CZ24648U1 - Rezistometrické čidlo pro měření korozní rychlosti kovů v atmosféře - Google Patents
Rezistometrické čidlo pro měření korozní rychlosti kovů v atmosféře Download PDFInfo
- Publication number
- CZ24648U1 CZ24648U1 CZ201226858U CZ201226858U CZ24648U1 CZ 24648 U1 CZ24648 U1 CZ 24648U1 CZ 201226858 U CZ201226858 U CZ 201226858U CZ 201226858 U CZ201226858 U CZ 201226858U CZ 24648 U1 CZ24648 U1 CZ 24648U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- sensor
- corrosion
- resistometric
- metal
- atmosphere
- Prior art date
Links
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims description 46
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims description 46
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 39
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 39
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title description 8
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 claims description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000016571 aggressive behavior Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000005340 laminated glass Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Description
Rezistometrické Čidlo pro měření korozní rychlostí kovů v atmosféře Oblast techniky
Koroze kovů je jedním z hlavních mechanizmů degradace kovových materiálů. Většina plochy existujících kovových předmětů a konstrukcí je vystavena působení atmosféry. Koroze kovů v atmosféře také zaujímá největší podíl na finančních ztrátách způsobených korozí obecně. Z hlediska plánování životnosti kovových konstrukcí a kontroly vlivu prostředí na jejich životnost za provozu je třeba znát korozní rychlost konstrukčního kovu za daných podmínek. V praxi se uplatňují různé metody měření korozní rychlosti kovů v atmosféře. Jednou z nich je rezistometrická metoda pracující s rezistometrickými čidly. Vedle konstrukčních materiálů exponovaných io ve vnější atmosféře je určování korozní rychlosti klíčové také ve specifických případech, jako je péče o kovové památky, ochrana kovových výrobků při transportu na dlouhé vzdálenosti, ochrana významných elektronických zařízení před atmosférickými vlivy, atd. Předmětné rezistometrické čidlo svým novým designem odstraňuje konstrukční nedostatky v praxi uplatněných rezistometrických čidel a eliminuje tak nepřesnosti určení korozního úbytku vlivem těchto konstrukě15 nich nedostatků.
Dosavadní stav techniky
K hodnocení korozního vlivu prostředí na kovy je využíváno mnoho metod. Rychlost, s jakou kov za daných podmínek koroduje, lze nejsnáze určit prostřednictvím hmotnostní změny kovového vzorku (kupónu) po určené době expozice. Ke spolehlivému určení korozní rychlosti z hmot20 nostního úbytku korozního kupónu je nutná dlouhá doba expozice. Platné normy ji stanovují minimálně najeden rok. Tímto způsobem se klasifikují atmosféry podle jejich korozní agresivity. Takový postup neumožňuje určit vliv změny podmínek na korozní rychlost kovů. Odezva metody hmotnostního úbytku je často příliš dlouhá a citlivost příliš malá. Vhodným způsobem pro semikontinuální sledování korozní rychlosti kovů v závislosti na podmínkách je rezistomet25 rická metoda, která využívá pro určení korozního úbytku kovu změnu elektrického odporu korodujícího čidla. Změna elektrického odporu kovového čidla je dána změnou průřezu korodujícího kovu podle vztahu (Rif.
(Rl)
kde R - elektrický odpor, p - rezistivita, l - délka kovového čidla, 5 - průřez kovového čidla
Kromě geometrických parametrů kovového čidla, které se mění s mírou koroze, závisí odpor čidla také na teplotě. Za provozních podmínek není teplota prostředí a tedy ani kovu konstantní. Vliv teploty na elektrický odpor rezistometrického čidla je kompenzován tím, že vedle exponované kovové stopy (měmá část) obsahuje čidlo ještě identickou kovovou stopu (referenční část), která je před korozními vlivy prostředí chráněna protikorozním povlakem. Elektrický odpor této části tak není ovlivňován korozním úbytkem a její odpor se mění pouze se změnou teploty. Korozní úbytek je pak vyjadřován pomocí změny poměru odporů referenční a měrné Části v porovnání s poměrem na začátku expozice (R2):
(R2) \h hu · kde Ah - úbytek tloušťky, h0 - počáteční tloušťka kovové stopy, Rr,o- elektrický odpor referenční 40 části sondy na počátku expozice, RMlfí - elektrický odpor měrné části sondy na počátku expozice,
R# - elektrický odpor referenční části, Rm - elektrický odpor měrné části.
-1 CZ 24648 Ul
Rezistometrická metoda pro určení korozního úbytku kovu vyžaduje vysokou přesnost měření elektrického odporu. Elektrický odpor se měří v tzv. čtyřvodičovém zapojení, kdy kovovou stopou rezistometrického čidla prochází definovaný elektrický proud a na jiných kontaktech měrné i referenční části je měřeno napětí, které tento proud vyvolává (Obr. 1). Ze znalosti proudu a napětí je pomocí Ohmová zákona vypočten odpor obou částí čidla.
Pro správný průběh měření tak musí rezistometrické Čidlo být konstruováno s pěti nebo šesti vývody pro připojení elektronického příslušenství systému. Z hlediska spolehlivosti čidla je kritickým místem konstrukce spojení mezi měrnou a referenční částí. V současnosti nejčastěji využívané konstrukční řešení čidla má přechod mezi měmou a referenční částí přímo v rovině io symetrie čidla, tedy v místě, kde je snímáno napětí na měrné, resp. referenční části. Hranice ochranného povlaku, která se zde nachází, je z korozního hlediska slabým místem a dochází k jeho podkorodování. Toto podkorodování ovlivňuje měření korozního úbytku na měrné části čidla, neboť přestává platit předpoklad, že tloušťka referenční části je neměnná. Obrázek (Obr. 2) uvádí běžné uspořádání, které obsahuje nevhodné spojení měrné a referenční části s hranicí ochranného povlaku.
Popisované technické řešení předmětného rezistometrického čidla navrhuje takové konstrukční uspořádání, které toleruje běžné podkorodování ochranného povlaku, aniž by tím byla ovlivněna správná funkce čidla.
Podstata technického řešení
Rezistometrické Čidlo pro měření korozního úbytku kovu v atmosféře je tvořeno tenkou (50 nm 0,25 mm) kovovou stopou 1 nanesenou na elektricky nevodivém podkladu 2 o rozměrech 55 x 31 x 1,5 mm. Využít lze například sklo-laminátovou desku, na níž je nalaminována fólie z kovu, jehož korozní úbytek chceme měřit. Požadovaný design kovové stopy je pak vyleptán postupem známým z výroby tištěných spojů. Jiným možným postupem je PVD depozice kovu na keramický nebo skleněný substrát. Touto technikou získáváme kovové vrstvy s nižší tloušťkou, což poskytuje vyšší citlivost výsledného korozního čidla. Měrná část 3 a referenční část 4 výsledného čidla je propojena můstkem 5 ve tvaru písmene H. Hranice ochranného povlaku 6 prochází napříč můstkem 5 v polovině jeho délky (Obr. 3).
Případné korozní napadení můstku 5 na hranici ochranného povlaku 6 a v jejím okolí neovlivňu30 je, na rozdíl od konstrukčních řešení v současnosti běžně používaných, výsledek měření korozního úbytku. I v případě podkorodování ochranného povlaku 6 můstek 5 dál plní funkcí vodice elektrického proudu, zatímco měření napětí na měrné části 3 tímto podkorodováním není ovlivněno, neboť napětí je měřeno až v bodě napojení můstku 5 na referenční část 4.
Stručný popis obrázků na výkresech
Obr. 1: Schematické znázornění měření odporu měrné a referenční části rezistometrického čidla.
Obr. 2: Schéma rezistometrického čidla s nevhodně konstruovaným spojením měrné a referenční Části.
Obr. 3: Schéma rezistometrického čidla s nově konstruovaným spojením měrné a referenční Části ve tvaru písmene H.
Příklad použití
Korozní monitoring je velmi významnou oblastí korozního inženýrství. Korozní monitoring je využíván kvůli ochraně produktů, zařízení, prostředí a zdraví. Úkolem korozního monitoringu je zajistit včasné varování personálu, že došlo k nepřijatelnému zvýšení korozní agresivity v systému. Citlivost korozního monitoringu musí být dostatečná natolik, aby bylo možné včas přij 45 mout taková opatření, která korozní agresivitu sníží a zabrání vzniku nepřijatelných škod. Typickými oblastmi, kde je korozní monitoring nezbytný, je chemický průmysl, energetika nebo pro-2CZ 24648 Ul duktovody. Korozní monitoring v atmosféře nachází uplatnění v provozech, kde je potenciální nebezpečí zvýšení agresivity prostředí vůči zařízením (chemické provozy, počítačové sály s filtrací vzduchu), nebo v místech, kde jsou uloženy historické kovové předměty. Významnou oblastí je též sledování korozní agresivity během transportu výrobků k zákazníkovi. Popisované tech5 nické řešení je využíváno v průmyslových provozech, v depozitářích kovových památek, při dopravě zboží v přímořských atmosférách, při sledování agresivity pri provozu automobilů nebo pri studiu mechanizmu koroze kovů ve specifických podmínkách.
Průmyslová využitelnost
Rezistometrické čidlo pro měření korozní rychlosti kovů v atmosféře, jehož konstrukce je io popisována, zvyšuje spolehlivost korozního monitoringu využívajícího rezistometrickou metodu měření korozního úbytku. Oproti elektrochemickým metodám monitoringu je rezistometrická metoda výhodná svojí jednoduchostí a použitelností v jakémkoli prostředí. V porovnání s expozičními zkouškami má rezistometrická metoda vyšší citlivost a kratší odezvu. Korozní monitoring využívající rezistometrická čidla je vhodný pro protikorozní ochranu produktů a zařízení, a v důsledku toho i pro ochranu prostředí a zdraví. Korozní monitoring založený na rezistometrické metodě umožňuje včasné varování o zvýšení korozní agresivity prostředí vůči kovovým materiálům.
Claims (2)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Rezistometrické čidlo pro měření korozního úbytku kovu v atmosféře je tvořeno tenkou 20 kovovou stopou (1) nanesenou na elektricky nevodivém podkladu (2), která je rozdělena na měrnou část (3) a referenční část (4), kde referenční část (4) je krytá ochranným povlakem (6), vyznačující se tím, že měrná část (3) a referenční část (4) výsledného Čidla je propojena můstkem (5) ve tvaru písmene H.
- 2. Rezistometrické čidlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že hranice ochran25 ného povlaku prochází napříč můstkem (5) v polovině jeho délky a napětí na referenční části (4) je měřeno v bodě napojení můstku (5) na referenční část (4).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ201226858U CZ24648U1 (cs) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | Rezistometrické čidlo pro měření korozní rychlosti kovů v atmosféře |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ201226858U CZ24648U1 (cs) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | Rezistometrické čidlo pro měření korozní rychlosti kovů v atmosféře |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ24648U1 true CZ24648U1 (cs) | 2012-12-03 |
Family
ID=47323782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ201226858U CZ24648U1 (cs) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | Rezistometrické čidlo pro měření korozní rychlosti kovů v atmosféře |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ24648U1 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE2251114A1 (en) * | 2022-09-26 | 2024-03-27 | Camfil Ab | A sensor connecting bridge, a sensor coupon, a corrosion measuring device for monitoring of airborne corrosivity, a bridge holder, a monitoring system and a method of monitoring of airborne corrosivit |
-
2012
- 2012-10-22 CZ CZ201226858U patent/CZ24648U1/cs not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE2251114A1 (en) * | 2022-09-26 | 2024-03-27 | Camfil Ab | A sensor connecting bridge, a sensor coupon, a corrosion measuring device for monitoring of airborne corrosivity, a bridge holder, a monitoring system and a method of monitoring of airborne corrosivit |
| WO2024072292A1 (en) * | 2022-09-26 | 2024-04-04 | Camfil Aktiebolag | A sensor connecting bridge, a sensor coupon, a corrosion measuring device for monitoring of airborne corrosivity, a bridge holder, a monitoring system and a method of monitoring of airborne corrosivity |
| SE547087C2 (en) * | 2022-09-26 | 2025-04-15 | Camfil Ab | A sensor connecting bridge, a sensor coupon, a corrosion measuring device for monitoring of airborne corrosivity, a bridge holder, a monitoring system and a method of monitoring of airborne corrosivit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7313947B2 (en) | Corrosion sensing microsensors | |
| US10712256B2 (en) | Corrosive environment monitoring device and method | |
| DK2137511T3 (en) | CORROSION SENSORS | |
| US9804077B2 (en) | Device and method for monitoring corrosive environment | |
| EP2288899B1 (en) | Corrosion sensors | |
| EP2124034A1 (en) | Corrosion sensors | |
| US9752977B2 (en) | Corrosion sensor | |
| US7388386B2 (en) | Method and apparatus for corrosion detection | |
| AU2003269222B2 (en) | Corrosion sensing microsensors | |
| JP7151155B2 (ja) | 腐食性環境測定装置 | |
| US20050269213A1 (en) | Electrochemical Corrosion Monitoring Device and Method | |
| KR20190051016A (ko) | 부식 감시 장치 | |
| JP2001358429A (ja) | プリント配線板の劣化検出方法および装置 | |
| EP2866010A1 (en) | Temperature indicator | |
| CZ24648U1 (cs) | Rezistometrické čidlo pro měření korozní rychlosti kovů v atmosféře | |
| Zajec et al. | Corrosion monitoring of steel structure coating degradation | |
| US20230243737A1 (en) | Corrosion sensor | |
| Clark et al. | Degradation of aerospace coatings due to combined effects of mechanical loading and environmental exposure | |
| CZ35860U1 (cs) | Triplicitní rezistometrické čidlo pro měření korozní rychlosti kovů | |
| CN118043643A (zh) | 腐蚀速率测量探头 | |
| EP4545941A1 (en) | Method of detecting atmospheric corrosion for electrical devices | |
| Strachotová et al. | High-sensitivity sensors for monitoring of lead atmospheric corrosion | |
| Ellicks et al. | Measurements for enhanced materials corrosion testing | |
| Kramer et al. | Effect of Mechanical Stress and Environmental Conditions on Degradation of Aerospace Coatings That Guard Against Atmospheric Corrosion | |
| Shedd et al. | Instrumented Test Coupons for Enhanced Evaluation of Material Performance |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20121203 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20161022 |