CN104034652A - 一种防锈油/液多电极电化学防蚀性能测评方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防锈油/液多电极电化学防蚀性能的测评方法及测评装置，测评装置包括N个相互绝缘电极组成的腐蚀电位阻抗探头、信号分析主控单元、电化学辅助电极、触摸液晶显示单元。本发明在防锈油/液测评领域首次以多电极电化学方式获得相对易腐蚀等效电极数值作为评定防锈油/液特征参量，定量定性评定防锈油/液的防蚀性能，相较于传统的盐雾箱测试方法，具有测评方法精度高，测试周期短的特点。

Description

一种防锈油/液多电极电化学防蚀性能测评方法及装置

技术领域

本发明涉及防锈油/液防腐蚀性能评估领域，具体是一种防锈油/液多电极电化学防蚀性能测评方法及装置。

背景技术

国内外的质量技术监督部门，目前采用传统方法测评防锈（液）的防蚀性能，急需这种快速测评方法进行质量监督检验执法。国防部在边防、高山、海岛等地为各军种军械储备有上万种品种繁多的防锈油/液库，为确保储油防蚀质量，急需这种快速测试仪到边防、高山、海岛等现场巡回检测。防锈油/液生产厂家、金属腐蚀与防护研究及开发单位、高等院校，为缩短研究开发周期，降低研发成本，降低能耗，也需要一种防蚀性能测评装置快速评价防锈油/液防锈性能。船舶、矿山机械、冶金机构、化工机械、汽车、火车、轴承厂、机械标准件厂、电机厂等制造业使用防锈油/液户，可用通过防蚀性能智能快速测试仪评价防护质量。此外，快速测试仪还可作为电化学通用仪器使用。

由于现行国家和国际技术标准盐雾、湿热箱测评方法设备贵、笨、不能携带移动，测试周期长，费工费时，评价结果粗糙，而以防锈油/液防蚀性能快速测平仪配套设备为依托的新的多电极电化学法技术标准，测评速度比传统的盐雾、湿热箱快2～3个数量级，体积缩小2个数量级，且评价体系更为科学、精确，可大大缩短国内外防锈油/液生产、科技开发、应用研究、质量监督检验的周期，而且有望成为国际技术标准，在国内外具有广大的市场用户群体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防锈油/液多电极电化学防蚀性能测评方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防锈油/液多电极电化学防蚀性能测评方法及装置，包括腐蚀电位阻抗探头、信号分析主控单元、电化学辅助电极、触摸液晶显示单元，所述腐蚀电位阻抗探头由N个相互绝缘电极组成；其中，极化测试杯位于多电极电化学防蚀性能的测评装置的测试杯固定槽中，电化学辅助电极位于极化测试杯的底部；将腐蚀电位阻抗探头的绝缘电极和电化学辅助电极分别与信号分析主控单元信号的接入口连接，所述绝缘电极置入防锈油/液中，腐蚀电位阻抗探头绝缘电极、防锈油/液、电化学辅助电极构成腐蚀回路；

本发明一种防锈油/液多电极电化学防蚀性能测评方法，包括以下步骤：

（1）将腐蚀电位阻抗探头和电化学辅助电极工的工作面均用石油醚脱脂，再经1#～5#砂纸依次打磨抛光，无水乙醇清洗后放入干燥器中干燥；

（2）用去离子水将分析纯NaCl配制成pH=7的5%NaCl测试溶液；

（3）将经过处理的腐蚀电位阻抗探头浸入待测防锈油/液中浸泡1分钟提起，用滤纸或脱脂棉擦去腐蚀电位阻抗探头侧面防锈油/液，将腐蚀电位阻抗探头放于清洁干燥的水平工作台上，并使工作面处于垂直方位，使表面防锈油/液自然沥干24小时；

（4）将腐蚀电位阻抗探头和电化学辅助电极浸入装有5%的NaCl测试溶液的测试杯中，腐蚀电位阻抗探头和电化学辅助电极分别和信号分析主控单元连接；

（5）第一次进行测试，设置腐蚀电位阻抗探头和电化学辅助电极浸泡时间为3分钟，3分钟后信号分析主控单元自动检测，获得电化学极化响应信号值；

（6）若上一步获得的电化学极化相应信号值小于5%的NaCl测试溶液电化学信号值，则将测试探头置于5％的NaCl溶液中进行5分钟超声处理，之后再放入测试仪中测试，进行第二次测试，过程同第一次测试，如可获得适量的电化学响应信号，结束试验，否则重复上述步骤，直到可获得适量的电化学响应信号为止。

作为本发明进一步的方案：步骤（2）中溶液pH值使用NaOH或HCl。

作为本发明再进一步的方案：步骤（3）中室内环境为：温度为20℃～25℃、相对湿度<70%。

作为本发明再进一步的方案：所述电化学信号分析主控单元微处理器核心为32位ARM，结合高精度高速AD采样放大电路及电化学信号分析主控单元供电电源模块组成。

作为本发明再进一步的方案：所述电化学辅助电极的圆形碳钢圆周面与顶面进行环氧树脂灌封喷塑。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）采用以含碳量一定的N根铁丝作为电化学电极，实现对防锈油/液的防锈性能的电化学检测，该方法采用的多电极结构依据金属的电化学反应，具有响应快、数据采集覆盖面广，提高了防锈性能测评的灵敏度跟稳定性；

（2）采用环氧树脂浇注灌封工艺的腐蚀电位阻抗探头，极大保证了腐蚀电位阻抗探头中极化铁性与外界的隔离，保证了测评精度与数据的准确性；

（3）采用环氧树脂浇注灌封工艺的电化学辅助电极，有利于保证辅助电极物理及化学特性的稳定性，有利于实际维护与操作。

（4）相较于传统的盐雾及湿热箱防锈油/液测试方法，本发明提供的方法及测评装置具有快速，测评精度高且稳定的优点。

附图说明

图 1 为本发明一种防锈油/液多电极电化学防蚀性能测评方法及装置的测评原理示意图；

图 2 为本发明一种防锈油/液多电极电化学防蚀性能测评方法及装置结构示意图；

图 3 为本发明一种防锈油/液多电极电化学防蚀性能测评方法及装置的腐蚀电位阻抗探头结构示意图；

图中：1- 腐蚀电位阻抗探头，2- 电化学辅助电极，3- 极化测试杯，4- 测试溶液，5- 数多电极电化学防蚀性能测评装置，6-信号分析主控单元，7- 信号分析主控单元信号接入口，8-触摸液晶显示单元，9-腐蚀电位阻抗探头绝缘电极，10-绝缘电极。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种防锈油/液多电极电化学防蚀性能测评方法及装置，包括腐蚀电位阻抗探头1、信号分析主控单元6、电化学辅助电极2、触摸液晶显示单元8，所述腐蚀电位阻抗探头1由N个相互绝缘电极组成；其中，极化测试杯3位于多电极电化学防蚀性能的测评装置的测试杯固定槽中，电化学辅助电极2位于极化测试杯3的底部。

将腐蚀电位阻抗探头1和极化辅助电极2工作表面经研磨、清洗后，将腐蚀电位阻抗探头1的绝缘电极10和电化学辅助电极2分别与信号分析主控单元信号6的接入口7连接，所述绝缘电极10置入防锈油/液4中，腐蚀电位阻抗探头绝缘电极9、绝缘电极10、防锈油/液4、极化辅助电极2构成腐蚀回路，可进行电极电阻测试，将得到N个电极电阻数据；其测试阻值是防锈油/液在测试电极上的吸附膜极化电阻和溶液电阻之和，在极化电阻大于溶液电阻条件下，依N个电极电阻在17个区间的分布，得到评价参数m-N个电极的相对易腐蚀等效电极数。

所述电化学辅助电极2的圆形碳钢圆周面与顶面进行环氧树脂灌封喷塑；

本发明中采用32位ARM作为电化学信号分析主控单元的微处理器，结合高精度高速AD采样放大电路及供电电源模块9组成电化学信号分析主控单元；

本发明一种防锈油/液多电极电化学防蚀性能测评方法，包括以下步骤：

（1）将腐蚀电位阻抗探头1和电化学辅助电极工2的工作面均用石油醚脱脂，再经1#～5#砂纸依次打磨抛光，无水乙醇清洗后放入干燥器中干燥；

（2）用去离子水将分析纯NaCl配制成pH=7的5%NaCl测试溶液，溶液pH值用NaOH或HCl调节；

（3）在20℃～25℃、相对湿度<70%室内环境下，将经过处理的腐蚀电位阻抗探头1浸入待测防锈油/液4中浸泡1分钟提起，用滤纸或脱脂棉擦去腐蚀电位阻抗探头1侧面防锈油/液，将腐蚀电位阻抗探头1放于清洁干燥的水平工作台上，并使工作面处于垂直方位，使表面防锈油/液自然沥干24小时；

（4）将腐蚀电位阻抗探头1和电化学辅助电极2浸入装有5%NaCl测试溶液的测试杯中，腐蚀电位阻抗探头1和电化学辅助电极2分别和信号分析主控单元6连接；

（5）第一次进行测试，设置腐蚀电位阻抗探头1和电化学辅助电极2浸泡时间为3分钟，3分钟后信号分析主控单元6自动检测，获得电化学极化响应信号值；

（6）若上一步获得的电化学响应信号值小，则将测试探头置于5％NaCl溶液中进行5分钟超声处理，之后再放入测试仪中测试，进行第二次测试，过程同第一次测试，如可获得适量的电化学响应信号，结束试验，否则重复上述步骤，直到可获得适量的电化学响应信号为止。

按以上测试步骤对一式三个油样进行测试，测试电阻数据会自动存入多电极电化学防蚀性能的测评装置，共可得192个数据作为评价样本。

在电化学响应信号值合适条件下，依N个电极电阻的区间分布，得到评价参数N个电极的相对易腐蚀等效电极数n。

获得防锈油/液防蚀性能测评参数值 —腐蚀介质作用下膜下金属发生腐蚀的等效电极数；电极电阻划分为N个区间，将电极阻值范围划分为(N-1)个区间，加上共N个区间；N的大小根据评价分辨率要求选择，N≮6。

其中是192个电极阻值分布在第i个区间的电极数；为第i个区间的腐蚀权重因子，由试验多次优化选取。

在T相同条件下，比较防锈油/液之数值小者防锈性能为优。

示例1： 测试仪软件将电极阻值R范围划分为21个区间，N＝21：

示例2： 与将电极阻值R范围划分为21个区间相对应，式中

依次选取为1.00，0.95，0.90，0.84，0.79，0.74，0.69，0.63，0.58，0.53，0.48，0.42，0.37，0.32，0.27，0.21，0.16，0.11，0.06，0.01，0（近似）.

(3) ——192个电极电阻对数平均值

反映防锈油/液的平均防锈能力。

在T、相同条件下，比较，大者为优。

(4) ——192个电极电阻对数值的均方差

反映油膜192个电极小区防锈能力的离散度或不均匀性。在以上参数相同条件下，比较，小者为优。

注：在所测三个腐蚀电位阻抗探头测试数据n中，若，需重测。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种防锈油/液多电极电化学防蚀性能测评方法及装置，包括腐蚀电位阻抗探头、信号分析主控单元、电化学辅助电极、触摸液晶显示单元，其特征在于，所述腐蚀电位阻抗探头由N个相互绝缘电极组成；其中，极化测试杯位于多电极电化学防蚀性能的测评装置的测试杯固定槽中，电化学辅助电极位于极化测试杯的底部；将腐蚀电位阻抗探头的绝缘电极和电化学辅助电极分别与信号分析主控单元信号的接入口连接，所述绝缘电极置入防锈油/液中，腐蚀电位阻抗探头绝缘电极、电化学辅助电极、防锈油/液构成腐蚀回路；

一种防锈油/液多电极电化学防蚀性能测评方法，包括以下步骤：

（1）将腐蚀电位阻抗探头和电化学辅助电极的工作面均用石油醚脱脂，再经1#～5#砂纸依次打磨抛光，无水乙醇清洗后放入干燥器中干燥；

（2）用去离子水将分析纯NaCl配制成pH=7的5%NaCl测试溶液；

（3）将经过处理的腐蚀电位阻抗探头浸入待测防锈油/液中浸泡1分钟提起，用滤纸或脱脂棉擦去腐蚀电位阻抗探头侧面防锈油/液，将腐蚀电位阻抗探头放于清洁干燥的水平工作台上，并使工作面处于垂直方位，使表面防锈油/液自然沥干24小时；

（4）将腐蚀电位阻抗探头和电化学辅助电极浸入装有5%的NaCl测试溶液的测试杯中，腐蚀电位阻抗探头和电化学辅助电极分别和信号分析主控单元连接；

（5）第一次进行测试，设置腐蚀电位阻抗探头和电化学辅助电极浸泡时间为3分钟，3分钟后信号分析主控单元自动检测，获得电化学极化响应信号值；

（6）若上一步获得的电化学极化响应信号值小，则将测试探头置于5％的NaCl溶液中进行5分钟超声处理，之后再放入测试仪中测试，进行第二次测试，过程同第一次测试，如获得适量的电化学响应信号，结束试验，否则重复上述步骤，直到获得适量的电化学响应信号为止。

2.根据权利要求1所述的一种防锈油/液多电极电化学防蚀性能测评方法及装置，其特征在于，步骤（2）中溶液pH值使用NaOH或HCl溶液进行调节。

3.根据权利要求1所述的一种防锈油/液多电极电化学防蚀性能测评方法及装置，其特征在于，步骤（3）中室内环境为：温度为20℃～25℃、相对湿度<70%。

4.根据权利要求1所述的一种防锈油/液多电极电化学防蚀性能测评方法及装置，其特征在于，所述电化学信号分析主控单元微处理器核心为32位ARM，结合高精度高速AD采样放大电路及电化学信号分析主控单元供电电源模块组成。

5.根据权利要求1所述的一种防锈油/液多电极电化学防蚀性能测评方法及装置，其特征在于，所述电化学辅助电极的圆形碳钢圆周面与顶面进行环氧树脂灌封喷塑。