CN109520920B - 智能大气腐蚀检测仪 - Google Patents

Abstract

一种智能大气腐蚀检测仪，包括机箱、腐蚀传感器、温湿度传感器、主控制器模块、无线通信模块、存储模块、腐蚀电流采集模块、电源模块、太阳能板、蓄电池；所述腐蚀传感器采集的腐蚀电流信号、温湿度传感器采集的温湿度信号传送至存储模块；太阳能板和蓄电池通过电源模块为智能大气腐蚀检测仪内各模块提供直流电源，主控制器模块分别与存储模块、无线通信模块相连，对采集传感器信号进行计算得到腐蚀传感器阳极材料在该时刻腐蚀量，将该腐蚀量进行存储并上传至后台主机，判断当地的大气腐蚀等级。

Description

智能大气腐蚀检测仪

技术领域

本发明属于环境检测技术领域，涉及一种智能大气腐蚀检测仪，具体涉及大气环境腐蚀性监测设备领域。

背景技术

大气腐蚀监测对在役设备的安全运行以及环境评价意义重大。目前，大气环境的腐蚀性评价主要依靠曝露腐蚀试验站，需要长达1年的试验结果，经过大量的人工称量、除腐蚀产物等，需要耗费大量的人力、物力和财力。因此，开发大气腐蚀监测设备意义重大。

中国发明专利CN201610374579.7提出了一种大气腐蚀监测设备，但是其设备在户外长期监测，尤其是在人难以到达的野外，数据回收和设备状态检测、电力续航都存在困难，设备的长期运行难以保证。

发明内容

针对现有技术中户外大气腐蚀长期监测存在的问题，本发明提供了一种智能大气腐蚀检测仪，可以具备数据存储、管理及无线回传、设备自身检测、太阳能+大容量蓄电池和多通道超高精度电流检测的功能。

为解决上述问题，本发明的技术方案是：

一种智能大气腐蚀检测仪，包括机箱3、腐蚀传感器2、温湿度传感器5、主控制器模块、无线通信模块、存储模块、腐蚀电流采集模块、电源模块、太阳能板、蓄电池；其特征在于：

所述蓄电池固定在蓄电池盒7中，主控制器模块、腐蚀电流采集模块、存储模块、无线通信模块、电源模块安装在主板8上；

其中，所述蓄电池盒7固定在机箱3内部，主板8固定在电池盒7的开口处；

腐蚀传感器2设置在机箱3顶端，温湿度传感器5设置在机箱3的底部；

所述腐蚀传感器2输出端与腐蚀电流采集模块的输入端相连，所述腐蚀电流采集模块的输出端通过AD转换模块将所述采集的腐蚀电流信号传送至存储模块；

所述温湿度传感器模块5的输出端通过AD转换模块连接至存储模块；

太阳能板的电源输出端分别与电源模块输入端、蓄电池的充电端口相连，所述蓄电池的电源输出端连接到电源模块输入端，所述电源模块为智能大气腐蚀检测仪中相应模块提供所需电源；

主控制器模块分别与存储模块、无线通信模块相连，对采集传感器信号进行计算得到腐蚀传感器阳极材料在该时刻腐蚀量，将该腐蚀量进行存储并上传至后台主机，判断当地的大气腐蚀等级。

本发明进一步包括以下优选方案：

机箱3顶端包括位于机箱顶端后侧的水平面板和位于机箱顶端前侧的倾斜面板，倾斜面板的上下两端分别连接机箱3顶端的水平面板和机箱3的前面板。

所述腐蚀传感器2包括4路腐蚀传感器，4路腐蚀传感器底座并排设置在倾斜面板上，腐蚀传感器对应安装在腐蚀传感器底座上，通过调整传感器底座能对应腐蚀传感器的安装面相对于水平面的角度。

使腐蚀传感器的阳极金属表面能够面向正南并与水平面成45°角。

所述腐蚀传感器采用上下叠片结构即上下叠片分别为腐蚀传感器阴极和阳极，阴阳极材料为不同导体材料，阴阳极材料分别用引线连接至机箱3内的腐蚀电流采集模块。

所述上下叠片结构中间使用胶、树脂或者薄膜隔开。

其中，腐蚀传感器选用惰性导电的的材料作为阴极材料，所述阴极材料包括铂、金、石墨等；选用在大气中易腐蚀的金属材料作为阳极材料。

4路腐蚀传感器分别采用锌、铜、铝、钢4种标准金属材料作为阳极，进行大气腐蚀性监测。

所述腐蚀传感器通过塑料锁定结构固定在对应的传感器座上，并使用设置在传感器探头内部的弹簧式探针连接器引出触点，再通过引线和腐蚀电流采集模块相连。

主控制器模块按照下式将腐蚀传感器所采集的腐蚀电流最终转化为腐蚀传感器阳极材料在该时刻腐蚀量：

m＝Σi×t/96485.34/n×65.34

其中，m为腐蚀量，单位g；

i为腐蚀电流，单位A；

t为检测时间间隔，单位s；

n为阳极金属正常的化合价态，对于锌为2，铝为3，钢为2或者3，铜为2。

在所述机箱3顶端的水平面板上安装天线1。

所述天线的数量为3个，并排安装在所述水平面板上，其中2路为无线通信天线，1路为无线维护和发射接收天线，通过同轴电缆和无线通信模块连接；

所述2路无线通信天线通过同轴电缆和主板上的2路无线通信模块相连，其中1路无线通信模块用于和后台主机即主站后台通信，另1路无线通信模块用于和子站后台进行通信；所述无线维护和发射接收天线和无线维护模块相连，无线维护模块用于在智能大气腐蚀检测仪安装到高处后不方便使用有线通信方式进行维护和调试，进行短距离的无线通信方式进行维护和调试。

所述存储模块包括FLASH和铁电暂存器，腐蚀传感器、温湿度传感器所采集的信号经模数转换后首先输入至铁电暂存器中，由主控制器模块控制将铁电暂存器存储的数据定时读入到FLASH中。

设定每天一次将铁电暂存器中的数据读入到FLASH中。

所述智能大气腐蚀检测仪还包括时钟模块，主控制器模块读取时钟模块的实时时间，确保和后台主机的时间同步。

所示时钟模块优选使用的是实时时钟芯片，若实时时钟芯片的时间和后台主机的时间不一致时，由主控制器模块对实时时钟芯片进行时间的重新设定。

所述太阳能电池板设置在机箱3的一侧，太阳能电池板的电源输出端通过线缆连接至机箱3内的电源模块输入端以及蓄电池的充电端，所述蓄电池的电源输出端也连接至电源模块的输入端，所述电源模块将输入电源变换成智能大气腐蚀检测仪中各模块所需的直流电源。

所述太阳能电池板容量为30W及以上。

所述蓄电池选择为40Ah及以上的磷酸铁锂电池。

所述主控制器模块实时检测太阳能电池板的发电量和蓄电池的剩余电量，当在白天光线充足的情况下即太阳能电池板发电量达到发电量预设值时，主控制器模块控制电源模块接收太阳能电池板的电量同时关断蓄电池的电源输入，由太阳能电池板为智能大气腐蚀检测仪中各模块提供直流电源；

在光线不充足时即太阳能电池板的发电量低于发电量预设值时，主控制器模块控制电源模块关断太阳能电池板的电源输入而接通蓄电池的电源，由蓄电池为智能大气腐蚀检测仪中各模块提供直流电源。

所述发电量预设值为智能大气腐蚀检测仪电能功耗的1-1.2倍。

当主控制器模块检测到蓄电池剩余电量低于蓄电池容量的下限阈值时，在白天光线充足的情况下，控制太阳能电池板在提供智能大气腐蚀检测仪直流电源的同时，为蓄电池充电，蓄电池充满后，断开充电。

所述下限阈值为蓄电池容量的15-20％。

主控制器模块能够对自身定时进行自检，当出现相应的故障时，主控制器会生成故障信息事项文件，提够给后台主机，及时进行维护。

所述电池箱安装在机箱的正中间部位；

主电路板使用金属材质的密封盒固定在电池箱上面。

所述机箱3采用材料为304不锈钢板，进行钣金加工、焊接。

机箱开口处进行密封处理，达到IP65的防护等级。

所述机箱的钣金折弯接缝处进行满焊处理。

所述机箱整体进行喷漆处理。

机箱3的前面板下端通过一倾斜面连接至机箱3的底部面板；

在所述倾斜面上并排设置3个指示灯4。

所述指示灯4分别是电源指示灯、运行指示灯、告警指示灯；

其中，电源指示灯连接至电源模块，电源模块断电，电源指示灯熄灭；

运行指示灯和告警指示灯均与主控制器模块连接，当智能大气腐蚀检测仪正常运行时，主控制器模块控制运行指示灯周期性闪烁会；智能大气腐蚀检测仪故障不能正常运行时，运行指示灯熄灭，告警指示灯亮。

在机箱3后面板上端设置4个外部接口6，

所述外部接口6从左至右分别为电源接口、有线维护通信接口以及2个预留的通信接口；

其中，所述电源接口为智能大气腐蚀检测仪外部供电时使用，太阳能电池板从此接口接入，连接至电源模块；

有线维护通信接口在智能大气腐蚀检测仪生产、安装、维护过程中，通过此接口进行调试操作；

所述2个预留的通信接口是为后续的功能扩展而预留，与有线维护通信接口一起连接至有线串口通信模块，其中所述有线串口通信模块可以集成在主控制器模块中，也可以单独设置并与主控制器模块相连。

后台主机经过1年腐蚀量的累加按照以下表格即可判断该地的大气腐蚀等级。

本发明具有以下有效果和优点：

1.可以4通道同时实现锌、铜、铝、钢4种标准金属的大气腐蚀性监测，腐蚀传感器上下叠片结构及惰性阴极材料解决了传统腐蚀传感器阴阳极材料腐蚀产物交叉污染的问题，实现了大气腐蚀性的长期稳定检测，经过1年的检测可实现大气腐蚀等级划分；

2.数据可以通过无线信号实时回传至后台主机的数据中心，同时也可以在智能大气腐蚀检测仪周边通过无线通信，快速读取数据；

3.通过设置无线维护和发射接收天线以及有线维护通信接口，能够根据实际情况方便地选择无线/有线方式实现智能大气腐蚀检测仪和运维、参数设置；

4.采用太阳能电池板结合大容量蓄电池，通过电源模块实现太阳能电池板、蓄电池的运行控制逻辑，实现无阳光下30天续航，配合太阳能电池板，可实现长期有效的监测；

5.增加设备自检功能，可以实时监测设备电池电压、机箱温湿度、数据存储等。

附图说明

图1是本发明智能大气腐蚀检测仪的示意图图；

图2是本发明智能大气腐蚀检测仪主机箱的正面视图；

图3是本发明智能大气腐蚀检测仪背面示意图；

图4是本发明智能大气腐蚀检测仪主板相关模块的结构示意图；

图5是本发明智能大气腐蚀检测仪的在户外监测1周的数据曲线图。

其中，附图标记的含义如下：

1、天线 2、传感器 3、机箱 4、指示灯 5、温湿度传感器 6、外部接口 7、蓄电池盒8、主板

具体实施方式

下面结合实例对本发明做进一步的阐述。

如附图1所示为本发明智能大气腐蚀检测仪，包括机箱3、腐蚀传感器2、温湿度传感器5、主控制器模块、无线通信模块、存储模块、腐蚀电流采集模块、电源模块、太阳能板、蓄电池。

所述太阳能电池板设置在机箱3的一侧，太阳能电池板的电源输出端通过线缆连接至机箱3内的电源模块输入端以及蓄电池的充电端，所述蓄电池的电源输出端也连接至电源模块的输入端，所述电源模块将输入电源变换成智能大气腐蚀检测仪中各模块所需的直流电源。

所述蓄电池固定在蓄电池盒7中，主控制器模块、腐蚀电流采集模块、存储模块、无线通信模块、电源模块安装在主板8上。

参见附图3，所述蓄电池盒7固定在机箱3内部，主板8固定在电池盒7的开口处。

参见附图2，机箱3顶端包括位于机箱顶端后侧的水平面板和位于机箱顶端前侧的倾斜面板，倾斜面板的上下两端分别连接机箱3顶端的水平面板和机箱3的前面板。所述腐蚀传感器2包括4路腐蚀传感器，4路腐蚀传感器底座并排设置在倾斜面板上，腐蚀传感器对应安装在腐蚀传感器底座上，通过调整传感器底座能对应腐蚀传感器的安装面相对于水平面的角度。

在本申请实施例中，优选使腐蚀传感器的阳极金属表面能够面向正南并与水平面成45°角。

所述腐蚀传感器2输出端与腐蚀电流采集模块的输入端相连，所述腐蚀电流采集模块的输出端通过AD转换模块将所述采集的腐蚀电流信号传送至存储模块；所述温湿度传感器模块5的输出端通过AD转换模块连接至存储模块；

参见附图1、附图2，机箱3的前面板下端通过一倾斜面连接至机箱3的底部面板；在所述倾斜面上并排设置3个指示灯4。所述指示灯4分别是电源指示灯、运行指示灯、告警指示灯；

其中，电源指示灯连接至电源模块，电源模块断电，电源指示灯熄灭；

运行指示灯和告警指示灯均与主控制器模块连接，当智能大气腐蚀检测仪正常运行时，主控制器模块控制运行指示灯周期性闪烁会；智能大气腐蚀检测仪故障不能正常运行时，运行指示灯熄灭，告警指示灯亮。

在机箱3后面板上端设置4个外部接口6，所述外部接口6从左至右分别为电源接口、有线维护通信接口以及2个预留的通信接口；其中，所述电源接口为智能大气腐蚀检测仪外部供电时使用，太阳能电池板从此接口接入，连接至电源模块。

有线维护通信接口在智能大气腐蚀检测仪生产、安装、维护过程中，通过此接口进行调试操作；

所述2个预留的通信接口是为后续的功能扩展而预留，与有线维护通信接口一起连接至有线串口通信模块，其中所述有线串口通信模块可以集成在主控制器模块中，也可以单独设置并与主控制器模块相连。

太阳能板的电源输出端分别与电源模块输入端、蓄电池的充电端口相连，所述蓄电池的电源输出端连接到电源模块输入端，所述电源模块为智能大气腐蚀检测仪中相应模块提供所需电源；

主控制器模块分别与存储模块、无线通信模块相连，对采集传感器信号进行计算得到腐蚀传感器阳极材料在该时刻腐蚀量，将该腐蚀量进行存储并上传至后台主机，判断当地的大气腐蚀等级。

所述腐蚀传感器采用上下叠片结构即上下叠片分别为腐蚀传感器阴极和阳极，阴阳极材料为不同导体材料，阴阳极材料分别用引线连接至机箱3内的腐蚀电流采集模块。

所述上下叠片结构中间使用胶、树脂或者薄膜隔开。

其中，腐蚀传感器选用惰性导电的的材料作为阴极材料，所述阴极材料包括铂、金、石墨等；选用在大气中易腐蚀的金属材料作为阳极材料。

为了更好地帮助读者理解本申请的技术方案，在本申请的优选实施例中，4路腐蚀传感器分别采用锌、铜、铝、钢4种标准金属材料作为阳极，进行大气腐蚀性监测。

本领域技术人员应当明了，腐蚀传感器也可以采用其它易在大气中易腐蚀的金属材料。

所述腐蚀传感器通过塑料锁定结构固定在对应的传感器座上，并使用设置在传感器探头内部的弹簧式探针连接器引出触点，再通过引线和腐蚀电流采集模块相连。

主控制器模块按照下式将腐蚀传感器所采集的腐蚀电流最终转化为腐蚀传感器阳极材料在该时刻腐蚀量：

m＝Σi×t/96485.34/n×65.34

其中，m为腐蚀量，单位g；

i为腐蚀电流，单位A；

t为检测时间间隔，单位s；

n为阳极金属正常的化合价态，对于锌为2，铝为3，钢为2或者3，铜为2。

在所述机箱3顶端的水平面板上并排安装3个天线1，其中2路为无线通信天线，1路为无线维护和发射接收天线，通过同轴电缆和无线通信模块连接；

所述2路无线通信天线通过同轴电缆和主板上的2路无线通信模块相连，其中1路无线通信模块用于和后台主机即主站后台通信，另1路无线通信模块用于和子站后台进行通信；所述无线维护和发射接收天线和无线维护模块相连，无线维护模块用于在智能大气腐蚀检测仪安装到高处后不方便使用有线通信方式进行维护和调试，进行短距离的无线通信方式进行维护和调试。

在本申请的智能大气腐蚀检测仪中，为了提供存储性能，存储模块包括FLASH和铁电暂存器两种，腐蚀传感器、温湿度传感器所采集的信号经模数转换后首先输入至铁电暂存器中，由主控制器模块控制将铁电暂存器存储的数据定时读入到FLASH中。

在优选实施例中，设定每天一次将铁电暂存器中的数据读入到FLASH中。

所述智能大气腐蚀检测仪还包括时钟模块，主控制器模块读取时钟模块的实时时间，确保和后台主机的时间同步。

所示时钟模块优选使用的是实时时钟芯片，若实时时钟芯片的时间和后台主机的时间不一致时，由主控制器模块对实时时钟芯片进行时间的重新设定。

所述太阳能电池板设置在机箱3的一侧，太阳能电池板的电源输出端通过线缆连接至机箱3内的电源模块输入端以及蓄电池的充电端，所述蓄电池的电源输出端也连接至电源模块的输入端，所述电源模块将输入电源变换成智能大气腐蚀检测仪中各模块所需的直流电源。

所述太阳能电池板容量为30W及以上。

所述蓄电池选择为40Ah及以上的磷酸铁锂电池。

所述主控制器模块实时检测太阳能电池板的发电量和蓄电池的剩余电量，当在白天光线充足的情况下即太阳能电池板发电量达到发电量预设值时，主控制器模块控制电源模块接收太阳能电池板的电量同时关断蓄电池的电源输入，由太阳能电池板为智能大气腐蚀检测仪中各模块提供直流电源；

在光线不充足时即太阳能电池板的发电量低于发电量预设值时，主控制器模块控制电源模块关断太阳能电池板的电源输入而接通蓄电池的电源，由蓄电池为智能大气腐蚀检测仪中各模块提供直流电源。

所述发电量预设值为智能大气腐蚀检测仪电能功耗的1-1.2倍。

当主控制器模块检测到蓄电池剩余电量低于蓄电池容量的下限阈值20％时，在白天光线充足的情况下，控制太阳能电池板在提供智能大气腐蚀检测仪直流电源的同时，为蓄电池充电，蓄电池充满后，断开充电。

所述下限阈值为蓄电池容量的15-20％。

主控制器模块能够对自身定时进行自检，当出现相应的故障时，主控制器会生成故障信息事项文件，提够给后台主机，及时进行维护。

所述电池箱安装在机箱的正中间部位；

主电路板使用金属材质的密封盒固定在电池箱上面。

所述机箱3采用材料为304不锈钢板，进行钣金加工、焊接。

机箱开口处进行密封处理，达到IP65的防护等级。

所述机箱的钣金折弯接缝处进行满焊处理。

所述机箱整体进行喷漆处理。

机箱3的前面板下端通过一倾斜面连接至机箱3的底部面板；

在所述倾斜面上并排设置3个指示灯4。

所述指示灯4分别是电源指示灯、运行指示灯、告警指示灯；

其中，电源指示灯连接至电源模块，电源模块断电，电源指示灯熄灭；

运行指示灯和告警指示灯均与主控制器模块连接，当智能大气腐蚀检测仪正常运行时，主控制器模块控制运行指示灯周期性闪烁会；智能大气腐蚀检测仪故障不能正常运行时，运行指示灯熄灭，告警指示灯亮。

在机箱3后面板上端设置4个外部接口6，所述外部接口6从左至右分别为电源接口、有线维护通信接口以及2个预留的通信接口；

其中，所述电源接口为智能大气腐蚀检测仪外部供电时使用，太阳能电池板从此接口接入，连接至电源模块；有线维护通信接口在智能大气腐蚀检测仪生产、安装、维护过程中，通过此接口进行调试操作。

所述2个预留的通信接口是为后续的功能扩展而预留，与有线维护通信接口一起连接至有线串口通信模块，其中所述有线串口通信模块可以集成在主控制器模块中，也可以单独设置并与主控制器模块相连。

后台主机经过1年腐蚀量的累加即可判断该地的大气腐蚀等级。

在本申请的优选实施例中，按照下表判断该地的大气腐蚀等级：

表格1：

其中，腐蚀量r_corr的单位为g。

如附图4所示，在本申请一个实施例中，主控制器模块采用TI的MSP432系列低功耗芯片，可以分出4个UART串口和4个SPI串口，与其他外围芯片(其它功能模块)进行通信，并有自带的AD转换接口采集太阳能板和蓄电池电压以对电源部分进行管理。

腐蚀电流采集信号属于微弱电流，设计的电路部分要考虑漏电流的影响，必须是整体电路的漏电流非常的低，甚至在飞安级别，所以所选用的运放的输入漏电流需要很小。运放芯片使用了TI的LMP7721，该芯片的输入漏电流在25℃时最大值为20fA，85℃时最大值为900fA，相对于采集大于100pA以上的电流，可以忽略；采样通道数量为4路，腐蚀电流转换电路只设计了一路，通过使用开关器件进行4路的切换，器件采用的是可以电气隔离的信号继电器，既可以保证切换的寿命，又可以保证漏电电流的影响。

电源模块采用TI的BQ24650芯片进行管理，电路提供10～21V的电压为5V系统稳压电路提供电源，5V系统稳压电路采用的TI的LMR14050，该电源芯片可以提供总共5A的电流，为系统供电。蓄电池容量经过功耗测算，按照独立供电30天计算，选择了容量40AH的磷酸铁锂电池。

存储模块使用的是串口方式的NANDFLASH，总容量为128Mbit，能够满足3年的数据存储的参数存储，考虑到，FLASH写入次数的限制，存储模块还增加了一个铁电暂存器，传感器数据先暂存入铁电，然后每天再定时写入FLASH，每天一次，减少了写入次数，增加了器件的寿命。

无线通信模块采用了RF433射频电路，设计了两个接口电路，把设计好的RF433板，直接插在该接口上既可以进行通信。

腐蚀传感器选用金属铂和锌分别作为阴阳极材料，中间绝缘层采用10微米的胶膜，采用导线分别引阴阳极至电流采集电路。

附图5为腐蚀电流和温湿度检测结果，将智能大气腐蚀检测仪安置户外1周的时间，采集频率为10min一次，结果表明设备数据采集稳定，腐蚀电流随湿度变化一致，响应灵敏，电流浮动范围从0.1nA至104级别。

申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种智能大气腐蚀检测仪，包括机箱(3)、腐蚀传感器(2)、温湿度传感器(5)、主控制器模块、无线通信模块、存储模块、腐蚀电流采集模块、电源模块、太阳能板、蓄电池；其特征在于：

所述蓄电池固定在蓄电池盒(7)中，主控制器模块、腐蚀电流采集模块、存储模块、无线通信模块、电源模块安装在主板(8)上；其中，所述蓄电池盒(7)固定在机箱(3)内部，主板(8)固定在蓄电池盒(7)的开口处；

腐蚀传感器(2)包括4路腐蚀传感器，所述腐蚀传感器采用上下叠片结构即上下叠片分别为腐蚀传感器阴极和阳极，分别采用锌、铜、铝、钢4种标准金属材料作为阳极，采用惰性导电的材料作为阴极材料，中间绝缘层采用10微米的胶膜，4路腐蚀传感器底座并排设置在倾斜面板上，通过传感器底座能对应调整腐蚀传感器的安装面相对于水平面的角度；在机箱顶端的水平面板上并排安装3个天线，其中2路为无线通信天线，1路为无线维护和发射接收天线，通过同轴电缆和无线通信模块连接；温湿度传感器(5)设置在机箱(3)的底部；所述腐蚀传感器(2)输出端与腐蚀电流采集模块的输入端相连，所述腐蚀电流采集模块的输出端通过AD转换模块将所述采集的腐蚀电流信号传送至存储模块；所述温湿度传感器(5)的输出端通过AD转换模块连接至存储模块；

太阳能板的电源输出端分别与电源模块输入端、蓄电池的充电端口相连，所述蓄电池的电源输出端连接到电源模块输入端，所述电源模块为智能大气腐蚀检测仪中相应模块提供所需电源；所述主控制器模块实时检测太阳能电池板的发电量和蓄电池的剩余电量，当太阳能电池板发电量达到智能大气腐蚀检测仪电能功耗的1-1.2倍时，主控制器模块控制电源模块接收太阳能电池板的电量同时关断蓄电池的电源输入，由太阳能电池板为智能大气腐蚀检测仪中各模块提供直流电源；当太阳能电池板发电量低于智能大气腐蚀检测仪电能功耗的1-1.2倍时，主控制器模块控制电源模块关断太阳能电池板的电源输入而接通蓄电池的电源，由蓄电池为智能大气腐蚀检测仪中各模块提供直流电源；当主控制器模块检测到蓄电池剩余电量低于蓄电池容量的15-20％时，在白天光线充足的情况下，控制太阳能电池板在提供智能大气腐蚀检测仪直流电源的同时，为蓄电池充电，蓄电池充满后，断开充电；

主控制器模块分别与存储模块、无线通信模块相连，对采集传感器信号进行计算得到腐蚀传感器阳极材料在该时刻腐蚀量，将该腐蚀量进行存储并上传至后台主机，判断当地的大气腐蚀等级；主控制器模块按照下式将腐蚀传感器所采集的腐蚀电流最终转化为腐蚀传感器阳极材料在该时刻腐蚀量：

m＝Σi×t/96485.34/n×65.34

其中，m为腐蚀量，单位g；

i为腐蚀电流，单位A；

t为检测时间间隔，单位s；

n为阳极金属正常的化合价态，对于锌为2，铝为3，钢为2或者3，铜为2；

后台主机经过1年腐蚀量的累加按照以下表格即可判断该地的大气腐蚀等级：

其中，1年腐蚀量的累加r_corr的单位为g。

2.根据权利要求1所述的智能大气腐蚀检测仪，其特征在于：

机箱(3)顶端包括位于机箱顶端后侧的水平面板和位于机箱顶端前侧的倾斜面板，倾斜面板的上下两端分别连接机箱(3)顶端的水平面板和机箱(3)的前面板。

3.根据权利要求1所述的智能大气腐蚀检测仪，其特征在于：

使腐蚀传感器的阳极金属表面能够面向正南并与水平面成45°角。

4.根据权利要求1或3所述的智能大气腐蚀检测仪，其特征在于：

阴阳极材料分别用引线连接至机箱(3)内的腐蚀电流采集模块。

5.根据权利要求4所述的智能大气腐蚀检测仪，其特征在于：

其中，腐蚀传感器选用惰性导电的材料作为阴极材料，所述阴极材料包括铂、金、石墨；选用在大气中易腐蚀的金属材料作为阳极材料。

6.根据权利要求1所述的智能大气腐蚀检测仪，其特征在于：

所述腐蚀传感器通过塑料锁定结构固定在对应的传感器座上，并使用设置在传感器探头内部的弹簧式探针连接器引出触点，再通过引线和腐蚀电流采集模块相连。

7.根据权利要求1所述的智能大气腐蚀检测仪，其特征在于：

所述2路无线通信天线通过同轴电缆和主板上的2路无线通信模块相连，其中1路无线通信模块用于和后台主机即主站后台通信，另1路无线通信模块用于和子站后台进行通信；所述无线维护和发射接收天线和无线维护模块相连，无线维护模块用于在智能大气腐蚀检测仪安装到高处后不方便使用有线通信方式进行维护和调试，进行短距离的无线通信方式进行维护和调试。

8.根据权利要求1所述的智能大气腐蚀检测仪，其特征在于：

所述存储模块包括FLASH和铁电暂存器，腐蚀传感器、温湿度传感器所采集的信号经模数转换后首先输入至铁电暂存器中，由主控制器模块控制将铁电暂存器存储的数据定时读入到FLASH中。

9.根据权利要求8所述的智能大气腐蚀检测仪，其特征在于：

设定每天一次将铁电暂存器中的数据读入到FLASH中。

10.根据权利要求1所述的智能大气腐蚀检测仪，其特征在于：

所述智能大气腐蚀检测仪还包括时钟模块，主控制器模块读取时钟模块的实时时间，确保和后台主机的时间同步。

11.根据权利要求10所述的智能大气腐蚀检测仪，其特征在于：

所示时钟模块使用的是实时时钟芯片，若实时时钟芯片的时间和后台主机的时间不一致时，由主控制器模块对实时时钟芯片进行时间的重新设定。

12.根据权利要求1所述的智能大气腐蚀检测仪，其特征在于：

主控制器模块能够对自身定时进行自检，当出现相应的故障时，主控制器会生成故障信息事项文件，提够给后台主机，及时进行维护。

13.根据权利要求1所述的智能大气腐蚀检测仪，其特征在于：

所述蓄电池盒安装在机箱的正中间部位；

主电路板使用金属材质的密封盒固定在电池箱上面。

14.根据权利要求13所述的智能大气腐蚀检测仪，其特征在于：

所述机箱(3)采用材料为304不锈钢板，进行钣金加工、焊接。

15.根据权利要求13所述的智能大气腐蚀检测仪，其特征在于：

机箱开口处进行密封处理，达到IP65的防护等级。

16.根据权利要求13或14所述的智能大气腐蚀检测仪，其特征在于：

所述机箱的钣金折弯接缝处进行满焊处理。

17.根据权利要求16所述的智能大气腐蚀检测仪，其特征在于：

所述机箱整体进行喷漆处理。

18.根据权利要求1所述的智能大气腐蚀检测仪，其特征在于：

机箱(3)的前面板下端通过一倾斜面连接至机箱3的底部面板；

在所述倾斜面上并排设置3个指示灯(4)。

19.根据权利要求18所述的智能大气腐蚀检测仪，其特征在于：

所述指示灯(4)分别是电源指示灯、运行指示灯、告警指示灯；

其中，电源指示灯连接至电源模块，电源模块断电，电源指示灯熄灭；

运行指示灯和告警指示灯均与主控制器模块连接，当智能大气腐蚀检测仪正常运行时，主控制器模块控制运行指示灯周期性闪烁会；智能大气腐蚀检测仪故障不能正常运行时，运行指示灯熄灭，告警指示灯亮。

20.根据权利要求1或19所述的智能大气腐蚀检测仪，其特征在于：

在机箱(3)后面板上端设置4个外部接口(6)，

所述外部接口(6)从左至右分别为电源接口、有线维护通信接口以及2个预留的通信接口；

其中，所述电源接口为智能大气腐蚀检测仪外部供电时使用，太阳能电池板从此接口接入，连接至电源模块；

有线维护通信接口在智能大气腐蚀检测仪生产、安装、维护过程中，通过此接口进行调试操作；

所述2个预留的通信接口是为后续的功能扩展而预留，与有线维护通信接口一起连接至有线串口通信模块，其中所述有线串口通信模块可以集成在主控制器模块中，也可以单独设置并与主控制器模块相连。

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