(57)【要約】【課題】  照合電極を回転させることなく垂直に沈降させることを可能とし、ノイズなどの外乱を抑えて取得される電位差データにより、数値解析の精度を高めることを可能とする水面下構造物用の電位測定治具及びこれを用いた電位測定方法を提供することを課題とする。【解決手段】  照合電極（１２）を搭載して平面的又は立体的に組み立てられた移動体（１）と、移動体（１）に設けられたガイド部材（２）と、ガイド部材（２）と共に移動体（１）の移動を案内するガイド（５）と、を有する構成とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照合電極（１２）を搭載して平面的又は立体的に組み立てられた移動体（１）と、前記移動体（１）に設けられたガイド部材（２）と、該ガイド部材（２）と共に前記移動体（１）の移動を案内するガイド（５）と、を有することを特徴とする水面下構造物用の電位測定治具。
【請求項２】
複数のガイド部材（２）と複数のガイド（５）とを有し且つ各ガイド部材（２）が各ガイド（５）に沿って夫々移動可能に構成されている請求項１に記載の水面下構造物用の電位測定治具。
【請求項３】
隣接するガイド（５）間に、互いの距離を一定に維持するための幅固定治具（１０）が設けられている請求項２に記載の水面下構造物用の電位測定治具。
【請求項４】
移動体（１）に、沈降及びその引き上げを行うための補助部材（１１）が設けられている請求項１乃至３のいずれか一項に記載の水面下構造物用の電位測定治具。
【請求項５】
移動体（１）が、複数のガイド部材（２）及び複数の連結部材（３）を用いて組み立てられている請求項１乃至４いずれか一項に記載の水面下構造物用の電位測定治具。
【請求項６】
複数の照合電極（１２）が、移動体（１）に平面的又は立体的に配置されている請求項１乃至５のいずれか一項に記載の水面下構造物用の電位測定治具。
【請求項７】
移動体（１）にＧＰＳ機能付き発信機が設けられている請求項１乃至６のいずれか一項に記載の水面下構造物用の電位測定治具。
【請求項８】
移動体（１）にレーザー距離計又は超音波距離計が設けられている請求項１乃至７のいずれか一項に記載の水面下構造物用の電位測定治具。
【請求項９】
ガイド部材（２）が、ガイド（５）を挿通可能な管状、リング状又は螺旋状の部材、若しくはガイド（５）上を転動可能なローラー（２ｄ）のいずれかで構成されている請求項１乃至８のいずれか一項に記載の水面下構造物用の電位測定治具。
【請求項１０】
ガイド（５）が、糸状、ロープ状、棒状、管状又は鎖状のいずれかの部材で構成されている請求項１乃至９のいずれか一項に記載の水面下構造物用の電位測定治具。
【請求項１１】
移動体（１）に写像装置が搭載されている請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の水面下構造物用の電位測定治具。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の水面下構造物用の電位測定治具を用いた電位測定方法であって、移動体（１）を沈降させ又は引き上げながら電位差データを取得することを特徴とする電位測定方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の電位測定治具を用いて取得された電位差データから推定した犠牲陽極の発生電流の検証方法であって、
仮設陽極（３１）を投入して水面下構造物（１００）の鋼材（１０１）に沿って固定し、電流計測手段を用いて前記仮設陽極（３１）の発生電流を得る工程と、前記電位測定治具を用いて取得された電位差データと所定の数値解析を用いることにより前記仮設陽極（３１）の発生電流を推定する工程と、前記実測した仮設陽極（３１）の発生電流と前記推定した仮設陽極（３１）の発生電流とを比較する工程と、を有することを特徴とする電位測定治具を用いて取得された電位差データから推定した犠牲陽極の発生電流の検証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、港湾・河川構造物等の水面下金属構造物に設置された犠牲陽極近傍の電位を測定するための電位測定治具及びこれを用いた電位測定方法並びに発生電流の検証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、河川及び港湾などの水面下に建設された構造物、例えば、鋼矢板、鋼管杭などには、腐食による耐久性の低下を防ぐために、犠牲陽極が設置されているが、この防食効果の確認及び管理のためには、金属構造物周囲の電位を正確に測定する必要がある。この金属構造物の電位の値は、金属構造物の電位を測定したい部分に照合電極を近接させ、金属構造物と照合電極との電位差を測定することによって得ることができる（例えば特許文献１）。
【０００３】
電位を測定する装置としては、先端に照合電極１を取り付けたケ−ブル２と、ケ−ブル２を巻き取り収納するための正転駆動モーター１０を供えたドラム８と、ケ−ブル２を繰り出し又は繰り込むための正逆転駆動モーター６を供えたローラー４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとからなり、ローラーのトルクはドラムのトルクに比べて大幅に大であり、かつローラーに取り付けた正逆転駆動モーター６及びドラムに取り付けた正転駆動モーター１０は、巻き取り時にドラムとローラーの間にあるケ−ブル２ａに常に張力がかかるように、ドラム８によるケ−ブル２の巻き取り速度がローラーによるケ−ブル２の繰り込み速度よりも僅かに速くなるように制御されるケ−ブル繰り出し巻き上げ装置が開発されている（特許文献２）。
【０００４】
さらに、電位差データを利用して犠牲陽極における発生電流を推定する数値解析手法が開発されている（特許文献３）。
【０００５】
さらに特許文献４では、金属構造物近傍の電位を測定し、測定した電位から同定（数値解析を用いて推定）した犠牲陽極の発生電流と、犠牲陽極に取り付けられている電流計の値を比較することにより、数値解析を用いて推定した発生電流の精度についての検証を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−１８１１１７号公報
【特許文献２】特開平６−３３１５９２号公報
【特許文献３】特開２０１４−１６２９２８号公報
【特許文献４】特開２０１４−５１７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、先端に特許文献１に記載の照合電極１を取り付けたケ−ブルを、特許文献２に記載のケ−ブル繰り出し巻き上げ装置を用いて電位差の測定を行う場合においては、潮流等の影響を受けると照合電極を垂直に沈降させ且つ引き上げることが困難になるという問題がある。
特に、水面下においてケーブルに捻じれが発生すると、照合電極が回転して正確な電位差データを取得できない虞がある。
【０００８】
また特許文献３に記載の数値解析手法においては、測定される電位差に含まれる誤差が大きくなると、推定される発生電流の精度が低下しやすくなることから、ノイズなどの外乱の影響を受け難くする必要がある。
【０００９】
さらに特許文献４に記載の施設のように、一部の犠牲陽極に電流計測装置(水中シャント)が取り付けられている場合は殆どなく、取り付けられている場合も波の影響を受けて壊れやすいという欠点があり、その設置及び補修には労力やコストがかかる。このように、数値解析結果を簡易に検証する有利な手法はなかった。
【００１０】
本発明は、上記した従来技術における問題点を解消すべく、照合電極を回転させることなく沈降させ且つ引き上げることを可能とし、ノイズなどの外乱を抑えて電位差を計測することにより、数値解析の精度を高めると共にその精度を経済的且つ効率的に検証することを可能とする水面下構造物用の電位測定治具及びこれを用いた電位測定方法並びに発生電流の検証方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための手段のうち、本発明の第１の主たる手段は、
照合電極を搭載して平面的又は立体的に組み立てられた移動体と、移動体に設けられたガイド部材と、ガイド部材と共に移動体の移動を案内するガイドと、を有することを特徴とする、というものである。
本発明の第１の主たる手段では、移動体に搭載した照合電極を水底方向への鉛直移動又は傾斜移動（投下した位置から水底に向かって沈降させ且つ引き上げること）を達成し得る。
【００１２】
また本発明の他の手段は、上記第１の主たる手段に、複数のガイド部材と複数のガイドとを有し且つ各ガイド部材がガイドに沿って夫々移動可能に構成されている、との手段を加えたものである。
上記手段では、水底方向への移動時（沈降時又は引き上げ時）における移動体の回転防止を達成し得る。
【００１３】
また本発明の他の手段は、上記の手段に、隣接するガイド間に、互いの距離を一定に維持するための幅固定治具が設けられている、との手段を加えたものである。
上記手段では、隣接するガイド間の距離を一定に維持することが可能となるため、移動体をスムーズに沈降させ且つ引き上げること、及び移動中における移動体の回転を抑制し得る。
【００１４】
また本発明の他の手段は、上記いずれかの手段に、移動体に沈降及びその引き上げを行うための補助部材が設けられている、との手段を加えたものである。
上記手段では、移動体の沈降及びその引き上げを容易に行うことができ、特に移動体の移動スピードを任意に調整すること、及び任意の位置に停止させることを容易に達成し得る。
【００１５】
また本発明の他の手段は、上記いずれかの手段に、移動体が、複数のガイド部材及び複数の連結部材を用いて組み立てられている、との手段を加えたものである。
上記手段では、組立て式の移動体として、軽量化することができると共に水面下構造物用の電位測定治具全体の運搬や保管の容易化を達成し得る。
【００１６】
また本発明の他の手段は、上記いずれかの手段に、複数の照合電極が、移動体に平面的又は立体的に配置されている、との手段を加えたものである。
上記手段では、数値解析の精度を高めることを可能とする有用な電位差の測定を達成し得る。
【００１７】
また本発明の他の手段は、上記いずれかの手段に、移動体にＧＰＳ機能付き発信機が設けられている、との手段を加えたものである。
上記手段では、移動体の位置情報を含む電位差の測定を達成し得る。
【００１８】
また本発明の他の手段は、上記いずれかの手段に、移動体にレーザー距離計又は超音波距離計が設けられている、との手段を加えたものである。
上記手段では、移動体と水面下構造物との間の距離情報を含む電位差の測定を達成し得る。
【００１９】
また本発明の他の手段は、上記いずれかの手段に、ガイド部材が、ガイドを挿通可能な管状、リング状又は螺旋状の部材、若しくはガイド上を転動可能なローラーのいずれかで構成されている、との手段を加えたものである。
上記手段では、水面下において移動体の円滑な上下方向への移動を達成し得る。
【００２０】
また本発明の他の手段は、上記いずれかの手段に、ガイドが、糸状、ロープ状、棒状、管状又は鎖状のいずれかの部材で構成されている、との手段を加えたものである。
上記手段では、移動体を水底方向へ確実に案内することを達成し得る。
【００２１】
また本発明の他の手段は、上記いずれかの手段に、移動体に写像装置が搭載されている、との手段を加えたものである。
上記手段では、水面下構造物に関する情報を含む電位差の測定を達成しうる。
【００２２】
本発明の第２の主たる手段は、上記いずれかに記載の水面下構造物用の電位測定治具を用いた電位測定方法であって、移動体を沈降させ又は引き上げながら電位差データを取得することを特徴とする、というものである。
本発明の第２の主たる手段では、水深毎に異なる電位差データを連続的に取得し得る。
【００２３】
本発明の第３の主たる手段は、上記第１の主たる手段又はこれに追加した上記いずれかに記載の電位測定治具を用いて取得された電位差データから推定した犠牲陽極の発生電流の検証方法であって、
仮設陽極を投入して水面下構造物の鋼材に沿って固定し、電流計測手段を用いて仮設陽極の発生電流を得る工程と、電位測定治具を用いて取得された電位差データと所定の数値解析を用いることにより、仮設陽極の発生電流を推定する工程と、実測した仮設陽極の発生電流と推定した仮設陽極の発生電流とを比較する工程と、を有することを特徴とする、というものである。
本発明の第３の主たる手段では、推定した犠牲陽極の発生電流の精度を保証することができる。
すなわち、電流計測手段が設けられていない犠牲陽極についても仮設陽極と同等の精度で発生電流を推定できていると判断することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、上記した構成となっているので、以下に示す効果を奏する。
本発明においては、移動体を水底方向に移動させることができ、沈降時又は引き上げ時におけるケーブルの捻じれを防止して移動体に搭載されている照合電極に回転が生じることを抑制することが可能となり、結果としてノイズの少ない電位差データを高精度に取得することができる。
また複数の照合電極を平面的又は立体的に配置することにより、数値解析の精度を高めることを可能とする有用な電位差データを取得することができる。
また移動体を組立て式とすることにより、簡単な構成で運搬や保管に便利な水面下構造物用の電位測定治具とすることができる。
さらには水深毎に連続的な電位差データの取得、電位差データに加えて移動体の位置情報や水面下構造物との距離情報等を同時に取得し得るため、数値解析においては推定される発生電流の精度を向上させることが可能となる。
また推定した仮設陽極の発生電流を検証することにより、その精度を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態として、水底方向に移動可能な水面下構造物用の電位測定治具を示す概略図である。
【図２】電位計測法を示す概略説明図である。
【図３】電位測定の結果を示すグラフであり、Ａは比較例１としてロープから成るガイドを使用しない（ガイドなし）場合、Ｂは比較例２としてロープから成るガイドを１本使用した場合であり、Ｃは本発明の実施例として一対（２本）のロープから成るガイドを使用した場合である。
【図４】移動体に搭載された照合電極を示す概略の配置図であり、Ａは図１同様の平面四角形状の移動体に４ヶの照合電極を四角形状に配置した場合、Ｂは平面四角形状の移動体に３ヶの照合電極を三角形状に配置した場合、Ｃは四面体（三角錐）形状に組み付けた移動体の頂点に４ヶの照合電極を夫々配置した場合である。
【図５】電位測定治具を用いて取得された電位差データから推定した発生電流の検証方法を説明するための概略図である。
【図６】ガイド部材の第２実施例を示す概略図である。
【図７】ガイド部材の第３実施例を示す概略図である。
【図８】ガイド部材の第４実施例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の実施の形態として、水底方向に移動可能な水面下構造物１００用の電位測定治具を示す概略図、図２は電位計測法を示す概略説明図である。
尚、説明の都合上、以下においては上、下、左及び右の用語を使用して説明するが、上は水面側を、下は水底側を、左は水面又は水底に沿う方向の一方を、右はその逆となる他方を夫々意味する。
図１に示すように、本発明の水面下構造物１００用の電位測定治具は、管状のパイプなどから成る左右一対のガイド部材２（図１に示すガイド部材２を「ガイド部材の第１実施例」とする。）と、一対のガイド部材２の上端同士及び下端同士の間に夫々横設されて一対のガイド部材２を平行に接続する上下一対の連結部材３とを有して成る移動体１と、この移動体１に搭載される照合電極１２と、ロープ５ａなどで構成されてガイド部材２と共に移動体１を移動させるガイド５と、を有して構成されている。またロープ５ａの下端には、ロープ５ａを水底に固定するための錘６が設けられている。
【００２７】
尚、ガイド５はロープ状の部材であるロープ５ａ以外の構成として、例えば糸状、棒状、管状（チューブ状）又は鎖状（チェーン状）の部材を採用することができる。またガイド５の素材としては、金属、天然樹脂、合成樹脂、天然繊維、化学繊維、ガラス繊維等を単独又は複数組み合わせて、撚りをかけた物、若しくは金属線（被覆金属線を含む）を単独又はこれら２種以上を組み合わせたもの、若しくはＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製などが使用可能であるが、これらに限定されるものではく、糸状、ロープ状、棒状、管状（チューブ状）又は鎖状（チェーン状）に形成することのできる素材であればどのような素材であっても良い。
また糸状のガイド５の例としては、釣り糸を挙げることができる。
またロープ状のガイド５の他の例としては、ワイヤロープを挙げることができる。
また棒状のガイド５としては、上記の素材からなる柱形、錐系、角錐台もしくは円錐台の形状をもつ部材を単独又は複数つなぎ合わせたもの、若しくはこれら複数の異なる材質の部材を組み合わせ、つなぎ合わせたものを採用することが可能である。
また管状（チューブ状）のガイド５としては、上記の素材からなる中空の細長い構造をもつ部材を単独又は複数つなぎ合わせたもの、若しくは伸縮機構をもつもの、或いはこれら複数の異なる材質の部材を組み合わせ、つなぎ合わせたもの、もしくは伸縮機構をもつものを採用することが可能である。
更に鎖状（チェーン状）のガイド５としては、上記の素材からなる環状の部材（カラビナ等を含む）を１種類若しくは複数つなぎ合わせたもの採用することが可能である。
【００２８】
図１に示す実施例では、移動体１がガイド部材２と連結部材３とを連結する略Ｔ字形状から成る複数の連結継手４を用いて組み立てられている。尚、図１の本実施例では移動体１が平面四角形状に構成されているが、後述するように立体的な構成とすることも可能である。尚、ガイド部材２は上記のような管状の部材に限られるものではなく、リング状（環状）の部材とすることも可能である。リング状（環状）の部材としては、例えば開閉可能なゲートを備えたカラビナ等を含むフック（図示せず）が好適である。あるいは下記ガイド部材２の第４実施例において説明するような構成とすることも可能である。
【００２９】
水面下構造物１００用の電位測定治具は、左右一対のロープ５ａの下端に、連結部材３と同じ長さ寸法を有して構成される幅固定治具１０が設けられている。このような幅固定治具１０は、例えば管状の略Ｔ字形状から成る左右一対の連結継手８と、これら連結継手８の間に横設される連結部材９とにより構成することができる。連結継手８にロープ５ａを夫々挿通させて錘６の上部側に設置した状態において、一対のロープ５ａ付きの錘６を水中に沈降させることにより、水面下における左右一対のロープ５ａ間の距離Ｌを常に一定に維持することが可能とされている。
そして、移動体１の左右一対のガイド部材２の内部に一対のロープ５ａを夫々挿通させることにより、移動体１をガイド５に案内されながら昇降移動させることが可能となっている。その結果、沈降時又は引き上げ時におけるケーブル１３の捻じれ及びそれに起因する照合電極１２の回転を防止することが可能とされている。
【００３０】
また図１に示すように、例えば上部側の連結部材３に、ロープなどから構成される上げ下ろし用の補助部材１１を取り付けることにより、移動体１を自由に沈降させ又は引き上げることが可能としている。尚、移動体１の沈降及びその引き上げは、例えば公知（上記特許文献２参照）のケ−ブル繰り出し巻き上げ装置などを利用することが可能である。尚、補助部材１１としては、上述したガイド５と同様の素材を使用することが可能である。
【００３１】
移動体１には複数の照合電極１２が搭載されている。照合電極１２の配置については後述するが、各照合電極１２はガイド部材２及び連結部材３に固定されており、各照合電極１２に接続されたケーブル１３は纏められた状態で水上まで延設され、例えばデータロガー３０等の記録装置に接続されている。そして、図１に示す移動体１は図示上側の水面と下側の水底との間を鉛直方向に沿って上下に移動する構成である。
【００３２】
また移動体１に動画と静止画の一方又は両方を撮影可能な、デジタルカメラ、スマートフォン、タブレット又は音響カメラ等からなる写像装置を搭載した構成としても良い。
この構成では、水面下構造物に関する情報（水面下構造物に取り付けられている陽極の形状や位置、水面下構造物に自体の劣化状況など）を含む電位差データを容易に取得することが可能となる。
【００３３】
次に、上記構成からなる水面下構造物１００用の電位測定治具を使用した電位計測法について説明する。
図２に示すように、犠牲陽極２０（流電陽極ともいう）は陽極部２１がアルミニウム合金、亜鉛合金又はマグネシウム合金等からなる棒状の鋳造製品であり、長さ方向の断面中心には鋼製芯金（図示しない）を有し、この鋼製芯金の両端に固定部２２を設けた構成である。犠牲陽極２０は、水面下構造物１００を構成する鋼材１０１の表面に固定部２２を溶接等することにより強固に固定されている。
【００３４】
水面下（電解質中）においては、犠牲陽極２０と鋼材１０１との間に生じる電位差に起因して発生する防食電流が鋼材１０１に流れることにより、鋼材１０１の電気防食が達成されている。
電位差の測定は、ケーブル１３の先端に接続した複数の照合電極１２及び水深計（図示せず）が搭載された移動体１を水中に投下し、犠牲陽極２０による防食効果が現れる水面下構造物に沿って水面から水底まで所定の水深毎に移動体１を沈降させ又は引き上げながら行う。そして、取得された複数の電位差データから、公知の数値解析（例えば上記特許文献３参照）を用いて犠牲陽極２０の発生電流の推定が行われる。
ここに、電位差とは複数の照合電極１２によって計測される鋼材１０１の複数の電位同士の差のことである。数値解析による発生電流の推定は電位データからも行うことができるが、夫々の照合電極１２は固有の電位を有しており、その値には数十μＶから数ｍＶの差異がある。そのため、照合電極１２の固有値を相殺した電位の差（電位差データ）を用いることで、数値解析の精度を高めることができる点で好ましい。
【００３５】
電位差の測定においては、移動体１にＧＰＳ機能付きの発信機（図示せず）を搭載し、移動体１の位置情報（平面的な位置情報）を記録しながら測定することにより、数値解析の精度を高めることができる点で好ましい。またレーザー距離計又は超音波距離計（いずれも図示せず）を移動体１に搭載し、水面下構造物１００の鋼材１０１及び犠牲陽極２０と移動体１との間の距離を正確に測りながら電位差を測定するようにすると、数値解析の精度をさらに高めることができる点で好ましい。
さらにはデータロガー３０を用いて、電位差データに、水深毎、距離毎、あるいは位置情報毎のデータ、又はこれらを任意に組み合わせたデータを連続的に加えた状態で測定することにより、より有用な電位差データを連続的に取得することが可能となり、推定される犠牲陽極２０の発生電流の精度を高めることができる点で好ましい。
一方、データロガー３０等の記録装置の替わりに、電圧計等の計測装置にて各種データを取得することも可能であるが、複数の計測装置が必要となる上に、電位差データと他のデータとの経時的な一致を図ることは難しく、５０ｍｓのインターバルで記録できるデータロガー３０に対し、電圧計では秒単位での計測すら不可能である。
【００３６】
（実施例１）
次に、実施例１として上記水面下構造物１００用の電位測定治具を構成する移動体１に照合電極１２を取り付けて電位差を測定した結果について以下に説明する。ただし、本実施例は数値解析により検証したものである。犠牲陽極２０から所定の電流を通電して電位差を求めた。この所定の電流を犠牲陽極２０の面積で除して正解値とした。
図３は電位測定の結果を示すグラフであり、Ａは比較例１としてロープ５ａから成るガイド５を使用しない（ガイド５なし）場合、Ｂは比較例２としてロープ５ａから成るガイド５を１本使用した場合であり、Ｃは本発明の実施例として一対（２本）のロープ５ａから成るガイド５を使用した場合である。各グラフにおいて、横軸は水深（ｍ）を、縦軸は電位（縦軸のＶ  ｖｓ．  Ａｇ／ＡｇＣｌ［ｓｗ］）を示している。またグラフ中の細線は照合電極１２が垂直に沈降した場合の値（正解値）を示し、薄線は（１回目の）測定結果（試行１）を示し、図３Ａ中における太線は２回目の測定結果（試行２）を示している。
【００３７】
尚、電位測定の主な環境条件は以下のとおりである。
（１）横１０ｍ、縦８ｍ、深さ１０ｍの直方体を電解質(２０Ω・ｃｍ)とした。
（２）横１０ｍ、深さ１０ｍの一面を鋼材１０１とした。
（３）鋼材１０１から０．１ｍ離れた位置に横０．２ｍ、縦０．２ｍ、長さ１ｍの犠牲陽極２０を設置した。
（４）移動体１を犠牲陽極２０から０．５ｍ離した位置で電位測定を行った。
【００３８】
比較例１のロープ５ａを使用しない（ガイド５なし）場合においては潮流の影響を受け易いことから照合電極１２は垂直に沈降せず、沈降位置にばらつきが見られた。また比較例２のロープ５ａを１本のみ使用した場合には照合電極１２は垂直に沈降するが、潮流を受けると回転しながら螺旋状に沈降する傾向が見られた。これに対し、一対（２本）のロープ５ａから成るガイド５を用いた実施例の場合には潮流を受けても照合電極１２は回転することなく、移動体１を垂直に沈降させることが可能であった。
【００３９】
図３Ａより、ロープ５ａを使用しない比較例１のガイド５なしの場合には、試行１（１回目の測定結果、薄線）と試行２（２回目の測定結果、太線）とは大きく異なり且つ正解値（細線）に対しても大きく相違することが確認できるが、その理由はガイド５なしの場合には測定毎に沈降位置が異なること、すなわち移動体１と犠牲陽極２０との距離を一定（０．５ｍ）に保持することが困難であることに起因すると考えられる。
また図３Ｂより、ロープ５ａを１本使用した比較例２の場合においては、正解値（細線）に比較して、試行１（薄線）の結果に大きなノイズが重畳していることを確認することができ、このようなノイズを多く含む電位差データを用いる場合には精度の高い犠牲陽極２０の発生電流を推定することは困難となる。
他方、図３Ｃに示す実施例（一対（２本）のロープ５ａから成るガイド５を使用した場合）では、正解値（細線）と試行１（薄線）とがほぼ一致することが確認できる。よって、一対（２本）のロープ５ａから成るガイド５を使用して測定した場合には、再現性の高い電位差データを用いることができるため、これまで以上に精度の高い犠牲陽極２０の発生電流を推定することが可能となる。
【００４０】
（実施例２）
次に実施例２として、移動体１に搭載される照合電極１２の数や配置を変えて電位差を測定した結果について以下に説明する。ただし、本実施例も数値解析により検証したものである。
図４は移動体１に搭載された照合電極１２を示す概略の配置図であり、Ａは図１同様の平面四角形状の移動体１に４ヶの照合電極１２を四角形状に配置した場合、Ｂは平面四角形状の移動体１に３ヶの照合電極１２を三角形状に配置した場合を示している。またＣは四面体（三角錐）形状に組み付けた移動体１の頂点に４ヶの照合電極１２をそれぞれ配置した場合の例である。
【００４１】
また表１乃至表３は測定結果を示し、表１は平面四角形状の移動体１に４ヶの照合電極１２を四角形状に配置した場合（図４Ａの場合）における測定結果、表２は平面四角形状の移動体１に３ヶの照合電極１２を三角形状に配置した場合（図４Ｂの場合）における測定結果、表３は四面体（三角錐）形状に組み付けた移動体１の頂点に４ヶの照合電極１２を夫々配置した場合（図４Ｃの場合）における測定結果である。
表中の「測定位置」は犠牲陽極２０からどれだけ離れた位置で測定を行ったかを示し、「推定値」は測定された電位差を用いて数値解析を行うことで得られる犠牲陽極２０の発生電流の推定値、「誤差」はその誤差範囲を示しており、「誤差率」は「誤差」を「推定値」で除したもので、「誤差」の大きさを示している。
【００４２】
【表１】
2019002073.tif 000003
【００４３】
【表２】
2019002073.tif 000004
【００４４】
【表３】
2019002073.tif 000005
【００４５】
表１及び表２より、照合電極１２が３ヶの場合と４ヶの場合とを比べると、ほぼ同等の犠牲陽極２０の発生電流の推定値であることから、照合電極１２の数は３ヶ又は４ヶとすることができる。
また表３より、四面体形状の移動体１に照合電極１２を立体的に配置することは、平面形状の移動体１に配置する場合に比べて優位な場合があることが分かる。照合電極１２を立体的に配置する構成では、平面的に配置する場合に比べて３次元的な電流の広がりに起因した電位差データを取得することで、推定される犠牲陽極２０の発生電流の精度を高めることができ、さらに、四面体形状においては、四面体の各辺の長さを変化させることで、より優位な電位差データを取得することができる点で好ましい。移動体１の立体的形状については、四面体に止まることなく、さらなる多面体形状に構成することができる。その形状に応じて、照合電極１２の搭載数を増やしても良い。
ここに、電位差は、平面四角形状の移動体１に照合電極１２が２ヶ搭載されてあれば計測することができ、数値解析に利用可能であるが、上述の通り、照合電極１２を３ヶ以上搭載することで、計測される電位差は複数となり、数値解析の精度を高めることができる。
【００４６】
次に、上記の電位測定治具を用いて取得された電位差データから推定した発生電流の検証方法について説明する。
図５は電位測定治具を用いて取得された電位差データから推定した発生電流の検証方法を説明する概略図である。
【００４７】
（１）仮設陽極の発生電流の取得工程
図５に示すように、検証には電流を取得する電流計測手段として、例えば電流を電圧として取得するためのシャント抵抗（電流計測手段）３２が接続された仮設陽極３１（本工程に用いる犠牲陽極）を用いて行う。仮設陽極３１は犠牲陽極２０と同様の構成であるが、犠牲陽極２０よりも顕著に小さいタイプを選定する。シャント抵抗３２と仮設陽極３１の鋼製芯金とはケーブル３３で接続されており、シャント抵抗３２の他端は水面下構造物１００の一部である鋼材１０１に接地（GND）されている。またシャント抵抗３２の両端は電圧測定用のデータロガー３０の入力端子に接続されている。
そして、仮設陽極３１を水面下に投入して鋼材１０１に近接する位置に固定すると、仮設陽極３１と鋼材１０１とは電気的に導通した状態にあるため、仮設陽極３１から鋼材１０１に向かって防食電流が発生する。そして、データロガー３０により経時的に取得した電圧から仮設陽極３１の発生電流（シャント電流）が求まる。
【００４８】
（２）電位差データから犠牲陽極の発生電流を推定（同定）する工程
次に、所定の数値解析を用い、上述の水面下構造物１００用の電位測定治具を用いて取得された電位差データから犠牲陽極２０の発生電流を推定する。所定の数値解析としては、例えば特開２０１４−１６２９２８号公報に記載された公知の数値解析を用いて行うことが可能である。
【００４９】
（３）比較工程
最後に、上記の各工程により得られた仮設陽極３１の発生電流の実測値と推定値の比較を行う。すなわち実測した仮設陽極３１の発生電流が、推定した仮設陽極３１の発生電流に一致した場合又は許容誤差の範囲内にある場合には、高い精度で仮設陽極３１の発生電流を推定できていると認められる。これにより、シャント抵抗３２が取り付けられていない犠牲電極２０についても同等の精度で発生電流を推定できていると判断することが可能である。
ここに、仮設陽極３１の発生電流は犠牲陽極２０の発生電流よりもオーダーレベルで小さく、その影響は無視できる程度である。
【００５０】
図６はガイド部材２の第２実施例を示す概略図、図７はガイド部材の第３実施例を示す概略図、図８はガイド部材の第４実施例を示す概略図である。
図６乃至図８に示す実施の形態では、移動体１が上下に略水平に配置された上枠１ａ及び下枠１ｂと、左右に略垂直に配置された左枠１ｃと右枠（図示せず）とを有して成る平面四角形状の枠体１Ａとして構成され、照合電極１２は枠体１Ａ上の任意の位置に固定されている。尚、枠体１Ａは上述した連結部材３と連結継手４を組み合わせることによって構成することも可能である。
ガイド部材２は移動体１を構成する枠体１Ａの左枠１ｃと図示しない右枠の双方に設けられおり、以下の説明ではガイド部材２を左枠１ｃに設けた場合について説明するが、その構成及び機能等は図示しない右枠においても同様である。尚、図６乃至図８に示す移動体１は、図示上側の水面と下側の水底との間を鉛直方向に沿って上下に移動する構成である。
【００５１】
図６にガイド部材の第２実施例として示すガイド部材２は、左枠１ｃの側部に水平に取り付けられた一対の支持腕からなる複数（図６では３つ）の軸受部２ａ、２ｂと、これら軸受部２ａ、２ｂの各先端に設けられた回転軸２ｃに回転自在に軸支されたローラー２ｄとを有して構成されている。軸受部２ｂは軸受部２ａよりも長い寸法で形成されおり、短い寸法の軸受部２ａと長い寸法の軸受部２ｂとが上下に沿って交互に配置されることにより、各ローラー２ｄは水底方向に沿って互い違いに配置されている。そして、ガイド５として機能するロープ５ａが、水底方向に沿って交互に配置された各ローラー２ｄの外周面に外接する状態で吊設されている。各ローラー２ｄはロープ５ａに対して転動することが可能であり、移動体１はガイド部材２を構成するローラー２ｄ及びガイド５を構成するロープ５ａに案内されながら水底方向に移動できるようになっている。
【００５２】
図７にガイド部材の第３実施例では、左枠１ｃの側部に設けられた螺旋状（コイル状ともいう）に形成されて成るガイド部材２と、このガイド部材２内に挿通されるロープ５ａなどで構成されるガイド５とを有して構成される。
上記ガイド部材の第３実施例では、移動体１は螺旋状のガイド部材２及びガイド５を構成するロープ５ａに案内されながら水底方向に移動する。
【００５３】
また図８にガイド部材の第４実施例では、左枠１ｃの側部に、水底方向に沿って一定の間隔を有して配置された複数のリング状のガイド部材２と、これらのガイド部材２内に挿通されるロープ５ａなどからなるガイド５とを有して構成される。リング状のガイド部材２には欠損部２ｅが夫々形成されている。周方向における欠損部２ｅの位置は、上下のガイド部材２間において異なっており、ガイド部材２内へのロープ５ａの挿通を容易にすると共に、ロープ５ａがガイド部材２内から容易に抜けることを防止することが可能となっている。
上記ガイド部材の第４実施例では、移動体１はリング状のガイド部材２及びガイド５を構成するロープ５ａに案内されながら水底方向に移動する。
【００５４】
以上、実施例に沿って本発明の構成とその作用効果について説明したが、本発明の実施の形態は上記実施例に限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態では、平面的な移動体１を移動させるガイド５を一対（２本）のロープ５ａで構成した例を示して説明したが、移動体１が立体的な構造の場合にはガイド５を３本以上のロープ５ａで案内する構成とするのが良く、移動体１はこれらロープ５ａに対応する数のガイド部材２を有する構成としても良い。またこの場合においては、幅固定治具１０を各ロープ５ａ間に夫々配置する構成にすると、立体的な移動体１を水底方向に沿って直線的に移動させることが可能となる点で好ましい。
【００５５】
また上記電位測定治具を用いて取得された電位差データから推定した発生電流の検証方法においては、電流計測手段として、仮設陽極３１に取り付けたシャント抵抗３２を示して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その他例えば仮設陽極３１の発生電流を直接計測する通常の電流計、あるいは磁界の変化を捕えて仮設陽極３１の発生電流を計測するクリップオン式電流計（クランプメータ）等であっても良い。
【００５６】
また上記実施の形態では、電位測定対象用の構造物として、鋼材などの金属のみで構成される水面下構造物１００を示して説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば鉄筋コンクリートなど一部に金属が使用されてから成る水面下構造物であっても良い。
【００５７】
図６乃至図８に示す実施例では、ガイド部材２を構成する部材が２つの場合（第３実施例）又は３つの場合（第２、第４実施例）を示して説明したが、ガイド部材２を構成する部材の数量は上記実施例に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、水面下構造物に取り付けた犠牲陽極を用いて電気防食を行う分野における用途展開をさらに広い領域で図ることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１    ：  移動体
１Ａ  ：  枠体
１ａ  ：  上枠
１ｂ  ：  下枠
１ｃ  ：  左枠
２    ：  ガイド部材
２ａ  ：  軸受部
２ｂ  ：  軸受部
２ｃ  ：  回転軸
２ｄ  ：  ローラー
２ｅ  ：  欠損部
３    ：  連結部材
４    ：  連結継手
５    ：  ガイド
５ａ  ：  ロープ
６    ：  錘
８    ：  連結継手
９    ：  連結部材
１０  ：  幅固定治具
１１  ：  補助部材
１２  ：  照合電極
１３  ：  ケーブル
２０  ：  犠牲陽極
２１  ：  陽極部
２２  ：  固定部
３０  ：  データロガー（記録装置）
３１  ：  仮設陽極
３２  ：  シャント抵抗（電流計測手段）
３３  ：  ケーブル
１００：  水面下金属構造物
１０１：  鋼材
【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】
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【図８】
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