CN2384219Y - 土壤腐蚀性检测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及土壤腐蚀性检测器。它由测量架、腐蚀速度测量单元、电阻率测量单元、温度测量单元、氧化还原电位测量单元和塑料制件组成,其中所述测量架为空心管,前端为锥形头,后端经过螺母设有加长杆,腐蚀速度测量单元中的一组电化学探头电极、电阻率测量单元中的一组电阻率探针电极、温度测量单元中的测温元件及氧化还原电位测量单元中的铂电极以塑料制件为间隔安装在测量架上,于锥形头和螺母之间;具有不受IR降影响、无腐蚀电位漂移、测量快速准确、可靠性高、结构简单的优点。
Description
本实用新型涉及电化学测量技术，具体地说是一种利用线性极化技术或弱极化技术进行土壤腐蚀性检测的装置。
近年来电化学检测技术，特别是线性极化技术在土壤腐蚀性的检测中得到了一定的应用和发展。但是，因土壤介质具有多相性、不均匀性和非流动性等与溶液介质不同的特性，电化学技术在土壤腐蚀性测定中的应用存在很多问题，其难点主要在于能捕获反应土壤腐蚀性信息的传感器，现有技术中已有简单三电极探头和土壤理化参数探测器，简单三电极探头的技术问题在于其测量结果受IR降的影响很大、可靠性低，采用线性极化技术时存在理论误差和腐蚀电位漂移的问题，而且为了引入参比电极而使有的探头制作和操作有困难；土壤理化参数探测器虽能获得与土壤腐蚀性有关的信息，但在土壤的理化性质和土壤的腐蚀性之间无简单的线性关系，不能直接反映土壤的腐蚀性，可靠性不够。
为了克服上述不足，本实用新型提供一种不受IR降影响、无腐蚀电位漂移、测量快速准确、可靠性高、结构简单的土壤腐蚀性检测器。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：由测量架、腐蚀速度测量单元、电阻率测量单元、温度测量单元、氧化还原电位测量单元和塑料制件组成，其中所述测量架为空心管，前端为锥形头，后端经过螺母设有加长杆，腐蚀速度测量单元中的一组电化学探头电极、电阻率测量单元中的一组电阻率探针电极、温度测量单元中的测温元件及氧化还原电位测量单元中的铂电极以塑料制件为间隔安装在测量架上，于锥形头和螺母之间；
所述腐蚀速度测量单元由一组数量为5的电化学探关电极和腐蚀速度测量仪组成，其中所述电化学探头电极为环状，以塑料制件为间隔，叠层式依次套装在测量架上，位于首、尾的两个电化学探头电极连为一体构成辅助电极，接入腐蚀速度测量仪一端，在二、四位置上的电化学探头电极连为一体构成研究电极，接入腐蚀速度测量仪另一端，位于中间的电化学探头电极为腐蚀速度测量仪的参比电极输入信号；
所述电阻率测量单元由一组数量为4的电阻率探针电极、电源E和电阻R组成，所述电阻率探针电极为环状，以塑料制件为间隔等距套装在测量架上，其中首尾两个电阻率探针电极依次与电阻R和电源E相串联，另外两个电阻率探针电极分别提供与电压表连接的导线；
所述温度测量单元由测温元件和测温仪组成，所述测温元件设置在测量架上，其一端与测温仪连接；
所述氧化还原电位测量单元由两个铂电极和氧化还原电位测量仪组成，所述铂电极安置在测量架上，其一端分别与氧化还原电位测量仪连接；
另外，所述电阻率探针电极为不锈钢材料，电极之间的间距为3～5cm；所述测温元件为晶体管、热敏电阻或热电偶；所述测量架为不锈钢管或其它金属管；所述电化学探头电极、电阻率探针电极、测温元件和铂电极与所述测量架之间设有绝缘用塑料制件，并分别将其一端经连接导线从测量架壁上所开的小孔里面引出。
本实用新型具有如下优点：
(1)本实用新型电化学探头电极的连接方式有效地克服了土壤介质IR降的影响，提高了测得数据(即金属的土壤腐蚀速度)的可靠性，进而可以利用本检测器直接测定金属的土壤腐蚀速度，进而达到快速评定土壤腐蚀性的目的。
(2)本实用新型具有多种检测功能，它可以同时测定金属在土壤中的腐蚀速度、腐蚀电位、土壤的电阻率、温度、氧化还原电位等与土壤腐蚀性有关的参数，并且测得的各个参数均反应了同一个被测点的信息，为合理评定土壤的腐蚀性提供了必要的数据。例如，由于温度对土壤腐蚀速度、电阻率等参数均有影响，不同时间、不同检测点测得的数据必须经过温度校正后方可进行比较，以往的土壤深处温度难以获得，而本实用新型通过测温元件在同一个位置测定土壤的温度，而使各测得参数具有了可比性，本实用新型可以在检测器上新安装其他元件而增加其检测功能。
(3)本实用新型的各元件组成结构较为灵活，可以根据实际检测对象的需要而调整。例如通过调整四个电阻率探针电极的间距，可以改变电阻率的测定土壤范围；改变电化学探头电极的材料种类可以评定土壤对不同材料的腐蚀性。
(4)本实用新型各参数的稳定时间较快，金属的腐蚀速度和腐蚀电位在3～5天内便可达到稳定状态，其余各参数的稳定时间不超出30分钟。
(5)本实用新型组合式设计使其制造和操作都很简单；同时由于检测器可以重复使用，特别是在长期使用中一般只需要更换电化学探头电极，因此其制造和使用费用低。
附图说明：
图1为本实用新型原理示意图。
图2为本实用新型安装结构示意图。
下面结合附图对本实用新型的具体结构和原理作进一步详细说明。
如图1、2所示，由测量架1、腐蚀速度测量单元2、电阻率测量单元3、温度测量单元4、氧化还原电位测量单元5和塑料制件6组成，其特征在于：其中所述测量架1为空心管14，前端为锥形头11，后端经过螺母12设有加长杆13，腐蚀速度测量单元2中的一组电化学探头电极、电阻率测量单元3中的一组电阻率探针电极、温度测量单元4中的测温元件及氧化还原电位测量单元5中的铂电极以塑料制件6为间隔安装在测量架1上，于锥形头11和螺母12之间；备单元的元件通过锥形头11和螺母12被紧固在测量架1上，如长杆13的长度根据实际需要定；
所述腐蚀速度测量单元2由一组数量为5的电化学探头电极21和腐蚀速度测量仪22组成，其中所述电化学探头电极21为环状，以塑料制件6为间隔，叠层式依次套装在测量架1上，位于首、尾的两个电化学探头电极21连为一体构成辅助电极，接入腐蚀速度测量仪22一端，在二、四位置上的电化学探头电极21连为一体构成研究电极，接入腐蚀速度测量仪22另一端，位于中间的电化学探头电极21为腐蚀速度测量仪22的参比电极输入信号；可根据测量目的来选用电化学探头电极21；
所述电阻率测量单元3由一组数量为4的电阻率探针电极31、电源E和电阻R组成，所述电阻率探针电极31为环状，以塑料制件6为间隔等距套装在测量架1上，其中首尾两个电阻率探针电极31依次与电阻R和电源E相串联，另外两个电阻率探针电极31分别提供与电压表连接的导线；
所述温度测量单元4由测温元件41和测温仪42组成，所述测温元件41设置在测量架1上，其一端与测温仪42连接；
所述氧化还原电位测量单元5由两个铂电极51和氧化还原电位测量仪52组成，所述铂电极51安置在测量架1上，其一端分别与氧化还原电位测量仪52连接；
所述电阻率探针电极31为不锈钢材料，电极之间的间距为4cm；所述测温元件41为晶体管、热敏电阻或热电偶；所述测量架1为不锈钢管或其它金属管；所述电化学探头电极21、电阻率探针电极31、测温元件41和铂电极51与所述测量架1之间设有绝缘用塑料制件6，并分别将其一端经连接导线从测量架1壁上所开的小孔里面引出。
本实用新型工作原理是：
使用本实用新型时，腐蚀速度测量单元2中叠层式设置的电化学探头电极21的组成方式，可以克服土壤介质IR降的影响，同时因采用了同种材料电化学探头电极21而有效克服了腐蚀电位漂移度测量的影响，能准确测定金属在土壤中的腐蚀速度和腐蚀电位；通过电阻率测量单元3中电阻率探针电极31可以测定土壤的电阻率，调整四个电阻率探针电极的间距可以改变电阻率的测定土壤范围；通过铂电极51和测温元件41分别可以测定氧化还原电位和温度。
本实用新型可根据测量需要方便地安装相应测试元件于测量架1上，以增加测量功能，如测量土壤碱性，将金属/金属氧化物测试元件装在测量架1上，并引出导线与相应测量仪器相连即可。
本实用新型所述腐蚀速度测量仪22、氧化还原电位测量仪52和测温仪42为现有技术。
Claims (5)
1.一种土壤腐蚀性检测器，由测量架(1)、腐蚀速度测量单元(2)、电阻率测量单元(3)、温度测量单元(4)、氧化还原电位测量单元(5)和塑料制件(6)组成，其特征在于：其中所述测量架(1)为空心管(14)，前端为锥形头(11)，后端经过螺母(12)设有加长杆(13)，腐蚀速度测量单元(2)中的一组电化学探头电极、电阻率测量单元(3)中的一组电阻率探针电极、温度测量单元(4)中的测温元件及氧化还原电位测量单元(5)中的铂电极以塑料制件(6)为间隔安装在测量架(1)上，于锥形头(11)和螺母(12)之间；
所述腐蚀速度测量单元(2)由一组数量为5的电化学探头电极(21)和腐蚀速度测量仪(22)组成，其中所述电化学探头电极(21)为环状，以塑料制件(6)为间隔，叠层式依次套装在测量架(1)上，位于首、尾的两个电化学探头电极(21)连为一体构成辅助电极，接入腐蚀速度测量仪(22)一端，在二、四位置上的电化学探头电极(21)连为一体构成研究电极，接入腐蚀速度测量仪(22)另一端，位于中间的电化学探头电极(21)为腐蚀速度测量仪(22)的参比电极输入信号；
所述电阻率测量单元(3)由一组数量为4的电阻率探针电极(31)、电源E和电阻R组成，所述电阻率探针电极(31)为环状，以塑料制件(6)为间隔等距套装在测量架(1)上，其中首尾两个电阻率探针电极(31)依次与电阻R和电源E相串联，另外两个电阻率探针电极(31)分别提供与电压表连接的导线；
所述温度测量单元(4)由测温元件(41)和测温仪(42)组成，所述测温元件(41)设置在测量架(1)上，其一端与测温仪(42)连接；
所述氧化还原电位测量单元(5)由两个铂电极(51)和氧化还原电位测量仪(52)组成，所述铂电极(51)安置在测量架(1)上，其一端分别与氧化还原电位测量仪(52)连接。
2.按照权利要求1所述土壤腐蚀性检测器，其特征在于：所述电阻率探针电极(31)为不锈钢材料，电极之间的间距为3～5cm。
3.按照权利要求1所述土壤腐蚀性检测器，其特征在于：所述测温元件(41)为晶体管、热敏电阻或热电偶。
4.按照权利要求1所述土壤腐蚀性检测器，其特征在于：所述测量架(1)为不锈钢管或其它金属管。
5.按照权利要求1所述土壤腐蚀性检测器，其特征在于：所述电化学探头电极(21)、电阻率探针电极(31)、测温元件(41)和铂电极(51)与所述测量架(1)之间设有绝缘用塑料制件(6)，并分别将其一端经连接导线从测量架(1)壁上所开的小孔里面引出。
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