DE202008014691U1

DE202008014691U1 - External current anode system for cathodic corrosion protection of a protection unit

Info

Publication number: DE202008014691U1
Application number: DE202008014691U
Authority: DE
Original assignee: Magontec GmbH
Current assignee: Magontec GmbH
Priority date: 2008-11-05
Filing date: 2008-11-05
Publication date: 2010-03-25
Anticipated expiration: 2018-11-06

Abstract

Fremdstromanodensystem zum kathodischen Korrosionsschutz einer Schutzeinheit (4), umfassend:
eine Anode (6);
eine Elektronikeinheit (3) umfassend einen Potentiostaten (2) zum Messen eines Signals und eine Ersatzschaltung (1),
wobei der Potentiostat (2) über einen elektrischen Anschluss (8) mit der Schutzeinheit (4) kontaktierbar ist, und
wobei die Ersatzschaltung (1) eine der Impedanz der Schutzeinheit (4) entsprechende Impedanz und einen Schaltungsanschluss aufweist, mit dem die Ersatzschaltung (1) mit einem Ausgang des Potentiostaten (2) verbindbar ist.External current anode system for cathodic corrosion protection of a protective unit (4), comprising:
an anode (6);
an electronic unit (3) comprising a potentiostat (2) for measuring a signal and an equivalent circuit (1),
wherein the potentiostat (2) via an electrical connection (8) is contactable with the protection unit (4), and
wherein the equivalent circuit (1) has an impedance corresponding to the impedance of the protection unit (4) and a circuit connection with which the equivalent circuit (1) can be connected to an output of the potentiostat (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Fremdstromanodensystem zum kathodischen Korrosionsschutz einer Schutzeinheit, umfassend eine Anode, eine Elektronikeinheit umfassend einen Potentiostaten zum Messen eines Signals und eine Ersatzschaltung, wobei der Potentiostat über einen elektrischen Anschluss mit der Schutzeinheit kontaktierbar ist.The The invention relates to an external current anode system for cathodic corrosion protection a protection unit comprising an anode, an electronics unit comprising a potentiostat for measuring a signal and a Equivalent circuit, wherein the potentiostat via an electrical connection can be contacted with the protection unit.

Fremdstromsysteme, auch Fremdstromanodensysteme genannt, liefern dauerhaft elektronischen Schutzstrom, beispielsweise für einen Warmwasserspeicher oder Speicherwassererwärmer. Besonders der Verbund von Solarenergiesystemen, Wärmepumpen oder Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen mit der Warmwassererzeugung profitiert von elektronisch geregeltem Schutzstrom. Fremdstromsysteme können jeden Ausfall des Systems zuverlässig anzeigen. Solche Systeme reduzieren den Wartungsaufwand auf ein Minimum.Impressed current systems also called Fremdstromanodensysteme provide permanently electronic Protection current, for example a hot water tank or storage water heater. Especially the composite of solar energy systems, heat pumps or combined heat and power plants with the hot water production benefits from electronically controlled Protection current. Foreign current systems can every failure of the system reliable Show. Such systems reduce maintenance to a Minimum.

Ein Fremdstromsystem besteht aus zwei zentralen Komponenten: dem Potentiostaten und einer Anode, die vorzugsweise als Titananode ausgestaltet ist, die weiter eine Mischoxidbeschichtung aufweist. Der Potentiostat und die Anode werden über eine Leitung miteinander verbunden und über ein Netzkabel versorgt. Die Montage ist einfach und entspricht der von Magnesiumanoden.One Foreign current system consists of two key components: the potentiostat and an anode, which is preferably configured as a titanium anode, which further comprises a mixed oxide coating. The potentiostat and the anode will be over one Line connected together and powered by a power cord. The assembly is simple and corresponds to that of magnesium anodes.

Verschiedene Bauarten sind aus dem Stand der Technik bekannt. Der Unterschied dieser Bauarten besteht insbesondere in der Stärke des Schutzstromes, die typischerweise zwischen 50 mA und 180 mA liegt. Die Ausführungen sind auf die Bedürfnisse der Anwender zugeschnitten. Für die praktische Verwendung finden Leiterplatten und Einbaupotentiostate Verwendung. Die Nachrüstung kann beispielsweise durch Steckerpotentiostate realisiert werden.Various Designs are known from the prior art. The difference This type consists in particular in the strength of the protective current, the typically between 50 mA and 180 mA. The designs are to the needs of User tailored. For the practical use of printed circuit boards and built-in potentiostats Use. The retrofit can be realized for example by Steckerpotentiostate.

Ein Potentiostat ist ein in der Elektrochemie häufig benutztes Gerät. Im einfachsten Fall dient es als präzise Gleichspannungsquelle oder als Voltmeter oder auch als Amperemeter. Gegenüber gewöhnlichen Gleichspannungsquellen weist ein Potentiostat mehrere Vorteile auf: Eine gewünschte Spannung wird auch bei wechselnder Strombelastung konstant gehalten; die Ströme werden im vollen Messbereich präzise gemessen; die Spannungsmessung im Potentiostat erfolgt praktisch stromlos; der Potentiostat kann sowohl als Voltmeter als auch als Amperemeter dienen; und es können mehr als drei oder noch mehr Elektroden benutzt werden. Viele Messungen in der Elektrochemie werden mit drei Elektroden ausgeführt: Das Potential der zu untersuchenden Elektrode, die auch Arbeitselektrode genannt wird, wird gegenüber der Bezugselektrode gemessen, während der Strom zur Gegenelektrode fließt.One Potentiostat is a commonly used device in electrochemistry. In the simplest Case, it serves as precise DC voltage source or as a voltmeter or as an ammeter. Across from ordinary DC sources, a potentiostat has several advantages: A desired Voltage is kept constant even with alternating current load; the streams become precise in the full measuring range measured; the voltage measurement in the potentiostat takes place practically de-energized; The potentiostat can be used both as a voltmeter and as a Serve ammeter; and it can more than three or more electrodes are used. Many measurements in electrochemistry are carried out with three electrodes: the Potential of the electrode to be examined, which is also working electrode is called, is opposite the reference electrode is measured during the Current flows to the counter electrode.

Wie eingangs erwähnt, ist eine Titananode üblicherweise mit einer Mischoxidbeschichtung versehen. Titananoden weisen typischerweise Längen von zwischen 50 mm und 1200 mm auf und können für eine verstärkte Wirkung auch paarweise angebracht werden. Größere Warmwasserspeicher werden durch die Verwendung mehrerer Fremdstromanodensysteme geschützt. Ein Fremdstromanodensystem kann nach dem Prinzip eines Unterbrecherpotentiostaten arbeiten. Die Schutzstromeinspeisung erfolgt vorzugsweise über eine Titananode. Die Einspeisung wird periodisch in kurzen Intervallen unterbrochen, daher die Bezeichnung „Unterbrecherpotentiostat”. Währenddessen wird das Potential zwischen der Titananode und der Behälterinnenwand der Schutzeinheit, wie dem Warmwasserspeicher, gemessen und als Ist-Spannung dem Potentiostaten zugeführt. Hier wird die Ist-Spannung mit der geräteinternen vorgegebenen Soll-Spannung verglichen. Der eingespeiste Schutzstrom wird so geregelt, dass das tatsächliche Behälterpotential exakt dem Sollwert entspricht. Der Ausdruck „Behälter” wird im Folgenden auch synonym für Schutzeinheit oder für Warmwasserspeicher bzw. für Speicherwassererwärmer verwendet.As mentioned in the beginning, is a titanium anode usually provided with a mixed oxide coating. Titanium anodes typically Lengths of between 50 mm and 1200 mm and can for an enhanced effect also be attached in pairs. Larger hot water tanks will be protected by the use of multiple extraneous anode systems. One External current system can according to the principle of a breaker potentiostat work. The protective current feed is preferably via a Titanium anode. The feed is periodically at short intervals interrupted, hence the term "breaker potentiostat". Meanwhile the potential between the titanium anode and the container inner wall of the Protection unit, such as the hot water tank, measured and supplied as actual voltage to the potentiostat. Here is the actual voltage with the device-internal predetermined target voltage compared. The supplied protective current is regulated so that the actual container potential exactly corresponds to the nominal value. The term "container" is also synonymous in the following for protection unit or for hot water storage or for DHW used.

Die Titananoden sind Einspeisungs- und Bezugselektroden mit Edelmetallmischoxidbeschichtung. Sie wirken als Referenzelektroden zur Messung des Ist-Potentials im Speicher bei einer Stromunterbrechung. Während der Stromeinspeisungsphase realisieren sie die nahezu verschleißfreie Stromeinspeisung. Die Titananoden weisen typischerweise einen Durchmesser von zwischen 2 mm und 3 mm auf.The Titanium anodes are feed and reference electrodes with mixed noble metal oxide coating. They act as reference electrodes for measuring the actual potential in memory during a power failure. During the power feed phase realize the almost wear-free power supply. The Titanium anodes typically have a diameter of between 2 mm and 3 mm.

Problematisch ist im Stand der Technik, dass eine Überprüfung der Funktionstüchtigkeit von Potentiostaten als solche in der Praxis meist nur möglich ist, wenn ein mit Wasser gefüllter Speicher, im Folgenden auch als Wasserspeicher oder als Schutzeinheit bezeichnet, angeschlossen ist. Dann misst und regelt der Unterbrecherpotentiostat in der Unterbrecherphase, die typischerweise etwa 200 μs lang ist, gegen eine als Folge der elektrochemischen Polarisation an der Behälterwand aufgebaute Doppelschichtkapazität.Problematic In the prior art, that is a functional check of potentiostats as such is usually only possible in practice, when filled with water Memory, hereinafter also as a water tank or as a protection unit designated, connected. Then measures and regulates the breaker potentiostat in the breaker phase, which is typically about 200 μs long, against one as a result of the electrochemical polarization on the vessel wall built-up double-layer capacity.

Eine elektrochemische Polarisation stellt eine Potentialdifferenz einer Elektrode oder eines galvanischen Elements im stromführenden und stromlosen Zustand dar. Die Polarisation wird beispielsweise durch chemische Veränderungen an den Elektroden während des Stromflusses oder durch die bei der Elektrolyse erzwungenen Konzentrationsänderungen im Elektrolyten verursacht. Die elektrochemische Polarisation wird oft auch als elektrolytische Polarisation bezeichnet.A electrochemical polarization represents a potential difference of a Electrode or a galvanic element in the current-carrying and de-energized state. The polarization becomes, for example through chemical changes at the electrodes during of the current flow or by the forced in the electrolysis changes in concentration caused in the electrolyte. The electrochemical polarization is often referred to as electrolytic polarization.

Falls der Potentiostat zwar mit Netzwechselspannung, beispielsweise mit 230 V oder mit 115 V, oder mit Gleichspannung versorgt wird, aber sekundärseitig keinen Anschluss an die Anode bzw. an die Schutzeinheit aufweist, so liegt am Ausgang des Potentiostaten überhaupt kein aussagefähiges Messsignal an. Dies liegt daran, dass der Potentiostat gegen zwei offene Enden misst, an denen als Folge der Luftisolierung keine Kapazität anliegt. Dies ist auch eine typische Ursache dafür, dass Heizungsinstallateure und Endanwender Auskünfte über die Funktionstüchtigkeit des Potentiostaten haben wollen, weil sie versucht haben, die Gerätefunktion auf die oben genannte Weise zu überprüfen.If the potentiostat indeed with network change voltage, for example with 230 V or 115 V, or supplied with DC voltage, but the secondary side has no connection to the anode or to the protection unit, so is at the output of the potentiostat no meaningful measurement signal. This is because the potentiostat measures against two open ends where there is no capacitance due to air insulation. This is also a typical cause of heating installers and end users wanting to know about the functionality of the potentiostat because they have tried to check the device function in the above manner.

Weiterhin ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass einem Anwender nur Schaltkomponenten in diskretem Gehäuse zur Verfügung stehen, die mit Leitungen und Steckern zum Kontaktieren an die Sekundärausgänge einer Leiterplatte ausrüstbar sind.Farther It is known from the prior art that a user only switching components in a discreet housing to disposal with leads and plugs for contacting the secondary outputs of a PCB can be equipped.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine kostengünstige, einfache und zum Zwecke regelmäßiger Überprüfungen geeignete Möglichkeit bereitzustellen, die Gerätefunktion bzw. die Funktionstüchtigkeit eines Potentiostaten in Fremdstromanodensystemen zu überprüfen.It The object of the invention is a cost-effective, simple and for the purpose regular reviews possibility to provide the device function or the functionality of a Potentiostats in Fremdstromanomanodensystemen to check.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Fremdstromanodensystem zum kathodischen Korrosionsschutz einer Schutzeinheit bereitgestellt wird, das aufweist: eine Anode, eine Elektronikeinheit umfassend einen Potentiostaten zum Messen eines Signals und eine Ersatzschaltung, wobei der Potentiostat über einen elektrischen Anschluss mit der Schutzeinheit kontaktierbar ist und wobei die Ersatzschaltung eine der Impedanz der Schutzeinheit entsprechende Impedanz und einen Schaltungsanschluss aufweist, mit dem die Ersatzschaltung mit einem Ausgang des Potentiostaten verbindbar ist. Somit wird eine einfache, kostengünstige und zum Zwecke regelmäßiger Überprüfungen geeignete Möglichkeit bereitgestellt, die Funktionstüchtigkeit eines Potentiostaten zu überprüfen, um damit in der Lage zu sein, den Potentiostaten zeitnah zu reparieren oder auszutauschen. Dass „die Ersatzschaltung eine der Impedanz der Schutzeinheit entsprechende Impedanz” aufweist, bedeutet, dass die Impedanz der Ersatzschaltung so eingestellt bzw. gewählt wird, dass sie nahezu gleich oder identisch zur Impedanz der Schutzeinheit ist, so dass die Ersatzschaltung die Eigenschaften der Schutzeinheit simulieren kann und es nicht mehr notwendig ist die Schutzeinheit direkt mit dem Potentiostaten zu verbinden.These Task is solved by that an external current anode system for cathodic corrosion protection a protection unit is provided, comprising: an anode, an electronic unit comprising a potentiostat for measuring a signal and an equivalent circuit, wherein the potentiostat via a electrical connection with the protection unit is contactable and the equivalent circuit corresponding to one of the impedance of the protection unit Impedance and a circuit connection, with which the equivalent circuit is connectable to an output of the potentiostat. Thus, a simple, inexpensive and suitable for the purpose of periodic reviews Possibility provided the functionality of a potentiostat to check to be able to repair the potentiostat promptly or exchange. That the Equivalent circuit corresponding to the impedance of the protection unit Impedance ", means that the impedance of the equivalent circuit is set or chosen will be that they are almost equal or identical to the protection unit's impedance is, so that the equivalent circuit the characteristics of the protection unit can simulate and it is no longer necessary, the protection unit connect directly to the potentiostat.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, ist der Schaltungsanschluss der Ersatzschaltung mechanisch und/oder elektrisch mit einem Ausgang des Potentiostaten verbindbar. Vorzugsweise ist der Schaltungsanschluss der Ersatzschaltung mechanisch und/oder elektrisch gesteuert mit einem Ausgang des Potentiostaten verbindbar. Die mechanische und/oder elektrische geschaltete Verbindung ist vorzugsweise über wenigstens zwei Punkte realisierbar, wobei die Punkte zwischen dem Schaltungsanschluss der Ersatzschaltung und einem Ausgang des Potentiostaten vorgesehen und überbrückbar sind.According to one preferred embodiment of the invention, the circuit connection the equivalent circuit mechanically and / or electrically with an output connectable to the potentiostat. Preferably, the circuit connection the equivalent circuit mechanically and / or electrically controlled with connectable to an output of the potentiostat. The mechanical and / or electrical switched connection is preferably over at least two points realizable, with the points between the circuit connection the equivalent circuit and an output of the potentiostat provided and are bridgeable.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die mechanische Verbindung über eine Taststelle für einen Schraubenzieher realisierbar. Dies ist eine besonders einfache und kostengünstige Realisierung und wird auch als „Schraubenzieher-Lösung” bezeichnet.According to one preferred embodiment of the invention is the mechanical connection via a touch point for one Screwdriver feasible. This is a very simple and cost-effective realization and is also referred to as a "screwdriver solution".

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Ersatzschaltung anstatt der Schutzeinheit dem Fremdstromanodensystem zuschaltbar. Der Potentiostat stellt vorzugsweise eine messimpulsregulierende Einheit ohne tatsächlichen Anschluss an die Schutzeinheit dar. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst der Potentiostat weiter eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen der Funktionstüchtigkeit anhand des gemessenen Signals. Die Anode ist vorzugsweise als Titananode ausgestaltet.According to one Another preferred embodiment of the invention is the equivalent circuit instead of the protection unit the external current system can be activated. The potentiostat preferably provides a measuring pulse regulating Unit without actual Connection to the protection unit dar. According to another preferred Further development of the invention, the potentiostat further includes a Display unit for displaying the functionality based on the measured value Signal. The anode is preferably designed as a titanium anode.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Elektronikeinheit weiter eine Kippstufe zwischen einem Ausgang der Ersatzschaltung und einem Ausgang des Potentiostaten und eine Steuereinheit zum Steuern des Potentiostaten und/oder der Kippstufe. Die Kippstufe ist vorzugsweise als Relais, als Taster und/oder als Transistor ausgestaltet. Die Steuereinheit umfasst vorzugsweise einen Mikrocontroller und ein Anzeigeelement. Der Mikrocontroller ist vorzugsweise fernsteuerbar. Vorzugsweise ist der Mikrocontroller über ein Netzwerk fernsteuerbar. In diesem Zusammenhang spricht man auch von Remote Control bzw. von Fernüberwachung und Fernsteuerung.According to one Another preferred embodiment of the invention further comprises the electronic unit a flip-flop between an output of the equivalent circuit and a Output of the potentiostat and a control unit for controlling the Potentiostats and / or the flip-flop. The flip-flop is preferably designed as a relay, as a button and / or as a transistor. The Control unit preferably comprises a microcontroller and a Display element. The microcontroller is preferably remotely controllable. Preferably, the microcontroller can be remotely controlled via a network. In this context, we also speak of remote control or from remote monitoring and remote control.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Potentiostat auf einer Leiterplatte vorgesehen und die Leiterplatte umfasst eine Mehrzahl von Anschlussleitungen und Anschlusssteckern.According to one Another preferred embodiment of the invention is the potentiostat provided on a circuit board and the circuit board comprises a Plurality of connecting cables and connection plugs.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Impedanz der Ersatzschaltung eine Reihenschaltung aus einem Vorschaltwiderstand und einem RC-Glied. Dabei handelt es sich bei dem RC-Glied um eine Parallelschaltung aus einem Widerstand und einem Kondensator. Der Vorschaltwiderstand entspricht vorzugsweise der Wasserleitfähigkeit einer als Wasserspeicher ausgestalteten Schutzeinheit, das RC-Glied entspricht vorzugsweise der Doppelschichtkapazität der als Wasserspeicher ausgestalteten Schutzeinheit. In dieser Weise „simuliert” die Ersatzschaltung die Eigenschaften der Schutzeinheit, so dass die Schutzeinheit nicht von dem Fremdstromanodensystem umfasst zu sein braucht bzw. mit ihr verbunden sein muss.According to a further preferred development of the invention, the impedance of the equivalent circuit comprises a series connection of a ballast resistor and an RC element. In this case, the RC element is a parallel circuit of a resistor and a capacitor. The ballast resistor preferably corresponds to the water conductivity of a designed as a water storage protection unit, the RC element preferably corresponds to the double-layer capacity designed as a water storage protection unit. In this By way of example, the equivalent circuit "simulates" the characteristics of the protection unit so that the protection unit does not need to be connected to or connected to the external current application system.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Impedanz der Ersatzschaltung als eine Kombination einer Mehrzahl von Widerständen, Induktivitäten und/oder Kapazitäten ausgestaltet. Die Mehrzahl der Widerstände, Induktivitäten und/oder Kapazitäten ist vorzugsweise als eine Kombination von Reihen- und/oder Parallelschaltungen ausgestaltet. Elektronische Bauelemente sind vorzugsweise als „surface-mounted device” (SMD) und/oder „through-hole technology” (THT) Elemente ausgestaltet. Die Kapazitäten sind vorzugsweise als Alu- und/oder als Tantalkondensatoren ausgestaltet.According to one Another preferred embodiment of the invention is the impedance the equivalent circuit as a combination of a plurality of resistors, inductors and / or Capacities designed. The majority of resistors, inductors and / or capacities is preferably as a combination of series and / or parallel circuits designed. Electronic components are preferably surface-mounted device "(SMD) and / or through-hole technology "(THT) elements designed. The capacities are preferably designed as aluminum and / or as tantalum capacitors.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter im Detail erläutert.following the invention is based on two preferred embodiments further explained in detail with reference to the drawings.

1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Fremdstromanodensystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei eine Ersatzschaltung mechanisch auf eine potentiostatische Schaltung aufgeschaltet wird; und 1 shows a section of an external current anode system according to a first embodiment of the invention, wherein an equivalent circuit is mechanically switched to a potentiostatic circuit; and

2 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einem Fremdstromanodensystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei eine Ersatzschaltung für die Funktionsprüfung auf eine potentiostatische Schaltung über eine Kippstufe von einem Mikrocontroller aufgeschaltet wird. 2 schematically shows a section of an external current anode system according to a second embodiment of the invention, wherein an equivalent circuit for the functional test is switched to a potentiostatic circuit via a flip-flop by a microcontroller.

Dünne bzw. schmale Linien in den Zeichnungen weisen auf eine elektrische Leitung bzw. auf elektrostromleitende Teile hin. Dicke Linien weisen auf Steuerleitungen bzw. auf Busleitungen hin, wobei große Punkte eine elektrische Verbindung zwischen den (Bus-)Leitungen andeuten. Einfach kreuzweise angebrachte Leitungen weisen keine elektrische Verbindung untereinander auf. Die Pfeile an den Enden der Leitungen sind entsprechend Buchsen bzw. Stifte einer mechanisch trennbaren elektrischen Verbindung bzw. einer Stecker-Kupplung.Thin or Narrow lines in the drawings indicate an electrical line or on electro-current-conducting parts. Thick lines indicate Control lines or bus lines, with large points indicate an electrical connection between the (bus) lines. Simply crosswise attached lines have no electrical Connect with each other. The arrows at the ends of the pipes are according to sockets or pins of a mechanically separable electrical connection or a plug coupling.

Wie in 1 zu erkennen ist, ist anstatt einer Schutzeinheit 4, die gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung als mit Wasser gefüllter Speicherwassererwärmer ausgestaltet ist, eine Ersatzschaltung 1 an die potentiostatische Schaltung 2 über Kontaktstellen 7 angeschlossen, wobei die potentiostatische Schaltung 2 im Folgenden auch als Potentiostat bezeichnet wird. Dabei umfasst die Schutzeinheit 4 eine Anode 6, die gemäß diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel als Titananode ausgestaltet ist. Gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst das Fremdstromanodensystem eine Ersatzschaltung 1 aus einem Vorschaltwiderstand in der Größenordnung von 100 Ω, der der Wasserleitfähigkeit der Schutzeinheit 4 entspricht. In Reihe zu diesem Vorschaltwiderstand ist ein RC-Glied geschaltet, der einer Parallelschaltung aus einem Widerstand und einer Kapazität entspricht. Der Wert für den Widerstand des RC-Glieds beträgt 100 Ω und der Wert für die Kapazität des Kondensators 470 μF gemäß diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.As in 1 is to recognize, is instead of a protection unit 4 , which is designed according to the first preferred embodiment of the invention as a water-filled storage water heater, an equivalent circuit 1 to the potentiostatic circuit 2 via contact points 7 connected, the potentiostatic circuit 2 hereinafter also referred to as potentiostat. The protection unit comprises 4 an anode 6 , which is designed according to this preferred embodiment as a titanium anode. According to the first preferred embodiment of the invention, the foreign-current anode system comprises an equivalent circuit 1 from a ballast resistor in the order of 100 Ω, the water conductivity of the protection unit 4 equivalent. In series with this ballast resistor, an RC element is connected, which corresponds to a parallel connection of a resistor and a capacitor. The value for the resistance of the RC element is 100 Ω and the value for the capacitance of the capacitor 470 μF according to this preferred embodiment of the invention.

Der Kondensator simuliert die Doppelschichtkapazität der Schutzeinheit 4. Mit der Ersatzschaltung 1 werden damit die Eigenschaften der Schutzeinheit 4 simuliert. Dies bedeutet, dass die Impedanz der Ersatzschaltung 1 so gewählt wird, dass sie der Impedanz der Schutzeinheit 4 entspricht. Damit ist es also nicht notwendig, die Schutzeinheit 4 an die potentiostatische Schaltung 2 anzuschließen. Daher ist die Verbindung zwischen der Elektronikeinheit 3 und der Schutzeinheit 4 auch getrennt, wie in 1 zu sehen ist.The capacitor simulates the double-layer capacitance of the protection unit 4 , With the equivalent circuit 1 become the properties of the protection unit 4 simulated. This means that the impedance of the equivalent circuit 1 is chosen so that it matches the impedance of the protection unit 4 equivalent. So it is not necessary, the protection unit 4 to the potentiostatic circuit 2 to join. Therefore, the connection between the electronics unit 3 and the protection unit 4 also separated, as in 1 you can see.

Gemäß diesem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung befindet sich die Ersatzschaltung 1 in einem diskreten Gehäuse im Format einer Zigarettenschachtel. Darüber hinaus weist das Gehäuse zusätzliche Anschlussleitungen und Anschlussstecker auf. Gemäß diesem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Ersatzschaltung 1 zwei Widerstände im THT- oder SMD-Bauformat und eine als elektrolytischer Tantal- oder Alu-Kondensator ausgestaltete Kapazität auf, die direkt auf einer Leiterplatte vorgesehen sind. Damit wird eine kostengünstige Möglichkeit bereitgestellt, eine sichere Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Potentiostaten 2 zu gewährleisten.According to this first preferred embodiment of the invention, the equivalent circuit is located 1 in a discreet case in the format of a pack of cigarettes. In addition, the housing has additional connecting cables and connectors. According to this first preferred embodiment of the invention, the equivalent circuit 1 Two resistors in the THT or SMD format and designed as an electrolytic tantalum or aluminum capacitor capacitance, which are provided directly on a circuit board. This provides a cost effective way to safely verify the functionality of the potentiostat 2 to ensure.

Die Ersatzschaltung 1 ist gemäß diesem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel durch offene Kontaktstellen 7 von dem Potentiostaten 2 getrennt aufgelötet. Anstatt der Kontaktstellen 7 kann auch eine Kippstufe verwendet werden. Diese offenen Kontaktstellen können von außen geschlossen werden. Gemäß diesem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird zwischen den zwei Kontaktstellen, d. h. den zwei Punkten, eine Schraubenzieherspitze zum Überbrücken angelegt. Gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das Überbrücken der offenen Kontaktstellen durch einen Taster realisiert werden. Das Anlegen der Schraubenzieherspitze zwischen den zwei Punkten lässt mechanisch eine Verbindung der beiden getrennt liegenden Kontaktstellen 7 zu, d. h. einmal zur Ersatzschaltung 1 hin, zum anderen zur Anode 6 bzw. zur Kathode der Schutzeinheit 4 hin. Diese Ausgestaltung wird auch als „Schraubenzieher-Lösung” bezeichnet und ist damit sehr einfach und vor allem kostengünstig realisierbar. Zudem ist diese Ausgestaltung auch zum Zwecke regelmäßiger Überprüfung des Potentiostaten geeignet.The replacement circuit 1 is according to this first preferred embodiment by open contact points 7 from the potentiostat 2 soldered separately. Instead of the contact points 7 You can also use a flip-flop. These open contact points can be closed from the outside. According to this first preferred embodiment of the invention, a screwdriver tip for bridging is applied between the two contact points, ie the two points. According to another preferred embodiment, the bridging of the open contact points can be realized by a push-button. The application of the screwdriver tip between the two points allows a mechanical connection of the two separate contact points 7 to, ie once to the equivalent circuit 1 to the other, to the anode 6 or to the cathode of the protection unit 4 out. This embodiment is also referred to as a "screwdriver solution" and is therefore very simple and, above all, inexpensive to implement. In addition, this is Out also suitable for the purpose of regular review of the potentiostat.

Gemäß diesem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung simuliert die Ersatzschaltung 1 also die Schutzeinheit 4, die als mit Wasser gefüllter Speicherwassererwärmer mit Titananode ausgestaltet ist, wobei die Elektronikeinheit 3 die Ersatzschaltung 1, Kontaktstellen 7 und den Potentiostaten 2 umfasst. Die Ersatzschaltung 1 wird mechanisch über wenigstens zwei Kontakten der Kontaktstellen 7 an den Potentiostaten 2 angeschlossen. Dabei wird die Verbindung zur Schutzeinheit 4 unterbrochen, d. h. der Anschlussstecker 8 zur Schutzeinheit 4 wird gezogen. Der Potentiostat 2 umfasst weiter eine Anzeigeeinheit 5 zum Anzeigen der Funktionstüchtigkeit des Potentiostaten 2.According to this first preferred embodiment of the invention, the equivalent circuit simulates 1 So the protection unit 4 , which is designed as a water-filled storage water heater with titanium anode, wherein the electronic unit 3 the equivalent circuit 1 , Contact points 7 and the potentiostat 2 includes. The replacement circuit 1 becomes mechanically over at least two contacts of the contact points 7 at the potentiostats 2 connected. In this case, the connection to the protection unit 4 interrupted, ie the connector 8th to the protection unit 4 is pulled. The potentiostat 2 further comprises a display unit 5 to indicate the functionality of the potentiostat 2 ,

Gemäß diesem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die manuelle Betätigung, d. h. die Handbetätigung, aufgezeigt worden. Dabei wird die Verbindung der Anode 6 durch ein Ziehen des Anschlusssteckers 8 zuerst von der Elektronikeinheit 3 getrennt. Die Kontakte der Kontaktstellen 7 zum Anschluss der Ersatzschaltung 1 können für eine kurze Zeit überbrückt werden. Die Funktionsanzeige des Anzeigeelements 5 des Potentiostaten 2 zeigt entweder den Funktionszustand „gut” oder den Funktionszustand „schlecht” an. Wenn bei einem funktionstüchtigen Potentiostaten beispielsweise die als Titananode ausgestaltete Anode 6 den „schlechten” Zustand anzeigt, muss die Anode 6 repariert oder ersetzt werden. Ansonsten funktioniert der Potentiostat 2 einwandfrei.According to this first preferred embodiment of the invention, the manual operation, ie the manual operation, has been pointed out. In this case, the connection of the anode 6 by pulling the connector plug 8th first from the electronics unit 3 separated. The contacts of the contact points 7 for connecting the equivalent circuit 1 can be bridged for a short time. The function display of the display element 5 of the potentiostat 2 indicates either the health state "good" or the health state "bad". If, for example, the anode designed as a titanium anode is one of a functional potentiostat 6 indicates the "bad" condition, the anode must 6 be repaired or replaced. Otherwise the potentiostat will work 2 perfect.

2 zeigt ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Ersatzschaltung 1 ist zum Zweck der Funktionsüberprüfung des Potentiostaten 2 über eine Kippstufe 7 von einem Mikrocontroller geschaltet, der selbst autonom, d. h., gesteuert von lokalem Programmsatz regelmäßige Prüfzüge der Funktionstüchtigkeit des Potentiostaten ausführt und/oder über eine Mikrocontroller-Schnittstelle zwecks Funktionsprüfung ferngesteuert ist. Die Beschaltung der Mikrocontroller-Schnittstelle ist gemäß anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen auch extern realisierbar. Wenn der Mikrocontroller von außen, also von extern, gesteuert wird, spricht man von „Remote Control”. In diesem Fall ist der Mikrocontroller also fernsteuerbar. Gemäß diesem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt die Beschaltung der Mikrocontroller-Schnittstelle über eine von der Elektronikeinheit 3 umfasste Steuereinheit. Die Steuereinheit umfasst einen Mikrocontroller 9 und ein Anzeigeelement 10. 2 shows a second preferred embodiment of the invention. The replacement circuit 1 is for the purpose of functional testing of the potentiostat 2 via a flip-flop 7 switched by a microcontroller, which autonomously, ie, controlled by local program set performs regular Prüfzüge the functionality of the potentiostat and / or remotely controlled via a microcontroller interface for the purpose of functional testing. The wiring of the microcontroller interface can also be implemented externally according to other preferred embodiments. If the microcontroller is controlled externally, ie externally, it is called "remote control". In this case, the microcontroller is thus remotely controllable. According to this second preferred embodiment of the invention, the wiring of the microcontroller interface via one of the electronic unit 3 included control unit. The control unit comprises a microcontroller 9 and a display element 10 ,

Gemäß diesem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die Elektronikeinheit 3 auch eine Kippstufe 7, die als Transistor-Einheit oder Umschalt-Relais ausgestaltet ist. 2 zeigt damit die halbautomatische bzw. automatische Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung. Durch Verwendung eines Mikrocontrollers 9 wird ein kurzfristiges Trennen von der Schutzeinheit 4 bewerkstelligt. Der Anschluss an die Ersatzschaltung 1 erfolgt hierbei über eine Kippstufe 7. Dabei wird die Verbindung zur Schutzeinheit 4 unterbrochen, aber der Anschlussstecker 8 zur Schutzeinheit 4 wird nicht gezogen.According to this second preferred embodiment of the invention, the electronic unit comprises 3 also a flip-flop 7 , which is designed as a transistor unit or switching relay. 2 thus shows the semi-automatic or automatic embodiment possibility of the invention. By using a microcontroller 9 will be a short-term disconnect from the protection unit 4 accomplished. The connection to the replacement circuit 1 takes place via a flip-flop 7 , In this case, the connection to the protection unit 4 interrupted, but the connector 8th to the protection unit 4 is not pulled.

Die Zustandsanzeige des Anzeigeelements 10 der Steuereinheit kann über die Mikrocontroller-Schnittstelle weitergeleitet werden. Die Kippstufe 7 kann in eine dritte Position ins Leere oder an eine abweichend dimensionierte Ersatzschaltung geschaltet werden. Mit „Dimensionierung der Ersatzschaltung” ist gemeint, dass ihre Impedanz identisch oder nahezu identisch zu der Impedanz der Schutzeinheit gewählt wird. Die Kippstufe 7, angetrieben von einem Mikrocontroller oder einem beliebig anderen Steuerungsgerät, umfasst, gemäß diesem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, also drei Zuschaltungsmöglichkeiten: zur Schutzeinheit 4, zur Ersatzschaltung 1 und zum Potentiostaten 2.The status display of the display element 10 the control unit can be forwarded via the microcontroller interface. The flip-flop 7 can be switched to a third position in the void or to a different sized equivalent circuit. By "sizing the equivalent circuit" is meant that its impedance is chosen to be identical or nearly identical to the protection unit's impedance. The flip-flop 7 driven by a microcontroller or any other control device comprises, according to this second preferred embodiment of the invention, so three connection options: the protection unit 4 , to the equivalent circuit 1 and to the potentiostat 2 ,

Gemäß anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung ermöglichen weitentwickelte Netzwerke eine effiziente und kontinuierliche Überwachung eines Fremdstromanodensystems. Dies geschieht vorzugsweise ferngesteuert. Die am Netzwerk 11 liegenden Mikrocontroller als Steuerungsgeräte führen nach dem Programmablauf Testreihen durch, melden die Zustände des Potentiostaten und speichern diese. Es könne auch weitere Dienste durchgeführt werden.In accordance with other preferred embodiments of the invention, well-developed networks enable efficient and continuous monitoring of an extraneous current anode system. This is preferably done remotely. The on the network 11 lying microcontroller control units run after the program run through test series, report the states of the potentiostat and save them. It could also be carried out other services.

Durch die Grundidee der Erfindung wird der Sicherheitsgrad vom Fremdstromanodensystem erhöht und der materielle Verbrauch effizienter. Weiterhin kann man unbegründete Reparaturen vermeiden und, insbesondere im Falle einer halbautomatischen bzw. automatischen Realisierung, an Personal einsparen. Dies ermöglicht auch den planmäßigen Einsatz von Service- und Raparaturkräften.By The basic idea of the invention is the degree of security of the foreign-current anode system elevated and the material consumption more efficient. Furthermore, you can make unfounded repairs avoid and, in particular in the case of a semi-automatic or automatic realization, save on staff. This also allows the scheduled use from service and Raparaturkräften.

11: Ersatzschaltungequivalent circuit
22: Potentiostatpotentiostat
33: Elektronikeinheitelectronics unit
44: Schutzeinheitprotection unit
55: Anzeigeeinheitdisplay unit
66: Anodeanode
77: Kontaktstellen bzw. Kippstufecontact points or flip-flop
88th: elektrischer Anschluss bzw. Anschlusssteckerelectrical Connection or connection plug
99: Mikrocontrollermicrocontroller
1010: Anzeigeelementdisplay element
1111: Netzwerknetwork

Claims

External current anode system for cathodic corrosion protection of a protective unit ( 4 ) comprising: an anode ( 6 ); an electronics unit ( 3 ) comprising a potentiostat ( 2 ) for measuring a signal and an equivalent circuit ( 1 ), the potentiostat ( 2 ) via an electrical connection ( 8th ) with the protection unit ( 4 ) is contactable, and wherein the equivalent circuit ( 1 ) one of the impedance of the protection unit ( 4 ) has corresponding impedance and a circuit connection with which the equivalent circuit ( 1 ) with an output of the potentiostat ( 2 ) is connectable.

An extraneous current anode system according to claim 1, wherein the circuit terminal of the equivalent circuit ( 1 ) mechanically and / or electrically with an output of the potentiostat ( 2 ) is connectable.

External current anodic system according to claim 2, wherein the mechanical and / or electrically connected connection can be realized over at least two points, wherein the points between the circuit connection of the equivalent circuit ( 1 ) and an output of the potentiostat ( 2 ) are provided and bridged.

External current anode system according to one of claims 2 and 3, wherein the mechanical connection via a touch point for a Screwdriver is feasible.

External current anode system according to one of the preceding claims, wherein the equivalent circuit ( 1 ) instead of the protection unit ( 4 ) Is the external power system can be added.

External current anode system according to one of the preceding claims, wherein the potentiostat ( 2 ) a display unit ( 5 ) for displaying the functionality based on the measured signal.

External current anode system according to one of the preceding claims, wherein the anode ( 6 ) is designed as a titanium anode.

External current anode system according to one of the preceding claims, wherein the electronic unit ( 3 ) a flip-flop ( 7 ) between an output of the equivalent circuit ( 1 ) and an output of the potentiostat ( 2 ) and a control unit for controlling the potentiostat ( 2 ) and / or the flip-flop ( 7 ).

An extraneous current anode system according to claim 8, wherein the flip-flop ( 7 ) is designed as a relay, as a button and / or transistor.

External current anode system according to one of Claims 8 and 9, the control unit having a microcontroller ( 9 ) and a display element ( 10 ).

An extraneous current anode system according to claim 10, wherein the microcontroller ( 9 ) is remotely controllable.

External current anode system according to one of the preceding claims, wherein the potentiostat ( 2 ) is provided on a printed circuit board and the printed circuit board comprises a plurality of connecting leads and terminal plugs.

External current anode system according to one of the preceding claims, wherein the impedance of the equivalent circuit ( 1 ) comprises a series circuit of a ballast resistor and an RC element.

An extraneous current anode system according to claim 13, wherein the ballast resistance of the water conductivity and the RC element of the double-layer capacitance of the protective unit designed as a water reservoir ( 4 ) corresponds.

External current anode system according to one of the preceding claims, wherein the impedance of the equivalent circuit ( 1 ) is configured as a combination of a plurality of resistors, inductors and / or capacitors.

An extraneous current anode system according to claim 15, wherein said Majority of resistors, inductors and / or capacities is designed as a combination of series and / or parallel circuits.

External current anode system according to one of claims 15 and 16, where the resistors as THT and / or as SMD resistors and / or the capacities as Alu- and / or configured as tantalum capacitors.