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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung
zur quantitativen Bewertung von Korrosion an einem Bauteil.
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Zur
Bewertung von Korrosion an einem Bauteil sind bereits verschiedene
Methoden bekannt:
- – Elektrochemische Messungen
(CV, Impedanz, Tafelmessungen, etc.)
- – (Raster)-Sondenmethoden
wie SKP (Kelvin Sonde), SECM (Scanning Electrochemical Microscopy),
EC-AFM (Electro Chemical Atomic Force Microscopy), etc.
- – Optische
Bewertung nach Auslagerungsversuchen (z. B. Salzsprühnebel,
Klimawechseltests, etc.) oder Feldversuchen
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Alle
bisher bekannten Methoden beruhen darauf, dass die Bewertung der
Korrosion durch Auswertung der Änderung
einer Eigenschaft des Bauteils, insbesondere der Bauteiloberfläche, oder
des Gesamtsystems, bestehend aus Bauteil und Korrosion auslösendem Medium,
erfolgt.
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So
wird bei der elektrochemischen Messung das sich einstellende elektrische
Potential zwischen dem als eine sogenannte Arbeitselektrode geschaltetem
Bauteil und einer Referenzelektrode, beispielsweise aus Gold oder
Platin, gemessen. Hierzu befinden sich beide Elektroden als Anordnung
im Korrosion auslösenden
Medium. Alternativ ist auch eine dritte sogenannte Gegenelektrode
Bestandteil der Anordnung. Wird zwischen dem Bauteil und der Gegenelektrode über einen
Potentiostat eine äußere Spannung
ange legt, so kann auch ein sich einstellender Strom an der Gegenelektrode
gemessen werden. Eine fortschreitende Korrosion am Bauteil zeigt
sich dann in einer Änderung
des sich einstellenden elektrischen Potentials bzw. des sich einstellenden
Stromes. Voraussetzung ist, dass sich das Korrosion auslösende Medium
nicht in seiner Zusammensetzung verändert und dadurch die Messergebnisse
selbst direkt beeinflusst. Aus diesem Grund sind die Messzeiten
bei dieser Methode in der Regel von kurzer Dauer.
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Die
Sondermethoden dagegen untersuchen mit entsprechenden Messvorrichtungen
die Bauteiloberfläche
im μm-Bereich.
Eine Auswertung der dort befindlichen Werkstoffkörner gibt Aufschluss über den
Korrosionszustand des Bauteiles. Die Auswertung beschränkt sich
hauptsächlich
auf einen sehr kleinen untersuchten Bereich der Bauteiloberfläche.
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Bei
der optischen Bewertung der Korrosion nach Auslagerungs- oder Feldversuchen
erfolgt die Bewertung am Bauteil nach einem groben Raster, z. B.
dem Ri-System nach DIN EN ISO 4628-3, oder gänzlich aufgrund des subjektiven
Eindrucks der bewertenden Person. Im Vergleich hierzu liefern die elektrochemischen
Methoden sowie die Sondenmethoden präzise und gut quantifizierbare
Ergebnisse. Es besteht jedoch das Problem, dass eine Korrelation
zu den in der Industrie etablierten Auslagerungsmethoden nicht oder
nur schwer herzustellen ist.
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Aus
der
EP 469 773 A2 ist
ein Verfahren zur Überwachung
der Eisen II Konzentration in Heißwassergeräten zur Bestimmung der Korrosion
bekannt. Ein entsprechendes Reagenz wird dem Wasser in dem Heißwassergerät zugesetzt
und nach einer vorgegebenen Zeit spektroskopisch untersucht, um
die Umwandlung des Reagenz bestimmen zu können.
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Aus
der
DE 10 2004
061 269 A1 ist ein Verfahren zum Reinigen eines Werkstücks mit
Halogen-Ionen bekannt. Zur Kontrolle des Prozesses wird kontaminiertes
Prozessgas in eine Analysekammer geleitet, wo ein Plasma gezündet und
emissionsspektroskopisch untersucht wird.
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Aus
der
KR 1020080057360
A ist eine Vorrichtung für einen Korrosionstest bekannt,
bei dem ein Prüfmedium
ausgehend von einem Flüssigkeitstank
an auf ihre Korrosionsfestigkeit zu untersuchenden Mustern vorbeigeführt wird.
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Aus
der
DE 10 2005
018142 A1 ist eine Klimakammer zur schnellen Erreichung
und Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Luftfeuchtigkeit und/oder
einer vorgegebenen Temperatur bekannt.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Prüfvorrichtung vorzuschlagen,
bei welcher der Korrosionsfortschritt bei einem Bauteil, insbesondere bei
Auslagerungs- und Feldversuchen, in einfacher Weise präzise und
quantitativ bewertet werden kann. Dabei sollen die zur Bewertung
vorliegenden Messergebnisse eine hohe Reproduzierbarkeit aufweisen und
den Vergleich des Korrosionszustandes zu jeder Zeit eines Bauteiles
erlauben, welches über
die Zeit hinweg einem Korrosion auslösenden Medium ausgesetzt wird.
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Diese
Aufgaben werden mit einer erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung zur quantitativen
Bewertung von Korrosion eines Bauteiles gelöst.
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Der
Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass bei einem Korrosionsvorgang
an einem Bauteil zumindest Teile des Bauteilwerkstoffes im Korrosion auslösenden Medium
in Lösung
gehen. Die in Lösung
befindlichen Teile des Bauteilwerkstoffes treten in der Regel in
Reaktion mit Bestandteilen des Korrosion auslösenden Mediums. Dabei bilden
sie mindestens einen neuen gelösten
Werkstoffkomplex aus. Die Ausbildung mindestens eines neuen Werkstoffkomplexes
hat grundsätzlich
Auswirkungen auf die Eigenschaften des Korrosion auslösendem Mediums,
insbesondere auf die physikalischen und chemischen Eigenschaften.
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Eine
fortschreitende Korrosion am Bauteil zeigt sich demnach in einer Änderung
zumindest einer Eigenschaft des Korrosion auslösenden Mediums. Insbesondere
ergibt sich die Änderung
dadurch, dass sich im Korrosion auslösenden Medium weitere neue
Werkstoffkomplexe bilden und/oder sich die Konzentration der bereits bestehenden Werkstoffkomplexe
im Korrosion auslösenden
Medium weiter erhöht.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
sieht daher vor, dass zur Bewertung des Korrosionsfortschrittes
an einem Bauteil eine infolge des mindestens einen gebildeten Werkstoffkomplex
messbare Änderung
einer Eigenschaft, insbesondere einer physikalischen oder chemischen
Eigenschaft, des Korrosion auslösenden
Medium ausgewertet wird.
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Im
nachfolgenden wird das Korrosion auslösende Medium als Prüfmedium
bezeichnet, insbesondere da durch Auswertung dessen Eigenschaften innerhalb
einer Prüfmessung
der Korrosionszustand eines Bauteils festgestellt werden kann.
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Ein
großer
Vorteil des Verfahrens ist, dass die Messung des Korrosionszustandes
am Bauteil fortlaufend erfolgen kann, ohne den Korrosionsvorgang
wegen einer Prüfmessung
zu unterbrechen. Zur Bewertung des Korrosionszustandes des Bauteiles
ist für
eine Prüfmessung
das Bauteil selbst nicht notwendig. So muss das zu prüfende Bauteil
nicht aus der Prüfvorrichtung
entfernt werden, sondern es wird nur ein kleiner Teil des Prüfmediums
(μl–ml) für die Prüfmessung
benötigt.
Dadurch ist der große
Vorteil gegeben, dass die Korrosion zeitaufgelöst verfolgt werden kann, ohne
dabei den Korrosionsvorgang durch eine Messprüfung zu stören oder gar zu verändern. Ebenso
ist es möglich
Erkenntnisse über die
Kinetik der ablaufenden Korrosionsprozesse sowie eventuell über vorhandene
Inkubationszeiten der Korrosion zu erlangen.
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Ein
weiterer großer
Vorteil besteht darin, dass das erfindungsgemäße Verfahren nicht ausschließlich auf
die Messung einer bestimmten Eigenschaft des Prüfmediums beschränkt ist.
Dadurch ist das erfindungsgemäße Verfahren
sehr unabhängig vom
eingesetzten Prüfmedium.
In vorteilhafter Weise wird die Änderung
einer Eigenschaft im Prüfmedium gemessen,
welche sich für
das Prüfmedium messtechnisch
gut durchführen
lässt bzw.
für das
Prüfmedium
eindeutige Messwerte erwarten lässt.
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Besonders
vorteilhaft ist, dass der Korrosionsvorgang am Bauteil durch eine
Messprüfung selbst
nicht beeinflusst und damit auch nicht verändert wird. In günstiger
Weise werden bei der Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
keine Störgrößen auf
das Bauteil oder das System Bauteil – Prüfmedium eingebracht, wie beispielsweise
bei einer chemischen Messung durch Anlegen einer äußeren Spannung.
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Eine
erfindungsgemäße Prüfvorrichtung
zur Durchführung
eines erfindungsgemäßen Verfahrens sieht
eine Prüfkammer
mit einem darin enthaltenen Prüfmedium
vor. Ein bezüglich
seinem Korrosionsverhalten zu diesem Prüfmedium zu prüfendes Bauteil
befindet sich dabei innerhalb dieser Prüfkammer. In vorteilhafter Weise
sind zusätzlich
Messmittel vorgesehen, welche eine Änderung einer Eigenschaft des
Prüfmediums
messen.
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Ein
besonderer Vorteil ergibt sich dann, wenn die Messmittel in einem
Kreislauf der Prüfvorrichtung
angeschlossen sind, in welchem das Prüfmedium zirkuliert. Dadurch
liegt in vorteilhafter Weise für
eine Prüfmessung
das Prüfmedium
bereits dem Messmittel direkt vor.
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Durch
die in den abhängigen
Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den
abhängigen Ansprüchen des
erfindungsgemäßen Verfahrens bzw.
Prüfvorrichtung
angegebenen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand
der Zeichnungen. Diese zeigen in:
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1 einen
schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2 beispielhaft
eine nach einem Verfahren aufgezeichnete Messkurve für ein Bauteil
in einem Prüfmedium,
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3 ein
Messprotokoll zu einem Prüfmedium
mit Messkurven zu mehreren Bauteilen aus verschiedenen Werkstoffen
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Ausführungsformen der Erfindung
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In 1 ist
ein schematischer Aufbau einer erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung 100 gezeigt.
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Der
Aufbau umfasst eine Prüfkammer 10,
in welchem ein Prüfmedium 20 beinhaltet
ist. Als Prüfmedium 20 kommen
alle Korrosion auslösenden
Medien in Frage, zu welchen ein Interesse besteht, über die
Zeit hinweg das Korrosionsverhalten eines Bauteiles festzustellen,
welches in Kontakt zu diesem Prüfmedium 20 steht.
Im Automobilbereich wird das Korrosionsverhalten von Bauteilen beispielsweise insbesondere
in Kontakt zu organischen Medien wie Kraftstoffe geprüft.
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Ebenso
befindet sich in der Prüfkammer 10 ein
zu prüfendes
Bauteil 30. Es ist darauf zu achten, dass das Bauteil 30 in
Kontakt zum Prüfmedium 20 angeordnet
ist. Besonders vorteilhaft erweist sich, wenn das Bauteil 30 mit
allen Außenflächen in
Kontakt zum Prüfmedium 20 steht.
Außerdem
liegt das Prüfmedium 20 in
idealer Weise in flüssiger
Form vor. Ein nicht flüssig
vorliegendes Prüfmedium 20 kann beispielsweise
in einem geeigneten flüssigen
Medium gelöst
werden und dann als flüssige
Sole vorliegen. Bei Metallen eignen sich insbesondere deren entsprechenden
Metallsalze.
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An
die Prüfkammer 10 ist
ein erster Kreislauf 40 angeschlossen, in welchem das Prüfmedium 20 zirkuliert.
Hierzu ist eine erste Pumpe 50 vorgesehen. In einem weiteren
an den ersten Kreislauf 40 angeschlossenen Kreislauf 41 ist
ein Messmittel 60 und eine weitere Pumpe 51 angeordnet.
Optional ist das Messmittel 60 zusätzlich in einem weiteren von
den bisherigen Kreisläufen 40, 41 unabhängigen Kreislauf 42 angeordnet.
Auch dieser Kreislauf 42 umfasst eine Pumpe 52 und
zusätzlich
einen Tank 11. Der Tank 11 beinhaltet wie die
Prüfkammer 10 das
Prüfmedium 20.
Allerdings sind Maßnahmen
getroffen, dass das Prüfmedium 20 im
Tank 11 den Ausgangszustand des Prüfmediums 20 in der
Prüfkammer 10 ab
dem Beginn einer Prüfmessung über die
Zeit hinweg beibehält.
Insbesondere sind jegliche Korrosionsvorgänge mit in Kontakt stehenden
Komponenten im Kreislauf 42 zu unterbinden. Änderungen
des Prüfmediums 20 im
Tank 11 sind dann in idealer Weise nur auf Alterungsvorgänge des
Prüfmediums 20 zurückzuführen.
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Sobald
das Bauteil 30 in der Prüfkammer 10 im Kontakt
zum Prüfmedium 20 steht,
setzen Korrosionsvorgänge
am Bauteil 30 und im Prüfmedium 20 ein.
In vielen Anwendungsfällen
ist von einem Bauteil 30 aus einem Metall bzw. einer Metalllegierung
oder einer Keramik auszugehen. So werden bei einem Bauteil 30 aus
einem metallischen Werkstoff, beispielsweise Eisen (Fe), zumindest
Teile des Metalls (Fe) in Form von Ionen aufgelöst und die Metall-Ionen aus dem korrodierenden
Metallwerkstoff im Prüfmedium 20 gelöst. Hierdurch ändert sich
entsprechend die Konzentration der gelösten Metall-Ionen im Prüfmedium 30.
Die gelösten
Metall-Kationen sammeln
zum Ausgleich ihrer positiven Ladungen negativ geladene Ionen (Anionen)
oder insbesondere in organischen Medien Moleküle mit Valenz oder aromatischen
Elektronensystemen (beispielsweise Benzol, Naphtalin, Pyren und
deren Derivate) in ihrer Umgebung an. In den sich bildenden Metallkomplexen
kommt es zu einer spezifischen Veränderung der Elektronenverteilung.
Entsprechendes gilt auch bei anderen Bauteilwerkstoffen. Dies hat
zur Folge, dass in Abhängigkeit
der fortschreitenden Korrosion am Bauteil 30 sich Eigenschaften
des Prüfmediums 20, insbesondere
die physikalischen und chemischen Eigenschaften, verändern.
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Erfindungsgemäß wird vorgesehen,
dass das Prüfmedium 20 im
Kreislauf 40 durch die Pumpe 50 zirkulierend gefördert wird.
Dadurch sind vorteilhafte Bedingungen für die ablaufenden Korrosionsvorgängen ermöglicht.
Außerdem
wird das Prüfmedium 20 kontinuierlich
durchmischt und weist für
eine Prüfmessung
eine homogene Verteilung der gebildeten Werkstoffkomplexe auf.
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Durch
Einschalten der Pumpe 51 zirkuliert das Prüfmedium
auch durch den Kreislauf 41 und liegt dann dem Messmittel 60 vor.
Mit Hilfe des Messmittels 60 kann dann eine Eigenschaft
des Prüfmediums 20,
insbesondere eine physikalische und/oder chemische Eigenschaft,
gemessen und deren zeitliche Veränderung
festgestellt werden.
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Für eine zeitlich
kontinuierliche Messung des Korrosionsfortschrittes am Bauteil 30 bietet
es sich an, auf den Kreislauf 41 zu verzichten und das
Messmittel 60 direkt in den Kreislauf 40 anzuordnen.
In der Regel wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren der überprüfte Anteil
des Prüfmediums
chemisch oder physikalisch nicht verändert. Aus diesem Grund kann
dieser Anteil des Prüfmediums
weiterhin im Kreislauf 40, 41 verbleiben. Alternativ
sind auch Einzelmessungen denkbar. Dafür kann dass Messmittel 60 auch
außerhalb
eines Kreislaufes 41, 42 angeordnet sein. Das
zu untersuchende Prüfmedium 30 wird dann
entsprechend aus dem Kreislauf 41 oder der Prüfkammer 10 entnommen.
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Erfindungsgemäß werden
als besonders geeignete zu messende physikalische und/oder chemische
Eigenschaften des Prüfmediums 20 die
Adsorption, die Fluoreszenz, die elektrische Leitfähigkeit, die
thermische Leitfähigkeit,
die Dichte, das Reflexionsverhalten und die Anzahl der im Prüfmedium 20 gelösten Ionen
vorgeschlagen. Eine Ausweitung auf weitere physikalische und/oder
chemische Eigenschaften ist durch das erfindungsgemäße Verfahren nicht
eingeschränkt.
Das Messmittel 60 ist entsprechend der zu messenden Eigenschaft
auszulegen. Das erfindungsgemäße Verfahren
eignet sich demnach auch in elektrisch schlecht leitfähigen Prüfmedien 60,
wie beispielsweise Kraftstoffen. Bei diesen sind beispielsweise
elektrochemische Messungen nur begrenzt einsetzbar.
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Prüfmessungen
auf Grundlage von Messungen derartiger Eigenschaften eignen sich
hauptsächlich
dafür,
den Korrosionsverlauf am Bauteil 30 als Messwerte in Funktion
der Zeit aufzuzeigen, beispielsweise als Messkurve. Die Messwerte
ergeben sich dabei in Abhängigkeit
der Anzahl und der Art der zeitlich im Prüfmedium 20 gebildeten
Werkstoffkomplexe. Es lassen sich beispielsweise dann die Zeitintervalle
identifizieren in denen besonders aktive Korrosionsvorgänge am Bauteil 30 stattfinden.
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Besonders
bevorzugt wird der Messkurve dann zeitlich die im einzelnen in ihrer
jeweiligen Konzentration vorliegenden Werkstoffkomplexe zugeordnet.
Die Feststellung der zur Prüfmessung
im Prüfmedium
vorliegenden Werkstoffkomplexe und der jeweiligen Konzentration
kann durch eine zeitgleiche Untersuchung des Prüfmediums beispielsweise durch
eine Atomabsorptionsspektroskopie (AAS) erfolgen.
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In
Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird zusätzlich
vorgeschlagen, die Änderung
einer Eigenschaft des Prüfmediums 20 qualitativ
dem einen und/oder weiteren im Prüfmedium gebildeten Werkstoffkomplexen
zuzuordnen. Insbesondere kann das zeitlich dann erfolgen, wenn besonders
aktive Korrosionsvorgänge
am Bauteil 30 stattfinden. In vorteilhafter Weise ist dadurch
eine konkrete Aussage über
die zeitlich an der Korrosion beteiligten Teile des Bauteilwerkstoffes
möglich.
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Eine
weitere Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor die Änderung
einer Eigenschaft des Prüfmediums 20 auch
quantitativ der Konzentration des einen und/oder der weiteren im Prüfmedium 20 gebildeten
Werkstoffkomplexen zuzuordnen. In vorteilhafter Weise ist dadurch
eine konkrete Aussage über
die zeitlich maßgeblich
an der Korrosion beteiligten Bestandteile des Bauteilwerkstoffes
gegeben. Dadurch ist es möglich
den ein zusetzenden Bauteilwerkstoff gegenüber dem Prüfmediums 20 zu optimieren.
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Zur
Messung der Änderung
einer Eigenschaft des Prüfmediums 20 und/oder
der Konzentration des mindestens einen und/oder der weiteren im Prüfmedium
gebildeten Werkstoffkomplexe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, ein physikalisches und/oder
chemisches Analyseverfahren zu verwenden. Als besonders geeignet
erweisen sich hierbei für das
Messmittel 60 die Spektroskopie – insbesondere Infrarotspektroskopie
und/oder UV/VIS-Spektroskopie und/oder Massenspektroskopie – und/oder
Gaschromatographie.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
sieht daher vor, als Messmittel 60 ein Spektrometer zu
verwenden. Die im Prüfmedium 20 gebildeten
Werkstoffkomplexe weisen zueinander verschiedene Elektronenverteilungen
auf. Dadurch werden die Werkstoffkomplexe im Prüfmedium 20 spektroskopisch
voneinander unterscheidbar. Zur Bewertung des Korrosionsfortschrittes
am Bauteil 30 wird insbesondere vorgeschlagen, die Absorption
und/oder Fluoreszenz im Prüfmedium 20 bei
einem eingestrahlten Lichtspektrum zu messen. Dabei kann die bei
einer gemessenen Absorption und/oder Fluoreszenz eingestellte Lichtwellenlänge des
eingestrahlten Lichts eindeutig einem im Prüfmedium 20 gebildeten
Werkstoffkomplex zugeordnet werden. In vorteilhafter Weise lassen
sich mit einer Prüfmessung
alle im Prüfmedium 20 gebildeten
Werkstoffkomplexe identifizieren. Die Höhe des Messwertes korreliert
mit der Konzentration dieses Werkstoffkomplexes im Prüfmedium 20.
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Grundsätzlich lässt sich
die Änderung
einer Eigenschaft des Prüfmediums 20 jeweils
dem einen und/oder weiteren im Prüfmedium 20 gebildeten Werkstoffkomplexen
und dessen vorliegende Konzentration mit Hilfe einer aus einem Kalibriervorgang für das Prüfmedium 20 vorliegenden
Kalibrierreihe zuordnen. Diese Kalibrierreihe kann in vorteilhafter Weise
in Form einer daraus erstellten Referenzdatei die entsprechenden
Messwerte für
einen Werkstoffkomplex auch für
alle weiteren Prüfmessungen
zur Verfügung stellen.
Die Kalibrierreihe enthält
Messwerte für
die Änderung
einer Eigenschaft des Prüfmediums
für eine
Konzentrationsreihe jeweils eines im Prüfmedium gelösten Werkstoffkomplexes. Hierzu wird
im Prüfmedium 20 eine
Konzentrationsreihe des oder der zu messenden Werkstoffkomplexe
angefertigt und diese Reihe vermessen. Zur Bestimmung der Art des
Werkstoffkomplexes und/oder dessen Konzentration kann beispielsweise
ein Spektrometer verwendet werden. Alternative Methoden, wie beispielsweise
die Gaschromatographie, sind denkbar.
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Die 2 zeigt
beispielhaft eine aufgezeichnete Messkurve, welche einem Bauteil 30 in
einem Prüfmedium 20 zugeordnet
ist, wobei die Adsorption oder Fluoreszenz a des Prüfmediums 20 über ein Lichtspektrum
b gemessen wird.
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Zur
qualitativen Analyse des Prüfmediums 20 werden
die bei den jeweiligen Wellenlängen
des Lichts erhaltenen Messwerte mit den Messwerten aus der Kalibrierreihe
oder der Referenzdatei verglichen. Da die energetische Lage und
damit die eingestellte Wellenlänge
des Lichts für
den Messwert eines bestimmten Werkstoffkomplex in einem Prüfmedium 20 immer
gleich bleibt, kann so eine Identifikation des Werkstoffkomplexes
stattfinden.
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Zur
quantitativen Analyse wählt
man vorteilhafter Weise nur die intensivsten oder eindeutigsten Messwerte
a über
das Lichtspektrum b. In vorteilhafter Weise werden weitere Prüfmessungen
nur innerhalb dieser Lichtspektren durchgeführt. Die Aufnahme voller Spektren
kann erfolgen, ist aber deutlich zeitaufwändiger.
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Die
Bestimmung der Menge der gelösten Werkstoffkomplexe
erfolgt durch die Bestimmung der maximalen Absorption bzw. Fluoreszenz
ab. Als noch günstiger erweist sich die Integration
der Fläche
B unter der Messkurve. Zu diesem Messwert lässt sich die gelöste Menge
und somit die Konzentration des jeweiligen Werkstoffkomplexes durch
Vergleich der Messwerte für
diesen Werkstoffkomplex aus der Kalibrierreihe bzw. der Referenzdatei
bestimmen. Alternativ kann die Konzentration der Werkstoffkomplexe bei
einer Prüfmessung
auch mit andern Mittel bestimmt werden, beispielsweise durch Gaschromatographie
oder Massenspektroskopie.
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3 zeigt
ein Messprotokoll mit mehreren Messkurven 31, 32, 33, 34, 35 von
Bauteilen unterschiedlicher Werkstoffzusammensetzung im gleichen
Prüfmedium 20.
Die Messkurve für
jeweils ein Bauteil 30 ergibt sich durch Messung der Absorption a über die
Zeit c. Zu erkennen ist, dass der zur Messkurve 35 zugehörige Bauteilwerkstoff über die
Zeit hinweg durchgehend nur kleine konstant bleibende Absorptionswerte
aufzeigt. Demnach ist dieser Bauteilwerkstoff chemisch sehr resistent
gegenüber
dem eingesetzten Prüfmedium 20 und
zeigt demnach eine geringe Korrosionsneigung. Dagegen zeigt der
zur Messkurve 31 zugehörige
Bauteilwerkstoff eine starke Korrosionsneigung zum eingesetzten
Prüfmedium 20.
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Prinzipiell
ist darauf zu achten, dass bei der Verwendung einer vorliegenden
Referenzdatei eine mögliche
Alterung des Prüfmediums 20 und
eine damit verbundene Eigenschaftsänderung nicht erfasst ist.
Liegt eine Alterung des Prüfmediums 20 bei
einer Prüfmessung
vor, kann dies bei der Verwendung eines 1-Strahlspektrometers und der Verwendung
einer Referenzdatei evtl. zu verfälschten Messergebnissen führen.
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Günstiger
erweist sich zur Durchführung
einer Messprüfung
gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahrens
ein 2-Strahl Spektrometer 60. Bei einem 2-Strahl Spektrometer 60 wird
im ersten Strahlengang das durch die Korrosion veränderte Prüfmedium 20 mit
den sich gebildeten Werkstoffkomplexen eingesetzt. Im zweiten Strahlengang
des Spektrometers 60 wird dagegen das Prüfmedium 20 in
seinem Ausgangszustand eingesetzt. Bei einer Messung werden dann
die Messwerte des zweiten Strahlengangs von denen des ersten Strahlengangs
abgezogen. Somit ergibt sich systembedingt der Vorteil, dass der
Messwert ausschließlich
den vom Bauteilwerkstoff herrührende
Werkstoffanteil erfasst. Somit kann auch eine gleichzeitig vorliegende
Alterung des Prüfmediums 20 bei
einer Messprüfung
ausgeblendet werden. Um eine eventuell stattfindende Alterung des
Prüfmediums 20 nachzubilden,
bietet sich insbesondere bei Langzeituntersuchungen an, das Prüfmedium 20 für den zweiten
Strahlengang über
den eigenständigen
Kreislauf 42 aus dem Tank 11 zu führen.