JPH02293657A - 欠陥検出装置及び検出方法 - Google Patents
欠陥検出装置及び検出方法Info
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- JPH02293657A JPH02293657A JP11583089A JP11583089A JPH02293657A JP H02293657 A JPH02293657 A JP H02293657A JP 11583089 A JP11583089 A JP 11583089A JP 11583089 A JP11583089 A JP 11583089A JP H02293657 A JPH02293657 A JP H02293657A
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
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。
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〕
本発明は、耐食性材料をライニングした金属製機器の欠
陥検出装置及び検出方法Ｋ関する。
陥検出装置及び検出方法Ｋ関する。
詳しくはライニング材を構成する非導電性耐食性材層が
劣化して腐食性物質が金属製機器に達する前に、迅速且
つ正確に劣化状態を検知できる欠陥検出装置及び方法に
関するものである。
劣化して腐食性物質が金属製機器に達する前に、迅速且
つ正確に劣化状態を検知できる欠陥検出装置及び方法に
関するものである。
従来、金属材料の機器、例えば、塔、槽、容器等の耐食
性を増すために耐食性渉葎孝一材料による被膜が用いら
れてきたが、その膜のチノビングやクラノク等の欠陥の
有無や損傷の度合いを判断するには開放検査や破壊検査
が不可欠であった。
性を増すために耐食性渉葎孝一材料による被膜が用いら
れてきたが、その膜のチノビングやクラノク等の欠陥の
有無や損傷の度合いを判断するには開放検査や破壊検査
が不可欠であった。
ところが最近になシ、ガラスライニングについてはその
欠陥を運転中に検出する装置が発明市販化されている（
例えば、神鋼ファウドラー■社製；商品名「メゾンデー
Ｐ」ノ。又、当出願人は、非導電性材料被膜の欠陥・損
傷を母材たる金属材料Ｋ欠陥・損傷が達する前にそれを
検知する装置・システムを発明し、既に出願済みである
（％願昭６３−コ３７タリＯ，同ＡＪ−２ｇ９Ａコｌ）
。これらの装置は運転中もしくは停止中だ機器を非開放
・非破壊状態にて欠陥を検出できるところに特徴があっ
た。
欠陥を運転中に検出する装置が発明市販化されている（
例えば、神鋼ファウドラー■社製；商品名「メゾンデー
Ｐ」ノ。又、当出願人は、非導電性材料被膜の欠陥・損
傷を母材たる金属材料Ｋ欠陥・損傷が達する前にそれを
検知する装置・システムを発明し、既に出願済みである
（％願昭６３−コ３７タリＯ，同ＡＪ−２ｇ９Ａコｌ）
。これらの装置は運転中もしくは停止中だ機器を非開放
・非破壊状態にて欠陥を検出できるところに特徴があっ
た。
しかしながら上記装置においても実際に長期連続で匣用
する際には以下のような問題点があった。第１に検知で
きる欠陥として幅がｌＩＩＩＩ以上、長さ／儂以上のク
ラック等の欠陥は検出が容易であるが、微小なビンホー
ル、特に／ １１１１ ｙ５以下の径を持つビンホール
等の微小面積を有する欠陥は検出し難い、もしくは噴出
不可能であること。第λに欠陥を検出しながら長期にゎ
たシ測定を継続しておれば、その欠陥の有無が再び検出
できない状態になること、特にこれは欠陥が小さいほど
可能性が太きいという問題点がある。
する際には以下のような問題点があった。第１に検知で
きる欠陥として幅がｌＩＩＩＩ以上、長さ／儂以上のク
ラック等の欠陥は検出が容易であるが、微小なビンホー
ル、特に／ １１１１ ｙ５以下の径を持つビンホール
等の微小面積を有する欠陥は検出し難い、もしくは噴出
不可能であること。第λに欠陥を検出しながら長期にゎ
たシ測定を継続しておれば、その欠陥の有無が再び検出
できない状態になること、特にこれは欠陥が小さいほど
可能性が太きいという問題点がある。
尚、上記の装置は導電性の内容液体中に電極を入れ、母
材の金属又は被膜中の導電部間に電圧を印加し、欠陥が
発生すればその欠陥中に導電性液体が入シ、上記の両者
間に電流か流れることを利用しているが、この印加電圧
としては直流電圧が用いられている。又、電源の匣用の
容易さよシ一般交流周波数を用いることも考えられる。
材の金属又は被膜中の導電部間に電圧を印加し、欠陥が
発生すればその欠陥中に導電性液体が入シ、上記の両者
間に電流か流れることを利用しているが、この印加電圧
としては直流電圧が用いられている。又、電源の匣用の
容易さよシ一般交流周波数を用いることも考えられる。
上記問題点を解決するために本発明者らは鋭意検討した
結果、その原因を把握し、本発明を完成するに至った。
結果、その原因を把握し、本発明を完成するに至った。
即ち、欠陥の検出のため導電性の内容液中に電流を流す
ために内【挿入した電極表面及び欠ガスは排出しにくく
、測定を継続するとガスが次第に欠陥に充満し、遂には
液通がなくなシ、電気的に絶縁されて検出不能に陥いる
ことがわかった。この電気分解によるガス発生は、交流
電圧印加でも生じるが特に直流電圧を印加した場合、顕
著となる。又、−ガス発生によシ測定不能に至る迄の時
間は、印加電圧が高い程速いとともに欠陥が小さい程速
いことがわかった。
ために内【挿入した電極表面及び欠ガスは排出しにくく
、測定を継続するとガスが次第に欠陥に充満し、遂には
液通がなくなシ、電気的に絶縁されて検出不能に陥いる
ことがわかった。この電気分解によるガス発生は、交流
電圧印加でも生じるが特に直流電圧を印加した場合、顕
著となる。又、−ガス発生によシ測定不能に至る迄の時
間は、印加電圧が高い程速いとともに欠陥が小さい程速
いことがわかった。
又、上記発生ガス及び欠陥内に機器筺用開始以前より内
包していた空気等のガスの存在により、通電を可能とす
る導電性の内容液の欠陥内での断面積が狭められ、電流
が流れにくくなっていること、又、このガス等の影響に
よシ、この欠陥は等価電気回路は抵抗成分と並列に静電
容量成分が存在することがわかった。しかも上記の効果
は、欠陥が小さい程顕著となることもわかった。
包していた空気等のガスの存在により、通電を可能とす
る導電性の内容液の欠陥内での断面積が狭められ、電流
が流れにくくなっていること、又、このガス等の影響に
よシ、この欠陥は等価電気回路は抵抗成分と並列に静電
容量成分が存在することがわかった。しかも上記の効果
は、欠陥が小さい程顕著となることもわかった。
以上のような状況に基づき本発明の検出装置について図
面を参照しながら説明する。第７図はその全体図である
。対象とする機器は金属等の導電性材料からなる缶体ｌ
に対し、その接液する内面に非導電性材料からなる耐食
性層２を内張シしたものである。耐食性層コは非導電性
材料と導電性材料からなる３層以上の複層構造でもよい
。これに対して電気的に機器と絶縁された状態で、かつ
後述の導電性内容液に接する状態で金属電極３を挿入す
る。電極３は内容液に浸漬していれば耐食性非導電性層
表面にとシつけてもよい。金属電極３の材質は導電性と
耐食性を有する材料で白金、チタン等の金属が一般的で
あるが、この条件を満たす材料であればよい。サイズは
、機械的強度、機器のサイズによって決定されるが、ｌ
朋ダ以上好ましくはＳｍ ９６以上の径を有する棒状電
極が好適に使用される。
面を参照しながら説明する。第７図はその全体図である
。対象とする機器は金属等の導電性材料からなる缶体ｌ
に対し、その接液する内面に非導電性材料からなる耐食
性層２を内張シしたものである。耐食性層コは非導電性
材料と導電性材料からなる３層以上の複層構造でもよい
。これに対して電気的に機器と絶縁された状態で、かつ
後述の導電性内容液に接する状態で金属電極３を挿入す
る。電極３は内容液に浸漬していれば耐食性非導電性層
表面にとシつけてもよい。金属電極３の材質は導電性と
耐食性を有する材料で白金、チタン等の金属が一般的で
あるが、この条件を満たす材料であればよい。サイズは
、機械的強度、機器のサイズによって決定されるが、ｌ
朋ダ以上好ましくはＳｍ ９６以上の径を有する棒状電
極が好適に使用される。
この機器は運転中導電性を有する液体ケとして、硫酸、
塩酸等の酸、苛性ソーダ等のアルカリその他の導電性液
体もしくはその水溶液が入っている。内容液が導電性を
有しない液体の場合、運転中の検出は不可だが定期的に
停止して導電性の液体を入れることばよシ検出ができる
。
塩酸等の酸、苛性ソーダ等のアルカリその他の導電性液
体もしくはその水溶液が入っている。内容液が導電性を
有しない液体の場合、運転中の検出は不可だが定期的に
停止して導電性の液体を入れることばよシ検出ができる
。
又、通常の運転に使用している内容液が導電性を有する
場合でも検出の確度を向上するために液抵抗の低い液を
定期的な停止中に投入して検出することができる。その
際の液として液抵抗が低い３０係硫酸水溶液が推奨され
る。又、予想される欠陥が小さい場合は欠陥への液の侵
入が容易なアルコール系の液体が推奨される。
場合でも検出の確度を向上するために液抵抗の低い液を
定期的な停止中に投入して検出することができる。その
際の液として液抵抗が低い３０係硫酸水溶液が推奨され
る。又、予想される欠陥が小さい場合は欠陥への液の侵
入が容易なアルコール系の液体が推奨される。
次に導電性液体ｑに挿入した電極３と、缶体／もしくは
耐食性層中の導電性層との間に導線１１，／．２全通し
て電圧を印加する。被膜一の非導電性耐食層にひび、わ
れ等の欠陥５が生じると、電極３→導電性液体グ→欠陥
５中の導電性液体→缶体ｌもしくは耐食性層中の導電性
層の順で電流経路ができ、電流が流れる。これを電流検
出用抵抗７にて電圧Ｋ変換する等の電流検出回路により
欠陥検出するものである。
耐食性層中の導電性層との間に導線１１，／．２全通し
て電圧を印加する。被膜一の非導電性耐食層にひび、わ
れ等の欠陥５が生じると、電極３→導電性液体グ→欠陥
５中の導電性液体→缶体ｌもしくは耐食性層中の導電性
層の順で電流経路ができ、電流が流れる。これを電流検
出用抵抗７にて電圧Ｋ変換する等の電流検出回路により
欠陥検出するものである。
ここで印加する電圧は直流では前述のように電気分解に
よるガス発生の影響が著しい。又、交流でも印加するの
は／ ＫＨｚ− ／ ０ ０ ０ＫＨＺ、好ましくは／
Ｏ ＫＨｚ＝ ／ ０ ０ ＫＨｚを用いる。この理
由は／ ＫＨｚ以下の交流では上記の電気分解の進行が
著しくガス発生が激しく抵抗値の上昇が速いことが実験
等で確められている。又、欠陥内に存在するガス等の静
電容量分により、周波数が高い程、流れる電流は大きく
なシ耐雑音性の良好な測定が可能となることが確認され
ている。
よるガス発生の影響が著しい。又、交流でも印加するの
は／ ＫＨｚ− ／ ０ ０ ０ＫＨＺ、好ましくは／
Ｏ ＫＨｚ＝ ／ ０ ０ ＫＨｚを用いる。この理
由は／ ＫＨｚ以下の交流では上記の電気分解の進行が
著しくガス発生が激しく抵抗値の上昇が速いことが実験
等で確められている。又、欠陥内に存在するガス等の静
電容量分により、周波数が高い程、流れる電流は大きく
なシ耐雑音性の良好な測定が可能となることが確認され
ている。
一方、ｌｏ００ＫＨｚ以上の周波数を用いると、欠陥で
ない非導電性材料の誘電電流、表面波による漏れ電流が
顕著となシ、非欠陥でも流れる電流が大きくなり、欠陥
発生で流れる電流に比して無視できなくなるので雑音性
が大きい。
ない非導電性材料の誘電電流、表面波による漏れ電流が
顕著となシ、非欠陥でも流れる電流が大きくなり、欠陥
発生で流れる電流に比して無視できなくなるので雑音性
が大きい。
欠陥として％ ／ ０−’ｍ＊９！ｊ径のビンホール
以上のものを考えれば、その発生によって流れる電流か
ら測定できる欠陥の交流インピーダンスはｊ００ＫΩ以
下と実験よシ得られているので、これよシ耐雑音性を考
慮し、印加する周波数の上限は７０００ＫＨｚ、好まし
くはｉ００ＫＨｚ である。
以上のものを考えれば、その発生によって流れる電流か
ら測定できる欠陥の交流インピーダンスはｊ００ＫΩ以
下と実験よシ得られているので、これよシ耐雑音性を考
慮し、印加する周波数の上限は７０００ＫＨｚ、好まし
くはｉ００ＫＨｚ である。
次に印加する電圧であるが、内容液ヶの電気分解の形態
Ｋよって変わるが、０．／Ｖ以下等の電気分解開始電圧
以下であれば電気分解が生じず前述の問題も解決される
が、低印加電圧では流れる電流が小さいため、耐雑音性
がかなシ低下する。この点及び安全上の点より印加する
電圧は／ＯＶ−０．／Ｖ、好ましくは５〜／Ｖが望まし
い。
Ｋよって変わるが、０．／Ｖ以下等の電気分解開始電圧
以下であれば電気分解が生じず前述の問題も解決される
が、低印加電圧では流れる電流が小さいため、耐雑音性
がかなシ低下する。この点及び安全上の点より印加する
電圧は／ＯＶ−０．／Ｖ、好ましくは５〜／Ｖが望まし
い。
印加の方法として、電気分解の影響を小さく／日／回〜
１週１回の頻度で行ない、測定系の安定も考え、／回の
印加時間はＩＯ分以内とする。この頻度・印加時間は内
容液、測定機器の状況等によって選定される。
１週１回の頻度で行ない、測定系の安定も考え、／回の
印加時間はＩＯ分以内とする。この頻度・印加時間は内
容液、測定機器の状況等によって選定される。
仄に印加した電圧及び流れる電流から測定・演算回路ｇ
で交流インピーダンスを測定・計算する。これは電流・
電圧の振幅と位相差を測定する装置及びこれよシインビ
ーダンスを計算する回路の組合せ他かある。又、一般の
高抵抗用交流抵抗計、自動交流プリクジでもよい。また
回路ｇで交流インピーダンスよシ静電容量を算出、液浸
透の影響検出、浮遊容量・リーク電流による誤差の補正
等を行ってもよい。回路ｇで算出された測定値は、判断
回路７に送られ長期蓄積されるとともに過去の値との比
較により、欠陥の発生／検出の判断をし、警報等により
運転員に告知する。比較の方法としては、差動アンプ等
から成るアナログ回路にて処理する方法も考えられるが
、コンピューター内でソフトウエア的に処理する方法が
簡便である。
で交流インピーダンスを測定・計算する。これは電流・
電圧の振幅と位相差を測定する装置及びこれよシインビ
ーダンスを計算する回路の組合せ他かある。又、一般の
高抵抗用交流抵抗計、自動交流プリクジでもよい。また
回路ｇで交流インピーダンスよシ静電容量を算出、液浸
透の影響検出、浮遊容量・リーク電流による誤差の補正
等を行ってもよい。回路ｇで算出された測定値は、判断
回路７に送られ長期蓄積されるとともに過去の値との比
較により、欠陥の発生／検出の判断をし、警報等により
運転員に告知する。比較の方法としては、差動アンプ等
から成るアナログ回路にて処理する方法も考えられるが
、コンピューター内でソフトウエア的に処理する方法が
簡便である。
以下に第コ図の装置Ｋ基づいて具体的に説明する。図中
７は容量約／ｌの金属製缶体、コはポリ塩化ビニルから
成る耐食性非導電性材層（厚さＯ．Ｓ朋〕、グは３０チ
硫酸、Ｊはｐｔ電極＜／ｍｍ９６）、６はインピーダン
スアナライザ−’ｋ各々示す。この耐食性非導電性材層
一に！で示されるよりなθ．一朋ダ以上のピンホールを
４ｔ種、Ｏ．コ龍×ｌ儒以上のクラックをダ種をっけ周
波数とアドミノタンスの変化を測定した。
７は容量約／ｌの金属製缶体、コはポリ塩化ビニルから
成る耐食性非導電性材層（厚さＯ．Ｓ朋〕、グは３０チ
硫酸、Ｊはｐｔ電極＜／ｍｍ９６）、６はインピーダン
スアナライザ−’ｋ各々示す。この耐食性非導電性材層
一に！で示されるよりなθ．一朋ダ以上のピンホールを
４ｔ種、Ｏ．コ龍×ｌ儒以上のクラックをダ種をっけ周
波数とアドミノタンスの変化を測定した。
０．１１朋２のピンホールでの例を第３図に示す。
周波数ＩＯ”Ｈｚ以下の測定点で、下向きの矢印はアド
ミッタンスは一時上がるが速やかに低下（抵抗が上昇）
することを表し、上下の矢印は撮れが激しく、アドミソ
タンスが速やかに低下することを表す。
ミッタンスは一時上がるが速やかに低下（抵抗が上昇）
することを表し、上下の矢印は撮れが激しく、アドミソ
タンスが速やかに低下することを表す。
また、／Ｏ’Ｈｚ以上では無欠陥の機器（×印ノで、ア
ドミッタンスが急激に上昇することを表している。
ドミッタンスが急激に上昇することを表している。
これらの場合、いずれも欠陥を検出することは困難であ
る。
る。
本発明装置によると／ＫＨｚ＝ｌ０００ＫＨｚの高周波
交流を間欠的に挿入電極と缶体もしくは耐食性被膜中の
導電層に印加し、欠陥を通して流れる電流によ９、保護
被膜の欠陥を検出するととにより、検出できる状態をよ
り長期にかつ安定にすることができ、又１よシ微小な欠
陥も確度高く検出することが可能になった。これによシ
検出装置の信頼性が向上するとともに、缶体の損傷をよ
シ速く予測でき、被膜交換の時期を開放・破壊すること
なく推定することが可能になった。
交流を間欠的に挿入電極と缶体もしくは耐食性被膜中の
導電層に印加し、欠陥を通して流れる電流によ９、保護
被膜の欠陥を検出するととにより、検出できる状態をよ
り長期にかつ安定にすることができ、又１よシ微小な欠
陥も確度高く検出することが可能になった。これによシ
検出装置の信頼性が向上するとともに、缶体の損傷をよ
シ速く予測でき、被膜交換の時期を開放・破壊すること
なく推定することが可能になった。
第１図は本発明方法を実施するだめの装置のｌｆＩＩを
示す模式図である。 ／：金属製缶体 一二耐食性非導電性材層３：電極 ク
：導電性内容液 Ｓ：欠陥６：高周波発振器 ７：電流
検出回路 ｇ：交流インピーダンス測定・演算回路 ９
＝判断回路 ／ｌ：導線 ｌコ：導線 また、第一図はテスト装置、第３図はテストデータの７
例を示す。 出 願 人 三菱化成株式会社 代 理 人 弁理士 長谷川 ほかｌ名
示す模式図である。 ／：金属製缶体 一二耐食性非導電性材層３：電極 ク
：導電性内容液 Ｓ：欠陥６：高周波発振器 ７：電流
検出回路 ｇ：交流インピーダンス測定・演算回路 ９
＝判断回路 ／ｌ：導線 ｌコ：導線 また、第一図はテスト装置、第３図はテストデータの７
例を示す。 出 願 人 三菱化成株式会社 代 理 人 弁理士 長谷川 ほかｌ名
Claims (4)
- （１）金属材料からなる機器の内側表面に耐食性非導電
性材層を積層した金属製機器の耐食性非導電性材層の欠
陥を電気伝導を利用して検出する装置であって、金属材
料に接続された導線１１と金属製機器の内部の液体に浸
漬された電極に接続された導線１２とを機器外部に導通
させ、導線１１と導線１２とに印加される電源が１〜１
０００ＫＨｚの高周波交流であることを特徴とする欠陥
検出装置。 - （２）金属材料と耐食性非導電性材層との間に耐食性導
電性材層を有し、導線１１が金属材料または耐食性導電
性材層に接続されたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の欠陥検出装置。 - （３）金属材料に耐食性非導電性材層、耐食性導電性材
層、耐食性非導電性材層の順に積層し導線１１が金属材
料または耐食性導電性材層に接続されたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の欠陥検出装置。 - （４）金属材料からなる機器の内側表面に耐食性非導電
性材層を積層した金属製機器の耐食性非導電性材層の欠
陥を電気伝導を利用して検出するに際し、耐食性非導電
性材層の両面に１〜１０００ＫＨｚの高周波交流電源を
間欠的に印加することを特徴とする欠陥検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1115830A JP2836097B2 (ja) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | 欠陥検出装置及び検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1115830A JP2836097B2 (ja) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | 欠陥検出装置及び検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02293657A true JPH02293657A (ja) | 1990-12-04 |
| JP2836097B2 JP2836097B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=14672174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1115830A Expired - Lifetime JP2836097B2 (ja) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | 欠陥検出装置及び検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2836097B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020149371A1 (ja) * | 2019-01-18 | 2020-07-23 | 東邦化成株式会社 | 電気抵抗測定機及びそれを用いる電気抵抗測定方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50137179A (ja) * | 1974-03-29 | 1975-10-31 | ||
| JPS5477191A (en) * | 1977-12-02 | 1979-06-20 | Nippon Kokan Kk | Coating film tester |
| JPS58127346U (ja) * | 1982-02-22 | 1983-08-29 | 大日本印刷株式会社 | 紙製液体容器の検査装置 |
| JPH01107143A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-25 | Shinko Pfaudler Co Ltd | 機器ライニング層の損傷検知方法 |
-
1989
- 1989-05-09 JP JP1115830A patent/JP2836097B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50137179A (ja) * | 1974-03-29 | 1975-10-31 | ||
| JPS5477191A (en) * | 1977-12-02 | 1979-06-20 | Nippon Kokan Kk | Coating film tester |
| JPS58127346U (ja) * | 1982-02-22 | 1983-08-29 | 大日本印刷株式会社 | 紙製液体容器の検査装置 |
| JPH01107143A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-25 | Shinko Pfaudler Co Ltd | 機器ライニング層の損傷検知方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020149371A1 (ja) * | 2019-01-18 | 2020-07-23 | 東邦化成株式会社 | 電気抵抗測定機及びそれを用いる電気抵抗測定方法 |
| JPWO2020149371A1 (ja) * | 2019-01-18 | 2021-11-25 | 東邦化成株式会社 | 電気抵抗測定機及びそれを用いる電気抵抗測定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2836097B2 (ja) | 1998-12-14 |
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