CN106676542A - 一种适用于深海的包含氯化银和锌的双固体参比电极装置 - Google Patents

一种适用于深海的包含氯化银和锌的双固体参比电极装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于外加电流阴极保护领域，具体的说是一种适用于深海的包含氯化银和锌的双固体参比电极装置。包括氯化银参比电极及其引出导线，工程塑料材质的法兰盘Ⅰ，密封绝缘垫片，固定用的电缆接头，连接器，钛材质的法兰盘Ⅱ，锌参比电极以及其引出导线，其中固定用的电缆接头由大、小两部钛壳组成，其上端法兰盘Ⅰ和氯化银参比电极相连，下端与法兰盘Ⅱ和锌参比电极相连，其主体的内部设有空腔，装有连接着复合电缆引出线、氯化银参比电极引出导线和锌参比电极引出导线的连接器，整个装置安装完成后用防水胶水密封处理各构件之间的间隙和螺丝帽的表面。本发明能够有效的提高结构的抗压能力及可靠性，可以适用于深海恶劣环境。

Description

一种适用于深海的包含氯化银和锌的双固体参比电极装置
技术领域
本发明涉及一种适用于深海的包含氯化银和锌的双固体参比电极装置，属于外加电流阴极保护领域。
背景技术
在实际深海环境中，水压力十分巨大，可以直接破坏常规的参比电极装置，导致无法对外加电流阴极保护系统的工作进行实时监控。外加电流阴极保护技术是海洋平台防腐蚀技术领域中常用的方法之一，参比电极是外加电流阴极保护系统的重要检测部件，参比电极的检测结果是判断外加电流阴极保护系统工作状态及工作效率的重要依据。在测量的过程中，采集卡的一端通过导线与参比电极相连，另一端与被保护的钢结构表面相连，参比电极的自由端暴露在海水中(即在水下被测量的钢结构表面附近)，此时参比电极、海水、钢结构及导线便形成一个原电池，该电池正负极之间的电位差可通过电压表测得，进过换算可得到在氢标准电极下钢结构表面的电位。为解决上述问题，开发设计一种可适用于深海环境的参比电极装置且具备良好的水密性和抗压性有十分重要的意义。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种参比电极装置，该装置可以直接安装在外加电流阴极保护系统的电缆上，该装置自身具有良好的水密性和抗压性，可以适用于深海恶劣环境。
一种适用于深海的包含氯化银和锌的双固体参比电极装置，包括固定用的电缆接头、连接器、氯化银参比电极、氯化银参比电极引出导线、锌参比电极、锌参比电极引出导线、法兰盘Ⅰ、法兰盘Ⅱ以及螺丝若干。
所述法兰盘Ⅰ材质为工程塑料，其上端用防水胶水粘有氯化银参比电极，法兰1的下端与固定用的电缆接头相连，二者之间装有密封绝缘垫片，法兰盘Ⅰ的中间设有通孔，氯化银参比电极引出导线从通孔中穿过与连接器5的上出线端相连；
所述固定用的电缆接头由小钛壳41及大钛壳42组合构成，内部空腔通过硫化橡胶填充密封，并将所述连接器5包裹在中间，固定用的电缆接头的大、小两部分钛壳可以固定在复合电缆的外皮上。
所述连接器为水密类型。
所述法兰盘Ⅱ的材质为钛，其中间是法兰盘Ⅱ的延长段，法兰盘Ⅱ的延长段下端有套管，通过套管上外螺纹与锌参比电极内螺纹进行连接，套管与锌参比电极之间套有材质为聚四氟乙烯的绝缘护套，法兰盘Ⅱ的延长段与锌参比电极之间装有绝缘垫片，使锌参比电极与法兰盘Ⅱ之间没有电连接。
所述法兰盘Ⅱ的延长段与锌参比电极之外套有热塑管，以减少锌参比电极在水中的暴露面积，减缓锌参比电极的消耗。
所述法兰盘Ⅱ与固定用的电缆接头之间装有密封绝缘垫片，并通过螺丝紧密的连接在一起，在法兰盘Ⅱ的中心开有通孔，锌参比电极引出导线从通孔中穿过。
所述锌参比电极的引出导线连接在铜钉上，铜钉嵌入锌参比电极内部，与锌参比电极通过螺纹连接，导线穿进钛管进入固定用的电缆接头的主体空腔中，在钛管与导线之间设有由一个铜块、二个三元乙丙橡胶块由冷压钳加紧套管，使得套管压缩挤压所述铜块和橡胶块形成多道密封层。
所有螺栓均为防滑螺丝，螺纹上涂有防水胶水。
在整个装置安装完成后，用防水胶水密封处理各构件之间的间隙和螺栓帽的表面。
本发明所用的固定用的电缆接头的成型方式是向钛外壳中浇注硫化橡胶凝固成型的方式，钛外壳不但提高了结构的防腐能力，而且改善了结构的抗压能力，适用于深海恶劣环境当中；硫化橡胶使固定用的电缆接头的内部成为一个完整的整体，提高固定电缆接头内部的水密性能和可靠性能。
为了保证参比电极结构的强度和防水密封效果，除了常规的机械连接、胶垫密封和夹持密封外，本发明还在螺纹等其他部分采用防水胶水进行密封，进一步提高螺纹的连接强度，通过多重密封措施保证结构的密封效果。
本发明的优点：
本发明所用的固定用的电缆接头的成型方式是向钛外壳中浇注硫化橡胶凝固成型的方式，钛外壳不但提高了结构的防腐能力，而且改善了结构的抗压能力，适用于深海恶劣环境当中。硫化橡胶使固定电缆接头的内部成为一个完整的整体，提高固定电缆接头内部的水密性能和可靠性能。本发明装置包括一个氯化银固体参比电极和一个锌固体参比电极，两个参比电极同时工作，不但测量结果可以相互比对，而且只有在两个参比电极同时损坏的情况下，整个参比电极装置才会失效，因此大大的提高该装置的可靠性。
附图说明
为了更清楚的说明本发明的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种适用于深海的包含氯化银和锌的双固体参比电极装置的结构示意图。
图2为图1所示氯化银和锌的双固体参比电极装置的爆炸图。
其中：1为氯化银参比电极，2为法兰盘Ⅰ,3为密封绝缘垫片，4为固定用的电缆接头，5为连接器，6为法兰盘Ⅱ,7为绝缘垫片，8为绝缘护套，9为热塑管，10为锌参比电极，11为氯化银参比电极引出导线，12为锌参比电极引出导线，13为复合电缆，41为小钛壳，42为大钛壳。
具体实施方式
为使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面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的描述：
如图1所示，为本发明的结构示意图，1为氯化银参比电极，其用防水胶水将粘在法兰盘Ⅰ的上端，在法兰盘Ⅰ与固定用的电缆接头的主体之间垫有密封绝缘垫片，以保证装置整体的密封性和绝缘性。
本实施方式中，11为氯化银参比电极引出导线，其穿过法兰1的中心通孔进入到固定用的电缆接头的内部，与连接器5的上出线端相连，即本实施方式中的锌参比电极和氯化银参比电极不能颠倒，因为锌较重，颠倒后重心偏高，会导致结构不稳定，影响装置的使用。
作为优选的实施方式，锌参比电极引出导线12穿过法兰盘Ⅱ中心上的通孔与连接器5的下出线端相连。10为锌参比电极螺纹连接在热塑管内部，其引出导线连接在嵌入锌参比电极内部的铜钉上，锌参比电极通过可拆卸的螺纹与法兰盘Ⅱ下端的套管连接，引出导线穿进套管进入固定用的电缆接头的主体的空腔内，在套管与导线之间设有由一个铜块、二个三元乙丙橡胶块由冷压钳加紧套管，使得套管压缩挤压所述铜块和橡胶块形成多道密封层。
6为法兰盘Ⅱ，其下端设有延长段，在法兰盘Ⅱ的延长段上装有绝缘垫片，在套管外侧套上材质为聚四氟乙烯的绝缘护套，通过套管上外螺纹与锌参比电极内螺纹进行连接，法兰2的延长段与锌参比电极的外侧套有热塑管，并用防水胶水将热塑料管底部粘牢，在固定用的电缆接头与法兰盘Ⅱ之间垫有密封绝缘垫片。
如图2所示，4为固定用的电缆接头，其是由大、小两部分钛壳组成的，可固定在复合电缆的外皮上。固定用的电缆接头的内部空腔通过硫化橡胶填充密封，并将连接器5包裹在中间。连接器5为T型的三通的防水连接器。
在固定用的电缆接头的主体的空腔内，固定有连接器5并用硫化橡胶填满固定用的电缆接头的主体的内部空腔，并在固定电缆接头的另一部分上也涂满硫化橡胶。
在本实施方式中，在整个装置安装完成后，用防水胶水密封处理各构件之间的间隙和螺栓帽的表面。可以理解，在其他实施方式中，只要能保证整个装置具有较好的水密性，能够在深海保证内部结构的干燥性即可。
所有螺栓均为防滑螺栓，螺纹上涂有防水胶水。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于深海的包含氯化银和锌的双固体参比电极装置，其特征在于：包括固定用的电缆接头(4)、连接器(5)、氯化银参比电极(1)、氯化银参比电极引出导线(11)、锌参比电极(10)、锌参比电极引出导线(12)、法兰盘Ⅰ(2)及法兰盘Ⅱ(6)，其中所述法兰盘Ⅰ(2)上端粘有氯化银参比电极(1)，所述氯化银参比电极引出导线(11)穿过法兰盘Ⅰ(2)中心上的通孔与连接器(5)的上出线端相连，所述锌参比电极引出导线(12)穿过法兰盘Ⅱ(6)中心上的通孔与连接器(5)的下出线端相连，所述复合电缆(13)的双芯引出线与连接器(5)的水平接入端相连，所述用于固定的电缆接头(4)由小钛壳(41)及大钛壳(42)组合构成，所述的固定用的电缆接头(4)内部空腔通过硫化橡胶填充密封，并将所述连接器(5)包裹在中间，所述法兰盘Ⅱ(6)为阶梯状圆柱形结构，最上面一层可通过螺栓与所述固定用的电缆接头(4)相连，中间一层为法兰延长段，所述锌参比电极(10)，法兰盘Ⅱ的延长段的下端为套管，并开有外螺纹与所述锌参比电极(10)的内螺纹联接，所述锌参比电极引出导线(12)下端连接在铜钉上，铜钉嵌入在锌参比电极(10)内部。
2.根据权利要求1所述的氯化银和锌的双固体参比电极装置，其特征在于：所述的法兰盘Ⅰ(2)与用于固定的电缆接头(4)的连接处用密封绝缘垫片(3)密封，所述法兰盘Ⅱ(6)与固定用的电缆接头(4)之间装有密封绝缘垫片(3)；所述的连接器(5)为T型的三通的防水连接器。
3.根据权利要求1所述的氯化银和锌的双固体参比电极装置，其特征在于：所述法兰盘Ⅰ(2)材质为工程塑料，所述法兰2(6)的材质为金属钛。
4.根据权利要求1所述的氯化银和锌的双固体参比电极装置，其特征在于：所述的用于固定的电缆接头(4)是采用向钛外壳中浇注硫化橡胶的方式得到。
5.根据权利要求4所述的氯化银和锌的双固体参比电极装置，其特征在于：所述的法兰盘Ⅱ(6)下端法兰延长段与锌参比电极(10)之间套有绝缘护套(8)。
6.根据权利要求5所述的氯化银和锌的双固体参比电极装置，其特征在于：所述绝缘护套(8)材质为聚四氟乙烯。
7.根据权利要求6所述的氯化银和锌的双固体参比电极装置，其特征在于：所述的法兰盘Ⅱ(6)下方与锌参比电极(1)之外套有热塑管(9)。
8.根据权利要求1所述的氯化银和锌的双固体参比电极装置，其特征在于：所述的锌参比电极引出导线(10)与钛管之间设有由一个铜块、二个三元乙丙橡胶块由冷压钳加紧套管，使得套管压缩挤压所述铜块和橡胶块形成多道密封层。
9.根据权利要求1所述的氯化银和锌的双固体参比电极装置，其特征在于：所述的所有螺栓均为防滑螺栓，螺纹上涂有防水胶水。
10.按照权利要求1或2所述的氯化银和锌的双固体参比电极装置，其特征在于：该装置各构件之间的间隙和螺丝帽的表面用防水胶水密封处理。
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