CN109612921B - 一种腐蚀监测传感器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种腐蚀监测传感器，包括绝缘基片、电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三、被测金属连接片、电极引出线；本申请还提供了一种上述腐蚀监测传感器的制备方法；电流电极、电压电极与被测物之间的距离为绝缘基片的厚度，一致性好且降低了欧姆降；通孔采用圆形，电流电极为圆弧形，可保证腐蚀电流的均匀性；同时，电流电极与被测金属之间的距离可根据测试环境进行更改，可通过减少电流电极的内径尺寸来提高传感器的灵敏度；传感器采用柔性材料制成，可直接加载在被测金属构件上进行监测，适用于各种形状金属构件的各部位腐蚀监测；且可用于大气环境、土壤环境、海洋环境等中金属件的在线腐蚀监测。
Description
技术领域
本发明涉及腐蚀监测技术领域，尤其是涉及一种腐蚀监测传感器及其制备方法。
背景技术
金属腐蚀问题遍及国民经济的各个领域，据统计全世界每年因腐蚀而报废的金属量相当于金属年产量的1/4～1/3，中国每年由腐蚀造成的损失约占GDP的3.34％，金属腐蚀对人类社会造成了极大的损失。
金属腐蚀是指金属和它所处的环境介质之间发生化学、电化学和物理作用而引起的变质和破坏。腐蚀评价方法包括：外观法、重量体积法、谱像法和电化学方法。这几种常规的腐蚀评价方法均是通过评估现场构件同材质的试样，间接评估构件腐蚀情况。上述常规腐蚀评价方法按试验场所又分为两种，一种是在实验室进行模拟试验，一种是在现场建暴露腐蚀实验站。室内模拟具有试验周期短，短期内可获得评估结果的优点，缺点是不能真实反映构件现场真实腐蚀环境和构件本身实际腐蚀情况。现场暴露腐蚀试验可以体现真实的现场环境，但是构件与试样结构不同、受力不同，暴露试样无法真实反映构件的腐蚀情况。
采用电化学方法测量金属腐蚀，具有检测速度快，灵敏度高，受客观条件限制较少等优点。但常规的实验室电化学测试通常在土壤和溶液介质中进行，工作电极为与被测构件同材质的金属，采用惰性材料作为对电极，甘汞电极、银/氯化银电极或饱和硫酸铜等作为参比电极。这种传统的三电极体系三个电极彼此独立，架设复杂，实际环境与模拟环境差异大，不能真实给出构件真实腐蚀情况。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种腐蚀监测传感器。本发明实施例的另外一个目的是提供一种腐蚀监测传感器的制备方法。
为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种腐蚀监测传感器，包括绝缘基片、电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三、用于与被监测金属接触的被测金属连接片、用于导电的电极引出线；
所述电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二以及屏蔽电极三均平铺设置于所述绝缘基片的正向表面上，所述被测金属连接片平铺设置于所述绝缘基片的反向表面上；
所述绝缘基片上开设有通孔；所述电流电极为圆弧形片状，所述电流电极从外侧环绕包围着所述绝缘基片上的通孔；所述电压电极为圆弧形片状，所述电压电极从外侧环绕包围着所述绝缘基片上的通孔，所述电流电极的圆弧内径与所述电压电极的圆弧内径相等，所述电流电极的圆弧外径与所述电压电极的圆弧外径相等，所述电流电极的圆弧的圆心与所述电压电极的圆弧的圆心重合，所述电流电极的圆弧两端分别与相应的所述电压电极的圆弧两端间隔隔开以形成缺口用于使得所述电流电极与电压电极不发生电连接，所述电流电极的弧长为所述电压电极的弧长的2倍，所述电流电极与所述电压电极之间的两个缺口、电压电极以及电流电极构成一个整圆；
所述屏蔽电极一为带有缺口的非闭环的环形片状，所述屏蔽电极一从外侧环绕包围着所述电流电极与电压电极；所述屏蔽电极二与屏蔽电极三均为圆形片状且位于电压电极与屏蔽电极一之间的环状区域内；所述电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片中的每一个上均电连接有所述电极引出线。
优选的，所述绝缘基片为0.01～0.5mm厚的柔软的聚酰亚胺薄膜、聚对苯二甲酸类塑料或玻璃纤维；所述通孔为圆孔且直径为3mm～12mm。
优选的，所述电流电极的圆弧内径为3mm～13mm，圆弧外径为5mm～15mm，所述电压电极与电流电极之间的缺口的宽度为1mm～1.5mm。
优选的，所述屏蔽电极一的圆环内径为20～30mm，圆环外径为22～32mm。
优选的，所述屏蔽电极二与屏蔽电极三的直径为0.5～2mm。
一种上述任意一项所述的腐蚀监测传感器的制备方法，所述腐蚀监测传感器通过蚀刻法制备而成：首先将绝缘基片与金属薄片压合在一起，绝缘基片的正面和反面均压合金属薄片，然后通过酸性蚀刻形成电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片，然后在所述电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片中的每一个上均电连接所述电极引出线，完成后制得所述腐蚀监测传感器。
一种上述任意一项所述的腐蚀监测传感器的制备方法，所述腐蚀监测传感器通过压合法制备而成：首先加工制得目标形状的电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片，然后将电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片放在所述绝缘基片上的预设位置处，然后通过压合处理将电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片固定连接在所述绝缘基片上，然后在所述电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片中的每一个上均电连接所述电极引出线，完成后制得所述腐蚀监测传感器。
一种上述任意一项所述的腐蚀监测传感器的制备方法，所述腐蚀监测传感器通过喷墨印刷法制备而成：首先利用纳米电极材料的溶液按照预设形状和预设位置通过喷墨印刷印制在加工完成的所述绝缘基片上，然后烘干，烘干后制得所述电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片，然后在所述电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片中的每一个上均电连接所述电极引出线，完成后制得所述腐蚀监测传感器。
一种上述任意一项所述的腐蚀监测传感器的制备方法，所述腐蚀监测传感器通过离子溅射法制备而成：首先加工制得绝缘基片，然后用光刻法在绝缘基片上覆盖掩模且在所需电极的预设位置留空，然后将绝缘基片放于离子溅射仪中，通过离子溅射仪将电极材料溅射在绝缘基片上的留空处，然后洗去掩模，获得预设形状和预设位置的电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片，然后在所述电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片中的每一个上均电连接所述电极引出线，完成后制得所述腐蚀监测传感器。
本申请提供了一种腐蚀监测传感器，包括绝缘基片、电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三、被测金属连接片、电极引出线；本申请还提供了一种上述腐蚀监测传感器的制备方法；本发明利用需要被研究构件直接作为测试物体，可实时反映需要被研究构件的腐蚀速率；电流电极、电压电极与被监测金属构件之间的距离约为绝缘基片的厚度，一致性好且降低了他们的欧姆降；绝缘基片上的通孔采用圆形，电流电极采用圆弧形片状，可保证腐蚀电流的均匀性；同时，电流电极与需要被研究构件之间的距离可根据测试环境进行更改，例如，测试大气环境中的腐蚀时，由于大气中水含量低，在电流电极与需要被研究构件之间形成的电解液膜比较薄，可通过减少电流电极的内径尺寸，即减少电流电极与需要被研究构件之间的距离来提高传感器的灵敏度；当在土壤或溶液环境中进行测试时，则可适当增大电流电极与被研究构件之间的距离；传感器引入屏蔽电极一，可确定被监测构件的面积和位置，给出构件局部腐蚀速率；上述屏蔽电极一，屏蔽电极二，屏蔽电极三用来屏蔽传感器外面的金属构件的腐蚀电流，当传感器被贴在被监测构件上测量时，通过外围电路监控屏蔽电极二和屏蔽电极三之间的电位差并通过给屏蔽电极一一定的电流补偿，保证屏蔽电极二和屏蔽电极三的电位相同，即屏蔽电极二和屏蔽电极三之间无电流，保证传感器外的电流不会到达电流电极，确保金属构件的被监测面积为传感器上的通孔面积；传感器采用柔性材料制备而成，不受金属构件形状限制，适用于各种形状金属构件的各部位腐蚀监测；本发明研制了可直接贴在被测金属构件上进行监测的柔性腐蚀监测传感器，可对服役金属构件在服役环境下进行腐蚀监测，不受构件形状及服役环境限制；该传感器可用于大气环境、土壤环境、海洋环境中金属件的在线腐蚀监测，具有操作便捷，可控性强，制造成本低，适用于工业化大规模生产。
附图说明
图1为本发明的实施例提供的一种腐蚀监测传感器的正面结构示意图；
图2为图1的反面结构示意图。
图中：2绝缘基片，3通孔，4电流电极，5电压电极，6屏蔽电极一，7屏蔽电极二，8屏蔽电极三，9被测金属连接片，10电极引出线，11缺口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“轴向”、“径向”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”，可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征的的正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征的正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
参照图1，图1为本发明的实施例提供的一种腐蚀监测传感器的正面结构示意图；
图2为图1的反面结构示意图。
本申请提供了一种腐蚀监测传感器，包括绝缘基片2、电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8、用于与被监测金属接触的被测金属连接片9、用于导电的电极引出线10；
所述电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7以及屏蔽电极三8均平铺设置于所述绝缘基片2的正向表面上，所述被测金属连接片9平铺设置于所述绝缘基片2的反向表面上；
所述绝缘基片2上开设有通孔3；
所述电流电极4为圆弧形片状，所述电流电极4从外侧环绕包围着所述绝缘基片2上的通孔3；
所述电压电极5为圆弧形片状，所述电压电极5从外侧环绕包围着所述绝缘基片2上的通孔3，所述电流电极4的圆弧内径与所述电压电极5的圆弧内径相等，所述电流电极4的圆弧外径与所述电压电极5的圆弧外径相等，所述电流电极4的圆弧的圆心与所述电压电极5的圆弧的圆心重合，所述电流电极4的圆弧两端分别与相应的所述电压电极5的圆弧两端间隔隔开以形成缺口11用于使得所述电流电极4与电压电极5不发生电连接，所述电流电极4的弧长为所述电压电极5的弧长的2倍，所述电流电极4与所述电压电极5之间的两个缺口11、电压电极5以及电流电极4构成一个整圆；
所述屏蔽电极一6为带有缺口的非闭环的环形片状，所述屏蔽电极一6从外侧环绕包围着所述电流电极4与电压电极5；
所述屏蔽电极二7与屏蔽电极三8均为圆形片状且位于电压电极5与屏蔽电极一6之间的环状区域内；
所述电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8以及被测金属连接片9中的每一个上均电连接有所述电极引出线10。
在本申请的一个实施例中，所述绝缘基片2为0.01～0.5mm厚的柔软的聚酰亚胺薄膜、聚对苯二甲酸类塑料或玻璃纤维；
所述通孔3为圆孔且直径为3mm～12mm。
在本申请的一个实施例中，所述电流电极4的圆弧内径为3mm～13mm，圆弧外径为5mm～15mm，所述电压电极5与电流电极4之间的缺口11的宽度1mm～1.5mm。
在本申请的一个实施例中，所述屏蔽电极一6的圆环内径为20～30mm，圆环外径为22～32mm。
在本申请的一个实施例中，所述屏蔽电极二7与屏蔽电极三8的直径0.5～2mm。
本申请还提供了一种上述任意一项所述的腐蚀监测传感器的制备方法，所述腐蚀传感器通过蚀刻法制备而成：首先将绝缘基片2与金属薄片压合在一起，绝缘基片2的正面和反面均压合金属薄片，然后通过酸性蚀刻形成电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8以及被测金属连接片9，然后在所述电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8以及被测金属连接片9中的每一个上均电连接所述电极引出线10，完成后制得所述腐蚀监测传感器。
本申请还提供了一种上述任意一项所述的腐蚀监测传感器的制备方法，所述腐蚀传感器通过压合法制备而成：首先加工制得目标形状的电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8以及被测金属连接片9，然后将电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8以及被测金属连接片9放在所述绝缘基片2上的预设位置处，然后通过压合处理将电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8以及被测金属连接片9固定连接在所述绝缘基片2上，然后在所述电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8以及被测金属连接片9中的每一个上均电连接所述电极引出线10，完成后制得所述腐蚀监测传感器。
本申请还提供了一种上述任意一项所述的腐蚀监测传感器的制备方法，所述腐蚀监测传感器通过喷墨印刷法制备而成：首先利用纳米电极材料的溶液按照预设形状和预设位置通过喷墨印刷印制在加工完成的所述绝缘基片2上，然后烘干，烘干后制得所述电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8以及被测金属连接片9，然后在所述电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8以及被测金属连接片9中的每一个上均电连接所述电极引出线10，完成后制得所述腐蚀监测传感器。
本申请还提供了一种上述任意一项所述的腐蚀监测传感器的制备方法，所述腐蚀监测传感器通过离子溅射法制备而成：首先加工制得绝缘基片2，然后用光刻法在绝缘基片2上覆盖掩模且在所需电极的预设位置留空，然后将绝缘基片2放于离子溅射仪中，通过离子溅射仪将电极材料溅射在绝缘基片2上的留空处，然后洗去掩模，获得预设形状和预设位置的电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8以及被测金属连接片9，然后在所述电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8以及被测金属连接片9中的每一个上均电连接所述电极引出线10，完成后制得所述腐蚀监测传感器。
本申请的一个实施例中，电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8、被测金属连接片9以及电极引出线10的材质为金、银、铜或铂。
上述腐蚀监测传感器用于金属构件大气腐蚀的监测方法，包括以下步骤：
1)准备用于测量金属构件的大气腐蚀的线性极化曲线的腐蚀监测设备和传感器，以实时监测金属构件的极化电阻；
所述传感器包括温度传感器、湿度传感器和腐蚀监测传感器；
所述腐蚀监测设备通过对由腐蚀监测传感器和被监测金属构件构成的电解池施加激励电压，绘制线性极化曲线，计算其线性区的极化电阻；
所述腐蚀监测设备引出六组导电线，其中五组导电线分别电连接所述温度传感器、湿度传感器、电压电极5、电流电极4以及被测金属连接片9上的电极引出线10，剩余第六组导电线同时电连接所述屏蔽电极一6、屏蔽电极二7以及屏蔽电极三8上的电极引出线10，所述电压电极5、电流电极4和被测金属连接片9构成三电极体系，其中所述被测金属连接片9作为工作电极，电流电极4作为辅助电极，电压电极5作为参比电极；
将所述腐蚀监测传感器直接粘贴到被监测金属构件的表面上且使得所述被测金属连接片9与所述被监测金属构件的表面直接接触形成电连接，且此时所述绝缘基片2上的通孔3所露出的被监测金属构件的表面为实际被监测区域；
所述腐蚀监测设备对大气环境的温湿度进行实时监测，当大气中的湿度大于等于40％时，开始线性极化曲线测量；当大气中的湿度小于40％时默认为不腐蚀，不进行线性极化曲线测量；
腐蚀监测包括温湿度测量和线性极化曲线测量，所述温湿度测量周期为1～10分钟测量一次，所述线性极化曲线测量周期为20～60分钟测量一次；
2)根据步骤1)获得的极化电阻，计算金属构件的瞬时腐蚀电流密度；
所述瞬时腐蚀电流密度依据以下公式进行计算：
式中：icorr—瞬时腐蚀电流密度；B—Stern-Geary系数；Rp—极化电阻；所述B值通过对实际监测金属构件在监测环境下测量极化曲线获得或根据文献选择一个参考值；
3)然后通过对不同时刻获得的瞬时腐蚀电流密度进行计算，获得金属构件的瞬时腐蚀速率；
所述被监测金属构件的瞬时腐蚀速率依据以下公式计算：
式中：A—金属原子量；n—金属化合价；F—法拉第常数；icorr—瞬时腐蚀电流密度；V-—瞬时腐蚀速率；
4)然后对瞬时腐蚀速率进行积分获得金属构件的累计腐蚀量，实时监测金属构件的腐蚀情况；
所述被监测金属构件的累计腐蚀量为：
式中：ΔM—累计腐蚀量；V-—瞬时腐蚀速率；t—腐蚀时间。
实施例1
本发明的腐蚀监测传感器包括绝缘基片2，电流电极4，电压电极5，屏蔽电极一6，屏蔽电极二7，屏蔽电极三8，被测金属连接片9；
所述绝缘基片2为0.01mm厚的聚酰亚胺薄膜，形状为30mm×50mm的长方形，在绝缘基片2的中心部位开有Φ12mm的通孔3；
所述电压电极5材质为铜；
所述电流电极4材质为铜，圆弧外径为Φ14mm，圆弧内径为Φ12mm，缺口11宽度为1.5mm；
所述被测金属连接片9材质为铜，形状为5mm×10mm的长方形；
所述电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8位于绝缘基片2的正面，所述被测金属连接片9位于绝缘基片2的反面。
本实施例1中的腐蚀监测传感器通过蚀刻法制备而成：首先将加工好的绝缘基片2与厚度为0.1mm的金属铜薄片压合在一起，绝缘基片2的正面和反面均需压合金属铜薄片，然后通过酸性蚀刻形成电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8和被测金属连接片9，然后在所述电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8以及被测金属连接片9中的每一个上均电连接所述电极引出线10，完成后制得所述腐蚀监测传感器。
实施例2
本发明的腐蚀监测传感器包括绝缘基片2，电流电极4，电压电极5，屏蔽电极一6，屏蔽电极二7，屏蔽电极三8，被测金属连接片9；
所述绝缘基片2为0.5mm厚的聚酰亚胺薄膜，形状为30mm×50mm的长方形，在绝缘基片2的中心部位开有Φ3mm的通孔3；
所述电压电极5材质为铜；
所述电流电极4材质为铜，圆弧外径为Φ6mm，圆弧内径为Φ4mm，缺口11宽度为1.5mm；
所述被测金属连接片9材质为铜，形状为5mm×10mm的长方形；
所述电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8位于绝缘基片2的正面，所述被测金属连接片9位于绝缘基片2的反面。
本实施例2中的所述腐蚀监测传感器通过压合法制备而成：首先加工好绝缘基片2、电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8和被测金属连接片9，电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8和被测金属连接片9均采用厚度为0.1mm的金属铜薄片加工而成，然后按照电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8位于绝缘基片2之上，被测金属连接片9位于绝缘基片2之下，按图1所示位置固定好后，通过压合工艺将其压合成整体，然后在所述电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8以及被测金属连接片9中的每一个上均电连接所述电极引出线10，完成后制得所述腐蚀监测传感器。
实施例3
本发明的腐蚀监测传感器包括绝缘基片2，电流电极4，电压电极5，屏蔽电极一6，屏蔽电极二7，屏蔽电极三8，被测金属连接片9；
所述绝缘基片2为0.1mm厚的聚酰亚胺薄膜，形状为30mm×50mm的长方形，在绝缘基片2的中心部位开有Φ8mm的通孔3；
所述电压电极5材质为金；
所述电流电极4材质为金，圆弧外径为Φ10.5mm，圆弧内径为Φ8.5mm，缺口11宽度为1.5mm；
所述被测金属连接片9材质为金，形状为5mm×10mm的长方形；
所述电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8位于绝缘基片2的正面，所述被测金属连接片9位于绝缘基片2的反面。
本实施例3中的所述腐蚀监测传感器通过喷墨印刷法制备而成：利用纳米金的溶液按照预设形状和位置通过喷墨印刷印制在加工好的绝缘基片2上，烘干后获得预设形状和位置的电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8以及被测金属连接片9，然后在所述电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8以及被测金属连接片9中的每一个上均电连接所述电极引出线10，完成后制得所述腐蚀监测传感器。喷墨印刷法获得的金电极厚度为200nm。
实施例4
本发明的腐蚀监测传感器包括绝缘基片2，电流电极4，电压电极5，屏蔽电极一6，屏蔽电极二7，屏蔽电极三8，被测金属连接片9；
所述绝缘基片2为0.02mm厚的聚酰亚胺薄膜，形状为30mm×50mm的长方形，在绝缘基片2的中心部位开有Φ6mm的通孔3；
所述电压电极5材质为金；
所述对电流电极4材质为金，圆弧外径为Φ8mm，圆弧内径为Φ6mm，缺口11宽度为1.5mm；
所述被测金属连接片9材质为金，形状为5mm×10mm的长方形；
所述电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8材质为金；
所述电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8位于绝缘基片2的正面，所述被测金属连接片9位于绝缘基片2的反面。
本实施例4中的所述腐蚀监测传感器通过离子溅射法制备而成：首先加工好绝缘基片2，用光刻法在绝缘基片2上覆盖掩模，在所需电极位置留空，将绝缘基片2放于小型离子溅射仪中，通过小型离子溅射仪将材料溅射在绝缘基片2上，洗去掩模材料获得电极和被测金属连接片9，然后在所述电流电极4、电压电极5、屏蔽电极一6、屏蔽电极二7、屏蔽电极三8以及被测金属连接片9中的每一个上均电连接所述电极引出线10，完成后制得所述腐蚀监测传感器。溅射后获得的金电极厚度为100nm。
本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。
本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种腐蚀监测传感器，其特征在于，包括绝缘基片、电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三、用于与被监测金属接触的被测金属连接片、用于导电的电极引出线；
所述电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二以及屏蔽电极三均平铺设置于所述绝缘基片的正向表面上，所述被测金属连接片平铺设置于所述绝缘基片的反向表面上；
所述绝缘基片上开设有通孔；
所述电流电极为圆弧形片状，所述电流电极从外侧环绕包围着所述绝缘基片上的通孔；
所述电压电极为圆弧形片状，所述电压电极从外侧环绕包围着所述绝缘基片上的通孔，所述电流电极的圆弧内径与所述电压电极的圆弧内径相等，所述电流电极的圆弧外径与所述电压电极的圆弧外径相等，所述电流电极的圆弧的圆心与所述电压电极的圆弧的圆心重合，所述电流电极的圆弧两端分别与相应的所述电压电极的圆弧两端间隔隔开以形成缺口用于使得所述电流电极与电压电极不发生电连接，所述电流电极的弧长为所述电压电极的弧长的2倍，所述电流电极与所述电压电极之间的两个缺口、电压电极以及电流电极构成一个整圆；
所述屏蔽电极一为带有缺口的非闭环的环形片状，所述屏蔽电极一从外侧环绕包围着所述电流电极与电压电极；
所述屏蔽电极二与屏蔽电极三均为圆形片状且位于电压电极与屏蔽电极一之间的环状区域内；
所述电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片中的每一个上均电连接有所述电极引出线；
所述绝缘基片为0.01～0.5mm厚的柔软的聚酰亚胺薄膜、聚对苯二甲酸类塑料或玻璃纤维。
2.根据权利要求1所述的腐蚀监测传感器，其特征在于，所述通孔为圆孔且直径为3mm～12mm。
3.根据权利要求1所述的腐蚀监测传感器，其特征在于，所述电流电极的圆弧内径为3mm～13mm，圆弧外径为5mm～15mm，所述电压电极与电流电极之间的缺口的宽度为1mm～1.5mm。
4.根据权利要求1所述的腐蚀监测传感器，其特征在于，所述屏蔽电极一的圆环内径为20～30mm，圆环外径为22～32mm。
5.根据权利要求1所述的腐蚀监测传感器，其特征在于，所述屏蔽电极二与屏蔽电极三的直径为0.5～2mm。
6.一种权利要求1～5任意一项所述的腐蚀监测传感器的制备方法，其特征在于，所述腐蚀监测传感器通过蚀刻法制备而成：首先将绝缘基片与金属薄片压合在一起，绝缘基片的正面和反面均压合金属薄片，然后通过酸性蚀刻形成电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片，然后在所述电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片中的每一个上均电连接所述电极引出线，完成后制得所述腐蚀监测传感器。
7.一种权利要求1～5任意一项所述的腐蚀监测传感器的制备方法，其特征在于，所述腐蚀监测传感器通过压合法制备而成：首先加工制得目标形状的电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片，然后将电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片放在所述绝缘基片上的预设位置处，然后通过压合处理将电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片固定连接在所述绝缘基片上，然后在所述电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片中的每一个上均电连接所述电极引出线，完成后制得所述腐蚀监测传感器。
8.一种权利要求1～5任意一项所述的腐蚀监测传感器的制备方法，其特征在于，所述腐蚀监测传感器通过喷墨印刷法制备而成：首先利用纳米电极材料的溶液按照预设形状和预设位置通过喷墨印刷印制在加工完成的所述绝缘基片上，然后烘干，烘干后制得所述电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片，然后在所述电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片中的每一个上均电连接所述电极引出线，完成后制得所述腐蚀监测传感器。
9.一种权利要求1～5任意一项所述的腐蚀监测传感器的制备方法，其特征在于，所述腐蚀监测传感器通过离子溅射法制备而成：首先加工制得绝缘基片，然后用光刻法在绝缘基片上覆盖掩模且在所需电极的预设位置留空，然后将绝缘基片放于离子溅射仪中，通过离子溅射仪将电极材料溅射在绝缘基片上的留空处，然后洗去掩模，获得预设形状和预设位置的电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片，然后在所述电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三以及被测金属连接片中的每一个上均电连接所述电极引出线，完成后制得所述腐蚀监测传感器。
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