JP7202924B2 - Method for diagnosing deterioration of paint film and probe for measurement - Google Patents
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Description
本開示は、金属部材の表面に形成された塗膜の劣化状態の診断方法、および上記塗膜の劣化状態を診断するために用いられる測定用プローブに関する。 The present disclosure relates to a method for diagnosing the state of deterioration of a coating film formed on the surface of a metal member, and a measuring probe used for diagnosing the state of deterioration of the coating film.
例えば鋼材などの金属部材の表面に形成された塗膜は、紫外線や水分などの影響を受けて経時的に劣化する。表面に形成された塗膜が劣化すると下地である金属部材が腐食する虞がある。このため、金属部材の適切な保護を図るために、交流インピーダンス測定などの電気化学測定による測定結果から、塗膜の劣化状態を定量的に評価して、塗膜の劣化状態を診断することが定期的に行われている(例えば特許文献1)。 For example, a coating film formed on the surface of a metal member such as steel deteriorates over time under the influence of ultraviolet rays, moisture, and the like. When the coating film formed on the surface deteriorates, there is a possibility that the underlying metal member may corrode. Therefore, in order to properly protect metal members, it is necessary to quantitatively evaluate the deterioration state of the coating film from the results of electrochemical measurements such as AC impedance measurement, and diagnose the deterioration state of the coating film. It is performed periodically (for example, Patent Document 1).
特許文献1には、シリンダと、シリンダの内部に充填された電解質溶液と、上記電解質溶液に浸された対極および参照電極と、シリンダの先端部から突出するように設けられるとともに、電解質溶液を含んだスポンジと、を備える測定用プローブが開示されている。また、特許文献1には、測定用プローブの先端のスポンジを塗膜の表面に接触させた状態で、測定用プローブと金属部材との間に交流電圧を印加して、測定用プローブと金属部材との間に電流を流すことにより、交流インピーダンスを測定することが開示されている。
また、交流インピーダンス測定に用いる測定用セルとして、塗膜の上に開口端部が乗せられる筒状体と、筒状体の内部に充填される電解質溶液と、上記電解質溶液に浸された対極および参照電極と、を備えるものが知られている。上記測定用セルは、測定対象である塗膜に電解質溶液を接触させた状態で、対極と金属部材との間に交流電圧を印加して、対極と金属部材との間に電流を流すようになっている。 In addition, as a measurement cell used for AC impedance measurement, a cylindrical body with an open end placed on the coating film, an electrolyte solution filled inside the cylindrical body, a counter electrode immersed in the electrolyte solution, and A reference electrode is known. The measurement cell applies an alternating voltage between the counter electrode and the metal member while the electrolyte solution is in contact with the coating film to be measured, so that a current flows between the counter electrode and the metal member. It's becoming
しかしながら、例えばフランジ締結された管継手のフランジ面間に形成された隙間のような、構造物に設けられた隙間に面するように塗膜が形成されている場合には、上述した測定用プローブや上述した測定用セルの電解質溶液を、隙間に面するように形成された塗膜に接触させることが困難であるため、上記塗膜の劣化状態を診断できない虞がある。 However, when the coating film is formed so as to face the gap provided in the structure, such as the gap formed between the flange surfaces of the flanged pipe joint, the above-described measuring probe Since it is difficult to bring the electrolyte solution of the measurement cell described above into contact with the coating film formed so as to face the gap, there is a possibility that the deterioration state of the coating film cannot be diagnosed.
上記フランジ面の表面に形成された塗膜の劣化状態を診断するためには、フランジ締結を解除して隙間を広げる作業が必要となり、診断に労力や時間がかかるという問題がある。また、金属部材のみにより形成された隙間は、広げること自体が困難であるため、上記隙間に面するように形成された塗膜の劣化状態を診断できない虞がある。 In order to diagnose the deteriorated state of the coating film formed on the surface of the flange surface, it is necessary to release the flange fastening to widen the gap, which poses a problem that the diagnosis requires labor and time. Further, since it is difficult to widen the gap formed only by the metal member, there is a possibility that the deteriorated state of the coating film formed so as to face the gap cannot be diagnosed.
上述した事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態の目的は、構造物に設けられた隙間に面するように形成された塗膜の劣化状態を迅速に診断することができる塗膜の劣化状態の診断方法を提供することにある。 In view of the circumstances described above, an object of at least one embodiment of the present invention is to quickly diagnose the deterioration state of a coating film formed so as to face a gap provided in a structure. To provide a method for diagnosing a condition.
(1)本発明の少なくとも一実施形態にかかる塗膜の劣化状態の診断方法は、
金属部材の表面に形成された塗膜であって、上記金属部材を含む構造物に設けられた隙間に面するように形成された塗膜の劣化状態の診断方法であって、
上記構造物の上記隙間に第1電解質溶液を充満させるステップと、
上記隙間に充満された上記第1電解質溶液に第1電極を電気的に接続するステップと、
上記第1電極を用いて、上記塗膜の劣化状態に関する情報である劣化状態情報を取得するステップと、
上記劣化状態情報に基づいて、上記塗膜の劣化状態を診断するステップと、を備える。
(1) A method for diagnosing the state of deterioration of a coating film according to at least one embodiment of the present invention includes:
A method for diagnosing the state of deterioration of a coating film formed on the surface of a metal member and formed to face a gap provided in a structure including the metal member,
filling the interstices of the structure with a first electrolyte solution;
electrically connecting a first electrode to the first electrolyte solution filled in the gap;
obtaining deterioration state information, which is information about the deterioration state of the coating film, using the first electrode;
and diagnosing the deterioration state of the coating film based on the deterioration state information.
上記(1)の方法によれば、塗膜の劣化状態の診断方法は、構造物の隙間に第1電解質溶液を充満させるステップと、上記隙間に充満された第1電解質溶液に第1電極を電気的に接続するステップと、を備える。上記の二つのステップにより、第1電極は、構造物の隙間に充満された第1電解質溶液を介して、隙間に面するように形成された塗膜に電気的に接続されるので、第1電極を用いた電気化学測定が可能となる。金属部材の塗膜が形成されていない部分および第1電極の夫々にリード線などの導電性部材を介して電気的に接続された測定装置により、第1電極に対する金属部材(作用電極)の電位などを上述した劣化状態情報として取得可能であり、取得された劣化状態情報から塗膜の劣化状態を診断することができる。 According to the method (1) above, the method for diagnosing the state of deterioration of the coating comprises the steps of: filling a gap in a structure with a first electrolyte solution; and electrically connecting. By the above two steps, the first electrode is electrically connected to the coating film formed to face the gap through the first electrolyte solution filled in the gap of the structure. Electrochemical measurement using electrodes becomes possible. The potential of the metal member (working electrode) with respect to the first electrode is measured by a measuring device electrically connected to the portion of the metal member where the coating film is not formed and the first electrode via a conductive member such as a lead wire. etc. can be acquired as the deterioration state information described above, and the deterioration state of the coating film can be diagnosed from the acquired deterioration state information.
上記(1)の方法によれば、従来の方法とは異なり、測定用プローブや測定用セルを塗膜に接触させたり、構造物の隙間を開放させたりすることなく、電気化学測定が可能となる。このため、上記の方法によれば、従来の方法に比べて、構造物に設けられた隙間に面するように形成された塗膜の劣化状態を迅速に診断することができる。また、従来の方法は、測定用プローブや測定用セルが接触した部分の塗膜の劣化状態を診断していたのに対して、上記の方法によれば、隙間に充満された第1電解質溶液に接触した塗膜の劣化状態を診断することができるので、従来の方法よりも広範囲を一度に診断することができる。 According to the above method (1), unlike the conventional method, the electrochemical measurement can be performed without bringing the measuring probe or the measuring cell into contact with the coating film or opening the gap of the structure. Become. Therefore, according to the above method, it is possible to quickly diagnose the deterioration state of the coating film formed so as to face the gap provided in the structure, as compared with the conventional method. In addition, while the conventional method diagnoses the state of deterioration of the coating film in the portion where the measuring probe or the measuring cell is in contact, according to the above method, the gap is filled with the first electrolyte solution. Since it is possible to diagnose the state of deterioration of the coating film in contact with the surface, it is possible to diagnose a wider range at once than the conventional method.
(2)幾つかの実施形態では、上記(1)に記載の塗膜の劣化状態の診断方法は、上記隙間に充満された上記第1電解質溶液に第2電極を接触させるステップと、上記第2電極から上記第1電解質溶液に交流電圧を印加するステップと、をさらに備える。 (2) In some embodiments, the method for diagnosing a state of deterioration of a coating film according to (1) above includes the steps of bringing a second electrode into contact with the first electrolyte solution filled in the gap; and applying an alternating voltage from two electrodes to the first electrolyte solution.
上記(2)の方法によれば、構造物の隙間に面するように形成された塗膜が、隙間に充満された第1電解質溶液を介して、第2電極に電気的に接続される。第2電極から第1電解質溶液に交流電圧を印加することで、第2電極と金属部材との間に電流を流すことができる。上述した測定装置は、第2電極にリード線などの導電性部材を介して電気的に接続させることで、第1電極を参照電極、第2電極を対極、金属部材を作用電極として交流インピーダンス測定により、交流インピーダンスなどを上述した劣化状態情報として取得可能である。上記の方法によれば、第1電極を用いた電気化学測定に比べて、より多種の劣化状態情報を取得することができるので、塗膜の劣化状態をより精度よく診断することができる。 According to the method (2) above, the coating film formed to face the gap of the structure is electrically connected to the second electrode via the first electrolyte solution filled in the gap. By applying an alternating voltage from the second electrode to the first electrolyte solution, a current can flow between the second electrode and the metal member. By electrically connecting the second electrode to the second electrode via a conductive member such as a lead wire, the above-described measuring device measures AC impedance using the first electrode as a reference electrode, the second electrode as a counter electrode, and the metal member as a working electrode. , AC impedance and the like can be acquired as the deterioration state information described above. According to the method described above, it is possible to acquire more types of degradation state information than in the electrochemical measurement using the first electrode, so that the degradation state of the coating film can be diagnosed with higher accuracy.
(3)本発明の少なくとも一実施形態にかかる測定用プローブは、
金属部材の表面に形成された塗膜であって、上記金属部材を含む構造物に設けられた隙間に面するように形成された塗膜の劣化状態の診断に用いられる測定用プローブであって、
内部空間を有する筒状部材と、
上記内部空間に配置される第1電極であって、上記構造物の上記隙間に充満された第1電解質溶液に電気的に接続するように構成された第1電極と、を備える。
(3) A measuring probe according to at least one embodiment of the present invention,
A measuring probe used for diagnosing a deterioration state of a coating film formed on a surface of a metal member, the coating film being formed so as to face a gap provided in a structure including the metal member. ,
a tubular member having an internal space;
a first electrode disposed within the interior space, the first electrode being configured to electrically connect to a first electrolyte solution that fills the interstices of the structure.
上記(3)の構成によれば、測定用プローブの第1電極が、構造物の隙間に充満された第1電解質溶液を介して、隙間に面するように形成された塗膜に電気的に接続するようになっているので、測定用プローブの第1電極を用いた電気化学測定が可能となる。金属部材の塗膜が形成されていない部分および第1電極の夫々にリード線などの導電性部材を介して電気的に接続された測定装置により、第1電極に対する金属部材(作用電極)の電位などを上述した劣化状態情報として取得可能であり、取得された劣化状態情報から塗膜の劣化状態を診断することができる。 According to the above configuration (3), the first electrode of the measurement probe is electrically connected to the coating film formed to face the gap through the first electrolyte solution filled in the gap of the structure. Since it is adapted to be connected, an electrochemical measurement using the first electrode of the measuring probe is possible. The potential of the metal member (working electrode) with respect to the first electrode is measured by a measuring device electrically connected to the portion of the metal member where the coating film is not formed and the first electrode via a conductive member such as a lead wire. etc. can be acquired as the deterioration state information described above, and the deterioration state of the coating film can be diagnosed from the acquired deterioration state information.
(4)幾つかの実施形態では、上記(3)に記載の測定用プローブであって、上記内部空間には、塩橋が充填され、且つ、上記塩橋の上方に第2電解質溶液が貯留されており、上記第1電極は、上記第2電解質溶液と接触するように上記内部空間に配置される。 (4) In some embodiments, in the measuring probe according to (3) above, the internal space is filled with a salt bridge, and the second electrolyte solution is stored above the salt bridge. and the first electrode is positioned in the interior space so as to be in contact with the second electrolyte solution.
上記(4)の構成によれば、第1電極は、内部空間に貯留された第2電解質溶液、および内部空間に充填された塩橋を介して、隙間に充満された第1電解質溶液に電気的に接続される。塩橋により、第1電解質溶液と第2電解質溶液と電気的に接続するとともに、第1電解質溶液と第2電解質溶液とが混ざることを抑制することができる。 According to the configuration (4) above, the first electrode supplies electricity to the first electrolyte solution filled in the gap through the second electrolyte solution stored in the internal space and the salt bridge filled in the internal space. connected The salt bridge can electrically connect the first electrolyte solution and the second electrolyte solution, and can suppress mixing of the first electrolyte solution and the second electrolyte solution.
(5)幾つかの実施形態では、上記(3)又は(4)に記載の測定用プローブは、上記筒状部材の先端側開口を閉止するように構成された絶縁性を有する先端側閉止部材をさらに備え、上記先端側閉止部材は、上記内部空間と上記測定用プローブの外部とを連絡するように構成された連絡路が形成され、上記連絡路には塩橋が充填されるように構成された。 (5) In some embodiments, the measurement probe according to (3) or (4) above includes an insulating tip-side closing member configured to close the tip-side opening of the tubular member. wherein the distal end side closing member is formed with a communication path configured to communicate the internal space and the outside of the measurement probe, and the communication path is configured to be filled with a salt bridge was done.
上記(5)の構成によれば、先端側閉止部材は、内部空間と測定用プローブの外部とを連結するように構成された連絡路が形成され、連絡路には塩橋が充填されている。連絡路に充填された塩橋は、筒状部材の内部空間に配置された第1電極に電気的に接続されている。また、測定用プローブを用いて塗膜の劣化状態を診断する際には、連絡路に充填された塩橋は、連絡路の外部開口部近傍において、第1電解質溶液に接触するようになっている。上記連絡路を測定用プローブの先端側に位置する先端側閉止部材に設けることで、仮に連絡路が筒状部材に設けられる場合に比べて、第1電解質溶液が充満した隙間の近くに配置させ易いので、測定作業の効率化が図れる。 According to the above configuration (5), the distal end side closing member has a communication path configured to connect the internal space and the outside of the measurement probe, and the communication path is filled with a salt bridge. . The salt bridge filled in the connecting path is electrically connected to the first electrode arranged in the inner space of the tubular member. Further, when diagnosing the state of deterioration of the coating film using the measurement probe, the salt bridge filled in the communication path comes into contact with the first electrolyte solution near the external opening of the communication path. there is By providing the communication path in the distal end side closing member located on the distal end side of the measurement probe, the gap filled with the first electrolyte solution can be arranged closer to the gap than if the communication path were provided in the cylindrical member. Since it is easy to use, it is possible to improve the efficiency of the measurement work.
(6)幾つかの実施形態では、上記(4)又は(5)に記載の測定用プローブは、上記内部空間および上記連絡路の少なくとも一方に充填された上記塩橋とは絶縁され、且つ、上記隙間に充満された上記第1電解質溶液に電気的に接続するように、上記測定用プローブに装着された第2電極をさらに備える。 (6) In some embodiments, the measuring probe according to (4) or (5) above is insulated from the salt bridge filled in at least one of the internal space and the communication path, and It further comprises a second electrode attached to the measuring probe so as to be electrically connected to the first electrolyte solution filled in the gap.
上記(6)の構成によれば、測定用プローブの第2電極が、構造物の隙間に充満された第1電解質溶液を介して、隙間に面するように形成された塗膜に電気的に接続するようになっているので、第1電極と第2電極を用いた電気化学測定が可能となる。また、第2電極から第1電解質溶液に交流電圧を印可することで、第2電極と金属部材との間に電流を流すことができる。第2電極にリード線などの導電性部材を介して上述した測定装置を電気的に接続することで、第1電極を参照電極、第2電極を対極、金属部材を作用電極として交流インピーダンス測定により、交流インピーダンスなどを上述した劣化状態情報として取得可能である。上記の構成によれば、第1電極のみを備える測定用プローブに比べて、より多種の劣化状態情報を取得することができるので、塗膜の劣化状態をより精度よく診断することができる。 According to the configuration (6) above, the second electrode of the measurement probe is electrically connected to the coating film formed to face the gap through the first electrolyte solution filled in the gap of the structure. Since they are connected, electrochemical measurement using the first electrode and the second electrode is possible. In addition, by applying an alternating voltage from the second electrode to the first electrolyte solution, a current can flow between the second electrode and the metal member. By electrically connecting the above-described measuring device to the second electrode via a conductive member such as a lead wire, AC impedance measurement is performed using the first electrode as a reference electrode, the second electrode as a counter electrode, and the metal member as a working electrode. , AC impedance, etc. can be obtained as the deterioration state information described above. According to the above configuration, it is possible to acquire more kinds of degradation state information than a measuring probe having only the first electrode, so that the degradation state of the coating film can be diagnosed with higher accuracy.
(7)幾つかの実施形態では、上記(6)に記載の測定用プローブは、上記筒状部材の先端側開口を閉止するように構成された絶縁性を有する先端側閉止部材をさらに備え、上記先端側閉止部材は、上記内部空間と上記測定用プローブの外部とを連絡するように構成された連絡路が形成され、上記連絡路には塩橋が充填されるように構成され、上記先端側閉止部材の外周面に周方向に沿って設けられた外周溝部に上記第2電極が配置されるように構成された。 (7) In some embodiments, the measurement probe according to (6) above further comprises an insulating tip-side closing member configured to close the tip-side opening of the tubular member, The distal end side closing member has a communication path configured to communicate the internal space and the outside of the measurement probe, and the communication path is configured to be filled with a salt bridge. The second electrode is arranged in an outer peripheral groove provided in the outer peripheral surface of the side closing member along the circumferential direction.
上記(7)の構成によれば、第2電極を測定用プローブの先端側に位置する先端側閉止部材の外周溝部に配置することで、第2電極を第1電解質溶液が充満した隙間の近くに配置させ易いので、測定作業の効率化が図れる。
また、上記(7)の構成によれば、連絡路に充填された塩橋と第2電極とを近くに配置することができる。ここで、測定用プローブを用いて塗膜の劣化状態を診断する際に、連絡路に充填された塩橋および第2電極を第1電解質溶液に接触させる必要がある。連絡路に充填された塩橋と第2電極とを近くに配置することで、連絡路に充填された塩橋および第2電極を第1電解質溶液に接触させる作業を容易に行うことができる。
According to the above configuration (7), by arranging the second electrode in the outer peripheral groove portion of the distal end side closing member located on the distal end side of the measurement probe, the second electrode is placed near the gap filled with the first electrolyte solution. Since it is easy to place them in the same place, it is possible to improve the efficiency of the measurement work.
Moreover, according to the configuration of (7) above, the salt bridge filled in the communication path and the second electrode can be arranged close to each other. Here, when diagnosing the state of deterioration of the coating film using the measurement probe, it is necessary to bring the salt bridge and the second electrode filled in the connecting path into contact with the first electrolyte solution. By arranging the salt bridge filled in the communication path and the second electrode close to each other, the work of bringing the salt bridge filled in the communication path and the second electrode into contact with the first electrolyte solution can be easily performed.
(8)幾つかの実施形態では、上記(3)~(7)の何れかに記載の測定用プローブであって、上記筒状部材の先端側外周縁部に親水性コーティングが施された。 (8) In some embodiments, in the measuring probe according to any one of (3) to (7) above, a hydrophilic coating is applied to the distal end side outer peripheral edge of the tubular member.
上記(8)の構成によれば、筒状部材の先端側外周縁部に親水性コーティングを施すことにより、筒状部材の先端側外周に第1電解質溶液を保水させることができるため、塩橋と第1電解質溶液とが電気的に接続している状態を安定的に保持させることができる。 According to the above configuration (8), by applying a hydrophilic coating to the outer periphery of the cylindrical member on the distal end side, the first electrolyte solution can be retained on the outer periphery of the cylindrical member on the distal end side. and the first electrolyte solution are electrically connected to each other stably.
本発明の少なくとも一実施形態によれば、構造物に設けられた隙間に面するように形成された塗膜の劣化状態を迅速に診断することができる塗膜の劣化状態の診断方法が提供される。 According to at least one embodiment of the present invention, there is provided a method for diagnosing the deterioration state of a coating film, which can quickly diagnose the deterioration state of a coating film formed so as to face a gap provided in a structure. be.
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。
Several embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described as embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention, and are merely illustrative examples. Absent.
For example, expressions denoting relative or absolute arrangements such as "in a direction", "along a direction", "parallel", "perpendicular", "center", "concentric" or "coaxial" are strictly not only represents such an arrangement, but also represents a state of relative displacement with a tolerance or an angle or distance to the extent that the same function can be obtained.
For example, expressions such as "identical", "equal", and "homogeneous", which express that things are in the same state, not only express the state of being strictly equal, but also have tolerances or differences to the extent that the same function can be obtained. It shall also represent the existing state.
For example, expressions that express shapes such as squares and cylinders do not only represent shapes such as squares and cylinders in a geometrically strict sense, but also include irregularities and chamfers to the extent that the same effect can be obtained. The shape including the part etc. shall also be represented.
On the other hand, the expressions "comprising", "including", or "having" one component are not exclusive expressions excluding the presence of other components.
In addition, the same code|symbol may be attached|subjected about the same structure and description may be abbreviate|omitted.
図1は、本発明の一実施形態にかかる塗膜の劣化状態の診断方法のフロー図である。図2は、本発明の一実施形態にかかる塗膜の劣化状態の診断方法に用いられる診断システムの全体構成を概略的に示す概略構成図である。以下、塗膜の劣化状態の診断方法1について、図2に示される診断システム2を使用した場合を例に挙げて説明する。
FIG. 1 is a flow diagram of a method for diagnosing the state of deterioration of a coating film according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration diagram schematically showing the overall configuration of a diagnostic system used in a method for diagnosing a deteriorated state of a coating film according to one embodiment of the present invention. The
塗膜の劣化状態の診断方法1は、図2に示されるような、金属部材10の表面に形成された塗膜11であって、金属部材10を含む構造物12に設けられた隙間13に面するように形成された塗膜11の劣化状態を診断するための方法である。
A
幾つかの実施形態にかかる塗膜の劣化状態の診断方法1は、図1に示されるように、構造物12の隙間13に第1電解質溶液E1を充満させるステップS1と、隙間13に充満された第1電解質溶液E1に第1電極31を電気的に接続するステップS2と、第1電極31を用いて、塗膜11の劣化状態に関する情報である劣化状態情報を取得するステップS5と、上記劣化状態情報に基づいて、塗膜11の劣化状態を診断するステップS6と、を備える。
A
図示される実施形態では、塗膜の劣化状態の診断方法1は、隙間13に充満された第1電解質溶液E1に第2電極32を接触させるステップS3と、第2電極32から第1電解質溶液E1に交流電圧を印加するステップS4と、をさらに備える。図1に示される実施形態では、塗膜の劣化状態の診断方法1は、ステップS1、S2、S3、S4、S5、S6の順に行われる。
In the illustrated embodiment, a
図示される実施形態では、上述した構造物12は、図2に示されるように、上述した金属部材10と、金属部材10とは異なる第2の金属部材14と、を備える。第2の金属部材14の表面には塗膜15が形成されている。第2の金属部材14は、第2の金属部材14に形成された貫通孔141が、金属部材10に形成された貫通孔101に連通するような位置に配置されている。上述した隙間13は、図2に示されるように、金属部材10および第2の金属部材14の互いに対向する対向面102、142の間に形成されている。或る実施形態では、上述した隙間13は、互いにフランジ締結された金属材料からなる継手の締結面同士の間に形成される。
なお、他の幾つかの実施形態では、上述した隙間13は、金属部材10と非金属材料からなる部材との間に形成されてもよいし、金属部材10単体により形成されてもよい。
In the illustrated embodiment, the
Note that in some other embodiments, the
診断システム2は、図2に示されるように、測定用プローブ4と、測定装置6と、測定用プローブ4と測定装置6とを電気的に接続する第1リード線7A(第1導電性部材)と、金属部材10の塗膜11が設けられていない露出部103と測定装置6とを電気的に接続する第2リード線7B(第2導電性部材)と、第2リード線7Bに設けられる作用電極8と、を備える。金属部材10の露出部103と測定装置6は、第2リード線7Bおよび作用電極8を介して、電気的に接続される。
図示される実施形態では、金属部材10の露出部103は、上述した対向面102とは異なる表面に設けられる。
なお、他の幾つかの実施形態では、金属部材10の露出部103は、上述した対向面102の対向面142に対向していない部分に設けてもよい。また、他の幾つかの実施形態では、第2リード線7Bが接続される金属部材10を作用電極としてもよい。この場合には、診断システム2は、上記作用電極8を備えていなくてもよい。
As shown in FIG. 2, the diagnostic system 2 includes a measuring
In the illustrated embodiment, the exposed
Note that, in some other embodiments, the exposed
上述したステップS1では、図2に示されるように、構造物12の隙間開口121に向かって、第1電解質溶液E1を注ぎ入れて、上述した隙間13に第1電解質溶液E1を充満させることが行われる。第1電解質溶液E1は、隙間13に充満した後に、隙間13の外側に溢れ出すことがある。
図示される実施形態では、隙間開口121は、貫通孔101の内壁と対向面102との間の境界縁部、および貫通孔141の内壁と対向面142との間の境界縁部により画定されている。隙間13は、隙間開口121を介して隙間13内に導入された第1電解質溶液E1に毛細管現象(表面張力)を作用させ、隙間13における第1電解質溶液E1が導入された隙間開口121側とは離れた側に、第1電解質溶液E1を送り込むようになっている。
なお、他の幾つかの実施形態では、隙間開口121は、貫通孔101の内壁以外の対向面102に連続する面と対向面102との間の境界縁部、および貫通孔141の内壁以外の対向面142に連続する面と対向面142との間の境界縁部により画定されていてもよい。つまり、測定用プローブ4を、貫通孔101、141に挿入せずに電気化学測定を行うようにしてもよい。
In step S1 described above, as shown in FIG. 2, the first electrolyte solution E1 may be poured toward the gap opening 121 of the
In the illustrated embodiment,
Note that, in some other embodiments, the
図示される実施形態では、上述したステップS1は、図2に示されるように、測定用プローブ4の先端部40を、構造物12の隙間開口121の近傍に配置した後に行われる。測定用プローブ4の先端部40は、測定用プローブの長さ方向(図2中上下方向)における中央よりも先端側(図中下側)に位置している。このため、測定用プローブ4の先端部40を貫通孔101、141に挿入した状態で、第1電解質溶液E1は、貫通孔101、141に注ぎ込まれる。この場合には、第1電解質溶液E1は、測定用プローブ4の先端部40を伝わり、隙間13の内部に入り込むので、測定用プローブ4の先端部40を貫通孔101、141に挿入する前に、第1電解質溶液E1を注ぎ込むのに比べて、第1電解質溶液E1を隙間13の内部に迅速に送り込むことができる。
なお、他の幾つかの実施形態では、上述したステップS1を、測定用プローブ4の先端部40を貫通孔101、141に挿入する前に行うようにしてもよい。
In the illustrated embodiment, step S1 described above is performed after the
Note that in some other embodiments, step S<b>1 described above may be performed before inserting the
測定用プローブ4は、図2に示されるように、内部空間42を有する筒状部材41と、内部空間42に配置される第1電極31と、を備える。筒状部材41は、絶縁性を有する。第1電極31は、構造物12の隙間13に充満された第1電解質溶液E1に電気的に接続するように構成されている。
図示される実施形態では、図2に示されるように、内部空間42に塩橋SBが充填されている。また、内部空間42における塩橋SBの上方に、つまり測定用プローブ4における塩橋SBよりも基端側(図中上側)に、第2電解質溶液E2が貯留されている。第1電極31は、第2電解質溶液E2と接触するように内部空間42に配置され、内部空間42に貯留された第2電解質溶液E2、および内部空間42に充填された塩橋SBを介して、構造物12の隙間13に充満された第1電解質溶液E1に電気的に接続するように構成されている。
The
In the illustrated embodiment, the
図示される実施形態では、測定用プローブ4の先端部40は、図2に示されるように、測定用プローブ4の外部と内部空間42とを連絡するように構成された連絡路43が形成されている。連絡路43には塩橋SBが充填されており、連絡路43に充填された塩橋SBは、内部空間42に充填された塩橋SBや第2電解質溶液E2、第1電極31に電気的に接続されている。また、連絡路43に充填された塩橋SBは、先端部40の外周面44に形成された連絡路43の外部開口45を介して、測定用プローブ4の外部に存在する第1電解質溶液E1に接触することで、第1電解質溶液E1と電気的に接続される。
In the illustrated embodiment, the
上述したステップS2では、図2に示されるように、隙間13に充満された第1電解質溶液E1に第1電極31を電気的に接続することが行われる。
図示される実施形態では、図2に示されるように、測定用プローブ4の先端部40を隙間13から溢れ出した第1電解質溶液E1に浸して、第1電解質溶液E1と連絡路43に充填された塩橋SBとを接触させることで、第1電極31が塩橋SBを介して第1電解質溶液E1に電気的に接続される。この場合には、仮に測定用プローブ4の先端部40を隙間13に存在する第1電解質溶液E1に浸して、第1電解質溶液E1と連絡路43に充填された塩橋SBとを接触させる場合に比べて、容易に行うことができる。
In step S2 described above, as shown in FIG. 2, the
In the illustrated embodiment, as shown in FIG. 2, the
上述したステップS5では、少なくとも第1電極31を用いて、塗膜11の劣化状態に関する情報である劣化状態情報を取得することが行われる。
In step S<b>5 described above, at least the
図示される実施形態では、測定用プローブ4は、図2に示されるように、先端部40に装着された第2電極32をさらに備える。第2電極32は、内部空間42に充填された塩橋SBとは絶縁されている。また、第2電極32は、測定用プローブ4の外部に露出しており、測定用プローブ4の外部に存在する第1電解質溶液E1に接触することで、第1電解質溶液E1と電気的に接続される。
In the illustrated embodiment, the measuring
図示される実施形態では、第1リード線7Aは、図2に示されるように、第1電極31に一端が接続されるリード線7C、第2電極32に一端が接続される他端がリード線7Cの他端に合流するリード線7D、およびリード線7Cとリード線7Dの合流部と測定装置6とを接続するリード線7Eを含む。
In the illustrated embodiment, the
この場合には、第2電極32を、作用電極8(金属部材10)との間に閉回路を構成し、且つ、作用電極8との間に電流を流すことが可能な対極とし、第1電極31を、第2電極32および作用電極8の電位測定時における電位の基準となる参照電極とすることができる。上述した測定用プローブ4に電気的に接続された測定装置6は、第1電極31、第2電極32および作用電極8の三つの電極を用いた電気化学測定を行うことができる。該電気化学測定では、第1電極31に対する金属部材10(作用電極8)の電位、交流インピーダンス抵抗値、塗膜抵抗、損失係数などを測定することができる。
In this case, the
図示される実施形態では、塗膜の劣化状態の診断方法1は、図1に示されるように、隙間13に充満された第1電解質溶液E1に第2電極32を接触させた後に(ステップS3)、測定装置6により、第2電極32から第1電解質溶液E1に交流電圧を印加することで(ステップS4)、上述した測定装置6により、上述したステップS5における劣化状態情報として、第1電極31に対する金属部材10(作用電極8)の電位、交流インピーダンス抵抗値、塗膜抵抗、損失係数などを取得することができる。
In the illustrated embodiment, the
他の幾つかの実施形態では、測定用プローブ4は、図2に示されるような上述した第2電極32を備えない。この場合には、測定用プローブ4の構造を簡単なものにすることができるとともに、測定用プローブ4の小型化を図ることができる。該測定用プローブ4に電気的に接続された測定装置6は、第1電極31および作用電極8の二つの電極を用いた電気化学測定を行うことができる。該電気化学測定では、交流インピーダンス抵抗値などを取得できないが、第1電極31に対する金属部材10(作用電極8)の電位を測定することができる。
In some other embodiments, the measuring
他の幾つかの実施形態では、塗膜の劣化状態の診断方法1は、上述したステップS1、S2、S5およびS6を備えるが、上述したステップS3およびS4を備えない。この場合には、上述した測定装置6により、上述したステップS5における劣化状態情報として、第1電極31に対する金属部材10(作用電極8)の電位を取得することができる。
なお、幾つかの実施形態では、測定装置6は、第1電極31に対する金属部材10(作用電極8)の電位を測定する前に、第1電極31に対して交流電圧を印加し、第1電極31と金属部材10との間に交流電流を流してもよい。
In some other embodiments, the
Note that, in some embodiments, the measuring
図示される実施形態では、測定装置6は、図2に示されるように、第1電極31や第2電極32に対して交流電圧を印加するように構成された印加部61と、電気化学測定(電位測定および交流インピーダンス測定など)を行うように構成された測定部62と、測定部62における測定により取得された塗膜の劣化状態情報を記憶するように構成された記憶部63と、記憶部63に記憶された劣化状態情報に基づいて、塗膜の劣化状態を診断するように構成された診断部64と、を備える。
上述したステップS4では、印加部61が、第2電極32から第1電解質溶液E1に交流電圧を印加する。上述したステップS5では、測定部62が、電気化学測定を行い、塗膜の劣化状態情報を取得する。上述したステップS5で取得された塗膜の劣化状態情報は記憶部63に記憶される。
In the illustrated embodiment, the measuring
In step S4 described above, the
図3は、本発明の一実施形態にかかる塗膜の劣化状態の診断方法に用いた試験片の模式図である。
試験片9(9A~9E)は、図3に示されるように、中央に厚さ方向に沿って貫通する貫通孔91を有する平板板状に形成された金属材料からなる。
試験片9A~9Eの夫々には、予め第2リード線7Bが接続される露出部を除く全ての外面に塗膜が形成されている。
FIG. 3 is a schematic diagram of a test piece used in the method for diagnosing the state of deterioration of a coating film according to one embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, the test piece 9 (9A to 9E) is made of a flat plate-shaped metal material having a through
Each of the
試験片9Bおよび9Cの夫々には、金属材料に腐食処理が施されており、試験片9Cには、試験片9Bよりも強い腐食処理に金属材料に対して施されている。
試験片9Dおよび9Eの夫々は、上述した塗膜の剥離処理が施されている。試験片9Dの対向面92における図3に二点鎖線で示される円93よりも内側の領域には塗膜が形成されていない。また、試験片9Eの対向面92における図3に二点鎖線で示される円94であって、上記円93よりも外径が大きい円94よりも内側の領域には塗膜が形成されていない。
試験片9Aは、上述した腐食処理および塗膜の剥離処理が施されていない健全な試験片である。
The metal material of the
Each of the
The
図4は、図3に示される試験片を用いた塗膜の劣化状態の測定試験の結果を示すグラフである。測定試験では、図2に示されるような診断システム2を用い、試験片9A~9Eの夫々を金属部材10とし、第1電極31および第2電極32を備える測定用プローブ4を用いた。そして、測定試験では、上述したステップS1~S5を順番に行い、第1電極31に対する試験片9(9A~9E)の電位、および交流インピーダンス抵抗値を測定した。交流インピーダンス抵抗値は、測定装置6により第2電極32に交流電圧を印加して、第2電極32と試験片9との間に電流を流すことにより取得した。
FIG. 4 is a graph showing the results of a measurement test of the state of deterioration of the coating film using the test piece shown in FIG. In the measurement test, the diagnosis system 2 as shown in FIG. 2 was used, the
腐食処理を施した試験片9B、9Cの夫々は、図4に示されるように、健全な試験片9Aに比べて金属材料の絶縁抵抗が低下しているので、健全な試験片9Aよりも電位および交流インピーダンス抵抗値が低下する傾向が見られた。また、試験片9Bよりも強い腐食処理を施した試験片9Cは、試験片9Bよりも電位および交流インピーダンス抵抗値が低下する傾向が見られた。なお、塗膜の劣化がある程度進行すると、塗膜が形成された金属材料の腐食が進行することが知られている。
塗膜の剥離処理が施された試験片9D、9Eの夫々は、図4に示されるように、健全な試験片9Aおよび劣化処理を施した試験片9B、9Cに比べて塗膜抵抗が低下しているので、健全な試験片9Aおよび劣化処理を施した試験片9B、9Cよりも電位および交流インピーダンス抵抗値が低下する傾向が見られた。また、試験片9Dよりも広い面積を剥離した試験片9Eは、試験片9Dよりも交流インピーダンス抵抗値が低下する傾向が見られたが、電位は同値となった。つまり、電位のみの測定では、塗膜の剥離面積の大小を把握することはできない。
As shown in FIG. 4, each of the corrosion-treated
As shown in FIG. 4, each of the
上述したステップS6では、上述したステップS5で取得された劣化状態情報(第1電極31に対する金属部材10(作用電極8)の電位、交流インピーダンス抵抗値など)に基づいて、塗膜11の劣化状態を診断する。
図示される実施形態では、劣化状態情報に対応する健全時における情報、予め蓄積された劣化状態情報、又は、予め蓄積された劣化状態情報から決定された閾値などの診断に関する情報である診断情報が記憶部63に記憶されている。診断部64は、取得された劣化状態情報と記憶部63に記憶されている診断情報とを比較することで、塗膜11の劣化状態を診断する。
他の幾つかの実施形態では、上述した診断部64は、測定装置6とは異なる診断装置が備え、ステップS6における診断を上記診断装置が行うようにしてもよいし、ステップS6における診断を装置ではなく人が行うようにしてもよい。
In step S6 described above, based on the deterioration state information (the potential of the metal member 10 (working electrode 8) with respect to the
In the illustrated embodiment, diagnostic information, which is information related to diagnosis such as information in a healthy state corresponding to the deterioration state information, pre-accumulated deterioration state information, or a threshold value determined from the pre-accumulated deterioration state information, is included. It is stored in the
In some other embodiments, the
上述した幾つかの実施形態では、上述した測定装置6の印加部61は、第1電極31や第2電極32に対して交流電圧を印加するように構成されていたが、他の幾つかの実施形態では、上述した測定装置6の印加部61は、第1電極31や第2電極32に対して直流電圧を印加するように構成されていてもよい。
In some embodiments described above, the
上述したように、幾つかの実施形態にかかる塗膜の劣化状態の診断方法1は、図1に示されるように、構造物12の隙間13に第1電解質溶液E1を充満させる上述したステップS1と、隙間13に充満された第1電解質溶液E1に第1電極31を電気的に接続する上述したステップS2と、第1電極31を用いて、塗膜11の劣化状態に関する情報である劣化状態情報を取得する上述したステップS5と、劣化状態情報に基づいて、塗膜11の劣化状態を診断する上述したステップS6と、を備える。
As described above, the
上記の方法によれば、塗膜の劣化状態の診断方法1は、構造物12の隙間13に第1電解質溶液E1を充満させる上述したステップS1と、隙間13に充満された第1電解質溶液E1に第1電極31を電気的に接続する上述したステップS2と、を備える。上述した二つのステップ(S1およびS2)により、第1電極31は、構造物12の隙間13に充満された第1電解質溶液E1を介して、隙間13に面するように形成された塗膜11に電気的に接続されるので、第1電極31を用いた電気化学測定が可能となる。金属部材10の塗膜11が形成されていない部分(露出部103)および第1電極31の夫々にリード線(第1リード線7A、第2リード線7B)などの導電性部材を介して電気的に接続された測定装置6により、第1電極31に対する金属部材10(作用電極)の電位などを上述した劣化状態情報として取得可能であり、取得された劣化状態情報から塗膜の劣化状態を診断することができる。
According to the above method, the
また、上記の方法によれば、従来の方法とは異なり、測定用プローブや測定用セルを塗膜11に接触させたり、構造物12の隙間13を開放させたりすることなく、電気化学測定が可能となる。このため、上記の方法によれば、従来の方法に比べて、構造物12に設けられた隙間13に面するように形成された塗膜11の劣化状態を迅速に診断することができる。また、従来の方法は、測定用プローブや測定用セルが接触した部分の塗膜11の劣化状態を診断していたのに対して、上記の方法によれば、隙間13に充満された第1電解質溶液E1に接触した塗膜11の劣化状態を診断することができるので、従来の方法よりも広範囲を一度に診断することができる。
Further, according to the above method, unlike the conventional method, the electrochemical measurement can be performed without bringing the measuring probe or the measuring cell into contact with the
上述したように、幾つかの実施形態にかかる塗膜の劣化状態の診断方法1は、図1に示されるように、上述したステップS1、S2、S5、S6の夫々と、隙間13に充満された第1電解質溶液E1に第2電極32を接触させるステップS3と、第2電極32から第1電解質溶液E1に交流電圧を印加するステップS4と、を備える。
As described above, the
上記の方法によれば、構造物12の隙間13に面するように形成された塗膜11が、隙間13に充満された第1電解質溶液E1を介して、第2電極32に電気的に接続される。第2電極32から第1電解質溶液E1に交流電圧を印加することで、第2電極32と金属部材10との間に電流を流すことができる。上述した測定装置6は、第2電極にリード線などの導電性部材を介して電気的に接続させることで、第1電極を参照電極、第2電極を対極、金属部材を作用電極として交流インピーダンス測定により、交流インピーダンスなどを上述した劣化状態情報として取得可能である。上記の方法によれば、第1電極31を用いた電気化学測定に比べて、より多種の劣化状態情報を取得することができるので、塗膜の劣化状態をより精度よく診断することができる。
According to the above method, the
図5は、本発明の一実施形態にかかる測定用プローブの軸線方向に沿った概略断面図である。図6は、図5に示される測定用プローブの先端側を拡大して示す概略部分拡大断面図である。図7は、図6に示される先端側閉止部材の概略正面図である。図8は、図7に示される先端側閉止部材の概略上面図である。図9は、本発明の他の一実施形態にかかる測定用プローブの軸線方向に沿った概略断面図である。図10は、図9に示される先端側閉止部材の概略正面図である。図11は、図10に示される先端側閉止部材の概略上面図である。図12は、図10に示される先端側閉止部材の概略下面図である。 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view along the axial direction of the measuring probe according to one embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic partial enlarged cross-sectional view showing an enlarged tip side of the measurement probe shown in FIG. 7 is a schematic front view of the distal closure member shown in FIG. 6; FIG. 8 is a schematic top view of the distal closure member shown in FIG. 7; FIG. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view along the axial direction of a measuring probe according to another embodiment of the present invention. 10 is a schematic front view of the distal closure member shown in FIG. 9; FIG. 11 is a schematic top view of the distal closure member shown in FIG. 10; FIG. 12 is a schematic bottom view of the distal closure member shown in FIG. 10; FIG.
上述したように、幾つかの実施形態にかかる測定用プローブ4(4A、4B)は、図2、5、9に示されるように、内部空間42を有する筒状部材41と、内部空間42に配置される第1電極31であって、構造物12の隙間13に充満された第1電解質溶液E1に電気的に接続するように構成された第1電極31と、を備える。
As described above, the measuring probes 4 (4A, 4B) according to some embodiments include a
上記の構成によれば、測定用プローブ4の第1電極31が、構造物12の隙間13に充満された第1電解質溶液E1を介して、隙間13に面するように形成された塗膜11に電気的に接続するようになっているので、測定用プローブ4の第1電極31を用いた電気化学測定が可能となる。金属部材10の塗膜11が形成されていない部分である露出部103および第1電極31の夫々にリード線(第1リード線7A、第2リード線7B)などの導電性部材を介して電気的に接続された測定装置6により、第1電極31に対する金属部材10の電位などを上述した劣化状態情報として取得可能であり、取得された劣化状態情報から塗膜11の劣化状態を診断することができる。
According to the above configuration, the
幾つかの実施形態では、図2、5、9に示されるように、上述した内部空間42には、上述した塩橋SBが充填され、且つ、塩橋SBの上方に第2電解質溶液E2が貯留されており、上述した第1電極31は、第2電解質溶液E2と接触するように内部空間42に配置される。上記の構成によれば、第1電極31は、内部空間42に貯留された第2電解質溶液E2、および内部空間42に充填された塩橋SBを介して、隙間13に充満された第1電解質溶液E1に電気的に接続される。塩橋SBにより、第1電解質溶液E1と第2電解質溶液E2と電気的に接続するとともに、第1電解質溶液E1と第2電解質溶液E2とが混ざることを抑制することができる。
In some embodiments, as shown in FIGS. 2, 5 and 9, the
幾つかの実施形態では、上述した第1電極31は、銀/塩化銀電極(Ag/AgCl電極)であり、上述した第2電極32は、白金電極である。
また、幾つかの実施形態では、上述した第1電解質溶液E1は、上述した第2電解質溶液E2とは種類が異なる溶液である。図示される実施形態では、第2電解質溶液E2は、飽和KCl溶液(塩化カリウム溶液)であり、塩橋SBは、寒天等により固めたKCl溶液からなり、第1電解質溶液E1は、硫酸ナトリウム溶液である。この場合には、隙間13に飽和KCl溶液(第2電解質溶液E2)を充満させないので、飽和KCl溶液が隙間13に入り込み、金属部材10や塗膜11に悪影響を与えることを防止することができる。
なお、他の幾つかの実施形態では、第2電解質溶液E2は、硫酸ナトリウム溶液のほか、例えば、リン酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウム、三リン酸五ナトリウム、炭酸ナトリウム、五ホウ酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム等の、リン酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、ケイ酸塩の水溶液であってもよいし、これらの水溶液に防錆剤を添加したものであってもよい。また、塩橋SBは、これらの水溶液を寒天等により固めたものであってもよい。
In some embodiments, the
Moreover, in some embodiments, the first electrolyte solution E1 described above is a solution different in type from the second electrolyte solution E2 described above. In the illustrated embodiment, the second electrolyte solution E2 is a saturated KCl solution (potassium chloride solution), the salt bridge SB is made of a KCl solution solidified with agar or the like, and the first electrolyte solution E1 is a sodium sulfate solution. is. In this case, since the
It should be noted that in some other embodiments, the second electrolyte solution E2 is a sodium sulfate solution, such as sodium phosphate, sodium hydrogen phosphate, pentasodium triphosphate, sodium carbonate, sodium pentaborate, silica It may be an aqueous solution of phosphate, carbonate, borate or silicate such as sodium phosphate, or one obtained by adding a rust preventive to these aqueous solutions. Also, the salt bridge SB may be obtained by hardening these aqueous solutions with agar or the like.
測定用プローブ4(4A、4B)は、図5、9に示されるように、長さ方向(図中上下方向)に沿って延在して絶縁性を有する上述した筒状部材41と、上述した第1電極31と、上述した第2電極32と、上述した連絡路43と、筒状部材41の先端側(図中下側)開口を閉止するように構成された絶縁性を有する先端側閉止部材46(51、55)と、筒状部材41の基端側(図中上側)開口を閉止するように構成された絶縁性を有する基端側閉止部材47(52、56)と、を備える。図5、9に示される実施形態では、上述した連絡路43は、先端側閉止部材46に設けられ、外部開口45は、先端側閉止部材46の外周面に形成されている。
As shown in FIGS. 5 and 9, the measuring probes 4 (4A, 4B) include the above-described
図5に示される実施形態では、外部開口45は、測定用プローブ4Aの長さ方向における第2電極32Aよりも基端側に設けられている。
In the embodiment shown in FIG. 5, the
測定用プローブ4Aの筒状部材41は、図5に示されるように、絶縁性を有するガラス材料からなり、先端側筒状部41Aと、先端側筒状部41Aよりも基端側に位置し、且つ先端側筒状部41Aよりも大径に形成された基端側筒状部41Bと、長さ方向における先端側筒状部41Aの基端側端部と基端側筒状部41Bの先端側端部との間を接続するように、基端側筒状部41Bの先端側端部から先端側筒状部41Aの基端側端部に向かうにつれて、内径および外径の夫々が徐々に小さくなるテーパ筒状部41Cと、を含む。この場合には、基端側筒状部41Bに第1電極31を配置することで、第1電極31を電極面積の広いものにすることができる。
As shown in FIG. 5, the
測定用プローブ4Aの先端側閉止部材51(先端側閉止部材46)は、絶縁性を有する樹脂材料からなり、図7、8に示されるように、測定用プローブ4Aの長さ方向に沿って貫通する貫通孔511を中央に有する円板状に形成されている。先端側閉止部材51は、図7に示されるように、基端側平面512よりも凹んで形成され、且つ、測定用プローブ4Aの長さ方向に直交(交差)する方向に沿って四方に延在する4つの溝部513を有する。先端側閉止部材51は、基端側平面512が、図6に示されるように、筒状部材41の先端面412に当接することで、筒状部材41の先端側開口413を閉止する。4つの溝部513が上述した連絡路43となり、4つの溝部513の外周開口縁が上述した外部開口45となる。
The tip-side closing member 51 (tip-side closing member 46) of the measuring
測定用プローブ4Aの第2電極32(32A)は、図6に示されるように、測定用プローブ4Aの長さ方向に沿って貫通する雌ネジ孔321を有する円板状に形成されている。
The second electrode 32 (32A) of the measuring
測定用プローブ4Aは、図6に示されるように、第2電極32Aよりも先端側に位置する先端側絶縁部材48と、第2電極32Aを測定用プローブ4Aの長さ方向における先端側閉止部材51と先端側絶縁部材48との間に挟持する支持棒部材49と、を備える。
先端側絶縁部材48は、絶縁性を有する樹脂材料からなり、図6に示されるように、基端側の面の中央から測定用プローブ4Aの長さ方向に沿って凹んで形成される非貫通の雌ネジ孔481を有する。
As shown in FIG. 6, the
The distal end
支持棒部材49は、導電性を有する鋼材(金属材料)からなり、図6に示されるように、測定用プローブ4Aの長さ方向に沿って延在する棒状に形成されている。支持棒部材49は、図6に示されるように、外周に雄ネジ部が形成された先端部491を有し、先端部491に第2電極32Aおよび先端側絶縁部材48の夫々を螺合することで、先端側閉止部材51と先端側絶縁部材48との間に第2電極32Aを挟持している。また、支持棒部材49は、先端部491を介して第2電極32Aに電気的に接続されている。
図6に示されるように、測定用プローブ4Aの長さ方向における先端側閉止部材51と第2電極32Aとの間、および第2電極32Aと先端側絶縁部材48との間に、中央に貫通孔501を有する円板状のガスケット50を挟むようにしてもよい。
The
As shown in FIG. 6, between the distal
また、支持棒部材49は、図6に示されるように、先端側閉止部材51の貫通孔511および溝部513、並びに内部空間42を挿通している部分である挿通部492の外周面が、絶縁性を有する樹脂材料からなる被覆部材54に被覆されている。挿通部492は、先端部491よりも基端側に位置する。このため、支持棒部材49は、被覆部材54により、先端側閉止部材51や内部空間42に充填された塩橋SBや、内部空間42に貯留された第2電解質溶液E2、内部空間42に配置された第1電極31に対して絶縁されている。
In addition, as shown in FIG. 6, the
測定用プローブ4Aの基端側閉止部材52(基端側閉止部材47)は、絶縁性を有する樹脂材料からなり、図5に示されるように、先端側平面521から凹んで設けられる閉止凹部522に、基端側筒状部41Bの基端側端部を嵌合することで、筒状部材41の基端側開口414を閉止している。また、先端側閉止部材51は、図5に示されるように、第1電極31を基端側から挿入させるための貫通孔523と、支持棒部材49を挿通させるための挿通孔524と、第2電解質溶液E2を内部空間42に導入するための導入孔525と、を有する。
The proximal side closing member 52 (the proximal side closing member 47) of the
第1電極31は、図5に示されるように、基端側閉止部材52よりも基端側に突出した部分に、リード線7Cが接続されている。
支持棒部材49は、図5に示されるように、基端側閉止部材52に固定されることで、先端側閉止部材51、第2電極32Aおよび先端側絶縁部材48を基端側から吊り下げ支持している。支持棒部材49は、先端側閉止部材51よりも基端側に突出した部分に、リード線7Dが接続されている。
As shown in FIG. 5, the
As shown in FIG. 5, the
図9に示される実施形態では、外部開口45は、測定用プローブ4Bの長さ方向における第2電極32Bよりも先端側に設けられている。
In the embodiment shown in FIG. 9, the
測定用プローブ4Bの筒状部材41は、例えば折り曲げなどの形状変形が可能な程度の柔軟性および形状復元性を有するフッ素樹脂材料(樹脂材料)からなり、図9に示されるように、測定用プローブ4Bの長さ方向に沿って延在する筒状部41Dを含む。この場合には、測定用プローブ4Bの筒状部材41が形状変形可能であるので、構造物12の隙間開口121の近傍に、測定用プローブ4Bの先端部40を配置する作業を容易且つ迅速に行うことができる。
The
測定用プローブ4Bの先端側閉止部材55(先端側閉止部材46)は、絶縁性を有する樹脂材料からなり、図9、10に示されるように、閉止部551と、閉止部551よりも基端側に閉止部551よりも小径に形成され、筒状部材41の先端側開口413から挿入されるように構成された挿入部552と、閉止部551よりも先端側に設けられた先端部553と、測定用プローブ4Bの長さ方向における閉止部551と先端部553との間に、閉止部551および先端部553よりも小径に形成された電極装着部554と、を有する。閉止部551、挿入部552、電極装着部554および先端部553は、一体的に構成されている。
先端側閉止部材55は、図9に示されるように、挿入部552を筒状部材41の先端側から挿入し、筒状部材41の先端面416を閉止部551の基端側の面に当接させることで、筒状部材41の先端側開口413を閉止するようになっている。
The tip-side closing member 55 (tip-side closing member 46) of the
9, the
測定用プローブ4Bの基端側閉止部材56(基端側閉止部材47)は、絶縁性を有する樹脂材料からなり、図9に示されるように、閉止部561と、閉止部561よりも先端側に閉止部561よりも小径に形成され、筒状部材41の基端側開口414から挿入されるように構成された挿入部562と、を有する。閉止部561と挿入部562は、一体的に構成されている。また、基端側閉止部材56は、図9に示されるように、第1電極31の内部空間42に配置された部分よりも小径に形成された小径部を挿通させるための挿通孔563を有する。
基端側閉止部材56は、図9に示されるように、挿入部562を筒状部材41の基端側から挿入し、筒状部材41の基端面417を閉止部561の先端側の面に当接させることで、筒状部材41の基端側開口414を閉止するようになっている。
The proximal side closing member 56 (the proximal side closing member 47) of the
As shown in FIG. 9, the proximal
先端側閉止部材55は、図9に示されるように、測定用プローブ4Bの長さ方向における閉止部551の外周面と先端部553の外周面との間に周方向に沿って外周溝部554Aを有する。
As shown in FIG. 9, the distal end
測定用プローブ4Bは、図9に示されるように、外周溝部554A(電極装着部554の外周面)に螺旋状に巻回するように装着される先端部571と、先端部571の末端から基端側に向かって延在する延在部572を有する金属ワイヤ57を備える。
図示される実施形態では、金属ワイヤ57は白金からなり、先端部571が上述した第2電極32(32B)となる。
As shown in FIG. 9, the measuring
In the illustrated embodiment, the
金属ワイヤ57は、例えば折り曲げなどの形状変形が可能な程度の柔軟性を有する。金属ワイヤ57の延在部572は、測定用プローブ4Bの筒状部材41の形状変更に合わせて形状変形可能である。このような測定用プローブ4Bは、構造物12の隙間開口121の近傍に、先端部40を配置する作業を容易且つ迅速に行うことができる。
The
図9~11に示されるように、先端側閉止部材55には、金属ワイヤ57の延在部572を挿通させるために溝部555が設けられている。溝部555は、閉止部551の外周面および挿入部552の外周面から径方向内側に向かって凹んで形成されるとともに、測定用プローブ4Bの長さ方向に沿って延在している。
As shown in FIGS. 9-11, the distal
図9に示されるように、基端側閉止部材56には、金属ワイヤ57の延在部572を挿通させるために溝部564が設けられている。溝部564は、閉止部561の外周面および挿入部562の外周面から径方向内側に向かって凹んで形成されるとともに、測定用プローブ4Bの長さ方向に沿って延在している。
As shown in FIG. 9, the
金属ワイヤ57の延在部572は、図9に示されるように、溝部555、内部空間42および溝部564を挿通している部分の外周面が、絶縁性を有する樹脂材料からなる被覆部材58に被覆されている。このため、金属ワイヤ57は、被覆部材58により、内部空間42に充填された塩橋SBや、内部空間42に貯留された第2電解質溶液E2、内部空間42に配置された第1電極31に対して絶縁されている。
As shown in FIG. 9, the extending
第1電極31は、図9に示されるように、基端側閉止部材56よりも基端側に突出した部分に、リード線7Cが接続されている。
金属ワイヤ57の延在部572は、図9に示されるように、基端側閉止部材56よりも基端側に突出した部分であり、且つ、被覆部材58に被覆されていない部分に、リード線7Dが接続されている。第2電極32B(金属ワイヤ57の先端部571)は、金属ワイヤ57の延在部572を介してリード線7Dに電気的に接続されている。
As shown in FIG. 9, the
The extending
先端側閉止部材55は、図10、12に示されるように、基端側から挿入部552および閉止部551を貫通して、先端部553の途中までにわたり、測定用プローブ4Bの長さ方向に沿って形成された孔部556と、測定用プローブ4Bの長さ方向に直交(交差)する方向に沿って孔部556から四方に延在する4つの孔部557を有する。孔部556および4つの孔部557が上述した連絡路43となり、先端部553の外周面に形成された4つの孔部557の外部開口558が上述した外部開口45となる。
As shown in FIGS. 10 and 12, the distal end-
幾つかの実施形態では、測定用プローブ4(4A、4B)は、図6、9に示されるように、上述した筒状部材41と、上述した第1電極31と、筒状部材41の先端側開口413を閉止するように構成された筒状部材41の先端側開口413を閉止するように構成された絶縁性を有する先端側閉止部材46(51、55)を備える。先端側閉止部材46(51、55)は、内部空間42と測定用プローブ4(4A、4B)の外部とを連絡するように構成された連絡路43が形成され、連絡路43には塩橋SBが充填されるように構成された。
In some embodiments, the measurement probe 4 (4A, 4B) includes the
上記の構成によれば、先端側閉止部材46(51、55)は、内部空間42と測定用プローブ4(4A、4B)の外部とを連絡するように構成された連絡路43が形成され、連絡路43には塩橋SBが充填されている。連絡路43に充填された塩橋SBは、筒状部材41の内部空間42に配置された第1電極31に電気的に接続されている。また、測定用プローブ4(4A、4B)を用いて塗膜11の劣化状態を診断する際には、連絡路43に充填された塩橋SBは、連絡路43の外部開口45部近傍において、第1電解質溶液E1に接触するようになっている。連絡路43を測定用プローブ4(4A、4B)の先端側に位置する先端側閉止部材46(51、55)に設けることで、仮に連絡路43が筒状部材41に形成される場合に比べて、第1電解質溶液E1が充満した隙間の近くに配置させ易いので、測定作業の効率化が図れる。
According to the above configuration, the distal end side closing member 46 (51, 55) is formed with the
なお、他の幾つかの実施形態では、連絡路43を筒状部材41に形成し、外部開口45を筒状部材41の先端側外周縁部411に設けてもよい。
In some other embodiments, the connecting
幾つかの実施形態では、測定用プローブ4(4A、4B)は、図6、9に示されるように、上述した筒状部材41と、上述した第1電極31と、内部空間42および連絡路43の少なくとも一方に充填された塩橋SBとは絶縁され、且つ、隙間13に充満された第1電解質溶液E1に電気的に接続するように、測定用プローブ4(4A、4B)に装着された第2電極32を備える。
In some embodiments, the measuring probes 4 (4A, 4B) are, as shown in FIGS. 43 is insulated from the salt bridge SB filled in at least one of the
上記の構成によれば、測定用プローブ4(4A、4B)の第2電極32が、構造物12の隙間13に充満された第1電解質溶液E1を介して、隙間13に面するように形成された塗膜11に電気的に接続するようになっているので、第1電極31と第2電極32を用いた電気化学測定が可能となる。また、第2電極32から第1電解質溶液E1に交流電圧を印加することで、第2電極32と金属部材10(作用電極8)との間に電流を流すことができる。第2電極32にリード線(第1リード線7A、第2リード線7B)などの導電性部材を介して測定装置6を電気的に接続することで、第1電極31を参照電極、第2電極32を対極、金属部材10を作用電極として交流インピーダンス測定により、交流インピーダンスなどを上述した劣化状態情報として取得可能である。上記の構成によれば、第1電極31のみを備える測定用プローブ4に比べて、より多種の劣化状態情報を取得することができるので、塗膜11の劣化状態をより精度よく診断することができる。
According to the above configuration, the
幾つかの実施形態では、上述した測定用プローブ4(4A、4B)は、図9に示されるように、上述した筒状部材41と、上述した第1電極31と、上述した第2電極32と、筒状部材41の先端側開口413を閉止するように構成された絶縁性を有する先端側閉止部材55を備える。先端側閉止部材55は、内部空間42と測定用プローブ4(4A、4B)の外部とを連絡するように構成された連絡路43が形成され、連絡路43には塩橋SBが充填されるように構成され、先端側閉止部材55の外周面に周方向に沿って設けられた外周溝部554Aに第2電極32が配置されるように構成された。
In some embodiments, the measuring probes 4 (4A, 4B) described above, as shown in FIG. and a distal end
上記の構成によれば、第2電極32を測定用プローブ4(4A、4B)の先端側に位置する先端側閉止部材55の外周溝部554Aに配置することで、第2電極32を第1電解質溶液E1が充満した隙間13の近くに配置させ易いので、測定作業の効率化が図れる。
また、上記の構成によれば、連絡路43に充填された塩橋SBと第2電極32とを近くに配置することができる。ここで、測定用プローブ4(4A、4B)を用いて塗膜11の劣化状態を診断する際に、連絡路43に充填された塩橋SBおよび第2電極32を第1電解質溶液E1に接触させる必要がある。連絡路43に充填された塩橋SBと第2電極32とを近くに配置することで、連絡路43に充填された塩橋SBおよび第2電極32を第1電解質溶液E1に接触させる作業を容易に行うことができる。
According to the above configuration, by arranging the
Further, according to the above configuration, the salt bridge SB filled in the connecting
幾つかの実施形態では、図5に示されるように、上述した筒状部材41の先端側外周縁部411に親水性コーティング53が施された。この場合には、筒状部材41の先端側外周縁部411に親水性コーティング53を施すことにより、筒状部材41の先端側外周に第1電解質溶液E1を保水させることができるため、塩橋SBと第1電解質溶液E1とが電気的に接続している状態を安定的に保持させることができる。
In some embodiments, as shown in FIG. 5, a
幾つかの実施形態では、図5に示されるように、上述した先端側閉止部材46の外面に親水性コーティング53Aが施された。この場合には、親水性コーティング53Aにより、先端側閉止部材46の外面に第1電解質溶液E1を保水させることができるため、塩橋SBと第1電解質溶液E1とが電気的に接続している状態を安定的に保持させることができる。
In some embodiments, as shown in FIG. 5, a
幾つかの実施形態では、図5に示されるように、上述した先端側絶縁部材48の外面に親水性コーティング53Bが施された。この場合には、親水性コーティング53Bにより、先端側絶縁部材48の外面に第1電解質溶液E1を保水させることができるため、塩橋SBと第1電解質溶液E1とが電気的に接続している状態を安定的に保持させることができる。
In some embodiments, as shown in FIG. 5, a
他の幾つかの実施形態では、図10に示されるような、先端側閉止部材55の閉止部551、電極装着部554および先端部553の少なくとも何れかに親水性コーティングを施してもよい。
In some other embodiments, a hydrophilic coating may be applied to the
幾つかの実施形態では、図5に示されるように、測定用プローブ4は、プローブ支持装置16により支持される。換言すると、診断システム2は、測定用プローブ4を支持するように構成されたプローブ支持装置16を備える。
図示される実施形態では、プローブ支持装置16は、図5に示されるように、筒状部材41のテーパ筒状部41Cが基端側から挿入されて係止される貫通孔171を有する板状部材17と、板状部材17の貫通孔171の周りに形成された複数の貫通孔172に夫々が挿通される棒状部材18であって、上記板状部材17を構造物12の上方に浮いた状態で支持するように構成された棒状部材18と、を備える。貫通孔171は、先端側筒状部41Aよりも大径に形成され、基端側筒状部41Bよりも小径に形成されている。
In some embodiments, the
In the illustrated embodiment, as shown in FIG. 5, the
図5に示される実施形態では、棒状部材18は、長さ方向における少なくとも一部の外周にナット19に螺合する雄ネジ部181が形成されている。板状部材17は、貫通孔172に棒状部材18が挿通された状態で、棒状部材18の長さ方向における両側から棒状部材18の雄ネジ部181に螺合するナット19により挟持されることで、構造物12の上方に浮いた状態で支持されている。
また、図5に示される実施形態では、棒状部材18は、先端側端部182が構造物12の第2の金属部材14の上に立設している。
In the embodiment shown in FIG. 5 , the rod-shaped
Further, in the embodiment shown in FIG. 5 , the
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes modifications of the above-described embodiments and modes in which these modes are combined as appropriate.
1 塗膜の劣化状態の診断方法
2 診断システム
31 第1電極
32,32A,32B 第2電極
4,4A,4B 測定用プローブ
40 先端部
41 筒状部材
41A 先端側筒状部
41B 基端側筒状部
41C テーパ筒状部
41D 筒状部
42 内部空間
43 連絡路
44 外周面
45 外部開口
46,51,55 先端側閉止部材
47,52,56 基端側閉止部材
48 先端側絶縁部材
49 支持棒部材
50 ガスケット
53,53A,53B 親水性コーティング
54,58 被覆部材
57 金属ワイヤ
6 測定装置
61 印加部
62 測定部
63 記憶部
64 診断部
7A 第1リード線
7B 第2リード線
7C~7E リード線
8 作用電極
9,9A~9E 試験片
10 金属部材
101 貫通孔
102 対向面
103 露出部
11,15 塗膜
12 構造物
13 隙間
14 第2の金属部材
16 プローブ支持装置
17 板状部材
18 棒状部材
19 ナット
E1 第1電解質溶液
E2 第2電解質溶液
SB 塩橋
1 Diagnosis method of deterioration state of coating film 2
Claims (8)
前記構造物の前記隙間に第1電解質溶液を充満させるステップと、
前記隙間に充満された前記第1電解質溶液に第1電極を電気的に接続するステップと、
前記第1電極を用いて、前記塗膜の劣化状態に関する情報である劣化状態情報を取得するステップと、
前記劣化状態情報に基づいて、前記塗膜の劣化状態を診断するステップと、を備える
塗膜の劣化状態の診断方法。 A method for diagnosing a deterioration state of a coating film formed on a surface of a metal member, the coating film being formed so as to face a gap provided in a structure including the metal member,
filling the interstices of the structure with a first electrolyte solution;
electrically connecting a first electrode to the first electrolyte solution filled in the gap;
obtaining deterioration state information, which is information about the deterioration state of the coating film, using the first electrode;
and a step of diagnosing the deterioration state of the coating film based on the deterioration state information.
前記第2電極から前記第1電解質溶液に交流電圧を印加するステップと、をさらに備える
請求項1に記載の塗膜の劣化状態の診断方法。 contacting a second electrode with the first electrolyte solution filled in the gap;
2. The method for diagnosing a deteriorated state of a coating film according to claim 1, further comprising the step of applying an AC voltage from said second electrode to said first electrolyte solution.
内部空間を有する筒状部材と、
前記内部空間に配置される第1電極であって、前記構造物の前記隙間に充満された第1電解質溶液に電気的に接続するように構成された第1電極と、を備える
測定用プローブ。 A measuring probe used for diagnosing a deterioration state of a coating film formed on a surface of a metal member, the coating film being formed so as to face a gap provided in a structure including the metal member. ,
a tubular member having an internal space;
a first electrode disposed in the interior space, the first electrode configured to be electrically connected to a first electrolyte solution filled in the interstices of the structure.
前記第1電極は、前記第2電解質溶液と接触するように前記内部空間に配置される
請求項3に記載の測定用プローブ。 The internal space is filled with a salt bridge, and a second electrolyte solution is stored above the salt bridge,
4. The measuring probe according to claim 3, wherein the first electrode is arranged in the internal space so as to be in contact with the second electrolyte solution.
前記先端側閉止部材は、前記内部空間と前記測定用プローブの外部とを連絡するように構成された連絡路が形成され、前記連絡路には塩橋が充填されるように構成された
請求項3又は4に記載の測定用プローブ。 The measurement probe further comprises an insulating tip-side closing member configured to close the tip-side opening of the tubular member,
3. The distal end side closing member is formed with a communication path configured to connect the internal space and the outside of the measurement probe, and the communication path is configured to be filled with a salt bridge. 5. The measuring probe according to 3 or 4.
請求項5に記載の測定用プローブ。 Attached to the measuring probe so as to be insulated from the salt bridge filled in at least one of the internal space and the communication path and electrically connected to the first electrolyte solution filled in the gap further comprising a second electrode with
The measuring probe according to claim 5 .
請求項6に記載の測定用プローブ。 7. The measuring probe according to claim 6, wherein the second electrode is arranged in an outer circumferential groove provided in the outer circumferential surface of the distal end side closing member along the circumferential direction.
請求項3乃至7の何れか1項に記載の測定用プローブ。 8. The measuring probe according to any one of claims 3 to 7, wherein a hydrophilic coating is applied to the distal end side outer peripheral edge of the cylindrical member.
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