CN1455239A - 一种测定大气环境中金属腐蚀电位的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种测定大气环境中金属腐蚀电位的方法，其特征是使待测金属电极和惰性金属振动探头组成振动电容，测定该振动电容产生的交变电流达到幅值最低点和相位跃变点时施加的金属电极电位值，再根据后者标定金属大气腐蚀电位。所用的装置主要由温度湿度控制器、温度湿度传感器、振动驱动器、惰性金属振动探头、锁定放大器、数据采集卡、计算机、控制软件所组成。本发明的优点是能实现非接触测定大气腐蚀电位，可进行原位测量。能够测定各种影响金属腐蚀电位因素对金属大气腐蚀过程的影响。

Description

一种测定大气环境中金属腐蚀电位的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种测定大气环境中金属腐蚀电位的方法和装置。
背景技术
大气环境中金属腐蚀电位的测定对研究、检测和控制大气腐蚀非常重要。现有的使用微Luggin毛细管测定大气腐蚀电位的电化学方法需要金属表面存在至少几十微米厚度的溶液层，而且测量误差很大，对表面无液层的金属就更难测其大气环境中的腐蚀电位了。
发明内容
本发明提供一种测定大气环境中金属腐蚀电位的方法和装置，它能克服现有技术的上述缺点。
一种测定大气环境中金属腐蚀电位的方法，其特征是使待测金属电极和惰性金属振动探头组成振动电容，测定该振动电容产生的交变电流达到幅值最低点和相位跃变点时施加的金属电极电位值，再根据后者标定金属大气腐蚀电位。
一种测定大气环境中金属腐蚀电位的装置，其特征是有一箱体，它的一侧有一进气孔，另一侧有排气孔，温度湿度发生器与进气孔连通，并通过温度湿度控制器与置于箱体内的温度湿度传感器连接，箱体顶部装一探头升降平台，后者下面的中心部位连接一振动驱动器，振动驱动器的振动端上装有惰性金属振动探头；箱体的底部装一电极移动平台，后者的中心部位装有电极安装平台；惰性金属振动探头的输出端接在锁定放大器的信号输入端上；数据采集卡接在计算机的扩展接口上，锁定放大器的信号输出端与数据采集卡的一个输入端连接，锁定放大器的交流驱动信号输出端连接在振动驱动器的输入端上。此外还配备一个控制软件。本发明具有如下优点1、实现非接触测定大气腐蚀电位，不影响测定体系，可进行原位测量。2、可以测定所有干燥、润湿和覆盖有非金属涂层的各种金属的腐蚀电位和电极电位。3、能够测定各种影响金属腐蚀电位因素，如表面层性能，应力分布，气相缓蚀剂等对金属大气腐蚀过程的影响。4、在采用X-Y扫描平台后能够测定金属大气腐蚀电位分布。
附图说明及具体实施方式
附图为本发明的装置结构示意图。
本测定大气环境中金属腐蚀电位的装置有一箱体3，它的一侧有一进气孔4，另一侧有排气孔5，温度湿度发生器1与进气孔4连通，并通过温度湿度控制器2与置于箱体3内的温度湿度传感器6连接。箱体3顶部装一探头升降平台11，后者下面的中心部位连接一振动驱动器9，其振动端上装有惰性金属振动探头7；箱体3的底部装一电极移动平台12，后者的中心部位装有电极安装平台10；惰性金属振动探头7的输出端接在锁定放大器13的信号输入端上，数据采集卡14接在计算机15的扩展接口上，锁定放大器13的信号输出端与数据采集卡14的一个输入端连接，锁定放大器13的交流驱动信号输出端连接在振动驱动器9的输入端上，此外还配备一个控制软件16。
本装置能够快速测定从干燥到存在厚液层金属表面的腐蚀电位和电极电位。测定前，将待测金属电极8安装在电极安装平台10上，并使之与惰性金属振动探头7组成振动电容。待测金属电极8经导线连接至数据采集卡14的一个电位信号输出端，用于控制待测金属电极8的电位。振动驱动器9按照锁定放大器13设定的频率和振幅提供振动，驱动惰性金属振动探头7在待测金属电极8上方上下往复振动，从而产生一个交变电流，并输入到锁定放大器13的信号输入端进行放大处理，并经由数据采集卡14输送到计算机15和软件16中进行最小值评价。如果没有达到最小值，则经由数据采集卡14改变待测金属电极8上的电位，再重复进行测量，直至测定信号达到最小值，并记录此时施加在待测金属电极8上的电位数值，标定后即为待测的金属腐蚀电位。
由温度湿度控制器2设定所需要的温度和湿度。温度湿度发生器1通过进气孔4使箱体3进入空气并使之处于设定温度和湿度，箱体3内的空气由排气孔5排出。温度湿度传感器6连续测定箱体3内的温度和湿度，并通过湿度控制器2保持在设定数值上。调节电极移动平台12、探头升降平台11使振动探头7和被测金属电极8之间的距离大约为50微米。
测定时设定锁定放大器13的输出交流电压和频率，传送至振动驱动器9。在交变信号作用下，驱动器9产生振动，并带动惰性金属振动探头8上下往复运动。调节输出电压使振动探头8的振幅为20微米左右。惰性金属振动探头7和待测金属电极8形成振动电容，并在回路中产生交变电流。该电流由连接在回路中的锁定放大器13放大分离为幅值和相位两部分。通过数据采集卡14输入计算机15，并转入控制软件16中。控制软件16将根据幅值作出判断，通过计算机15和数据采集卡14改变待测金属电极8的电位，使测定的幅值进一步减小，直到最小值。这时由控制软件16记录此时施加在被测金属电极8的电位。这一电位值与待测金属电极8的腐蚀电位相差一常数。通过标定这一常数即可获得待测金属电极8的腐蚀电位数值。

Claims (2)

1.一种测定大气环境中金属腐蚀电位的方法，其特征是使被测金属电极和惰性金属振动探头组成振动电容，测定该振动电容产生的交变电流达到幅值最低点和相位跃变点时施加的金属电极电位值，再根据后者标定金属大气腐蚀电位。
2.一种测定大气环境中金属腐蚀电位的装置，其特征是有一箱体(3)，它的一侧有一进气孔(4)，另一侧有排气孔(5)，温度湿度发生器(1)与进气孔(4)连通，并通过温度湿度控制器(2)与置于箱体(3)内的温度湿度传感器(6)连接；箱体(3)顶部装一探头升降平台(11)，后者下面的中心部位连接一振动驱动器(9)，振动驱动器(9)的振动端上装有惰性金属振动探头(7)；箱体(3)的底部装一电极移动平台(12)，后者的中心部位装有电极安装平台(10)；惰性金属振动探头(7)的输出端接在锁定放大器(13)的信号输入端上，数据采集卡(14)接在计算机(15)的扩展接口上，锁定放大器(13)的信号输出端与数据采集卡(14)的一个输入端连接，锁定放大器(13)的交流驱动信号输出端连接在振动驱动器(9)的输入端上，此外还配备一个控制软件(16)。
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