(57)【要約】【課題】腐食センサにおいて腐食される電極部の腐食の均一化を図る。【解決手段】腐食センサ１ａは、水晶板１１と、水晶板１１の第１面１１Ａ上に設けられた電極部１２Ａと、水晶板１１の第１面１１Ａと反対の第２面１１Ｂ上に設けられた電極部１２Ｂとを含む。電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂには、それぞれ凹部１２ａ及び凹部１２ｂが設けられる。腐食センサ１ａが、腐食性物質が含まれる環境に設置され、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂが腐食する際には、それらの外側のエッジＥ１と、凹部１２ａ及び凹部１２ｂによる内側のエッジＥ２の双方から優先的に腐食が進行していく。それにより、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの腐食が均一化されるようになる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体と、
前記圧電体の第１面上に設けられ、第１凹部を有する第１電極部と、
前記圧電体の、前記第１面と反対の第２面上に設けられ、第２凹部を有する第２電極部と
を含むことを特徴とする腐食センサ。
【請求項２】
前記第１面上に設けられ、前記第１電極部に電気的に接続された第１配線部と、
前記第２面上に設けられ、前記第２電極部に電気的に接続された第２配線部と
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の腐食センサ。
【請求項３】
前記第１電極部及び前記第２電極部には、検知する物質に対して腐食性を示す材料が用いられ、
前記第１配線部及び前記第２配線部には、前記物質に対して耐腐食性を示す材料が用いられることを特徴とする請求項２に記載の腐食センサ。
【請求項４】
前記第１配線部は、前記第１面と前記第１電極部の間に設けられた第１部分と、前記第１部分から延在された第２部分とを含み、
前記第２配線部は、前記第２面と前記第２電極部の間に設けられた第３部分と、前記第３部分から延在された第４部分とを含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の腐食センサ。
【請求項５】
前記第１部分は、前記第１凹部に対応する部位に第３凹部を有し、
前記第３部分は、前記第２凹部に対応する部位に第４凹部を有することを特徴とする請求項４に記載の腐食センサ。
【請求項６】
前記第１凹部及び前記第２凹部はそれぞれ、環状の溝を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の腐食センサ。
【請求項７】
圧電体を準備する工程と、
前記圧電体の第１面上に、第１凹部を有する第１電極部を形成する工程と、
前記圧電体の、前記第１面と反対の第２面上に、第２凹部を有する第２電極部を形成する工程と
を含むことを特徴とする腐食センサの製造方法。
【請求項８】
圧電体と、前記圧電体の第１面上に設けられ、第１凹部を有する第１電極部と、前記圧電体の、前記第１面と反対の第２面上に設けられ、第２凹部を有する第２電極部とを含む腐食センサと、
前記腐食センサを発振させる発振器と、
前記発振器によって発振する前記腐食センサの周波数を計測する周波数計測部と
を含むことを特徴とする腐食センサユニット。
【請求項９】
腐食センサユニットと、
前記腐食センサユニットに接続され、前記腐食センサユニットを制御する制御装置と
を備え、
前記腐食センサユニットは、
圧電体と、前記圧電体の第１面上に設けられ、第１凹部を有する第１電極部と、前記圧電体の、前記第１面と反対の第２面上に設けられ、第２凹部を有する第２電極部とを含む腐食センサと、
前記腐食センサを発振させる発振器と、
前記発振器によって発振する前記腐食センサの周波数を計測する周波数計測部と
を含むことを特徴とする腐食モニタシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腐食センサ、腐食センサの製造方法、腐食センサユニット及び腐食モニタシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の性能や品質に影響を及ぼし得る硫化水素等の腐食性物質を、腐食センサを用いて検知する技術が知られている。
腐食センサとして、水晶振動子微小天秤（Quartz Crystal Microbalance；ＱＣＭ）を用いたものが知られている。この腐食センサは、圧電体である水晶板の両面に、腐食性物質で腐食される電極部が設けられた構造を有し、電極部が腐食性物質で腐食されることによる重量変化を共振周波数変化として検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−９９７７７号公報
【特許文献２】特開２０１２−２３３７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような腐食センサでは、腐食性物質による電極部の腐食が、その外側エッジから優先的に進行し、外側エッジよりも内側に腐食しきらなかった部位が残り、電極部が有している腐食の検知能力が発揮されない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一観点によれば、圧電体と、前記圧電体の第１面上に設けられ、第１凹部を有する第１電極部と、前記圧電体の、前記第１面と反対の第２面上に設けられ、第２凹部を有する第２電極部とを含む腐食センサが提供される。
【０００６】
また、本発明の一観点によれば、圧電体を準備する工程と、前記圧電体の第１面上に、第１凹部を有する第１電極部を形成する工程と、前記圧電体の、前記第１面と反対の第２面上に、第２凹部を有する第２電極部を形成する工程とを含む腐食センサの製造方法が提供される。
【０００７】
また、本発明の一観点によれば、腐食センサを備える腐食センサユニット、腐食センサユニットを備える腐食モニタシステムが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
開示の技術によれば、電極部のエッジを増やし、その腐食検知能力が発揮される腐食センサを実現することが可能になる。また、そのような腐食センサを用いた腐食センサユニット、腐食モニタシステムを実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】腐食センサの一例の説明図である。
【図２】腐食センサの腐食特性の一例を示す図（その１）である。
【図３】電極部が腐食した腐食センサの一例を示す図である。
【図４】第１の実施の形態に係る腐食センサの一例の説明図である。
【図５】第２の実施の形態に係る腐食センサの一例の説明図（その１）である。
【図６】第２の実施の形態に係る腐食センサの一例の説明図（その２）である。
【図７】腐食センサの腐食特性の一例を示す図（その２）である。
【図８】電極部の腐食の説明図である。
【図９】第２の実施の形態に係る腐食センサ形成方法の一例の説明図（その１）である。
【図１０】第２の実施の形態に係る腐食センサ形成方法の一例の説明図（その２）である。
【図１１】第２の実施の形態に係る腐食センサ形成方法の一例の説明図（その３）である。
【図１２】第２の実施の形態に係る腐食センサ形成方法の一例の説明図（その４）である。
【図１３】第２の実施の形態に係る腐食センサ形成方法の一例の説明図（その５）である。
【図１４】第１変形例の電極部を備えたセンサ部を示す図である。
【図１５】第２変形例の電極部を備えたセンサ部を示す図である。
【図１６】第３変形例の電極部を備えたセンサ部を示す図である。
【図１７】第４変形例の電極部を備えたセンサ部を示す図である。
【図１８】別の形態に係る腐食センサの説明図である。
【図１９】腐食モニタシステムの一例を示す図である。
【図２０】制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
まず、腐食センサの一例について述べる。
図１は腐食センサの一例の説明図である。図１（Ａ）は腐食センサの一構成例を模式的に示す図、図１（Ｂ）は腐食センサが備えるセンサ部の一構成例を模式的に示す図である。尚、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示すセンサ部のＬ−Ｌ断面模式図である。
【００１１】
図１（Ａ）に示す腐食センサ１００は、ＱＣＭを用いた所謂ＱＣＭ腐食センサであって、水晶振動子として機能するセンサ部１１０、そのセンサ部１１０に接続されたリード線１２０、及びそのリード線１２０を支持する支持部１３０を備える。
【００１２】
センサ部１１０は、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、水晶板１１１、電極部１１２Ａ及び電極部１１２Ｂ、並びに、配線部１１３Ａ及び配線部１１３Ｂを有している。
水晶板１１１には、例えば、ＡＴカットの平面円形状の水晶板が用いられる。このような水晶板１１１の第１面１１１Ａに、電極部１１２Ａとそれに接続される配線部１１３Ａが設けられ、水晶板１１１の第１面１１１Ａと反対側の第２面１１１Ｂに、電極部１１２Ｂとそれに接続される配線部１１３Ｂが設けられる。
【００１３】
電極部１１２Ａ及び電極部１１２Ｂは、水晶板１１１の中央部に、水晶板１１１を挟んで対向するように設けられる。配線部１１３Ａ及び配線部１１３Ｂはそれぞれ、電極部１１２Ａ及び電極部１１２Ｂから、水晶板１１１の反対方向の縁部（図１の左右方向の縁部）に向かって延在される。電極部１１２Ａ及び電極部１１２Ｂには、腐食センサ１００で検知する対象の腐食性物質によって腐食が生じる導電材料が用いられる。配線部１１３Ａ及び配線部１１３Ｂは、電極部１１２Ａ及び電極部１１２Ｂと同じ材料が用いられ、電極部１１２Ａ及び電極部１１２Ｂと一体で形成される。
【００１４】
このような構成を有するセンサ部１１０の配線部１１３Ａ及び配線部１１３Ｂにそれぞれ、図１（Ａ）に示すように、支持部１３０に支持された２本のリード線１２０が接続される。
【００１５】
腐食センサ１００では、リード線１２０から、配線部１１３Ａ及び配線部１１３Ｂを通じて電極部１１２Ａ及び電極部１１２Ｂに交流信号が供給され、センサ部１１０の水晶板１１１が、厚みすべり振動の振動モードで振動する。
【００１６】
腐食センサ１００の使用時には、測定環境に設置された腐食センサ１００のセンサ部１１０に対して、上記のような信号の供給が行われる。測定環境中に腐食性物質が存在すると、その腐食性物質によってセンサ部１１０の電極部１１２Ａ及び電極部１１２Ｂ並びに配線部１１３Ａ及び配線部１１３Ｂが表面から腐食していく。腐食センサ１００では、このような電極部１１２Ａ、電極部１１２Ｂ等の腐食に伴う重量の増加により、振動の負荷が増加し、共振周波数（発振周波数）が減少する。腐食センサ１００の共振周波数を経時的にモニタすることで、腐食センサ１００を設置した測定環境中の腐食性物質の有無、腐食性物質による腐食の進行の程度等についての情報を得ることができる。
【００１７】
図２は腐食センサの腐食特性の一例を示す図である。図２において、横軸は腐食性物質が存在する環境（腐食環境という）に腐食センサ１００を暴露する時間［ｈｏｕｒｓ］を表し、縦軸は初期の共振周波数からの変化量（初期の共振周波数を０Ｈｚとした時の減少量）［Ｈｚ］を表している。図２には、２つの腐食センサ１００の腐食特性（図２のＰ，Ｑ）を例示している。
【００１８】
図２より、いずれの腐食センサ１００も、腐食環境に暴露する時間が４０時間前後程度までは、腐食環境に暴露する時間の経過に伴い、徐々に共振周波数の変化量が増加（共振周波数が減少）していく。その後、腐食センサ１００は、図２のＸ１部及びＸ２部のような共振周波数の変化率が更に低下する期間があってから、腐食環境に暴露する時間が５０時間を超えるあたりで急激に周波数が変化し、安定な共振をしなくなる。これが腐食センサ１００の寿命となる。
【００１９】
Ｘ１部及びＸ２部に見られるような共振周波数の変化率の低下は、電極部１１２Ａ、電極部１１２Ｂ等の腐食が進行したことによる導電性の低下が一因である。そして、腐食により、電極部１１２Ａ、電極部１１２Ｂへの通電が不能になる、即ち断線することで、腐食センサ１００が安定な共振をしなくなる。
【００２０】
図３は電極部が腐食した腐食センサの一例を示す図である。図３には、安定な共振をしなくなった状態の腐食センサ１００（図２のＰの腐食特性を示す腐食センサ）を例示している。
【００２１】
そのような腐食センサ１００には、例えば図３に示すように、水晶板１１１の第１面１１１Ａ側の電極部１１２Ａ及び配線部１１３Ａに、腐食した部位（腐食部位という）１１２ａが生じる。図３には図示されない第２面１１１Ｂ側の電極部１１２Ｂ及び配線部１１３Ｂにも同様に、腐食部位が生じる。電極部１１２Ａ、電極部１１２Ｂ等の腐食は、それらの外側エッジの部位から優先的に進行していく（エッジ腐食効果という）。腐食により、電極部１１２Ａ、電極部１１２Ｂ等の導電性が低下し、断線に至ると、腐食センサ１００は安定な共振をしなくなる。
【００２２】
腐食による断線後の腐食センサ１００では、例えば図３に示すように、電極部１１２Ａ、電極部１１２Ｂの外側エッジよりも内側に、腐食しきらなかった部位（未腐食部位という）１１２ｂが残ることがある。未腐食部位１１２ｂは、未だ腐食が可能な部位であり、腐食センサ１００は、この例のように、未だ腐食を検知可能な未腐食部位１１２ｂが残っているにもかかわらず、導電性の低下、断線により、動作不能になってしまうことがある。
【００２３】
このように腐食センサ１００では、電極部１１２Ａ、電極部１１２Ｂに未腐食部位１１２ｂが残り、それらが有している腐食の検知能力が発揮されない場合がある。
以上のような点に鑑み、ここでは腐食センサに、以下に示すような構造を採用する。
【００２４】
まず、第１の実施の形態について説明する。
図４は第１の実施の形態に係る腐食センサの一例の説明図である。図４（Ａ）は第１の実施の形態に係る腐食センサの一構成例を模式的に示す図、図４（Ｂ）は第１の実施の形態に係る腐食センサが備えるセンサ部の一構成例を模式的に示す図である。図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示すセンサ部のＬ１−Ｌ１断面模式図である。
【００２５】
図４（Ａ）に示す腐食センサ１ａは、ＱＣＭを用いたＱＣＭ腐食センサであって、水晶振動子として機能するセンサ部１０ａ、そのセンサ部１０ａに接続されたリード線２０、及びそのリード線２０を支持する支持部３０を備える。
【００２６】
センサ部１０ａは、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、水晶板１１、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂ、並びに、配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂを有している。
水晶板１１には、例えば、ＡＴカットの平面円形状の水晶板が用いられる。尚、水晶板１１には、ＢＴカットの平面円形状の水晶板を用いることも可能である。水晶板１１の直径は、例えば、数ｍｍ〜十数ｍｍ程度（一例として８ｍｍ）とすることができる。水晶板１１の厚みは、センサ部１０ａの発振周波数に基づいて設定することができる。
【００２７】
このような水晶板１１の第１面１１Ａに、電極部１２Ａとそれに接続される配線部１３Ａが設けられ、水晶板１１の第１面１１Ａと反対側の第２面１１Ｂに、電極部１２Ｂとそれに接続される配線部１３Ｂが設けられる。
【００２８】
電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂは、例えば、水晶板１１の中央部に、水晶板１１を挟んで対向するように設けられている。電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂは、例えば、平面円形状とされる。電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの直径（外形サイズ）及び厚さは、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂが腐食される部分であることを考慮し、腐食センサ１ａが設置される測定環境や、腐食センサ１ａによる測定期間等に基づいて設定することができる。電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの直径は、例えば、水晶板１１の直径の半分程度（一例として５ｍｍ）に設定することができる。電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの厚さは、例えば、数十ｎｍ〜数百ｎｍ程度（一例として１００ｎｍ）とすることができる。
【００２９】
電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂには、例えば、それらの各表面の中央部に、凹部１２ａ及び凹部１２ｂが設けられている。凹部１２ａ及び凹部１２ｂは、例えば、平面円形状とされる。凹部１２ａ及び凹部１２ｂの直径及び深さは、特に限定されるものではない。例えば、凹部１２ａ及び凹部１２ｂは、深さが、凹部１２ａ及び凹部１２ｂのエッジＥ２から電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの外側のエッジＥ１までの距離よりも小さくなるような関係の直径と深さに設定することができる。
【００３０】
電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂには、腐食センサ１ａで検知する対象の腐食性物質によって腐食が生じる導電材料（腐食性材料）が用いられる。例えば、腐食性物質として、電子機器の性能や品質に影響を及ぼし得る硫化水素を検知する場合には、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂに用いる腐食性材料として、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）等の金属材料を用いることができる。
【００３１】
電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂは、上記のような腐食性材料の単層構造とすることができるほか、腐食性材料とは異なる材料の所定の下地層上に腐食性材料の層を積層した積層構造とすることもできる。
【００３２】
配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂはそれぞれ、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂから、水晶板１１の反対方向の縁部（図４の左右方向の縁部）に向かって、直線状に延在される。
配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂには、例えば、腐食センサ１ａで検知する対象の腐食性物質による腐食に対して一定の耐性を有する導電材料（耐腐食性材料）が用いられる。腐食性物質として、上記のような硫化水素を検知する場合には、配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂに用いる耐腐食性材料として、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）等の金属材料を用いることができる。尚、配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂには、耐腐食性材料に限らず、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂと同様に腐食性材料を用いることもできる。
【００３３】
配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂの幅及び厚みは、特に限定されないが、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂに供給する信号や、配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂに腐食性材料を用いる場合にはそれらが測定時に腐食される速度等を考慮して、設定することができる。
【００３４】
このような構成を有するセンサ部１０ａの配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂにそれぞれ、図４（Ａ）に示すように、支持部３０に支持された２本のリード線２０が接続される。例えば、スリットを設けたリード線２０を用い、そのスリットにセンサ部１０ａを、配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂとリード線２０とが接続されるように、マウントする。或いは、配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂとリード線２０とを、半田や導電性ペースト等の接合材を用いて接続する。リード線２０の、少なくとも支持部３０より上の部分、即ちセンサ部１０ａを支持する部分には、バネ性を有する部材が用いられる。
【００３５】
腐食センサ１ａでは、リード線２０から、配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂを通じて電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂに交流信号が供給されると、センサ部１０ａの水晶板１１が、厚みすべり振動の振動モードで振動する。
【００３６】
腐食センサ１ａの使用時には、測定環境に設置された腐食センサ１ａのセンサ部１０ａに対して、上記のような信号が供給される。測定環境が、腐食性物質が存在する腐食環境である場合には、その腐食性物質によってセンサ部１０ａの電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂ等が表面から腐食していく。この腐食に伴う重量変化を、センサ部１０ａの共振周波数変化として検知し、この共振周波数変化を経時的にモニタすることで、腐食性物質による腐食の進行の程度等についての情報を得る。
【００３７】
上記のように、この腐食センサ１ａは、センサ部１０ａの電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂにそれぞれ、凹部１２ａ及び凹部１２ｂが設けられる。凹部１２ａ及び凹部１２ｂが設けられることで、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂには、外側のエッジＥ１に加えて、それよりも内側にエッジＥ２が形成され、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂに存在するエッジの部位が増加する。
【００３８】
このような腐食センサ１ａが腐食環境に設置された場合、その電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂは、エッジ腐食効果により、外側のエッジＥ１と内側のエッジＥ２の双方から優先的に腐食が進行していくようになる。それにより、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの腐食は、外側のエッジＥ１のみの場合に比べて、より均一に進行するようになる。その結果、腐食センサ１ａの断線後における、上記腐食センサ１００で見られたような未腐食部位１１２ｂ（図３）の残存の抑制（或いはその残存量の減少）を図ることが可能になる。
【００３９】
第１の実施の形態に係る腐食センサ１ａによれば、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの腐食の均一化を図り、それらが有している腐食の検知能力を発揮させることが可能になる。
ところで、上記図１〜図３で述べた腐食センサ１００では、配線部１１３Ａ及び配線部１１３Ｂの腐食により、電極部１１２Ａ及び電極部１１２Ｂへの通電の経路が断線することがある。電極部１１２Ａ及び電極部１１２Ｂの未腐食部位１１２ｂは、上記のようなエッジ腐食効果のほか、電極部１１２Ａ及び電極部１１２Ｂよりも先にこのような配線部１１３Ａ及び配線部１１３Ｂの腐食による断線が生じることで、発生する場合もある。
【００４０】
そこで、この第１の実施の形態に係る腐食センサ１ａでは、例えば、前述のように電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂに接続される配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂに耐腐食性材料を用いる。このように配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂに耐腐食性材料を用いることで、配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂの腐食による断線が抑制される。そのため、電極部１１２Ａ及び電極部１１２Ｂよりも先に配線部１１３Ａ及び配線部１１３Ｂが断線するのを抑制し、腐食センサ１ａによる測定期間中、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂへの通電を安定的に行うことが可能になる。
【００４１】
このように、第１の実施の形態に係る腐食センサ１ａでは、例えば、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂにそれぞれ凹部１２ａ及び凹部１２ｂを設けてエッジの部位を増やし、更に、配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂに耐腐食性材料を用いる。これにより、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂへの通電の安定化、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの腐食の均一化、未腐食部位の残存の抑制を図ることが可能になる。
【００４２】
次に、第２の実施の形態について説明する。
図５及び図６は第２の実施の形態に係る腐食センサの一例の説明図である。図５（Ａ）は第２の実施の形態に係る腐食センサの一構成例を模式的に示す図、図５（Ｂ）は第２の実施の形態に係る腐食センサが備えるセンサ部の一構成例を模式的に示す図である。図５（Ｂ）は図５（Ａ）に示すセンサ部のＬ２−Ｌ２断面模式図である。また、図６は第２の実施の形態に係る腐食センサが備えるセンサ部の配線部の一例を、便宜上水晶板と共に模式的に示す図である。
【００４３】
第２の実施の形態に係る腐食センサ１ｂのセンサ部１０ｂは、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、水晶板１１と、水晶板１１の第１面１１Ａに設けられた電極部１２Ａ及び配線部１３Ａと、第２面１１Ｂに設けられた電極部１２Ｂ及び配線部１３Ｂとを有する。この例では、図５（Ｂ）に示すように、電極部１２Ａと配線部１３Ａとの間、並びに、水晶板１１の第１面１１Ａと電極部１２Ａ及び配線部１３Ａとの間に、密着層１４Ａが設けられている。同様に、電極部１２Ｂと配線部１３Ｂとの間、並びに、水晶板１１の第２面１１Ｂと電極部１２Ｂ及び配線部１３Ｂとの間に、密着層１４Ｂが設けられている。
【００４４】
図５（Ｂ）、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、水晶板１１の第１面１１Ａに密着層１４Ａを介して設けられる配線部１３Ａは、直線部１３Ａａ及び環状部１３Ａｂを備えている。直線部１３Ａａは、水晶板１１の縁部（図５及び図６の右側の縁部）から内側に向かって延在されている。環状部１３Ａｂは、直線部１３Ａａに連続し、中央部に貫通孔１３ａを有している。
【００４５】
電極部１２Ａは、図５（Ｂ）に示すように、密着層１４Ａを介して、配線部１３Ａの環状部１３Ａｂを覆うように設けられている。電極部１２Ａには、水晶板１１の第１面１１Ａに設けられた配線部１３Ａに沿ってエッジＥ１，Ｅ２，Ｅ３が形成され、配線部１３Ａの環状部１３Ａｂの貫通孔１３ａに対応する部位に凹部１２ａが形成されている。
【００４６】
図５（Ｂ）、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、水晶板１１の第２面１１Ｂに密着層１４Ｂを介して設けられる配線部１３Ｂも同様に、直線部１３Ｂａ及び環状部１３Ｂｂを備えている。直線部１３Ｂａは、水晶板１１の縁部（図５及び図６の左側の縁部）から内側に向かって延在されている。環状部１３Ｂｂは、直線部１３Ｂａに連続し、中央部に貫通孔１３ｂを有している。
【００４７】
電極部１２Ｂは、図５（Ｂ）に示すように、密着層１４Ｂを介して、配線部１３Ｂの環状部１３Ｂｂを覆うように設けられている。電極部１２Ｂには、水晶板１１の第２面１１Ｂに設けられた配線部１３Ｂに沿ってエッジＥ１，Ｅ２，Ｅ３が形成され、配線部１３Ｂの環状部１３Ｂｂの貫通孔１３ｂに対応する部位に凹部１２ｂが形成されている。
【００４８】
電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂには、検知対象の腐食性物質（硫化水素等）によって腐食が生じる腐食性材料（銀、銅等）が用いられる。配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂには、検知対象の腐食性物質（硫化水素等）による腐食に対して一定の耐性を有する耐腐食性材料（金、白金等）が用いられる。密着層１４Ａ及び密着層１４Ｂには、チタン（Ｔｉ）等の導電材料が用いられる。
【００４９】
上記のような構成を有するセンサ部１０ｂの配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂにそれぞれ、図５（Ａ）に示すように、支持部３０に支持された２本のリード線２０が接続され、腐食センサ１ｂ（ＱＣＭ腐食センサ）が得られる。腐食環境に設置された腐食センサ１ｂのセンサ部１０ｂに対し、リード線２０を通じて所定の信号が供給され、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの腐食に伴う重量変化が、センサ部１０ｂの共振周波数変化として検知される。
【００５０】
センサ部１０ｂでは、凹部１２ａ及び凹部１２ｂを有する電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの、エッジＥ１，Ｅ２，Ｅ３の各部位から、エッジ腐食効果により、優先的に腐食が進行していく。その結果、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの腐食の均一化が図られ、断線後における未腐食部位の残存の抑制を図ることが可能になる。
【００５１】
このセンサ部１０ｂでは、配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂに耐腐食性材料を用いることで、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂから露出する直線部１３Ａａ及び直線部１３Ｂａの腐食が抑制される。これにより、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂが十分に腐食されるよりも前に配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂが腐食により断線し、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂへの通電が不能になる、といった事態を回避することが可能になる。
【００５２】
更に、このセンサ部１０ｂでは、耐腐食性材料を用い、直線部１３Ａａ及び直線部１３Ｂａに連続して環状部１３Ａｂ及び環状部１３Ｂｂを設け、環状部１３Ａｂ及び環状部１３Ｂｂの上に、腐食性材料を用いて電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂを設ける。これにより、測定期間中、水晶板１１に対し、直線部１３Ａａ及び直線部１３Ｂａを通じて環状部１３Ａｂ及び環状部１３Ｂｂから安定的に電圧の印加を行うことが可能になる。腐食の進行に伴って電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの導電性が低下し、水晶板１１に対する電圧の印加が不能になる、といった事態を回避することが可能になる。
【００５３】
また、環状部１３Ａｂ及び環状部１３Ｂｂの上に電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂが設けられることで、電極部１２Ａ及び電極部１２ＢにエッジＥ１，Ｅ２，Ｅ３が形成され、それにより、前述のように、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの腐食の均一化が図られる。更に、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの下を、貫通孔１３ａ及び貫通孔１３ｂを設けた環状部１３Ａｂ及び環状部１３Ｂｂとすることで、円形のものに比べて、金等の耐腐食性材料の使用量を抑えることが可能になる。
【００５４】
センサ部１０ｂによれば、測定期間中、安定的な通電が可能になると共に、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの未腐食部位の発生を効果的に抑制することが可能になる。その結果、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂが有している腐食の検知能力を発揮させることが可能になる。また、センサ部１０ｂを用いた腐食センサ１ｂの長寿命化を図ることも可能になる。
【００５５】
センサ部１０ｂを用いた腐食センサ１ｂの腐食特性の一例を図７に示す。図７において、横軸は腐食環境に腐食センサ１ｂを暴露する時間［ｈｏｕｒｓ］を表し、縦軸は初期の共振周波数からの変化量（初期の共振周波数を０Ｈｚとした時の減少量）［Ｈｚ］を表している。図７には、比較のため、センサ部１０ｂを用いた腐食センサ１ｂの腐食特性（実線（図７のＲ））と共に、上記図１及び図３に示した腐食センサ１００の腐食特性（点線（上記図２のＰの腐食特性に相当））を併せて例示している。
【００５６】
例えば、上記腐食センサ１００（図１）が、腐食環境への暴露から５０時間で断線し、断線後の腐食センサ１００（図３）の電極部１１２Ａ及び電極部１１２Ｂの表面にそれぞれ６割の腐食部位１１２ａ（残り４割が未腐食部位１１２ｂ）が生じたものとする。この場合、電極部１１２Ａ及び電極部１１２Ｂは、それらの表面にだけ着目しても、８３時間（＝５０［ｈｏｕｒｓ］／０．６［−］）、内部を含めるとそれ以上の時間、腐食を検知する能力（寿命）を有していたと言える。しかし、このような８３時間以上という寿命に達するよりも前に、即ち５０時間で、電極部１１２Ａ及び電極部１１２Ｂ或いはそれらに通じる配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂの断線によって、腐食センサ１００が測定不能の状態になってしまっている。
【００５７】
一方、上記図５に示したようなセンサ部１０ｂを用いた腐食センサ１ｂでは、そのセンサ部１０ｂの配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂに耐腐食性材料が用いられ、更にそれらの環状部１３Ａｂ及び環状部１３Ｂｂの上に電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂが設けられる。これにより、配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂの腐食の抑制、環状部１３Ａｂ及び環状部１３Ｂｂによる安定的な通電の実現、及び、エッジＥ１，Ｅ２，Ｅ３による電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの腐食の均一化が図られる。その結果、センサ部１０ｂを用いた腐食センサ１ｂでは、同じ腐食環境であれば、上記腐食センサ１００に比べて、３３時間以上の長寿命化を図ることが可能になる。
【００５８】
尚、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂに、それぞれ上記のような凹部１２ａ及び凹部１２ｂを設ける場合には、凹部１２ａ及び凹部１２ｂを、それらの中心部が、それぞれ電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの中心部に位置するように、設けることが好ましい。
【００５９】
図８は電極部の腐食の説明図である。図８（Ａ）は電極部の中心部に凹部の中心部が位置する場合の腐食の進行例を示す図、図８（Ｂ）は電極部の中心部からずれた位置に凹部の中心部が位置する場合の腐食の進行例を示す図である。ここでは電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂのうち、一方の電極部１２Ａを例にして説明する。
【００６０】
電極部１２Ａでは、エッジ腐食効果により、エッジＥ１，Ｅ２，Ｅ３の部位から腐食が優先的に進行していく。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）では、電極部１２Ａの表面におけるこのような腐食の進行の様子を、点線と太矢印で模式的に図示している。凹部１２ａの中心部Ｏ１が、電極部１２Ａの中心部Ｏにある図８（Ａ）と、中心部Ｏからずれた位置にある図８（Ｂ）のいずれの場合も、凹部１２ａのエッジＥ２から外側に向かって腐食が進行し、外側のエッジＥ１，Ｅ３から内側に向かって腐食が進行していく。
【００６１】
ここで、図８（Ａ）に示すように、凹部１２ａの中心部Ｏ１が電極部１２Ａの中心部Ｏにある場合には、凹部１２ａ側からの腐食部位と外側からの腐食部位とが一定の間隔で腐食が進行し易い。これに対し、図８（Ｂ）に示すように、凹部１２ａの中心部Ｏ１が電極部１２Ａの中心部Ｏからずれた位置にある場合には、凹部１２ａ側からの腐食部位と外側からの腐食部位との間隔に広狭がある状態で腐食が進行し易い。そのため、間隔がより広い状態で腐食が進行した部位には、上記のような未腐食部位の残存が、図８（Ａ）のように凹部１２ａの中心部Ｏ１が電極部１２Ａの中心部Ｏに位置する場合に比べて、起こり易くなる可能性がある。
【００６２】
ここでは一方の電極部１２Ａを例にしたが、もう一方の電極部１２Ｂについても同様のことが言える。
凹部１２ａ及び凹部１２ｂの中心部を、それぞれ電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの中心部に位置させることで、位置させなかった場合に比べて、より効果的に、腐食の均一化、未腐食部位の残存の抑制を図ることが可能になる。
【００６３】
続いて、上記のような腐食センサ１ｂの形成方法の一例について説明する。尚、ここでは、腐食センサ１ｂが備えるセンサ部１０ｂの形成方法を中心に説明する。
図９〜図１３は第２の実施の形態に係る腐食センサ形成方法の一例の説明図である。ここで、図９は水晶板準備工程の一例を示す図、図１０は第１密着層形成工程の一例を示す図、図１１は配線部形成工程の一例を示す図、図１２は第２密着層形成工程の一例を示す図、図１３は電極部形成工程の一例を示す図である。図９〜図１３の各図において、（Ａ）は平面模式図、（Ｂ）は（Ａ）のＬ３−Ｌ３断面模式図である。ここでは、センサ部１０ｂの片面側の形成工程を例示する。
【００６４】
まず、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、平面円形状の水晶板１１を準備する。水晶板１１としては、例えば、ＡＴカット型の水晶板を準備する。水晶板１１には、鏡面処理や粗面化処理を行ってもよい。
【００６５】
次いで、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、水晶板１１の第１面１１Ａ上に、第１層目の密着層１４Ａａ（１４Ａ）を形成する。密着層１４Ａａは、蒸着法により形成することができる。その際は、後述のようにして配線部１３Ａ（直線部１３Ａａ及び環状部１３Ａｂ）を形成する領域を含む領域に開口部を有するマスクを用い、水晶板１１の第１面１１Ａ上に、密着層１４Ａａとなるチタン等を堆積する。
【００６６】
次いで、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、第１層目の密着層１４Ａａ上に、配線部１３Ａを形成する。配線部１３Ａは、蒸着法により形成することができる。その際は、配線部１３Ａ（直線部１３Ａａ及び環状部１３Ａｂ）を形成する領域に開口部を有するマスクを用い、密着層１４Ａａ上に、配線部１３Ａ（直線部１３Ａａ及び環状部１３Ａｂ）となる金、白金等を堆積する。これにより、直線部１３Ａａ、及び貫通孔１３ａを有する環状部１３Ａｂを形成し、配線部１３Ａを形成する。
【００６７】
次いで、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示すように、配線部１３Ａの環状部１３Ａｂ上に、第２層目の密着層１４Ａｂ（１４Ａ）を形成する。密着層１４Ａｂは、蒸着法により形成することができる。その際は、後述のようにして電極部１２Ａを形成する領域に開口部を有するマスクを用い、配線部１３Ａの環状部１３Ａｂ上に、密着層１４Ａｂとなるチタン等を堆積する。
【００６８】
次いで、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示すように、第２層目の密着層１４Ａｂ上に、電極部１２Ａを形成する。電極部１２Ａは、蒸着法により形成することができる。その際は、電極部１２Ａを形成する領域に開口部を有するマスクを用い、密着層１４Ａｂ上に、電極部１２Ａとなる銀、銅等を堆積する。これにより、水晶板１１上の配線部１３Ａ（及び密着層１４Ａａ，１４Ａｂ）に沿ってエッジＥ１，Ｅ２，Ｅ３が形成され、配線部１３Ａの環状部１３Ａｂの貫通孔１３ａに対応する部位に凹部１２ａを有する電極部１２Ａが形成される。
【００６９】
尚、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示した第１層目の密着層１４Ａａの形成工程では、形成する配線部１３Ａの直線部１３Ａａと環状部１３Ａｂに対応する領域にのみ密着層１４Ａａを形成するようにしてもよい。
【００７０】
以上のような工程により、水晶板１１の第１面１１Ａ側（センサ部１０ｂの片面側）の構造が形成される。
反対の第２面１１Ｂ側の構造は、次のようにして形成することができる。
【００７１】
例えば、まず図１０〜図１３のようにして密着層１４Ａａ（１４Ａ）、配線部１３Ａ、密着層１４Ａｂ（１４Ａ）、電極部１２Ａを順に形成する。その後、図１０〜図１３の例に従い、第２面１１Ｂに、第１層目の密着層１４Ｂ、配線部１３Ｂ、第２層目の密着層１４Ｂ、電極部１２Ｂを順に形成する。このような方法により、水晶板１１の第２面１１Ｂ側の構造を形成することができる。
【００７２】
或いは、図１０のように水晶板１１の第１面１１Ａに第１層目の密着層１４Ａａ（１４Ａ）を形成した後、図１０の例に従い、反対側の第２面１１Ｂに第１層目の密着層１４Ｂを形成する。次いで、図１１のように第１面１１Ａの密着層１４Ａａ上に配線部１３Ａを形成した後、図１１の例に従い、反対側の第２面１１Ｂの密着層１４Ｂ上に配線部１３Ｂを形成する。次いで、図１２のように第１面１１Ａ側の配線部１３Ａ上に第２層目の密着層１４Ａｂ（１４Ａ）を形成した後、図１２の例に従い、第２面１１Ｂ側の配線部１３Ｂ上に第２層目の密着層１４Ｂを形成する。次いで、図１３のように第１面１１Ａ側の密着層１４Ａａ上に電極部１２Ａを形成した後、図１３の例に従い、第２面１１Ｂ側の密着層１４Ｂ上に電極部１２Ｂを形成する。このような方法により、水晶板１１の第２面１１Ｂ側の構造を形成することもできる。
【００７３】
以上のような方法により、腐食センサ１ｂに用いるセンサ部１０ｂが得られる。
得られたセンサ部１０ｂは、上記図５に示したように、支持部３０に支持された２本のリード線２０と接続される。例えば、スリットを有するリード線２０を用い、そのスリットに、上記のようにして得られたセンサ部１０ｂを、その配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂと、リード線２０とが接続されるように、マウントする。或いは、配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂと、リード線２０（センサ部１０ｂをマウントするスリットを有していてもいなくてもよい）とを、半田等の導電性の接合材を用いて接続する。
【００７４】
センサ部１０ｂを、支持部３０に支持されたリード線２０と接続することで、上記図５に示したような腐食センサ１ｂが得られる。
尚、この第２の実施の形態では、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの下にそれぞれ、貫通孔１３ａを有する環状部１３Ａｂ、及び貫通孔１３ｂを有する環状部１３Ｂｂを設ける場合を例示した。このほか、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの下には、このような環状部１３Ａｂ及び環状部１３Ｂｂに替えて、貫通孔は有しないが有底の凹部を有する配線部を設けることもできる。このような凹部を設けた配線部の上に、銀等の腐食性材料を形成した場合にも、その凹部に対応する部位に上記のような凹部１２ａ及び凹部１２ｂを有する電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂを得ることが可能であり、上記のような効果を得ることが可能である。
【００７５】
以上、第１及び第２の実施の形態について説明した。
尚、以上の説明では、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂにそれぞれ凹部１２ａ及び凹部１２ｂを設ける場合を例示したが、腐食の均一化、それによる未腐食部位の残存抑制のために設ける凹部の形態は、上記の例に限定されるものではない。凹部を有する電極部の変形例を、次の図１４〜図１７に示す。
【００７６】
図１４は第１変形例の電極部を備えたセンサ部を示す図である。図１４（Ａ）は第１変形例の電極部を備えたセンサ部の平面模式図、図１４（Ｂ）は第１変形例の電極部の表面形状を示す断面模式図である。
【００７７】
図１４に示すセンサ部１０ｃは、その水晶板１１上に設けられた電極部１２Ｃの表面に、環状の溝（凹部）１２ｃが設けられた構造を有している。電極部１２Ｃには、腐食性材料が用いられる。水晶板１１上には、このような電極部１２Ｃに接続された、例えば耐腐食性材料が用いられた配線部１３Ｃが設けられている。溝１２ｃは、電極部１２Ｃの中心部Ｏを囲む、円形状とすることができる。
【００７８】
このような環状の溝１２ｃを設けた電極部１２Ｃによっても、エッジの部位を増やし、電極部１２Ｃの腐食の均一化を図ることができる。これにより、未腐食部位の残存を抑制し、電極部１２Ｃが有している腐食の検知能力を発揮させることが可能になる。
【００７９】
図１５は第２変形例の電極部を備えたセンサ部を示す図である。図１５（Ａ）は第２変形例の電極部を備えたセンサ部の平面模式図、図１５（Ｂ）は第２変形例の電極部の表面形状を示す断面模式図である。
【００８０】
図１５に示すセンサ部１０ｄは、その水晶板１１上に設けられた電極部１２Ｄの表面に、複数（ここでは一例として２本）の環状の溝（凹部）１２ｄが設けられた構造を有している。電極部１２Ｄには、腐食性材料が用いられる。水晶板１１上には、このような電極部１２Ｄに接続された、例えば耐腐食性材料が用いられた配線部１３Ｄが設けられている。複数の溝１２ｄは、電極部１２Ｃの中心部Ｏを同心状に囲む、円形状とすることができる。
【００８１】
このような複数の環状の溝１２ｄを設けた電極部１２Ｄによっても、エッジの部位を増やし、電極部１２Ｄの腐食の均一化を図ることができる。これにより、未腐食部位の残存を抑制し、電極部１２Ｄが有している腐食の検知能力を発揮させることが可能になる。
【００８２】
図１６は第３変形例の電極部を備えたセンサ部を示す図である。図１６（Ａ）は第３変形例の電極部を備えたセンサ部の平面模式図、図１６（Ｂ）は第３変形例の電極部の表面形状を示す断面模式図である。
【００８３】
図１６に示すセンサ部１０ｅは、その水晶板１１上に設けられた電極部１２Ｅの表面に、中心部Ｏの凹部１２ｅ１（上記の凹部１２ａ，１２ｂに相当）と、それを同心状に囲む環状の溝（凹部）１２ｅ２が設けられた構造を有している。電極部１２Ｅには、腐食性材料が用いられる。水晶板１１上には、このような電極部１２Ｅに接続された、例えば耐腐食性材料が用いられた配線部１３Ｅが設けられている。尚、凹部１２ｅ１を同心状に囲む複数の溝１２ｅ２を設けることもできる。
【００８４】
このような凹部１２ｅ１及び溝１２ｅ２を設けた電極部１２Ｅによっても、エッジの部位を増やし、電極部１２Ｅの腐食の均一化を図ることができる。これにより、未腐食部位の残存を抑制し、電極部１２Ｅが有している腐食の検知能力を発揮させることが可能になる。
【００８５】
図１７は第４変形例の電極部を備えたセンサ部を示す図である。図１７（Ａ）は第４変形例の電極部を備えたセンサ部の平面模式図、図１７（Ｂ）は第４変形例の電極部の表面形状を示す断面模式図である。
【００８６】
図１７に示すセンサ部１０ｆは、その水晶板１１上に設けられた電極部１２Ｆの表面に、複数の窪み（凹部）１２ｆが設けられた構造を有している。電極部１２Ｆには、腐食性材料が用いられる。水晶板１１上には、このような電極部１２Ｆに接続された、例えば耐腐食性材料が用いられた配線部１３Ｆが設けられている。複数の窪み１２ｆは、電極部１２Ｆの表面に、分散配置されていても、整列配置されていてもよい。図１７には、分散配置された状態を例示している。
【００８７】
このような複数の窪み１２ｆを設けた電極部１２Ｆによっても、その表面に存在するエッジの部位を増やし、電極部１２Ｆの腐食の均一化を図り、未腐食部位の残存を抑制し、電極部１２Ｆが有している腐食の検知能力を発揮させることが可能になる。
【００８８】
図１４〜図１７に示したような電極部１２Ｃ、電極部１２Ｄ、電極部１２Ｅ、電極部１２Ｆは、次のようにして形成することができる。
例えば、予め上記のような溝１２ｃ、複数の溝１２ｄ、凹部１２ｅ１及び溝１２ｅ２、又は複数の窪み１２ｆに対応する領域以外の水晶板１１上に、導電性の下地層（上記の配線部及び密着層）を設ける。そして、そのような下地層を設けた水晶板１１上に銀等の腐食性材料を堆積する。これにより、下地層に沿った形状の溝１２ｃを有する電極部１２Ｃ、複数の溝１２ｄを有する電極部１２Ｄ、凹部１２ｅ１及び溝１２ｅ２を有する電極部１２Ｅ、又は複数の窪み１２ｆを有する電極部１２Ｆを得る。
【００８９】
或いは、次のような方法を用いることもできる。まず、水晶板１１上に、銀等の腐食性材料を、表面に意図的に段差を設けない円柱状で堆積する。その後、フォトリソグラフィ技術とエッチング技術を用いて、形成した円柱状の腐食性材料の表面に、上記のような溝１２ｃ、複数の溝１２ｄ、凹部１２ｅ１及び溝１２ｅ２、又は複数の窪み１２ｆをパターニングする。これにより、溝１２ｃを有する電極部１２Ｃ、複数の溝１２ｄを有する電極部１２Ｄ、凹部１２ｅ１及び溝１２ｅ２を有する電極部１２Ｅ、又は複数の窪み１２ｆを有する電極部１２Ｆを得る。
【００９０】
また、図１７に示した電極部１２Ｆの場合は、まず、電極部１２Ｆ及びその下地層（配線部や密着層）が形成される前の水晶板１１の表面を、エッチング技術やサンドブラスト技術を用いて粗面化処理する。そして、そのような粗面化処理した水晶板１１上に、電極部１２Ｆの形成まで行うと、その電極部１２Ｆの表面に複数の窪み１２ｆを形成することができる。このような方法によって電極部１２Ｆを得ることも可能である。
【００９１】
以上のような方法を用いて、図１４〜図１７に示したような電極部１２Ｃ、電極部１２Ｄ、電極部１２Ｅ、電極部１２Ｆを形成することが可能である。
また、以上の説明では、密着層１４Ａ及び密着層１４Ｂを用いるようにしたが、水晶板１１上に直に配線部１３Ａ〜１３Ｆを形成し、その上に直に電極部１２Ａ〜１２Ｆを形成することもできる。
【００９２】
図１８は別の形態に係る腐食センサの説明図である。図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）はそれぞれ、別の形態に係る腐食センサが備えるセンサ部の構成例を模式的に示す断面模式図である。
【００９３】
図１８（Ａ）に示すセンサ部１０ｇは、水晶板１１の第１面１１Ａ上に、上記のような密着層１４Ａ（１４Ａａ）を介さずに配線部１３Ａが設けられ、その上に、上記のような密着層１４Ａ（１４Ａｂ）を介さずに電極部１２Ａが設けられた構造を有する。同様にセンサ部１０ｇは、水晶板１１の第２面１１Ｂ上に、上記のような密着層１４Ｂを介さずに配線部１３Ｂが設けられ、その上に、上記のような密着層１４Ｂを介さずに電極部１２Ｂが設けられた構造を有する。センサ部１０ｇは、このような点で、上記図５に示したようなセンサ部１０ｂと相違する。
【００９４】
水晶板１１の第１面１１Ａ、配線部１３Ａ及び電極部１２Ａの間、並びに、第２面１１Ｂ、配線部１３Ｂ及び電極部１２Ｂの間に、一定の密着力が得られる場合には、この図１８（Ａ）に示すセンサ部１０ｇのように、密着層を用いない構造を採用することもできる。
【００９５】
図１８（Ｂ）に示すセンサ部１０ｈは、水晶板１１の第１面１１Ａ及び第２面１１Ｂの表面に、エッチング技術やサンドブラスト技術を用いて粗面化処理が施され、凹凸１１ｈが設けられた構造を有する。このような凹凸１１ｈが設けられた第１面１１Ａ上に、配線部１３Ａ及び電極部１２Ａが設けられ、第２面１１Ｂ上に、配線部１３Ｂ及び電極部１２Ｂが設けられている。センサ部１０ｈは、このような点で、上記図１８（Ａ）に示したセンサ部１０ｇと相違する。
【００９６】
水晶板１１の表面に凹凸１１ｈを設けることで、アンカー効果により、一定の密着力で配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂを設けることができる。また、水晶板１１上に凹凸１１ｈを設けた場合には、その上に、表面に凹凸１３ｈを有する配線部１３Ａ及び配線部１３Ｂを形成し、更にその上に、表面に凹凸１２ｈを有する電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂを形成することも可能になる。これにより、アンカー効果により、配線部１３Ａ上に一定の密着力で電極部１２Ａを形成し、配線部１３Ｂ上に一定の密着力で電極部１２Ｂを形成することが可能になる。更に、電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの表面に凹凸１２ｈが形成されることで、腐食の均一化を図ることが可能になる。
【００９７】
この図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に示したようなセンサ部１０ｇ、センサ部１０ｈが、支持部３０に支持されたリード線２０と接続され、腐食センサが得られる。
次に、以上述べたような腐食センサを用いた腐食センサユニット、及び腐食センサユニットを用いた腐食モニタシステムについて説明する。
【００９８】
図１９は腐食モニタシステムの一例を示す図である。
図１９に示す腐食モニタシステム５０は、腐食センサユニット６０及び制御装置７０を備えている。
【００９９】
腐食センサユニット６０は、腐食センサ１、発振器６１及び周波数計測部６２を有している。腐食センサ１には、上記のような各種センサ部を備えた腐食センサを用いることができる。図１９には、腐食センサ１として、センサ部１０ａを備えた腐食センサ１ａを例示している。発振器６１は、腐食センサ１のセンサ部１０ａに通じるリード線２０に接続され、センサ部１０ａに所定の信号を供給し、センサ部１０ａを発振させる。周波数計測部６２は、発振器６１に接続され、発振器６１で発振される腐食センサ１のセンサ部１０ａの共振周波数を計測する。腐食センサ１、発振器６１及び周波数計測部６２は、例えば、通気性を有するケース内に収容される。
【０１００】
このような腐食センサユニット６０が、腐食環境等の測定環境に設置される。腐食センサ１のセンサ部１０ａが、発振器６１によって発振され、センサ部１０ａの電極部１２Ａ及び電極部１２Ｂの腐食による重量変化に伴う共振周波数の変化が、周波数計測部６２によって経時的に計測される。
【０１０１】
制御装置７０には、コンピュータを用いることができる。制御装置７０は、腐食センサユニット６０と、有線又は無線の通信手段によって接続され、腐食センサユニット６０との間で信号の遣り取りを行う。制御装置７０は、腐食センサユニット６０の発振器６１及び周波数計測部６２の動作を制御する。制御装置７０は、腐食センサユニット６０の周波数計測部６２で計測された共振周波数のデータを取得し、そのデータの記憶、演算、表示等の処理を実行する。
【０１０２】
制御装置７０のハードウェア構成の一例を図２０に示す。
制御装置７０は、プロセッサ７１によって装置全体が制御される。プロセッサ７１には、バス７９を介してＲＡＭ（Random Access Memory）７２と複数の周辺機器が接続される。プロセッサ７１は、マルチプロセッサであってもよい。プロセッサ７１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、若しくはＰＬＤ（Programmable Logic Device）、又はこれらのうち２種以上を組み合わせたものであってもよい。
【０１０３】
ＲＡＭ７２は、制御装置７０の主記憶装置として使用され、プロセッサ７１に実行させるＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、ＲＡＭ７２には、プロセッサ７１による処理に必要な各種データが格納される。
【０１０４】
バス７９に接続される周辺機器としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）７３、グラフィック処理装置７４、入力インタフェース７５、光学ドライブ装置７６、機器接続インタフェース７７、及びネットワークインタフェース７８がある。
【０１０５】
ＨＤＤ７３は、制御装置７０の補助記憶装置として使用され、内蔵したディスクに対し、磁気的にデータの書き込み及び読み出しを行う。ＨＤＤ７３には、ＯＳのプログラム、アプリケーションプログラム、及び各種データが格納される。
【０１０６】
グラフィック処理装置７４には、液晶表示装置等のモニタ８１が接続される。グラフィック処理装置７４は、プロセッサ７１からの命令に従って、画像をモニタ８１の画面に表示させる。
【０１０７】
入力インタフェース７５には、キーボード８２とマウス８３とが接続される。入力インタフェース７５は、キーボード８２やマウス８３から送られてくる信号をプロセッサ７１に送信する。尚、マウス８３は、ポインティングデバイスの一例であり、タッチパネル等、他のポインティングデバイスを使用することもできる。
【０１０８】
光学ドライブ装置７６は、レーザ光等を利用して、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）等の光ディスク８４に記録されたデータの読み取りを行う。
【０１０９】
機器接続インタフェース７７は、制御装置７０にメモリ装置８５やメモリリーダライタ８６等の周辺機器を接続するための通信インタフェースである。尚、メモリ装置８５は、機器接続インタフェース７７との通信機能を搭載した記録媒体である。メモリリーダライタ８６は、メモリカード８７へのデータの書き込み、又はメモリカード８７からのデータの読み出しを行う装置である。メモリカード８７は、カード型の記録媒体である。
【０１１０】
ネットワークインタフェース７８は、ネットワーク８０に接続されている。ネットワークインタフェース７８は、ネットワーク８０を介して、他のコンピュータ又は通信機器との間でデータの送受信を行う。
【０１１１】
上記腐食センサユニット６０は、機器接続インタフェース７７に有線で接続され、或いは、ネットワークインタフェース７８にネットワーク８０を介して無線で接続されて、制御装置７０によって制御される。
【０１１２】
以上のようなハードウェア構成を有する制御装置７０を用いて、腐食モニタシステム５０の処理機能を実現することができる。
尚、制御装置７０は、例えばコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムを実行することにより、腐食モニタシステム５０の処理機能を実現する。制御装置７０に実行させる処理内容を記述したプログラムは、様々な記録媒体に記録しておくことができる。例えば、制御装置７０に実行させるプログラムをＨＤＤ７３に格納しておくことができる。プロセッサ７１は、ＨＤＤ７３内のプログラムの少なくとも一部をＲＡＭ７２にロードし、プログラムを実行する。また制御装置７０に実行させるプログラムを、光ディスク８４、メモリ装置８５、メモリカード８７等の可搬型記録媒体に記録しておくこともできる。可搬型記録媒体に格納されたプログラムは、例えばプロセッサ７１からの制御により、ＨＤＤ７３にインストールされた後、実行可能となる。またプロセッサ７１が、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み出して実行することもできる。
【０１１３】
また、制御装置７０によって制御される腐食センサユニット６０には、上記のような腐食センサ１、発振器６１及び周波数計測部６２のほか、プロセッサ、プロセッサにバスを介して接続されるＲＡＭや記憶装置（メモリ）、及びバッテリ等が内蔵されてもよい。この場合は、例えば、内蔵されたプロセッサ、及び制御装置７０を用いて、発振器６１及び周波数計測部６２を制御する。内蔵されたＲＡＭやメモリを用いて、周波数計測部６２で計測された共振周波数のデータやその処理結果等を記憶し、そのような共振周波数のデータ等を制御装置７０に送信する。バッテリを用いて、腐食センサユニット６０に含まれる各要素に電力を供給する。腐食センサユニット６０を、このような処理機能を有する構成とすることも可能である。
【０１１４】
尚、以上の説明では、腐食センサとして、水晶板を用いたＱＣＭ腐食センサを例にした。このような水晶板のほか、圧電効果（逆圧電効果）を示し、腐食に伴う重量変化を共振周波数変化として計測可能なものであれば、他の圧電体を用いて腐食センサを実現することもできる。このような圧電体としては、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム等の圧電体セラミックスを挙げることができる。
【０１１５】
以上説明した実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）  圧電体と、
前記圧電体の第１面上に設けられ、第１凹部を有する第１電極部と、
前記圧電体の、前記第１面と反対の第２面上に設けられ、第２凹部を有する第２電極部と
を含むことを特徴とする腐食センサ。
【０１１６】
（付記２）  前記第１面上に設けられ、前記第１電極部に電気的に接続された第１配線部と、
前記第２面上に設けられ、前記第２電極部に電気的に接続された第２配線部と
を更に含むことを特徴とする付記１に記載の腐食センサ。
【０１１７】
（付記３）  前記第１電極部及び前記第２電極部には、検知する物質に対して腐食性を示す材料が用いられ、
前記第１配線部及び前記第２配線部には、前記物質に対して耐腐食性を示す材料が用いられることを特徴とする付記２に記載の腐食センサ。
【０１１８】
（付記４）  前記第１配線部は、前記第１面と前記第１電極部の間に設けられた第１部分と、前記第１部分から延在された第２部分とを含み、
前記第２配線部は、前記第２面と前記第２電極部の間に設けられた第３部分と、前記第３部分から延在された第４部分とを含むことを特徴とする付記２又は３に記載の腐食センサ。
【０１１９】
（付記５）  前記第１部分は、前記第１凹部に対応する部位に第３凹部を有し、
前記第３部分は、前記第２凹部に対応する部位に第４凹部を有することを特徴とする付記４に記載の腐食センサ。
【０１２０】
（付記６）  前記第１凹部及び前記第２凹部はそれぞれ、環状の溝を含むことを特徴とする付記１乃至５のいずれかに記載の腐食センサ。
（付記７）  前記第１凹部及び前記第２凹部はそれぞれ、複数の凹部を含むことを特徴とする付記１乃至５のいずれかに記載の腐食センサ。
【０１２１】
（付記８）  圧電体を準備する工程と、
前記圧電体の第１面上に、第１凹部を有する第１電極部を形成する工程と、
前記圧電体の、前記第１面と反対の第２面上に、第２凹部を有する第２電極部を形成する工程と
を含むことを特徴とする腐食センサの製造方法。
【０１２２】
（付記９）  前記第１電極部を形成する工程前に、前記第１面上に第１配線部を形成する工程を含み、
前記第２電極部を形成する工程前に、前記第２面上に第２配線部を形成する工程を含み、
前記第１電極部を形成する工程では、前記第１配線部に電気的に接続されるように前記第１電極部を形成し、
前記第２電極部を形成する工程では、前記第２配線部に電気的に接続されるように前記第２電極部を形成することを特徴とする付記８に記載の腐食センサの製造方法。
【０１２３】
（付記１０）  前記第１電極部及び前記第２電極部には、検知する物質に対して腐食性を示す材料が用いられ、
前記第１配線部及び前記第２配線部には、前記物質に対して耐腐食性を示す材料が用いられることを特徴とする付記９に記載の腐食センサの製造方法。
【０１２４】
（付記１１）  前記第１配線部を形成する工程は、前記第１面上に、第１部分と、前記第１部分から延在される第２部分とを形成する工程を含み、
前記第２配線部を形成する工程は、前記第２面上に、第３部分と、前記第３部分から延在される第４部分とを形成する工程を含み、
前記第１電極部を形成する工程では、前記第１部分の上に前記第１電極部を形成し、
前記第２電極部を形成する工程では、前記第３部分の上に前記第２電極部を形成することを特徴とする付記９又は１０に記載の腐食センサの製造方法。
【０１２５】
（付記１２）  前記第１部分は、第３凹部を有し、
前記第３部分は、第４凹部を有し、
前記第１電極部を形成する工程では、前記第３凹部に対応する部位に前記第１凹部が形成され、
前記第２電極部を形成する工程では、前記第４凹部に対応する部位に前記第２凹部が形成されることを特徴とする付記１１に記載の腐食センサの製造方法。
【０１２６】
（付記１３）  圧電体と、前記圧電体の第１面上に設けられ、第１凹部を有する第１電極部と、前記圧電体の、前記第１面と反対の第２面上に設けられ、第２凹部を有する第２電極部とを含む腐食センサと、
前記腐食センサを発振させる発振器と、
前記発振器によって発振する前記腐食センサの周波数を計測する周波数計測部と
を含むことを特徴とする腐食センサユニット。
【０１２７】
（付記１４）  腐食センサユニットと、
前記腐食センサユニットに接続され、前記腐食センサユニットを制御する制御装置と
を備え、
前記腐食センサユニットは、
圧電体と、前記圧電体の第１面上に設けられ、第１凹部を有する第１電極部と、前記圧電体の、前記第１面と反対の第２面上に設けられ、第２凹部を有する第２電極部とを含む腐食センサと、
前記腐食センサを発振させる発振器と、
前記発振器によって発振する前記腐食センサの周波数を計測する周波数計測部と
を含むことを特徴とする腐食モニタシステム。
【符号の説明】
【０１２８】
１，１ａ，１ｂ，１００  腐食センサ
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，１１０  センサ部
１１，１１１  水晶板
１１Ａ，１１１Ａ  第１面
１１Ｂ，１１１Ｂ  第２面
１１ｈ，１２ｈ，１３ｈ  凹凸
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ，１１２Ａ，１１２Ｂ  電極部
１２ａ，１２ｂ，１２ｅ１  凹部
１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ２  溝
１２ｆ  窪み
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅ，１３Ｆ，１１３Ａ，１１３Ｂ  配線部
１３Ａａ，１３Ｂａ  直線部
１３Ａｂ，１３Ｂｂ  環状部
１３ａ，１３ｂ  貫通孔
１４Ａ，１４Ａａ，１４Ａｂ，１４Ｂ  密着層
２０，１２０  リード線
３０，１３０  支持部
５０  腐食モニタシステム
６０  腐食センサユニット
６１  発振器
６２  周波数計測部
７０  制御装置
７１  プロセッサ
７２  ＲＡＭ
７３  ＨＤＤ
７４  グラフィック処理装置
７５  入力インタフェース
７６  光学ドライブ装置
７７  機器接続インタフェース
７８  ネットワークインタフェース
７９  バス
８０  ネットワーク
８１  モニタ
８２  キーボード
８３  マウス
８４  光ディスク
８５  メモリ装置
８６  メモリリーダライタ
８７  メモリカード
１１２ａ  腐食部位
１１２ｂ  未腐食部位
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３  エッジ
Ｏ，Ｏ１  中心部
【図１】
2015105919.tif 000003
【図２】
2015105919.tif 000004
【図３】
2015105919.tif 000005
【図４】
2015105919.tif 000006
【図５】
2015105919.tif 000007
【図６】
2015105919.tif 000008
【図７】
2015105919.tif 000009
【図８】
2015105919.tif 000010
【図９】
2015105919.tif 000011
【図１０】
2015105919.tif 000012
【図１１】
2015105919.tif 000013
【図１２】
2015105919.tif 000014
【図１３】
2015105919.tif 000015
【図１４】
2015105919.tif 000016
【図１５】
2015105919.tif 000017
【図１６】
2015105919.tif 000018
【図１７】
2015105919.tif 000019
【図１８】
2015105919.tif 000020
【図１９】
2015105919.tif 000021
【図２０】
2015105919.tif 000022