腐食センサ、液体の検出方法、腐食センサの製造方法及び腐食検出装置
【課題】課題は、微量な液体であっても、また液体流路からセンサ１２が離れた場所に設置しても、液体の侵入が検出できる腐食センサ２を提供することである。
【解決手段】腐食センサ２は、センサ１２と、このセンサ１２に液体を導く収集材１３とを備える。そして、収集材１３は、液体を吸水して、毛細管現象によりセンサに導く。これにより、腐食センサ２は、この腐食センサ２のセンサ１２を液体の流路から離れた場所に設置しても、微量な液体が検出できる。
【解決手段】腐食センサ２は、センサ１２と、このセンサ１２に液体を導く収集材１３とを備える。そして、収集材１３は、液体を吸水して、毛細管現象によりセンサに導く。これにより、腐食センサ２は、この腐食センサ２のセンサ１２を液体の流路から離れた場所に設置しても、微量な液体が検出できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を検出する腐食センサ、液体の検出方法、腐食センサの製造方法及び腐食検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンテナと通信回路を収容したケースとが、屋外に設置された通信装置がある。アンテナは、通信ケーブルにより、ケースに取り付けられたコネクタを介して、ケース内部の通信回路と接続されている。
【０００３】
このような場合、雨水が、コネクタを設けた箇所等からケース内に侵入して、通信回路に達することがある。これにより、通信回路は、雨水により回路ショートや部品の腐食を起して、通信傷害を起こすことがある。そこで、コネクタを設けた箇所等の雨水の侵入路となる恐れのある箇所は、防水作用を示すパッキン等の部材を備えている。
【０００４】
ところが、例えばケースがアルミニウムであり、コネクタがステンレスである場合、これらの金属が接触する箇所で腐食電位が発生して、アルミニウムは、電気腐食を起こす。電気腐食によりパッキンが緩むので、雨水は、この緩んだ部分からケース内に侵入する。これにより通信回路は、通信障害を起こす。特に、海岸地帯の雨水は塩化ナトリウムイオンを含むことがあるため、上述した電気腐食は、発生しやすい。
【０００５】
電気腐食を防止する観点から、特許文献１は、図８に示すようなコネクタを提案している。このコネクタは、銅２０１とアルミニウム２０２との異種金属が接触する接触領域２０３を備えている。特許文献１は、この接触領域２０３での電気腐食を対策するものである。複数の部材を組立ててなるコネクタは、各部材の継目に隙間を持っている。この隙間に付着した雨水は、隙間が示す毛細管現象により導かれて、接触領域２０３に付着する。このため、雨水が付着した接触領域２０３は、腐食する。そこで、特許文献１は、液体が接触領域２０３に付着しないように、接触領域２０３を樹脂で覆う構成を提案している。
一方、電気腐食による故障を事前に検出する観点から、特許文献２は、図９に示すような腐食評価方法を提案している。この提案は、孔２１１を備えるアルミニウム基材２１０と、孔２１１を埋設する塩化物２１３と、孔２１１以外のアルミニウム基材２１０の表面を覆う厚さ５〜５０μｍの絶縁層２１２と、塩化物２１３に挿着した導電電極２１４と、無抵抗電流計２１５とを備えた構成である。
導電電極２１４と孔２１１との間には腐食電位が発生して、電気腐食が起きる。電気腐食により流れる電流の検出は、導電電極２１４とアルミニウム基材２１０との間を接続する無抵抗電流計２１５により行われる。従って、この電流の検出により腐食評価が、可能になる。
【０００６】
また、他の腐食評価の方法として、特許文献３は、図１０に示すような方法を提案している。この提案は、細線パターン２２４を備える絶縁性基板２２０に、調湿剤を含むシリコーン樹脂を塗膜した構成である。なお、調湿剤は、腐食を起こす溶液を含んでいる。細線パターン２２４は、銀２２１、アルミニウム２２２及び銅２２３のテスト金属を直列接続したパターンである。そして、腐食評価は、細線パターン２２４の電気抵抗の変化を検出して行う。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１１１０５８号公報
【特許文献２】特開平１１−２３７３５８号公報
【特許文献３】特開２００５−２１４７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記特許文献１にかかる提案は、樹脂の経年劣化により、長期間の防水機能を期待することができない問題を有している。また、腐食が発生してしまうと、封止に用いた樹脂を除去してコネクタを分解修理しなければならないため、修理が、困難となる問題を有している。
一方、特許文献２や特許文献３では、下記のような課題を有する。
【０００９】
特許文献２では、電気腐食を検出するためには、絶縁層２１２に囲われた孔２１１内に埋設された塩化物２１３に、検出するための液体が届く必要がある。そのため、検出するための液体が微量である場合、特許文献２では構造上、液体が孔２１１内の塩化物２１３に届きにくく、検出が困難であるという問題がある。また、特許文献３では、電気腐食を検出するためには、腐食性ガス雰囲気に調湿剤が曝される必要がある。このように、特許文献３では、大気中に拡散された腐食性ガスを検出するものであり、ガス状となっていない微量な液体を検出するには有効な構成ではない。よって、これらの提案では、微量な液体を効率よく検出することを考慮されたものではない。
【００１０】
そこで、本発明は、液体が微量であっても、効率よく液体を収集して検出できる腐食センサ、液体の検出方法、腐食センサの製造方法及び腐食検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するために、腐食センサにかかる発明は、液体により腐食して、この液体を検出するセンサと、センサに液体を導く収集材と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、液体の検出方法にかかる発明は、液体を毛細管現象により収集する工程と、収集した液体により腐食して、この液体を検出する工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
また、腐食センサの製造方法にかかる発明は、センサを形成するセンサ形成工程と、収集材を設ける収集材取付工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
さらに、腐食検出装置にかかる発明は、液体により腐食して、この液体を検出するセンサ及びセンサに液体を導く収集材を具備した腐食センサと、腐食センサの電気的特性を検出する検出部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の腐食センサにかかる発明は、収集材により液体を収集するため、微量な液体の検出が可能となる効果を奏する。また、この収集した液体をセンサに導くため、センサを液体流路から離れた場所に設置しても、液体の検出が可能になる効果を奏する。
【００１６】
液体の検出方法にかかる発明は、液体を毛細管現象により収集してセンサに導くので、センサを液体流路から離れた場所に設置しても、液体の検出が可能になると共に、微量な液体の検出ができる効果を奏する。
【００１７】
腐食センサの製造方法にかかる発明は、センサを形成し、その上に収集材を設けるので、少ない工程で腐食センサの製造が可能になる効果を奏する。
【００１８】
腐食検出装置にかかる発明は、腐食センサの電気的特性の変化を検出するので、簡単な回路で腐食状態が検出できる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施の形態） 第１の実施の形態は、腐食センサに関する実施の形態である。図１は、腐食センサの上面図である。また図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視方向の断面図である。
【００２０】
腐食センサ２は、基板１１上に形成したセンサ１２と、このセンサ１２に液体を導く収集材１３とを有している。また、腐食センサ２は、この腐食センサ２を被検出箇所に取り付けるための固定部１４を有している。センサ１２は、異種金属のパターンを順次積層した積層体である。なお、被検出箇所とは、液体を検出する箇所を言う。
【００２１】
本実施の形態では、塩化ナトリウムイオンを含む液体を例とする説明である。しかし、本発明は、かかる液体により限定を受けない。例えば、塩化ナトリウムイオンを含まないが腐食反応を起す薬液等の検出にも、本発明は、適用可能である。
【００２２】
本明細書では、アルミニウム又はアルミニウムの合金をアルミニウム系金属と記載し、ニッケル又はニッケルの合金をニッケル系金属と記載し、銀又は銀の合金を銀系金属と記載する。
【００２３】
基板１１の材料は、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ：Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）やポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）等の絶縁材である。腐食センサ２を実際に取り付ける場所（被検出箇所）は、平坦面ばかりでなく、パイプの側面のような湾曲した曲面である場合もある。従って、基板１１が可撓性を有すると、曲面にも腐食センサ２を取り付けることができるため、腐食センサ２の取付自由度が、大きくなる。
【００２４】
ところで、この基板１１はセンサ１２を支持する部材であるため、基板１１の絶縁性は、要求されない。導電性の基板１１の場合は、例えばセンサ１２の一方の面（液体が接しない面）に絶縁材を塗布等し、基板１１で支持するといった構成が、可能である。
【００２５】
腐食センサ２は、液体の収集口をなす収集端部１５を備えている。この収集端部１５は、型抜きによる円形状の開口である。収集端部１５の形状決定は、被検出箇所の形状に対応して決定する。例えば、被検出箇所が図６に示すような円形のコネクタ１０２の場合は、収集端部１５の形状は、円形状である。また、例えば被検出箇所が図３に示すような平面である場合は、収集端部１５の形状は、直線状である。
【００２６】
センサ１２は、第１の金属１２ａと、第３の金属１２ｃと、第２の金属１２ｂとの線状の金属パターンを順次積層した積層体である。また、第１の金属１２ａ等は、ヘアピン形状の細線である。第１の金属１２ａの両端は、接続端子１６である。
【００２７】
センサ１２の出力は、このセンサ１２を構成する第１の金属１２ａ等の抵抗値の変化に対応している。第１の金属１２ａ等をヘアピン形状にして全長を長くすると、センサ１２の抵抗値は、大きくなる。また、第１の金属１２ａを細線とすると、センサ１２の抵抗値は、腐食度合いに応じて大きく変化する。これらにより腐食検出は、高感度で検出できる。なお、腐食は第１の金属１２ａで生じるので、少なくとも第１の金属１２ａのみを細線化しておくならば、腐食検出感度の向上が、可能になる。
【００２８】
第１の金属１２ａは、評価対象であるアルミニウム系金属で、アノードとして作用する。第２の金属１２ｂは、銀系金属で、カソードとして作用する。この第２の金属１２ｂは、アルミニウム系金属に対して低い腐食電位を示す。第２の金属１２ｂとして、上述した銀以外に、例えば銅、白金、パラジウム等の金属又はその合金が、利用できる。
【００２９】
第３の金属１２ｃは、ニッケル系金属である。アルミニウム系金属とニッケル系金属との間に発生する電位は、アルミニウム系金属と銀系金属との間の腐食電位より小さい電位を示す。これにより、第３の金属１２ｃは、アルミニウム系金属の腐食速度を調整する。言い換えると、ニッケル系金属は、腐食電位においてアルミニウム系金属と銀系金属との中間値を有する。そのため、ニッケル系金属をアルミニウム系金属と銀系金属の間に設置することで、隣接する金属間の電位差が小さくなり、アルミニウム系金属の腐食速度が遅くなる。腐食速度が速いことは、センサ１２の応答性が高いことを意味する。
【００３０】
本発明は、第３の金属１２ｃを設けることを必須要件としない。第３の金属１２ｃを設けるか否かの判断は、検出対象により決定する。例えば、海岸地帯で風雨に曝されるアルミニウムケースの腐食を検出する場合は、数ヶ月、数ヶ年の時間をかけて進む腐食により侵入する雨水が、検出対象である。メンテナンス中に雨水などの一過性の液体は、検出対象から除外しなければならない。そこで、第３の金属１２ｃを設けることで、一過性の液体によりセンサ１２が、速く腐食しないようにする。一方、薬品が漏れ出たか否かを検出する場合は、漏れ出た薬品が、検出対象である。この場合は、第３の金属１２ｃを設けないで腐食速度が速くして、薬品漏れに対する対策が、速やかに行えるようにする。
【００３１】
収集材１３は、厚さは数μｍ〜１００μｍの繊維状物質である。なお、繊維状物質としてガラス繊維、カーボン繊維、無機繊維、有機繊維や不織布が、例示できる。以下の説明は、ガラス繊維を用いた場合の例である。
【００３２】
収集材１３が示す毛細管現象は、微量な液体でも収集する。ガラス繊維は、直線状に延びた繊維である。このためガラス繊維は、繊維に沿って直線状に液体を導く。従って、液体がセンサ１２に到達する時間は、短時間である。また、不織布の繊維は、ランダムである。このため不織布は、液体をセンサ１２の全面に導く。加えて、不織布は、弗酸に対して耐薬品性を持ち、安価である利点を持つ。
【００３３】
このような繊維状物質は、上述した毛細管現象ばかりでなく濾過作用も示す。雨水は、塵や砂等の異物を含むことがある。また、ケース１０３を伝わってきた雨水は、このケース１０３に付着していた異物を取り込みながらケース１０３内に侵入することがある。異物がセンサ１２に付着することにより、センサ１２は、局部的に腐食することがある。また、異物がセンサ領域を覆うことにより、センサ１２の検出感度は、鈍る。しかし、液体を毛細管現象により導く際に、繊維状物質の濾過作用により異物の除去が、行われる。よって、上述したような局部的な腐食や検出感度の低下等の不都合が、防止できる。
【００３４】
固定部１４の取付位置は、液体の収集口をなす収集端部１５と対向した端部側（センサ１２の外周側）である。固定部１４を収集端部１５と対向した端部側に設けることにより、固定部１４は、収集端部１５での液体の吸水を阻害しない。被検出箇所への腐食センサ２の取付は、固定部１４により行う。従って、例えばビスなどによりセンサ１２を被測定箇所に固着できる場合には、この固定部１４は、不要である。また、固定部１４は、長期間にわたり固定機能を保つものがよい。
【００３５】
上述したように、毛細管現象により液体を吸水して収集するので、微量な液体の収集が、可能になる。また、液体を毛細管現象により導くので、センサ１２の設置は、液体流路から離れた場所でも可能になる。従って、センサ１２の設置自由度が、増大する。また、収集材１３の濾過作用によりセンサ１２に導いた液体は異物を含まないので、センサ１２が局部的に腐食したり異物がセンサ領域を覆ったりする不都合が、生じない。従って、腐食検出の信頼性が、向上する。さらに、第１の金属１２ａと第２の金属１２ｂとによる腐食電位に対する中間電位を発生する第３の金属１２ｃを設けたので、第１の金属１２ａの腐食速度の調整が、可能になる。従って、一過性の液体による腐食の進行が、防止できる。
【００３６】
（第２の実施の形態）第２の実施の形態は、腐食センサ２の製造方法に関する実施の形態である。図４（ａ）は、製造方法を示す工程図である。図４（ｂ）は、各工程における腐食センサ２の部分断面図である。なお、図４（ａ）と図４（ｂ）とにおいて、同じ符号は、同じ工程を示している。
【００３７】
腐食センサ２の製造方法は、基板１１の上に金属のパターンを形成するセンサ形成工程ＳＡと、収集材１３を取付ける収集材取付工程ＳＢとを主要工程としている。さらに、腐食センサ２の製造方法は、固定部１４を取り付ける固定部取付工程ＳＣを含んでいる。なお、この固定部取付工程ＳＣは、固定部１４を取り付ける必要がある場合に行われる工程である。
【００３８】
センサ形成工程ＳＡは、パターニング工程ＳＡ１と、メッキ工程ＳＡ２とを含む。パターニング工程ＳＡ１は、第１の金属１２ａを形成する工程Ｓ１〜工程Ｓ４を含む。
【００３９】
工程Ｓ１は、厚みが数μｍ〜１００μｍのＰＥＴを基板１１として、その上にアルミニウム系金属２１を加熱蒸着して金属膜を形成する工程である。加熱蒸着の温度は、約１０００度以上である。また、アルミニウム系金属２１の膜厚は、０．０８μｍ〜０．１２μｍである。
【００４０】
工程Ｓ２は、このアルミニウム系金属２１の上にフォトレジスト２２を塗布する工程である。工程３は、フォトレジスト２２に対し、露光、現像してフォトレジストパターン２３を形成する工程である。工程４は、フォトレジストパターン２３をエッチングマスクとしてアルミニウム系金属２１をエッチングする工程である。アルミニウム系金属２１のエッチングによる形成物は、第１の金属１２ａである。
【００４１】
メッキ工程ＳＡ２は、メッキにより第２の金属１２ｂや第３の金属１２ｃを形成する工程５及び工程６を含む。なお、メッキは、密着性の高い光沢メッキであってもよい。
【００４２】
工程５は、第１の金属１２ａにニッケル系金属をメッキする工程である。メッキ物のニッケル系金属は、第３の金属１２ｃとなる。第３の金属１２ｃのメッキ厚は、０．８μｍ〜１．２μｍの範囲である。
【００４３】
工程６は、第３の金属１２ｃを形成した後に銀系金属をメッキする工程である。メッキ物の銀系金属は、第２の金属１２ｂである。第２の金属１２ｂのメッキ厚は、１．６μｍ〜２．４μｍである。
【００４４】
メッキ物は、既に存在する金属に付着する。従って、メッキは、リソグラフィを用いてパターニングする場合のように、既に存在するパターンに露光マスクを位置合わせしたりする手間が不要となる利点を有する。この利点により、製造工程の簡略化が、図れる。従って、製造コストが、安価になる。なお、本発明は、露光技術を用いて第２の金属１２ｂや第３の金属１２ｃを製造することを妨げない。
【００４５】
収集材取付工程ＳＢは、完成したセンサ１２に収集材１３を取り付ける工程である。熱圧着により収集材１３と基板１１とは、密着する。
【００４６】
固定部取付工程ＳＣは、腐食センサ２を被検出箇所に固定するための固定部１４を基板１１に取り付ける工程である。固定部１４の厚みは、約数μｍ〜１００μｍである。
【００４７】
以上説明したように、センサ１２を露光技術及びメッキ技術を用いて形成するので、第１の金属１２ａの形状に応じた第２の金属１２ｂや第３の金属１２ｃの製造が、容易になる。従って、製造コストは、安価になる。
【００４８】
（第３の実施の形態）第３の実施の形態は、腐食センサ２を用いた腐食検出装置３に関する実施の形態である。図５は、腐食検出装置３の回路図である。腐食検出装置３は、上述した腐食センサ２と、この腐食センサ２の電気的特性を検出する検出部４とを有している。また、腐食検出装置３は、警報部５を有している。
【００４９】
検出部４は、電源４１と、腐食センサ２の電気抵抗の変化を検出するブリッジ回路４２とを有している。なお、検出部４は、図５に示すような直流電源により動作する直流ブリッジ回路４２である。しかし、検出部４として電源４１を交流とした交流ブリッジ回路が、適用可能である。また、電源４１として蓄電池や太陽電池が、適用可能である。
【００５０】
このブリッジ回路４２は、２つの固定抵抗４２ａ，４２ｂと、抵抗値の変えることができる１つの調整抵抗４２ｃとを備えている。またブリッジ回路４２は、端子４３ａ，４３ｂ、４４ａ，４４ｂ、４５ａ，４５ｂを備えている。そして、腐食センサ２と端子４３ａ，４３ｂとは、接続状態にある。電源４１と端子４４ａ，４４ｂとは、接続状態にある。警報部５と端子４５ａ，４５ｂとは、接続状態にある。そして、調整抵抗４２ｃは、初期状態で端子４５ａと端子４５ｂとの電位差がゼロとなるように調整する。従って、腐食により腐食センサ２の抵抗値が変化したり断線したりすると、端子４５ａと端子４５ｂと間に電位差が、発生する。
【００５１】
警報部５は、端子４５ａと端子４５ｂと間の電位差に基づき警報を発する。警報の発報例は、ランプの点滅のような光による警報やブザーのような音による警報等である。
【００５２】
図６は、上記腐食検出装置３を通信装置のケース１０３に取り付けた際の、取付状態を示す断面図である。また図７は、上記通信装置１００をポール１０１に取り付けた際の、取付状態を示す断面図である。通信装置１００のケース１０３は、アルミニュームを材料としている。このケース１０３は、コネクタ１０２を備えている。また、ケース１０３は、このケース１０３の内部に通信回路１０４を収納している。内部ケーブル１０５は、通信回路１０４とコネクタ１０２とを接続している。
【００５３】
コネクタ１０２は、フランジ１１０と、ねじ軸１１１と、このねじ軸１１１に螺合するナット１１２と、内部ケーブル１０５と接続する内側コネクタ１１４と、外側ケーブル１０６と接続する外側コネクタ１１５とを備えている。ねじ軸１１１は、ねじ軸に沿って、その内部に端子１２１，１２２を備えている。中心導体１２３は、端子１２１と端子１２２とを接続している。
【００５４】
内側コネクタ１１４及び外側コネクタ１１５は、ねじ軸１１１と螺合する。フランジ１１０は、フランジパッキン１２５を装着するパッキン溝を備える。また、コネクタ側パッキン１２７は、外側コネクタ１１５とねじ軸１１１との間に位置する。さらに、ケース１０３のコネクタ穴１２０には、ねじ軸１１１が、挿通している。そして、ナット１１２は、座金１２８，１２９を介してねじ軸１１１と螺合している。これにより、フランジパッキン１２５は、外からの液体の侵入を防止する。
【００５５】
内側コネクタ１１４と内部ケーブル１０５とは、接続状態にある。この内部ケーブル１０５の中心導体と端子１２２とは、接続状態にある。また、外側コネクタ１１５と外側ケーブル１０６とは、接続状態にある。この外側ケーブル１０６の中心導体と端子１２１とは、接続状態にある。センサ１２の収集端部１５の取付状態は、コネクタフランジ１１０の外周部に挿入した状態である。
【００５６】
腐食検出装置３の取付は、コネクタフランジ１１０に収集端部１５が填った状態とし、その後にケース１０３にセンサ１２を固定部１４により固定する工程を含んでいる。
【００５７】
検出部４及び警報部５は、ケース１０３の内部に配置する。但し、警報が認識しやすいように、警報部５の設置は、外部から見えたり聞こえたりできる場所の方がよい。
【００５８】
以上により、腐食検出装置３の設置が、完了する。腐食検出装置３の動作は、以下の通りである。
【００５９】
雨水などの液体が座金１２８，１２９等に付着すると、この座金１２８，１２９が接している部分のケース１０３は、腐食する。特に、海岸地帯のように塩化ナトリウムイオンを含むの雨水は、腐食を起こしやすい。座金１２８，１２９が接している部分のケース１０３が腐食すると、コネクタ１０２は、緩んだ状態となる。このため、フランジパッキン１２５による防水作用が低下し、雨水が、ケース１０３内に侵入する（図６における矢印Ａ）。収集材１３は、ケース１０３内に侵入してコネクタフランジ１１０の外周面を流動する雨水を吸水する。収集材１３は、毛細管現象により吸水した雨水をセンサ１２に導き、このセンサ１２を濡らす。センサ１２のアルミニウム系金属の第１の金属１２ａと、銀系金属の第２の金属１２ｂとの間には、−０．７ボルトの腐食電位が発生している。なお、この腐食電位は、アルミニウム系金属を０ボルトとしたときの銀系金属の電位である。
【００６０】
アルミニウム系金属は、腐食してアルミナとなる。このアルミナは絶縁体であるため、センサ１２の抵抗値は、腐食度合いに応じて増大する。また、アルミニウム系金属の体積は、腐食すると約５〜１０倍に増大する。このため、アルミニウム系金属の上層の第２の金属１２ｂや第３の金属１２ｃは、腐食部分で盛り上がり剥離したり、断線したりする。センサ１２の抵抗値が変動するとブリッジ回路４２の抵抗バランスが崩れて、端子４５ａ，４５ｂ間に電位差が、発生する。この電位差により警報部５に電流が、流れる。これにより警報部５は、腐食が進行したことを光や音等により報知する警報を発する。
【００６１】
このように、腐食検出装置３を被検出箇所に取り付けて腐食を検出するので、腐食センサ２が液体の流路から離れていても、簡単な回路で腐食状態が、検出できる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、腐食センサとしてだけでなく、薬液の漏れ検出センサ、封止部分やシールド部分の液体漏れ検出センサ等の液体を検出する検出センサとしても利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１は、本発明にかかる腐食センサの平面図を示す。
【図２】図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視断面図を示す。
【図３】図３は、図１に示す腐食センサの変形例を示す平面図を示す。
【図４】図４（ａ）は腐食センサの製造方法の工程図を示し、図４（ｂ）はそのときの腐食センサの部分断面図を示す。
【図５】図５は、腐食検出装置の回路図を示す。
【図６】図６は、腐食検出装置を通信装置のケースに取り付けた際の様子を示す断面図を示す。
【図７】図７は、通信装置をポールに取り付けた状態を示す断面図を示す。
【図８】図８は、腐食防止技術に関する関連技術の説明図を示す。
【図９】図９は、腐食評価技術に関する関連技術の説明図を示す。
【図１０】図１０は、腐食評価技術に関する関連技術の説明図を示す。
【符号の説明】
【００６４】
ＳＡ センサ形成工程
ＳＢ 収集材取付工程
ＳＣ 固定部取付工程
ＳＡ１ パターニング工程
ＳＡ２ メッキ形成工程
２ 腐食センサ
３ 腐食検出装置
４ 検出部
５ 警報部
１１ 基板
１２ センサ
１２ａ 第１の金属
１２ｂ 第２の金属
１２ｃ 第３の金属
１３ 収集材
１４ 固定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を検出する腐食センサ、液体の検出方法、腐食センサの製造方法及び腐食検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンテナと通信回路を収容したケースとが、屋外に設置された通信装置がある。アンテナは、通信ケーブルにより、ケースに取り付けられたコネクタを介して、ケース内部の通信回路と接続されている。
【０００３】
このような場合、雨水が、コネクタを設けた箇所等からケース内に侵入して、通信回路に達することがある。これにより、通信回路は、雨水により回路ショートや部品の腐食を起して、通信傷害を起こすことがある。そこで、コネクタを設けた箇所等の雨水の侵入路となる恐れのある箇所は、防水作用を示すパッキン等の部材を備えている。
【０００４】
ところが、例えばケースがアルミニウムであり、コネクタがステンレスである場合、これらの金属が接触する箇所で腐食電位が発生して、アルミニウムは、電気腐食を起こす。電気腐食によりパッキンが緩むので、雨水は、この緩んだ部分からケース内に侵入する。これにより通信回路は、通信障害を起こす。特に、海岸地帯の雨水は塩化ナトリウムイオンを含むことがあるため、上述した電気腐食は、発生しやすい。
【０００５】
電気腐食を防止する観点から、特許文献１は、図８に示すようなコネクタを提案している。このコネクタは、銅２０１とアルミニウム２０２との異種金属が接触する接触領域２０３を備えている。特許文献１は、この接触領域２０３での電気腐食を対策するものである。複数の部材を組立ててなるコネクタは、各部材の継目に隙間を持っている。この隙間に付着した雨水は、隙間が示す毛細管現象により導かれて、接触領域２０３に付着する。このため、雨水が付着した接触領域２０３は、腐食する。そこで、特許文献１は、液体が接触領域２０３に付着しないように、接触領域２０３を樹脂で覆う構成を提案している。
一方、電気腐食による故障を事前に検出する観点から、特許文献２は、図９に示すような腐食評価方法を提案している。この提案は、孔２１１を備えるアルミニウム基材２１０と、孔２１１を埋設する塩化物２１３と、孔２１１以外のアルミニウム基材２１０の表面を覆う厚さ５〜５０μｍの絶縁層２１２と、塩化物２１３に挿着した導電電極２１４と、無抵抗電流計２１５とを備えた構成である。
導電電極２１４と孔２１１との間には腐食電位が発生して、電気腐食が起きる。電気腐食により流れる電流の検出は、導電電極２１４とアルミニウム基材２１０との間を接続する無抵抗電流計２１５により行われる。従って、この電流の検出により腐食評価が、可能になる。
【０００６】
また、他の腐食評価の方法として、特許文献３は、図１０に示すような方法を提案している。この提案は、細線パターン２２４を備える絶縁性基板２２０に、調湿剤を含むシリコーン樹脂を塗膜した構成である。なお、調湿剤は、腐食を起こす溶液を含んでいる。細線パターン２２４は、銀２２１、アルミニウム２２２及び銅２２３のテスト金属を直列接続したパターンである。そして、腐食評価は、細線パターン２２４の電気抵抗の変化を検出して行う。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１１１０５８号公報
【特許文献２】特開平１１−２３７３５８号公報
【特許文献３】特開２００５−２１４７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記特許文献１にかかる提案は、樹脂の経年劣化により、長期間の防水機能を期待することができない問題を有している。また、腐食が発生してしまうと、封止に用いた樹脂を除去してコネクタを分解修理しなければならないため、修理が、困難となる問題を有している。
一方、特許文献２や特許文献３では、下記のような課題を有する。
【０００９】
特許文献２では、電気腐食を検出するためには、絶縁層２１２に囲われた孔２１１内に埋設された塩化物２１３に、検出するための液体が届く必要がある。そのため、検出するための液体が微量である場合、特許文献２では構造上、液体が孔２１１内の塩化物２１３に届きにくく、検出が困難であるという問題がある。また、特許文献３では、電気腐食を検出するためには、腐食性ガス雰囲気に調湿剤が曝される必要がある。このように、特許文献３では、大気中に拡散された腐食性ガスを検出するものであり、ガス状となっていない微量な液体を検出するには有効な構成ではない。よって、これらの提案では、微量な液体を効率よく検出することを考慮されたものではない。
【００１０】
そこで、本発明は、液体が微量であっても、効率よく液体を収集して検出できる腐食センサ、液体の検出方法、腐食センサの製造方法及び腐食検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するために、腐食センサにかかる発明は、液体により腐食して、この液体を検出するセンサと、センサに液体を導く収集材と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、液体の検出方法にかかる発明は、液体を毛細管現象により収集する工程と、収集した液体により腐食して、この液体を検出する工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
また、腐食センサの製造方法にかかる発明は、センサを形成するセンサ形成工程と、収集材を設ける収集材取付工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
さらに、腐食検出装置にかかる発明は、液体により腐食して、この液体を検出するセンサ及びセンサに液体を導く収集材を具備した腐食センサと、腐食センサの電気的特性を検出する検出部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の腐食センサにかかる発明は、収集材により液体を収集するため、微量な液体の検出が可能となる効果を奏する。また、この収集した液体をセンサに導くため、センサを液体流路から離れた場所に設置しても、液体の検出が可能になる効果を奏する。
【００１６】
液体の検出方法にかかる発明は、液体を毛細管現象により収集してセンサに導くので、センサを液体流路から離れた場所に設置しても、液体の検出が可能になると共に、微量な液体の検出ができる効果を奏する。
【００１７】
腐食センサの製造方法にかかる発明は、センサを形成し、その上に収集材を設けるので、少ない工程で腐食センサの製造が可能になる効果を奏する。
【００１８】
腐食検出装置にかかる発明は、腐食センサの電気的特性の変化を検出するので、簡単な回路で腐食状態が検出できる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施の形態） 第１の実施の形態は、腐食センサに関する実施の形態である。図１は、腐食センサの上面図である。また図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視方向の断面図である。
【００２０】
腐食センサ２は、基板１１上に形成したセンサ１２と、このセンサ１２に液体を導く収集材１３とを有している。また、腐食センサ２は、この腐食センサ２を被検出箇所に取り付けるための固定部１４を有している。センサ１２は、異種金属のパターンを順次積層した積層体である。なお、被検出箇所とは、液体を検出する箇所を言う。
【００２１】
本実施の形態では、塩化ナトリウムイオンを含む液体を例とする説明である。しかし、本発明は、かかる液体により限定を受けない。例えば、塩化ナトリウムイオンを含まないが腐食反応を起す薬液等の検出にも、本発明は、適用可能である。
【００２２】
本明細書では、アルミニウム又はアルミニウムの合金をアルミニウム系金属と記載し、ニッケル又はニッケルの合金をニッケル系金属と記載し、銀又は銀の合金を銀系金属と記載する。
【００２３】
基板１１の材料は、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ：Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）やポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）等の絶縁材である。腐食センサ２を実際に取り付ける場所（被検出箇所）は、平坦面ばかりでなく、パイプの側面のような湾曲した曲面である場合もある。従って、基板１１が可撓性を有すると、曲面にも腐食センサ２を取り付けることができるため、腐食センサ２の取付自由度が、大きくなる。
【００２４】
ところで、この基板１１はセンサ１２を支持する部材であるため、基板１１の絶縁性は、要求されない。導電性の基板１１の場合は、例えばセンサ１２の一方の面（液体が接しない面）に絶縁材を塗布等し、基板１１で支持するといった構成が、可能である。
【００２５】
腐食センサ２は、液体の収集口をなす収集端部１５を備えている。この収集端部１５は、型抜きによる円形状の開口である。収集端部１５の形状決定は、被検出箇所の形状に対応して決定する。例えば、被検出箇所が図６に示すような円形のコネクタ１０２の場合は、収集端部１５の形状は、円形状である。また、例えば被検出箇所が図３に示すような平面である場合は、収集端部１５の形状は、直線状である。
【００２６】
センサ１２は、第１の金属１２ａと、第３の金属１２ｃと、第２の金属１２ｂとの線状の金属パターンを順次積層した積層体である。また、第１の金属１２ａ等は、ヘアピン形状の細線である。第１の金属１２ａの両端は、接続端子１６である。
【００２７】
センサ１２の出力は、このセンサ１２を構成する第１の金属１２ａ等の抵抗値の変化に対応している。第１の金属１２ａ等をヘアピン形状にして全長を長くすると、センサ１２の抵抗値は、大きくなる。また、第１の金属１２ａを細線とすると、センサ１２の抵抗値は、腐食度合いに応じて大きく変化する。これらにより腐食検出は、高感度で検出できる。なお、腐食は第１の金属１２ａで生じるので、少なくとも第１の金属１２ａのみを細線化しておくならば、腐食検出感度の向上が、可能になる。
【００２８】
第１の金属１２ａは、評価対象であるアルミニウム系金属で、アノードとして作用する。第２の金属１２ｂは、銀系金属で、カソードとして作用する。この第２の金属１２ｂは、アルミニウム系金属に対して低い腐食電位を示す。第２の金属１２ｂとして、上述した銀以外に、例えば銅、白金、パラジウム等の金属又はその合金が、利用できる。
【００２９】
第３の金属１２ｃは、ニッケル系金属である。アルミニウム系金属とニッケル系金属との間に発生する電位は、アルミニウム系金属と銀系金属との間の腐食電位より小さい電位を示す。これにより、第３の金属１２ｃは、アルミニウム系金属の腐食速度を調整する。言い換えると、ニッケル系金属は、腐食電位においてアルミニウム系金属と銀系金属との中間値を有する。そのため、ニッケル系金属をアルミニウム系金属と銀系金属の間に設置することで、隣接する金属間の電位差が小さくなり、アルミニウム系金属の腐食速度が遅くなる。腐食速度が速いことは、センサ１２の応答性が高いことを意味する。
【００３０】
本発明は、第３の金属１２ｃを設けることを必須要件としない。第３の金属１２ｃを設けるか否かの判断は、検出対象により決定する。例えば、海岸地帯で風雨に曝されるアルミニウムケースの腐食を検出する場合は、数ヶ月、数ヶ年の時間をかけて進む腐食により侵入する雨水が、検出対象である。メンテナンス中に雨水などの一過性の液体は、検出対象から除外しなければならない。そこで、第３の金属１２ｃを設けることで、一過性の液体によりセンサ１２が、速く腐食しないようにする。一方、薬品が漏れ出たか否かを検出する場合は、漏れ出た薬品が、検出対象である。この場合は、第３の金属１２ｃを設けないで腐食速度が速くして、薬品漏れに対する対策が、速やかに行えるようにする。
【００３１】
収集材１３は、厚さは数μｍ〜１００μｍの繊維状物質である。なお、繊維状物質としてガラス繊維、カーボン繊維、無機繊維、有機繊維や不織布が、例示できる。以下の説明は、ガラス繊維を用いた場合の例である。
【００３２】
収集材１３が示す毛細管現象は、微量な液体でも収集する。ガラス繊維は、直線状に延びた繊維である。このためガラス繊維は、繊維に沿って直線状に液体を導く。従って、液体がセンサ１２に到達する時間は、短時間である。また、不織布の繊維は、ランダムである。このため不織布は、液体をセンサ１２の全面に導く。加えて、不織布は、弗酸に対して耐薬品性を持ち、安価である利点を持つ。
【００３３】
このような繊維状物質は、上述した毛細管現象ばかりでなく濾過作用も示す。雨水は、塵や砂等の異物を含むことがある。また、ケース１０３を伝わってきた雨水は、このケース１０３に付着していた異物を取り込みながらケース１０３内に侵入することがある。異物がセンサ１２に付着することにより、センサ１２は、局部的に腐食することがある。また、異物がセンサ領域を覆うことにより、センサ１２の検出感度は、鈍る。しかし、液体を毛細管現象により導く際に、繊維状物質の濾過作用により異物の除去が、行われる。よって、上述したような局部的な腐食や検出感度の低下等の不都合が、防止できる。
【００３４】
固定部１４の取付位置は、液体の収集口をなす収集端部１５と対向した端部側（センサ１２の外周側）である。固定部１４を収集端部１５と対向した端部側に設けることにより、固定部１４は、収集端部１５での液体の吸水を阻害しない。被検出箇所への腐食センサ２の取付は、固定部１４により行う。従って、例えばビスなどによりセンサ１２を被測定箇所に固着できる場合には、この固定部１４は、不要である。また、固定部１４は、長期間にわたり固定機能を保つものがよい。
【００３５】
上述したように、毛細管現象により液体を吸水して収集するので、微量な液体の収集が、可能になる。また、液体を毛細管現象により導くので、センサ１２の設置は、液体流路から離れた場所でも可能になる。従って、センサ１２の設置自由度が、増大する。また、収集材１３の濾過作用によりセンサ１２に導いた液体は異物を含まないので、センサ１２が局部的に腐食したり異物がセンサ領域を覆ったりする不都合が、生じない。従って、腐食検出の信頼性が、向上する。さらに、第１の金属１２ａと第２の金属１２ｂとによる腐食電位に対する中間電位を発生する第３の金属１２ｃを設けたので、第１の金属１２ａの腐食速度の調整が、可能になる。従って、一過性の液体による腐食の進行が、防止できる。
【００３６】
（第２の実施の形態）第２の実施の形態は、腐食センサ２の製造方法に関する実施の形態である。図４（ａ）は、製造方法を示す工程図である。図４（ｂ）は、各工程における腐食センサ２の部分断面図である。なお、図４（ａ）と図４（ｂ）とにおいて、同じ符号は、同じ工程を示している。
【００３７】
腐食センサ２の製造方法は、基板１１の上に金属のパターンを形成するセンサ形成工程ＳＡと、収集材１３を取付ける収集材取付工程ＳＢとを主要工程としている。さらに、腐食センサ２の製造方法は、固定部１４を取り付ける固定部取付工程ＳＣを含んでいる。なお、この固定部取付工程ＳＣは、固定部１４を取り付ける必要がある場合に行われる工程である。
【００３８】
センサ形成工程ＳＡは、パターニング工程ＳＡ１と、メッキ工程ＳＡ２とを含む。パターニング工程ＳＡ１は、第１の金属１２ａを形成する工程Ｓ１〜工程Ｓ４を含む。
【００３９】
工程Ｓ１は、厚みが数μｍ〜１００μｍのＰＥＴを基板１１として、その上にアルミニウム系金属２１を加熱蒸着して金属膜を形成する工程である。加熱蒸着の温度は、約１０００度以上である。また、アルミニウム系金属２１の膜厚は、０．０８μｍ〜０．１２μｍである。
【００４０】
工程Ｓ２は、このアルミニウム系金属２１の上にフォトレジスト２２を塗布する工程である。工程３は、フォトレジスト２２に対し、露光、現像してフォトレジストパターン２３を形成する工程である。工程４は、フォトレジストパターン２３をエッチングマスクとしてアルミニウム系金属２１をエッチングする工程である。アルミニウム系金属２１のエッチングによる形成物は、第１の金属１２ａである。
【００４１】
メッキ工程ＳＡ２は、メッキにより第２の金属１２ｂや第３の金属１２ｃを形成する工程５及び工程６を含む。なお、メッキは、密着性の高い光沢メッキであってもよい。
【００４２】
工程５は、第１の金属１２ａにニッケル系金属をメッキする工程である。メッキ物のニッケル系金属は、第３の金属１２ｃとなる。第３の金属１２ｃのメッキ厚は、０．８μｍ〜１．２μｍの範囲である。
【００４３】
工程６は、第３の金属１２ｃを形成した後に銀系金属をメッキする工程である。メッキ物の銀系金属は、第２の金属１２ｂである。第２の金属１２ｂのメッキ厚は、１．６μｍ〜２．４μｍである。
【００４４】
メッキ物は、既に存在する金属に付着する。従って、メッキは、リソグラフィを用いてパターニングする場合のように、既に存在するパターンに露光マスクを位置合わせしたりする手間が不要となる利点を有する。この利点により、製造工程の簡略化が、図れる。従って、製造コストが、安価になる。なお、本発明は、露光技術を用いて第２の金属１２ｂや第３の金属１２ｃを製造することを妨げない。
【００４５】
収集材取付工程ＳＢは、完成したセンサ１２に収集材１３を取り付ける工程である。熱圧着により収集材１３と基板１１とは、密着する。
【００４６】
固定部取付工程ＳＣは、腐食センサ２を被検出箇所に固定するための固定部１４を基板１１に取り付ける工程である。固定部１４の厚みは、約数μｍ〜１００μｍである。
【００４７】
以上説明したように、センサ１２を露光技術及びメッキ技術を用いて形成するので、第１の金属１２ａの形状に応じた第２の金属１２ｂや第３の金属１２ｃの製造が、容易になる。従って、製造コストは、安価になる。
【００４８】
（第３の実施の形態）第３の実施の形態は、腐食センサ２を用いた腐食検出装置３に関する実施の形態である。図５は、腐食検出装置３の回路図である。腐食検出装置３は、上述した腐食センサ２と、この腐食センサ２の電気的特性を検出する検出部４とを有している。また、腐食検出装置３は、警報部５を有している。
【００４９】
検出部４は、電源４１と、腐食センサ２の電気抵抗の変化を検出するブリッジ回路４２とを有している。なお、検出部４は、図５に示すような直流電源により動作する直流ブリッジ回路４２である。しかし、検出部４として電源４１を交流とした交流ブリッジ回路が、適用可能である。また、電源４１として蓄電池や太陽電池が、適用可能である。
【００５０】
このブリッジ回路４２は、２つの固定抵抗４２ａ，４２ｂと、抵抗値の変えることができる１つの調整抵抗４２ｃとを備えている。またブリッジ回路４２は、端子４３ａ，４３ｂ、４４ａ，４４ｂ、４５ａ，４５ｂを備えている。そして、腐食センサ２と端子４３ａ，４３ｂとは、接続状態にある。電源４１と端子４４ａ，４４ｂとは、接続状態にある。警報部５と端子４５ａ，４５ｂとは、接続状態にある。そして、調整抵抗４２ｃは、初期状態で端子４５ａと端子４５ｂとの電位差がゼロとなるように調整する。従って、腐食により腐食センサ２の抵抗値が変化したり断線したりすると、端子４５ａと端子４５ｂと間に電位差が、発生する。
【００５１】
警報部５は、端子４５ａと端子４５ｂと間の電位差に基づき警報を発する。警報の発報例は、ランプの点滅のような光による警報やブザーのような音による警報等である。
【００５２】
図６は、上記腐食検出装置３を通信装置のケース１０３に取り付けた際の、取付状態を示す断面図である。また図７は、上記通信装置１００をポール１０１に取り付けた際の、取付状態を示す断面図である。通信装置１００のケース１０３は、アルミニュームを材料としている。このケース１０３は、コネクタ１０２を備えている。また、ケース１０３は、このケース１０３の内部に通信回路１０４を収納している。内部ケーブル１０５は、通信回路１０４とコネクタ１０２とを接続している。
【００５３】
コネクタ１０２は、フランジ１１０と、ねじ軸１１１と、このねじ軸１１１に螺合するナット１１２と、内部ケーブル１０５と接続する内側コネクタ１１４と、外側ケーブル１０６と接続する外側コネクタ１１５とを備えている。ねじ軸１１１は、ねじ軸に沿って、その内部に端子１２１，１２２を備えている。中心導体１２３は、端子１２１と端子１２２とを接続している。
【００５４】
内側コネクタ１１４及び外側コネクタ１１５は、ねじ軸１１１と螺合する。フランジ１１０は、フランジパッキン１２５を装着するパッキン溝を備える。また、コネクタ側パッキン１２７は、外側コネクタ１１５とねじ軸１１１との間に位置する。さらに、ケース１０３のコネクタ穴１２０には、ねじ軸１１１が、挿通している。そして、ナット１１２は、座金１２８，１２９を介してねじ軸１１１と螺合している。これにより、フランジパッキン１２５は、外からの液体の侵入を防止する。
【００５５】
内側コネクタ１１４と内部ケーブル１０５とは、接続状態にある。この内部ケーブル１０５の中心導体と端子１２２とは、接続状態にある。また、外側コネクタ１１５と外側ケーブル１０６とは、接続状態にある。この外側ケーブル１０６の中心導体と端子１２１とは、接続状態にある。センサ１２の収集端部１５の取付状態は、コネクタフランジ１１０の外周部に挿入した状態である。
【００５６】
腐食検出装置３の取付は、コネクタフランジ１１０に収集端部１５が填った状態とし、その後にケース１０３にセンサ１２を固定部１４により固定する工程を含んでいる。
【００５７】
検出部４及び警報部５は、ケース１０３の内部に配置する。但し、警報が認識しやすいように、警報部５の設置は、外部から見えたり聞こえたりできる場所の方がよい。
【００５８】
以上により、腐食検出装置３の設置が、完了する。腐食検出装置３の動作は、以下の通りである。
【００５９】
雨水などの液体が座金１２８，１２９等に付着すると、この座金１２８，１２９が接している部分のケース１０３は、腐食する。特に、海岸地帯のように塩化ナトリウムイオンを含むの雨水は、腐食を起こしやすい。座金１２８，１２９が接している部分のケース１０３が腐食すると、コネクタ１０２は、緩んだ状態となる。このため、フランジパッキン１２５による防水作用が低下し、雨水が、ケース１０３内に侵入する（図６における矢印Ａ）。収集材１３は、ケース１０３内に侵入してコネクタフランジ１１０の外周面を流動する雨水を吸水する。収集材１３は、毛細管現象により吸水した雨水をセンサ１２に導き、このセンサ１２を濡らす。センサ１２のアルミニウム系金属の第１の金属１２ａと、銀系金属の第２の金属１２ｂとの間には、−０．７ボルトの腐食電位が発生している。なお、この腐食電位は、アルミニウム系金属を０ボルトとしたときの銀系金属の電位である。
【００６０】
アルミニウム系金属は、腐食してアルミナとなる。このアルミナは絶縁体であるため、センサ１２の抵抗値は、腐食度合いに応じて増大する。また、アルミニウム系金属の体積は、腐食すると約５〜１０倍に増大する。このため、アルミニウム系金属の上層の第２の金属１２ｂや第３の金属１２ｃは、腐食部分で盛り上がり剥離したり、断線したりする。センサ１２の抵抗値が変動するとブリッジ回路４２の抵抗バランスが崩れて、端子４５ａ，４５ｂ間に電位差が、発生する。この電位差により警報部５に電流が、流れる。これにより警報部５は、腐食が進行したことを光や音等により報知する警報を発する。
【００６１】
このように、腐食検出装置３を被検出箇所に取り付けて腐食を検出するので、腐食センサ２が液体の流路から離れていても、簡単な回路で腐食状態が、検出できる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、腐食センサとしてだけでなく、薬液の漏れ検出センサ、封止部分やシールド部分の液体漏れ検出センサ等の液体を検出する検出センサとしても利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１は、本発明にかかる腐食センサの平面図を示す。
【図２】図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視断面図を示す。
【図３】図３は、図１に示す腐食センサの変形例を示す平面図を示す。
【図４】図４（ａ）は腐食センサの製造方法の工程図を示し、図４（ｂ）はそのときの腐食センサの部分断面図を示す。
【図５】図５は、腐食検出装置の回路図を示す。
【図６】図６は、腐食検出装置を通信装置のケースに取り付けた際の様子を示す断面図を示す。
【図７】図７は、通信装置をポールに取り付けた状態を示す断面図を示す。
【図８】図８は、腐食防止技術に関する関連技術の説明図を示す。
【図９】図９は、腐食評価技術に関する関連技術の説明図を示す。
【図１０】図１０は、腐食評価技術に関する関連技術の説明図を示す。
【符号の説明】
【００６４】
ＳＡ センサ形成工程
ＳＢ 収集材取付工程
ＳＣ 固定部取付工程
ＳＡ１ パターニング工程
ＳＡ２ メッキ形成工程
２ 腐食センサ
３ 腐食検出装置
４ 検出部
５ 警報部
１１ 基板
１２ センサ
１２ａ 第１の金属
１２ｂ 第２の金属
１２ｃ 第３の金属
１３ 収集材
１４ 固定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体により腐食して、この液体を検出するセンサと、
前記センサに前記液体を導く収集材と、を有することを特徴とする腐食センサ。
【請求項２】
前記センサは、少なくとも２つの金属を含むことを特徴とする請求項１に記載の腐食センサ。
【請求項３】
前記収集材は、毛細管現象により前記液体を収集することを特徴とする請求項１又は２に記載の腐食センサ。
【請求項４】
前記収集材は、繊維状物質を含むことを特徴とする請求項３に記載の腐食センサ。
【請求項５】
前記収集材が含む繊維状物質は、ガラス繊維、カーボン繊維、無機繊維、有機繊維、不織布のいずれか１つであることを特徴とする請求項４に記載の腐食センサ。
【請求項６】
前記液体は、イオン物質を含むことを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の腐食センサ。
【請求項７】
前記液体が含むイオン物質は、塩化ナトリウムイオンであることを特徴とする請求項６に記載の腐食センサ。
【請求項８】
前記センサは、電気腐食を起こす第１の金属を含むことを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項に記載の腐食センサ。
【請求項９】
前記センサは、前記第１の金属との間で腐食電位を発生する第２の金属を含むことを特徴とする請求項８に記載の腐食センサ。
【請求項１０】
前記センサは、前記第１の金属と前記第２の金属との間で発生する腐食電位の中間電位を発生する第３の金属を含むことを特徴とする請求項９に記載の腐食センサ。
【請求項１１】
前記第１の金属は、アルミニウム又はアルミニウムの合金であることを特徴とする請求項８乃至１０いずれか１項に記載の腐食センサ。
【請求項１２】
前記第２の金属は、銀又は銀の合金であることを特徴とする請求項９乃至１１いずれか１項に記載の腐食センサ。
【請求項１３】
前記第３の金属は、ニッケル又はニッケルの合金であることを特徴とする請求項１０乃至１２いずれか１項に記載の腐食センサ。
【請求項１４】
被検出箇所に前記センサを固定する固定部を有することを特徴とする請求項１乃至１３いずれか１項に記載の腐食センサ。
【請求項１５】
前記センサを支持する基板を有することを特徴とする請求項１乃至１４いずれか１項に記載の腐食センサ。
【請求項１６】
被検出箇所の形状に対応した形状の端部を備え、この端部が前記液体の収集端をなす収集端部を有することを特徴とする請求項１４に記載の腐食センサ。
【請求項１７】
被検出箇所の形状に対応した形状の端部を備え、この端部が前記液体の収集端をなす収集端部を有することを特徴とする請求項１５に記載の腐食センサ。
【請求項１８】
前記センサの配置は、前記収集端部に沿って設けた位置であることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の腐食センサ。
【請求項１９】
前記センサの形状は、線状であることを特徴とする請求項１乃至１８いずれか１項に記載の腐食センサ。
【請求項２０】
前記固定部の配置は、前記収集端部と対向する端部側の位置であることを特徴とする請求項１６に記載の腐食センサ。
【請求項２１】
液体を毛細管現象により収集する工程と、
収集した前記液体により腐食して前記液体を検出する工程と、を有することを特徴とする液体の検出方法。
【請求項２２】
液体により腐食して、この液体を検出するセンサを形成するセンサ形成工程と、
収集材を設ける収集材取付工程と、を有することを特徴とする腐食センサの製造方法。
【請求項２３】
前記センサ形成工程は、金属膜をエッチングするパターニング工程を含むことを特徴とする請求項２２に記載の腐食センサの製造方法。
【請求項２４】
前記センサ形成工程は、前記パターニング工程でエッチングが行われた金属膜にメッキを施すメッキ工程を含むことを特徴とする請求項２３に記載の腐食センサの製造方法。
【請求項２５】
前記パターニング工程でエッチングする金属膜は、電気腐食を起こす第１の金属であることを特徴とする請求項２３又は２４に記載の腐食センサの製造方法。
【請求項２６】
前記メッキ工程によりメッキする材料は、前記第１の金属との間で腐食電位を発生させる第２の金属であることを特徴とする請求項２４又は２５に記載の腐食センサの製造方法。
【請求項２７】
前記メッキ工程によりメッキする材料は、前記第１の金属と前記第２の金属との間で発生する腐食電位の中間電位を発生する第３の金属を含むことを特徴とする請求項２６に記載の腐食センサの製造方法。
【請求項２８】
液体により腐食して、この液体を検出するセンサ及び前記センサに前記液体を導く収集材を具備した腐食センサと、
前記腐食センサの電気的特性を検出する検出部と、を有することを特徴とする腐食検出装置。
【請求項２９】
前記センサが腐食したことを示す警報を発する警報部を有することを特徴とする請求項２８に記載の腐食検出装置。
【請求項３０】
前記収集材は、毛細管現象により前記液体を収集して前記センサに導くことを特徴とする請求項２８又は２９に記載の腐食検出装置。
【請求項３１】
前記腐食センサは、電気腐食を起こす第１の金属を含むことを特徴とする請求項２８乃至３０いずれか１項に記載の腐食検出装置。
【請求項３２】
前記腐食センサは、前記第１の金属との間で腐食電位が発生する第２の金属を含むことを特徴とする請求項３１に記載の腐食検出装置。
【請求項３３】
前記腐食センサは、前記第１の金属と前記第２の金属との間で発生する腐食電位の中間電位を発生する第３の金属を含むことを特徴とする請求項３２に記載の腐食検出装置。
【請求項１】
液体により腐食して、この液体を検出するセンサと、
前記センサに前記液体を導く収集材と、を有することを特徴とする腐食センサ。
【請求項２】
前記センサは、少なくとも２つの金属を含むことを特徴とする請求項１に記載の腐食センサ。
【請求項３】
前記収集材は、毛細管現象により前記液体を収集することを特徴とする請求項１又は２に記載の腐食センサ。
【請求項４】
前記収集材は、繊維状物質を含むことを特徴とする請求項３に記載の腐食センサ。
【請求項５】
前記収集材が含む繊維状物質は、ガラス繊維、カーボン繊維、無機繊維、有機繊維、不織布のいずれか１つであることを特徴とする請求項４に記載の腐食センサ。
【請求項６】
前記液体は、イオン物質を含むことを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の腐食センサ。
【請求項７】
前記液体が含むイオン物質は、塩化ナトリウムイオンであることを特徴とする請求項６に記載の腐食センサ。
【請求項８】
前記センサは、電気腐食を起こす第１の金属を含むことを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項に記載の腐食センサ。
【請求項９】
前記センサは、前記第１の金属との間で腐食電位を発生する第２の金属を含むことを特徴とする請求項８に記載の腐食センサ。
【請求項１０】
前記センサは、前記第１の金属と前記第２の金属との間で発生する腐食電位の中間電位を発生する第３の金属を含むことを特徴とする請求項９に記載の腐食センサ。
【請求項１１】
前記第１の金属は、アルミニウム又はアルミニウムの合金であることを特徴とする請求項８乃至１０いずれか１項に記載の腐食センサ。
【請求項１２】
前記第２の金属は、銀又は銀の合金であることを特徴とする請求項９乃至１１いずれか１項に記載の腐食センサ。
【請求項１３】
前記第３の金属は、ニッケル又はニッケルの合金であることを特徴とする請求項１０乃至１２いずれか１項に記載の腐食センサ。
【請求項１４】
被検出箇所に前記センサを固定する固定部を有することを特徴とする請求項１乃至１３いずれか１項に記載の腐食センサ。
【請求項１５】
前記センサを支持する基板を有することを特徴とする請求項１乃至１４いずれか１項に記載の腐食センサ。
【請求項１６】
被検出箇所の形状に対応した形状の端部を備え、この端部が前記液体の収集端をなす収集端部を有することを特徴とする請求項１４に記載の腐食センサ。
【請求項１７】
被検出箇所の形状に対応した形状の端部を備え、この端部が前記液体の収集端をなす収集端部を有することを特徴とする請求項１５に記載の腐食センサ。
【請求項１８】
前記センサの配置は、前記収集端部に沿って設けた位置であることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の腐食センサ。
【請求項１９】
前記センサの形状は、線状であることを特徴とする請求項１乃至１８いずれか１項に記載の腐食センサ。
【請求項２０】
前記固定部の配置は、前記収集端部と対向する端部側の位置であることを特徴とする請求項１６に記載の腐食センサ。
【請求項２１】
液体を毛細管現象により収集する工程と、
収集した前記液体により腐食して前記液体を検出する工程と、を有することを特徴とする液体の検出方法。
【請求項２２】
液体により腐食して、この液体を検出するセンサを形成するセンサ形成工程と、
収集材を設ける収集材取付工程と、を有することを特徴とする腐食センサの製造方法。
【請求項２３】
前記センサ形成工程は、金属膜をエッチングするパターニング工程を含むことを特徴とする請求項２２に記載の腐食センサの製造方法。
【請求項２４】
前記センサ形成工程は、前記パターニング工程でエッチングが行われた金属膜にメッキを施すメッキ工程を含むことを特徴とする請求項２３に記載の腐食センサの製造方法。
【請求項２５】
前記パターニング工程でエッチングする金属膜は、電気腐食を起こす第１の金属であることを特徴とする請求項２３又は２４に記載の腐食センサの製造方法。
【請求項２６】
前記メッキ工程によりメッキする材料は、前記第１の金属との間で腐食電位を発生させる第２の金属であることを特徴とする請求項２４又は２５に記載の腐食センサの製造方法。
【請求項２７】
前記メッキ工程によりメッキする材料は、前記第１の金属と前記第２の金属との間で発生する腐食電位の中間電位を発生する第３の金属を含むことを特徴とする請求項２６に記載の腐食センサの製造方法。
【請求項２８】
液体により腐食して、この液体を検出するセンサ及び前記センサに前記液体を導く収集材を具備した腐食センサと、
前記腐食センサの電気的特性を検出する検出部と、を有することを特徴とする腐食検出装置。
【請求項２９】
前記センサが腐食したことを示す警報を発する警報部を有することを特徴とする請求項２８に記載の腐食検出装置。
【請求項３０】
前記収集材は、毛細管現象により前記液体を収集して前記センサに導くことを特徴とする請求項２８又は２９に記載の腐食検出装置。
【請求項３１】
前記腐食センサは、電気腐食を起こす第１の金属を含むことを特徴とする請求項２８乃至３０いずれか１項に記載の腐食検出装置。
【請求項３２】
前記腐食センサは、前記第１の金属との間で腐食電位が発生する第２の金属を含むことを特徴とする請求項３１に記載の腐食検出装置。
【請求項３３】
前記腐食センサは、前記第１の金属と前記第２の金属との間で発生する腐食電位の中間電位を発生する第３の金属を含むことを特徴とする請求項３２に記載の腐食検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１５０８０６（Ｐ２００９−１５０８０６Ａ）
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２９８０７（Ｐ２００７−３２９８０７）
【出願日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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