CN208568550U - 一种检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测装置和检测方法，包括样品盒，所述样品盒内左右两侧设有用于夹持待测样品的驱动夹紧机构，所述的样品盒的外侧设有固定架，所述固定架上设有与其转动连接的第一固定杆和第二固定杆，所述第一固定杆的末端固定设有用于夹持多通道电极探头的第一定位夹，所述第二固定杆的末端固定设有用于夹持参比电极的第二定位夹，本实用新型可适应多种尺寸样品，可对样品进行有效定位。

Description

一种检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测装置

技术领域

本实用新型涉及无损检测技术领域，特别是涉及一种检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测装置。

背景技术

无损检测现在已经是一项成熟的技术，主要包括(1)渗透检测(PT)；(2)涡流检测(ET)； (3)超声波检测(UT)；(4)射线检测(RT)；(5)磁记忆检测。每一种检测手段都有它自己的优点和缺点。比如:超声相控阵检测：扫描速度快，精确度较高，可进行全方位扫描，适用于测定内部缺陷和有一定深度的表面缺陷，不仅可测得缺陷位置，还可以测定缺陷的形状、大小。但易受主客观因素影响，对工作表面要求平滑；磁记忆检测：表面、内部缺陷均可检测。检测部位的金属表面不必进行清理和其他预处理，较超声法检测灵敏度高且重复性好，可检测微小缺陷应力集中区，因此，对金属损伤的早期诊断与故障的排除及预防具有较高的敏感性和可靠性。但仅可以检测磁性材料。而且，上述检测手段都是纯物理手段。

腐蚀电化学测试方法得到电位分布来检测金属表面缺陷，无需对待测表面进行处理，操作简单，利用多通道电极探头进行腐蚀电化学检测是一种有效方法，需要多通道电极探头与样品表面紧密贴合，测试过程中，多通道电极探头与待测试样品间不能发生相对移动，以保证检测结果的可靠性，本申请提供一种可适应多种尺寸样品、可对样品进行有效定位的检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测装置和检测方法。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测装置，可适应多种尺寸样品，可对样品进行有效定位。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测装置，包括样品盒，所述样品盒的底端设有供导线穿入的条形开口，所述样品盒内左右两侧设有用于夹持待测样品的驱动夹紧机构，所述的驱动夹紧机构包括固定设置在所述样品盒内壁上的定位杆、与所述的定位杆滑动连接的外套筒以及固定设置在所述外套筒端部的定位板，所述外套筒内设有一供定位杆插入的空腔，所述的空腔内设有弹簧；

所述的样品盒的外侧设有固定架，所述固定架上设有与其转动连接的第一固定杆和第二固定杆，所述第一固定杆的末端固定设有用于夹持多通道电极探头的第一定位夹，所述第二固定杆的末端固定设有用于夹持参比电极的第二定位夹，所述所述多通道电极探头、参比电极的底端与所述待测样品顶端的离子导电膜紧密接触，所述多通道电极探头、参比电极和待测样品分别通过导线与电化学测量装置的工作端、标定参比电极端和接地端相连，所述电化学测量装置与计算机通讯连接。

在上述技术方案中，所述固定架的底端设有升降机构，可调整电极探头、参比电极底面的高度。

在上述技术方案中，所述升降机构采用液压缸

在上述技术方案中，所述参比电极为饱和甘汞电极。

在上述技术方案中，所述多通道电极探头内金属电极棒材质为Q235型号的碳钢，其中多通道电极探头由9-64根Q235型号的碳钢棒等间距固定在酚醛树脂中，成3-8行3-8列。

在上述技术方案中，所述金属电极棒的直径为0.1mm-0.2mm。

在上述技术方案中，所述金属电极棒间的间隔为4-6mm。

在上述技术方案中，所述离子导电膜为在3.5％NaCl溶液内浸泡过的海绵、木材、滤纸或竹子。

本实用新型的另一方面，一种检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测方法，包括以下步骤：

步骤1：将待测样品放置在两个定位板之间，驱动夹紧机构对待测样品进行固定；

步骤2：将浸有3.5％NaCl溶液的滤纸作为离子导电膜置于待测样品顶端；

步骤3：转动第一定位夹和第二定位夹使得多通道电极探头和参比电极和与所述离子导电膜紧密接触，电化学测量装置的接地端导线通过条形开口插入到待测样品的底端并与其紧密接触；

步骤4：对采集的电位信号进行分析处理，输出电位分布图。通过电位分布图坐标能确定该电极所测试的部位，进而确定试样表面的缺陷区域。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、对待测试样品进行测试时，参比电极和多通道电极探头以及待测试样品均有相应的固定机构进行定位，位置不会发生偏移，多通道电极探头与待测样品间不会发生相对移动，测量点是确定的，可有效提高测量结果的可靠性。

2、样品盒内驱动夹紧机构的设置，使得本装置可适用于不同宽度的样品，固定架底端的升降机构的设置，使得本装置可适用于不同厚度的样品，大大扩展了本装置的适用范围。

3、与传统的无损检测金属表面缺陷的方法相比，此方法为电化学手段，能够更加直观清晰，操作简单、测量精度高、准确性高，而且不受表面形状限制。

附图说明

图1所示为本实用新型实施例1的结构示意图。

图2所示为本实用新型实施例1的测量状态的结构示意图。

图3为本实用新型实施例1的前视图。

图4为实施例2的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-3所示，一种检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测装置，包括样品盒1，所述样品盒1的底端设有供导线穿入的条形开口18，所述样品盒1内左右两侧设有用于夹持待测样品6的驱动夹紧机构，所述的驱动夹紧机构包括固定设置在所述样品盒1内壁上的定位杆2、与所述的定位杆2滑动连接的外套筒3以及固定设置在所述外套筒3端部的定位板5，所述外套筒3内设有一供定位杆2插入的空腔，所述的空腔内设有弹簧3；

所述的样品盒1的外侧设有固定架10，所述固定架10上设有与其转动连接的第一固定杆9和第二固定杆13，所述第一固定杆9的末端固定设有用于夹持多通道电极探头7的第一定位夹8，所述第二固定杆13的末端固定设有用于夹持参比电极11的第二定位夹12，所述多通道电极探头7、参比电极11和待测样品6分别通过导线与电化学测量装置14的工作端、标定参比电极端和接地端相连，所述电化学测量装置14与计算机15通讯连接。

驱动夹紧机构的设置，可适用于不同宽度的待测样品6，第一定位夹8、第二定位夹12 的设置，避免在测量过程中手持多通道电极探头7、参比电极11，使得整个检测过程更加省时省力，方便快捷。

待测样品6固定在样品盒1内，在测量过程中不会轻易移位，有效提高测量点的精准度，测量可靠性高。

在本实施例中，选用饱和甘汞电极作为参比电极，选用浸有3.5％NaCl溶液的滤纸作为离子导电膜16。多通道电极探头的金属电极棒材质为Q235型号的碳钢，其中多通道电极由16 根Q235型号的碳钢棒等间距固定在酚醛树脂中，成4行4列，等间隔6mm排列于酚醛树脂中，所述Q235型号的碳钢棒的直径为0.2mm。电化学测量装置的信号采集端包括16个信号采集接点，多通道电极探头7的顶端与电化学测量装置的信号采集端的具体连接方式为：多通道电极探头的16根金属电极棒通过16根导线分别与电化学测量装置的工作端的16个信号采集接点连接。在本实施例中，电化学测量装置由嵌入其中的单片机控制，根据16根金属电极棒的位置，依次顺序采集16个信号采集点的电位信号。

一种检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测的检测方法，包括以下步骤：

步骤1：将待测样品6放置在两个定位板5之间，驱动夹紧机构对待测样品6进行固定；

步骤2：将浸有3.5％NaCl溶液的滤纸作为离子导电膜置于待测样品6顶端；

步骤3：转动第一定位夹8和第二定位夹12使得多通道电极探头7和参比电极11和与所述离子导电膜1紧密接触，电化学测量装置14的接地端导线通过条形开口18插入到待测样品6的底端并与其紧密接触；

步骤4：对采集的电位信号进行分析处理，输出电位分布图。通过电位分布图坐标能确定该电极所测试的部位，进而确定试样表面的缺陷区域。

实施例2

如图3所示，本实施例在实施例1的基础上进行改进，所述固定架10的底端设有升降机构17，可调整电极探头7、参比电极11底面的高度，以适应不同高度的待测样品6，如此本机构就可测量不同宽度和不同高度的多规格样品，适用范围更加广泛。

作为优选方式，所述升降机构17采用液压缸，使得固定架10高度的调节更加方便快捷。

在本实施例中，选用饱和甘汞电极作为参比电极，选用浸有3.5％NaCl溶液的滤纸作为离子导电膜16。多通道电极探头的金属电极棒材质为Q235型号的碳钢，其中多通道电极由36 根Q235型号的碳钢棒等间距固定在酚醛树脂中，成6行6列，等间隔5mm排列于酚醛树脂中，所述Q235型号的碳钢棒的直径为0.15mm。电化学测量装置的信号采集端包括36个信号采集接点，多通道电极探头7的顶端与电化学测量装置的信号采集端的具体连接方式为：多通道电极探头的36根金属电极棒通过36根导线分别与电化学测量装置的工作端的36个信号采集接点连接。在本实施例中，电化学测量装置由嵌入其中的单片机控制，根据36根金属电极棒的位置，依次顺序采集36个信号采集点的电位信号。

一种检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测的检测方法，包括以下步骤：

步骤1：将待测样品6放置在两个定位板5之间，驱动夹紧机构对待测样品6进行固定；

步骤2：将浸有3.5％NaCl溶液的滤纸作为离子导电膜置于待测样品6顶端；

步骤3：调节固定架10的高度，转动第一定位夹8和第二定位夹12使得多通道电极探头7和参比电极11和与所述离子导电膜1紧密接触，电化学测量装置14的接地端导线通过条形开口18插入到待测样品6的底端并与其紧密接触；

步骤4：对采集的电位信号进行分析处理，输出电位分布图。通过电位分布图坐标能确定该电极所测试的部位，进而确定试样表面的缺陷区域。

实施例3

本实施例所用检测装置同实施例1，在在本实施例中，选用饱和甘汞电极作为参比电极，选用浸有3.5％NaCl溶液的滤纸作为离子导电膜16。多通道电极探头的金属电极棒材质为Q235 型号的碳钢，其中多通道电极由64根Q235型号的碳钢棒等间距固定在酚醛树脂中，成8行 8列，等间隔5mm排列于酚醛树脂中，所述Q235型号的碳钢棒的直径为0.2mm。电化学测量装置的信号采集端包括64个信号采集接点，多通道电极探头7的顶端与电化学测量装置的信号采集端的具体连接方式为：多通道电极探头的64根金属电极棒通过64根导线分别与电化学测量装置的工作端的64个信号采集接点连接。在本实施例中，电化学测量装置由嵌入其中的单片机控制，根据64根金属电极棒的位置，依次顺序采集64个信号采集点的电位信号。

一种检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测的检测方法，包括以下步骤：

步骤1：将待测样品6放置在两个定位板5之间，驱动夹紧机构对待测样品6进行固定；

步骤2：将浸有3.5％NaCl溶液的滤纸作为离子导电膜置于待测样品6顶端；

步骤3：调节固定架10的高度，转动第一定位夹8和第二定位夹12使得多通道电极探头7和参比电极11和与所述离子导电膜1紧密接触，电化学测量装置14的接地端导线通过条形开口18插入到待测样品6的底端并与其紧密接触；

步骤4：对采集的电位信号进行分析处理，输出电位分布图。通过电位分布图坐标能确定该电极所测试的部位，进而确定试样表面的缺陷区域。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测装置，其特征在于，包括样品盒，所述样品盒的底端设有供导线穿入的条形开口，所述样品盒内左右两侧设有用于夹持待测样品的驱动夹紧机构，所述的驱动夹紧机构包括固定设置在所述样品盒内壁上的定位杆、与所述的定位杆滑动连接的外套筒以及固定设置在所述外套筒端部的定位板，所述外套筒内设有一供定位杆插入的空腔，所述的空腔内设有弹簧；

所述的样品盒的外侧设有固定架，所述固定架上设有与其转动连接的第一固定杆和第二固定杆，所述第一固定杆的末端固定设有用于夹持多通道电极探头的第一定位夹，所述第二固定杆的末端固定设有用于夹持参比电极的第二定位夹，所述多通道电极探头、参比电极的底端与所述待测样品顶端的离子导电膜紧密接触，所述多通道电极探头、参比电极和待测样品分别通过导线与电化学测量装置的工作端、标定参比电极端和接地端相连，所述电化学测量装置与计算机通讯连接。

2.如权利要求1所述的一种检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测装置，其特征在于，所述固定架的底端设有升降机构，可调整电极探头、参比电极底面的高度。

3.如权利要求2所述的一种检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测装置，其特征在于，所述升降机构采用液压缸。

4.如权利要求1所述的一种检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测装置，其特征在于，所述参比电极为饱和甘汞电极。

5.如权利要求1所述的一种检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测装置，其特征在于，所述多通道电极探头内金属电极棒材质为Q235型号的碳钢。

6.如权利要求5所述的一种检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测装置，其特征在于，所述多通道电极探头由9-64根Q235型号的碳钢棒等间距固定在酚醛树脂中，成3-8行3-8列。

7.如权利要求5所述的一种检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测装置，其特征在于，所述金属电极棒的直径为0.1mm-0.2mm。

8.如权利要求5所述的一种检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测装置，其特征在于，所述金属电极棒间的间隔为4-6mm。

9.如权利要求1所述的一种检测金属表面缺陷的腐蚀电化学无损检测装置，其特征在于，所述离子导电膜为在3.5％NaCl溶液内浸泡过的海绵、木材、滤纸或竹子。