CN203908922U - 一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置 - Google Patents
一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203908922U CN203908922U CN201420358964.9U CN201420358964U CN203908922U CN 203908922 U CN203908922 U CN 203908922U CN 201420358964 U CN201420358964 U CN 201420358964U CN 203908922 U CN203908922 U CN 203908922U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- weathering steel
- galvanic couple
- monitoring device
- module
- signal
- 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.)
- Active
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 48
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title abstract 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 title abstract 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 39
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims abstract description 9
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims abstract description 9
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 229910000870 Weathering steel Inorganic materials 0.000 claims description 74
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 10
- 241000370738 Chlorion Species 0.000 claims description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 3
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 3
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 5
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 5
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
Abstract
本实用新型涉及一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置。本实用新型一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置，包括：传感器模块，其由电偶探针系统、温度传感器、湿度传感器和污染物监测仪组成，电偶探针系统包括作为电偶探针阳极的耐候钢、作为电偶探针阴极的碳膜电极、位于耐候钢和碳膜电极之间的绝缘片，耐候钢和碳膜电极分别有导线引出，耐候钢、绝缘片和碳膜电极通过胶黏剂粘结在一起组成电偶探针、且三者之间设有贯穿的通孔，电偶探针通过导线与灵敏电流表串联；信号模块，连接传感器模块，并实时收集传感器模块的多个信号；储存模块，用于存储信号模块的实时信号；传输模块，包括无线信号发射器和接收器，将储存模块存储的数据以无线的方式传输到接收室。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种监测装置，特别涉及一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置。
背景技术
耐候钢是一种本体耐蚀材料，使用耐候钢代替目前电网常用的热浸镀锌可节约初建成本8-12%，节约维护成本50%以上，目前正逐步应用在电力领域。耐候钢的耐蚀性依赖于使用初期在表面形成的致密性稳定化锈层，稳定化锈层形成后耐候钢才能发挥耐蚀性，形成稳定化锈层之前会出现早期锈液流挂和飞散的现象，影响环境，需要加以防范。耐候钢稳定化锈层形成时间及其耐蚀性与耐候钢成分、环境腐蚀等级、环境中主要污染物（尤其是氯离子和二氧化硫）的成分和浓度等因素有关。不同成分的耐候钢适用的环境不同，为保证耐候钢的安全有效使用，非常有必要监测不同成分的耐候钢在不同地区自然环境中的耐蚀情况和稳定化时间，然而，目前尚未有一种耐候钢在自然大气环境中耐蚀性的在线实时监测装置。
发明内容
本实用新型为了解决如下问题：不同成分的耐候钢适用的环境不同，为保证耐候钢的安全有效使用，非常有必要监测不同成分的耐候钢在不同地区自然环境中的耐蚀情况和稳定化时间，然而，目前尚未有一种耐候钢在自然大气环境中耐蚀性的在线实时监测装置，因此，本实用新型提供一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
本一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置，包括：
传感器模块，其由电偶探针系统、温度传感器、湿度传感器和污染物监测仪组成，所述电偶探针系统包括作为电偶探针阳极的耐候钢、作为电偶探针阴极的碳膜电极、位于耐候钢和碳膜电极之间的绝缘片，所述耐候钢和碳膜电极分别有导线引出，所述耐候钢、绝缘片和碳膜电极通过胶黏剂粘结在一起组成电偶探针、且三者之间设有贯穿的通孔，所述电偶探针通过导线与灵敏电流表串联；
信号模块，连接传感器模块，并实时收集传感器模块的多个信号；
储存模块，用于存储信号模块的实时信号；
传输模块，包括无线信号发射器和接收器，将储存模块存储的数据以无线的方式传输到接收室。
作为优化，还包括电流信号记录装置，该电流信号记录装置与灵敏电流表并联。
作为优化，所述作为电偶探针阳极的耐候钢的厚度为1.4mm。
作为优化，所述绝缘片为厚度为1.5mm的聚甲基丙烯酸甲酯。
作为优化，所述作为电偶探针阴极的碳膜电极的厚度为0.1mm。
作为优化，所述通孔的直径为2-3mm，孔间距为3-5mm。
作为优化，所述温度传感器采用热电偶，利用电压-温度变换将温度信号转换为电信号。
作为优化，所述湿度传感器采用线性电压输出式集成湿度传感器，采用恒压供电，内置放大电路，输出与相对湿度呈比例关系的伏特级电压信号。
作为优化，所述污染物监测仪包括二氧化硫浓度检测仪以及氯离子浓度检测仪，其中，二氧化硫浓度检测仪采用不分光式红外线气体分析仪，二氧化硫气体对红外线的选择性吸收产生光信号，再通过光电管将光信号转化为电信号；氯离子浓度检测仪利用离子选择电极原理，采用无填充式参比电极，定期测量环境降水中的氯离子浓度，由于氯离子选择电极的电位随氯离子浓度变化，因此氯离子浓度信号可转换为电信号。
本实用新型一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置的有益效果是：
本实用新型一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置可以快速、准确地得到耐候钢腐蚀电流和积分电量，并可转化为耐候钢瞬时腐蚀速率和累积腐蚀量，实现耐候钢腐蚀情况的实时在线监测。另外，可得到不同成分耐候钢耐蚀性与环境温度、湿度的关系，可据此评估特定种类耐候钢在不同环境中的适用情况，比较不同种类耐候钢在特定环境中性能优劣，为不同地区耐候钢种类选择提供依据。此外，可得到不同成分耐候钢耐蚀性与环境污染物浓度、成分的关系，给合理选材、制定耐候钢防护标准提供依据。
附图说明
下面结合附图对本一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置作进一步说明：
图1是本一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置的结构示意图；
图2是本一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置的电偶探针系统的结构示意图；
图3是本一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置的电偶探针系统的俯视结构示意图；
图4是本一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置的电偶探针系统的侧视结构示意图。
图中：1为耐候钢、2为绝缘片、3为碳膜电极、4为导线、5为通孔、A为灵敏电流表、R为电流信号记录装置。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。
如图1至图4所示，本一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置，包括：
传感器模块，其由电偶探针系统、温度传感器、湿度传感器和污染物监测仪组成，电偶探针系统包括作为电偶探针阳极的厚度为1.4mm的耐候钢1、作为电偶探针阴极的厚度为0.1mm的碳膜电极3、位于耐候钢1和碳膜电极3之间的绝缘片2，该绝缘片2为厚度为1.5mm的聚甲基丙烯酸甲酯，使用碳膜电极3作为电偶探针阴极，因为石墨在环境中不会发生腐蚀，避免了以往使用金属作为电偶探针阴极时材料本身发生腐蚀所造成的腐蚀电流变化，使监测更为准确；耐候钢1和碳膜电极3分别有导线4引出，耐候钢1、绝缘片2和碳膜电极3通过胶黏剂粘结在一起组成电偶探针、且三者之间设有贯穿的通孔5，通孔5的直径为2mm，孔间距为4mm，电偶探针通过导线4与灵敏电流表A串联，还包括电流信号记录装置R，该电流信号记录装置R与灵敏电流表A并联；温度传感器采用热电偶，利用电压-温度变换将温度信号转换为电信号；湿度传感器采用线性电压输出式集成湿度传感器，采用恒压供电，内置放大电路，输出与相对湿度呈比例关系的伏特级电压信号；污染物监测仪包括二氧化硫浓度检测仪以及氯离子浓度检测仪，其中，二氧化硫浓度检测仪采用不分光式红外线气体分析仪，二氧化硫气体对红外线的选择性吸收产生光信号，再通过光电管将光信号转化为电信号；氯离子浓度检测仪利用离子选择电极原理，采用无填充式参比电极，定期测量环境降水中的氯离子浓度，由于氯离子选择电极的电位随氯离子浓度变化，因此氯离子浓度信号可转换为电信号；
信号模块，连接传感器模块，并实时收集传感器模块的多个信号；
储存模块，用于存储信号模块的实时信号；
传输模块，包括无线信号发射器和接收器，将储存模块存储的数据以无线的方式传输到接收室。
电偶探针系统为传感器模块中的核心部分。电偶探针的原理是，电偶探针阴阳两极的电势差形成原电池，当阴阳两极之间存在溶液时可在两极板间检测到电流。根据法拉第定律，物质在电解过程中参与电极反应的质量与通过电极的电量成正比，有薄液膜情况下的电偶探针输出的电流及积分电量可转化为电极金属的瞬时腐蚀速度及总腐蚀量。通过使用耐候钢1作为电偶探针阳极，碳膜电极3作为电偶探针阴极，根据检测到的腐蚀电流和积分电量，可得到耐候钢在大气环境中的腐蚀速度及总腐蚀量。
本实用新型一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置可实时监测环境中的温度和湿度，结合检测到的腐蚀电流和积分电量，转化得到的耐候钢在大气环境中的腐蚀速度及总腐蚀量，可得到不同成分耐候钢耐蚀性与环境温度、湿度的关系，可据此评估特定种类耐候钢在不同环境中的适用情况，比较不同种类耐候钢在特定环境中性能优劣，为不同地区耐候钢种类选择提供依据。准确得到特定种类的耐候钢在该环境中的稳定化时间，以便在耐候钢形成稳定化锈层之前采取必要措施进行防范，保证耐候钢的安全有效使用。
本实用新型一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置可监测环境中氯离子、二氧化硫等污染物的浓度，结合检测到的腐蚀电流和积分电量，转化得到的耐候钢在大气环境中的腐蚀速度及总腐蚀量，可得到不同成分耐候钢耐蚀性与环境污染物浓度、成分的关系，给合理选材、制定耐候钢防护标准提供依据。
上述具体实施方式仅是本实用新型的具体个案，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施方式。但是凡是未脱离本实用新型技术原理的前提下，依据本实用新型的技术实质对以上实施方式所作的任何简单修改、等同变化与改型，皆应落入本实用新型的专利保护范围。
Claims (9)
1.一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置，其特征在于：包括：
传感器模块，其由电偶探针系统、温度传感器、湿度传感器和污染物监测仪组成，所述电偶探针系统包括作为电偶探针阳极的耐候钢（1）、作为电偶探针阴极的碳膜电极（3）、位于耐候钢（1）和碳膜电极（3）之间的绝缘片（2），所述耐候钢（1）和碳膜电极（3）分别有导线（4）引出，所述耐候钢（1）、绝缘片（2）和碳膜电极（3）通过胶黏剂粘结在一起组成电偶探针、且三者之间设有贯穿的通孔（5），所述电偶探针通过导线（4）与灵敏电流表（A）串联；
信号模块，连接传感器模块，并实时收集传感器模块的多个信号；
储存模块，用于存储信号模块的实时信号；
传输模块，包括无线信号发射器和接收器，将储存模块存储的数据以无线的方式传输到接收室。
2.如权利要求1所述的一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置，其特征在于：还包括电流信号记录装置（R），该电流信号记录装置（R）与灵敏电流表（A）并联。
3.如权利要求2所述的一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置，其特征在于：所述作为电偶探针阳极的耐候钢（1）的厚度为1.4mm。
4.如权利要求3所述的一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置，其特征在于：所述绝缘片（2）为厚度为1.5mm的聚甲基丙烯酸甲酯。
5.如权利要求4所述的一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置，其特征在于：所述作为电偶探针阴极的碳膜电极（3）的厚度为0.1mm。
6.如权利要求5所述的一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置，其特征在于：所述通孔（5）的直径为2-3mm，孔间距为3-5mm。
7.如权利要求1所述的一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置，其特征在于：所述温度传感器采用热电偶，利用电压-温度变换将温度信号转换为电信号。
8.如权利要求1所述的一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置，其特征在于：所述湿度传感器采用线性电压输出式集成湿度传感器，采用恒压供电，内置放大电路，输出与相对湿度呈比例关系的伏特级电压信号。
9.如权利要求1所述的一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置，其特征在于：所述污染物监测仪包括二氧化硫浓度检测仪以及氯离子浓度检测仪，其中，二氧化硫浓度检测仪采用不分光式红外线气体分析仪，二氧化硫气体对红外线的选择性吸收产生光信号，再通过光电管将光信号转化为电信号；氯离子浓度检测仪利用离子选择电极原理，采用无填充式参比电极，定期测量环境降水中的氯离子浓度，由于氯离子选择电极的电位随氯离子浓度变化，因此氯离子浓度信号可转换为电信号。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420358964.9U CN203908922U (zh) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | 一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420358964.9U CN203908922U (zh) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | 一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203908922U true CN203908922U (zh) | 2014-10-29 |
Family
ID=51783185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420358964.9U Active CN203908922U (zh) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | 一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203908922U (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104777402A (zh) * | 2015-04-10 | 2015-07-15 | 国家电网公司 | 一种接地网腐蚀状态诊断及预防方法 |
| CN105319158A (zh) * | 2015-02-25 | 2016-02-10 | 天津大学 | 在线监检测金属焊接接头部位电偶腐蚀敏感性的无损检测装置及方法 |
| CN105758787A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-07-13 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种腐蚀速率测量装置及测量方法 |
| CN108797392A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-13 | 中交公路规划设计院有限公司 | 一种新型桥梁主动防腐方法 |
| CN109269970A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-01-25 | 北京科技大学 | 一种大气环境下金属材料腐蚀性在线监测信息系统 |
| WO2023087970A1 (zh) * | 2021-11-17 | 2023-05-25 | 南京钢铁股份有限公司 | 耐候钢锈层稳定化时间的测量方法及存储介质 |
-
2014
- 2014-07-01 CN CN201420358964.9U patent/CN203908922U/zh active Active
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105319158A (zh) * | 2015-02-25 | 2016-02-10 | 天津大学 | 在线监检测金属焊接接头部位电偶腐蚀敏感性的无损检测装置及方法 |
| CN105319158B (zh) * | 2015-02-25 | 2017-11-07 | 天津大学 | 在线监检测金属焊接接头部位电偶腐蚀敏感性的无损检测装置及方法 |
| CN104777402A (zh) * | 2015-04-10 | 2015-07-15 | 国家电网公司 | 一种接地网腐蚀状态诊断及预防方法 |
| CN105758787A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-07-13 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种腐蚀速率测量装置及测量方法 |
| CN108797392A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-13 | 中交公路规划设计院有限公司 | 一种新型桥梁主动防腐方法 |
| CN109269970A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-01-25 | 北京科技大学 | 一种大气环境下金属材料腐蚀性在线监测信息系统 |
| WO2023087970A1 (zh) * | 2021-11-17 | 2023-05-25 | 南京钢铁股份有限公司 | 耐候钢锈层稳定化时间的测量方法及存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203908922U (zh) | 一种耐候钢耐蚀性在线实时监测装置 | |
| CN104380094B (zh) | 分析物感测装置 | |
| Szili et al. | Poly (luminol) based sensor array for determination of dissolved chlorine in water | |
| CN102175596A (zh) | 金属在薄层液膜下电化学行为的三电极电解池实验装置 | |
| CN110530956B (zh) | 一种用于测定水体中可生化降解有机物的局部库仑法 | |
| CN108061745A (zh) | 一种利用电流-时间和开路电位结合法测给水溶液体系氧化还原电位的方法 | |
| KR101077919B1 (ko) | 카드형 멀티측정기 | |
| CN104330456A (zh) | 一种同步实时监测不同深度水体溶解氧浓度的装置及方法 | |
| CN109487276A (zh) | 一种地埋管道阴极保护在线监测系统 | |
| CN102636538A (zh) | 微电极阵列传感器及其制备方法与溶出伏安检测方法 | |
| CN104792833A (zh) | 一种快速检测水中重金属离子铅和镉的方法 | |
| CN104062345A (zh) | 基于微生物电解池技术在线测定生化需氧量的装置 | |
| Angst et al. | Measuring corrosion rates: A novel AC method based on processing and analysing signals recorded in the time domain | |
| CN203275352U (zh) | 一种重金属离子检测仪 | |
| CN104977293A (zh) | 一种电化学发光检测金属离子的方法 | |
| CN202083661U (zh) | 蔬菜基地重金属含量快速检测仪 | |
| CN105277598A (zh) | 电工用铜杆氧化膜厚度测试装置及测试方法 | |
| GB2363201A (en) | Corrosion sensors contained within the thermally insulating member of a metal pipe | |
| CN215768372U (zh) | 重金属离子电化学原位检测仪及采用其所构建的物联网 | |
| CN211292706U (zh) | 一种测定水体不同深度溶解氧的生物传感器 | |
| Xiao et al. | Cathodic stripping determination of water in organic solvents | |
| Tashkhourian et al. | SiO 2-modified carbon paste electrode for electrochemical determination of pyrogallol | |
| CN203658306U (zh) | 一种氧传感器的温度补偿电路 | |
| CN103616416A (zh) | 自适应离子计及其测量离子浓度的方法 | |
| CN109154582A (zh) | 电化学传感器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |