RU178301U1 - Устройство независимого управления электрохимическими потенциалами для контроля адгезии покрытия методом катодной поляризации - Google Patents

Устройство независимого управления электрохимическими потенциалами для контроля адгезии покрытия методом катодной поляризации Download PDF

Info

Publication number
RU178301U1
RU178301U1 RU2017114753U RU2017114753U RU178301U1 RU 178301 U1 RU178301 U1 RU 178301U1 RU 2017114753 U RU2017114753 U RU 2017114753U RU 2017114753 U RU2017114753 U RU 2017114753U RU 178301 U1 RU178301 U1 RU 178301U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrochemical
coating
potential
cathodic polarization
control
Prior art date
Application number
RU2017114753U
Other languages
English (en)
Inventor
Максим Владимирович Жуков
Анастасия Александровна Жукова
Original Assignee
Максим Владимирович Жуков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Максим Владимирович Жуков filed Critical Максим Владимирович Жуков
Priority to RU2017114753U priority Critical patent/RU178301U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU178301U1 publication Critical patent/RU178301U1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, и может быть использована для независимого управления электрохимическими потенциалами при проведении исследований адгезионных свойств различных типов покрытий стальных объектов и сооружений методом катодной поляризации. Устройство независимого управления электрохимическими потенциалами для контроля адгезии покрытия методом катодной поляризации, включающее корпус, содержащий опоры в области расположения многоконтактных разъемов для подключения электрохимических ячеек, и группы элементов, каждая из которых включает измерительный блок и блок управления потенциалами, согласно полезной модели, каждый блок управления потенциалами дополнительно содержит стабилизированный преобразователь переменного тока в постоянный. Измерительный блок дополнительно содержит два многоконтактных разъема для подключения эталонного вольтметра. Техническим результатом полезной модели является: обеспечение независимой регулировки электрохимического потенциала в каждой электрохимической ячейке, возможность одновременного проведения испытаний с различными значениями потенциала, повышение производительности при проведении испытаний по определению площади отслаивания покрытия при катодной поляризации. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 2 ил.

Description

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, и может быть использована для независимого управления электрохимическими потенциалами при проведении исследований адгезионных свойств различных типов покрытий стальных объектов и сооружений методом катодной поляризации.
В настоящее время в России и за рубежом при определении показателей качества покрытия широко применяется стандартизированный способ определения сопротивления снижения адгезии полимерных покрытий методом катодной поляризации, заключающийся в определении площади, радиуса или длины отслаивания покрытия от подложки вокруг искусственно созданного дефекта. Испытания образцов проводят по известным методикам, задают требуемые условия катодной поляризации, время и температуру испытаний, затем определяют площадь, радиус или длину отслаивания покрытия от подложки. При проведении испытаний по определению площади отслаивания покрытия при катодной поляризации важно установить и поддерживать постоянное значение электрохимического потенциала, в противном случае это приведет к непостоянным условиям испытаний и негативно скажется на точности результатов. В течение всего периода испытаний электрохимический потенциал может смещаться в сторону меньших или больших значений, поэтому необходимо осуществлять периодический контроль установленных значений электрохимического потенциала и при необходимости проводить их корректировку.
При использовании одного источника постоянного тока для подключения двух и более электрохимических ячеек необходимо многократно корректировать значения электрохимических потенциалов до установления баланса, так как изменение потенциала на одной электрохимической ячейке неизбежно приводит к изменению потенциалов на остальных электрохимических ячейках.
Поэтому возникла необходимость в создании устройства, которое позволит осуществлять независимую регулировку электрохимического потенциала на каждой электрохимической ячейке в широком диапазоне.
Для контроля адгезии покрытия методом катодной поляризации при использовании инертного анода применяют электрическую схему, приведенную на рисунке В.4 Приложения В ГОСТ Р 51164-98.
В состав электрической схемы входят: источник постоянного тока, вольтметры, резистор 1 Ом, реостат и электрохимическая ячейка, состоящая из испытуемого образца, полиэтиленовой трубы заполненной электролитом, инертного анода, и электрода сравнения. Недостатком устройства является использование одного реостата, что приводит к невозможности установки требуемого значения электрохимического потенциала в широком диапазоне с высокой точностью. Кроме того невозможно проведение одновременного испытания двух и более образцов, а в соответствии с требованиями раздела В6 Приложения В указанного стандарта необходимо испытать не менее трех образцов, при этом длительность испытаний по определению площади отслаивания защитного покрытия при катодной поляризации может достигать 30 суток (раздел В5 Приложения В ГОСТ Р 51164-98). При последовательном проведении экспериментов увеличивается общее время испытания, а непостоянные внешние условия вносят дополнительную погрешность в точность измерения при определении площади отслаивания покрытия при катодной поляризации.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является известное по патенту RU 2568964, устройство управления электрохимическими потенциалами для контроля адгезии покрытия методом катодной поляризации, включающее электрохимическую ячейку, подключенную к источнику постоянного тока, состоящую из исследуемого образца с покрытием, электрода сравнения и инертного электрода, размещенных в емкости из инертного материала с электролитом, измерительный блок, состоящий из двух вольтметров и эталонного сопротивления и блок управления потенциалами, включающий реостат, подключенный к положительному полюсу источника постоянного тока, содержащее по меньшей мере две электрохимические ячейки и по меньшей мере две группы элементов, каждая из которых включает измерительный блок и блок управления потенциалами, подключенные параллельно к одному источнику постоянного тока, при этом измерительный блок снабжен подключенными параллельно двумя стабилизированными преобразователями переменного тока в постоянный, блок управления потенциалами дополнительно содержит по меньшей мере один реостат, причем реостаты имеют различные максимальные сопротивления и подключены последовательно. Измерительные блоки и блоки управления потенциалами размещены в корпусе и устройство снабжено экранирующим контуром. Элементы каждой электрохимической ячейки подключены к источнику постоянного тока с помощью одного многоконтактного разъема.
Недостатками известного устройства являются:
отсутствие независимой регулировки электрохимического потенциала в каждой электрохимической ячейке;
отсутствие возможности одновременного проведения испытаний с различными значениями потенциала;
низкая производительность при проведении испытаний по определению площади отслаивания покрытия при катодной поляризации;
сложность проведения калибровки, аттестации и поверки устройства;
сложность конструкции.
Техническим результатом заявленной полезной модели является: обеспечение независимой регулировки электрохимического потенциала в каждой электрохимической ячейке, возможность одновременного проведения испытаний с различными значениями потенциала, повышение производительности при проведении испытаний по определению площади отслаивания покрытия при катодной поляризации, упрощение проведения калибровки, аттестации и поверки устройства упрощение конструкции.
Технический результат достигается тем, что в устройстве независимого управления электрохимическими потенциалами для контроля адгезии покрытия методом катодной поляризации, включающем корпус, содержащий опоры в области расположения многоконтактых разъемов для подключения электрохимических ячеек, и группы элементов, каждая из которых включает измерительный блок и блок управления потенциалами, согласно полезной модели, каждый блок управления потенциалами дополнительно содержит стабилизированный преобразователь переменного тока в постоянный.
Измерительный блок дополнительно содержит два многоконтактных разъема для подключения эталонного вольтметра.
При проведении контроля адгезии покрытия методом катодной поляризации необходимо стремиться обеспечить постоянное значение установленного электрохимического потенциала с минимально возможным отклонением. Выполнение этого условия позволит повысить точность определения площади отслаивания покрытия при катодной поляризации.
Наличие в каждом блоке управления стабилизированного преобразователя переменного тока в постоянный обеспечивает возможность независимой регулировки электрохимического потенциала в каждой электрохимической ячейке в широком диапазоне, поскольку позволяет отказаться от поиска и поддержания баланса напряжений при регулировке электрохимического потенциала, подключении и отключении электрохимических ячеек, а также позволяет одновременно проводить испытания при разных значениях электрохимического потенциала, что позволяет увеличить производительность при проведении испытаний. Наличие в каждом блоке управления стабилизированного преобразователя переменного тока в постоянный позволяет исключить использование внешнего источника постоянного тока, что позволяет упростить конструкцию, при этом разъем для подключения внешнего источника постоянного тока отсутствует.
Каждый измерительный блок дополнительно содержит два многоконтактных разъема для подключения эталонного вольтметра, что обеспечивает возможность упростить проведение калибровки, аттестации и поверки устройства, поскольку проведение калибровки с использованием эталонного вольтметра также позволяет установить более точное значение потенциала, при этом независимой регулировке повышается точность установки потенциала.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема электрохимической ячейки, на фиг. 2 - электрическая схема устройства независимого управления электрохимическими потенциалами.
Электрохимическая ячейка содержит емкость 3 из инертного материала с электролитом 4, исследуемый образец 5, электрод сравнения 1, инертный электрод 2 и многоконтактный разъем 6. Электрическая схема устройства независимого управления электрохимическими потенциалами включает: измерительные блоки, каждый из которых состоит из двух вольтметров 15 и 16, эталонного сопротивления 14, двух многоконтактных разъемов 19, 20 для подключения эталонного вольтметра, и двух стабилизированных преобразователей переменного тока в постоянный 11, подключенного к сети переменного тока с помощью разъема 7 через сетевой фильтр 22; блоки управления потенциалами, каждый из которых включает стабилизированный преобразователь переменного тока в постоянный 10, реостаты 12 и 13, имеющих различные максимальные сопротивления, подключенные последовательно к положительному полюсу стабилизированного преобразователя переменного тока в постоянный, и многоконтактный разъем 17. Каждая группа элементов, включающая измерительный блок и блок управления потенциалами, а также вентилятор 8, подключенный к стабилизированному преобразователю переменного тока в постоянный 9, подключены параллельно к сетевому фильтру переменного напряжения 22. Сетевой фильтр подключен к сети переменного тока через разъем 7. Сетевой фильтр переменного напряжения, стабилизированные преобразователи переменного тока в постоянный, вентиляторы, измерительные блоки и блоки управления устройства могут быть размещены в корпусе 17, при этом корпус может иметь вентиляционные отверстия и опоры в области расположения многоконтактных разъемов для подключения электрохимических ячеек и местах крепления съемной крышки, а устройство - снабжено экранирующим контуром 18.
Для проведения испытаний по определению площади отслаивания покрытия при катодной поляризации собирают электрическую схему, приведенную на фиг. 2, при помощи которой к однофазной сети переменного тока напряжением 220 вольт подключают, стабилизированные преобразователи переменного тока в постоянный, к которым подключают электрохимические ячейки, каждая из которых (фиг. 1) содержит емкость 3 из инертного материала с электролитом 4, исследуемый образец 5, электрод сравнения 1 и инертный электрод 2, многоконтактный, разъем 6. Элементы каждой электрохимической ячейки подключены к устройству, в частности, с помощью одного многоконтактного разъема 6.
Устройство независимого управления электрохимическими потенциалами подключают к однофазной сети переменного тока напряжением 220 В. При нажатии на кнопку включения напряжение подается на сетевой фильтр переменного напряжения 22, после чего напряжение подается на стабилизированный преобразователь переменного тока в постоянный 9, от которого питание поступает на вентилятор 8. При нажатии на кнопки питания электрохимических ячеек переменное напряжение подается на параллельно подключенные стабилизированные преобразователи переменного тока в постоянный 10, 11. Питание от стабилизированных преобразователей переменного тока в постоянный 11 поступает на вольтметры 15, 16. В каждом измерительном блоке на вольтметре 16 отображается значение (00,000±0,001), на вольтметре 15 - (000,00±0,01). Далее электрохимическую ячейку подключают к многоконтактному разъему 6, питание от стабилизированного преобразователя переменного тока в постоянный 10 поступает на электрохимическую ячейку, при этом в каждом измерительном блоке на вольтметре 15 отображается значение катодного тока, на вольтметре 16 значение электрохимического потенциала.
Необходимое значение электрохимических потенциалов устанавливают по показаниям вольтметров 16, регулируя их реостатами 12 и 13, и поддерживают в течение всего испытания, при этом подключение, отключение электрохимической ячейки и регулировка значения потенциала на одной электрохимической ячейки не приводит к изменению значения потенциала на других электрохимических ячейках. Так как на вольтметрах происходит одновременная индикация электрохимического потенциала и катодного тока, упрощается контроль и корректировка установленных значений электрохимического потенциала. По окончании испытаний отключают электрохимические ячейки от многоконтактного разъема 6 и выключают устройство.
Устройство независимого управления электрохимическими потенциалами было опробовано при проведении испытаний для контроля адгезии покрытия методом катодной поляризации в соответствии с ГОСТ Р 51164-98 и CAN/CSA Z245.20. В качестве испытуемых образцов использовали стальные пластины размером 100×100×6 мм, из которых три пластины были выполнены с полиуретановым и три с эпоксидным покрытием. В центре каждого образца в покрытии высверлили цилиндрическое отверстие, в трех согласно п. В.3 Приложения В ГОСТ Р 51164-98 и в трех согласно п. 12.8.3.2 CAN/CSA Z245.20. В соответствии с фиг. 1 и были собраны 6 электрохимических ячеек, каждая из которых с помощью многоконтактного разъема была подключена к устройству. Устройство было подключено к однофазной сети переменного тока напряжением 220 В, на вольтметрах которого появились значения электрохимических потенциалов и катодных токов. Значения электрохимических потенциалов и катодных токов в начальный момент проведения испытаний представлены в таблице 1.
Figure 00000001
Регулируя реостаты 12, 13 были установлены требуемые значения электрохимических потенциалов в каждой электрохимической ячейке (в соответствии с п. В.4.2 раздела В.4 Приложения В ГОСТ Р 51164-98 необходимо установить значение электрохимического потенциала минус (1,500±0,05) В а в соответствии с п. 12.8.3.2 (g)(ii) CAN/CSA Z245.20 необходимо установить значение электрохимического потенциала минус (3,500±0,15) В, которые представлены в таблице 2.
Figure 00000002
В течение всего периода испытаний (30 суток в соответствии с ГОСТ Р 51164-98 и 24 часа в соответствии с CAN/CSA Z245.20) контролировали установленные значения электрохимических потенциалов и при необходимости проводили корректировку реостатами 12 и 13. По ГОСТ Р 51164-98 точность установки значения электрохимического потенциала должно быть не более 0,05 В и не более 0,15 В в соответствии с CAN/CSA Z245.20. При апробации устройства точность установки электрохимических потенциалов не превышала 0,003 В по ГОСТ Р 51164-98 и не более 0,015 по CAN/CSA Z245.20. что на порядок ниже требований соответствующих стандартов, и обеспечивает повышение точности эксперимента и сходимости результатов.
По окончании испытаний отключили устройство и демонтировали электрохимические ячейки. Площадь и радиус отслаивания покрытия при катодной поляризации от поверхности стальной пластины вокруг искусственно созданного дефекта определяли в соответствии с разделами В.5 и В.6 Приложения В ГОСТ Р 51164-98 и п. 12.8.3.2 CAN/CSA Z245.20 соответственно.
Результаты определения площади и радиуса отслаивания покрытия при катодной поляризации представлены в таблице 3.
Figure 00000003
Результаты испытаний показали, что на образцах с однотипным покрытием и методом испытания значения площади и радиуса отслаивания отличаются незначительно, что обеспечено точной независимой установкой и поддержанием постоянного значения электрохимического потенциала с использованием предлагаемого устройства.
Устройство дополнительно содержит сетевой фильтр переменного напряжения, что позволяет снизить электромагнитные помехи и повысить точность измерения и установки электрохимического потенциала.
Устройство дополнительно содержит вентиляторы, подключенные через стабилизированный преобразователь переменного тока в постоянный, а корпус устройства дополнительно оснащен вентиляционными отверстиями, что позволяет отводить тепло из корпуса, возникающее при работе стабилизированных преобразователей переменного тока в постоянный и вольтметров, и обеспечить точность в измерении и установки электрохимического потенциала.
Корпус устройства дополнительно содержит опоры в области расположения многоконтактных разъемов для подключения электрохимических ячеек и местах крепления съемной крышки корпуса, что обеспечивает механическую прочность устройства при подключении электрохимических ячеек к многоконтактному разъему.

Claims (2)

1. Устройство независимого управления электрохимическими потенциалами для контроля адгезии покрытия методом катодной поляризации, включающее корпус, содержащий опоры в области расположения многоконтактных разъемов для подключения электрохимических ячеек, и группы элементов, каждая из которых включает измерительный блок и блок управления потенциалами, отличающееся тем, что каждый блок управления потенциалами дополнительно содержит стабилизированный преобразователь переменного тока в постоянный.
2. Устройство независимого управления электрохимическими потенциалами для контроля адгезии покрытия методом катодной поляризации по п. 1, отличающееся тем, что измерительный блок дополнительно содержит два многоконтактных разъема для подключения эталонного вольтметра.
RU2017114753U 2017-04-26 2017-04-26 Устройство независимого управления электрохимическими потенциалами для контроля адгезии покрытия методом катодной поляризации RU178301U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017114753U RU178301U1 (ru) 2017-04-26 2017-04-26 Устройство независимого управления электрохимическими потенциалами для контроля адгезии покрытия методом катодной поляризации

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017114753U RU178301U1 (ru) 2017-04-26 2017-04-26 Устройство независимого управления электрохимическими потенциалами для контроля адгезии покрытия методом катодной поляризации

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU178301U1 true RU178301U1 (ru) 2018-03-29

Family

ID=61867946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017114753U RU178301U1 (ru) 2017-04-26 2017-04-26 Устройство независимого управления электрохимическими потенциалами для контроля адгезии покрытия методом катодной поляризации

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU178301U1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1146582A1 (ru) * 1982-12-20 1985-03-23 Отделение Нефтехимии Института Физико-Органической Химии И Углехимии Ан Усср Способ определени устойчивости изол ционного покрыти к отслаиванию в электролите
RU2221190C2 (ru) * 2000-11-03 2004-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий "ВНИИГАЗ" Способ контроля состояния изоляционного покрытия в процессе эксплуатации подземного магистрального трубопровода и устройство для его осуществления
RU129248U1 (ru) * 2013-03-01 2013-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Кристон" Установка для определения площади отслаивания защитных покрытий при катодной поляризации
RU2568964C1 (ru) * 2014-06-10 2015-11-20 Открытое акционерное общество "Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности" (ОАО "РосНИТИ") Устройство управления электрохимическими потенциалами для контроля адгезии покрытия методом катодной поляризации

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1146582A1 (ru) * 1982-12-20 1985-03-23 Отделение Нефтехимии Института Физико-Органической Химии И Углехимии Ан Усср Способ определени устойчивости изол ционного покрыти к отслаиванию в электролите
RU2221190C2 (ru) * 2000-11-03 2004-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий "ВНИИГАЗ" Способ контроля состояния изоляционного покрытия в процессе эксплуатации подземного магистрального трубопровода и устройство для его осуществления
RU129248U1 (ru) * 2013-03-01 2013-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Кристон" Установка для определения площади отслаивания защитных покрытий при катодной поляризации
RU2568964C1 (ru) * 2014-06-10 2015-11-20 Открытое акционерное общество "Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности" (ОАО "РосНИТИ") Устройство управления электрохимическими потенциалами для контроля адгезии покрытия методом катодной поляризации

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2692159C1 (ru) Способ проверки и способ производства электрического накопительного устройства
CN206292382U (zh) 一种电阻测试仪校准装置
CN111398158A (zh) 一种可变电场加载的大气腐蚀模拟测试系统及方法
CN103344548A (zh) 一种拉伸应力作用下埋地钢质管道杂散电流腐蚀试验系统
RU2568964C1 (ru) Устройство управления электрохимическими потенциалами для контроля адгезии покрытия методом катодной поляризации
Esser et al. Electrochemical impedance spectroscopy setup based on standard measurement equipment
JP2009115747A (ja) ペーストの導電性能測定方法および導電性能測定装置
CN109444245B (zh) 一种循环伏安分析仪的校准系统及其校准方法
RU178301U1 (ru) Устройство независимого управления электрохимическими потенциалами для контроля адгезии покрытия методом катодной поляризации
KR101456425B1 (ko) 충방전기 검사 및 교정 장치
CN113614555A (zh) 阻抗标准
CN203705551U (zh) 电解槽阴极碳块压降测试仪
EP0597475A1 (en) Method of monitoring major constituents in plating baths containing codepositing constituents
CN109828217A (zh) 电池动态电化学阻抗谱的测试装置
CN109828216A (zh) 提高燃料电池分区电化学阻抗谱测量准确度的装置及方法
CN211402545U (zh) 一种利用示波器测电阻实验装置
TWI691620B (zh) 鍍覆裝置以及鍍覆系統
CN107576711A (zh) 高通量电化学检测系统及高通量电化学检测方法
Ehlers et al. Coulometric Coulometer
US2773497A (en) Method and apparatus for measuring consumption of oxygen
Szendrei et al. Measurement of polarization resistance of LSM+ YSZ electrodes on YSZ using AC and DC methods
CN109781808A (zh) 电化学阻抗谱技术测量岩土材料水盐含量的装置及方法
CN217007434U (zh) 一种高精度直流模拟电阻发生器
CN106597108A (zh) Sir绝缘电阻测试系统
US20190352793A1 (en) Plating device