CN102706930A - 用于不同环境中金属腐蚀探测的传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种通过电化学方法用于不同环境金属腐蚀探测的传感器，具有圆柱形壳体，壳体周边设置有支架，支架的下面设置有强力磁铁，还设置有Ag/AgCl的参比电极和环形不锈钢的辅助电极。当传感器实施探测时，传感器底部的强力磁铁将整个传感器吸附在被测金属的表面，壳体内注入有溶液介质，辅助电极与溶液介质与被测金属构成导电回路。本发明制作工艺简单，耐磨性好，适应长时间户外作业，能够对不同环境中金属腐蚀情况进行快速检测。

Description

用于不同环境中金属腐蚀探测的传感器

技术领域

本发明涉及一种传感器，尤其涉及一种用于不同境中金属腐蚀探测的传感器。

背景技术

据统计全世界每年生产的钢铁约有10％因腐蚀而变为铁锈，大约30％的钢铁设备因此而损坏。发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值3.5％～4.2％，超过每年各项天灾火灾、风灾及地震等损失的总和。这不但浪费了材料，还往往会带来停产、人生安全和环境污染等事故。研究腐蚀机理，采取防护措施，对经济建设有着十分重大的意义。

按腐蚀环境腐蚀分为：

湿蚀：如水溶液腐蚀，大气腐蚀，上壤腐蚀，化学药品腐蚀等。

干蚀：如高温氧化，硫腐蚀，氢腐蚀，液态金属腐蚀，羧基腐蚀等。

微生物腐蚀：如细菌腐蚀，真菌腐蚀，硫化菌腐蚀，藻类腐蚀等。

由于腐蚀环境的不同，因此对于测试要求的条件有所差异，这样就为实际的测试带来了不便。目前常用的研究金属材料腐蚀行为的手段是通过室外挂片或加速试验的方法测试材料的腐蚀速率、分析腐蚀产物和观察表面形貌，但这些方法大部分情况下都是非原位的，对试验过程中的许多重要的变化缺乏原位监测跟踪，无法得到腐蚀过程的动态行为。

发明内容

本发明的目的是，为了克服由于腐蚀环境的不同为实际的测试带来的不便，提供一种通过电化学方法用于不同环境金属腐蚀探测的传感器。

本发明通过如下技术方案予以实现。

一种用于不同环境中金属腐蚀探测的传感器，包括圆柱形壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)的顶部设置有带孔的顶盖(8)，壳体(1)的周边设置有4个支架(5)，支架(5)的下面设置有强力磁铁(6)，强力磁铁(6)略高于壳体(1)的下沿，壳体(1)下沿与强力磁铁(6)平齐的位置设置有粘接材料(11)；壳体(1)内距离底部1/4的位置设置有开孔隔板(4)，开孔隔板(4)的中心处设置有Ag/AgCl的参比电极(2)，参比电极(2)的端部与壳体(1)底部相接近；开孔隔板(4)的下面设置有环形不锈钢的辅助电极(3)，参比电极(2)与辅助电极(3)的导线由设置在壳体(1)上部的导线孔(7)引出；

当传感器实施探测时，传感器底部的强力磁铁(6)将整个传感器吸附在被测金属(9)的表面，此时，壳体(1)内注入有溶液介质(10)；辅助电极(3)与溶液介质(10)与被测金属(9)构成导电回路。

所述的支架(5)为4个。

所述的溶液介质(10)为离子导体溶液。

所述的壳体(1)、顶盖(8)和开孔隔板(4)均为透明的有机玻璃材料。

本发明与现有技术相比较的有益效果是，探头(传感器)制作工艺简单，耐磨性好，可以适应长时间户外作业。反应灵敏，便于携带，可以准确的确定测试部位以及测试面积，并且能够对不同环境中金属腐蚀情况进行快速检测。

附图说明

图1是本发明用于不用环境中金属腐蚀探测的传感器的结构示意图；

图2是图1的俯视图。

本发明附图标记如下：

1——壳体      2——参比电极

3——辅助电极  4——开孔隔板

5——支架      6——强力磁铁

7——导线孔    8——顶盖

9——被测金属  10——溶液介质

11——粘接材料

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

本发明的用于不同环境中金属腐蚀探测的传感器，可对裸金属及涂层体系(如车辆、船舶)进行金属腐蚀程度的检测。

如图1和图2所示，本发明的壳体(1)为圆柱形，顶部设置有带孔的顶盖(8)，顶盖(8)具有保持压力平衡及向壳体内注入溶液介质的作用；壳体(1)的周边设置有4个支架(5)，支架(5)的下面设置有强力磁铁(6)，强力磁铁(6)略高于壳体(1)的下沿，壳体(1)下沿与强力磁铁(6)平齐的位置设置有粘接材料(11)；壳体(1)内距离底部1/4的位置设置有开孔隔板(4)，隔板开孔主要是为了便于溶液介质的流动，开孔数量根据具体情况确定；开孔隔板(4)的中心处设置有Ag/AgCl的参比电极(2)，参比电极(2)的端部与壳体(1)的底部相接近，以减小测量时溶液电阻对测量结果的影响；开孔隔板(4)的下面设置有环形不锈钢的辅助电极(3)，参比电极(2)与辅助电极(3)的导线由设置在壳体(1)上部的导线孔(7)引出；

壳体(1)、顶盖(8)和开孔隔板(4)均采用透明的有机玻璃材料，以便于观察和控制传感器内的离子导体溶液的情况，溶液介质(10)为电解质海水。当然，传感器外壳所用材料并不仅局限于有机玻璃材料。

当传感器实施探测时，传感器底部的强力磁铁(6)和粘接材料(11)将整个传感器吸附在被测金属(9)的表面，此时，壳体(1)内设置有溶液介质(10)；辅助电极(3)与溶液介质(10)与被测金属(9)构成导电回路。

利用本发明对不同环境金属腐蚀进行探测的方法是：利用传感器前方的强力磁铁(6)和粘接材料(11)将整个传感器吸附和粘附在被测体表面。当传感器体内注满离子导体溶液(如电解质海水)时，使得辅助电极与被测体构成一个导电回路时，利用电化学测试技术探测出该环境中金属腐蚀的信息。

具体测试举例：

(1)裸金属体系：对于裸金属体系，通过传感器底部的强力磁铁和粘接材料将整个传感器吸附在裸金属表面。当传感器中注入离子导体溶液时便能使得被测裸金属与辅助电极形成一个导电回路，利用电化学测试技术可以探测到裸金属的腐蚀信息。

(2)涂层体系：对于涂层体系，通过传感器底部的粘接材料将整个传感器粘附在被测涂层体系上，粘接材料具有绝缘和密封溶液介质的作用。同样当传感器中注入离子导体溶液时便能使得被测涂层体系与辅助电极形成一个导电回路，利用电化学测试技术可以探测到涂层体系的腐蚀信息。

使用本传感器的注意事项：

需要注意传感器的使用的环境是否与传感器的机体材料相适应，即是否会发生化学反应、破坏传感器，对于特殊的环境测试可以使用与传感器材料不发生化学反应的材料做为传感器的基体材料。

本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本技术领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，可以进行很多变化，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于不同环境中金属腐蚀探测的传感器，包括圆柱形壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)的顶部设置有带孔的顶盖(8)，壳体(1)的周边设置有支架(5)，支架(5)的下面设置有强力磁铁(6)，强力磁铁(6)略高于壳体(1)的下沿，壳体(1)下沿与强力磁铁(6)平齐的位置设置有粘接材料(11)；壳体(1)内距离底部1/4的位置设置有开孔隔板(4)，开孔隔板(4)的中心处设置有Ag/AgCl的参比电极(2)，参比电极(2)的端部与壳体(1)底部相接近；开孔隔板(4)的下面设置有环形不锈钢的辅助电极(3)，参比电极(2)与辅助电极(3)的导线由设置在壳体(1)上部的导线孔(7)引出；

当传感器实施探测时，传感器底部的强力磁铁(6)将整个传感器吸附在被测金属(9)的表面，此时，壳体(1)内注入有溶液介质(10)；辅助电极(3)与溶液介质(10)与被测金属(9)构成导电回路。

2.根据权利要求1的用于不同环境中金属腐蚀探测的传感器，其特征在于，所述的溶液介质(10)为离子导体溶液。

3.根据权利要求1的用于不同环境中金属腐蚀探测的传感器，其特征在于，所述的壳体(1)、顶盖(8)、开孔隔板(4)和支架(5)均为透明的有机玻璃材料。

Images