JPH02285249A - 分極計測用電解セル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、金属材料の分極特性をこの材料から試料を
切り出すことな（測定して、この材料の劣化を非破壊的
に検査する場合に用いる分極計測用電解セルに関する。

【従来の技術］ 高温で長時間使用された金属材料の劣化を検査する手段
として、この材料の分極特性を計測する分極計測法があ
る。この分極計測法は、検査対象材料を作用電極として
電解液中で電気分解反応を起こさせた時に得られる分極
曲線の形状が、検査対象材料におけるクリープや時効硬
化等によって生じる炭化物や燐化合物の析出等に依存し
て変化するという現象を利用するようにしたもので、上
記のような分極曲線を観測することによって金属劣化を
検出しようとするものである。分極計測による金属材料
の劣化検査の方法としては、近来、検査対象材料で形成
された構造物が存在する現場で、この構造物から試料を
切り出すことなく、いわゆる非破壊的に行う方法が普及
しつつあり、既にこのような検査方法に使用する分極計
測用電解セルが種々考案されている。 第６図は本出願人の出願になる（実願昭６０−第１９１
２８２号明細書参照）公知の分極計測用電解セルの構成
図である。第６図において、１゜２は一個の円筒状セル
筒３を隔壁４で上下に仕切ることによって形成した上部
槽、下部槽で、上部槽１にはこの槽の上部に設けた蓋５
を貫通して、飽和カロメル電極である照合電極６が流体
蜜に垂直に配置され、さらにこの槽１内には電極６の内
部液と同じ飽和塩化カリ溶液７が電位伝達液として密封
されている。９は上部槽ｌに設けられこの槽外から電解
液８を下部槽２に注入するようにした電解液注入管、１
０は電解液注入管９と同様に上部槽１に設けた脱気管で
、この脱気管は注入管９から下部槽２に電解ＷＬ８を注
入する際、下部槽２内の気体を脱気するために設けられ
ている。注入管９と脱気管１０とは脱気管１０を外管と
する二重管を構成している。１１は下部槽２内に配置さ
れて電解液８と共に後述の電解反応系を構成する板状の
対極で、対極１１は通常白金やカーボンなどで形成され
、その表面積は後述する作用極としての被測定物１２０
面積の２倍以上１００倍程度までの大きさに設定されて
いる。対極１１は上部槽１に電気絶縁的に設けられた導
線１３の一端に接続されている。 １４は、被測定物１２の表面に一端が接着剤１５を用い
て液蜜に固定された両端開放の円筒状固定リングで、セ
ル筒３において開放状態となっている下部槽２の下端１
６は固定リング１４内に挿入され、固定リング１４の内
面と下端１６の外面とに設けたねじによって両者が螺着
されている。 １７は固定リング１４内において被測定物１２の表面に
接着剤１８を用いて液蜜に貼着された円板状ゴムシート
で、このシートにはほぼ中央に貫通穴１９が設けられて
いる。２０は０リングで、セル筒３と固定リング１４と
の螺着部近傍が上述のように構成されているので、この
状態では下部槽２の内部はほぼ液蜜空所となっている。 今この液蜜空所に電解液８を注入管９を介して注入して
対８ｉ１１が電解液８中に浸漬されるようにすると、電
解液８は一方では貫通孔１９を通して被測定物１２に接
触するので、貫通孔１９に露出している被測定物１２の
部分と電解液８と対極１１とで電解反応系が構成できる
わけで、このような反応系を構成するために、対極１１
は導線１３を介して、また被測定物１２は一端がこの被
測定物に接続された導線２１を介していずれもポテンシ
オスタット２２に接続されている。照合電極６もポテン
シオスタット２２に接続されていて、上記電解反応系に
おける基準電位の決定に使用されるようになっている。 ２３は、上述したようにして下部槽２内に電解液８と照
合電極６近傍の飽和塩化カリ溶液７とを電気的に接続す
るように隔壁４に液蜜に設けたルギン管である。２４は
ポテンシオスタット２２に接続された記録計である。 第６図では、電解液８を下部槽２に注入して被測定物１
２と対極１１とを電解液８に接触させた後、ポテンシオ
スタット２２によって被測定物１２と対極１１との間に
適当な電圧を印加すると、貫通孔１９の部分における被
測定物１２を作用極とする電解反応が発生して、この反
応にもとづく分極曲線が自動的に記録計２４に記録され
る。故にこの分極曲線を観測することによって被測定物
１２の劣化状態を検査することができる。 第６図では上述のようにして劣化検査が行われるが、こ
の場合対極１１を貫通孔１９の近傍に近づけると、電解
反応系における電解液８部分の電路距離が短くなってこ
の部分の電気抵抗が小さくなるので、電解を生じさせる
に必要な電圧が低くてもよく、この結果電解電源が簡単
になる利点はあるが、一方対極１１を貫通孔１９の近傍
に近づけ過ぎると、電解の際に被測定物１２で発生する
水素の気泡が対極１１に付着して対極１１の表面積の減
少をもたらし、この結果上記分極曲線の形状が変化して
劣化検査に誤差を生じる恐れがある。 したがって第６図においては、対極１１は、セル筒３の
被測定物１２側開口端としての下端１６から相当距離上
方に配置する必要がある。２５は被測定物１２とポテン
シオスタット２２と記録計２４とを除く図示の各部から
なる分極計測用電解セルである。電解セル２５は上記の
ように構成されているので、まずゴムシート１７と０リ
ング２０と固定リング１４とを被測定物１２に取り付け
た後、対極１１や照合電極６等が取り付けられて測定が
行われ、測定終了後セル筒３と固定リング１４．０リン
グ２０、ゴムシート１７は廃棄されるか再使用される。 （発明が解決しようとする課題］ 従来の電解セル２５は上述したように使用され、被測定
物１２に固定リング１４を固定してからセル筒３を結合
させ、電解液８を注入するため高所や足場の悪い場所で
の電解液注入及びセル筒３の取り付は作業が困難であり
、かつ計測終了時の電解液８の排出も完全には除去でき
ないという問題がある。 この発明は、組み立てたまま持ち運びできて、かつ電解
セルを使用する度に電解液の注入を要しない分極計測用
電解セルを提供することを目的とする。 Ｃ課題を解決するための手段】 上記目的は、被測定物側が開口しかつ照合電極と対極と
が収容されたセル筒と、被測定物側は開口部を有し前記
被測定物に液蜜に固定され、反対側は前記セル筒と着脱
可能に連結された固定リングと、この固定リングの底部
に上下移動自由に取り付けられ前記開口部に向かって複
数のスプリングで押圧され、前記開口部よりも大きい径
の弁と、この弁の側方に固定され前記固定リングの底部
を貫通する複数の脚と、前記被測定物に固定された前記
固定リングの内部と前記セル筒の内部とからなる連通空
所に電解液を注入する電解液注入管とを備えた分極計測
用電解セルによって達成される。 に作　用】 分極計測用電解セルの固定リングを被測定物に密着させ
れば、弁の複数の脚が被測定物に当たって弁を押上げる
ので、開口部を通じて電解セル内の電解液が被測定物と
接し、分極計測可能となる。 分極計測終了後に電解セルを被測定物から離して持ち上
げると、固定リングの底部に取り付けられた弁を複数の
スプリングで押圧して固定リングの開口部を閉じるので
、電解液が開口部から漏れることはない。

【実施例】

第１図はこの発明の実施例による分極計測用電解セルの
構成図、第２図は第１図のＡ部詳細断面図、第３図は第
２図のＢ方向矢視図である。第１図、第２図、第３図に
おいて第６図と同じ部位は同じ番号を付しである。 第１図において、１．２は一個の円筒状セル筒３を隔壁
４で上下に仕切って形成した上部槽、下部槽で、上部槽
１にはこの槽の上部に設けた蓋５を貫通して飽和カロメ
ル電極である照合電極６が流体蜜に垂直に設けられ、さ
らに上部槽１内には照合電極６の内部液と同じ飽和塩化
カリ溶液７が電位伝達液として密封されている。照合電
極６は溶液の中に浸漬されている。９は上部槽１を貫通
して槽外から電解液８を下部槽２に注入するようにした
電解液注入管、１０は電解液注入管９と同様に上部槽１
を貫通する脱気管で、この脱気管は注入管９から下部槽
２に電解液８を注入する際、下部槽２内の気体を脱気す
るために設けられている。注入管９と脱気管１０とは脱
気管１０を外管とする二重管を構成している。１１は下
部槽２内に配置されて電解液８とともに後述の電解反応
系を構成する板状の対極で、対極１１は通常白金やカー
ボンなどで形成され、その表面積は、後述する作用極と
しての被測定物１２の面積の２倍以上１００倍程度まで
の大きさに設定されている。対極１１は上部槽１に電気
絶縁的に貫通された導線１３の一端に接続されている。 １４は、被測定物１２の表面に底部を接着剤１８により
液蜜に固定された円筒状の固定リングで、セル筒３にお
いて開放状態となっている下部槽２の下端１６は、固定
リング１４の内面と下端１６の外面とに設けたねじによ
って両者が螺着されている。固定リング１４の底部のほ
ぼ中央に貫通孔１９が設けられている。２０はセル筒３
と固定リング１４とを上記のようにして固定リング１４
の上端面とセル筒の面との間に配置した０リングである
。 第２図において、固定リング１４の底部にはア−ムを介
して取り付けられたスプリング２６が弁２７を下方に押
圧している。弁２７には脚２８があり、この脚２８は固
定リング１４の底部を貫通している。第２図及び第３図
に示すように、本実施例においてはスプリング２６及び
脚２８はそれぞれ２箇づつ弁２７に取り付けられている
。 第４図はこの発明の実施例による分極計測用電解セル２
９を被測定物１２から離した状態を示す断面図、第５図
はこの発明の実施例による分極計測用電解セル２９を被
測定物１２に接着させた状態を示す断面図である。第４
図において、電解セル２９を被測定物から離すと、複数
のスプリング２６が弁２７を押圧して、脚２８は固定リ
ング１４の底部を貫通し、弁２７は開口部１９を閉鎖す
る。 この状態では電解液８は開口部１９から漏れることはな
い。 第５図のごとく電解セルを被測定物１２に接着させると
、複数の脚２８が被測定物１２に当たって弁２７を押し
上げるので、弁２７は上に移動し開口部１９を通じて電
解液８が被測定物１２の表面に接触する。電解液８が被
測定物１２０表面に接触すると、貫通孔１９に露出して
いる被測定物の部分と電解液８と対極１１とで電解反応
系が構成できるわけで、このような反応系を構成するた
めに、対極１１は導線１３を介して、また被測定物１２
は一端がこの被測定物１２に接続された導線２１を介し
ていずれもポテンショスタット２２に接続されている。 照合電極６もポテンショスタット２２に接続されていて
、上記電極反応系における基準電位の決定に使用される
ようになっている。２３は、上述したようにして下部槽
２内に電解液８が注入されることによって形成された上
記電解反応系において、貫通孔１９近傍の電解液８と照
合電極６近傍の飽和塩化カリ溶液７とを電気的に接続す
るように隔壁４に液蜜に設けたルギン管である。２４は
ポテンシオスタット２２に接続された記録計である。 第１図では、電解液８を下部槽２に注入して被測定物１
２と対極１１とを電解液８に接触させた後、ポテンシオ
スタット２２によって被測定物１２と対極１１との間に
適当な電圧を印加すると、貫通孔１９の部分における被
測定物１２を作用極とする電解反応が発生して、この反
応にもとづく分極曲線が自動的に記録計２４に記録され
る。故に、この分極曲線を観測することによって、被測
定物１２の劣化状態を検査することができる。 ２９は被測定物１２とポテンシオスタット２２と記録計
２４とを除く図示の各部からなる分極計測用電解セルで
ある。電解セル２９は上記のように構成されるので、ま
ず固定リング１４の底部を接着剤１８により被測定物１
２の表面に接着させて液蜜にしてから、開口部１９を通
じて電解液８を被測定物１２の表面に接触させて測定が
行われ、測定終了後に電解セル２９を被測定物１２から
離すと、弁２７が開口部１９を閉鎖するので電解液８を
セル筒３に収容したまま持ち運びできる。以下同様の作
業を繰り返して、被測定物を分極計測する。

【発明の効果】

この発明は、セル筒に着脱可能に連結された固定リング
と、この固定リングの底部に上下移動自由に取り付けら
れ前記開口部に向かって複数のスプリングで押圧される
弁と、この弁の側方に固定され固定リングの底部を貫通
する複数の脚とを備えたので、電解セルを被測定物から
離すと、弁が開口部を閉鎖するのでセル筒内の電解液が
開口部から漏れることはない。したがって電解セルを組
立てたまま持ち運びできるので、分極計測の度に電解液
をセル筒に注入、排出する作業が不要となり、高所や足
場の悪い場所での分極計測作業を容易に行うことができ
る。そのため作業能率が向上する。 また作業後に被測定物の表面に漏れた電解液を掃除する
手間がかからない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例による分極計測用電解セルの
構成図、第２図は第１図のＡ部詳細断面図、第３図は第
２図のＢ方向矢視図、第４図はこの発明の実施例による
電解セルを被測定物から離した状態を示す断面図、第５
図はこの発明の実施例による電解セルを被測定物に接着
させた状態を示す断面図、第６図は従来例による分極計
測用電解セルの構成図である。 ３：セル筒、６：照合電極、８：電解液、９：電解液注
入管、１１：対極、１２：被測定物、１４：固定リング
、１９：開口部、２５，２９：電解セル、２６：スプリ
ング、２７：弁、２８：脚。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）被測定物側が開口しかつ照合電極と対極とが収容さ
   れたセル筒と、被測定物側は開口部を有し前記被測定物
   に液蜜に固定され、反対側は前記セル筒と着脱可能に連
   結された固定リングと、この固定リングの底部に上下移
   動自由に取り付けられ前記開口部に向かって複数のスプ
   リングで押圧され、前記開口部よりも大きい径の弁と、
   この弁の側方に固定され前記固定リングの底部を貫通す
   る複数の脚と、前記被測定物に固定された前記固定リン
   グの内部と前記セル筒の内部とからなる連通空所に電解
   液を注入する電解液注入管とを備えたことを特徴とする
   分極計測用電解セル。