CN110411937A - 一种监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统 - Google Patents

一种监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110411937A
CN110411937A CN201910595696.XA CN201910595696A CN110411937A CN 110411937 A CN110411937 A CN 110411937A CN 201910595696 A CN201910595696 A CN 201910595696A CN 110411937 A CN110411937 A CN 110411937A
Authority
CN
China
Prior art keywords
corrosion
anode
metal piece
cathodic
anode metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910595696.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110411937B (zh
Inventor
李晓刚
裴梓博
程学群
姜城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Science and Technology Beijing USTB
Original Assignee
University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Science and Technology Beijing USTB filed Critical University of Science and Technology Beijing USTB
Priority to CN201910595696.XA priority Critical patent/CN110411937B/zh
Publication of CN110411937A publication Critical patent/CN110411937A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110411937B publication Critical patent/CN110411937B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G01N17/02—Electrochemical measuring systems for weathering, corrosion or corrosion-protection measurement

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

本发明提供一种监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统，属于金属腐蚀防护技术领域。该系统包括腐蚀传感器和微电流计，微电流计分别与腐蚀传感器的阳极导电部和阴极导电部相连，腐蚀传感器包括阳极金属件和阴极金属件，阳极金属件包括阳极导电部和多个阳极金属片，多个阳极金属片与阳极导电部一体成型；阴极金属件包括阴极导电部和多个阴极金属片，多个阴极金属片与阴极导电部一体成型；每个阳极金属片的第二端均插入于相邻两个阴极金属片之间，每个阴极金属片的第二端均插入于相邻两个阳极金属片之间。该系统可以提高腐蚀传感器监测电流值的准确性。

Description

一种监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统
技术领域
本发明涉及金属腐蚀防护技术领域，特别是指一种监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统。
背景技术
我国每年因金属材料腐蚀造成的经济损失达上亿元，开展金属材料腐蚀数据积累和规律性研究对提高其安全性和寿命，减少由此带来的经济损失具有重要意义。
金属材料在不同腐蚀性的环境中具有不同的腐蚀特性，因此获取环境的腐蚀性可为重大工程防腐选材设计提供数据支撑，腐蚀传感器即是一种可以监测环境腐蚀性的传感器。现有的腐蚀传感器多是基于电偶腐蚀原理制造的，主要由两种金属活动性不同的金属组成阳极金属和阴极金属，阳极金属和阴极金属上均焊接有用于与电流计(如微电流计)电性连接的导线，电流计中显示的电流值的大小可以用来反应环境的腐蚀性。
在本发明研究过程中，发明人发现至少存在以下问题：
相关技术中，阳极金属和阴极金属上均焊接有导线，在焊接的位置处会产生接触电阻，使腐蚀传感器监测出的电流值不准确，进而导致腐蚀传感器不能准确监测出所处环境的腐蚀性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统。
该系统包括腐蚀传感器和微电流计，微电流计分别与腐蚀传感器的阳极导电部和阴极导电部相连，腐蚀传感器包括阳极金属件、阴极金属件和固定座，阳极金属件包括阳极导电部和多个阳极金属片，多个阳极金属片与阳极导电部一体成型；阴极金属件包括阴极导电部和多个阴极金属片，多个阴极金属片与阴极导电部一体成型；每个阳极金属片的自由端均插入相邻两个阴极金属片之间，每个阴极金属片的自由端均插入相邻两个阳极金属片之间，阳极金属件和阴极金属件通过填充物固定于固定座中。
其中，阳极金属片和阴极金属片数量均不少于三个，阳极金属件上的多个阳极金属片等间距布置，阴极金属件上的多个阴极金属片等间距布置。
相邻阳极金属片间距小于3mm，相邻阴极金属片间距小于3mm。
阳极金属片插入阴极金属片后，相邻的阳极金属片和阴极金属片间距小于1mm。
腐蚀传感器还包括不少于四个绝缘隔片，每个绝缘隔片置于相邻的阳极金属片和阴极金属片之间，绝缘隔片形状与阳极金属片和阴极金属片相一致，绝缘隔片和阳极金属片、阴极金属片上在对应位置分别开有安装孔三、安装孔一和安装孔二，螺栓穿过安装孔一、安装孔二和安装孔三进行固定。
腐蚀传感器还包括限位框架，用于控制相邻的阳极金属片和阴极金属片之间的距离，阳极金属片和阴极金属片位于限位框架中。
限位框架为在每个顶角的下方固定有支撑柱的矩形框架。
固定座为管状结构，填充物为环氧树脂。
阳极金属件为锌，阴极金属件为铜。
微电流计用于显示当前的电流值和对应的腐蚀等级。
微电流计显示电流范围为0～13.7nA时，对应的腐蚀等级为C1，腐蚀速率为0～0.7g/m2·a；微电流计显示电流范围为13.7～98.1nA时，对应的腐蚀等级为C2，腐蚀速率为0.7～5g/m2·a；微电流计显示电流范围为98.1～294.5nA时，对应的腐蚀等级为C3，腐蚀速率为5～15g/m2·a；微电流计显示电流范围为294.5～589.1nA时，对应的腐蚀等级为C4，腐蚀速率为15～30g/m2·a；微电流计显示电流范围为589.1～1178.3nA时，对应的腐蚀等级为C5，腐蚀速率为30～60g/m2·a；微电流计显示电流范围为1178.3～3534.9nA时，对应的腐蚀等级为CX，腐蚀速率为60～180g/m2·a。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，阳极导电部和多个阳极金属片一体成型，阳极导电部用于将多个阳极金属片相串联，阴极导电部和多个阴极金属片一体成型，阴极导电部用于将多个阴极金属片相串联。由此可见，阳极金属片和阴极金属片上均不用焊接导线，进而，该腐蚀传感器存在的接触电阻较小，甚至不存在接触电阻，因此，可以提高腐蚀传感器监测电流值的准确性。
附图说明
图1为本发明的监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统的腐蚀传感器待组装结构示意图一；
图2为本发明的监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统的腐蚀传感器待组装结构示意图二；
图3为本发明的绝缘隔片结构示意图一；
图4为本发明的绝缘隔片结构示意图二；
图5为本发明的限位框架结构示意图；
图6为本发明的监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统的腐蚀传感器结构示意图。
其中：1-阳极金属件；2-阴极金属件；3-绝缘隔片；4-限位框架；5-固定座；6-填充物；11-阳极导电部；12-阳极金属片；13；安装孔一；21-阴极导电部；22-阴极金属片；23-安装孔二；31-安装孔三；41-支撑柱。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统。
如图1和图2所示，该系统包括腐蚀传感器和微电流计，微电流计分别与腐蚀传感器的阳极导电部11和阴极导电部21相连，腐蚀传感器包括阳极金属件1、阴极金属件2和固定座5，阳极金属件1包括阳极导电部11和多个阳极金属片12，多个阳极金属片12与阳极导电部11一体成型；阴极金属件2包括阴极导电部21和多个阴极金属片22，多个阴极金属片22与阴极导电部21一体成型；每个阳极金属片12的自由端均插入相邻两个阴极金属片22之间，每个阴极金属片22的自由端均插入相邻两个阳极金属片12之间，阳极金属件1和阴极金属件2通过填充物6固定于固定座5中。
阳极金属片12和阴极金属片22数量均不少于三个，阳极金属件1上的多个阳极金属片12等间距布置，阴极金属件2上的多个阴极金属片22等间距布置。
相邻阳极金属片12间距小于3mm，相邻阴极金属片22间距小于3mm。
阳极金属片12插入阴极金属片22后，相邻的阳极金属片12和阴极金属片22间距小于1mm。
如图3和图4所示，该腐蚀传感器还包括不少于四个绝缘隔片3，每个绝缘隔片3置于相邻的阳极金属片12和阴极金属片22之间，绝缘隔片3形状与阳极金属片12和阴极金属片22相一致，绝缘隔片3和阳极金属片12、阴极金属片22上在对应位置分别开有安装孔三31、安装孔一13和安装孔二23，螺栓穿过安装孔一13、安装孔二23和安装孔三31进行固定。
如图5所示，该腐蚀传感器还包括限位框架4，用于控制相邻的阳极金属片12和阴极金属片22之间的距离，阳极金属片12和阴极金属片22位于限位框架4中。限位框架4为在每个顶角的下方固定有支撑柱41的矩形框架。
如图6所示，固定座5为管状结构，填充物6为环氧树脂。
阳极金属件1为锌，阴极金属件2为铜。
下面结合具体实施例予以说明。
如图1所示，该腐蚀传感器包括阳极金属件1和阴极金属件2，阳极金属件1与阴极金属件2相配合，例如，两者的形状、尺寸均相同，而且阳极金属件1中所包括的阳极金属片12的数量与阴极金属件2中所包括的阴极金属片22的数量相同，所不同的是两者的材质不相同，阳极金属件1的金属活动性高于阴极金属件2。具体的，为了延长腐蚀传感器的使用寿命，也为了提高腐蚀传感器的监测腐蚀等级的准确度，阳极金属件1和阴极金属件2的选择既要满足稳定性也要满足一定的金属活动性，相应的，阳极金属件1可以使用锌，阴极金属件2可以使用铜。
在实施中，如图1所示，阳极金属件1包括阳极导电部11和多个阳极金属片12，阳极导电部11和多个阳极金属片12具有一体成型结构，阳极金属片12可以是具有一定厚度的片状矩形，片状的阳极金属片12的一条长边可以作为工作面，工作面也即是显示在环境中可以发生腐蚀反映的表面，图1中阳极金属片12在最下面的一条长边的表面，阳极金属件1与阴极金属件2组装好之后，可以将该腐蚀传感器上下颠倒过来，进而，阳极金属片12位于上方。如图1所示，阳极导电部11和位于多个阳极金属片12的第一端部，多个阳极金属片12中的相邻两个阳极金属片12之间的距离为第一预设数值。这样，阳极导电部11与多个阳极金属片12一体成型，阳极导电部11可以作为导线，实现多个阳极金属片12之间的相串联，进而避免了在每个阳极金属片上焊接导线以实现相串联，这样，导线与阳极金属片12不存在焊接关系，进而也避免了在焊接部形成的接触电阻，进而，使用该腐蚀传感器监测出的电流值可以准确反映出环境的腐蚀性。
其中，阳极导电部11和阴极导电部21都是起到导线作用，因此，为了减轻腐蚀传感器的重量，相应的，阳极金属件1和阴极金属件2的结构示意图也可以如图2所示的结构示意图。
同样，如图1和2所示，阴极金属件2也包括阴极导电部21和多个阴极金属片22，阴极导电部21与多个阴极金属片22一体成型，阴极金属片22可以是具有一定厚度的片状矩形，片状的阴极金属片22的一条长边可以作为工作面，图1和图2中，阴极金属片22的工作面是下面一条长边的表面。如图1所示，阴极导电部21位于每个阴极金属片22的第一端部，多个阴极金属片22中相邻两个阴极金属片22之间的距离为第一预设数值。这样，阴极导电部21与多个阴极金属片22一体成型，阴极导电部21可以作为导线，实现多个阴极金属片22之间的相串联，进而避免了在每个阴极金属片上焊接导线以实现相串联，这样，导线与阴极金属片22不存在焊接关系，进而也避免了在焊接部形成的接触电阻，进而，使用该腐蚀传感器监测出的电流值可以准确反映出环境的腐蚀性。
在实施中，阳极金属件1与阴极金属件2相配合组成腐蚀传感器，具体的，每个阳极金属片12的第二端均插入于相邻两个阴极金属片22之间，且阳极金属片12与阴极导电部21相邻但不相接触，每个阴极金属片22的第二端插入于相邻两个阳极金属片12之间，且阴极金属片22的第二端与阳极导电部11相邻但不相接触，而且，相邻的阳极金属片12与阴极金属片22之间的距离为第二预设数值。
其中，第一预设数值等于阳极金属片12的厚度与两倍的第二预设数值之和，第二预设数值可以反映该腐蚀传感器的灵敏度，大厚度对应的灵敏度较低，小厚度对应的灵敏度较高。第二预设数值主要基于该腐蚀传感器所监测的环境而确定，例如，如果监测的环境的很容易发生金属腐蚀，则第二预设数值可以稍微大一点，但如果监测的环境不太容易发生金属腐蚀，则相应的第二预设数值较小。
基于上述结构，该腐蚀传感器的阳极导电部11与每个阳极金属片12一体成型，作为串联多个阳极金属片12的导线，阴极导电部21与每个阴极金属片22一体成型，作为串联多个阴极金属片22的导线，从而，避免了在每个阳极金属片12和阴极金属片22上焊接导线，进而，该腐蚀传感器存在的接触电阻较小，甚至不存在接触电阻，因此，可以提高腐蚀传感器监测电流值的准确性。
可选的，上述为了避免相邻的阳极金属片12与阴极金属片22相接触而在两者之间预留预定的间隙，如二者之间的距离为第二预设数值，为了进一步避免相邻的阳极金属片12与阴极金属片22之间发生接触的现象，相应的可以是，如图3和4所示，腐蚀传感器还可以包括绝缘隔片3，绝缘隔片3与阳极金属片12、阴极金属片22均相匹配，绝缘隔片3插入于相邻的阳极金属片12与阴极金属片22之间的间隙中。其中，图3与图1中阳极金属件1、阴极金属件2相匹配，图4与图2中的阳极金属件1、阴极金属件2相匹配。
其中，绝缘隔片3的厚度与第二预设数值相关，等于或者稍微小于第二预设数值，进而，第一预设数值等于阳极金属片12的厚度与两倍的绝缘隔片3的厚度之和。
在实施中，绝缘隔片3的数量与阳极金属片12的数量相同，每个绝缘隔片3均位于阳极金属片12和阴极金属片22之间，也即是相邻的阳极金属片12和阴极金属片22之间夹有一个绝缘隔片3，三者两两相贴合。绝缘隔片3用于隔绝阳极金属件1和阴极金属件2，防止相邻的阳极金属片12和阴极金属片22相接触而发生短路的现象，造成监测出的电流值不准确，绝缘隔片3的材质可以是任意硬质材料，例如，有机玻璃、塑料等。
基于上述结构关系，该腐蚀传感器的组装过程可以是，工作人员将加工好的阳极金属件1与阴极金属件2相对放置，其中，阳极导电部11和阴极导电部21在两侧，阳极金属片12与阴极金属片22交替排布；之后，工作人员再将绝缘隔片3插入于相邻阳极金属片12与阴极金属片22之间的间隙中；最后，工作人员分别在阳极导电部11上连接用于与显示电流值的电流计(如微电流计)连接的导线，同样也在阴极导电部21上连接导线。
需要说明的是，阳极金属件1和阴极金属件2在组装之前，需要先对阳极金属片12的工作面以及阴极金属片22的工作面进行预处理，预处理包括打磨、抛光、除油等处理。组装之后的阳极金属片12、阴极金属片22和绝缘隔片3三者的工作面需要在同一平面内。
下面以阳极金属件1包括六个阳极金属片12，阴极金属件2包括六个阴极金属片22，以腐蚀传感器所监测的环境为大气环境示例该腐蚀传感器监测环境的腐蚀性的原理，阳极金属件1包括更多或者更少的阳极金属片12，阴极金属件2包括更多或者更少的阴极金属片22的情况，与上述应用原理相似，此处便不再一一赘述：
在一种可能的应用中，可以将该腐蚀传感器连接在可以显示电流值的设备上，例如，微电流计等，腐蚀传感器的阳极导电部11和阴极导线部21分别连接在微电流计上。由于大气环境中，尤其是在潮湿的大气环境中水蒸气的含量较高，大气环境中还存在促进发生金属腐蚀的气体等，腐蚀传感器长时间处于该大气环境中，相邻的阳极金属片12和阴极金属片22之间会形成大气薄液膜，使得相邻的阳极金属片12和阴极金属片22之间发生电偶腐蚀，进而该腐蚀传感器与微电流计之间形成闭合的回路，产生电流，微电流计便可以显示电流值。进一步，微电流计中还可以储存有电流范围与腐蚀等级的对应关系，如表1所示的对应关系，微电流计可以基于当前的电流值所处的电流范围，而确定所处大气环境的腐蚀等级以及腐蚀速率。当然，技术人员也可以根据微电流计显示的当前电流值，从表1中查找当前电流值对应的腐蚀等级以及腐蚀速率。
表1电流与腐蚀等级的对应关系表
在应用中，为了提高腐蚀传感器监测腐蚀等级的准确性，阳极金属件1中可以包括多个阳极金属片12，阴极金属件2可以包括多个阴极金属片22，例如，该腐蚀传感器可以包括更多的阳极金属片12和更多的阴极金属片22，这些阳极金属片12通过阳极导电部11实现相串联，这些阴极金属片22通过阴极导电部21实现相串联，相邻的阳极金属片12与阴极金属片22便可以形成一组监测电极，这样，一方面可以增大腐蚀传感器的工作面积，还可以避免一组监测电极出现故障而导致监测结果不准确的情况。
可选的，为了控制相邻阳极金属片12与阴极金属片22之间的间距均为第二预设数值，相应的结构可以是，如图1和2所示，阳极金属件1的每个阳极金属片12上均设置有安装孔一13，阴极金属件2的每个阴极金属片22上也均设置有安装孔二23，其中，阳极金属片12上的安装孔一13的数量根据阳极金属片12的尺寸而定，例如，如果阳极金属片12的尺寸较小，例如，其长度较短，那么安装孔一13的数量可以是一个，一个安装孔一13位于阳极金属片12的中部，如果阳极金属片12的尺寸比较大，例如，其长度较大，那么，安装孔一13的数量可以是两个，如图1和2所示，两个安装孔一13分别位于阳极金属片12的两个端部处。同理，阴极金属片22上的安装孔二23的情况与上述相同，便不再一一赘述。
其中，为了与阳极金属片12和阴极金属片22相匹配，如图3和4所示，绝缘隔片3上也设置有安装孔三33。
基于在阳极金属片12与阴极金属片22上设置安装孔的情况，该腐蚀传感器组装过程可以是，工作人员将阳极金属件1和阴极金属件2相对放置之后，再将绝缘隔片3插入于相邻的阳极金属片12与阴极金属片22之间，之后，再将螺栓穿过阳极金属片12、绝缘隔片3、阴极金属片22上的安装孔，并使用螺母固定起来，这样，即使出现由于阳极金属片12或者阴极金属片22的厚度较薄而引起弯折，导致相邻的阳极金属片12与阴极金属片22之间的间隙改变的情况，使用螺栓安装之后，可以对发生形变的金属片进行矫正，进而，使得相邻的阳极金属片12与阴极金属片22之间的间隙可以控制为第二预设数值。
这种通过螺栓将阳极金属件1、阴极金属件2和绝缘隔片3安装起来的方式，既可以保证相邻的阳极金属片12与阳极金属片22之间的间距为第二预设数值，又可以保证了阳极金属件1与阴极金属件2之间的稳固性。
可选的，相邻的阳极金属片12与阴极金属片22之间的间距不仅可以通过安装孔来控制，还可以通过其他方式来控制，相应的结构可以是，如图5所示，腐蚀传感器还包括限位框架4，限位框架4与阳极金属件1、阴极金属件2相匹配，其中，阳极金属件1和阴极金属件2均位于限位框架4中。
在实施中，限位框架4的形状、尺寸均与阳极金属件1、阴极金属件2相匹配，由于阳极金属件1与阴极金属件2相匹配，那么为方便描述，下文都将以阳极金属件1为参考，来说明限位框架4的具体结构。限位框架4的形状、尺寸与阳极金属件1的形状、尺寸均相匹配，由上述所述，阳极金属件1的阳极金属片12具有片状的矩形结构，相应的，如图5所示，限位框架4可以是在每个顶角的下方固定有支撑柱41的矩形框架，其中，限位框架4的边长与阳极金属片12的尺寸相配合。
在实施中，当阳极金属件1与阴极金属件2相对放置之后，可以将限位框架4套在阳极金属件1与阴极金属件2的外侧部，限位框架4的四个支撑柱位于阳极金属件1与阴极金属件2组装后的四个角处，这样，限位框架4套设于组装之后的阳极金属件1与阴极金属件2的外表面上。限位框架4在保证相邻阳极金属片12和阴极金属片22之间的间距控制为第二预设数值的基础上，还可以防止阳极金属件1与阴极金属件2之间发生相对扭动。
可选的，为了稳固上述阳极金属件1、阴极金属件2和绝缘隔片3，相应的，如图6所示，该腐蚀传感器还包括固定座5，阳极金属件1、阴极金属件2和绝缘隔片3均固定于固定座5中。
在实施中，固定座5可以是无盖的盒状结构或箱状结构，还可以是管状结构，本实施例中固定座5能够起到稳固作用即可，其形状并不形成限定，图6中以管状结构的固定座5示例，固定座5的尺寸与阳极金属件1的尺寸相关。
可选的，为了进一步提高固定座5的稳固性，相应的，如图6所示，阳极金属件1、阴极金属件2和绝缘隔片3通过填充物6固定于固定座5中。
在一种可能的实施过程中，将阳极金属件1阴极金属件2和绝缘隔片3组装完成之后，不妨记为组装件，可以将组装件放置于固定座5中，然后，向固定座5中倒入填充物6。为了使填充物6均匀填充在固定座5中，填充物6可以是环氧树脂，这样，将液体的环氧树脂倒入固定座5中之后，经过固化，液体的环氧树脂固化成固态，进而，将组装件稳固在固定座5中。
其中，需要说明的是，如图6所示，连接在阳极导电部11的导线和连接阴极导电部21的导线需要伸出于固定座5，以便于与其它部件或者设备连接，阳极金属片12、阴极金属片22和绝缘隔片3的工作面需要在同一平面内且露出于填充物5，以便于在工作面上进行化学反应，图6中阳极金属片12、阴极金属片22基于绝缘隔片3最上面长边的表面即为相应的工作面。
上述腐蚀传感器经过固定座5和环氧树脂固定之后，在应用之前，可以再次对其工作表面进行打磨、抛光和除油处理。长时间在使用之后，腐蚀传感器的工作面上由于发生电偶腐蚀会产生氧化膜，工作人员还可以对腐蚀传感器进行除锈、打磨、抛光和除油处理，以提高腐蚀传感器的监测腐蚀等级的准确度。
在一种可能的应用场景中，该腐蚀传感器还可以间接推测出合金金属的腐蚀性，该腐蚀传感器发生电偶腐蚀产生的电流值与合金金属的腐蚀性具有一定的对应关系。例如，如表2所示，该腐蚀传感器发生电偶腐蚀产生的电流值与碳钢的实际腐蚀速率之间的对应关系表。
表2腐蚀传感器电偶腐蚀下的电流值与碳钢的实际腐蚀速率的对应关系表
如表2所示，该腐蚀传感器发生电偶腐蚀产生的电流值与碳钢的实际腐蚀速率之间具有一定的正相关性，这样，技术人员可以根据该腐蚀传感器发生电偶腐蚀产生的电流值，推测出碳钢在同样的环境下的实际腐蚀速率。基于同样的原理，技术人员可以将不同合金金属的实际腐蚀速率，分别与该腐蚀传感器发生电偶腐蚀产生的电流值之间的对应关系以表格的方式存储起来，然后，便可以通过该腐蚀传感器在某一种环境下，发生电偶腐蚀产生的电流值，以及合金金属的实际腐蚀速率与腐蚀传感器电偶腐蚀下的电流值的对应关系表，查找出该环境下，合金的实际腐蚀速率情况。可见，该腐蚀传感器不仅可以监测环境的腐蚀性，还可以推测某一种合金金属在环境中的腐蚀速率，进而，该腐蚀传感器具有较广的应用场景。
本公开实施例中，该腐蚀传感器包括阳极金属件和阴极金属件，其中，阳极金属件包括阳极导电部和多个阳极金属片，阳极导电部和多个阳极金属片一体成型，阳极导电部用于将多个阳极金属片相串联，阴极金属件包括阴极导电部和多个阴极金属片，阴极导电部用于将多个阴极金属片相串联。由此可见，阳极金属片和阴极金属片上均不用焊接导线，进而，该腐蚀传感器不存在接触电阻，因此，可以提高腐蚀传感器监测电流值的准确性。
本实施例还提供了一种腐蚀监测设备，该腐蚀监测设备包括微电流计和上述所述的腐蚀传感器，其中：微电流计与腐蚀传感器电性连接；微电流计，用于显示当前的电流值和对应的腐蚀等级。
在实施中，该腐蚀监测设备中可以集成微电流计和上述的腐蚀传感器，由上述可知，腐蚀传感器包括阳极导电部和阴极导电部，阳极导电部和阴极导电部可以分别通过导线连接在微电流计上，其中，微电流计中有一定的电压。这样，当阳极金属和阴极金属之间形成导电的薄液膜时，腐蚀传感器与微电流计之间便可以形成回路，产生电流，微电流计上还具有显示屏，便可以显示电流值。进一步，微电流计或者腐蚀监测设备中还可以集成处理器和储存器，可以预先储存如表1所示的电流范围与腐蚀等级的对应关系表，这样，腐蚀监测设备便可以基于当前的电流值确定腐蚀等级，进而可以显示腐蚀等级。当然，腐蚀等级也可以通过工作人员自己根据腐蚀监测设备显示的电流值，在表1中查找对应的腐蚀等级情况。
本发明实施例中，该腐蚀监测设备包括微电流计和腐蚀传感器，如上述所述腐蚀传感器包括阳极金属件和阴极金属件，其中，阳极金属件包括阳极导电部和多个阳极金属片，阳极导电部和多个阳极金属片一体成型，阳极导电部用于将多个阳极金属片相串联，阴极金属件包括阴极导电部和多个阴极金属片，阴极导电部用于将多个阴极金属片相串联。由此可见，阳极金属片和阴极金属片上均不用焊接导线，进而，该腐蚀传感器存在的接触电阻较小，甚至不存在接触电阻，因此，可以提高腐蚀传感器监测电流值的准确性。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统，其特征在于：包括腐蚀传感器和微电流计，微电流计分别与腐蚀传感器的阳极导电部(11)和阴极导电部(21)相连，腐蚀传感器包括阳极金属件(1)、阴极金属件(2)和固定座(5)，阳极金属件(1)包括阳极导电部(11)和多个阳极金属片(12)，多个阳极金属片(12)与阳极导电部(11)一体成型；阴极金属件(2)包括阴极导电部(21)和多个阴极金属片(22)，多个阴极金属片(22)与阴极导电部(21)一体成型；每个阳极金属片(12)的自由端均插入相邻两个阴极金属片(22)之间，每个阴极金属片(22)的自由端均插入相邻两个阳极金属片(12)之间，阳极金属件(1)和阴极金属件(2)通过填充物(6)固定于固定座(5)中。
2.根据权利要求1所述的监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统，其特征在于：所述阳极金属片(12)和阴极金属片(22)数量均不少于三个，阳极金属件(1)上的多个阳极金属片(12)等间距布置，阴极金属件(2)上的多个阴极金属片(22)等间距布置。
3.根据权利要求2所述的监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统，其特征在于：所述相邻阳极金属片(12)间距小于3mm，相邻阴极金属片(22)间距小于3mm。
4.根据权利要求1所述的监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统，其特征在于：所述阳极金属片(12)插入阴极金属片(22)后，相邻的阳极金属片(12)和阴极金属片(22)间距小于1mm。
5.根据权利要求1所述的监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统，其特征在于：所述腐蚀传感器包括不少于四个绝缘隔片(3)，每个绝缘隔片(3)置于相邻的阳极金属片(12)和阴极金属片(22)之间，绝缘隔片(3)形状与阳极金属片(12)和阴极金属片(22)相一致，绝缘隔片(3)和阳极金属片(12)、阴极金属片(22)上在对应位置分别开有安装孔三(31)、安装孔一(13)和安装孔二(23)，螺栓穿过安装孔一(13)、安装孔二(23)和安装孔三(31)进行固定。
6.根据权利要求1所述的监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统，其特征在于：所述腐蚀传感器包括限位框架(4)，用于控制相邻的阳极金属片(12)和阴极金属片(22)之间的距离，阳极金属片(12)和阴极金属片(22)位于限位框架(4)中。
7.根据权利要求6所述的监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统，其特征在于：所述限位框架(4)为在每个顶角的下方固定有支撑柱(41)的矩形框架。
8.根据权利要求1所述的监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统，其特征在于：所述固定座(5)为管状结构，填充物(6)为环氧树脂。
9.根据权利要求1所述的监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统，其特征在于：所述阳极金属件(1)为锌，阴极金属件(2)为铜。
10.根据权利要求1所述的监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统，其特征在于：所述微电流计显示电流范围为0～13.7nA时，对应的腐蚀等级为C1，腐蚀速率为0～0.7g/m2·a；微电流计显示电流范围为13.7～98.1nA时，对应的腐蚀等级为C2，腐蚀速率为0.7～5g/m2·a；微电流计显示电流范围为98.1～294.5nA时，对应的腐蚀等级为C3，腐蚀速率为5～15g/m2·a；微电流计显示电流范围为294.5～589.1nA时，对应的腐蚀等级为C4，腐蚀速率为15～30g/m2·a；微电流计显示电流范围为589.1～1178.3nA时，对应的腐蚀等级为C5，腐蚀速率为30～60g/m2·a；微电流计显示电流范围为1178.3～3534.9nA时，对应的腐蚀等级为CX，腐蚀速率为60～180g/m2·a。
CN201910595696.XA 2019-07-03 2019-07-03 一种监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统 Active CN110411937B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910595696.XA CN110411937B (zh) 2019-07-03 2019-07-03 一种监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910595696.XA CN110411937B (zh) 2019-07-03 2019-07-03 一种监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110411937A true CN110411937A (zh) 2019-11-05
CN110411937B CN110411937B (zh) 2021-04-20

Family

ID=68358787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910595696.XA Active CN110411937B (zh) 2019-07-03 2019-07-03 一种监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110411937B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111272641A (zh) * 2020-03-10 2020-06-12 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 一种监测螺栓孔内部腐蚀的装置及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203365295U (zh) * 2013-08-08 2013-12-25 奥瑞金包装股份有限公司 金属罐耐蚀力检测装置
JP2015072250A (ja) * 2013-09-06 2015-04-16 国立大学法人九州大学 腐食センサおよびその製造方法
JP2015197307A (ja) * 2014-03-31 2015-11-09 太平洋セメント株式会社 腐食検知センサおよびコンクリート中の鋼材の腐食環境の評価方法
JP2018128421A (ja) * 2017-02-10 2018-08-16 新日鐵住金株式会社 腐食モニタリング用測定モジュール、腐食モニタリング用測定方法、腐食モニタリングシステム、及び、腐食モニタリング方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203365295U (zh) * 2013-08-08 2013-12-25 奥瑞金包装股份有限公司 金属罐耐蚀力检测装置
JP2015072250A (ja) * 2013-09-06 2015-04-16 国立大学法人九州大学 腐食センサおよびその製造方法
JP2015197307A (ja) * 2014-03-31 2015-11-09 太平洋セメント株式会社 腐食検知センサおよびコンクリート中の鋼材の腐食環境の評価方法
JP2018128421A (ja) * 2017-02-10 2018-08-16 新日鐵住金株式会社 腐食モニタリング用測定モジュール、腐食モニタリング用測定方法、腐食モニタリングシステム、及び、腐食モニタリング方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111272641A (zh) * 2020-03-10 2020-06-12 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 一种监测螺栓孔内部腐蚀的装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110411937B (zh) 2021-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100535680B1 (ko) 수위센서
JP6084935B2 (ja) 腐食センサおよびその製造方法
CN103630488A (zh) 电化学腐蚀测量原位观察实验装置
CN105004770A (zh) 一种大气腐蚀性监测用电化学传感器及其使用方法
CN208155403U (zh) 水位检测装置
CN102778429A (zh) 金属材料大气腐蚀电化学传感器及其应用
CN1285890C (zh) 水位测量仪
CN105424590A (zh) 用于钢铁构件或试片大气腐蚀检测的传感器及检测方法
CN110411937A (zh) 一种监测环境腐蚀性和材料腐蚀速率的腐蚀监测系统
JP2012154840A (ja) 液面計
KR101045810B1 (ko) 자기 흐름 트랜스듀서 및 그를 결합한 흐름 계량기
CN110411938A (zh) 一种腐蚀传感器
CN109612921B (zh) 一种腐蚀监测传感器及其制备方法
CN102230190A (zh) 铝电解槽阳极铁-炭压降测试方法及测试装置
JP2009150806A (ja) 腐食センサ、液体の検出方法、腐食センサの製造方法及び腐食検出装置
CN105973548B (zh) 基于活泼金属电学法的水汽透过率测试夹具
JP7401387B2 (ja) 腐食環境モニタリング装置
CN205749387U (zh) 一种包含石墨烯修饰电极的电化学传感器
RU90204U1 (ru) Устройство для контроля защищенности подземных металлических сооружений
CN109632617A (zh) 一种实时监测铝合金腐蚀速率的方法
KR101568376B1 (ko) 수위 센서 및 이를 이용한 기기의 수위 센싱 시스템
CN102268718A (zh) 输入设备、电镀装置及利用该电镀装置进行电镀的方法
CN216899114U (zh) 一种用于电解槽的液位测量装置
KR101071071B1 (ko) 정전용량형 수위 감지시스템
GR1010039B (el) Μη μεταλλικο ηλεκτροδιο αισθητηρα σταθμης υγρων για μπαταρια

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant