JPH0830686B2 - 機器ライニング層の損傷検知方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） グラスライニング等の耐蝕性ライニング層を施工した
機器は、使用中の不測の原因によりライニング層が破損
した場合、製品中に母材金属イオンが溶出して製品の損
失を招いたり、あるいは腐蝕作用が著しい場合には短時
間で母材金属が貫通され大事故に到ることがある。

本発明は、この種機器におけるライニング層の損傷を
機器の使用中に最も早い時期に検出して損害が軽微なう
ちに対策を構ずることを可能とする技術の改良に関す
る。

（従来の技術） 第４図は、この種ライニング機器のライニング層の損
傷検知の従来技術の１例を原理的に示す図である。

グラスライニング等の耐蝕性ライニング層（１）を施
工して耐蝕性とした機器の母材金属（２）に直流電源
（３）の（＋）極（４）を接続し、機器内に収容する反
応処理物質の導電性液媒質（５）中に設置した電極担体
（６）の白金等の高耐蝕性電極（７）に（−）極を接続
し導電性液媒質の抵抗R₁および絶縁性ライニング層
（１）の高い抵抗R₂を通じて流れる電流値の変化を測定
する。すなわち、耐蝕性ライニング層（１）が健全であ
れば、その電気抵抗値R₂が大きいが故に上記電流値は微
小であるが、ライニング層が損傷すれば当該部分の電気
抵抗値が減少し電流値が増加することを基本原理として
いる。この回路は検出回路（Ａ）である。

この場合、機器内の導電性液媒質の性状が一定してお
ればよいが、実操業では温度変化、濃度変化等が起こ
り、すなわち例えば温度が変化すればライニング層およ
び導電性液媒質の電気抵抗が変化し、上記電流値も対応
して変化するため、ライニング層の損傷に起因する電流
値の変化の識別が難しくなる。そこで導電性液媒質中に
電極（７）を共用し対の電極（８）を設け外部の交流電
源（９）より両電極（７）（８）間に交流電圧を印加し
導電性液媒質中を流れる電流値を測定する基準回路
（Ｂ）を設けている。この基準回路（Ｂ）の電流値を分
母とし、前記の直流検出回路（Ａ）の電流値を分子とし
てその比率を演算し、耐蝕性ライニング層の損傷度を判
定する。これにより導電性液媒質の温度変化、濃度変化
に起因する判別の困難さはある程度解消できる。

（発明が解決しようとする問題点） 前記の従来技術においては、耐蝕性ライニング層の損
傷を連続的に監視することから、基準回路および検出回
路ともに同時に連続して通電している。

この場合、検出回路電流は通常、耐蝕性ライニング層
の電気抵抗が大きいために僅少の電流が流れるに過ぎな
いが、基準回路においては導電性液媒質の抵抗値に応じ
た電流が流れ、その電流値は検出回路電流値の10〜20倍
となる。

その結果、導電性液媒質の種類によっては、電極
（７）（８）に電気化学的な作用に起因する生成物が付
着し、時間経過に伴って増加するという現象が生ずる。
この場合、付着生成物量は通電した電気量に比例するの
で、電極部の抵抗は次第に増大し回路の電流値を減少さ
せるよう働く。こうして、ある時点での温度、濃度の変
化状態に起因する電流変化の他に経時的に増大する付着
物の生成という２次的な要因による電流変化が加わるこ
とになり、これは基準回路の本来の目的である温度、濃
度変化補償基準に誤差を発生させることになり、探傷検
出結果の信頼性、精度が低下する。

本発明は、従来の機器ライニング層の損傷検知技術の
前記問題点を解消させることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明においては、検出回路に基準回路を併用する場
合に基準回路への通電により生成する電気化学的作用に
基づく付着物を軽減するため、基準回路への通電を連続
的に行うことなくライニング層損傷検出に必要充分な最
小限の継続時間長さに限定して間けつ的に印加するよう
にする。この場合に、検出回路への通電は連続的に行う
ままとしてもよいが、なるべく基準回路への通電と重畳
しないように、さらに通電時間の隔離を明確とするため
に相互間に短時間のタイムラグを介して交互に行うよう
にすることが望ましい。

すなわち、本発明の機器ライニング層の損傷検知方法
は、全体的構成としては、耐蝕性ライニング層を施工し
て耐蝕性とした機器のライニング層の損傷を検知するた
め、導電性液媒質を収容する機器の母材金属を１極とし
液媒質中に設置した他電極との間に直流電圧を印加して
液媒質およびライニング層の直列電気抵抗を介して流れ
る電流を測定してその変化によりライニング層の破損を
検出する検出回路（Ａ）および液媒質の性状の変化によ
り生ずる前記検出回路電流の変化を補償するため、液媒
質中に設置した２つの電極間に交流電圧を印加して２電
極間に液媒質の抵抗を介して流れる電流を測定する基準
回路（Ｂ）により損傷検知回路を構成したものにおい
て、前記基準回路への通電を間けつ的に行うことを特徴
とする。

好ましい実施態様として基準回路用電極の１つを検出
回路用電極と共用する場合に、基準回路および検出回路
への通電を短いタイムラグを置いて交互に繰返す。

本発明方法を添付図を参照し具体的に説明すると次の
通りである。第１図は本発明による回路通電のタイムチ
ャートで、横軸の時間経過に対し縦軸に通電の有無を接
続のON-OFFで示す。

第１図の上半は基準回路（Ｂ）の通電波形で一定の時
間間隔を置いて通電継続時間T₁の通電を間けつ的に繰り
返す。

第１図の下半は好ましい実施態様における検出回路
（Ａ）への通電波形で、前記の基準回路への通電と関連
しその非通電時間間隔中に通電継続時間T₂の通電を間け
つ的に行い、時間T₁の通電と重畳しないようにする。重
畳回避を確実にするため通電継続時間T₁,T₂間に短いタ
イムラグ時間T_Oを設けている。

（作用） 本発明においては、ライニング層の損傷を連続的に検
知するという目的に対して、基準回路通電時間T₁および
タイムラグ時間T_O内においては検出回路への通電は行え
ないが、時間T₁は短く、例えば30sec.程度、時間T_Oはさ
らに短くでき、これに対し検出回路通電時間は充分に長
く、例えば300sec.程度とするので、実用上、安定性状
状態を害することなく殆ど連続に近い検知が可能であ
る。

そして基準回路（Ｂ）への通電時間T₁が短く通電時間
間隔が長いことにより、基準回路への積算通電電気量は
従来技術の連続印加方式に較べて格段に少なくなり、電
極への付着生成物は大幅に減少し電極寿命が長くなるだ
けでなく、タイムラグ時間が短く両通電時間差が短いこ
とにより、その後の検出回路（Ａ）への通電継続中の電
気測定結果に対する参照補償の役割は充分に正確に果た
せることができる。

第２図は本発明方法の有効性を確認するために行った
実験の結果で、試験は導電性液媒質として25wt％乳酸を
使用し温度21℃の条件で行い、横軸に通電時間（時）を
とり縦軸に基準回路電流（mA）をとりその時間的変化を
示す。

本発明方法に準拠し、検出回路継続通電時間T₁300
秒、基準回路継続通電時間T₂30秒として間けつ的に通電
した場合の基準回路電流値は線（ａ）に示すように低下
が少ない。これと比較し基準回路に連続通電した場合は
線（ｂ）に示すように電流低下が著しい。これにより、
通電時間が電流低下に影響していることは明白である。
さらに従来技術により両回路とも連続通電した場合は、
線（ｃ）に示すように電流値の低下は最も著しい。これ
よりそれぞれの回路における交流および直流電圧の重畳
による影響が明白である。

（実施例） 実施例として、本発明方法の実施に直接使用する装置
の回路を第３図に示す。装置としては、従来技術のそれ
と多く共通するので、第１図の原理説明図と共通する構
成部分は同一の符号を記入して示し、説明の重複を省略
する。

従来技術の装置と異なる点について説明すると、基準
回路（Ｂ）においては、リレー（10）の接点の閉結によ
り交流電源（９）から電極（７）（８）に継続通電時間
T₁で間けつ的に交流電圧が印加され、その電流値は増幅
器（11）、A/D変換器（12）を経て制御演算器（13）に
伝送される。

検出回路（Ａ）においては、リレー（14）の接点の閉
結により直流電源（３）から母材金属（２）、電極
（７）間に継続通電時間T₂で間けつ的に直流電圧が印加
され、その電流値は増幅器（15）、A/D変換器（16）を
経て制御演算器（13）に伝送される。

制御演算器（13）ではメモリを介して両電流信号が対
比され、ライニング破損度の信号が出力ライン（17）に
出力される。

制御演算器（13）から制御線（18）（19）を介してリ
レー（10）（14）に電圧印加の信号がタイミングとタイ
ムラグT_Oをとるようにして伝達される。

（発明の効果） 本発明方法によると、耐蝕性ライニング層の施工によ
り耐蝕性を付与した機器の使用中のライニング層の損傷
検知につき、基準回路の基準補償誤差を生ずる電極付着
物の生成を少なくして正確な損傷度の検出を可能とし、
それにより製品汚染、機器損傷による事故発生を防止す
ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による回路通電のタイムチヤート、第２
図は横軸に時間、縦軸に基準回路電流値をとり基準回路
電極への付着生成物による電流値の変化を示す図表、第
３図は本発明方法の実施に使用する装置の回路構成を示
す図で、第４図はライニング層の損傷検知の従来技術の
１例を原理的に示す回路構成図である。 （１）……ライニング層、（２）……母材金属、（３）
……直流電源、（４）……＋極、（５）……導電性液媒
質、（６）……電極担体、（７）（８）……電極、
（９）……交流電源、（10）（14）……リレー、（11）
（15）……増幅器、（12）（16）……A/D変換器、（1
3）……制御演算器、（18）（19）……制御線、（Ａ）
……検出回路、（Ｂ）……基準回路、(T₁)(T₂)(T_O)……
時間、（ａ）（ｂ）（ｃ）……曲線。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】耐蝕性ライニング層を施工して耐蝕性とし
   た機器のライニング層損傷を検知するため、導電性液媒
   質を収容する機器の母材金属を１極とし液媒質中に設置
   した他電極との間に直流電圧を印加して液媒質およびラ
   イニング層の直列電気抵抗を介して流れる電流を測定し
   てその変化によりライニング層の破損を検出する検出回
   路、および液媒質の性状の変化により生ずる前記検出回
   路電流の変化を補償するため、液媒質中に設置した２つ
   の電極間に交流電圧を印加して２電極間に液媒質の抵抗
   を介して流れる電流を測定する基準回路により損傷検知
   回路を構成したものにおいて、前記基準回路への通電を
   間けつ的に行うことを特徴とする機器ライニング層の損
   傷検知方法。
2. 【請求項２】基準回路用電極の１つを検出回路用電極と
   共用する場合に、基準回路および検出回路への通電を短
   いタイムラグを置いて交互に繰返す特許請求の範囲第１
   項記載の機器ライニング層の損傷検知方法。