DE2252442B2 - Korrosionsgeschwindigkeitsmesser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zur Bestimmung der Korrosionsgeschwindigkeit von Metallen in korrosiven Medien mit einem Meßkopf mit einer Proben-, einer Hilfs- und einer Bezugselektrode, von welchen d'e Proben- und die Hilfselektrode in einem

2ί Stromkreis liegen, welcher neben einem der Anzeige der Korrosionsgeschwindigkeit dienenden Meßinstrument einen der Einstellung des in demselben fließenden Stroms dienenden Differentialverstärker aufweist, dessen beiden in einer Spannungsschleifenschaltung liegen-

Jo den Eingängen die Potentialdifferenz zwischen der Bezugs- und der Probenelektrode zugeführt wird, mit einer Speichereinrichtung zur Einspeicherung einer die freie Korrosionsspannung darstellende Potentialdifferenz zwischen der Proben- und der Bezugselektrode

^v> und mit einer Einrichtung zur automatischen Korrektur der freien Korrosionsspannung.

Es wird oft gewünscht, die Geschwindigkeiten zu bestimmen, mit denen Metalle in einem korrodierenden Mittel z. B. in einer korrodierenden Flüssigkeit, korro-

⁴⁽¹ dieren. Z. B. werden Korrodierungsverhinderer zu wäßrigen Flüssigkeiten hinzugegeben, um die Korrosion von diesen Flüssigkeiten ausgesetzten Metallen zu verringern. Es werden Instrumente zum Messen der Geschwindigkeit verwendet, mit der diese Metalle

⁴"> korrodieren, so daß die Wirksamkeit des Korrosionsverhinderers bestimmt werden kann. Das Messen der Korrosionsgeschwindigkeit bei Metallen umfaßt üblicherweise ein einer Meßsonde zugeordnetes Instrument, wobei die Meßsonde in das Korrodierungsmittel

¹⁵⁽¹ eintauchende Elektroden trägt. Diese Instrumente werden gewöhnlich Korrosionsgeschwindigkeitsmesser genannt. Die Elektroden in dem Korrodierungsmittel machen gewisse elektrochemische Änderungen durch, die in Beziehung stehen zur Korrosion der Probenelek-

^v> trode. Die Korrosionsgeschwindigkeit kann mit den elektrochemischen Wirkungen auf die Probenelektrode, die mit dem Korrodierungsmittel in Berührung steht, korreliert werden.

Die Korrosion metallischer Materialien durch ein

^b0 Korrodierungsmittel bewirkt einen Verlust an elektrischer Energie durch elektrochemische Wirkung. Z. B. entwickeln zwei in ein Korrodierungsmittel eingetauchte metallische Elektroden eine Potentialdifferenz infolge des Halbzelleneffekts. Das Potential an einer frei

^b'· korrodierenden Probenelektrode in einem dynamischen System, wo die Korrosionsprodukte entweder diffundierend oder lösend sind, erreicht im allgemeinen eine relativ stetige Potentialdifferenz zu einer Bezugselek-

trode. Diese Potentialdifferenz wird als freie Korrosionsspannung der Probenelektrode bezeichnet, die die Halbzelle bildet und dem Korrodierungsmittel ausgesetzt ist. Eine Probenelektrode, die einer Korrosion unterworfen ist, kann in einen nicht korrodierenden Zustand polarisiert werden, indem ein Gleichstrom von einer externen Quelle durch die Elektrode und das Korrodierungsmittel geschickt wird. Die Größe der durch den Strom induzierten Änderung im elektrischen Potential der Probenelektrode in Bezug auf eine ι ο Bezugselektrode wird »Polarisationspotential« genannt Das Polarisationspotential kann anodisch oder kathodisch sein in Abhängigkeit von der Flußrichtung des Stromes, der das Pclarkationspotential erzeugt Die Korrelation von Polarisationspotentialänderungen zu Änderungen des angelegten Stromes kann dazu verwendet werden, die Korrosionsgeschwindigkeit der Probenelektrode zu bestimmen.

Eine bekannte Meßeinrichtung zur Messung der Korrosionsgeschwindigkeit weist eine Korrosionsgeschwindigkeits-Meßsonde, die drei Elektroden aufweist, welche einem Korrodierungsmittel, z. B. einer korrodierenden Flüssigkeit, ausgesetzt werden können, eine einstellbare Stromquelle, ein Amperemeter und ein Voltmeter mit hoher Impedanz als primäre Komponenten auf. Die einstellbare Stromquelle schickt einen kleinen elektrischen Strom durch eine Probenelektrode und Hilfselektrode. Gleichzeitig überwacht das Voll meter das durch den Stromfluß zwischen der Probenelektrode und einer Bezugselektrode erzeugte Polarisationspotential. Dieser Stromfluß polarisiert ein wenig die Oberfläche der Probenelektrode und ruft infolgedessen ein Polarisationspotential zwischen der Proben- und der Bezugselektrode hervor. Der für die Erzeugung eines gewissen gewünschten Polarisationspotentials (üblicherweise etwa 10 mV) benötigte Stromfluß ist direkt proportional der Korrosionsgeschwindigkeit der Probenelektrode, die die Korrosion durchmacht. Überlicherweise wird die Polarisation im linearen Spannungsbereich der Korrosionsgeschwindigkeit-Umgebungsbedingungen gewählt, und es werden gute Ergebnisse mit einer Polarisation zwischen 5 und 20 mV, vorzugsweise 10 mV, erzielt.

Wenn die Korrosionsgeschwindigkeit niedrig ist, wird ein sehr geringer Stromfluß die Probenelektrode ts polarisieren. Wenn die Korrosionsgeschwindigkeit hoch ist, dann ist ein größerer Stromfluß erforderlich, um die Probenelektrode zu polarisieren. Das Gewicht des Metallverlustes von der Probenelektrode durch elektrochemische Korrosion ist direkt proportional dem ^r>o Stromfluß nach dem Faradayschen Gesetz. Durch Anwendung geeigneter Konstanten und Wahl der Oberflächengröße der Probenelektrode kann damit das Amperemeter direkt in den gewünschten Einheiten der Korrosionsgeschwindigkeit geeicht werden, vorausgesetzt, daß die Größe der der Korrosion ausgesetzten Oberfläche der Probenelektrode auf den gewünschten Bereich eingestellt werden kann. Um Symmetrie der Sonde herzustellen und aus anderen Gründen sind die freiliegenden Oberflächen aller Elektroden üblicherwei- t>o se identisch. Wenn demnach die Elektroden identisch aus dem gleichen Material hergestellt sind, wie z. B. aus Flusstahl 10—20, kann irgendeine der Elektroden als Hilfs-Probe und Bezugselektrode bei den elektrochemischen Techniken zur Bestimmung der Korrosionsge- h> schwindigkeit dienen.

Bei den bekannten Korrosionsgeschwindigkeits-Meßsonden wird die Probenelektrode fließenden Stromes, der ein gewisses Poiarisationspotential erzeugt, gemessen, um die an der Probenelektrode auftretende Korrosionsgeschwindigkeit zu bestimmen. Alle Potentialdifferenzen wie die freie Korrosionsspannung, die zwischen der Proben- und der Bezugselektrode neben dem Polarisationspotential vorhanden sind, erzeugen fehlerhafte Ergebnisse bei der Bestimmung der Korrosionsgeschwindigkeit Offensichtlich können diese Instrumente höchst genaue Ergebnisse erzeugen, wenn eine Korrektur der freien Korrosionsspannung vorgenommen wird, die zwischen diesen Elektroden vor und auch beim Anlegen des Polarisationsstromes bestehen kann. Zusätzlich müssen in diesen Instrumenten Korrekturen vorgenommen werden für das frei korrodierende und für andere Potentiale, ohne dabei die Impedanz zwischen der Bezugs- und der Probenelektrode zu beeinflussen, die in das Korrodierungsmittel eintauchen. Andererseits erzeugt ein konstanter Polarisierungsstrom entsprechende Änderungen in dem zwischen diesen Elektroden zu entwickelnden Polarisationspotentiai.

Korrosionsgeschwindigkeitsmesser mit gesteuertem Stromfluß zur Erzeugung eines gewissen Polarisationspotentials zwischen Elektroden, können eine Handeinstellung aufweisen, um die freie Korrosionsspannung aus der Gesamtpotentialdifferenz zwischen der Proben- und der Bezugselektrode zu entfernen. Als Ergebnis wird nur das Polarisationspotentail ein Maß dafür sein, ob der gesteuerte Strom die genaue Größe hat, um eine korrekte Messung der Korrosionsgeschwindigkeit an der Probenelektrode zu liefern. Es können jedoch ziemlich beachtliche Änderungen bei der Größe der freien Korrosionsspannung und auch bei der Impedanz zwischen der Bezugs- und der Probenelektrode in einem kurzen Zeitraum während solcher Handeinstellung auftreten. Dann kann die endgültige Genauigkeit der Messung der Korrosionsgeschwindigkeit mit diesen Instrumenten nicht bei sich schnell ändernden Umgebungen erhalten werden. Zusätzlich müssen Handeinstellungen bei jedem Elektrodensatz, der mit dem Instrument verwendet wird, vorgenommen werden, und zwar in sehr kurzen Zeitabständen, damit sehr genaue Ergebnisse der Korrosionsmessung erzielt werden können.

Die erforderliche Korrektur der freien Korrosionsspannung bei gesteuerten Korrosionsgeschwindigkeitsmessern wird zu einer ernsten Behinderung, wenn Schaltelemente verwendet werden, damit ein einziger Korrosionsgeschwindigkeitsmesser ein Anzahl in weitem Abstand voneinander angeordneter Sonden überwachen kann, wobei jede Sonde aus Proben-, Bezugsund Hilfselektroden besteht. So stellt sich z. B. das Problem, die Korrosion zu überwachen, die bei 10 Meßsonden in verschiedenen Wasserströmen in einer Raffinerie oder in einer chemischen Fabrik in einer Entfernung von etwa 1,6 km vom Korrosionsgeschwindigkeitsmesser auftritt. Jede Meßsonde wird der Reihe nach mit dem Korrosionsgeschwindigkeitsmesser verbunden. Jede überwachte Meßsonde erfordert jedoch eine Korrektur im Korrosionsgeschwindigkeitsrnesser, um die freie Korrosionsspannung an der Probenelektrode zu kompensieren. Dann wird die gewünschte genaue Messung durch Einstellung eines Stromflußes durchgeführt, bis eine Polarisation an den Elektroden auftritt. Die Durchführung der kathodischen und der anodischen Messung der Korrosionsgeschwindigkeit an jeder Meßsonde verdoppelt sofort die Anzahl der erforderlichen Operationsschritte mit dem von Hand eingestell-

ten Instrument. Deshalb ist eine automatisch arbeitende Einrichtung erwünscht, die die erforderliche Korrektur der freien Korrosionsspannung vornimmt.

Der Korrosionsgeschwindigkeitsmesser kann eine geeignete Schaltung verwenden, die automatisch ein ϊ gleiches, aber entgegengesetztes Potential liefert, um die freie Korrosionsspannung zu kompensieren. Letzteres ist gewöhnlich kleiner als 100 mV und liegt häufig in der gleichen Größenordnung wie das Polarisationspotential (im allgemeinen 10 mV), das durch den ι ο gesteuerten Strom zwischen diesen Elektroden aufzubauen ist Demnach muß die Korrekturschaltung eine sehr geringe Spannung, die praktisch die gleiche Größe wie das zwischen diesen Elektroden aufzubauende Polarisstionspotentia! hat, ermitteln und dann automa- is tisch kompensieren. Der Widerstand der die Meßsonden mit dem Korrosionsgeschwindigkeitsmesser verbindenden Leiter erlangt bei Entfernungen von 300 m oder mehr an Bedeutung. Der Widerstand dieser Leiter erzeugt ein IR/Potential in dem mit der Probenelektrode verbundene Leiter, das mit der freien Korrosionsspannung an den Elektroden summiert wird und durch die gleiche Korrekturschaltung entfernt werden sollte. Dieses: durch den Widerstand hervorgerufene Potential ist jedoch eine Funktion des durch den Leiter zur Probenelektrode fließenden Polarisationsstromes. Infolgedessen verändert sich das durch den Widerstand hervorgerufene Potential mit der Größe des Stromes. Deshalb können nicht korrigierbare Fehler in die Messung der Korrosionsgeschwindigkeit gelangen, 3« wenn hohe Ströme durch die gleichen Leitern geführt werden, an die das freie Korrosionsspannung liegt.

Ein fCorrosionsgeschwindigkeitsmesser mit automatischer Korrektur, bei dem die gesteuerte Betriebart Anwendung findet, ist von großem Vorteil. Hierbei ist eine Schaltung für den »Null«-Betrieb zur Kompensation der freien Korrosionsspannung erforderlich, wenn kein externer Strom zwischen den Elektroden fließt. Während des Betriebszustandes »Messen« des Korrosionsgeschwindigkeitsmessers muß die Schaltung ein Bezugssignal liefern, das einen Stromfluß zwischen der Hilfs- und der Probenelektrode hervorruft. Dieser Strom muß von solcher Größe sein, daß ein gewisses Polarisationspotential (5—25 mV) zwischen der Proben- und der Bezugselektrode zusätzlich zu der freien 4; Korrosionsspannung erzeugt wird. Die Größe des Ausgangsstromes, der dieses Polarisationspotential erzeugt, ist repräsentativ für die an der Probenelektrode stattfi idenen Korrosion und muß von einer Anzeigeeinrichtung gemessen werden. so

Eine: Meßeinrichtung zur Bestimmung der Korrosionsgeschwindigkeit gemäß der eingangs erwähnten Art ist aus dem älteren deutschen Patent 20 30 671 bekannt, wobei das Bezugssignal direkt auf den Eingang eines Verstärkers gegeben, der mit der Bezugs- und der Probenelektrode verbunden ist, was eine große Änderung der Eingangsimpedanz oder des Eingangswiderstandes zur Folge hat Ein Einhalten der vorbestimmten Verhältnisse des Ausgangssignals des Verstärkers zu dem Polarisationspotential im Betriebszustand »Messen« ist somit nicht gegebea Sämtliche Widerstandsänderungen am Eingang des Verstärkers bewirken, daß der Verstärker ein Fehlersignal im Eingangskreis neben der freien Korrosionsspannung und dem Polarisationspotential empfängt

Externe elektrische Störungen, die auf die Bezugsund die Probenelektroden einwirken, bringen bei einer solchen Meßeinrichtung die Schwierigkeit mit sich, die freie Korrosionsspannung und das Polarisationspotential im normalen Betrieb von den elektrischen Störungen zu trennen. Deshalb können externe elektrische Störungen die endgültige Meßgenauigkeit beeinflussen. Eine Schaltung mit hoher Verstärkung, die mit der Bezugs- und der Probenelektrode verbunden ist, hat Schwierigkeiten bei der Unterscheidung zwischen den mV-Signalen und bestimmten externen Störungen. Zusätzlich entstehen große Fehler durch externe elektrische Störungen in Schaltungen mit gemeinsamen Masseverbindungen zwischen der Schaltung der Meßeinrichtung und Rohrleitungen und/oder elektrischen HilfsSystemen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Meßeinrichtung gemäß der eingangs erwähnten Art derart schaltungstechnisch zu gestalten, daß unter Bildung einer verhältnismäßig hohen Eingangsimpedanz die Anfälligkeit gegen äußere elektrische Störeinnüsse minimalisiert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 dargelegten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Meßeinrichtung erweist sich insbesondere dadurch als vorteilhaft, daß die vierarmige Impedanzbrücke automatisch in Bezug auf die Schaltungserde der Gleichstromquelle sowohl im Null- als auch im Meßbetrieb der Schaltung abgeglichen wird. Die Meßeinrichtung wird nicht durch externe elektrische Signale beeinflußt, die auf die Klemmen R, T. A und T' der Meßsonde gelangen, und sie reagiert nur auf die freie Korrosionsspannung und das reduzierte Polarisationspotential, wobei diese Potentiale zwischen der Bezugs- und der Probenelektrode vorliegen. Damit können externe Störungen nicht die endgültige Korrosionsgeschwindigkeitsmessung durch die Meßeinrichtung beeinflussen. Zusätzlich verhindert die extrem hohe Impedanz der Spannungsschleifenschaltung einschließlich der Spannungsfolgeverstärker im Betrieh der Meßeinrichtung alle Lastwirkungen auf die Bezugsund die Probenelektrode, die die Genauigkeit dei vorgenommenen Korrosionsgeschwindigkeitsmessung verringern würden. Die Beibehaltung des Brückenabgleichs stellt sicher, daß die Meßeinrichtung eine hohe Gleichtaktunterdrückung gegenüber externen elektrischen Störungen aufweist Damit kann die Meßeinrichtung sehr brauchbar in Raffinierien und chemischer Fabrikanlagen eingesetzt werden, wo elektrische Hochstromschaltungen elektrische Störungen mit hohem Pegel erzeugen.

Die Figur der Zeichnung zeigt eine perspektivische Ansicht eines darstellenden Rohrsystems mit einei Korrosionsgeschwindigkeitsmeßschaltung-Sonde aus einer Anzahl metallischer Elektroden, die über Kabe mit einer Schalteinrichtung verbunden sind, mit der aucr ein später zu beschreibender »Meßgerättester« verbunden ist Die Schalteinrichtung ist mit einer Ausführungs form einer Korrosionsgeschwindigkeitsmeßschaltunf gemäß der der Erfindung verbunden, die schematise! dargestellt wird.

In der Zeichnung wird eine Sonde 11 gezeigt, die ir einem Rohrsystem 12 enthalten ist, das ein Korrodie rungsmittel, wie eine wäßrige Flüssigkeit in Richtung des Pfeiles 13 befördert Das Rohrsystem 12 umfaßt eit Paar Rohre 14 und 16, die durch ein T-Stück Ii miteinander verbunden sind, in das die Sonde 11 eingeschraubt ist Die Sonde 11 kann in irgendeine: geeigneten Form konstruiert sein. Wie dargestellt wird

hat die Sonde 11 einen metallischen Körper in Form eines Rohrstopfens 18, der elektrisch gegen den Körper isolierte Metallelektroden 21, 22 und 23 trägt. Die Elektroden sind durch Leiter (nicht gezeigt) in dem Stopfen 18 mit einem elektrischen Verbinder 19 verbunden. Ein Kabel 24 verbindet den Verbinder 19 der Sonde als Entfernungen überbrückende Verbindung mit der im rechten Teil der Zeichnung gezeigten Schaltung des Korrosions-Ratemeters. Insbesondere enthält das Kabel 24 elektrische Leiter 26,27,28 und 29, die mit der Stellung 1 eines Mehrstellungs-Klemmstreifens der Schalteinrichtung 31 verbunden sind. Die Elektroden 21, 22 und 23 sind mit den Leitern 26,27 bzw. 28 verbunden. Zusätzlich verbindet der Leiter 29 die Elektrode 21, um einen getrennten Strompfad zur Schaltungsklemme T' der Schaltung des Korrosions-Ratemeters zu schaffen.

Die Elektroden 21, 22 und 23 sind vorzugsweise im Aufbau identisch für die Zwecke der vorliegenden elektrochemischen Technik. Für die vorliegende Beschreibung werden die Elektroden 21, 22 und 23 als »Test«-, »Bezugs«- bzw. »Hilfs«- oder »dritte« Elektrode bezeichnet. Die Elektrode 21 für die genaue Bestimmung der Korrosionsrate eines bestimmten Stahls sollte aus diesem bestimmten Stahl hergestellt sein. Obwohl die Elektroden gewöhnlich metallisch sein werden, können sie aus irgendeiner Substanz hergestellt sein, die Ionen in die Lösung eines Korrodierungsmittels abgeben kann. Offensichtlich kann die Sonde 11 jede Anzahl von Elektroden tragen, die bei richtiger Schaltung und entsprechenden elektrischen Verbindungen die notwendigen Funktionen zur Durchführung der Messung der Korrosionsrate ausführen.

Die Schalteinrichtung 31 kann von jeder geeigneten Form sein. Vorzugsweise besteht sie aus einem Vielfachstellungs/Vielebenenschalter, der von einem Schaltrelais oder einem anderen Betätigungselement betätigt wird, wie es durch die gestrichelte Linie 32 angedeutet wird. Die Sonde ist elektrisch in der Schalteinrichtung 31 mit einem Kontaktsatz in der Position 1 verbunden. Schleifer verbinden wahlweise die verschiedenen Kontaktpositionen mit externen Schaltungsklemmen, die mit »/?«, »Γ«, »7> und »A« bezeichnet sind. Andere Sonden können mit einer oder mehreren der verbleibenden Kontaktpositionen 2, 3 oder 4 an der Schalteinrichtung 31 verbunden werden. Ein standardisierendes Gerät, üblicherweise als »Meßgerättester« bezeichnet, wird verbunden mit der Kontaktposition 2 der Schalteinrichtung 31 gezeigt Der Meßgerättester ist ein Widerstandsnetzwerk, das die elektrische Funktion der Sonde darstellt, wenn die Korrosion an der Testelektrode 21 (aus Flußstahl) mit 0,254 mm pro Jahr stattfindet. Die Schalteinrichtung 31 kann durch irgendein geeignetes Gerät betätigt werden, ist jedoch vorzugsweise in die anderen Schaltfunktionen des Korrosions-Ratemeters durch eine Zeitgeber-Schaltersteuerung 33 integriert Die Steuerung 33 kann von jeder geeigneten Form sein und z. B. aus einem von einer Uhr oder einem Zeitgeber angetriebenen Drehschalter bestehen, der gleichzeitig oder nacheinander eine Vielzahl von Schalterbetätigungsfunktionen ausführen kann, wie das Anziehen und Abfallen von Relais, oder das mechanische Schließen und öffnen von Schaltkontakten in der in der Zeichnung dargestellten Schaltung zum aufeinanderfolgenden Abtasten der Sonden und für automatische Null- und Meßoperationen der Schaltung. Offensichtlich können die von der Steuerung 33 gelieferten Schaltfunktionen leicht hinsichtlich der gewünschten Folge und der Folgendauer von einem Fachmann zusammengestellt werden. ■

Nachfolgend wird besonders auf die mit der Schalteinrichtung 31 verbundene Schaltung Bezug genommen. Das Korrosions-Ratemeter der vorliegenden Erfindung enthält die Elektroden 21, 22 und 23 an der Sonde 11, die durch die Leiter 26 bis 2S angeschaltet sind. Die Leiter 26 bis 29 sind über die Schalteinrichtung 31 mit den Klemmen R, T und A sowie der Stromrückführung T der Testelektrode 21 der Schaltung verbunden. Die Schaltung enthält eine Eingangsstufe in Form einer Spannungsschleife hoher Impedanz zwischen der Testelektrode 21 und der Bezugselektrode 22. Die Spannungsschleifenschaltung enthält einen ersten und einen zweiten Arm mit praktisch identischer Charakteristik in einer abgeglichenen elektrischen Impedanzbrücke. Der erste und der zweite Arm der Brücke kann Widerstände 36 und 37 enthalten, die mit den Klemmen R und T in Reihe geschaltet sind. Vorzugsweise enthalten der erste und der zweite Arm Spannungsfolgerverstärker 38 und 39, die mit den Widerständen 36 und 37 in Reihe geschaltet sind. Die Spannungsfolgerverstärker 38 und 39 bilden eine sehr hohe Impedanzisolation in der Spannungsschleifenschaltung gegenüber der Test- und der Bezugselektrode. Die Verstärker 38 und 39 haben vorzugsweise die Verstärkung Eins. Dadurch liefern die Verstärker eine ausgezeichnete Isolation der Elektroden 21 und 22 gegen alle Lasteinflüsse durch den Rest der Schaltung des vorliegenden Korrosions-Ratemeters.

Der Verstärker 38 ist mit einer Gleichstromversorgung 41 verbunden, die eine geeignete Leistungsquelle sein kann und in der Form von zwei Batterien 42 und 43 dargestellt ist die so zusammengeschaltet sind, daß eine Schaltungserde »CM« an der Klemme 44 und B + und B — an den Klemmen 46 bzw. 47 entstehen. Der Verstärker 38 ist mit den gleichartig bezeichneten Klemmen mit der Stromversorgung 41 verbunden. Der Verstärker 38 hat einen positiven Eingang 48, der über einen Strombegrenzungswiderstand 49 mit der Klemme R verbunden ist und einen negativen Eingang 51, der über einen Rückkopplungswiderstand 52 mit seinem Ausgang 53 verbunden ist. Der Ausgang liegt im ersten Brückenarm in Reihe mit dem Widerstand 36. Das übliche Abstimm- und Abgleich-Widerstandsnetzwerk kann beim Verstärker 38 vorgesehen sein, wurde hier jedoch zur Vereinfachung der Beschreibung weggelassen. In gleicher Weise hat der Verstärker 39 einen positiven Eingang 56, der über den Strombegrenzungswiderstand 57 mit der Klemme T der Schaltung verbunden ist Der negative Eingang 58 des Verstärkers 39 liegt über einen Rückkopplungswiderstand 59 am Ausgang 6t, der mit dem Widerstand 37 im zweiten Brückenarm in Reihe geschaltet ist

Die Verstärker 38 und 39 verleihen der Spannungsschleifenschaltung, die mit der Test- und der Bezugselektrode verbunden ist eine sehr hohe Impedanz und liefern eine angemessene Spannungsverstärkung zur Verstärkung kleiner Spannungssignale. Die Verstärker sind signalmäßig auf die Schaltungserde CM bezogen. Zusätzlich sind die positiven Eingänge 48 und 56 der Verstärker 38 bzw. 39 durch Kapazitäten 62 und 63 zur Schaltungserde CM verbunden. Damit ist die Spannungsschleifenschaltung am Verbindungspunkt des ersten und des zweiten Armes mit der Test- und der Bezugselektrode mit der Schaltungserde für alle Nichtgleichstrompotentiale durch die Kapazitäten 62 und «S3 verbunden. Infolgedessen sind die Verstärker 38 und 39 als »schwimmend« in Bezug auf alle Nichtgleich-

Strompotentiale in dem Rohrsystem 12 aufgrund externer elektrischer Störungen, die entlang dem Kabel 24 erzeugt werden, zu betrachten. Man kann auch sagen, daß externe elektrische Signale von der Spannungsschleifenschaltung ferngehalten werden, indem der erste und der zweite Arm durch Kapazitäten 62 und 63 mit der Schaltungserde verbunden werden. Damit erhalten die Verstärker 38 und 39 keine elektrischen Signale außer dem frei korrodierenden Potential und dem gewissen induzierten Polarisationspotential von der Bezugs- und der Testelektrode.

Die Spannungsschleifenschaltung ist vollständig, wenn die Widerstände 36 und 37 mit den Eingängen eines Differenzverstärkers 66 verbunden sind. Der negative Eingang 67 des Verstärkers 66 ist mit dem Widerstand 36 verbunden, wogegen der positive Eingang 68 mit dem Widerstand 37 verbunden ist. Diese Verbindungen werden an dem Verbindungspunkt des ersten und des zweiten Armes mit dem dritten und dem vierten Arm der abgeglichenen Impedanzbrücke hergestellt, die Teil der Schaltung des vorliegenden Korrosions-Ratemeters ist. Der dritte und der vierte Arm haben praktisch identische elektrische Charakteristiken. Insbesondere ist der Widerstand 36 mit dem Widerstand 71 im dritten Arm der Brücke verbunden, welcher an der Klemme für die Schaltungserde CM der Quelle 41 endet. Ein Trimmwiderstand 72 kann im drinen Arm für ein anfängliches Abgleichen der Brücke von Hand vorgesehen sein. Der Widerstand 37 ist mit einem Widerstand 74 im vierten Arm der Brücke verbunden, welcher ebenfalls an der Klemme 80 für die Schaltungserde CM endet, und zwar über eine Vorrichtung, die das Gleichgewicht der Brücke relativ zur Schaltungserde sowohl im Null- als auch im Meßbetrieb aufrecht erhält. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Abgleichvorrichtung ein invertierender Verstärker 75, der auch ein Mittel zur Korrektur von Eingangspotentialsignalen in der Spannungsschleifenschaltung für das frei korrodierende Potential darstellt, das zwischen der Bezugs- und der Testelektrode während des Null- und des Meßbetriebes der Schaltung existiert

Der Ausgang 69 des Verstärkers 66 liegt über einen Ausgangsstrom-Begrenzungswiderstand 73 an einem einpoligen Umschalter 76. Die rechte Stellung des Schalters 76 in der Zeichnung bedeutet »Nullbetrieb« der Schaltung. Der Schalter verbindet den Ausgang Ö9 über einen Signalerzeugungswiderstand 77 mit einer Kapazität 78 im vierten Arm der Brücke. Der Widerstand 77 ist auch mit dem negativen Eingang 79 des Verstärkers 75 verbunden.

Der Verstärker 66 enthält eine Rückkopplungsschaltung, die mit dem negativen Eingang 67 verbunden ist und hochfrequente Anteile von Stromsignalen im Ausgang 69 begrenzt Die Rückkopplungsschaltung liegt über den Widerstand 71 am negativen Eingang 67 und kann eine Reihenschaltung aus der Kapazität 82 und dem Widerstand 83 sowie den gegeneinander geschalteten Dioden 84 und 86, die von einer Kapazität 87 überbrückt werden, enthalten. Die Dioden fangen Spannungsspitzen hoher Amplitude ab, und die Kapazitäten 82 und 83 liefern eine Frequenzsteuerung, während durch den Widerstand 83 eine Spannungsbegrenzung vorgenommen wird. Der Verstärker 66 ist an den gekennzeichneten Klemmen mit der Spannungsquelle 41 verbunden. Das übliche Einstell- und Abgleich-Widerstandsnetzwerk für den Verstärker 66 kann vorgesehen werden, wurde hier jedoch zur Vereinfachung der Beschreibung weggelassen. Der Verstärker 66 kann von irgendeiner Type sein, gewöhnlich ist er jedoch ein Spannungs- oder Stromverstärker mit hoher Verstärkung oder ein Leistungsverstärker. Im allgemeinen hat der Verstärker 66 eine Verstärkung von etwa 20 000 für einen zufriedenstellenden Betrieb in dem vorliegenden Korrosions-Ratemeter. In der linken oder »Meßstellung« des Schalters 76 verbindet dieser den Ausgang 69 des

ι ο Verstärkers 66 mit der Klemme 96, die eine Stromschleifenschaltung über den Leiter 97 zur Klemme A der Schaltung bildet. Dann liefert die Stromschleifenschaltung einen Stromfluß zwischen der dritten oder Hilfselektrode 23 und der Testelektrode 21.

Der Verstärker 75 ist mit seiner Klemme für die Schältungserde mit der CM-Flemme 80 am Verbindungspunkt des dritten und des vierten Brückenarmes, die die Widerstände 71 und 74 enthalten, verbunden. Zusätzlich ist der Verstärker 75 mit den Klemmen B + und B — der Stromquelle 41 verbunden. Der positive Eingang 81 des Verstärkers 75 liegt an der Schaltungserde CM an Klemme 80 und auch an einem Umschalter 88, der über einen Widerstand 89 mit dem Widerstand 71 verbunden ist. Ein Widerstand 91 liegt im Nebenschluß zum Widerstand 89 an der CM- Klemme 80. Der Schalter 88 wird in der Stellung für den »Nullbetrieb« der Schaltung gezeigt. Die Widerstände 89 und 91 liegen in der linken Position des Schalters 88, d. h. in der Meßstellung, an einer Bezugsspannungsquelle ± V_r (Klemme 92). Die Widerstände 89 und 91 sind hinsichtlich ihrer Größe in Bezug auf die Charakteristiken des Verstärkers 75 so gewählt, daß, wenn der Schalter 88 sie mit der Bezugsspannungsquelle ± V_r oder dem positiven Eingang 81 des Verstärkers 75 verbindet, keine Impedanzänderung des Verstärker 75 im vierten Brückenarm relativ zur Verbindung mit der Schaltungserde entweder im Null- oder im Meßbetrieb der Schaltung eintritt

Der Verstärker 75 kann ein Differenzverstärker mit einer zusammengesetzten Verstärkung von etwa 50 000 sein. Im allgemeinen kann der Verstärker 75 von der gleichen Type wie die Verstärker 38 und 39 sein, doch ist er in invertierender Funktion geschaltet. Wie bei den anderen Verstärkern sind auch hier die üblichen Trimm- und Abgleichwiderstandsnetzwerke weggelassen, um die Beschreibung zu vereinfachen.

Die Stromschleifenschaltung von der Testelektrode 21 wird vervollständigt zur Schaltungserde CM durch den Leiter 29, der die Klemme 7" der Schaltung mit der Stromauslesevorrichtung verbindet, die eine nicht störende Verbindung zur Schaltungserde CM darstellt. Die Auslesevorrichtung mißt den Ausgangsstrom in der Stromschleifenschaitung vom Verstärker 66, der das Polarisationspotential zwischen der Bezugs- und der Testprobenelektrode hervorruft Diese Messung geschieht, ohne daß /Ä-induzierte Potentialsignale in der Spannungsschleifenschaltung erzeugt werden. Die Klemme V ist mit dem negativen Eingang 107 eines invertierenden, Strom in Spannung umwandelnden Verstärkers 101 verbunden. Das Ausgangssignal des Verstärkers 101 gelangt auf einen Spannungsfolgerverstärker 102, der ein geeignetes Auslesegerät treibt, wie z. B. ein Aufzeichnungsgerät 103. Der Verstärker 101 liegt mit seinem positiven Eingang 104 an der Schaltungserde CM. Parallele, gegeneinander geschaltete Begrenzerdioden 106 und 108 verbinden den negativen Eingang 104 mit der Schaltungserde CM, um die Eingangsspannungen des Verstärkers 101 zu

begrenzen.

Der Ausgang 109 des Verstärkers 101 ist über einen Rückkopplungskondensator 111 und einen parallel dazu liegenden veränderlichen Widerstand 112 mit der Klemme T' verbunden. Der veränderliche Widerstand 112 ist auf den gewünschten Auslesebereich für das Aufzeichnungsgerät 103 bezüglich der Korrosionsratemessung, die durch die Schaltung bewirkt wird, eingestellt. Z. B. liefert die Einstellung des Widerstandes 112 einen Ausschlag über den vollen Bereich des iu Aufzeichnungsgerätes, der 0,254 mm pro Jahr entspricht. Der Ausgang 109 liegt über einen Signalerzeugungswiderstand 113 und eine Reihenkapazität 114 an der Schaltungserde CM und auch am positiven Eingang 116 des Verstärkers 102. Der Ausgang 117 des Verstärkers 102 ist über einen Widerstand 118 in der Rückkopplungsschleife mit dem negativen Eingang 119 verbunden. Ein Strombegrenzungswiderstand 121 verbindet den Ausgang 117 mit einem Eingang des Aufzeichnungsgerätes 103. Der zweite Eingang des Aufzeichnungsgerätes 103 liegt an Schaltungserde CM. Bei dieser Anordnung liefert der Verstärker 101 die Rückführung der Stromschleifenschaltung zur Schaltungserde CM. Auch wird der Stromfluß durch das Korrodierungsmittel zwischen der Hilfselektrode 23 und der Testelektrode 21 vom Verstärker 101 überwacht. Die Verstärker 101 und 102 sind Differenzverstärker für Strom bzw. Spannung und sind an den entsprechenden Klemmen mit der Stromquelle 41 verbunden. Der Verstärker 101 sollte eine Verstärkung von etwa 20 000 bei relativ hohen Eingangs/Ausgangs-Signaltrennungseigenschaften haben. Der Verstärker 102 kann von derselben Type wie der Verstärker 75 sein.

Die Elemente der beschriebenen Schaltung haben die folgenden Kennzeichen. Die Schalter 76 und 88 werden auf Nullbetrieb gestellt, und die Sonde 11 wird von den Klemmen R, T, A und T getrennt, um externe Potentialsignale von der Spannungsschleifenschaltung zu entfernen. Der Widerstand 72 wird auf minimale Ausgangsstromänderung am Verstärker 66 aufgrund eines gemeinsamen Spannungssignals an den Klemmen R und T, aber ohne merkbare Spannungsdifferenz zwischen den Eingängen 67 und 68, eingestellt. Jetzt werden die vier Arme der Brück·? für die Null-Eingangspotentialsignalzustände abgeglichen, da die Stromflüsse ⁴S im ersten und im zweiten Arm sowie im zweiten und im dritten Arm gleich sind. Die Stromflüsse in allen Brückenarmen brauchen jedoch nicht identisch zu sein.

Der Verstärker 75 hält den abgeglichenen Zustand der Brücke aufrecht, wenn die Potentialsignale an die Eingänge des Verstärkers 66 angelegt werden. Jede Ausgangsspannung vom Verstärker 66 wird in ein Stromsignal im Widerstand 77 umgewandelt und erscheint am Eingang 79 des Verstärkers 75. Da der Eingang 81 des Verstärkers 75 auf Schaltungserde CM liegt, treibt das Stromsignal diesen Verstärker, bis ein Spannungssignal in der Kapazität 78 gespeichert ist Das in der Kapazität 78 gespeicherte Signal hat durch die Wahl der Bauelementwerte eine vorbestimmte und konstante Beziehung zu dem zwischen den Eingängen des Verstärkers 66 angelegten Potentiale. Dadurch bringt der Verstärker 75 die Brücke in den abgeglichenen Zustand, gleichgültig welches Potential zwischen den Eingängen angelegt wird, indem ein diskreter Stromfluß von seinem Ausgang durch die Widerstände 37 und 74 erzeugt wird, bis Nullpotential an den Eingängen des Verstärkers 66 liegt Das auf die Eingänge des Verstärkers 66 gegebene Anfangspotential ist das frei korrodierende Potential an den Elektroden 21 und 22, wenn die Sonde U mit der Spannungsschleifenschaltung verbunden ist Während des Meßbetriebes, in dem sich die Schalter 76 und 88 in der linken Stellung befinden, hält die Kapazität 78 das Spannungssignal, das den Brückenabgleich bewirkt hat hinsichtlich des frei korrodierenden Potentials, das in der Spannungsschleifenschaltung vorhanden war.

Eine Bezugsspannung ± V_r wird an den dritten Brückenarm angelegt und bewirkt einen bestimmten Stromfluß in den Widerständen 36 und 71 des ersten und des dritten Armes der Brücke. Dieser Stromfluß erzeugt eine Potentialdifferenz zwischen den Eingängen des Verstärkers 66. Diese Potentialdifferenz ist die Spannung, die dem gewissen Polarisationspotential (z. B.

10 mV) entspricht, das zwischen der Bezugselektrode 22 und der Testelektrode 21 geschaffen werden muß. Als Ergebnis erzeugt der Verstärker 66 einen Ausgangsstrom in der Stromschleifenschaltung zwischen der Testelektrode und der dritten Elektrode 23, wobei die Stromgröße die genaue Größe des gewissen Polarisationspotentials erzeugt Die durch die Bezugsspannung erzeugte Potentialdifferenz an den Eingängen des Verstärkers 66 ist jedoch von positiver Polarität gegenüber dem gewissen Polarisationspotential. Damit wird der Ausgangsstrom des Verstärkers 66 genau so gesteuert, daß er die Potentialdifferenz Null an den Eingängen des Verstärkers 66 wiederherstellt Da der Verstärker 75 das in der Kapazität 78 gespeicherte Signal im Meßbetrieb aufrechterhält, haben der dritte und der vierte Arm der Brücke die gleichen Abschlußimpedanzen gegenüber der Schaltungserde CAi während des Null- und des Meßbetriebes.

Diese Schaltung wird auf folgende Weise geeicht, wobei sich die Schalter 76 und 88 in der rechten Stellung für den Nullbetrieb befinden. Die Klemmen R, T, A und T'werden zeitweilig von der Verbindung mit der Sonde

11 gelöst. Der Widerstand 72 wird so eingestellt daß er eine minimale Ausgangsstromänderung vom Verstärker 66 bei einem bestimmten Signal an beiden Klemmen R und Terzeugt Jetzt werden die Klemmen R₁T₁A und V an die zweite Position der Schalteinrichtung 31 für eine Verbindung mit dem 0,254 mm/Jahr-Tester angeschlossen. Zu dieser Zeit erzeugt der Verstärker 75 einen Ausgangsstrom zum Abgleich der Brücke in Bezug auf die Schaltungserde CM mit den Eingangssignalen vom Tester im Nullbetrieb. Die Schalter 76 und 88 werden in die linke Stellung für den Meßbetrieb umgeschaltet Der Ausgang 69 des Verstärkers 66 liefert ein Stromsignal durch die Klemme A an den Tester. Das Stromsignal vom Verstärker 66 erzeugt in einer Auslesevorrichtung an der Klemme T' ein Stromsignal, das eine Korrosionsrate von 0,254 mm/Jahr darstellt Jetzt wird der Widerstand 112 so eingestellt daß das Aufzeichnungsgerät 103 oder eine andere Auslesevorrichtung auf eine Skalenablesung von 0,254 mm/Jahr geeicht ist. Die Schaltung ist jetzt geeicht für die Messung der an der Testelektrode 21 der Sonde 11 auftretenden Korrosion.

Die Schalteinrichtung 31 wird in die erste Position eingestellt, um die Klemmen R, T, A und T* mit der Sonde 11 zu verbinden. Die Schalter 76 und 88 werden wieder in die rechte Stellung für den Nullbetrieb zurückgeschaltet Die Potentialdifferenz zwischen der Test- und der Bezugselektrode erscheint als das frei korrodierende Potential an den Klemmen R und T. Dieses Potentialsignal wird über die Spannungsschleifenschaltung an die Eingänge des Verstärkers 66

angelegt Der Verstärker 66 liefert ein Spannungssignal am Ausgang 69, welches über den Signalerzeugungswiderstand 77 läuft und ah. ein Stromsignal am Eingang 79 des Verstärkers 75 erscheint Als Ergebnis wird ein Korrektursignal in der Kapazität 78 gespeichert, das das frei korrodierende Potential darstellt Das Korrektursignal im Verstärker 75 erzeugt eine Nullpotentialdifferenz zwischen den Eingängen 97 und 81. Damit wird der Eingang 79 im Potential auf die Schaltungserde CAf reduziert: durch die Wirkung des Verstärkers 75. Insbesondere liefert das an den Verstärker 75 im vierten Brückenarm angelegte Korrektursignal einen diskreten Stromfluß durch die Widerstände 37 und 74. Dieser diskrete Stromfluß verschiebt das Potential des positiven Eingangs 68 in relativ zum negativen Eingang 67 des Verstärkers 66. Infolgedessen bringt das Korrektursignal die Eingänge 67 und 68 des Verstärkers 66 auf Nullpotentialdifferenz. Wenn das frei korrodierende Potential der Bezugs- und der Testelektrode von den Eingängen des Verstärkers 66 abgenommen wird, sinkt der Strom des Ausganges 69 praktisch auf Null. Der Verstärker 75 hält jedoch weiter das in der Kapazität 78 gespeicherte Korrektursignal während der nachfolgenden Perioden von Null- und Meßbetrieb der Schaltung. Der Verstärker 75 dient sowohl zum Aufintegrieren als auch zum Halten des Korrektursignals in der Kapazität 78. Jeder Stromfluß aus der Kapazität 78 wird sofort durch einen genau gleichen Stromfluß vom Verstärker 75 ersetzt Das Steuersignal in der Kapazität 78 bleibt in dem vorbestimmten Verhältnis zum frei korrodierenden Potential zwischen der Test- und der Bezugselektrode. Das Ausgangssignal vom Verstärker 66 ist damit automatisch entsprechend dem frei korrodierenden Potential zwischen der Test- und der Bezugselektrode durch die Wirkung des Verstärkers 75 korrigiert.

Die Schalter 76 und 88 werden für den Meßbetrieb in die linke Stellung bewegt. Der Ausgang 69 des Verstärkers 66 ist jetzt in die Stromschleifenschaltung an der Klemme 96 eingeschaltet.

Gleichzeitig liefert ein Bezugssignal ± V_r ein Bezugsstromsignal in den Widerständen 36, 71, 89, 72 und 91, um das Potential am Eingang 67 zu ändern. Jetzt ist der Ausgangsstrom vom Verstärker 66 so gesteuert, daß ein bestimmtes Polarisationspotential erzeugt wird, das zwischen der Test- und der Bezugselektrode zu schaffen ist Z. B. kann das gewisse Polarisationspotential zwischen der Test- und der Bezugselektrode 10 mV betragen. Das Bezugsstromsignal wird über die Widerstände angelegt um eine 10 mV darstellende Potentialänderung am negativen Eingang 67 des Ausgangsverstärkers 66 zu bewirken. Dadurch bewirkt der vom Verstärker 66 in der Stromschleifenschaltung zwischen der Test- und der Hilfselektrode erzeugte Stromfluß den Aufbau eines Polarisationspotentials von 10 mV zwischen der Test- und der Bezugselektrode. Dieses Polarisationspotential in der Spannungsschleifenschaltung erscheint am Eingang 68 des Verstärkers 66. Der dadurch erzeugte endgültige Stromfluß in der Stromschleife gleicht die Brücke wieder relativ zur Schaltungserde CM ab. Insbesondere kann der Verstärker 66 nur die Menge an Stromfluß liefern, die erforderlich ist um die Potentiale an den Eingängen 67 und 68 gleich zu machen. Zu dieser Zeit erreicht dieser Stromfluß einen stetigen Endwert um ein gewisses Polarisationspotential zwischen der Bezugs- und der Testelektrode aufrecht zu erhalten. Es ist festzuhalten, daß das korrigierende Signal von der Kapazität 78 in der Brücke alle Potentialkomponenten von den Eingängen des Verstärkers 66 entfernt die das frei korrodierende Fotentiai darstellen.

Das Bezugs*, jnal ± V_n das das Bezugsstromsignal erzeugt kann von irgendeiner geeigneten Quelle erhalten werden. Z. B. kann das Bezugssignal ± V_r von einem mit der Gleichstromversorgung 41 verbundenen Widerstandsnetzwerk abgenommen werden. Die positive oder negative Polarität der Bezugsspannung V_r bestimmt die Richtungsänderung im vom Verstärker 66 erzeugten Stromfluß. Damit bestimmt die Polarität des Bezugssignals V_n ob die durch Stromfluß zwischen der Bezugs- und der Testelektrode hergestellte Polarisation für die Zwecke der Korrosionsmessung als anodisch oder als kathodisch zu betrachten ist

Während des Meßbetriebes der Schaltung liegt der Widerstand 91 in Reihe in dem den Widerstand 71 enthaltenden Brückenarm. Dieser Widerstand wird dazu verwendet, jede leichte Änderung der Impedanz im Verstärker 75 beim Abschalten des Widerstandes 77 vom Ausgang 69 durch Umlegen des Schalters 76 in die linke Stellung zu kompensieren. Damit wird die vierarmige Brücke der vorliegenden Schaltung im genauen Impedanzgleichgewicht während der Bewegungen der Schalter 76 und 88 gehalten. Dadurch hält der Verstärker 75 den genauen Abgleich der Brückenarme sowohl während des Null- als auch während des Meßbetriebes der Schaltung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Meßeinrichtung zur Bestimmung der Korrosionsgeschwindigkeit von Metallen in korrosiven Medien mit einem Meßkopf mit einer Proben-, einer Hilfs- und einer Bezugselektrode, von welchen die Proben- und die Hilfselektrode in einem Stromkreis liegen, welcher neben einem der Anzeige der Korrosionsgeschwindigkeit dienenden Meßinstrument einen der Einstellung des in demselben fließenden Stroms dienenden Differentialverstärker aufweist, dessen beiden, in einer Spannungsschleifenschaltung liegenden Eingängen die Potentialdifferenz zwischen der Bezugs- und der Probenelektrode zugeführt wird, mit einer Speichereinrichtung zur Einspeicherung einer die freie Korrosionsspannung darstellende Potentialdifferenz zwischen der Proben- und der Bezugselektrode und mit einer Einrichtung zur automatischen Korrektur der freien Korrosionsspannung, dadurch gekennzeichnet, daß eine vierarmige, abgeglichene Impedanzbrücke vorgesehen ist, deren erster und zweiter Arm (36, 38 bzw. 37, 39) jeweils eine Reihenschaltung aus einem Widerstand (36 bzw. 37) mit einem Spannungsfolgeregler (38 bzw. 39) mit hoher Impedanz aufweisen, die mit den Klemmen (R bzw. T) der Bezugs- bzw. Probenelektrode in Reihe geschaltet sind und entsprechend über Kondensatoren (62 bzw. 63) mit der Schaltungserde (CM) verbunden sind, daß der erste und der zweite Eingang (67 bzw. 68) des Differentialverstärkers (66) zum Verbindungspunkt des ersten und des dritten Brückenarms (36, 38 bzw. 72, 71, 91) bzw. zum Verbindungspunkt des zweiten und des vierten Brückenarms (37,39 bzw. 74,75, 78) geschaltet sind, daß der dritte Arm (72, 71,91) der Brücke, der eine Widerstandsreihenschaltung aufweist, und der vierte Arm (74,75,78) der Brücke, der das Speicherelement (78) für die freie Korrosionsspannung und parallel dazu einen im Null- und im Meßbetrieb die Brücke relativ zur Schaltungserde abgleichenden, invertierenden Verstärker (75) aufweist, mit der Schaltungserde (CM) verbunden sind, und daß eine Stromquelle (41) ein Bezugsstromsignal dem vierten Arm (74, 75, 78) der Brücke zur Erzeugung einer Komponente am Ausgang des Differentialverstärkers (66), die ein bestimmtes Polarisationspotential zwischen der Bezugs- und der Probenelektrode (22 bzw. 21) darstellt, während des Betriebszustandes »Messen« zuführt, wobei das Bezugsstromsignal in dem Stromkreis einen Ausgangsstrom zur Erzeugung eines bestimmten Polarisationspotentials erzeugt.

2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signalkorrekturverstärker (75) vorgesehen ist, dessen Ausgang mit einem der Arme in der Spannungsschleifenschaltung verbunden ist und dessen Eingang wahlweise mit dem Ausgang des Differentialverstärkers (66) im Betriebszustand »Null« verbunden ist, wobei eine Rückkopplungsschaltung zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Signalkorrekturverstärkers liegt, der einen Kondensator (78) zum Speichern des Korrektursignals aufweist.

3. Meßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (78) in einer Rückkopplungsschaltung liegt und einen Eingang des Signalkorrekturverstärkers (75) mit seinem Ausgang verbindet, daß ein anderer Eingang des Signalkorrekturverstärkers mit einem anderen Arm der Brücke verbunden ist, und daß der Signalkorrekturverstärker (75) eine Verbindung niedriger Impedanz des einen der Brückenarme mit der Schaltungs- '< eidefCA/jbildet

4. Meßeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge des Signalkorrekturverstärkers (75) wahlweise mit dem Ausgang des Differentialverstärkers (66) im Bein triebszustand »Null« verbunden sind, wobei der Kondensator (75) den einen Eingang des Signalkorrekturverstärkers (75) mit dessen Ausgang verbindet und der andere Eingang des Signalkorrekturverstärkers (75) eine Verbindung niedriger Impedanz zwischen dem Brückenarmpaar bildet