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y.shinoda様
親切に説明していただき有り難うございます。が、未だ、良くわからない点があるので追加質問させてください。
次の部分が理解できません。
[y.shinodaさんの引用 始]
照合電極は、標高測定における仮ベンチマークのようなもので、不動点です。
照合電極を基準に、色々な高さの鉄筋という山の標高を測量するわけです。
照合電極は、ある一定の電位を示すように工夫がされています。
[y.shinodaさんの引用 終]
照合電極は、「一定の電位を示すように工夫されている」のでしょうか。私はそうは思いません。照合電極は、「測定点と電位差計の間に生ずる電位差が一定になるように工夫されている」と思います。自然電位の測定について勉強していて、そのように思いようになりました。その理由を述べます。
電位差計は２つの端子があり、２つの端子を押し当てた２点の間の電位差を測定する装置です。任意の点Aの「電位」は定義されず、任意の２点A、Bについて、点Aに対する点Bの「電位」が定義されます。点Bに対する点Aの「電位」も定義され、絶対値が等しく符号が逆になります。電位差計の２つの端子は−端子、＋端子と区別され、測定値は−端子側の点Aに対する＋端子側の点Bの「電位」が表示されます。
電極は金属製の電気導線で作られています。それで、測定点が電解液の中の点である場合には電極を測定点に押し当てたとき、電極表面で金属がイオン化する反応が起き、電極表面直近の電解液側の測定点Cと電極表面直近の電極内部の点Aに電位差が生じます。電位差計の−端子は電気導線で電極表面直近の電極内部の点Aに接続されますから、測定されるのは電極内部の点Aに対する＋端子を接続した点Bの電位です。鉄筋コンクリートの鉄筋腐食に関連して自然電位を測定するとき、鉄筋が点Bです。点Cがコンクリート表面の点、点Aが照合電極表面直近の電極内部の点です。しかし、本当は[点Cに対する点Bの電位]を測定したいのです。このとき、次の式が成り立ちます。
[点Cに対する点Bの電位]＝[点Cに対する点Aの電位]＋[点Aに対する点Bの電位]
それで、[点Cに対する点Aの電位]が未知ではあっても標準化されていれば、測定された[点Aに対する点Bの電位]を[点Cに対する点Bの電位]の代替にすることが、技術的に意味を持つことになるのです。照合電極は[点Cに対する点Aの電位]を標準化するものであって、標準化のためには一定でなければならないわけです。[点Cに対する点Bの電位]を測定したいのでなければ、照合電極をコンクリート表面の点Cに押し当てる意味がありません。本当に[点Aに対する点Bの電位]を測定したいのであれば、照合電極である点Aは何処にあっても良く、照合電極をコンクリート表面の点Cに押し当てる必要はがありません。[点Cに対する点Bの電位]が測定することができれば、[点Bに対する点Cの電位]を測定することも可能です。絶対値が同じで、符号が逆の数値になります。等電位線を描いて報告する場合には、[点Bに対する点Cの電位]を測定する方が合理的だと、私は考えています。自然電位の測定に於いて、等電位線を描いて報告する場合、点Cの方を動かし、点Bは固定しています。照合電極である点Aが「不動点」ではないでしょう。点Cが動くとき点Aも動きます。照合電極の表面付近における[点Cに対する点Aの電位]が不動なのです。
仮想実験をしましょう。鉄筋コンクリートの１本の鉄筋について、腐食部分と健全部分が有るとして、腐食部分の鉄筋内部と健全部分の鉄筋内部に電位差計の端子を、コンクリート内の電解液の影響を受けないように押し当てることができたとしましょう。鉄筋は表面だけが腐食していて内部は腐食していないとしましょう。このとき腐食部分の電位が低いでしょうか。鉄筋は電気の良導体ですから、電位差は検出されないと思います。逆に、鉄筋の腐食部分に近いコンクリート表面と鉄筋の健全部分に近いコンクリート表面に電位差計の端子を、コンクリート内の電解液の影響を受けないように押し当てることができたとしましょう。このとき、鉄筋の健全部分に近いコンクリート表面に対して鉄筋の腐食部分に近いコンクリート表面の電位が高いでしょう。このことはコンクリート表面の両方に同じ材質の照合電極を用いることで実現できます。照合電極に関して、[点Cに対する点Aの電位]が２つ発生しますが、向きが逆で打ち消し会いますから、測定値がそのまま鉄筋の腐食部分に近いコンクリート表面と鉄筋の健全部分に近いコンクリート表面の電位差になります。
よろしく。