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公開番号2025038359
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-19
出願番号2023144914
出願日2023-09-07
発明の名称環境センサおよび環境評価システム
出願人株式会社豊田中央研究所,株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人,個人
主分類G01N 27/26 20060101AFI20250312BHJP(測定;試験)
要約【課題】評価対象となる環境や金属の的確な状態把握を可能とする環境センサを提供する。
【解決手段】本発明の環境センサ(S)は、金属銀と塩化銀からなる基準電極(1)と、金属からなり、塩化物イオン濃度に沿って基準電極と異なる電位変化を示す参照電極(2)と、基準電極と参照電極を離間して保持する絶縁体(4)とを備える。この環境センサを用いれば、被検環境に曝された基準電極と参照電極の第1電位差(ΔV1)を検出できる。さらに、被検金属からなる試料電極を設けた環境センサを用いて、基準電極または参照電極と試料電極との第2電位差(ΔV2)を検出してもよい。第1電位差に基づいて被検環境の塩化物イオン濃度を定めることができる。第2電位差から試料電極の電位を特定すれば、被検金属の状態を的確に把握できる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
金属銀と塩化銀からなる基準電極と、
金属からなり、塩化物イオン濃度に沿って該基準電極と異なる電位変化を示す参照電極と、
該基準電極と該参照電極を離間して保持する絶縁体とを備え、
該基準電極と該参照電極が曝される被検環境下で、該基準電極と該参照電極の電位差である第１電位差を出力し得る環境センサ。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記第１電位差は、前記塩化物イオン濃度に関して単調に変化する請求項１に記載の環境センサ。
【請求項３】
前記参照電極は、Ｚｎ基材またはＭｇ基材からなる請求項１に記載の環境センサ。
【請求項４】
さらに、被検金属からなる試料電極を備え、
前記絶縁体は、該試料電極を前記基準電極および前記参照電極と離間して保持し、
該基準電極または該参照電極と該試料電極との電位差である第２電位差を出力し得る請求項１に記載の環境センサ。
【請求項５】
前記試料電極は、Ａｌ基材からなる請求項４に記載の環境センサ。
【請求項６】
請求項１～３のいずれかに記載の環境センサと、
該環境センサの出力を測定する測定手段と、
前記第１電位差に基づいて前記被検環境の塩化物イオン濃度を定める濃度特定手段と、
を備える環境評価システム。
【請求項７】
請求項４または５に記載の環境センサと、
該環境センサの出力を測定する測定手段と、
前記第１電位差に基づいて前記被検環境の塩化物イオン濃度を定める濃度特定手段と、
前記第２電位差に基づいて前記試料電極の電位である試料電位を定める電位特定手段と、
を備える環境評価システム。
【請求項８】
前記電位特定手段は、前記塩化物イオン濃度に基づいて前記試料電位を補正する請求項７に記載の環境評価システム。
【請求項９】
さらに、前記試料電位および／または前記塩化物イオン濃度を経時的に記録する記録手段を備える請求項７に記載の環境評価システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境等の評価に用いる環境センサまたは環境評価システム等に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
大気等の環境に曝される金属部材には、腐食、劣化等が生じ得る。このような過程や状態を把握するため、例えば、貴な金属と卑な金属の間に流れる腐食電流（ガルバニック電流）を検知する腐食センサが用いられる。その周知例として、試料金属（Ｆｅ、Ｚｎ等）からなる基板上に、絶縁層（ＳｉＯ
２
等）を介して導電層（Ａｇ等）を積層した大気腐食モニタあるいはガルバニック型腐食センサ（ＡＣＭ：Atmospheric Corrosion Monitor）がある。腐食電流は、貴な金属と卑な金属が水膜や結露等で接続（短絡）されたときに生じ、その腐食電流の検出により、その環境や金属の状態を把握できる。これに関連する記載が下記の特許文献にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平１１－２３７３５８（特許第３８７５７８９号）
特開２０１８－１０５６６７
特開２０２０－１６５７４９（特許第７０３２３４９号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１または特許文献２のセンサでは、卑な金属からなる被測定部材に近接して配置した貴な金属（特に標準電位が正な金属）により、被測定部材の腐食が促進され得る。
【０００５】
特許文献３は、評価対象である金属面とそれに絶縁層を介して配設された銀電極（基準電極）との電位差を測定して、その金属面の腐食を検出している（［００５４］～［００５６］）。しかし、銀電極の電位自体は、その接触する水分中に含まれる塩素イオン（Ｃｌ
-
）の濃度等により変化するため、そのような電位差の検出のみでは、金属面の状態を的確に評価できない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、環境や金属の正確な評価に利用できる新たな環境センサ等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究した結果、異なる金属電極間の電位差から、それら電極が曝される環境中の塩化物イオン濃度やそのような環境下にある金属の状態を的確に把握することを着想し具現化すると共に、さらに発展させて以降に述べる本発明を完成するに至った。
【０００８】
《環境センサ》
（１）本発明は、例えば、金属銀と塩化銀からなる基準電極と、金属からなり、塩化物イオン濃度に沿って該基準電極と異なる電位変化を示す参照電極と、該基準電極と該参照電極を離間して保持する絶縁体とを備え、該基準電極と該参照電極が曝される被検環境下で、該基準電極と該参照電極の電位差である第１電位差を出力し得る環境センサである。
【０００９】
本発明の環境センサ（単に「センサ」ともいう。）によれば、評価対象である環境（被検環境）に、少なくとも一部が露出している基準電極と参照電極の間で生じ得る電位差（第１電位差）を測定できる。
【００１０】
基準電極と参照電極は、塩化物イオン濃度に応じて生じる電位変化が異なるため、第１電位差は、各電極の少なくとも一部が曝されている環境中の塩化物イオン濃度を反映したものとなる。従って、第１電位差の測定（計測、検出等）により、その環境中の塩化物イオン濃度の特定または定量化が可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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