CN203324149U - 一种快速测量不同深度土壤腐蚀速率的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种快速测量不同深度土壤腐蚀速率的装置，具有带台板（2）的土壤箱（4）和带喷淋器（3）的储液罐（1），喷淋器（3）的输入管穿过台板（2）连接储液罐（1）底部输出孔。土壤箱（4）底部设有排水孔（8）。土壤箱（4）箱体外壁设有橡胶插孔塞（5）。土壤箱（4）内设置有带有可穿过橡胶插孔塞（5）的导线的电极（7）。该装置：1）、可测量不同深度土壤腐蚀速率和土壤电阻，速度快，准确性高；2）、可随意调节土壤介质理化参数，测量多种金属材料在不同土壤中的腐蚀速率，适用范围广；3）、结构简单、成本低廉、操作方便、维护容易。
Description
技术领域
本实用新型属于金属腐蚀技术领域，更确切的说，涉及到一种快速测量不同深度土壤腐蚀速率的装置。
背景技术
土壤腐蚀，是指土壤对地下设施和构筑物等因受土壤中的水分、溶盐、氧和微生物等的侵蚀而发生的腐蚀破坏现象。随着国民经济的发展，特别是电力和能源工业的发展，以及西部大开发和东北老工业基地的振兴，大量的接地网、电缆、管道、钢桩、套管、储罐等地下设施投入建设和使用。然而，这些地下构筑物常因遭受土壤腐蚀而造成巨大损失，因此地下金属腐蚀与防护问题已越来越受到各个国家的重视。土壤，是由固态、液态和气态三相物质构成的复杂混合物，土壤腐蚀的影响因素有土壤的通气性、含水量、温度、电阻率、溶解离子的种类和数量、pH值、氧化还原电位、有机质以及微生物的存在，这些因素或单独起作用或几种因素结合起来共同影响金属材料在土壤中的腐蚀速率。这些因素都与土壤深度都有关，不同深度的土壤的通气性、含水量、温度、电导率是不同的，因此，测量不同深度土壤的腐蚀速率，对于实际地下构筑物设计尤为重要。常规测量不同深度土壤腐蚀速率，是为挖掘不同深度的坑，然后逐一比照进行测量，这种方法工作量大，费时费力，给研究工作带来极大不便。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术的落后状况，为解决测量不同深度土壤腐蚀速率的技术难题，提供一种快速测量不同深度土壤腐蚀速率的装置，用以在实验室使用电化学方法快速评估不同深度土壤对金属材料的腐蚀程度。
本实用新型的技术解决方案是，所提供的一种快速测量不同深度土壤腐蚀速率的装置，参见图1，它如图1所示，具有一个带有台板2的土壤箱4和一个带喷淋器3的储液罐1，所述喷淋器3位于储液罐1的下方。所述储液罐1装置在所述台板2之上，储液罐1下方的喷淋器3置于所述台板2与所述土壤箱4之间。该喷淋器3的喷淋嘴面向所述土壤箱4的上方开口处，该喷淋器3的输入管朝上穿过上述台板2连接上述储液罐1的底部输出孔。所述土壤箱4的底部设有排水孔8。所述土壤箱4的箱体外壁上下成排设有橡胶插孔塞5。所述土壤箱4内设置有带有可穿过所述橡胶插孔塞5的导线的电极7。
由以上构成的本实用新型的一种快速测量不同深度土壤腐蚀速率的装置使用时，其工作原理是喷淋器3调节土壤箱4中土壤介质的含水量、电导率、pH值、阴阳含量离子。将电极7置入土壤箱4内，即相当于把电极7埋入不同深度的土壤介质中，电极7引出的导线分别穿过土壤箱4的箱体外壁上的不同高度的橡胶塞5，连接外设电化学工作站6的三个电极接线端，利用该外设电化学工作站6动电位极化曲线和交流阻抗功能，常规方法测量土壤电极的腐蚀电流密度和土壤电阻，进而换算出不同深度土壤腐蚀速率和土壤电阻。
本实用新型的有益效果是：
1）、可在实验室测量不同深度土壤腐蚀速率和土壤电阻，测量速度快，准确性高；
2）、可随意调节土壤介质理化参数，测量多种金属材料在不同土壤介质中的腐蚀速率，适用范围广；
3）、结构简单、成本低廉、操作方便、维护容易。
附图说明：
图1为本实用新型一种快速测量不同深度土壤腐蚀速率的装置的结构示意图，图中标示为：
1—储液罐，
2—台板，
3—喷淋器，
4—土壤箱，
5—橡胶插孔塞，
6—电化学工作站，
7—电极，
8—排水孔。
具体实施方式：
参见附图1所示本发明一种快速测量不同深度土壤腐蚀速率的装置的一个具体的实施例。该实施例的储液罐1采用规格为Ф400mm×500mm的市售塑料储液罐；带台板2的土壤箱4呈圆筒状，PVC塑制，规格为Ф300mm×1000mm，壁厚8mm；喷淋器3采用流量为0.2L/min的市售塑料喷淋器；尺寸为￠30×30mm橡胶塞5取材市售普通Ф30mm橡胶棒材裁制，呈圆柱形，长30mm；电极7采用镀锌Q235钢裁制成尺寸为Ф20mm×10mm的土壤电极。按照上述技术方案并参照附图1所示，将上述喷淋器3置于储液罐1的下方。将储液罐1装置在土壤箱4的台板2上。储液罐1下方的喷淋器3置于台板2与土壤箱4之间。喷淋器3的喷淋嘴面向土壤箱4的上方开口处。喷淋器3的输入管朝上穿过台板2连接储液罐1的底部输出孔。土壤箱4的底部设排水孔8。土壤箱4的箱体外壁上下成排设置橡胶插孔塞5。电极7亦设置在土壤箱4内，该电极7带有可穿过橡胶插孔塞5的导线。
由以上构成的本实施例的一种快速测量不同深度土壤腐蚀速率的装置经试制试用被证明效果良好、安全可靠且使用方便、完全达到设计要求。据实验记录记载，实验时，将40kg干燥土壤介质装入土壤箱4中。将电极7放入土壤箱4内，电极7的导线穿过橡胶塞5引出土壤箱4外部。储液罐1中装入10L去离子水，通过喷淋器3将其中4L去离子水均匀喷洒在土壤箱4内的土壤中，静置3-10小时直至土壤箱4底部排水孔有水渗出，即可确认去离子水已充分渗透到土壤之中，此时土壤含水量20%。将电极7引出线分别连接到外设美国GAMRY公司Reference（中文译文为“瑞福”。）600电化学工作站的工作电极、参比电极、对电极，打开电化学工作站软件进行塔菲尔极化曲线测量，参数设置：电压范围±10mV，扫描速率1mV/min，10分钟后，极化曲线测量完毕，利用软件对所测曲线进行Tafel（中文译文为“塔菲尔”。）拟合，得出镀锌Q235钢在深度为600mm土壤中的腐蚀速率为0.023mm/a。
Claims (1)
1.一种快速测量不同深度土壤腐蚀速率的装置，其特征在于，它具有一个带有台板（2）的土壤箱（4）和一个带喷淋器（3）的储液罐1，所述喷淋器（3）位于储液罐（1）的下方，所述储液罐（1）装置在所述台板（2）之上，储液罐1下方的喷淋器（3）置于所述台板（2）与所述土壤箱（4）之间，该喷淋器（3）的喷淋嘴面向所述土壤箱（4）的上方开口处，该喷淋器（3）的输入管朝上穿过上述台板（2）连接上述储液罐（1）的底部输出孔，所述土壤箱（4）的底部设有排水孔（8），所述土壤箱（4）的箱体外壁上下成排设有橡胶插孔塞（5），所述土壤箱（4）内设置有带有可穿过所述橡胶插孔塞（5）的导线的电极（7）。
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