(57)【要約】【課題】腐食速度の変化を表す変化関数と降雨データを用いて土壌中の鋼材の腐食量を推定する腐食量推定装置を提供する。【解決手段】評価対象の鋼材４を埋設した土壌３に給水し、該土壌３の含水率が飽和するまでの経過時間に対する鋼材４の腐食速度、該土壌３の含水率が飽和した状態を継続させた場合の経過時間と鋼材４の腐食速度、及び該土壌３の含水率が飽和した状態から給水を停止した後の経過時間と鋼材４の腐食速度のそれぞれの腐食速度を複数回測定する腐食速度測定部１０と、経過時間に対するそれぞれの腐食速度を表す複数の変化関数を計算する変化関数計算部２０と、所定以上の降雨量のあった時間を表す複数の降雨データから、降雨と、次の降雨までの間隔を表す降雨間隔との組みからなる複数の降雨間隔データを抽出するデータ抽出部３０と、降雨間隔データと変化関数を用いて鋼材４の腐食量を計算する腐食量計算部４０とを備える。【選択図】図１
2019100755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
評価対象の鋼材を埋設した土壌に給水し、該土壌の含水率が飽和するまでの経過時間に対する前記鋼材の腐食速度、該土壌の含水率が飽和した状態を継続させた場合の経過時間と前記鋼材の腐食速度、及び該土壌の含水率が飽和した状態から給水を停止した後の経過時間と前記鋼材の腐食速度のそれぞれの腐食速度を複数回測定する腐食速度測定部と、
前記経過時間に対するそれぞれの腐食速度を表す複数の変化関数を計算する変化関数計算部と、
所定以上の降雨量のあった時間を表す複数の降雨データから、降雨時間と、次の降雨までの間隔を表す降雨間隔との組みからなる複数の降雨間隔データを抽出するデータ抽出部と、
前記降雨間隔データと前記変化関数を用いて前記鋼材の腐食量を計算する腐食量計算部と
を備えることを特徴とする腐食量推定装置。
【請求項２】
請求項１に記載した腐食量推定装置において、
前記変化関数は、
前記土壌に給水を開始してから該土壌の含水率が飽和するまでの前記鋼材の腐食速度の変化を表す第１変化関数と、
前記土壌の含水率が飽和している状態における前記鋼材の腐食速度の変化を表す第２変化関数と、
前記土壌の排水過程における前記鋼材の腐食速度の変化を表す第３変化関数とを含み、
前記腐食量計算部は、
前記降雨間隔データの降雨時間の大きさが１日以下の場合は、最初の１日の腐食量を前記第１変化関数、前記第２変化関数、及び前記第３変化関数をそれぞれに対応する降雨時間と降雨間隔で積分した値の和で求め、
前記降雨間隔データの降雨時間の大きさが１日より大きい場合は、最初の１日の腐食量を前記第１変化関数と前記第２変化関数にそれぞれに対応する降雨時間と降雨間隔で積分した値の和で求め、（降雨時間−１日）の腐食量を前記第２変化関数に対応する降雨時間及び前記第３変化関数に対応する降雨間隔でそれぞれ積分した値の和で求め、求めた腐食量の合計を前記鋼材の腐食量とする
ことを特徴とする腐食量推定装置。
【請求項３】
腐食量推定装置が実行する腐食量推定方法であって、
評価対象の鋼材を埋設した土壌に給水し、該土壌の含水率が飽和するまでの経過時間に対する前記鋼材の腐食速度、該土壌の含水率が飽和した状態を継続させた場合の経過時間と前記鋼材の腐食速度、及び該土壌の含水率が飽和した状態から給水を停止した後の経過時間と前記鋼材の腐食速度のそれぞれの腐食速度を複数回測定し、
前記経過時間に対するそれぞれの腐食速度を表す複数の変化関数を計算し、
所定以上の降雨量のあった時間を表す複数の降雨データから、降雨時間と、次の降雨までの間隔を表す降雨間隔との組みからなる複数の降雨間隔データを抽出し、
前記降雨間隔データと前記変化関数を用いて前記鋼材の腐食量を計算する
ことを特徴とする腐食量推定方法。
【請求項４】
請求項３に記載した腐食量推定方法において、
前記変化関数は、
前記土壌に給水を開始してから該土壌の含水率が飽和するまでの前記鋼材の腐食速度の変化を表す第１変化関数と、
前記土壌の含水率が飽和している状態における前記鋼材の腐食速度の変化を表す第２変化関数と、
前記土壌の排水過程における前記鋼材の腐食速度の変化を表す第３変化関数とを含み、
前記鋼材の腐食量は、
前記降雨間隔データの降雨時間の大きさが１日以下の場合は、最初の１日の腐食量を前記第１変化関数、前記第２変化関数、及び前記第３変化関数をそれぞれに対応する降雨時間と降雨間隔で積分した値の和で求め、
前記降雨間隔データの降雨時間の大きさが１日より大きい場合は、最初の１日の腐食量を前記第１変化関数と前記第２変化関数にそれぞれに対応する降雨時間と降雨間隔で積分した値の和で求め、（降雨時間−１日）の腐食量を前記第２変化関数に対応する降雨時間及び前記第３変化関数に対応する降雨間隔でそれぞれ積分した値の和で求め、求めた腐食量の合計である
ことを特徴とする腐食量推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中埋設された鋼材の腐食量を計算する腐食量推定装置とその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インフラ設備の多くは高度経済成長期に集中的に整備されたため、今後一斉に老朽化する。その一方で、設備の維持管理に割ける費用及び保守に関わる人員は減少する傾向にある。そのため、将来的にはインフラ設備の維持管理を適切に行うことができず、安心安全の確保が困難になる恐れがある。このようなインフラ設備の老朽化問題に対処するため、近年では、設備の劣化進行を予測し、その結果に基づいて効率的な保守計画を立案する試みがなされている。
【０００３】
インフラ設備の劣化を予測する方法として、統計学的手法がある。統計学的手法は、多様な自然環境に晒され劣化したサンプルを観察・分析し、そのデータを元に回帰分析や極値統計といった統計解析を行うことで予測式を導く方法である。
【０００４】
また、実験的に予測式を求める方法もある。対象とする土壌を模擬した環境中に金属を埋設し、電気化学的手法を用いて土壌中の鋼材の腐食を計測する考えが提案されている（例えば非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】宮田義一ほか１名、「電気化学的手法を中心とした土壌腐食計測（その２）」、材料と環境、46, 610〜619, 1997.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の統計学的手法では、統計解析に必要な情報がそもそも収集困難か、もしくは多大なコストと時間を掛ける必要があるという課題がある。また、実験的に土壌中の鋼材の腐食を計測して腐食速度を表す腐食速度関数を求めるには、実験に長期間を要する。つまり、実験的に腐食量を求める方法もコストと時間を要するという課題がある。
【０００７】
本発明は、この課題に鑑みてなされたものであり、土壌の含水率変化に伴い経時的に変化する腐食速度の経時変化関数を求め、該変化関数と降雨データを用いて土壌中の鋼材の腐食量を、簡便かつ短期間に予測することができる腐食量推定装置とその方法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】
本実施形態の一態様に係る腐食量推定装置は、評価対象の鋼材を埋設した土壌に給水し、該土壌の含水率が飽和するまでの経過時間に対する前記鋼材の腐食速度、該土壌の含水率が飽和した状態を継続させた場合の経過時間と前記鋼材の腐食速度、及び該土壌の含水率が飽和した状態から給水を停止した後の経過時間と前記鋼材の腐食速度のそれぞれの腐食速度を複数回測定する腐食速度測定部と、前記経過時間に対するそれぞれの腐食速度を表す複数の変化関数を計算する変化関数計算部と、所定以上の降雨量のあった時間を表す複数の降雨データから、降雨時間と、次の降雨までの間隔を表す降雨間隔との組みからなる複数の降雨間隔データを抽出するデータ抽出部と、前記降雨間隔データと前記変化関数を用いて前記鋼材の腐食量を計算する腐食量計算部とを備えることを要旨とする。
【０００９】
本実施形態の一態様に係る腐食量推定方法は、上記の腐食量推定装置が実行する腐食量推定方法であって、評価対象の鋼材を埋設した土壌に給水し、該土壌の含水率が飽和するまでの経過時間に対する前記鋼材の腐食速度、該土壌の含水率が飽和した状態を継続させた場合の経過時間と前記鋼材の腐食速度、及び該土壌の含水率が飽和した状態から給水を停止した後の経過時間と前記鋼材の腐食速度のそれぞれの腐食速度を複数回測定し、前記経過時間に対するそれぞれの腐食速度を表す複数の変化関数を計算し、所定以上の降雨量のあった時間を表す複数の降雨データから、降雨時間と、次の降雨までの間隔を表す降雨間隔との組みからなる複数の降雨間隔データを抽出し、前記降雨間隔データと前記変化関数を用いて前記鋼材の腐食量を計算することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、土壌の含水率に対する腐食速度の変化を表す変化関数と降雨データから腐食量を計算するので、土壌中の金属の腐食量を、簡便かつ短期間に予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る腐食量推定装置の機能構成例を示す図である。
【図２】図１に示す腐食量推定装置の動作フローを示す図である。
【図３】図１に示す腐食量推定装置の腐食速度測定部で測定したナイキスト線図を模式的に示す図である。
【図４】土壌中の含水率（水分量）と降雨との関係を模式的に示す図である。
【図５】土壌中のインピーダンスを表す等価回路であり、（ａ）は３電極、（ｂ）は２電極でそれぞれ測定する場合の等価回路である。
【図６】土壌の含水率が飽和するまで給水し、その後排水する過程における土壌中の鋼材の腐食速度の変化を模式的に示す図である。
【図７】図６に示す腐食速度の変化を近似した例を模式的に示す図である。
【図８】図６に示す腐食速度の変化を近似した他の例を模式的に示す図である。
【図９】給水時（降雨時）と排水時（非雨天）の場合の腐食速度の変化を模式的に示す図であり、（ａ）は給水が１日で終了する場合、（ｂ）は給水が２日間継続する場合、（ｃ）は排水が１日継続する場合、（ｄ）は排水が２日間継続する場合をそれぞれ示す。
【図１０】降雨データの例を示す図である。
【図１１】日雨量と腐食量の関係例を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る腐食推定装置で推定した腐食量を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。複数の図面中同一のものに
は同じ参照符号を付し、説明は繰り返さない。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る腐食量推定装置の機能構成例を示す図である。図１に示す腐食量推定装置１は、土壌中の鋼材の腐食量を、簡便かつ短期間に推定する装置である。
【００１４】
図１には、収容部２、土壌３、及びセンサ４も示す。センサ４は、評価対象の鋼材を含み、収容部２に収容された土壌３に埋設される。評価対象の鋼材（以降、鋼材は金属と称する）は特に制限しない。例えば、鋼管柱、支持アンカー、及び地中鋼配管等に用いられる金属である。
【００１５】
センサ４は、後述する3電極交流インピーダンス法の場合は評価対象の金属片を一つ、2電極交流インピーダンス法の場合は評価対象の金属片を二つ、それぞれの金属片が電気的絶縁を保持するように配置して構成される。
【００１６】
収容部２は、収容する土壌３の含有イオン成分を変化させない化学的に安定な素材で構成される。収容部２の材質は、例えばアクリルや塩ビなどのプラスチック、ガラスやセラミックスなどが好適である。
【００１７】
収容部２は、給水機能と排水機能を備える。給水機能と排水機能は、土壌３に対して十分な水を供給できることと、時間と共に土壌３中の水分量が減少できればよい。よって、給水は手動で行ってもよい。また、排水は収容部２に開口部（図示せず）が設けられていればよい。また、給水機能には、給水時間を設定可能なポンプを設けてもよい。また、排水のオン/オフを制御する開閉弁を設けてもよい。
【００１８】
土壌３は、対象とする土壌と分類上同種の土壌を用いる。現場の土壌を採取してもよいし、対象とする土壌を模擬した土壌を用いてもよい。土壌の分類には、例えば日本ペドロジー学会による日本土壌分類体系に基づく分類がある。
【００１９】
腐食量推定装置１は、腐食速度測定部１０、変化関数計算部２０、データ抽出部３０、及び腐食量計算部４０を備える。図２は、腐食量推定装置１の処理手順を示す動作フローである。図１と図２を参照してその動作を説明する。
【００２０】
腐食速度測定部１０は、評価対象の金属を含むセンサ４を埋設した土壌に給水し、該土壌の含水率が飽和するまでの経過時間に対するセンサ４中の金属の腐食速度、該土壌３の含水率が飽和した状態を継続させた場合の経過時間とセンサ４中の金属の腐食速度、及び該土壌の含水率が飽和した状態から給水を停止した後の経過時間とセンサ４中の金属の腐食速度のそれぞれの腐食速度を複数回測定する（ステップＳ１）。センサ４中の金属の腐食速度の測定方法について詳しくは後述する。
【００２１】
変化関数計算部２０は、経過時間に対するそれぞれの腐食速度を表す複数の変化関数を計算する（ステップＳ２）。詳しくは後述する。
【００２２】
データ抽出部３０は、所定以上の降雨量のあった日を表す複数の降雨データから、降雨日と、次の降雨日までの間隔を表す降雨日間隔との組みからなる複数の降雨間隔データを抽出する（ステップＳ３）。ここで所定以上の降雨量とは、土壌３の含水率が飽和するのに必要な雨量のことである。
【００２３】
また、降雨日とは、その雨量が降雨した日の数である。所定の降雨量の雨が１日降れば降雨日は1日、2日続けば降雨日は2日である。また、降雨日間隔とは、降雨日と降雨日の間隔である。例えば降雨日の後に晴天が3日間続いた場合の降雨日間隔は3日である。降雨間隔データについて具体例を示した説明は後述する。
【００２４】
腐食量計算部４０は、降雨間隔データと変化関数を用いてセンサ４中の金属の腐食量を計算する（ステップＳ４）。腐食量の計算について具体例を示した説明は省略する。
【００２５】
以上述べた本実施形態に係る腐食量推定装置１によれば、土壌の含水率に対する腐食速度の変化を表す変化関数と降雨データから腐食量を計算するので、土壌中の金属の腐食量を、簡便かつ短期間に予測することができる。
【００２６】
図３は、降雨と土壌３の含水率との関係を模式的に示す図である。図３の横軸は経過時間である。
【００２７】
土壌３の含水率は、降雨と良く連動している。降雨と同時に含水率が増加し、雨が止むと土壌３の固有の速度で含水率が減少して行くサイクルを繰り返す。なお、図３から、所定量以下の降雨量は、土壌の含水率に影響を与えないことが分かる。
【００２８】
図３に示す関係から、土壌の含水率の変化と、腐食速度の関係からセンサ４中の金属の腐食量を計算することができる。
【００２９】
つまり、予め土壌３の含水率と腐食速度の関係を、経過時間（経過日数）で例えば30日程度の期間測定しておけば、ほとんどの降雨データに対応する腐食速度を計算することができる。その腐食速度を表す変化関数を、所定以上の降雨量のあった日を表す複数の降雨データから抽出した降雨間隔で積分することで腐食量が計算できる。したがって、短期間の実験で腐食量を推定することができる。
【００３０】
次に、腐食量推定装置１の各機能構成部について詳しく説明する。
【００３１】
（腐食速度測定部）
腐食速度測定部１０は、交流インピーダンス測定機能を有する。交流インピーダンス測定は、センサ４中の金属を電極とし、電極間に微少電圧もしくは電流を交流で印加し、電気的な応答を測定する。印加する電圧もしくは電流は、センサ４中の金属の表面が変化しないように微少にするのがよい。例えば5mV程度である。周波数は、例えば0.1Hz〜500Hzの幅で変化させる。
【００３２】
交流インピーダンス測定を行うことでナイキスト線図を得ることができる。図４に、ナイキスト線図を模式的に示す。ナイキスト線図の横軸は実部、縦軸軸は虚部である。ナイキスト線図を元に、所定の等価回路に基づいてカーブフィッティングすることで電荷移動抵抗を導く。
【００３３】
図５は、電荷移動抵抗を計算するのに仮定する等価回路の例である。図５（ａ）は、3電極で交流インピーダンスを測定した場合の等価回路である。図５（ｂ）は、2電極で交流インピーダンスを測定した場合の等価回路である。
【００３４】
図５中の電荷移動抵抗Ｒｃｔは、土壌３中のセンサ４中の金属の腐食反応の抵抗を表す。電気二重層Ｃｄｌは、センサ４中の金属と土壌３の界面に存在する容量である。抵抗成分Ｒｓ１，Ｒｓ２は、土壌３中及びその他の抵抗を表す。容量Ｃｓは、土壌３の容量成分である。ワールブルグインピーダンスＺｗは、拡散過程によるインピーダンスである。なお、カーブフィッティングする際は、電気二重層Ｃｄｌと容量ＣＳはＣＰＥ（Constant Phase Element）に置き代えてもよい。
【００３５】
図５に示す等価回路によれば、図４に示すようにナイキスト線図上に理論上二つの円弧が描かれる。高周波数側の円弧は土壌３に由来する。低周波数側の円弧は腐食反応に起因するものである。
【００３６】
電荷移動抵抗は、ナイキスト線図の低周波数側の円弧が横軸（実部）と交差する幅で与えられる。なお、2電極で交流インピーダンスを測定した場合の電荷移動抵抗は、その幅の半分の値である。
【００３７】
腐食速度は、電荷移動抵抗の逆数に比例する。その比例係数Ｋは、アノード及びカソード分極曲線からＴａｆｅｌ勾配を導いて算出する（参考文献：「コンクリート中鋼材の腐食速度測定方法（CIPE法）の開発）」、さび、148号、p2-8,2015）。
【００３８】
比例係数Ｋを用いることで、電荷移動抵抗の逆数から、腐食電流密度（腐食速度）を算出することができる。腐食電流密度を用いて重量減肉速度及び体積減肉速度等を算出することもできる。
【００３９】
腐食速度測定部１０は、土壌３の含水率の変化に対応させて腐食速度を複数回測定する。図６は、その腐食速度の測定例を示す。横軸は経過時間、縦軸は腐食速度である。図６は、土壌３に給水している状態において経過時間を変えて5回腐食速度を測定し、給水を停止した後の排水している状態において15回腐食速度を測定した例を示している。
【００４０】
給水状態において土壌３の含水率は飽和し、飽和した後も給水は継続されている。5回の腐食速度の測定の内、4回と5回目のプロットは含水率が飽和している状態の腐食速度である。
【００４１】
このように、腐食速度測定部１０は、評価対象のセンサ４中の金属を埋設した土壌３に給水し、該土壌３の含水率が飽和するまでの経過時間に対するセンサ４中の金属の腐食速度、該土壌３の含水率が飽和した状態を継続させた場合の経過時間と鋼材の腐食速度、及び該土壌３の含水率が飽和した状態から給水を停止した後の経過時間とセンサ４中の金属の腐食速度のそれぞれの腐食速度を複数回測定する。
【００４２】
（変化関数計算部）
変化関数計算部２０は、図６に示した腐食速度の変化から複数の変化関数を計算する。つまり、変化関数計算部２０は、経過時間に対する腐食速度の変化を表す複数の変化関数を計算する。
【００４３】
変化関数は、例えば図６に示す腐食速度の経過時間に対する変化を表す任意の関数Ｖ（ｔ）である。関数Ｖ（ｔ）は、例えば図６に示す腐食速度の変化に、任意の関数をカーブフィッティングして求める。
【００４４】
図７は、図６に示す腐食速度の変化を直線近似によってカーブフィッティングした例を模式的に示す。給水開始から腐食速度が上昇し、ほぼ安定値になるまでの関数はＶ１（ｔ）＝ａｔ、安定値になってからの関数はＶ２（ｔ）＝ｂである。また、給水を停止してから腐食速度が低下する部分の関数はＶ３（ｔ）＝ｃｔである。
【００４５】
直線の他、二次関数、指数関数を用いてもよい。図８は、Ｖ３（ｔ）の代わりにＶ４（ｔ）＝c×exp(dt)+bとした図である。なお、ａ，ｂ，ｃ，ｄは定数である。
【００４６】
このように、変化関数計算部２０は、土壌３に給水を開始してから該土壌３の含水率が飽和するまでのセンサ４中の金属の腐食速度の変化を表す第１変化関数Ｖ１（ｔ）と、土壌３の含水率が飽和している状態におけるセンサ４中の金属の腐食速度の変化を表す第２変化関数Ｖ２（ｔ）と、土壌３の排水過程におけるセンサ４中の金属の腐食速度の変化を表す第３変化関数Ｖ３（ｔ）を計算する。これらの変化関数から所定期間における腐食量を計算することができる。
【００４７】
図９は、変化関数の組み合わせで腐食量が計算できることを模式的に示す図である。図９の各図の横軸は経過時間、縦軸は腐食速度である。
【００４８】
図９（ａ）は、土壌３の含水率を飽和させる量の雨が1日降り続いた場合の腐食速度の変化を示す。この場合の腐食量は、変化関数Ｖ１（ｔ）とＶ２（ｔ）のそれぞれを経過時間で積分した積分量の和で求められる（Ｑｗ１）。なお、図９では、雨が降り続くことを給水継続と表記している。
【００４９】
図９（ｂ）は、土壌３の含水率を飽和させる量の雨が2日降り続いた場合の腐食速度の変化を示す。この場合の腐食量は図９（ａ）と同様に、変化関数Ｖ１（ｔ）とＶ２（ｔ）のそれぞれを経過時間で積分した積分量の和で求められる（Ｑｗ２）。ただし、この場合Ｖ２（ｔ）を積分する経過時間は2日である点で図９（ａ）と異なる。
【００５０】
図９（ｃ）は、雨が止んだ後の1日の間の腐食速度の変化を示す。この場合の腐食量は、変化関数Ｖ３（ｔ）を経過時間1日で積分した値である（Ｑｄ１）。
【００５１】
図９（ｄ）は、雨が止んだ後の2日の間の腐食速度の変化を示す。この場合の腐食量は、変化関数Ｖ３（ｔ）を経過時間2日で積分した値である（Ｑｄ２）。
【００５２】
このように変化関数と降雨状況から腐食量を計算することができる。降雨状況は、所定以上の降雨量があった日を表す複数の降雨データから抽出することができる。例えば、気象庁が発表する降雨データから、雨の降った時間が分かる降雨時間と、降雨と降雨との間隔を表す降雨間隔を抽出すれば、腐食量を計算することができる。
【００５３】
（データ抽出部）
データ抽出部３０は、所定以上の降雨量のあった時間を表す複数の降雨データから、降雨と、次の降雨までの間隔を表す降雨間隔との組みからなる複数の降雨間隔データを抽出する。
【００５４】
図１０は、42日間の降雨データの例を示す。1列目は何月何日の「日」であり、2列目はそれぞれの日の1日当たりの雨量（日雨量（mm））である。以降において説明する実施形態の降雨時間の単位は（日）で説明する。なお、降雨時間の単位が（時間）で有っても、以降で説明する方法で腐食量を計算することができる。
【００５５】
○月×日に日雨量2mmの降雨があり、その後3日間雨が降らずに、○月×4日に日雨量7.5mmの降雨があったことが分かる。これ以降は省略するが、42日間で16回（日）、所定以上の降雨が有ったことが示されている。ここで所定以上の降雨とは、この例では日雨量0.5mm以上のことである。
【００５６】
データ抽出部３０は、図１０に示す降雨データから、降雨日と、降雨日と降雨日との間隔を表す降雨日間隔との組みからなる複数の降雨間隔データを抽出する。
【００５７】
図１０に示す降雨データからは、（ｔｗ１，ｔｄ３）、（ｔｗ１，ｔｄ２）、（ｔｗ１，ｔｄ８）、…の降雨間隔データを抽出する。添え字のｗはｗｅｔ、数字は降雨が継続した連続日数を表す。添え字ｄはｄｒｙ、数字は排水（雨の降らない日）が継続した連続日数を表す。
【００５８】
（腐食量計算部）
腐食量計算部４０は、データ抽出部３０で抽出した降雨間隔データと変化関数を用いてセンサ４中の金属の腐食量を計算する。
【００５９】
○月×日は、前日に降雨がない条件で、降雨が1日だけあった日であり、図９（ａ）に示した条件と一致する。この場合、腐食量計算部４０は、○月×日の腐食量を、変化関数Ｖ１（ｔ）とＶ２（ｔ）のそれぞれの積分和で求める（Ｑｗ１）。
【００６０】
○月×日+1日〜○月×日+3日の腐食量は、変化関数Ｖ３（ｔ）をt＝3で積分して求める。
【００６１】
つまり、腐食量計算部４０は、降雨間隔データの降雨日の大きさが1日以下の場合は、最初の1日の腐食量を第１変化関数Ｖ１（ｔ）と第２変化関数Ｖ２（ｔ）の積分和で求め、降雨間隔データの降雨日間隔の日数の腐食量を第３変化関数Ｖ３（ｔ）を積分して求める。
【００６２】
また、○月×日+16日〜○月×日+20日の降雨間隔データは、（ｔｗ２，ｔｄ３）である。この場合、腐食量計算部４０は、○月×日+16日〜○月×日+17日の腐食量を、変化関数Ｖ１（ｔ）とＶ２（ｔ）のそれぞれの積分和で求める（Ｑｗ２）。この場合の腐食量Ｑｗ２は、Ｑｗ１よりも第２変化関数Ｖ２（ｔ）をt＝1日で積分した分、腐食量が多い。また、○月×日+18日〜○月×日+20日の腐食量は、第３変化関数Ｖ３（ｔ）をｔ＝3日で積分して求める。
【００６３】
つまり、腐食量計算部４０は、降雨間隔データの降雨日の大きさが１日より大きい場合は、最初の１日の腐食量を第１変化関数Ｖ１（ｔ）と第２変化関数Ｖ２（ｔ）の積分和で求め、（降雨日−１日）の腐食量を第２変化関数Ｖ２（ｔ）を積分して求め、降雨間隔データの降雨日間隔の日数の腐食量を第３変化関数Ｖ３（ｔ）を積分して求める。
【００６４】
図１１の3列目に、上記のように計算した腐食量を示す。図１１の1〜2列目は、図１０と同じである。
【００６５】
腐食量計算部４０は、図１１に示すように計算した腐食量の合計を求める。この合計は、センサ４中の金属の42日間の腐食量である。
【００６６】
以上説明したように本実施形態の腐食量推定装置１によれば、土壌３中のセンサ４中の金属の腐食量を、簡便かつ短期間に推定することができる。腐食量推定装置１によって、土壌３の含水率と腐食速度の関係を、経過時間（経過日数）で例えば30日程度の期間測定しておけば、ほとんどの降雨データに対応する腐食速度を計算することができる。つまり、例えば30日程度の期間の実験を行って変化関数を求めておけば、長期間の降雨データを入力することで、その長期間の腐食量を推定することができる。
【００６７】
図１２は、そのようにして推定した腐食量を模式的に示す図である。横軸は経過時間（例えば年）、縦軸は腐食量である。このように降雨データから、その降雨データを取得した期間の腐食量を推定することができる。
【００６８】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で変形が可能である。例えば、腐食量計算部４０は、変化関数を積分して腐食量を計算する他に、計算した腐食量を補正するような機能を付加してもよい。
【００６９】
センサ４中の金属の表面に皮膜が形成され、腐食速度が経時的に低下する種類の鋼材の場合、腐食量Ｑは、Ｑ＝ｋＴｎに従うことが知られている。ここでｋは、初期の1年間の腐食量である。Ｔは期間、ｎは0.4〜0.6の定数である。
【００７０】
そこで、本発明の腐食量推定装置１で1年間の腐食量ｋを求め、予測したい期間Ｔを用いて1年以上先の期間の腐食量は上記の式で計算して求めてもよい。また、予測したい期間Ｔの降雨データを元に腐食量を算出し、これをＴｎで除して腐食量Ｑの予測値としてもよい。
【００７１】
また、降雨データの例を1日当たりの日雨量で示したが、時間当たりの１時間雨量で腐食量を計算してもよいことは上記した通りである。また、１０分間雨量で計算してもよい。経過時間であればその大きさに関係なく同じ方法で腐食量が計算できる。
【００７２】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００７３】
１：腐食量推定装置
２：収容部
３：土壌
４：センサ（センサ中の金属）
１０：腐食速度測定部
２０：変化関数計算部
３０：データ抽出部
４０：腐食量計算部
【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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