JPS632060B2 - - Google Patents
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- JPS632060B2 JPS632060B2 JP55065901A JP6590180A JPS632060B2 JP S632060 B2 JPS632060 B2 JP S632060B2 JP 55065901 A JP55065901 A JP 55065901A JP 6590180 A JP6590180 A JP 6590180A JP S632060 B2 JPS632060 B2 JP S632060B2
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- electrode
- sample
- voltage
- electrolytic current
- reference electrode
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
- G01N17/02—Electrochemical measuring systems for weathering, corrosion or corrosion-protection measurement
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えば水道水や工業用水のようなき
わめて導電率の低い溶液中の金属の分極測定を定
電位法により行なう装置における液抵抗補償装置
に関する。
わめて導電率の低い溶液中の金属の分極測定を定
電位法により行なう装置における液抵抗補償装置
に関する。
従来のこの種の測定回路は、例えば第１図に示
すように試験槽ａに対極ｂ、試料極ｃ及び照合極
ｄを設け、ポテンシヨスタツトｅにより直流電解
電流Ｉを試料槽ａを含む電解回路に流し、照合極
ｄより出力電圧を得て、この電圧でポテンシヨス
タツトｅを制御するように構成されており、照合
極ｄに対する試料極ｃの電位と直流電解電流密度
の関係曲線すなわち分極曲線を測定している。こ
の回路において、試験槽ａの液の導電率が水道水
のように低い場合には、照合極ｄを試料極ｃにで
きるだけ近づけても試料極ｃと照合極ｄ間の液抵
抗による電位差は無視することができないほど大
きな値になるので、ポテンシヨスタツトｅは見掛
け上定電位制御しているだけで試料極電位を目的
の電位に維持することができないという不都合を
生ずる。また、この液抵抗を補償する方法とし
て、分極測定開始前に液抵抗を測定し、該測定中
に液抵抗値を減算処理することが提案されている
が、測定中に液抵抗が変化する場合には誤つた分
極測定データしかえられないという不都合を生ず
る。このため防食管理の必要な環境の１つである
淡水中での腐食速度のモニタリングや防食法の決
定をする場合などに支障を来たしているのが実情
である。
すように試験槽ａに対極ｂ、試料極ｃ及び照合極
ｄを設け、ポテンシヨスタツトｅにより直流電解
電流Ｉを試料槽ａを含む電解回路に流し、照合極
ｄより出力電圧を得て、この電圧でポテンシヨス
タツトｅを制御するように構成されており、照合
極ｄに対する試料極ｃの電位と直流電解電流密度
の関係曲線すなわち分極曲線を測定している。こ
の回路において、試験槽ａの液の導電率が水道水
のように低い場合には、照合極ｄを試料極ｃにで
きるだけ近づけても試料極ｃと照合極ｄ間の液抵
抗による電位差は無視することができないほど大
きな値になるので、ポテンシヨスタツトｅは見掛
け上定電位制御しているだけで試料極電位を目的
の電位に維持することができないという不都合を
生ずる。また、この液抵抗を補償する方法とし
て、分極測定開始前に液抵抗を測定し、該測定中
に液抵抗値を減算処理することが提案されている
が、測定中に液抵抗が変化する場合には誤つた分
極測定データしかえられないという不都合を生ず
る。このため防食管理の必要な環境の１つである
淡水中での腐食速度のモニタリングや防食法の決
定をする場合などに支障を来たしているのが実情
である。
本発明は以上のような不都合を無くした分極測
定装置を提供することを目的とするもので、ポテ
ンシヨスタツトから試験槽の液中に配置した対極
及び試料極間に直流電解電流を流した時の照合極
の出力電圧を利用して定電位法により分極測定を
行なう装置において、前記対極及び試料極間に微
弱な一定振幅の正弦波交流を直流電解電流に重畳
して流す交流源を該対極及び試料極に接続し、前
記照合極に帯域通過フイルタを介して整流、増幅
器を接続し、該整流、増幅器の出力電圧と直流電
解電流に対応する電圧を乗算する乗算器と、直流
電解電流による試料極―照合極間の直流電圧から
該乗算器の出力を減ずる減算器を設け、該減算器
の出力を前記ポテンシヨスタツトに入力させて液
抵抗を補償するようにしたことを特徴とする。
定装置を提供することを目的とするもので、ポテ
ンシヨスタツトから試験槽の液中に配置した対極
及び試料極間に直流電解電流を流した時の照合極
の出力電圧を利用して定電位法により分極測定を
行なう装置において、前記対極及び試料極間に微
弱な一定振幅の正弦波交流を直流電解電流に重畳
して流す交流源を該対極及び試料極に接続し、前
記照合極に帯域通過フイルタを介して整流、増幅
器を接続し、該整流、増幅器の出力電圧と直流電
解電流に対応する電圧を乗算する乗算器と、直流
電解電流による試料極―照合極間の直流電圧から
該乗算器の出力を減ずる減算器を設け、該減算器
の出力を前記ポテンシヨスタツトに入力させて液
抵抗を補償するようにしたことを特徴とする。
以下本発明の一実施例を添付図面につき説明す
る。第２図はその概略的なブロツク図で、１は対
極２、試料極３及び照合極４を設けた試験槽、５
は例えば5KHz正弦波定電流源のような交流源、
６はポテンシヨスタツト、すなわち、その端子６
ａより試験槽１を含む電解回路に直流電解電流Ｉ
を流し、照合極４よりの直流電解電流Ｉによる出
力電圧を制御信号として端子６ｂより入力して該
ポテンシヨスタツト６内の所定の規準電圧と比較
し、該規準電圧より低いときは直流電解電流をよ
り多く流し、一致したときはそれ以上の電流を流
さないようにし、規準電圧より高いときは直流電
解電流を減少するように制御する制御装置であつ
て、定電位法のうち動電位法で分極曲線を測定す
るときは規準電圧を所定の速度で変化させるポテ
ンシヤルプログラマー等を付加する。
る。第２図はその概略的なブロツク図で、１は対
極２、試料極３及び照合極４を設けた試験槽、５
は例えば5KHz正弦波定電流源のような交流源、
６はポテンシヨスタツト、すなわち、その端子６
ａより試験槽１を含む電解回路に直流電解電流Ｉ
を流し、照合極４よりの直流電解電流Ｉによる出
力電圧を制御信号として端子６ｂより入力して該
ポテンシヨスタツト６内の所定の規準電圧と比較
し、該規準電圧より低いときは直流電解電流をよ
り多く流し、一致したときはそれ以上の電流を流
さないようにし、規準電圧より高いときは直流電
解電流を減少するように制御する制御装置であつ
て、定電位法のうち動電位法で分極曲線を測定す
るときは規準電圧を所定の速度で変化させるポテ
ンシヤルプログラマー等を付加する。
次にその作動について説明するに、交流源５か
らは試料極表面を乱さない程度の微弱な一定振幅
の正弦波交流ｉを試験槽１を含む電解回路に流
し、ポテンシヨスタツト６からは交流阻止回路１
４を経て直流電解電流Ｉを流す。試験槽１の対極
２と試料極３間の最も単純な電気的等価回路は、
第３図に示すように試料極３―液界面の抵抗成分
Rp1と容量成分Cp1の並列回路、照合電極４と試
料極３間の液抵抗Rs1、対極２と照合極４間の液
抵抗Rs2及び対極２―液界面の抵抗成分Rp2と容
量成分Cp2の並列回路の直列回路で表わされる。
交流に対してはＢ，Ｃ間のインピーダンスはCp1
の存在によりほとんど０であるから、交流電流に
よる照合極４とアース間の電圧は、ｉ（Rs1＋Rc）
で、この電圧は高入力インピーダンスバツフアー
８、帯域通過フイルタ９、増幅率Ａなる整流、増
幅器１０を経てAi（Rs1＋Rc）なる直流電圧とな
つて乗算器１１の一方の入力端子１１ａに印加す
る。一方、直流電解電流Ｉによつて抵抗７（抵抗
値Rc）に生ずる電圧IRcは増幅率A′の増幅器１２
を経て−A′IRcなる電圧となつて乗算器１１の他
方の入力端子１１ｂに印加する。（交流により生
ずる電圧iRcは小さいので無視できる。）上記Ai
（Rs1＋Rc）は液抵抗成分、−A′IRcは電解電流成
分をそれぞれ示すものであるから乗算器１１から
出力する−AA′iIRc（Rs1＋Rc）／Ｋなる電圧は
液抵抗によつて生ずる電位差成分を示す。（但し
Ｋは乗算器１１によりきまる定数。） 照合極４に生ずる直流電解電流Ｉによるアース
間電圧は、IRp1＋Ｉ（Rs1＋Rc）であり、高入力
インピーダンスバツフアー８を経て前記乗算器１
１の出力とともに減算器１３に入力されるので、
その出力端子からは Ｅ＝IRp1＋Ｉ（Rs1＋Rc） −AA′A″iIRc（Rs1＋Rc）／Ｋ ……(1) を出力する。（但しA″は乗算器１１からの入力に
対する減算器１３での増幅率である。） (1)式においてＥ＝IRp1をポテンシヨスタツト
６の端子６ｂに入力するとき正しい分極測定がで
きることになるので、 Ｉ（Rs1＋Rc）−AA′A″iIRc （Rs1＋Rc）／Ｋ＝０ ……(2) が成立するようにすればよい。
らは試料極表面を乱さない程度の微弱な一定振幅
の正弦波交流ｉを試験槽１を含む電解回路に流
し、ポテンシヨスタツト６からは交流阻止回路１
４を経て直流電解電流Ｉを流す。試験槽１の対極
２と試料極３間の最も単純な電気的等価回路は、
第３図に示すように試料極３―液界面の抵抗成分
Rp1と容量成分Cp1の並列回路、照合電極４と試
料極３間の液抵抗Rs1、対極２と照合極４間の液
抵抗Rs2及び対極２―液界面の抵抗成分Rp2と容
量成分Cp2の並列回路の直列回路で表わされる。
交流に対してはＢ，Ｃ間のインピーダンスはCp1
の存在によりほとんど０であるから、交流電流に
よる照合極４とアース間の電圧は、ｉ（Rs1＋Rc）
で、この電圧は高入力インピーダンスバツフアー
８、帯域通過フイルタ９、増幅率Ａなる整流、増
幅器１０を経てAi（Rs1＋Rc）なる直流電圧とな
つて乗算器１１の一方の入力端子１１ａに印加す
る。一方、直流電解電流Ｉによつて抵抗７（抵抗
値Rc）に生ずる電圧IRcは増幅率A′の増幅器１２
を経て−A′IRcなる電圧となつて乗算器１１の他
方の入力端子１１ｂに印加する。（交流により生
ずる電圧iRcは小さいので無視できる。）上記Ai
（Rs1＋Rc）は液抵抗成分、−A′IRcは電解電流成
分をそれぞれ示すものであるから乗算器１１から
出力する−AA′iIRc（Rs1＋Rc）／Ｋなる電圧は
液抵抗によつて生ずる電位差成分を示す。（但し
Ｋは乗算器１１によりきまる定数。） 照合極４に生ずる直流電解電流Ｉによるアース
間電圧は、IRp1＋Ｉ（Rs1＋Rc）であり、高入力
インピーダンスバツフアー８を経て前記乗算器１
１の出力とともに減算器１３に入力されるので、
その出力端子からは Ｅ＝IRp1＋Ｉ（Rs1＋Rc） −AA′A″iIRc（Rs1＋Rc）／Ｋ ……(1) を出力する。（但しA″は乗算器１１からの入力に
対する減算器１３での増幅率である。） (1)式においてＥ＝IRp1をポテンシヨスタツト
６の端子６ｂに入力するとき正しい分極測定がで
きることになるので、 Ｉ（Rs1＋Rc）−AA′A″iIRc （Rs1＋Rc）／Ｋ＝０ ……(2) が成立するようにすればよい。
すなわち、AA′A″iRc＝Ｋ ……(3)
のとき液抵抗分が完全に補償される。
(3)式中のＡ，A′，A″，ｉ，Rcはすべて可変で
あり、試験槽１に影響を受けない値であるので、
(3)式の条件を満足させるように増幅率Ａ，A′，
A″，交流電流ｉ、抵抗７の抵抗値Rcのいずれか
を調節すれば測定中に液抵抗が変化しても、また
試験槽を交換しても完全に液抵抗を補償すること
ができる。
あり、試験槽１に影響を受けない値であるので、
(3)式の条件を満足させるように増幅率Ａ，A′，
A″，交流電流ｉ、抵抗７の抵抗値Rcのいずれか
を調節すれば測定中に液抵抗が変化しても、また
試験槽を交換しても完全に液抵抗を補償すること
ができる。
尚、試験槽の模擬回路を第４図の回路に適用
し、ポテンシヨスタツトの端子６ｂに入力する電
圧が試料極−液界面の抵抗分Rp1に対応する抵抗
における電圧と等しくなるようにＡ，A′，A″，
ｉ，Rcを調整すれば、容易に上記(3)式の条件を
満足させることができる。
し、ポテンシヨスタツトの端子６ｂに入力する電
圧が試料極−液界面の抵抗分Rp1に対応する抵抗
における電圧と等しくなるようにＡ，A′，A″，
ｉ，Rcを調整すれば、容易に上記(3)式の条件を
満足させることができる。
第４図は第２図のブロツク図を具体化した電気
回路図で、第２図と同一符号は同一のものを示
し、１５は符号反転回路、１６は乗算器１１の出
力信号に対する増幅率調整回路で、ポテンシヨス
タツト６は省略した。
回路図で、第２図と同一符号は同一のものを示
し、１５は符号反転回路、１６は乗算器１１の出
力信号に対する増幅率調整回路で、ポテンシヨス
タツト６は省略した。
その作動は第２図と同じである。
第５図において、曲線Ｉは圧延鋼材（JIS
SS41）を30℃の水道水中に入れ、第４図の回路
を使用しポテンシヨスタツト６にポテンシヤルプ
ログラマーを結合し、照合極４の電位を21mV／
分の速さで変化させ、定電位法の一つである動電
位法でアノード分極したときの照合極（Ag／Ag
Cl）に対する試料極３電位と直流電解電流密度
I′（試料極単位面積当り）の関係曲線すなわち分
極曲線、曲線は同じ条件の下に第１図の回路で
測定した分極曲線である。分極曲線は明らかに
液抵抗の影響がでており、電位の変化量と直流電
解電流密度の変化量の対数とが直線関係にある領
域すなわちターフエル領域が認められないのに対
し、本発明による分極曲線Ｉにはターフエル領域
がはつきり認められる。
SS41）を30℃の水道水中に入れ、第４図の回路
を使用しポテンシヨスタツト６にポテンシヤルプ
ログラマーを結合し、照合極４の電位を21mV／
分の速さで変化させ、定電位法の一つである動電
位法でアノード分極したときの照合極（Ag／Ag
Cl）に対する試料極３電位と直流電解電流密度
I′（試料極単位面積当り）の関係曲線すなわち分
極曲線、曲線は同じ条件の下に第１図の回路で
測定した分極曲線である。分極曲線は明らかに
液抵抗の影響がでており、電位の変化量と直流電
解電流密度の変化量の対数とが直線関係にある領
域すなわちターフエル領域が認められないのに対
し、本発明による分極曲線Ｉにはターフエル領域
がはつきり認められる。
したがつて常法にしたがいターフエル直線を直
流電解電流を流さないときの自然電極電位Ecorr
まで延長し、そのときの電流密度を求める。これ
が腐食電流密度に対応し、実測の腐食電流すなわ
ち試料の重量減測定から求めた腐食電流密度と
ほゞ一致していることから、本発明が有効である
ことが確認された。
流電解電流を流さないときの自然電極電位Ecorr
まで延長し、そのときの電流密度を求める。これ
が腐食電流密度に対応し、実測の腐食電流すなわ
ち試料の重量減測定から求めた腐食電流密度と
ほゞ一致していることから、本発明が有効である
ことが確認された。
このように本発明によるときは、直流電解電流
を流した時の照合極出力電圧を利用して定電位法
により分極測定を行なう装置において液抵抗が大
きくても、またその抵抗が変動しても常にその液
抵抗による電位差を打ち消し、金属の真の分極特
性を得ることができる効果を有する。
を流した時の照合極出力電圧を利用して定電位法
により分極測定を行なう装置において液抵抗が大
きくても、またその抵抗が変動しても常にその液
抵抗による電位差を打ち消し、金属の真の分極特
性を得ることができる効果を有する。
また、従来の分解測定装置にリード線だけで簡
単に接続して使用でき、更に部品点数が少なく、
構成が簡単であり、安価である等の効果を有す
る。
単に接続して使用でき、更に部品点数が少なく、
構成が簡単であり、安価である等の効果を有す
る。
第１図は従来の定電位法による分極測定回路、
第２図は本発明回路の一例のブロツク図、第３図
は試験槽の対極と試料極間の電気的等価回路図、
第４図は第２図のブロツク図を具体化した電気回
路図、第５図は第１図と第４図の回路を用いて測
定した分極曲線特性図である。 １……試験槽、２……対極、３……試料極、４
……照合極、５……交流源、６……ポテンシヨス
タツト、７……抵抗、８……高入力インピーダン
スバツフアー、９……帯域通過フイルタ、１０…
…整流増幅器、１１……乗算器、１２……増幅
器、１３……減算器、１４……交流阻止回路、１
５……符号反転回路、１６……増幅率調整回路。
第２図は本発明回路の一例のブロツク図、第３図
は試験槽の対極と試料極間の電気的等価回路図、
第４図は第２図のブロツク図を具体化した電気回
路図、第５図は第１図と第４図の回路を用いて測
定した分極曲線特性図である。 １……試験槽、２……対極、３……試料極、４
……照合極、５……交流源、６……ポテンシヨス
タツト、７……抵抗、８……高入力インピーダン
スバツフアー、９……帯域通過フイルタ、１０…
…整流増幅器、１１……乗算器、１２……増幅
器、１３……減算器、１４……交流阻止回路、１
５……符号反転回路、１６……増幅率調整回路。
Claims (1)
- １ ポテンシヨスタツトから試験槽の液中に配置
した対極及び試料極間に直流電解電流を流した時
の照合極の出力電圧を利用して定電位法により分
極測定を行なう装置において、前記対極及び試料
極間に微弱な一定振幅の正弦波交流を直流電解電
流に重畳して流す交流源を該対極及び試料極に接
続し、前記照合極に帯域通過フイルタを介して整
流、増幅器を接続し、該整流、増幅器の出力電圧
と直流電解電流に対応する電圧を乗算する乗算器
と、直流電解電流による試料極―照合極間の直流
電圧から該乗算器の出力を減ずる減算器を設け、
該減算器の出力を前記ポテンシヨスタツトに入力
させて液抵抗を補償するようにしたことを特徴と
する分極測定装置における液抵抗補償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6590180A JPS56162042A (en) | 1980-05-20 | 1980-05-20 | Liquid resistance compensating circuit in polarization measuring circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6590180A JPS56162042A (en) | 1980-05-20 | 1980-05-20 | Liquid resistance compensating circuit in polarization measuring circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56162042A JPS56162042A (en) | 1981-12-12 |
| JPS632060B2 true JPS632060B2 (ja) | 1988-01-16 |
Family
ID=13300322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6590180A Granted JPS56162042A (en) | 1980-05-20 | 1980-05-20 | Liquid resistance compensating circuit in polarization measuring circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56162042A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104101566A (zh) * | 2014-08-12 | 2014-10-15 | 天能集团江苏科技有限公司 | 一种快速测定铅合金板栅耐腐蚀性能的装置及其方法 |
| JP7045268B2 (ja) * | 2018-06-18 | 2022-03-31 | 日置電機株式会社 | 信号発生装置及びその制御方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5624552A (en) * | 1979-08-07 | 1981-03-09 | Toshiba Corp | Polarization curve measuring apparatus |
-
1980
- 1980-05-20 JP JP6590180A patent/JPS56162042A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56162042A (en) | 1981-12-12 |
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