ガルバニック腐食監視及び分析システム（ＧＣＭＡＳ）
【課題】互いに隣接して平行であり、非腐食性材料が、それらの間において障壁又は絶縁体として機能している２つ、３つ、及び４つの電極に関し、該電極のガルバニック電流の値及び方向を計測するべく使用される電気化学統合システム（ソフトウェア、ハードウェア、及びガルバニック腐食セル）の提供。
【解決手段】異なる金属及び合金から製造された１５＊３０＊２ｍｍの平らな金属試験片が、設計されたインターフェイスを使用して１つに結合されており、これにより、同一条件下において同一の腐食性媒質（電解質）に対して露出させることにより、組み合わせの全体におけるガルバニック電流の値及び方向を同時に監視可能である。
【解決手段】異なる金属及び合金から製造された１５＊３０＊２ｍｍの平らな金属試験片が、設計されたインターフェイスを使用して１つに結合されており、これにより、同一条件下において同一の腐食性媒質（電解質）に対して露出させることにより、組み合わせの全体におけるガルバニック電流の値及び方向を同時に監視可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載されている電気化学統合システムに関するものである。このタイプのシステムについては、例えば、ヨルダン王立科学協会（Ｒｏｙａｌ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ）の「Ｔｈｅ Ｒｏｙａｌ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ（ＲＳＳ） ｄｅｓｉｇｎｓ ａ ｐｉｏｎｅｅｒ ｐｒｏｊｅｃｔ ｎａｍｅｄ “Ｇａｌｖａｎｉｃ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｎａｌｙｚｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ”」（ＧＣＭＡＳ ２００６）に記述されている。
【０００２】
本発明は、請求項１に記載されている電気化学統合システムを提供している。本発明の更なる実施例は、従属請求項に記述されている。
【発明の開示】
【０００３】
互いに隣接して平行であり、非腐食性材料が、それらの間の障壁又は絶縁体として機能している（２つ、３つ、及び４つの電極の）ガルバニック電流の値及び方向を計測するべく使用される電気化学システム（ソフトウェア、ハードウェア、及びガルバニック腐食セル）であって、（異なる金属及び合金から製造された（１５＊３０＊２）ｍｍの平らな金属試験片）が、設計されたインターフェイスを使用して１つに結合されており、この結果、同一条件下において同一の腐食性媒質（電解質）に露出させることにより、組み合わせの全体におけるガルバニック電流の値及び方向を同時に監視可能である。電解質を、腐食セルの底部に維持された平らな試験片上において垂直に維持することにより、腐食セル内において設計され、且つ、非腐食性材料から製造された、設計されたインターフェイスに特殊な電気ワイヤを通じて接続される特殊な導電性チャネルを通じてインターフェイスを介して接続された結合された平らな試験片の表面上における電気化学反応（酸化及び還元）の発生を実現しており、この結果、研究者は、ソフトウェアパッケージの制御パネルを使用することにより、ガルバニック電流（のマイクロアンペア、ミリアンペア、及びアンペアを単位とした値及び方向、基準電極を使用した結合電位；これらのすべてが、ガルバニック腐食に起因した電気化学反応の継続性を実現することなしに、実験における任意の時点において時間と共にオンラインでグラフィカルにマッピングされる）を計測可能であり、これに加えて、このシステムによれば、研究者は、電気化学反応の質量移動が制御されている際の電解質の容積から平らな試験片の隣接表面へのイオンの移動を制御するべく、温度、ｐＨを計測すると共に、腐食セル内における電解質用の攪拌モーターの速度（２００〜４０００ＲＰＭ）を制御可能である。腐食セルは、（活性化が制御された）電気化学反応を実施するべく、（窒素又はアルゴン）などの不活性ガスを導入して酸素を除去するための特殊な開口部を具備している。本システムは、（犠牲陽極の合金化、構築、及びこれによる陰極保護）のための材料の選択に関する研究を実施すると共に、金属間におけるガルバニック結合に起因して生成される局所的な（孔食及び裂け目）腐食現象について研究するべく利用可能であろう。又、このシステムによれば、研究者は、大部分の国際規格において明白である海水以外の新しい腐食環境を導入することにより、新しい一連のガルバニック金属を予測可能である。このシステムによれば、研究者は、特定の温度及び陰極と陽極の面積比率において金属間に発生する極性反転の原因を完全に調査及び識別すると共に、ガルバニック動作に起因した災害状況を生成可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
ＧＣＭＡＳは、次の品目を含んでいる。
【０００５】
１．ソフトウェアパッケージ
２．ａ．インターフェイスカードと、ｂ．データ取得カードと、から構成されたハードウェア
３．ガルバニック腐食セル
【０００６】
（１．ソフトウェアパッケージ）
図（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ〜６）に示されているソフトウェアパッケージは、（ＷｉｎＸＰ、ＭＥ、及び２０００）の環境下において稼動するべく設計及び製造されており、（２．８ＧＨｚ）の処理速度を有するＰｅｎｔｉｕｍ（登録商標）４プロセッサと、２５６ＭｂのＲＡＭと、を必要としている。
【０００７】
このソフトウェアを使用することにより、犠牲陽極による陰極保護に加えて、産業界におけるガルバニック腐食問題を研究するべく、（同時に２つ、３つ、及び４つの電極（（１．５×３．０ｃｍ）の平らな金属試験片））の間におけるインターフェイスカード及びガルバニック腐食セルを通じた結合を実現している。このソフトウェアは、ガルバニック腐食実験の全体を制御している。これにより、ユーザーは、添付の図（１ａ）に示されているように、それぞれの選択された電極の緑色のティックをポイントすることにより、それぞれの電極の下に示されているリストからそれぞれの金属電極の名前と、結合を要する最大で同時に４つの電極である電極の数を選択可能である。ユーザーは、（結合電位、温度、及びｐＨ）の計測を選択可能である。又、モーターの（２００〜４０００ＲＰＭ）の間における速度と方向（時計回り及び反時計回り）を選択することにより、モーターを稼動させることも可能である。次いで、ユーザーは、その所望の実験に応じて、時間及び分（ＨＨ：ＭＭ）を単位として実験の時間と、時間、分、及び秒（ＨＨ：ＭＭ：ＳＳ）を単位としてサンプリング時間を挿入可能である。ガルバニック電流の読取値は、（マイクロアンペア、ミリアンペア、及びアンペアを単位として表示可能であり、或いは、Ａｕｔｏを選択することにより、ソフトウェアに単位を選択させることも可能である。ソフトウェアは、ガルバニック腐食に起因した電気化学反応の継続性を実現することなしに、実験の際のデータ（ガルバニック電流、結合電位、及び電流の合計）の保存と、時間に伴ったガルバニック電流及び結合電位のグラフィカルなマッピングの能力を具備しており、これに加えて、このソフトウェアパッケージによれば、ユーザーは、実験の（経過時間、残りの時間、キャプチャされたサンプル、及び残りのサンプル）、並びに、実験のパーセンテージ進捗バーを監視すると共に、任意の時点において実験を休止又は終了可能である。この設計されたソフトウェアパッケージによれば、ユーザーは、カーソルを使用することにより、グラフ上の任意のポイントにおいて時間と共に（ガルバニック電流及び結合電位）の値を取得可能であり、このソフトウェアパッケージは、予め保存されているデータ及び保存されているグラフを再度取得する能力を具備している。
【０００８】
添付の図（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ〜６）は、次のような手順に要約可能であろう。
【０００９】
１．（そのアイコンをクリックすることによって）メインプログラムを稼動させる。ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ ＭＯＤＥパネルが表示される（図１ａ）。
【００１０】
２．（そのボックスをチェックすることによって）それぞれの使用電極を選択する。Ｅ１を含む少なくとも２つの電極を使用しなければならない。未使用電極は、その色が常にグレーである（図１ａ）。
【００１１】
３．それぞれの使用電極のタイプを（その独自のポップアップメニューから）指定する（図１ａ）。
【００１２】
４．それぞれの使用電極の読取値のレンジを指定する（ＡＵＴＯ／ＦＩＸＥＤ）。固定レンジを選択した場合には、読取の単位を指定する。レンジは、ＡＵＴＯにすることを推奨する（図１ｂ）。
【００１３】
５．その他の使用プローブ（ｐＨ、Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ、Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を選択する（図１ｂ）。
【００１４】
６．モーター制御パラメータ（Ｓｐｅｅｄ：２００〜４０００ｒｐｍ、Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ：ＣＷ／ＣＣＷ、Ｓｔａｔｅ：Ｒｕｎ／Ｓｔｏｐ）を指定する。これらのパラメータは、ＲＵＮＮＩＮＧ ＭＯＤＥにおいても同様に変更可能である（図１ｂ）。
【００１５】
７．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ Ｔｉｍｅ及びＳａｍｐｌｉｎｇ Ｔｉｍｅを指定する。前者は、後者の少なくとも２倍である必要がある（図１ｂ）。
【００１６】
８．ＣＡＬＩＢＲＡＴＥ ｐＨ：この任意選択のボタンを押下することにより、ユーザーは、７つの段階を通じてｐＨプローブの判読値を較正することになる。コントローラをターンオンし、ＰＣに接続しなければならず、ｐＨプローブを使用（チェック）しなければならない。段階７が完了すると、プログラムは、ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ ＭＯＤＥ画面に直接戻る（図１ｃ）。
【００１７】
次の段階に進む前に、すべての使用電極及びプローブが腐食セル及びコントローラに接続されていることを確認し、且つ、コントローラをターンオンし、ＰＣに接続する（図１ｄ）。
【００１８】
９．ＳＴＡＲＴ：このボタンを押下することにより、次のように、表示されるダイアログに応答することにより、ユーザーは、実験（化学反応）を開始可能である。
【００１９】
−その実験のファイル名及び宛先フォルダを指定する（拡張子は不要であり、既定の拡張子は、ｐｌｔである）（図１ｅ）。
【００２０】
−プログラムは、約５秒間にわたってＩＮＩＴＩＡＬＩＺＩＮＧ ＭＯＤＥに入った後に、ＲＵＮＮＩＮＧ ＭＯＤＥに直接進む（図１ｆ）。
【００２１】
−進捗バーが、現在のモードに伴う経過時間のパーセンテージを表示する。
【００２２】
−実験は、開始の後には、ＳＴＯＰボタンを押下することによるか、又は指定されたＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔ Ｔｉｍｅが経過した際に終了する。
【００２３】
−この段階で、ユーザーは、実験をＳＴＯＰ又はＰＡＵＳＥする選択肢を具備している。
【００２４】
１０．ＰＡＵＳＥ：このボタンを押下することにより、すべてのリレーが解放され、ｐＨ値が再度判読される。
【００２５】
１１．ＲＥＳＵＭＥ；このボタンを押下することにより、実験及びパラメータが、休止された位置及び値から再開される。
【００２６】
１２．ＧＲＡＰＨ（図１ｆ）：このボタンを押下することにより、ユーザーは、次の内容を実行可能である。
【００２７】
−現在の実験の使用電極のチャートを表示する。
【００２８】
−チャート上の特定のポイントの座標を判定するためのカーソルを選択する（図２）。
【００２９】
−予め保存されているファイルのＧＲＡＰＨを取得する（図（３、４））。
【００３０】
−表示されたチャートの画像をｊｐｇファイルとして保存する（図（３、４））。
【００３１】
１３．ＤＡＴＡ：このボタンを押下することにより、ユーザーは、次の内容を実行可能である。
【００３２】
−実行中の実験において取得されたデータを表示する（図（５、６））。
【００３３】
−予め保存されている実験のデータを取得する（図（５、６））。
【００３４】
１４．ＤＥＭＯ：このボタンを押下することにより、ユーザーは、次の内容を実行可能である。
【００３５】
−ＤＥＭＯ１：……の手順を表示／停止／休止する。
【００３６】
−ＤＥＭＯ２：……の手順を表示／停止／休止する。
【００３７】
１５．ＡＢＯＵＴ：このボタンを押下することにより、システムに関する情報が表示される。
【００３８】
１６．ＳＴＯＰ（図１ｆ）：このボタンを押下すると、次の内容が実行される。
【００３９】
−実験を即座に終了し、そのデータファイルを閉じる。ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴ ＩＳ ＯＶＥＲというメッセージが表示される。
【００４０】
−ユーザーは、ＳＴＡＲＴ ａｇａｉｎ（図１ｆ）を押下することにより、同一のパラメータ設定を使用して実験を再開可能である。
【００４１】
１７．ＱＵＩＴ：このボタンを押下することにより、プログラムが終了する（図１ｆ）。
【００４２】
（２．ハードウェア）
ハードウェアは、次の品目から構成されている。
【００４３】
ａ．インターフェイスカード：添付の図（７及び８）に示されているこのカードは、設計されたソフトウェアに付与されている機能を計測及び制御するべく設計及び製造されたものであり、これは、腐食セルとデータ取得カードの間に配置されている。
【００４４】
ｂ．データ取得カード：（図７に示されている）このカードは、データをインターフェイスカードからソフトウェアに収集している。
【００４５】
（３．ガルバニック腐食セル）
図（９及び１０）及び表（１）に示されているガルバニック腐食セルを使用することにより、互いに隣接して平行であり、非腐食性材料が、それらの間において障壁として機能している（１．５×３．０ｃｍ）の同時に（２つ、３つ、及び４つの）平らな金属試験片をセットしている。電解質を、腐食セルの底部に維持された平らな試験片上において垂直に維持することにより、結合された平らな試験片の表面上における酸化及び還元の電気化学反応の発生を実現している。非腐食性材料から製造された４つの導電性チャネルとこれらのチャネル内に挿入された４本の電気ワイヤを使用することにより、平らな試験片をインターフェイスに接続している。このガルバニック腐食セルにより、ユーザーは、（活性化が制御された）電気化学反応を実施するべく、（基準電極、温度、ｐＨ）プローブと、酸素を除去するための（窒素又はアルゴン）などの不活性ガスの導入にも使用される電解質用の攪拌モーターと、を接続可能である。
【００４６】
本発明は、次の１〜５項の形態において実装可能である。
【００４７】
１．２〜４個の電極におけるガルバニック電流の値及び方向を計測する電気化学統合システムであって、インターフェイスを介して１つに結合され、且つ、電極の表面上における電気化学的な酸化及び還元反応の発生を実現するべく電解質に露出した腐食セル及び２〜４個の電極を有する電気化学統合システムにおいて、２〜４個の電極は、異なる金属及び合金から製造され、且つ、腐食セルの底部において互いに隣接して平行に配置された平らな金属試験片（７）であり、この結果、電解質は、平らな試験片（７）上において垂直に維持されており、非腐食性材料が、これらの間において障壁又は絶縁体として機能しており、この場合に、試験片（７）の組み合わせの全体は、同一条件下において同一の電解質に露出しており、これにより、組み合わせの全体におけるガルバニック電流の値及び方向を同時に監視可能である電気化学統合システム。
【００４８】
２．平らな金属試験片（７）は、非腐食性材料から製造された４つの導電性チャネルと、これらのチャネルの内部に挿入された４本の電気ワイヤを通じてインターフェイスに接続されている１項記載のシステム。
【００４９】
３．電気化学反応の質量移動が制御されている際の電解質の容積から平らな試験片（７）の隣接表面へのイオンの移動を制御するべく、基準電極（４）、温度プローブ（２）、ｐＨプローブ（３）、及び電解質用の攪拌モーターを更に有する１項記載のシステム。
【００５０】
４．腐食セル内において電気化学反応を実施するべく、酸素を除去するための窒素又はアルゴンなどの不活性ガスを更に有する１項記載のシステム。
【００５１】
５．ユーザーが、マイクロアンペア、ミリアンペア、及びアンペアを単位としたガルバニック電流の値と方向を計測するべく結合される平らな試験片の数を選択し、基準電極を使用して結合電位を計測するのかしないのか、並びに、ガルバニック腐食に起因した電気化学反応の継続性を実現することなしに実験の際にデータを保存するのかを選択し、温度及びｐＨを計測するのかしないのかを選択すると共に、電気化学反応の質量移動が制御されている際の電解質の容積から平らな試験片（７）の隣接表面へのイオンの移動を制御するべく腐食セル内の電解質を攪拌するための攪拌モーターの速度及び方向を計測及び制御することを実現するソフトウェアパッケージを更に有する１項記載のシステム。
【００５２】
表（１）は、図１０に示されているガルバニック腐食セルの各部分の詳細を示している。
【００５３】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１ａ】ＧＣＭＡＳの制御パネルを示している。
【図１ｂ】ＧＣＭＡＳの制御パネルを示している。
【図１ｃ】ＧＣＭＡＳの制御パネルを示している。
【図１ｄ】１つの結合された全体システムを示している。
【図１ｅ】ＧＣＭＡＳの制御パネルを示している。
【図１ｆ】ＧＣＭＡＳの制御パネルを示している。
【図２】ＧＣＭＡＳのグラフィカルサポートパネルを示している。
【図３】予め保存されているグラフを取得するべく使用されるＧＣＭＡＳのグラフィカルサポートパネルを示している。
【図４】カーソル（黄色の線で示されている）を使用してそれぞれのグラフ（青色で示されている）上のそれぞれのポイントの値を取得するＧＣＭＡＳのグラフィカルサポートパネルを示している。
【図５】データ（ガルバニック電流、結合電位、及びガルバニック電流の合計）を保存するべく使用されるＧＣＭＡＳのデータサポートパネルを示している。
【図６】予め保存されているデータ（ガルバニック電流、結合電位、及びガルバニック電流の加算）を取得するべく使用されるＧＣＭＡＳのデータサポートパネルを示している。
【図７】データ取得カードに接続された設計及び製造されたインターフェイスカードを示している。
【図８】先程の図７に示されている設計及び製造されたインターフェイスカードの前面を示しており、上部の写真には、（電極１、電極２、電極３、電極４、結合電位センサ、モーター、温度センサ、ｐＨセンサ、及び電源スイッチ）のソケットが表示されている。
【図９】設計及び製造されたガルバニック腐食セルを示している。
【図１０】先程の図９に示されているガルバニック腐食セルの詳細な技術図面を示している。
【符号の説明】
【００５５】
１ モーター＋攪拌機取付具
２ 温度プローブ
３ ｐＨプローブ
４ 基準電極
５ 平らな試験片との電気接続
６ 攪拌ロッド
７ ２レタービーカー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載されている電気化学統合システムに関するものである。このタイプのシステムについては、例えば、ヨルダン王立科学協会（Ｒｏｙａｌ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ）の「Ｔｈｅ Ｒｏｙａｌ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ（ＲＳＳ） ｄｅｓｉｇｎｓ ａ ｐｉｏｎｅｅｒ ｐｒｏｊｅｃｔ ｎａｍｅｄ “Ｇａｌｖａｎｉｃ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｎａｌｙｚｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ”」（ＧＣＭＡＳ ２００６）に記述されている。
【０００２】
本発明は、請求項１に記載されている電気化学統合システムを提供している。本発明の更なる実施例は、従属請求項に記述されている。
【発明の開示】
【０００３】
互いに隣接して平行であり、非腐食性材料が、それらの間の障壁又は絶縁体として機能している（２つ、３つ、及び４つの電極の）ガルバニック電流の値及び方向を計測するべく使用される電気化学システム（ソフトウェア、ハードウェア、及びガルバニック腐食セル）であって、（異なる金属及び合金から製造された（１５＊３０＊２）ｍｍの平らな金属試験片）が、設計されたインターフェイスを使用して１つに結合されており、この結果、同一条件下において同一の腐食性媒質（電解質）に露出させることにより、組み合わせの全体におけるガルバニック電流の値及び方向を同時に監視可能である。電解質を、腐食セルの底部に維持された平らな試験片上において垂直に維持することにより、腐食セル内において設計され、且つ、非腐食性材料から製造された、設計されたインターフェイスに特殊な電気ワイヤを通じて接続される特殊な導電性チャネルを通じてインターフェイスを介して接続された結合された平らな試験片の表面上における電気化学反応（酸化及び還元）の発生を実現しており、この結果、研究者は、ソフトウェアパッケージの制御パネルを使用することにより、ガルバニック電流（のマイクロアンペア、ミリアンペア、及びアンペアを単位とした値及び方向、基準電極を使用した結合電位；これらのすべてが、ガルバニック腐食に起因した電気化学反応の継続性を実現することなしに、実験における任意の時点において時間と共にオンラインでグラフィカルにマッピングされる）を計測可能であり、これに加えて、このシステムによれば、研究者は、電気化学反応の質量移動が制御されている際の電解質の容積から平らな試験片の隣接表面へのイオンの移動を制御するべく、温度、ｐＨを計測すると共に、腐食セル内における電解質用の攪拌モーターの速度（２００〜４０００ＲＰＭ）を制御可能である。腐食セルは、（活性化が制御された）電気化学反応を実施するべく、（窒素又はアルゴン）などの不活性ガスを導入して酸素を除去するための特殊な開口部を具備している。本システムは、（犠牲陽極の合金化、構築、及びこれによる陰極保護）のための材料の選択に関する研究を実施すると共に、金属間におけるガルバニック結合に起因して生成される局所的な（孔食及び裂け目）腐食現象について研究するべく利用可能であろう。又、このシステムによれば、研究者は、大部分の国際規格において明白である海水以外の新しい腐食環境を導入することにより、新しい一連のガルバニック金属を予測可能である。このシステムによれば、研究者は、特定の温度及び陰極と陽極の面積比率において金属間に発生する極性反転の原因を完全に調査及び識別すると共に、ガルバニック動作に起因した災害状況を生成可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
ＧＣＭＡＳは、次の品目を含んでいる。
【０００５】
１．ソフトウェアパッケージ
２．ａ．インターフェイスカードと、ｂ．データ取得カードと、から構成されたハードウェア
３．ガルバニック腐食セル
【０００６】
（１．ソフトウェアパッケージ）
図（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ〜６）に示されているソフトウェアパッケージは、（ＷｉｎＸＰ、ＭＥ、及び２０００）の環境下において稼動するべく設計及び製造されており、（２．８ＧＨｚ）の処理速度を有するＰｅｎｔｉｕｍ（登録商標）４プロセッサと、２５６ＭｂのＲＡＭと、を必要としている。
【０００７】
このソフトウェアを使用することにより、犠牲陽極による陰極保護に加えて、産業界におけるガルバニック腐食問題を研究するべく、（同時に２つ、３つ、及び４つの電極（（１．５×３．０ｃｍ）の平らな金属試験片））の間におけるインターフェイスカード及びガルバニック腐食セルを通じた結合を実現している。このソフトウェアは、ガルバニック腐食実験の全体を制御している。これにより、ユーザーは、添付の図（１ａ）に示されているように、それぞれの選択された電極の緑色のティックをポイントすることにより、それぞれの電極の下に示されているリストからそれぞれの金属電極の名前と、結合を要する最大で同時に４つの電極である電極の数を選択可能である。ユーザーは、（結合電位、温度、及びｐＨ）の計測を選択可能である。又、モーターの（２００〜４０００ＲＰＭ）の間における速度と方向（時計回り及び反時計回り）を選択することにより、モーターを稼動させることも可能である。次いで、ユーザーは、その所望の実験に応じて、時間及び分（ＨＨ：ＭＭ）を単位として実験の時間と、時間、分、及び秒（ＨＨ：ＭＭ：ＳＳ）を単位としてサンプリング時間を挿入可能である。ガルバニック電流の読取値は、（マイクロアンペア、ミリアンペア、及びアンペアを単位として表示可能であり、或いは、Ａｕｔｏを選択することにより、ソフトウェアに単位を選択させることも可能である。ソフトウェアは、ガルバニック腐食に起因した電気化学反応の継続性を実現することなしに、実験の際のデータ（ガルバニック電流、結合電位、及び電流の合計）の保存と、時間に伴ったガルバニック電流及び結合電位のグラフィカルなマッピングの能力を具備しており、これに加えて、このソフトウェアパッケージによれば、ユーザーは、実験の（経過時間、残りの時間、キャプチャされたサンプル、及び残りのサンプル）、並びに、実験のパーセンテージ進捗バーを監視すると共に、任意の時点において実験を休止又は終了可能である。この設計されたソフトウェアパッケージによれば、ユーザーは、カーソルを使用することにより、グラフ上の任意のポイントにおいて時間と共に（ガルバニック電流及び結合電位）の値を取得可能であり、このソフトウェアパッケージは、予め保存されているデータ及び保存されているグラフを再度取得する能力を具備している。
【０００８】
添付の図（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ〜６）は、次のような手順に要約可能であろう。
【０００９】
１．（そのアイコンをクリックすることによって）メインプログラムを稼動させる。ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ ＭＯＤＥパネルが表示される（図１ａ）。
【００１０】
２．（そのボックスをチェックすることによって）それぞれの使用電極を選択する。Ｅ１を含む少なくとも２つの電極を使用しなければならない。未使用電極は、その色が常にグレーである（図１ａ）。
【００１１】
３．それぞれの使用電極のタイプを（その独自のポップアップメニューから）指定する（図１ａ）。
【００１２】
４．それぞれの使用電極の読取値のレンジを指定する（ＡＵＴＯ／ＦＩＸＥＤ）。固定レンジを選択した場合には、読取の単位を指定する。レンジは、ＡＵＴＯにすることを推奨する（図１ｂ）。
【００１３】
５．その他の使用プローブ（ｐＨ、Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ、Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を選択する（図１ｂ）。
【００１４】
６．モーター制御パラメータ（Ｓｐｅｅｄ：２００〜４０００ｒｐｍ、Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ：ＣＷ／ＣＣＷ、Ｓｔａｔｅ：Ｒｕｎ／Ｓｔｏｐ）を指定する。これらのパラメータは、ＲＵＮＮＩＮＧ ＭＯＤＥにおいても同様に変更可能である（図１ｂ）。
【００１５】
７．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ Ｔｉｍｅ及びＳａｍｐｌｉｎｇ Ｔｉｍｅを指定する。前者は、後者の少なくとも２倍である必要がある（図１ｂ）。
【００１６】
８．ＣＡＬＩＢＲＡＴＥ ｐＨ：この任意選択のボタンを押下することにより、ユーザーは、７つの段階を通じてｐＨプローブの判読値を較正することになる。コントローラをターンオンし、ＰＣに接続しなければならず、ｐＨプローブを使用（チェック）しなければならない。段階７が完了すると、プログラムは、ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ ＭＯＤＥ画面に直接戻る（図１ｃ）。
【００１７】
次の段階に進む前に、すべての使用電極及びプローブが腐食セル及びコントローラに接続されていることを確認し、且つ、コントローラをターンオンし、ＰＣに接続する（図１ｄ）。
【００１８】
９．ＳＴＡＲＴ：このボタンを押下することにより、次のように、表示されるダイアログに応答することにより、ユーザーは、実験（化学反応）を開始可能である。
【００１９】
−その実験のファイル名及び宛先フォルダを指定する（拡張子は不要であり、既定の拡張子は、ｐｌｔである）（図１ｅ）。
【００２０】
−プログラムは、約５秒間にわたってＩＮＩＴＩＡＬＩＺＩＮＧ ＭＯＤＥに入った後に、ＲＵＮＮＩＮＧ ＭＯＤＥに直接進む（図１ｆ）。
【００２１】
−進捗バーが、現在のモードに伴う経過時間のパーセンテージを表示する。
【００２２】
−実験は、開始の後には、ＳＴＯＰボタンを押下することによるか、又は指定されたＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔ Ｔｉｍｅが経過した際に終了する。
【００２３】
−この段階で、ユーザーは、実験をＳＴＯＰ又はＰＡＵＳＥする選択肢を具備している。
【００２４】
１０．ＰＡＵＳＥ：このボタンを押下することにより、すべてのリレーが解放され、ｐＨ値が再度判読される。
【００２５】
１１．ＲＥＳＵＭＥ；このボタンを押下することにより、実験及びパラメータが、休止された位置及び値から再開される。
【００２６】
１２．ＧＲＡＰＨ（図１ｆ）：このボタンを押下することにより、ユーザーは、次の内容を実行可能である。
【００２７】
−現在の実験の使用電極のチャートを表示する。
【００２８】
−チャート上の特定のポイントの座標を判定するためのカーソルを選択する（図２）。
【００２９】
−予め保存されているファイルのＧＲＡＰＨを取得する（図（３、４））。
【００３０】
−表示されたチャートの画像をｊｐｇファイルとして保存する（図（３、４））。
【００３１】
１３．ＤＡＴＡ：このボタンを押下することにより、ユーザーは、次の内容を実行可能である。
【００３２】
−実行中の実験において取得されたデータを表示する（図（５、６））。
【００３３】
−予め保存されている実験のデータを取得する（図（５、６））。
【００３４】
１４．ＤＥＭＯ：このボタンを押下することにより、ユーザーは、次の内容を実行可能である。
【００３５】
−ＤＥＭＯ１：……の手順を表示／停止／休止する。
【００３６】
−ＤＥＭＯ２：……の手順を表示／停止／休止する。
【００３７】
１５．ＡＢＯＵＴ：このボタンを押下することにより、システムに関する情報が表示される。
【００３８】
１６．ＳＴＯＰ（図１ｆ）：このボタンを押下すると、次の内容が実行される。
【００３９】
−実験を即座に終了し、そのデータファイルを閉じる。ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴ ＩＳ ＯＶＥＲというメッセージが表示される。
【００４０】
−ユーザーは、ＳＴＡＲＴ ａｇａｉｎ（図１ｆ）を押下することにより、同一のパラメータ設定を使用して実験を再開可能である。
【００４１】
１７．ＱＵＩＴ：このボタンを押下することにより、プログラムが終了する（図１ｆ）。
【００４２】
（２．ハードウェア）
ハードウェアは、次の品目から構成されている。
【００４３】
ａ．インターフェイスカード：添付の図（７及び８）に示されているこのカードは、設計されたソフトウェアに付与されている機能を計測及び制御するべく設計及び製造されたものであり、これは、腐食セルとデータ取得カードの間に配置されている。
【００４４】
ｂ．データ取得カード：（図７に示されている）このカードは、データをインターフェイスカードからソフトウェアに収集している。
【００４５】
（３．ガルバニック腐食セル）
図（９及び１０）及び表（１）に示されているガルバニック腐食セルを使用することにより、互いに隣接して平行であり、非腐食性材料が、それらの間において障壁として機能している（１．５×３．０ｃｍ）の同時に（２つ、３つ、及び４つの）平らな金属試験片をセットしている。電解質を、腐食セルの底部に維持された平らな試験片上において垂直に維持することにより、結合された平らな試験片の表面上における酸化及び還元の電気化学反応の発生を実現している。非腐食性材料から製造された４つの導電性チャネルとこれらのチャネル内に挿入された４本の電気ワイヤを使用することにより、平らな試験片をインターフェイスに接続している。このガルバニック腐食セルにより、ユーザーは、（活性化が制御された）電気化学反応を実施するべく、（基準電極、温度、ｐＨ）プローブと、酸素を除去するための（窒素又はアルゴン）などの不活性ガスの導入にも使用される電解質用の攪拌モーターと、を接続可能である。
【００４６】
本発明は、次の１〜５項の形態において実装可能である。
【００４７】
１．２〜４個の電極におけるガルバニック電流の値及び方向を計測する電気化学統合システムであって、インターフェイスを介して１つに結合され、且つ、電極の表面上における電気化学的な酸化及び還元反応の発生を実現するべく電解質に露出した腐食セル及び２〜４個の電極を有する電気化学統合システムにおいて、２〜４個の電極は、異なる金属及び合金から製造され、且つ、腐食セルの底部において互いに隣接して平行に配置された平らな金属試験片（７）であり、この結果、電解質は、平らな試験片（７）上において垂直に維持されており、非腐食性材料が、これらの間において障壁又は絶縁体として機能しており、この場合に、試験片（７）の組み合わせの全体は、同一条件下において同一の電解質に露出しており、これにより、組み合わせの全体におけるガルバニック電流の値及び方向を同時に監視可能である電気化学統合システム。
【００４８】
２．平らな金属試験片（７）は、非腐食性材料から製造された４つの導電性チャネルと、これらのチャネルの内部に挿入された４本の電気ワイヤを通じてインターフェイスに接続されている１項記載のシステム。
【００４９】
３．電気化学反応の質量移動が制御されている際の電解質の容積から平らな試験片（７）の隣接表面へのイオンの移動を制御するべく、基準電極（４）、温度プローブ（２）、ｐＨプローブ（３）、及び電解質用の攪拌モーターを更に有する１項記載のシステム。
【００５０】
４．腐食セル内において電気化学反応を実施するべく、酸素を除去するための窒素又はアルゴンなどの不活性ガスを更に有する１項記載のシステム。
【００５１】
５．ユーザーが、マイクロアンペア、ミリアンペア、及びアンペアを単位としたガルバニック電流の値と方向を計測するべく結合される平らな試験片の数を選択し、基準電極を使用して結合電位を計測するのかしないのか、並びに、ガルバニック腐食に起因した電気化学反応の継続性を実現することなしに実験の際にデータを保存するのかを選択し、温度及びｐＨを計測するのかしないのかを選択すると共に、電気化学反応の質量移動が制御されている際の電解質の容積から平らな試験片（７）の隣接表面へのイオンの移動を制御するべく腐食セル内の電解質を攪拌するための攪拌モーターの速度及び方向を計測及び制御することを実現するソフトウェアパッケージを更に有する１項記載のシステム。
【００５２】
表（１）は、図１０に示されているガルバニック腐食セルの各部分の詳細を示している。
【００５３】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１ａ】ＧＣＭＡＳの制御パネルを示している。
【図１ｂ】ＧＣＭＡＳの制御パネルを示している。
【図１ｃ】ＧＣＭＡＳの制御パネルを示している。
【図１ｄ】１つの結合された全体システムを示している。
【図１ｅ】ＧＣＭＡＳの制御パネルを示している。
【図１ｆ】ＧＣＭＡＳの制御パネルを示している。
【図２】ＧＣＭＡＳのグラフィカルサポートパネルを示している。
【図３】予め保存されているグラフを取得するべく使用されるＧＣＭＡＳのグラフィカルサポートパネルを示している。
【図４】カーソル（黄色の線で示されている）を使用してそれぞれのグラフ（青色で示されている）上のそれぞれのポイントの値を取得するＧＣＭＡＳのグラフィカルサポートパネルを示している。
【図５】データ（ガルバニック電流、結合電位、及びガルバニック電流の合計）を保存するべく使用されるＧＣＭＡＳのデータサポートパネルを示している。
【図６】予め保存されているデータ（ガルバニック電流、結合電位、及びガルバニック電流の加算）を取得するべく使用されるＧＣＭＡＳのデータサポートパネルを示している。
【図７】データ取得カードに接続された設計及び製造されたインターフェイスカードを示している。
【図８】先程の図７に示されている設計及び製造されたインターフェイスカードの前面を示しており、上部の写真には、（電極１、電極２、電極３、電極４、結合電位センサ、モーター、温度センサ、ｐＨセンサ、及び電源スイッチ）のソケットが表示されている。
【図９】設計及び製造されたガルバニック腐食セルを示している。
【図１０】先程の図９に示されているガルバニック腐食セルの詳細な技術図面を示している。
【符号の説明】
【００５５】
１ モーター＋攪拌機取付具
２ 温度プローブ
３ ｐＨプローブ
４ 基準電極
５ 平らな試験片との電気接続
６ 攪拌ロッド
７ ２レタービーカー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに隣接して平行であり、非腐食性材料が、それらの間において障壁又は絶縁体として機能している（２つ、３つ、及び４つの電極の）ガルバニック電流の値及び方向を計測するのに使用される電気化学統合システム（ソフトウェア、ハードウェア、及びガルバニック腐食セル）において、（異なる金属及び合金から製造された（１５＊３０＊２）ｍｍの平らな金属試験片が、設計されたインターフェイスを使用して１つに結合されており、これにより、同一条件下において同一の腐食性媒質（電解質）に対して露出させることにより、前記組み合わせの全体における前記ガルバニック電流の値及び方向を同時に監視可能である電気化学統合システム。
【請求項２】
ユーザーは、前記腐食セルの底部に維持された前記平らな試験片上において垂直に前記電解質を維持することにより、前記結合された平らな試験片の表面上における酸化及び還元の電気化学反応の発生を実現可能である請求項１記載のガルバニック腐食セル。
【請求項３】
ユーザーは、前記平らな金属試験片を、非腐食性材料から製造された４つの導電性チャネル及びこれらのチャネルの内部に挿入された４本の電気ワイヤを通じて前記インターフェイスに接続可能である請求項１記載のガルバニック腐食セル。
【請求項４】
ユーザーは、前記電気化学反応の質量移動が制御されている際の前記電解質の容積から前記平らな試験片の隣接表面へのイオンの移動を制御するべく、基準電極、温度、ｐＨプローブ、及び前記電解質用の攪拌モーターを接続可能である請求項１記載のガルバニック腐食セル。
【請求項５】
ユーザーは、（活性化が制御された）電気化学反応を実施するべく、（窒素又はアルゴン）などの不活性ガスを導入して酸素を除去可能である請求項１記載のガルバニック腐食セル。
【請求項６】
ユーザーは、（ガルバニック電流（マイクロアンペア、ミリアンペア、及びアンペアを単位とした値と方向（正又は負）））を計測するべく結合される平らな電極の数（２、３、及び４）を選択し、基準電極を使用して結合電位を計測するのかしないのか、並びに、前記ガルバニック腐食に起因した前記電気化学反応の継続性を実現することなしに実験の際にデータ（ガルバニック電流、結合電位、及び電流の合計）の保存及び時間に伴うガルバニック電流及び結合電位のグラフィカルなマッピングをするのかどうかを選択可能であり、これらに加えて、本システムによれば、前記ユーザーは、温度、ｐＨを計測するのかしないのかを選択すると共に、前記電気化学反応の質量移動が制御されている際の前記電解質の容積から前記平らな試験片の隣接表面へのイオンの移動を制御するべく（換言すれば、局所化された腐食（孔食及び裂け目）を引き起こすガルバニック腐食の速度を制御するべく）、前記腐食セル内の前記電解質用の攪拌モーターの速度（２００〜４０００ＲＰＭ）及び攪拌方向（時計回り又は反時計回り）を計測及び制御可能である請求項１記載の設計されたインターフェイス及びソフトウェアパッケージ。
【請求項７】
ユーザーは、（分及び時間）を単位として前記実験の期間を、そして、（秒、分、及び時間）を単位としてサンプリング時間を選択可能である請求項１記載の設計されたソフトウェアパッケージ。
【請求項８】
ユーザーは、前記実験の（経過時間、残りの時間、キャプチャされたサンプル、及び残りのサンプル）、並びに、前記実験のパーセンテージ進捗バーを監視可能である請求項１記載の設計されたソフトウェアパッケージ。
【請求項９】
ユーザーは、任意の時点において前記実験を休止又は終了可能である請求項１記載の設計されたソフトウェアパッケージ。
【請求項１０】
ユーザーは、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）の環境下において稼動するその他のソフトウェアパッケージを稼動させることが可能である請求項１記載の設計されたソフトウェアパッケージ。
【請求項１１】
ユーザーは、カーソルを使用することにより、グラフ上の任意のポイントにおいて時間と共に（ガルバニック電流及び結合電位）の値を取得可能である請求項１記載の設計されたソフトウェアパッケージ。
【請求項１２】
ユーザーは、予め保存されているデータ及び保存されているグラフを再度取得可能である請求項１記載の設計されたソフトウェアパッケージ。
【請求項１】
互いに隣接して平行であり、非腐食性材料が、それらの間において障壁又は絶縁体として機能している（２つ、３つ、及び４つの電極の）ガルバニック電流の値及び方向を計測するのに使用される電気化学統合システム（ソフトウェア、ハードウェア、及びガルバニック腐食セル）において、（異なる金属及び合金から製造された（１５＊３０＊２）ｍｍの平らな金属試験片が、設計されたインターフェイスを使用して１つに結合されており、これにより、同一条件下において同一の腐食性媒質（電解質）に対して露出させることにより、前記組み合わせの全体における前記ガルバニック電流の値及び方向を同時に監視可能である電気化学統合システム。
【請求項２】
ユーザーは、前記腐食セルの底部に維持された前記平らな試験片上において垂直に前記電解質を維持することにより、前記結合された平らな試験片の表面上における酸化及び還元の電気化学反応の発生を実現可能である請求項１記載のガルバニック腐食セル。
【請求項３】
ユーザーは、前記平らな金属試験片を、非腐食性材料から製造された４つの導電性チャネル及びこれらのチャネルの内部に挿入された４本の電気ワイヤを通じて前記インターフェイスに接続可能である請求項１記載のガルバニック腐食セル。
【請求項４】
ユーザーは、前記電気化学反応の質量移動が制御されている際の前記電解質の容積から前記平らな試験片の隣接表面へのイオンの移動を制御するべく、基準電極、温度、ｐＨプローブ、及び前記電解質用の攪拌モーターを接続可能である請求項１記載のガルバニック腐食セル。
【請求項５】
ユーザーは、（活性化が制御された）電気化学反応を実施するべく、（窒素又はアルゴン）などの不活性ガスを導入して酸素を除去可能である請求項１記載のガルバニック腐食セル。
【請求項６】
ユーザーは、（ガルバニック電流（マイクロアンペア、ミリアンペア、及びアンペアを単位とした値と方向（正又は負）））を計測するべく結合される平らな電極の数（２、３、及び４）を選択し、基準電極を使用して結合電位を計測するのかしないのか、並びに、前記ガルバニック腐食に起因した前記電気化学反応の継続性を実現することなしに実験の際にデータ（ガルバニック電流、結合電位、及び電流の合計）の保存及び時間に伴うガルバニック電流及び結合電位のグラフィカルなマッピングをするのかどうかを選択可能であり、これらに加えて、本システムによれば、前記ユーザーは、温度、ｐＨを計測するのかしないのかを選択すると共に、前記電気化学反応の質量移動が制御されている際の前記電解質の容積から前記平らな試験片の隣接表面へのイオンの移動を制御するべく（換言すれば、局所化された腐食（孔食及び裂け目）を引き起こすガルバニック腐食の速度を制御するべく）、前記腐食セル内の前記電解質用の攪拌モーターの速度（２００〜４０００ＲＰＭ）及び攪拌方向（時計回り又は反時計回り）を計測及び制御可能である請求項１記載の設計されたインターフェイス及びソフトウェアパッケージ。
【請求項７】
ユーザーは、（分及び時間）を単位として前記実験の期間を、そして、（秒、分、及び時間）を単位としてサンプリング時間を選択可能である請求項１記載の設計されたソフトウェアパッケージ。
【請求項８】
ユーザーは、前記実験の（経過時間、残りの時間、キャプチャされたサンプル、及び残りのサンプル）、並びに、前記実験のパーセンテージ進捗バーを監視可能である請求項１記載の設計されたソフトウェアパッケージ。
【請求項９】
ユーザーは、任意の時点において前記実験を休止又は終了可能である請求項１記載の設計されたソフトウェアパッケージ。
【請求項１０】
ユーザーは、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）の環境下において稼動するその他のソフトウェアパッケージを稼動させることが可能である請求項１記載の設計されたソフトウェアパッケージ。
【請求項１１】
ユーザーは、カーソルを使用することにより、グラフ上の任意のポイントにおいて時間と共に（ガルバニック電流及び結合電位）の値を取得可能である請求項１記載の設計されたソフトウェアパッケージ。
【請求項１２】
ユーザーは、予め保存されているデータ及び保存されているグラフを再度取得可能である請求項１記載の設計されたソフトウェアパッケージ。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図１ｃ】
【図１ｄ】
【図１ｅ】
【図１ｆ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１ｂ】
【図１ｃ】
【図１ｄ】
【図１ｅ】
【図１ｆ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−３０４４４８（Ｐ２００８−３０４４４８Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００８−２５２１９（Ｐ２００８−２５２１９）
【出願日】平成２０年２月５日（２００８．２．５）
【出願人】（５０８０３７６６９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５２１９（Ｐ２００８−２５２１９）
【出願日】平成２０年２月５日（２００８．２．５）
【出願人】（５０８０３７６６９）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]