RU2307338C1 - Электрод сравнения длительного действия - Google Patents
Электрод сравнения длительного действия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2307338C1 RU2307338C1 RU2006102819/28A RU2006102819A RU2307338C1 RU 2307338 C1 RU2307338 C1 RU 2307338C1 RU 2006102819/28 A RU2006102819/28 A RU 2006102819/28A RU 2006102819 A RU2006102819 A RU 2006102819A RU 2307338 C1 RU2307338 C1 RU 2307338C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte
- electrode
- potential sensor
- porous diaphragm
- diaphragm
- Prior art date
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 claims description 11
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical group [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 abstract 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229960000355 copper sulfate Drugs 0.000 description 5
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 5
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- 241001226615 Asphodelus albus Species 0.000 description 2
- 241000206672 Gelidium Species 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010419 agar Nutrition 0.000 description 2
- 238000004210 cathodic protection Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- OGFYIDCVDSATDC-UHFFFAOYSA-N silver silver Chemical compound [Ag].[Ag] OGFYIDCVDSATDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к приборам систем коррозионных измерений на подземных стальных сооружениях для определения опасности электрохимической коррозии и контроля эффективности действия электрохимической защиты. Электрод сравнения содержит заполненный электролитом диэлектрический корпус, в котором размещен стержень. Датчик потенциала закреплен снаружи корпуса на выступающей из дна корпуса части пористой диафрагмы. Электролит выполнен двухслойным, при этом в качестве нижнего слоя, расположенного над ионообменной мембраной, установленной над пористой диафрагмой, выбран матричный электролит со структурой молекулярного сита. Конструктивное исполнение электрода сравнения обеспечивает повышение надежности и увеличение срока службы. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к приборам систем коррозионных измерений на стальных подземных сооружениях для определении опасности электрохимической коррозии и контроля эффективности электрохимической защиты.
Известен медно-сульфатный электрод сравнения неполяризующийся стационарный ЭСН-МС (см. авт.св. №2122047 от 15.04.1997 г.), которым согласно рекомендациям «Инструкции по защите городских подземных трубопроводов от электрохимической коррозии РД 153-39.4-091-01» (Издательство г.Москва, 4-й филиал Воениздат. 2002 г.) оборудуются контрольно-измерительные пункты, в дальнейшем (КИП).
Неполяризующийся медно-сульфатный электрод сравнения длительного действия ЭСН-МС состоит из диэлектрического корпуса, заполненного электролитом, в котором находится медный стержень, двух ионообменных мембран, прижатых к корпусу муфтой с перфорированным дном, датчика потенциала, снабженного съемной насадкой и расположенного на корпусе электрода. Для подключения электрода сравнения и датчика потенциала к измерительным цепям предусмотрены проводники.
К недостаткам известного электрода следует отнести следующее. В мембране имеются микропоры и микротрещины, возникающие при ее изготовлении, а также рост количества последних при монтаже и эксплуатации, что не позволяет обеспечивать только ионную проводимость и уменьшить воздействие осмотического давления. Дно такого электрода имеет перфорацию, которая не гарантирует целостности ионообменной мембраны при монтаже электрода сравнения в КИП(е) из-за возможности попадания в ячейки перфорации твердых частиц грунта, а также нет гарантии контакта дна с грунтом, в случае отсутствия земли в ячейках перфорации, при монтаже в шурф. Расположение датчика потенциала на корпусе электрода не позволяет проводить измерение смещения потенциала, не выключая ток защиты и не разъединяя контакт между датчиком потенциала и защищаемым стальным сооружением, т.к. датчик потенциала и диафрагма должны быть максимально приближены друг к другу (Справочник. Катодная защита от коррозии, авторы: В.Бэкман, В.Швенк, Издательство г.Москва, Металлургия, 1948 г., стр 103-106).
За прототип принят медно-сульфатный электрод сравнения длительного действия ЭНЕС (см. авт. №1601199 от 12.01.1989 г.), оснащенный диэлектрическим корпусом, заполненным электролитом, в котором помещен медный стержень, и дном, состоящим из ионообменной мембраны и керамики, закрепленных в корпус муфтой. На корпусе смонтирован датчик потенциала.
Недостатком этого электрода является наличие в мембране микропор и микротрещин, возникающих при изготовлении и рост, количества последних при монтаже и эксплуатации, что не позволяет обеспечивать только ионную проводимость и уменьшить воздействие осмотического давления, так как наличие диффузионных каналов приводит к обмену между внутренним и внешним растворами, что «отравляет» электролит электрода. Датчик потенциала расположен на корпусе электрода, а не максимально приближен к диафрагме, т.е. также как у аналога.
Задача изобретения состояла в том, чтобы создать электрод сравнения длительного действия, обеспечивающий следующий технический результат: повышение надежности и увеличение срока службы за счет обеспечения максимально низкого уровня осмотического переноса грунтовой влаги в электролит электрода; а также создать электрод, позволяющий измерять величину смещения потенциала защиты без выключения защитного тока за счет уменьшения величины сопротивления между диафрагмой и датчиком потенциала.
Поставленная задача решается следующим образом.
Электрод сравнения содержит: заполненный электролитом корпус из диэлектрического материала, в котором помещен медный или серебряный стержень; датчик потенциала; дно корпуса, состоящее из ионообменной мембраны и пористой диафрагмы. Электролит выполнен двухслойным, нижний слой которого размещен над мембраной и представляет собой матричный электролит со структурой молекулярного сита. Одним из вариантов приготовления такого электролита является растворение агар-агара в насыщенном растворе компонента, препятствующего проникновению в электролит электрода вредных растворов из внешней среды. Например, для медно-сульфатного электрода сравнения агар-агар растворяется в насыщенном растворе медного купороса, а для хлорсеребряного - на основе кальция хлористого. Датчик потенциала размещается максимально близко к пористой диафрагме и в тоже время пористая диафрагма со стороны датчика должна быть изолирована при сохранении пористых свойств. Наиболее простой вариант исполнения - это диафрагму выполнить из пористой керамики в виде цилиндра и боковую поверхность покрыть диэлектрической глазурью, а в датчике потенциала делается соответствующее отверстие для размещения на пористой диафрагме. Ионообменная мембрана, установленная над диафрагмой, зажата по периметру (закреплена) между двух диэлектрических концентрических колец (как в пяльцы).
Авторам не известны электроды сравнения длительного действия, обладающие совокупностью существенных признаков, аналогичных признакам предлагаемого изобретения.
Заявляемый электрод сравнения поясняется чертежом.
Электрод сравнения, изображенный на чертеже, содержит диэлектрический корпус 1, заполненный электролитом 2 и 8; диафрагму 3, которая закреплена в кольце 6; ионообменную мембрану 5, которая закреплена между кольцами 4 и 6; датчик потенциала 7. Между жидким электролитом 2 и ионообменной мембраной 5 помещен матричный электролит 8; в электролит 2 погружен медный или серебряный стержень (электрод) 9. Датчик потенциала 7 и стержень (электрод) 9 снабжены проводниками 10.
Неполяризующийся электрод сравнения длительного действия с датчиком потенциала используется при измерении величины смещения потенциала на стальных трубопроводах защищенных от электрохимической коррозии методом катодной защиты. Для этого электрод сравнения устанавливается по определенной методике на стационарном контрольно-измерительном пункте защищаемого объекта. При подключении проводников 10 от стержня (электрода) 9 и датчика потенциала 7 к соответствующему вольтметру через электролит 2, матричный электролит 8, ионообменную мембрану 5 и пористую диафрагму 3, стержень (электрод) 9 оказывается связан со средой, в которой находится защищаемый объект. При этом матричный электролит 8 препятствует проникновению внутрь вредных растворов (грунтовой влаги). Датчик потенциала 7 связан с металлическим сооружением, находящимся под катодной защитой в этой же среде, что позволяет на вольтметре измерить величину смещения потенциала, так как пористая диафрагма 3 электрода сравнения и датчик потенциала 7 изолированы между собой, находясь максимально близко друг к другу.
Claims (4)
1. Электрод сравнения длительного действия, содержащий заполненный электролитом диэлектрический корпус, в котором размещен стержень, датчик потенциала, закрепленный снаружи корпуса, ионообменную мембрану, установленную над пористой диафрагмой, отличающийся тем, что электролит выполнен двухслойным, при этом в качестве нижнего слоя, расположенного над ионообменной мембраной, выбран матричный электролит со структурой молекулярного сита, а датчик потенциала закреплен на выступающей из дна корпуса части пористой диафрагмы.
2. Электрод по п.1, отличающийся тем, что ионообменная мембрана, установленная над пористой диафрагмой, зажата по периметру между двух диэлектрических концентрических колец.
3. Электрод по п.1, отличающийся тем, что пористая диафрагма выполнена в виде цилиндра из пористой керамики, боковая сторона которого покрыта диэлектрическим слоем глазури.
4. Электрод по п.1 или 3, отличающийся тем, что в датчике потенциала имеется отверстие, которым он фиксируется на выступающей части пористой диафрагмы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006102819/28A RU2307338C1 (ru) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | Электрод сравнения длительного действия |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006102819/28A RU2307338C1 (ru) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | Электрод сравнения длительного действия |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2307338C1 true RU2307338C1 (ru) | 2007-09-27 |
Family
ID=38954273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006102819/28A RU2307338C1 (ru) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | Электрод сравнения длительного действия |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2307338C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2471171C1 (ru) * | 2011-05-31 | 2012-12-27 | Дмитрий Сергеевич Сирота | Устройство для оценки защищенности от коррозии по величине смещения от естественного потенциала |
| RU2478438C2 (ru) * | 2011-04-06 | 2013-04-10 | Учреждение Российской академии наук Казанский научный центр РАН | Способ и комбинированное устройство для генерирования колебаний давления в потоке жидкости |
| RU2480734C2 (ru) * | 2011-05-31 | 2013-04-27 | Дмитрий Сергеевич Сирота | Устройство для измерения поляризационного потенциала трубопроводов |
| RU2730400C1 (ru) * | 2019-12-04 | 2020-08-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Неполяризующийся электрод для электроразведки в шпурах малого диаметра |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2157441B (en) * | 1984-03-26 | 1987-11-25 | Taylor Woodrow Const Ltd | A device for determining corrosion of reinforcing members in concrete |
| SU1601199A1 (ru) * | 1989-01-12 | 1990-10-23 | Академия Коммунального Хозяйства Им.К.Д.Памфилова | Электрод сравнени длительного действи |
| RU2122047C1 (ru) * | 1997-04-15 | 1998-11-20 | Шевчук Александр Сергеевич | Электрод сравнения неполяризующийся |
| RU2172943C2 (ru) * | 1999-08-12 | 2001-08-27 | Покровский Евгений Серафимович | Электрод сравнения длительного действия |
-
2006
- 2006-01-31 RU RU2006102819/28A patent/RU2307338C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2157441B (en) * | 1984-03-26 | 1987-11-25 | Taylor Woodrow Const Ltd | A device for determining corrosion of reinforcing members in concrete |
| SU1601199A1 (ru) * | 1989-01-12 | 1990-10-23 | Академия Коммунального Хозяйства Им.К.Д.Памфилова | Электрод сравнени длительного действи |
| RU2122047C1 (ru) * | 1997-04-15 | 1998-11-20 | Шевчук Александр Сергеевич | Электрод сравнения неполяризующийся |
| RU2172943C2 (ru) * | 1999-08-12 | 2001-08-27 | Покровский Евгений Серафимович | Электрод сравнения длительного действия |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2478438C2 (ru) * | 2011-04-06 | 2013-04-10 | Учреждение Российской академии наук Казанский научный центр РАН | Способ и комбинированное устройство для генерирования колебаний давления в потоке жидкости |
| RU2471171C1 (ru) * | 2011-05-31 | 2012-12-27 | Дмитрий Сергеевич Сирота | Устройство для оценки защищенности от коррозии по величине смещения от естественного потенциала |
| RU2480734C2 (ru) * | 2011-05-31 | 2013-04-27 | Дмитрий Сергеевич Сирота | Устройство для измерения поляризационного потенциала трубопроводов |
| RU2730400C1 (ru) * | 2019-12-04 | 2020-08-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Неполяризующийся электрод для электроразведки в шпурах малого диаметра |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2002513154A (ja) | 電気化学センサ | |
| JPS6236176B2 (ru) | ||
| US20080149481A1 (en) | Portable test station | |
| US7459067B2 (en) | Semi-permanent reference electrode | |
| RU2307338C1 (ru) | Электрод сравнения длительного действия | |
| US3649492A (en) | Method for determining the completeness of cathodic protection of corrodible metal structure | |
| RU2122047C1 (ru) | Электрод сравнения неполяризующийся | |
| US3794575A (en) | Oxygen sensor | |
| RU78319U1 (ru) | Электрод сравнения | |
| KR102018839B1 (ko) | 외부물질이동 감지센서 및 이를 포함하는 외부물질이동 감지시스템 | |
| EP0195982B1 (en) | System and use thereof for collecting chemical-physical, electrochemical and mechanical parameters for designing and/or operating cathodic protection plants | |
| JPH03197857A (ja) | 金属構造の電気化学的電位を監視する装置及びその方法 | |
| EP3862465A1 (en) | Copper/copper sulphate gel permanent reference electrode for the measurement of the true potential and current density of buried metal structures | |
| JP2016038339A (ja) | 腐食センサ | |
| RU2706251C1 (ru) | Электрод сравнения | |
| RU2109086C1 (ru) | Устройство для измерения поляризационного потенциала подземных металлических сооружений | |
| JPS61288149A (ja) | アンペロメトリツク測定法及び該方法のためのセル | |
| RU2480734C2 (ru) | Устройство для измерения поляризационного потенциала трубопроводов | |
| RU2471171C1 (ru) | Устройство для оценки защищенности от коррозии по величине смещения от естественного потенциала | |
| RU90204U1 (ru) | Устройство для контроля защищенности подземных металлических сооружений | |
| US3549993A (en) | Corrosion rate measuring method by maintaining electrolytic contact and excluding any substantial oxygen contact with a test specimen | |
| US3471394A (en) | Salt bridge reference electrode | |
| SU1601199A1 (ru) | Электрод сравнени длительного действи | |
| RU2386728C2 (ru) | Электрод сравнения неполяризующийся | |
| CN211284549U (zh) | 参比管电位检测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150201 |