記第三のセンサによる計測結果と、を比較し、
前記第一のセンサが計測した電流値、及び、前記第三のセンサが計測した電流値が所定の閾値以上であり、かつ、前記第二のセンサが計測した電流値が所定の閾値未満である場合に、計測された電流は、前記降水に起因するものと判断する、請求項４〜７の何れか１項に記載の腐食モニタリングシステム。
【請求項８】
前記演算処理装置は、
前記腐食モニタリング用測定モジュールが設置されている場所の気象情報データを取得し、
取得した当該気象情報データに基づき、計測された電流が前記降水に起因するものと判断する、請求項４〜６の何れか１項に記載の腐食モニタリングシステム。
【請求項９】
金属材料からなる基材のセンサ面上に、前記基材が露出する金属部と、前記基材のセンサ面上の前記金属部以外の部位に設けられた絶縁体層と、前記絶縁体層上に設けられた、前記基材とは異種の金属材料からなる導電体層と、を有しており、前記金属部と前記導電体層との間に流れる電流を計測する、３以上のセンサのうち、
第一のセンサを、前記センサ面が上方に向いた状態で、かつ、塩化物イオンを含む液体の飛沫が飛来する方向に向けて設置し、
第二のセンサを、前記センサ面が下方に向いた状態で設置し、
第三のセンサは、前記センサ面への前記塩化物イオンを含む液体の飛沫の付着を防止し、かつ、前記センサ面への降水の付着は許容する飛沫遮断部を前記センサ面の周囲又は上方の少なくとも何れかに設け、前記センサ面が上方に向いた状態で、かつ、前記塩化物イオンを含む液体の飛沫が飛来する方向に向けて設置し、
前記センサにより、前記金属部と前記導電体層との間に流れる電流を計測し、
演算処理装置により、前記センサによる前記電流の計測結果から、計測された電流が、前記塩化物イオンを含む液体の飛沫に起因するものか、降水に起因するものか、又は、結露に起因するものかを判別する、腐食モニタリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腐食モニタリング用測定モジュール、腐食モニタリング用測定方法、腐食モニタリングシステム、及び、腐食モニタリング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼材をはじめとする各種の金属材料が曝される腐食環境や、大気中での金属材料の腐食挙動をモニタリングするために、従来、以下の特許文献１に開示されているようなＡＣＭ（Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ  Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ  Ｍｏｎｉｔｏｒ）センサが用いられている。また、近年では、かかるＡＣＭセンサを、様々なケースや部材の内部に設置して、腐食挙動を測定する試みもなされている（例えば、以下の特許文献２〜４を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２０１４５１号公報
【特許文献２】特開２０１２−９３１５７号公報
【特許文献３】特開２０１２−１８９４７５号公報
【特許文献４】特開２０１２−１８９４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、様々な環境での金属材料の腐食挙動を明らかにすることが行われるようになっている。例えば、海水の飛沫や融雪剤を含む水しぶきなど、塩化物イオンを含む液体の飛沫が付着する環境（以下では、「飛沫付着環境」ともいう。）においても、各種の金属材料の腐食挙動を明らかにすることが求められている。
【０００５】
ここで、上記のような飛沫付着環境では、金属材料が濡れた状態で進行する腐食と、金属材料が濡れた状態から乾燥していく際に進行する腐食と、が繰り返される。そのため、飛沫付着環境下での金属材料の腐食挙動を正確に測定するためには、まずは金属材料の腐食が進行する環境をモニタリングで明らかにすることが重要となる。
【０００６】
上記特許文献１及び特許文献２に開示されているようなＡＣＭセンサは、結露や降雨、降雪等による濡れた状態と、乾燥した状態とを、腐食電流の測定によってモニタリングすることが可能な測定機器である。一般に、濡れた状態のうち、降雨及び降雪（以下、総称して「降水」という。）は、気象データによって分離可能であるが、ＡＣＭセンサによる分離が望ましい。また、ＡＣＭセンサを飛沫付着環境に設置しただけでは、結露による濡れ状態と液体飛沫による濡れ状態とを、正確に分離することができないという問題が生じた。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、飛沫付着環境において腐食環境をより正確にモニタリングすることが可能な、腐食モニタリング用測定モジュール、腐食モニタリング用測定方法、腐食モニタリングシステム、及び、腐食モニタリング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、金属材料からなる基材のセンサ面上に、前記基材が露出する金属部と、前記基材のセンサ面上の前記金属部以外の部位に設けられた絶縁体層と、前記絶縁体層上に設けられた、前記基材とは異種の金属材料からなる導電体層と、を有しており、前記金属部と前記導電体層との間に流れる電流を計測する、３以上のセンサを備え、前記センサのうち、第一のセンサは、前記センサ面が上方に向いた状態で設置されており、前記センサのうち、第二のセンサは、前記センサ面が下方に向いた状態で設置されており、前記センサのうち、第三のセンサは、前記センサ面への塩化物イオンを含む液体の飛沫の付着を防止し、かつ、前記センサ面への降水の付着は許容する飛沫遮断部が前記センサ面の周囲又は上方の少なくとも何れかに設けられており、前記センサ面が上方に向いた状態で設置されている、腐食モニタリング用測定モジュールが提供される。
【０００９】
絶縁体基材と、所定の間隔を介して互いに離隔するように前記絶縁体基材の表面に埋設された、２つの、測定対象である金属材料からなる電極と、を有しており、前記電極間に交流電流を流してインピーダンスを計測するセルを更に備え、前記セルは、前記電極が上方に向いた状態で設置されていることが好ましい。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、金属材料からなる基材のセンサ面上に、前記基材が露出する金属部と、前記基材のセンサ面上の前記金属部以外の部位に設けられた絶縁体層と、前記絶縁体層上に設けられた、前記基材とは異種の金属材料からなる導電体層と、を有しており、前記金属部と前記導電体層との間に流れる電流を計測する、３以上のセンサのうち、第一のセンサを、前記センサ面が上方に向いた状態で、かつ、塩化物イオンを含む液体の飛沫が飛来する方向に向けて設置し、第二のセンサを、前記センサ面が下方に向いた状態で設置し、第三のセンサは、前記センサ面への前記塩化物イオンを含む液体の飛沫の付着を防止し、かつ、前記センサ面への降水の付着は許容する飛沫遮断部を前記センサ面の周囲又は上方の少なくとも何れかに設け、前記センサ面が上方に向いた状態で、かつ、前記塩化物イオンを含む液体の飛沫が飛来する方向に向けて設置し、前記センサにより、前記金属部と前記導電体層との間に流れる電流を計測する、腐食モニタリング用測定方法が提供される。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明の更に別の観点によれば、金属材料からなる基材のセンサ面上に、前記基材が露出する金属部と、前記基材のセンサ面上の前記金属部以外の部位に設けられた絶縁体層と、前記絶縁体層上に設けられた、前記基材とは異種の金属材料からなる導電体層と、を有しており、前記金属部と前記導電体層との間に流れる電流を計測する、３以上のセンサを備え、前記センサのうち、第一のセンサは、前記センサ面が上方に向いた状態で設置されており、前記センサのうち、第二のセンサは、前記センサ面が下方に向いた状態で設置されており、前記センサのうち、第三のセンサは、前記センサ面への塩化物イオンを含む液体の飛沫の付着を防止し、かつ、前記センサ面への降水の付着は許容する飛沫遮断部が前記センサ面の周囲又は上方の少なくとも何れかに設けられており、前記センサ面が上方に向いた状態で設置されており、前記センサの前記電流の計測結果を用いて、計測された電流が前記塩化物イオンを含む液体の飛沫に起因するものか、降水に起因するものか、又は、結露に起因するものかを判別する演算処理装置と、を備える腐食モニタリングシステムが提供される。
【００１２】
前記演算処理装置は、前記第二のセンサによる計測結果を参照し、前記第二のセンサが計測した電流値が所定の閾値以上であった場合に、計測された電流は、前記結露に起因するものと判断してもよい。
【００１３】
前記演算処理装置は、前記第一のセンサによる計測結果と、前記第二のセンサによる計測結果と、前記第三のセンサによる計測結果と、を比較し、前記第一のセンサが計測した電流値が所定の閾値以上であり、かつ、前記第二のセンサが計測した電流値、及び、前記第三のセンサが計測した電流値が所定の閾値未満である場合に、計測された電流は、前記塩化物イオンを含む液体の飛沫に起因するものと判断してもよい。
【００１４】
前記演算処理装置は、前記第一のセンサによる計測結果と、前記第二のセンサによる計測結果と、前記第三のセンサによる計測結果と、を比較し、前記第一のセンサが計測した電流値、及び、前記第三のセンサが計測した電流値が所定の閾値以上であり、かつ、前記第二のセンサが計測した電流値が所定の閾値未満である場合に、計測された電流は、前記降水に起因するものと判断してもよい。
【００１５】
前記演算処理装置は、前記腐食モニタリング用測定モジュールが設置されている場所の気象情報データを取得し、取得した当該気象情報データに基づき、計測された電流が前記降水に起因するものと判断してもよい。
【００１６】
また、上記課題を解決するために、本発明の更に別の観点によれば、金属材料からなる基材のセンサ面上に、前記基材が露出する金属部と、前記基材のセンサ面上の前記金属部以外の部位に設けられた絶縁体層と、前記絶縁体層上に設けられた、前記基材とは異種の金属材料からなる導電体層と、を有しており、前記金属部と前記導電体層との間に流れる電流を計測する、３以上のセンサのうち、第一のセンサを、前記センサ面が上方に向いた状態で、かつ、塩化物イオンを含む液体の飛沫が飛来する方向に向けて設置し、第二のセンサを、前記センサ面が下方に向いた状態で設置し、第三のセンサは、前記センサ面への前記塩化物イオンを含む液体の飛沫の付着を防止し、かつ、前記センサ面への降水の付着は許容する飛沫遮断部を前記センサ面の周囲又は上方の少なくとも何れかに設け、前記センサ面が上方に向いた状態で、かつ、前記塩化物イオンを含む液体の飛沫が飛来する方向に向けて設置し、前記センサにより、前記金属部と前記導電体層との間に流れる電流を計測し、演算処理装置により、前記センサによる前記電流の計測結果から、計測された電流が、前記塩化物イオンを含む液体の飛沫に起因するものか、降水に起因するものか、又は、結露に起因するものかを判別する、腐食モニタリング方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、塩化物イオンを含む液体の飛沫が付着する環境（飛沫付着腐食環境）において腐食環境をより正確に測定することが可能となる。更に、本発明によれば、飛沫付着環境において測定対象とする金属材料の腐食挙動をより正確にモニタリングすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】本発明の実施形態に係る腐食モニタリング用測定モジュールの構成を模式的に示した説明図である。
【図１Ｂ】同実施形態に係る腐食モニタリング用測定モジュールの構成を模式的に示した説明図である。
【図２Ａ】同実施形態に係る腐食モニタリング用測定モジュールにおけるセンサの構造を模式的に示した説明図である。
【図２Ｂ】同実施形態に係る腐食モニタリング用測定モジュールにおけるセンサの構造を模式的に示した説明図である。
【図３】測定プローブによる測定結果の一例を模式的に示した説明図である。
【図４Ａ】同実施形態に係る腐食モニタリング用測定モジュールにおける第三のセンサの構成の一例を説明するための説明図である。
【図４Ｂ】同実施形態に係る腐食モニタリング用測定モジュールにおける第三のセンサの構成の一例を説明するための説明図である。
【図５】同実施形態に係る腐食モニタリング用測定モジュールの測定結果について説明するための説明図である。
【図６】同実施形態に係る腐食モニタリング用測定モジュールにおける交流インピーダンス法のセルの構造を模式的に示した説明図である。
【図７】交流インピーダンス法のセルによる測定結果の一例を模式的に示した説明図である。
【図８】同実施形態に係る腐食モニタリングシステムの全体構成を模式的に示した説明図である。
【図９】同実施形態に係る腐食モニタリングシステムが備える演算処理装置の構成の一例を模式的に示したブロック図である。
【図１０】同実施形態に係る演算処理装置が備える測定データ処理部の構成の一例を模式的に示したブロック図である。
【図１１】同実施形態に係る測定データ処理部における腐食環境の状態判定処理を説明するための説明図である。
【図１２】同実施形態に係る演算処理装置の出力結果の一例を模式的に示した説明図である。
【図１３】同実施形態に係る演算処理装置のハードウェア構成の一例を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
（腐食モニタリング用測定モジュールについて）
以下では、図１Ａ〜図７を参照しながら、本発明の実施形態に係る腐食モニタリング用測定モジュール、センサ、更に、交流インピーダンス法による測定に用いられるセルについて、詳細に説明する。
図１Ａ及び図１Ｂは、本実施形態に係る腐食モニタリング用測定モジュールの構成を模式的に示した説明図である。図２Ａ及び図２Ｂは、本実施形態に係る腐食モニタリング用測定モジュールにおけるセンサの構造を模式的に示した説明図である。図３は、測定プローブによる測定結果の一例を模式的に示した説明図である。図４Ａ及び図４Ｂは、本実施形態に係る腐食モニタリング用測定モジュールにおける第三のセンサの構成の一例を説明するための説明図である。図５は、本実施形態に係る腐食モニタリング用測定モジュールの測定結果について説明するための説明図である。図６は、本実施形態に係る腐食モニタリング用測定モジュールにおける交流インピーダンス法のセルの構造を模式的に示した説明図である。図７は、交流インピーダンス法のセルによる測定結果の一例を模式的に示した説明図である。
【００２１】
先だって言及したように、本実施形態では、塩化物イオンを含む液体の飛沫が付着する環境（飛沫付着環境）に着目している。塩化物イオンを含む液体は、例えば、塩化物イオンの濃度が３％以上である海水の飛沫や融雪剤を含む水しぶきなど、腐食性を有する液体である。飛沫付着環境では、金属材料が濡れた状態で進行する腐食と、金属材料が濡れた状態から乾燥していく際に進行する腐食と、が繰り返される。そのため、飛沫付着環境での金属材料の腐食挙動を正確に測定するためには、まずは、腐食環境のモニタリングが必要である。更には、進行している腐食が、濡れた状態で進行する腐食と、乾燥していく際に進行する腐食と、のどちらに該当しているのかを、正確に分離し、それぞれの腐食速度（又は腐食速度の指標）を求めることが望ましい。本発明者らが鋭意検討を行った結果、以下で詳述するような腐食モニタリング用測定モジュール（以下、単に「測定モジュール」とも称する。）に想到した。
【００２２】
＜腐食モニタリング用測定モジュールの全体構成について＞
本実施形態に係る腐食モニタリング用測定モジュール（測定モジュール）１０は、３以上のセンサを備え、飛沫付着環境に暴露されて、腐食環境をモニタリングするために用いられる測定モジュールである。本実施形態に係る測定モジュール１０は、更に望ましくは、交流インピーダンス法による測定に使用されるセルをも備え、測定対象である金属材料の腐食挙動をモニタリングするために用いられる。
【００２３】
ここで、本実施形態に係る腐食モニタリング用測定モジュール１０が暴露される飛沫付着環境は、特に限定されるものではないが、塩化物を含む液体の飛沫が付着する環境である。例えば、海水や融雪剤を含む水などの飛沫が付着する腐食環境（例えば、砂浜や海岸の近傍、融雪剤が散布される降雪地帯などに位置する腐食環境等）を挙げることができる。そして、本実施形態に係る腐食モニタリング用測定モジュール１０は、塩化物を含む液体の塩化物イオンの濃度が質量換算で１％以上であるような厳しい腐食環境においても、正確なモニタリングが可能である。
【００２４】
本実施形態に係る測定モジュール１０は、図１Ａ及び図１Ｂに模式的に示したように、以下で詳述する少なくとも３種のセンサ１０１を有している。センサ１０１のうち、第一のセンサ１０１ａは、センサ面１１ａが上方に向いた状態で設置されており、第二のセンサ１０１ｂは、センサ面１１ｂが下方に向いた状態で設置されている。そして、第三のセンサ１０１ｃは、センサ面１１ｃの周囲又は上方の少なくとも何れかに、センサ面１１ｃへの塩化物イオンを含む液体の飛沫の付着を防止し、かつ、センサ面１１ｃへの降水の付着は許容する飛沫遮断部１０７が設けられており、センサ面１１ｃが上方に向いた状態で設置されている、
【００２５】
これら第一のセンサ１０１ａ、第二のセンサ１０１ｂ、及び、第三のセンサ１０１ｃは、互いに共通する構造を有している。これらセンサ１０１ａ〜１０１ｃの詳細な構造については、以下で改めて説明する。
【００２６】
かかる第一のセンサ１０１ａ、第二のセンサ１０１ｂ、及び、第三のセンサ１０１ｃが、それぞれ適切に動作することで、本実施形態に係る測定モジュール１０では、飛沫付着環境の濡れ状態が、結露、飛沫、降水の何れによるものかを、正確に分離していくことが可能となる。
【００２７】
また、本実施形態に係る測定モジュール１０には、上記のようなセンサ１０１以外に、測定対象として着目する金属材料の腐食挙動の測定が可能な、交流インピーダンス法による測定に使用されるセルが、１又は複数設けられていることが好ましい。かかる交流インピーダンスによる測定に使用されるセルの詳細な構造についても、以下で改めて説明する。
【００２８】
以上のような構造を有する測定モジュール１０は、第一のセンサのセンサ面１１ａに塩化物イオンを含む液体の飛沫が付着するように（換言すれば、第一のセンサのセンサ面１１ａが塩化物イオンを含む液体の飛沫が飛来する方向と対向するように）設置される。一方、第二のセンサは、雨もしくは雪（降水）、及び、塩化物イオンを含む液体の飛沫が付着しないように、センサ面１１ｂを下方に向けて設置されている。この理由についても、以下で改めて説明する。各センサ１０１ａ〜１０１ｃは、図１Ａ及び図１Ｂに模式的に示したように、ホルダ１３ａ〜１３ｃ等を適宜利用して暴露試験装置の架台ＰＬに設置された上で、水平面に対して所定の角度θで傾斜するように飛沫付着環境に暴露されてもよいし、水平に（すなわち、θ＝０度で）飛沫付着環境に暴露されてもよい。測定モジュール１０を飛沫付着環境に暴露する際の傾斜度合いは、例えば、図１Ａに示したような架台ＰＬの傾斜角度θにより調整可能である。
【００２９】
以上、図１Ａ及び図１Ｂを参照しながら、本実施形態に係る測定モジュール１０の全体構造について、簡単に説明した。
【００３０】
＜センサ１０１の共通構造について＞
以下では、図２Ａ〜図３を参照しながら、第一のセンサ１０１ａ、第二のセンサ１０１ｂ、第三のセンサ１０１ｃに共通する構造について、詳細に説明する。
【００３１】
第一のセンサ１０１ａ、第二のセンサ１０１ｂ、第三のセンサ１０１ｃは、結露、飛沫の付着、降水に起因する飛沫付着環境の濡れ状態を分離するためのセンサであり、図２Ａ及び図２Ｂに示したような共通構造を有している。
【００３２】
かかるセンサ１０１は、図２Ａ及び図２Ｂに模式的に示したように、金属材料Ｓと、金属材料Ｓの一方の面（濡れ状態で水膜が形成されるセンサ面１１として機能する側の面）上に、金属材料Ｓの表面が露出する金属部１０２を有している。また、センサ１０１は、センサ面１１の金属部１０２以外の部位には、絶縁体層１０３と、それぞれの絶縁体層１０３上に設けられた導電体層１０５と、を有している。導電体層１０５は、金属材料Ｓとは異質の金属材料で構成されている。かかるセンサ面１１は、水膜が形成されると、異種金属間腐食により金属部１０２と導電体層１０５との間に腐食電流が発生する。
【００３３】
ここで、絶縁体層１０３の素材については、金属材料Ｓと、導電体層１０５と、の間を電気的に絶縁することが可能なものであれば、任意の素材を用いることが可能である。このような素材として、例えば、各種ドーパントがドープされていない状態のＳｉＯ２等といった、各種の酸化物を挙げることができる。また、金属材料Ｓ及び導電体層１０５の素材についても、導電体であれば特に限定されるものではなく、金属材料Ｓは、鉄や鋼、導電体層１０５は、銀（Ａｇ）などの公知の金属を用いることが可能である。金属材料Ｓの金属部及び導電体層１０５のそれぞれからは、公知の導電性ペーストＥＰを介して導線ＬＷが引き出され、これら導線ＬＷは、無抵抗電流計等の公知の計測器に接続されている。かかる構造を有するセンサ１０１において、例えば、金属材料Ｓの表面の露出部（すなわち、金属部）がアノード（陽極）として機能するとともに、導電体層１０５がカソード（陰極）として機能し、水膜が形成されると、無抵抗電流計等の公知の計測器の検出結果（例えば、電流値）が、測定結果として出力される。なお、金属材料Ｓ及び導電体層１０５の素材の組合せによっては、金属材料Ｓの表面の露出部がカソード（陰極）、導電体層１０５がアノード（陽極）として機能する場合がある。
【００３４】
一方、かかるセンサ１０１において、乾燥状態（結露、飛沫、降水等に由来する水分等が付着していない状態）である場合には、センサ面上で金属材料Ｓと導電体層１０５とは、絶縁体層１０３により電気的に絶縁されたままの状態となっている。そのため、金属材料Ｓの金属部と導電体層１０５との間には電位は発生せず、電流は計測されない。
【００３５】
センサ面上に、金属材料Ｓと導電体層１０５とを導通させる、雨、雪、露、塩化物を含む液体の飛沫等に起因する水分などが付着し、水膜を形成した場合（具体的には、図２Ｂに示したような金属材料Ｓが露出した谷部（すなわち、金属部１０２）に上記水分が付着した場合）には、金属材料Ｓと導電体層１０５との間が電気的に接続されてしまう。これにより、金属材料Ｓと導電体層１０５との間に電位差が生じ、ガルバニック電流が発生し、無抵抗電流計等の計測器によって測定され、結露、飛沫、降水の何れかに起因する濡れ状態にあることが検出される。
【００３６】
すなわち、本実施形態に係るセンサ１０１は、いわゆるＡＣＭセンサである。
【００３７】
以上説明したようなセンサ１０１では、上記のように、金属材料Ｓと導電体層１０５との間に流れるガルバニック電流が測定される。ここで、ＡＣＭセンサでは、図３に模式的に示したように、ある閾値以上の電流が測定された場合に、濡れ状態にあると判断される。電流がほとんど測定されない（所定の第２の閾値未満の電流が測定される）場合には、乾燥状態にあると判断される。ここで、本実施形態において、「降水」状態とは、雨や雪のみならず、水分を含有するみぞれや雹などが降っている状況をも含むものとする。また、濡れ状態と、乾燥状態と、を区別するための電流閾値については、特に限定されるものではないが、例えば１μＡ程度である。
【００３８】
＜第一のセンサ、第二のセンサ、第三のセンサの設置方法について＞
以上説明したような共通構造を有するセンサ１０１は、例えば、図１Ａに模式的に示したような形態で暴露試験装置の架台ＰＬに設置される。以下では、図１Ａ〜図２Ｂ、図４Ａ〜図５を参照しながら、センサ１０１の設置について、詳細に説明する。
【００３９】
上記のようなセンサ１０１のセンサ面に水膜が生じる原因として、本実施形態で着目している飛沫付着環境では、（１）降水（雨、雪、みぞれ、雹等も含む。）に起因する場合、（２）海水等の塩化物イオンを含む液体の飛沫に起因する場合、（３）気温等、温度の変化によって生じる結露に起因する場合、の３つの場合が考えられる。そのため、より正確な金属材料の腐食挙動を測定するためには、各センサ１０１によって測定される電流値が、上記３種類の要因の何れに該当するのかを、正確に判別できることが望まれる。
【００４０】
そこで、本実施形態に係る測定モジュール１０では、図２Ａ及び図２Ｂに模式的に示したような共通構造を有するセンサ１０１を以下のようにして設置することで、上記３種類の要因の特定を可能なようにしている。
【００４１】
すなわち、本実施形態に係る測定モジュール１０では、図１Ａ及び図１Ｂに模式的に示したように、第一のセンサ１０１ａとして、図２Ａ及び図２Ｂに模式的に示した共通構造を有するセンサ１０１が、センサ面１１ａを上方に向けて設置される。一方、第二のセンサ１０１ｂとして、図２Ａ及び図２Ｂに模式的に示した共通構造を有するセンサ１０１が、センサ面１１ｂを下方に向けて設置される。
【００４２】
更に、本実施形態に係る測定モジュール１０では、第三のセンサ１０１ｃとして、図２Ａ及び図２Ｂに示したような共通構造を有し、かつ、後述する飛沫遮断部１０７によりセンサ面１１ｃが保護されたセンサ１０１が、第一のセンサ１０１ａと同様にセンサ面１１ｃを上方に向けて設置される。
【００４３】
ここで、図１Ａ、図１Ｂ、図４Ａ及び図４Ｂに模式的に示した飛沫遮断部１０７は、塩化物イオンを含む液体の飛沫のセンサ面１１ｃへの付着を防止しつつ、降水、又は、結露のセンサ面１１ｃへの付着は許容するものであり、センサ面１１ｃの周囲又は上方の少なくとも何れかに設けられている。かかる飛沫遮断部１０７の素材については、特に限定されるものではなく、液体飛沫を遮断することができる素材であれば、公知の任意の素材を用いることが可能である。例えば、かかる飛沫遮断部１０７の素材は、アクリル板等、日光等を遮らない透明な素材であることが好ましい。また、飛沫遮断部１０７の具体的な構造についても特に限定されるものではなく、測定モジュール１０の大気中への暴露状況（例えば、水平に載置されるのか、傾斜して載置されるのか等）、液体飛沫の発生源の方向、暴露環境における平均的な風向等の各種測定環境条件に応じて、適宜決定すればよい。
【００４４】
例えば、暴露試験では、測定モジュール１０を海水の飛沫が飛来する方向に向け、センサ面が上方を向くように傾斜させて試験片を設置する。このような場合、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、センサ面１１ｃ全体を覆う飛沫遮断部１０７を、センサ面１１ｃと略平行に設ければ、センサ面１１ｃへの飛沫の付着を防止することができる。更に、図４Ａ及び図４Ｂに示したように、飛沫遮断部１０７が、例えば４つの保持部材１０９によってセンサ面１１ｃの上部に保持されることで、センサ面１１ｃの上方及び下方は開放されるため、降水がセンサ面１１ｃに掛かり、かつ、センサ面１１ｃから降水を容易に排水することもできる。
【００４５】
図１Ａ及び図１Ｂに模式的に示したように、第二のセンサ１０１ｂのセンサ面１１ｂには、降水、塩化物を含む液体の飛沫は付着せず、結露のみが付着しうる。従って、第二のセンサ１０１ｂには、図５に模式的に示したように、上記３つの要因のうち、結露に起因する電流しか発生しない。
【００４６】
また、図１Ａ、図１Ｂ、図４Ａ及び図４Ｂに模式的に示したように、第三のセンサ１０１ｃには、センサ面１１ｃの上方又は周囲の少なくとも何れかに飛沫遮断部１０７が設けられているため、センサ面１１ｃには、塩化物イオンを含む液体の飛沫は付着せず、降水、結露のみが付着しうる。従って、第三のセンサ１０１ｃには、図５に模式的に示したように、上記３つの要因のうち、降水に起因する電流、又は、結露に起因する電流が発生する。
【００４７】
更に、図１Ａ及び図１Ｂに模式的に示したように、第一のセンサ１０１ａは、センサ面１１ａが飛沫付着環境に何ら制限なく暴露されているため、図５に模式的に示したように、上記３つの要因の全てに起因する電流が発生する。
【００４８】
このようにして各センサ１０１ａ〜１０１ｃを適切に配置し、どのセンサから電流が検出されたかに着目することで、本実施形態に係る測定モジュール１０では、上記３種類の要因の特定が可能となる。
【００４９】
＜交流インピーダンス法による測定に使用されるセルの構成について＞
次に、図６及び図７を参照しながら、本実施形態に係る測定モジュール１０に対して、上記センサ１０１と共に実装されることが好ましい交流インピーダンス法による測定に使用されるセル（以下、「インピーダンス測定用セル」とも称する。）について、詳細に説明する。なお、図６では、上段に示した構造をＡ−Ａ切断線で切断した場合の断面を、下段に模式的に示している。
【００５０】
本実施形態に係るインピーダンス測定用セルは、腐食挙動のモニタリングの対象である金属材料を用いて形成された１対の電極を有しており、かかる電極と、付着した水分と、で形成される電気回路に、交流電流を流して周波数を変化させながらインピーダンスを測定するためのセルである。
【００５１】
かかるインピーダンス測定用セル１２１は、所定の材質からなる絶縁体基材１２３と、所定の間隔を介して互いに離隔するように絶縁体基材１２３の表面に埋設された、２つの測定対象である金属材料Ｓと、を有している。かかるインピーダンス測定用セル１２１は、２つの金属材料Ｓが電極１２５として機能し、電極１２５間に交流電流を流しながら、インピーダンスが計測される。
【００５２】
絶縁体基材１２３は、電極１２５として機能する金属材料Ｓを保持するものである。図６に模式的に示したように、絶縁体基材１２３には、上記金属材料Ｓが埋設されており、絶縁体基材１２３の表面に金属材料Ｓの表面が露出するようになっている。かかる絶縁体基材１２３は、飛沫付着環境においても金属材料Ｓを保持し続けるために、飛沫付着環境においても劣化しない素材で形成されていることが好ましい。このような素材は、特に限定されるものではないが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）等といった、公知のフッ素系樹脂等を用いることが好ましい。
【００５３】
電極１２５として機能する金属材料Ｓは、上記絶縁体基材１２３中に、所定の間隔ｄを介して互いに離隔するように埋設されており、その表面が絶縁体基材１２３の表面に露出している。また、絶縁体基材１２３に埋没している側の金属材料Ｓの端面のそれぞれには、導電ペースト（図示せず。）等を適宜用いて、導線ＬＷが装着されており、かかる導線ＬＷの一端は、ポテンショスタット及び周波数特性分析器（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒ：ＦＲＡ）を含む計測器に接続されている。このように、本実施形態に係るインピーダンス測定用セル１２１は、いわゆる交流インピーダンス法による腐食速度の指標（１／Ｒｃ）等の測定に用いられるセルである。
【００５４】
一対の電極１２５は、離隔距離ｄを挟んで対向しており、電極１２５間に導電性を有する物質（例えば、降水、結露、塩化物を含む液体の飛沫等に起因する水分など）が付着し、水膜が形成されると、電気回路が発生してインピーダンスが計測されるようになる。ここで、発生する電気回路のインピーダンスは、金属材料Ｓの腐食状態に応じて変化するため、測定されるインピーダンスの時間変化に着目することで、金属材料Ｓの腐食速度の指標（１／Ｒｃ）を評価することが可能となる。
【００５５】
なお、絶縁体基材１２３中に埋設される金属材料Ｓからなる電極１２５の大きさについては、特に限定されるものではないが、絶縁体基材１２３の表面に露出する電極１２５の面積が絶縁体基材１２３の表面積に対して小さすぎる場合には、正確な測定が困難となる可能性があり、露出する電極１２５の面積が大きすぎる場合には、電極１２５の腐食が局部的に生じる結果電流分布密度が不均一となり、正確な電気化学測定が困難となる可能性がある。また、２つの電極１２５の面積の差が大きい場合には、正確なインピーダンス測定が困難となる可能性があるため、２つの電極１２５の面積は、ほぼ等しくすることが好ましい。電極１２５の大きさは、上記のような現象が生じないように適切に設定すればよいが、例えば、絶縁体基材１２３の大きさ（直径）が３０ｍｍ〜４０ｍｍ程度である場合に、電極１２５の大きさは、１０ｍｍ四方程度とすればよい。また、電極１２５の厚みについても、特に限定するものではないが、絶縁体基材１２３の厚みが例えば１０ｍｍ〜１５ｍｍ程度である場合に、５ｍｍ程度とすればよい。
【００５６】
また、本実施形態に係るインピーダンス測定用セル１２１において、一対の金属材料Ｓからなる電極１２５の離隔距離ｄの大きさは、例えば、０．３ｍｍ〜４ｍｍ程度であることが好ましい。本発明者らによる検討の結果、離隔距離ｄの大きさを０．３ｍｍ〜４ｍｍ程度とすることで、インピーダンス測定用セル１２１の交流インピーダンス法による測定結果から算出される腐食速度の指標（１／Ｒｃ）は、金属材料Ｓを用いた電極の腐食状態の変化から算出した腐食速度とほぼ同じ値を示すようになることが明らかとなり、着目する金属材料Ｓについて、より簡便に腐食速度を特定することが可能となる。
【００５７】
離隔距離ｄの大きさが０．３ｍｍ未満である場合には、飛沫付着環境などの厳しい腐食環境下では、電極１２５間に形成された腐食生成物によって電気的に導通してしまい、正確なインピーダンス測定を行うことが困難となる可能性が高い。一方、離隔距離ｄの大きさが４ｍｍを超える場合には、離隔部分に降水、結露又は塩化物を含む液体の飛沫等が付着した場合であっても電極間が水膜で覆われず、一対の電極１２５が電気的に導通しない状況が生じて、正確なインピーダンス測定を行うことが困難となる可能性が高い。一対の電極１２５間の離隔距離ｄの大きさは、例えば、０．５ｍｍ以上であることがより好ましく、１ｍｍ以上であることが更に好ましい。一対の電極１２５間の離隔距離ｄの大きさは、更に一層好ましくは２ｍｍ以上である。離隔距離ｄの大きさの上限は、３ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００５８】
また、本実施形態に係る測定モジュール１０において測定対象となる金属材料Ｓは、特に限定されるものではなく、鉄、銅、亜鉛等といった合金元素を含有しない各種の純金属からなる板状のものであってもよいし、各種の合金元素を含有する合金金属からなる板状のものであってもよい。
【００５９】
図６に示したような構造を有するインピーダンス測定用セル１２１は、本実施形態に係る測定モジュール１０に、金属材料Ｓからなる電極１２５が露出した状態で装着される。
【００６０】
図６に示したような構造を有するインピーダンス測定用セル１２１は、絶縁体基材１２３の表面が水平面と略平行となるように保持された場合には、電極として機能する金属材料Ｓの表面に、水膜が厚く形成される可能性がある。そのため、インピーダンス測定用セル１２１は、絶縁体基材１２３の表面が水平面に対して傾斜するように保持することが好ましい。
【００６１】
以上、図６を参照しながら説明したような構造を有するインピーダンス測定用セル１２１により、金属材料Ｓ間のインピーダンスＲｃが随時測定される結果、図７に示したような腐食速度を、その指標となる（１／Ｒｃ）の時間変化でモニタリングすることが可能となる。
【００６２】
ここで、本実施形態に係る測定モジュール１０に装着される上記のようなインピーダンス測定用セル１２１は、合金元素を含まない一対の金属材料Ｓで形成されたインピーダンス測定用セル１２１と、合金元素を含む一対の金属材料Ｓで形成されたインピーダンス測定用セル１２１と、で構成されていることが好ましい。それぞれのインピーダンス測定用セル１２１による測定結果を比較することで、図７に模式的に示したように、合金元素の有無による腐食挙動の違いを明瞭にすることが可能となる。その結果、飛沫付着環境において、金属材料Ｓに含有させることが有効な合金元素を特定することが可能となる。更に、インピーダンス測定用セル１２１を構成する金属材料の選択によっては、種類が異なる金属Ａと金属Ｂとの相対的な優劣や、組成が異なる合金Ｃと合金Ｄとの相対的な優劣を評価することもできる。
【００６３】
以上、図６及び図７を参照しながら、本実施形態に係る測定モジュール１０に対して、上記センサ１０１と共に実装されることが好ましいインピーダンス測定用セル１２１について、詳細に説明した。
【００６４】
このようなインピーダンス測定用セル１２１がセンサ１０１と共に設置されることで、濡れ状態と金属材料の腐食挙動と、の対比を、より正確に行うことが可能となる。
【００６５】
以上、図１Ａ〜図７を参照しながら、本実施形態に係る腐食モニタリング用測定モジュール１０について、詳細に説明した。
【００６６】
なお、本実施形態に係る測定モジュール１０には、上記のセンサ１０１及びインピーダンス測定用セル１２１以外にも、例えば、いわゆる抵抗法による腐食速度算出法で用いられるような測定プローブや、公知の電気化学測定プローブや、液体飛沫の付着量を測定するための各種センサや、気象条件を測定するための測定センサ等、その他のセンサ群が適宜実装されていてもよい。
【００６７】
（腐食モニタリングシステムについて）
次に、図８〜図１２を参照しながら、以上説明したような本実施形態に係る腐食モニタリングシステムについて、詳細に説明する。
図８は、本実施形態に係る腐食モニタリングシステムの全体構成を模式的に示した説明図である。図９は、本実施形態に係る腐食モニタリングシステムが備える演算処理装置の構成の一例を模式的に示したブロック図であり、図１０は、本実施形態に係る演算処理装置が備える測定データ処理部の構成の一例を模式的に示したブロック図である。図１１は、本実施形態に係る測定データ処理部における腐食環境の状態判定処理を説明するための説明図であり、図１２は、本実施形態に係る演算処理装置の出力結果の一例を模式的に示した説明図である。図１３は、本実施形態に係る演算処理装置のハードウェア構成の一例を示したブロック図である。
【００６８】
＜腐食モニタリングシステムの全体構成について＞
本実施形態に係る腐食モニタリングシステム１は、図８に模式的に示したように、腐食モニタリング用測定モジュール１０と、演算処理装置２０と、を主に備える。
【００６９】
ここで、本実施形態に係る腐食モニタリングシステム１が備える腐食モニタリング用測定モジュール１０は、図１〜図７を参照しながら説明したものと同様のものであるため、以下では詳細な説明は省略する。
【００７０】
演算処理装置２０は、腐食モニタリング用測定モジュール１０に設置されているそれぞれのセンサ１０１ａ〜１０１ｃによる測定処理を制御するとともに、各センサ１０１ａ〜１０１ｃによる測定結果を用いて所定の演算処理を行うことで、金属材料の腐食状況（主に濡れ状態）に関する各種の情報を算出する装置である。
【００７１】
具体的には、かかる演算処理装置２０は、測定モジュール１０のそれぞれのセンサ１０１ａ〜１０１ｃによる電流の計測結果を用いて、計測された電流が、塩化物イオンを含む液体の飛沫に起因するものか、降水に起因するものか、又は、結露に起因するものかを判別することができる。
【００７２】
また、測定モジュール１０において、上記センサ１０１ａ〜１０１ｃに加えてインピーダンス測定用セル１２１が設けられている場合、演算処理装置２０は、インピーダンス測定用セル１２１によるインピーダンスの計測結果を用いて、着目する金属材料Ｓの腐食速度の指標（１／Ｒｃ）を算出するとともに、腐食速度の指標（１／Ｒｃ）の増大が、塩化物イオンを含む液体の飛沫に起因するものか、降水に起因するものか、又は、結露に起因するものか、を、正確に対応づけることができる。
【００７３】
以下では、図９〜図１３を参照しながら、かかる演算処理装置２０の構成について、詳細に説明する。
【００７４】
＜演算処理装置の構成について＞
本実施形態に係る演算処理装置２０は、図９に模式的に示したように、測定制御部２０１と、データ取得部２０３と、測定データ処理部２０５と、結果出力部２０７と、表示制御部２０９と、記憶部２１１と、を主に備える。
【００７５】
測定制御部２０１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、通信装置等により実現される。測定制御部２０１は、本実施形態に係る腐食モニタリング用測定モジュール１０に設けられた各種のセンサ１０１ａ〜１０１ｃやインピーダンス測定用セル１２１における測定処理を統括的に制御する。この際、測定制御部２０１は、後述する記憶部２１１等に格納されている各種の設定条件等を参照することが可能である。これにより、測定モジュール１０に設けられた各センサ１０１ａ〜１０１ｃや、インピーダンス測定用セル１２１は、適切な測定条件で各種の測定データを取得することが可能となる。この測定制御部２０１は、後述するデータ取得部２０３と互いに連携しながら、測定モジュール１０から所定の時間間隔で出力される各種測定データを、データ取得部２０３に取得させる。
【００７６】
データ取得部２０３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。データ取得部２０３は、本実施形態に係る測定モジュール１０に設けられた各種の測定プローブから出力された測定データを、どの測定プローブから出力されたものであるかを互いに区別しながら取得する。データ取得部２０３は、測定モジュール１０から各種の測定データを取得すると、取得した測定データを、後述する測定データ処理部２０５に出力する。また、データ取得部２０３は、測定モジュール１０から取得した各種の測定データを、後述する結果出力部２０７に出力して、ユーザに提供するようにしてもよい。更に、データ取得部２０３は、測定モジュール１０から取得した各種の測定データに対して、当該測定データを取得した日時等に関する時刻情報を関連付けた上で、履歴情報として後述する記憶部２１１に格納してもよい。
【００７７】
測定データ処理部２０５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。測定データ処理部２０５は、データ取得部２０３から出力された各種の測定データを用い、かかる測定データに対して各種の演算処理を行う処理部である。
【００７８】
かかる測定データ処理部２０５が適切に機能することで、測定モジュール１０のそれぞれのセンサ１０１ａ〜１０１ｃにより計測された電流が、塩化物イオンを含む液体の飛沫に起因するものか、降水に起因するものか、又は、結露に起因するものかが、適切に判別される。
【００７９】
また、インピーダンス測定用セル１２１によるインピーダンスの計測結果が利用可能な場合、測定データ処理部２０５は、得られたインピーダンスの計測結果を用いて、着目する金属材料Ｓの腐食速度の指標（１／Ｒｃ）を算出するとともに、腐食速度の指標（１／Ｒｃ）の増大をもたらした腐食が、塩化物イオンを含む液体の飛沫に起因するものか、降水に起因するものか、又は、結露に起因するものか、の対応付けを実施する。
【００８０】
また、測定データ処理部２０５は、必要に応じて、例えばインターネット等の各種ネットワークを利用し、ネットワーク上に設けられた各種のサーバ等から、気象データなどの腐食モニタリングに有用な各種のデータを取得することも可能である。
【００８１】
測定データ処理部２０５は、各種の測定データに対するデータ処理によって、金属体Ｓの腐食挙動に関する各種の情報を生成すると、生成した情報を、結果出力部２０７に出力する。また、測定データ処理部２０５は、生成した各種の情報に対して、当該情報を生成した日時等に関する時刻情報を関連付けた上で、履歴情報として後述する記憶部２１１に格納してもよい。
【００８２】
かかる測定データ処理部２０５の詳細な構成については、以下で改めて説明する。
【００８３】
結果出力部２０７は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、出力装置等により実現される。結果出力部２０７は、データ取得部２０３が取得した各種の測定データや、測定データ処理部２０５により生成された金属体Ｓの腐食挙動に関する各種の情報を、表示制御部２０９に出力する。これにより、金属体Ｓの腐食挙動に関する各種の情報が、ディスプレイ等の表示部（図示せず。）に出力されることとなる。また、結果出力部２０７は、得られた各種の情報を、外部に設けられた各種サーバ等の装置に出力してもよい。
【００８４】
表示制御部２０９は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、出力装置等により実現される。表示制御部２０９は、結果出力部２０７から伝送された、金属体Ｓの腐食挙動に関する各種の情報を、演算処理装置２０が備えるディスプレイ等の出力装置や演算処理装置２０の外部に設けられた出力装置等に表示する際の表示制御を行う。これにより、測定システム１の利用者は、着目している金属材料Ｓの腐食に関する各種の情報を、その場で把握することが可能となる。
【００８５】
記憶部２１１は、例えば本実施形態に係る演算処理装置２０が備えるＲＡＭやストレージ装置等により実現される。記憶部２１１には、本実施形態に係る演算処理装置２０が、何らかの処理を行う際に保存する必要が生じた様々なパラメータや処理の途中経過等、または、各種のデータベースやプログラム等が、適宜記録される。この記憶部２１１は、測定制御部２０１、データ取得部２０３、測定データ処理部２０５、結果出力部２０７、表示制御部２０９等が、自由にリード／ライト処理を実行することが可能である。
【００８６】
［測定データ処理部の構成について］
次に、図１０〜図１２を参照しながら、本実施形態に係る演算処理装置２０が備える測定データ処理部２０５の構成について、詳細に説明する。なお、以下では、測定モジュール１０に対して、インピーダンス測定用セル１２１が設けられる場合を例に挙げて、測定データ処理部２０５の構成を説明するが、測定モジュール１０がインピーダンス測定用セル１２１を有していない場合、以下の測定データ処理部２０５におけるインピーダンス測定結果を用いた各種処理は実施されない。
【００８７】
本実施形態に係る測定データ処理部２０５は、図１０に示したように、腐食状況判断部２２１と、腐食速度算出部２２３と、を主に備える。
【００８８】
腐食状況判断部２２１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。腐食状況判断部２２１は、測定モジュール１０が有する第一のセンサ１０１ａ、第二のセンサ１０１ｂ、第三のセンサ１０１ｃのそれぞれで測定された測定データを用いて、それぞれのセンサ１０１ａ〜１０１ｃにより計測された電流が、塩化物イオンを含む液体の飛沫に起因するものか、降水に起因するものか、又は、結露に起因するものかを判断する。
【００８９】
先だって図１Ａ、図１Ｂ、図４及び図５を参照しながら説明したように、本実施形態に係る測定モジュール１０では、各センサ１０１ａ〜１０１ｃで電流が検出される際の状況が、互いに相違するようになっている。従って、各センサ１０１ａ〜１０１ｃで検出される同一時刻での電流の検出値がどのような値を有しているかに応じて、計測された電流が、塩化物イオンを含む液体の飛沫に起因するものか、降水に起因するものか、又は、結露に起因するものかを判断することができる。
【００９０】
例えば、腐食状況判断部２２１は、第二のセンサ１０１ｂによる計測結果を参照し、計測された電流値が所定の閾値以上であった場合に、計測された電流は、結露に起因するものと判断することができる。
【００９１】
また、腐食状況判断部２２１は、第一のセンサ１０１ａによる計測結果と、第二のセンサ１０１ｂによる計測結果と、第三のセンサ１０１ｃによる計測結果と、を比較して、（ａ）第一のセンサ１０１ａが計測した電流値が所定の閾値以上であり、かつ、（ｂ）第二のセンサ１０１ｂが計測した電流値、及び、第三のセンサ１０１ｃが計測した電流値が所定の閾値未満である場合に、計測された電流は、塩化物イオンを含む液体の飛沫に起因するものと判断することができる。
【００９２】
更には、腐食状況判断部２２１は、第一のセンサ１０１ａによる計測結果と、第二のセンサ１０１ｂによる計測結果と、第三のセンサ１０１ｃによる計測結果と、を比較して、（ｃ）第一のセンサ１０１ａが計測した電流値、及び、第三のセンサ１０１ｃが検出した電流値が所定の閾値以上であり、かつ、（ｄ）第二のセンサ１０１ｂが計測した電流値が所定の閾値未満である場合に、計測された電流は、降水に起因するものと判断することができる。
【００９３】
また、腐食状況判断部２２１は、測定モジュール１０が飛沫付着環境に暴露されている場所の気象情報データを取得し、取得した気象情報データに基づき、計測された電流が雨又は雪に起因するものと判断することも可能である。
【００９４】
更に、腐食状況判断部２２１は、第一のセンサ１０１ａによる計測結果と、第二のセンサ１０１ｂによる計測結果と、第三のセンサ１０１ｃによる計測結果と、を比較して、全てのセンサ１０１ａ〜１０１ｃにおいて、所定の閾値未満の電流値しか検出されていない場合に、測定モジュール１０は、乾燥状態にあると判断することができる。
【００９５】
より具体的には、例えば図１１に一例を示したように、腐食状況判断部２２１は、各測定時刻について、第二のセンサ１０１ｂで閾値以上の電流が検出されたか否かを判断する（判定１）。第二のセンサ１０１ｂで閾値以上の電流が検出されている場合（判定１−ＹＥＳ）には、腐食状況判断部２２１は、該当する測定時刻で検出された電流は、主に結露に起因するものと判断することができる。
【００９６】
一方、第二のセンサ１０１ｂで閾値以上の電流が検出されていない場合（判定１−ＮＯ）には、腐食状況判断部２２１は、各測定時刻について、第三のセンサ１０１ｃで閾値以上の電流が検出されたか否かを判断する（判定２）。第三のセンサ１０１ｃで閾値以上の電流が検出されている場合（判定２−ＹＥＳ）には、腐食状況判断部２２１は、該当する測定時刻で検出された電流は、主に、降水に起因するものと判断することができる。
【００９７】
一方、第三のセンサ１０１ｃで閾値以上の電流が検出されていない場合（判定２−ＮＯ）には、腐食状況判断部２２１は、該当する測定時刻で検出された電流は、主に、塩化物イオンを含む液体の飛沫に起因するものと判断することができる。
【００９８】
腐食状況判断部２２１は、このようにして、各測定時刻における測定データの電流検出値がどのような原因によるものかを判断すると、得られた判断結果を、後述する腐食速度算出部２２３に出力する。また、腐食状況判断部２２１は、得られた判断結果を、結果出力部２０７に出力してもよい。
【００９９】
腐食速度算出部２２３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。腐食速度算出部２２３は、インピーダンス測定用セル１２１によるインピーダンスの計測結果を用いて、着目する金属材料Ｓの腐食速度の指標（１／Ｒｃ）を算出するとともに、腐食速度の指標（１／Ｒｃ）の増大をもたらした腐食が、塩化物イオンを含む液体の飛沫に起因するものか、降水に起因するものか、又は、結露に起因するものか、の対応付けを実施する。
【０１００】
より具体的には、腐食速度算出部２２３は、インピーダンス測定用セル１２１によるインピーダンスの計測結果を用いて、得られたインピーダンスの逆数を随時算出していくことで、着目する金属材料Ｓの相対的な腐食速度の指標（１／Ｒｃ）を算出することができる。また、腐食速度算出部２２３は、腐食状況判断部２２１から出力された判断結果を参照して、着目している測定時刻での腐食状況判断部２２１の判断結果を特定し、算出された腐食速度の指標（１／Ｒｃ）の増大をもたらした腐食が、塩化物を含む液体の飛沫に起因するものか、降水に起因するものか、又は、結露に起因するものか、の対応付けを行う。
【０１０１】
腐食速度算出部２２３が上記のような処理を実施することで、例えば図１２に模式的に示したように、算出された腐食速度の指標（１／Ｒｃ）の増大をもたらした腐食が、塩化物を含む液体の飛沫に起因するものか、降水に起因するものか、又は、結露に起因するものか、を明瞭に特定することが可能となる。また、図１２に示したような処理結果を、ディスプレイ等に直接表示させることで、腐食モニタリングシステム１の利用者は、腐食速度と腐食要因との対応付けを、容易に把握することが可能となる。
【０１０２】
腐食速度算出部２２３は、このようにして、各測定時刻における腐食速度の指標（１／Ｒｃ）や腐食要因との対応付けを実施すると、得られた結果を、結果出力部２０７に出力する。
【０１０３】
以上、本実施形態に係る演算処理装置２０の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、ＣＰＵ等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。
【０１０４】
なお、上述のような本実施形態に係る演算処理装置の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、パーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。
【０１０５】
＜演算処理装置のハードウェア構成について＞
次に、図１３を参照しながら、本発明の実施形態に係る演算処理装置２０のハードウェア構成について、詳細に説明する。図１３は、本発明の実施形態に係る演算処理装置２０のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
【０１０６】
演算処理装置２０は、主に、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３と、ＲＡＭ９０５と、を備える。また、演算処理装置２０は、更に、バス９０７と、入力装置９０９と、出力装置９１１と、ストレージ装置９１３と、ドライブ９１５と、接続ポート９１７と、通信装置９１９とを備える。
【０１０７】
ＣＰＵ９０１は、中心的な処理装置及び制御装置として機能し、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５、ストレージ装置９１３、又はリムーバブル記録媒体９２１に記録された各種プログラムに従って、演算処理装置２０内の動作全般又はその一部を制御する。ＲＯＭ９０３は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ９０５は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや、プログラムの実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはＣＰＵバス等の内部バスにより構成されるバス９０７により相互に接続されている。
【０１０８】
バス９０７は、ブリッジを介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バスに接続されている。
【０１０９】
入力装置９０９は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチ及びレバーなどユーザが操作する操作手段である。また、入力装置９０９は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段（いわゆる、リモコン）であってもよいし、演算処理装置２０の操作に対応したＰＤＡ等の外部接続機器９２３であってもよい。更に、入力装置９０９は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ９０１に出力する入力制御回路などから構成されている。ユーザは、この入力装置９０９を操作することにより、演算処理装置２０に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
【０１１０】
出力装置９１１は、取得した情報をユーザに対して視覚的又は聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。このような装置として、ＣＲＴディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ＥＬディスプレイ装置及びランプなどの表示装置や、スピーカ及びヘッドホンなどの音声出力装置や、プリンタ装置、携帯電話、ファクシミリなどがある。出力装置９１１は、例えば、演算処理装置２０が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、演算処理装置２０が行った各種処理により得られた結果を、テキスト又はイメージで表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する。
【０１１１】
ストレージ装置９１３は、演算処理装置２０の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置９１３は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、又は光磁気記憶デバイス等により構成される。このストレージ装置９１３は、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムや各種データ、及び外部から取得した各種のデータなどを格納する。
【０１１２】
ドライブ９１５は、記録媒体用リーダライタであり、演算処理装置２０に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ９１５は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２１に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ９０５に出力する。また、ドライブ９１５は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２１に記録を書き込むことも可能である。リムーバブル記録媒体９２１は、例えば、ＣＤメディア、ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）メディア等である。また、リムーバブル記録媒体９２１は、コンパクトフラッシュ（登録商標）（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ：ＣＦ）、フラッシュメモリ、又は、ＳＤメモリカード（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ  ｍｅｍｏｒｙ  ｃａｒｄ）等であってもよい。また、リムーバブル記録媒体９２１は、例えば、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカード（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  ｃａｒｄ）又は電子機器等であってもよい。
【０１１３】
接続ポート９１７は、機器を演算処理装置２０に直接接続するためのポートである。接続ポート９１７の一例として、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート、ＲＳ−２３２Ｃポート等がある。この接続ポート９１７に外部接続機器９２３を接続することで、演算処理装置２０は、外部接続機器９２３から直接各種のデータを取得したり、外部接続機器９２３に各種のデータを提供したりする。
【０１１４】
通信装置９１９は、例えば、通信網９２５に接続するための通信デバイス等で構成された通信インターフェースである。通信装置９１９は、例えば、有線もしくは無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又はＷＵＳＢ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＵＳＢ）用の通信カード等である。また、通信装置９１９は、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）用のルータ、又は、各種通信用のモデム等であってもよい。この通信装置９１９は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばＴＣＰ／ＩＰ等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。また、通信装置９１９に接続される通信網９２５は、有線又は無線によって接続されたネットワーク等により構成され、例えば、インターネット、家庭内ＬＡＮ、社内ＬＡＮ、赤外線通信、ラジオ波通信又は衛星通信等であってもよい。
【０１１５】
以上、本実施形態に係る演算処理装置２０の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。
【０１１６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１１７】
１    腐食モニタリングシステム
１０    腐食モニタリング用測定モジュール
２０    演算処理装置
１０１    センサ
１０２    金属部
１０３    絶縁体層
１０５    導電体層
１０７    飛沫遮断部
１２１    インピーダンス測定用セル
１２３    絶縁体基材
１２５    電極
２０１    測定制御部
２０３    データ取得部
２０５    測定データ処理部
２０７    結果出力部
２０９    表示制御部
２１１    記憶部
２２１    腐食状況判断部
２２３    腐食速度算出部
Ｓ    金属材料
【図１Ａ】
2018128421.tif 000003
【図１Ｂ】
2018128421.tif 000004
【図２Ａ】
2018128421.tif 000005
【図２Ｂ】
2018128421.tif 000006
【図３】
2018128421.tif 000007
【図４Ａ】
2018128421.tif 000008
【図４Ｂ】
2018128421.tif 000009
【図５】
2018128421.tif 000010
【図６】
2018128421.tif 000011
【図７】
2018128421.tif 000012
【図８】
2018128421.tif 000013
【図９】
2018128421.tif 000014
【図１０】
2018128421.tif 000015
【図１１】
2018128421.tif 000016
【図１２】
2018128421.tif 000017
【図１３】
2018128421.tif 000018