TWI795606B - 用於偵測金屬零件的腐蝕的裝置和方法 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種用於偵測金屬零件的腐蝕的裝置，裝置包括：是空心圓柱體的殼體，空心圓柱體包括在安裝裝置時靠近金屬零件的近端和在安裝裝置時遠離金屬零件的遠端；至少一部分位於殼體內部的顯示器；以壓縮方式位於殼體內部的彈簧，彈簧將顯示器向外推；及以將殼體與顯示器相關聯的方式定位的感測器，感測器包括位於殼體外部之經腐蝕的部分。根據本發明，感測器之經腐蝕部分的直徑在0.6至1.5 mm的範圍內。此外，本發明涉及一種用於偵測金屬零件的腐蝕的方法，方法包括以下步驟：將根據本發明的裝置安裝到金屬零件上。本發明提供的優勢是，感測器的設計允許準確偵測金屬零件的腐蝕；顯示器的設計提供了可靠的操作；例如，當感測器損壞時，不會中斷顯示器，可方便快捷地在多個方向上將裝置安裝到金屬零件上，並且在檢查員需要檢查裝置之物理方面的情況下可方便地從安裝位置拆卸/重新安裝裝置。

Description

用於偵測金屬零件的腐蝕的裝置和方法
本發明涉及用於偵測金屬零件腐蝕的裝置和方法的工程。
許多產業，特別是石化產業，（例如）在管道中使用大量的金屬零件，大部分的管道是金屬製成的。在使用一段時間後，這些金屬零件通常會由於（例如）水和濕氣而腐蝕。在一般的鐵管的情況下，可目視觀察到腐蝕並可相應地計劃維護。然而，由於管道的某些部分是隔離的，因此看不見在隔離內的管道的腐蝕。
發明人進行了與用於偵測金屬零件的腐蝕的裝置和方法有關的現有技術的研究，並發現了以下現有技術。
美國專利案號第4,271,120號揭露了一種用於偵測和指示重型水廠的管道的隔離中的腐蝕性流體的裝置。裝置由內部裝有主指示器的殼體、輔助指示器、可腐蝕的連接件和壓縮彈簧組成。可腐蝕的連接件的一端經錨定在輔助指示器上，而可腐蝕的連接件的另一端則經錨定在殼體端部的壁上，以便在壓縮狀態下拉動彈簧。當管道隔離層中存在腐蝕性流體時，可腐蝕的連接件將被腐蝕並斷裂，從而導致彈簧失去其張力並推動輔助指示器。此後，輔助指示器將推動主指示器，其特徵在於殼體外部之纏在布上的一卷線。然而，上述偵測裝置具有某些缺點。也就是說，可腐蝕的連接件不被放置在金屬管附近及/或處於與金屬管相同的狀態，因裝置不能以可腐蝕的連接件在金屬管附近的方式安裝。另外，腐蝕性流體可保留在裝置內部，這導致可腐蝕的連接件和彈簧浸入到腐蝕性流體中。彈簧與可腐蝕的連接件處於同一狀態的事實可能會使彈簧斷裂並被腐蝕，從而可能導致裝置功能錯誤。
美國專利案號第8,810,264 B2號揭露了一種用於感測隔離下的腐蝕的裝置，裝置包括基座、經安裝在基座上及包括第一導體的至少一個腐蝕測試電路、第二導體、在第一導體和第二導體之間延伸的測試元件及安裝在基座上的參考電路。此專利案還揭露了一種用於感測隔離下的腐蝕的方法，方法包括以下步驟：將用於感測隔離下的腐蝕的裝置定位成徑向鄰近管的外表面、將測試元件暴露在與管的外表面相同的環境中、及透過測量並將測試元件兩端的電阻與參考元件進行比較來確定測試元件是否受到腐蝕。若測量值較高，則表明測試元件受到腐蝕，這又表明管道受到腐蝕。然而，此設備及其方法具有一些缺點，例如，裝置的複雜性、操作的難度及高成本。
新加坡專利公開案號第10201609261X(A)號揭露了一種腐蝕偵測裝置，腐蝕偵測裝置包括殼體、佈置在殼體的一端的顯示器、以壓縮方式佈置在殼體內且一端壓在顯示器上的彈簧、及佈置在殼體內的感測器。在上述發明中，腐蝕偵測裝置設置有隔室，隔室允許感測器的一部分與金屬零件接近及/或處於相同的狀態，並且使得彈簧不與金屬零件接近及/或處於相同的狀態，這種方式使得當感測器被腐蝕及破裂時（與金屬零件的腐蝕程度相關），顯示螢幕將繼續工作並指示金屬零件已受到腐蝕。然而，此裝置未指定正確的配置和感測器的安裝。
上述現有技術旨在提供用於偵測具有不同特性的腐蝕的裝置。然而，現有技術並未揭露可解決上述問題的裝置及方法。
在一個實施例中，本發明涉及一種用於偵測金屬零件的腐蝕的裝置，裝置包括：是中空圓柱體的殼體，中空圓柱體包括在安裝裝置時靠近金屬零件的近端和在安裝裝置時遠離金屬零件的遠端；至少一部分位於殼體內部的顯示器；以壓縮方式位於殼體內部的彈簧，彈簧將顯示器向外推；及以使殼體與顯示器相關聯的方式定位的感測器，感測器包括位於殼體外部的經腐蝕部分。根據本發明，感測器的經腐蝕部分的直徑在0.6至1.5 mm的範圍內。
在本發明的另一個實施例中，涉及一種用於偵測金屬零件的腐蝕的方法，方法包括安裝裝置的步驟，裝置包含：是中空圓柱體的殼體，中空圓柱體包括在安裝裝置時鄰近金屬零件的近端及安裝裝置時遠離金屬零件的遠端；至少一部分位於殼體內部的顯示器；以壓縮方式位於殼體內部的彈簧，彈簧將顯示器向外推；及以使殼體與顯示器相關聯的方式定位的感測器，感測器包括經腐蝕部分。經腐蝕部分位於殼體外部並處於與金屬零件相同的狀態。此外，感測器的經腐蝕部分的直徑在0.6至1.5 mm的範圍內。
本發明的目的是提供一種用於偵測腐蝕的裝置和方法，其具有特定的特徵和一些優勢，如： －感測器的設計允許準確偵測金屬零件的腐蝕， －顯示器的設計提供可靠的操作，例如，感測器損壞時，顯示不會中斷， －設計使得可安裝其他裝置（如照明裝置或電子無線裝置）以促進腐蝕偵測， －可方便快捷地在多個方向上將裝置安裝到金屬零件上， －若檢查員需要檢查裝置的物理方面，則可方便地從裝置上拆卸/重新安裝裝置。
從以下參考圖1至圖15的敘述中，本發明的特徵和附加優勢將變得更加顯而易見。
根據本發明之用於偵測金屬零件的腐蝕的裝置包括：是中空圓柱體的殼體(1)，中空圓柱體包括在安裝裝置時靠近金屬零件的近端(1.1)和安裝裝置時遠離金屬零件的遠端(1.2)；至少一部分位於殼體(1)內的顯示器(2)；以壓縮方式位於殼體(1)內並將顯示器(2)向外推的彈簧(3)；及以使殼體(1)與顯示器(2)相關聯的方式定位的感測器(4)，感測器(4)包括位於殼體(1)外部的經腐蝕部分(4.1)。感測器(4)的經腐蝕部分(4.1)的直徑在0.6至1.5 mm的範圍內。較佳地，經腐蝕部分(4.1)的直徑在0.7至1.4 mm的範圍內、更較佳地在0.8至1.3 mm的範圍內、甚至更較佳地是在0.9至1.2 mm的範圍內，及最佳地是在0.9-1.1 mm的範圍內。
根據本發明，感測器(4)的經腐蝕部分(4.1)的長度在1至30 mm的範圍內、較佳地是在1至15 mm的範圍內、更較佳地在2至10 mm的範圍內 ，甚至更較佳地在2至5 mm的範圍內，及最佳地是在2至4 mm的範圍內。
根據本發明，感測器(4)的經腐蝕部分(4.1)位於距殼體(1)的近端(1.1)或靠近金屬零件之殼體(1)的外表面的平面4至8 mm的範圍內。較佳地，經腐蝕部分(4.1)經定位在距殼體(1)的近端(1.1)或靠近金屬零件之殼體(1)的外表面的平面5至7 mm的範圍（更較佳地，為6 mm）內。
根據上述實施方式，適當地確定感測器(4)的經腐蝕部分(4.1)的直徑和長度、及經腐蝕部分(4.1)與殼體(1)的近端(1.1)之間的距離、或經腐蝕部分(4.1)與靠近金屬零件之殼體(1)的外表面的平面之間的距離，使得感測器(4)的腐蝕速率與金屬零件的腐蝕相對應。因此，當腐蝕速率相對應時，感測器(4)將準確指示金屬零件的腐蝕情況。
根據本發明，如圖4、圖10和圖14清楚所示，感測器(4)進一步包括附接到殼體(1)的第一端(4.2)和附接到顯示器(2)的第二端(4.3)，以便在安裝裝置時將顯示器(2)固定在殼體(1)內的初始位置，並在感測器(4)的經腐蝕部分(4.1)被腐蝕直到感測器的經腐蝕部分(4.1)被削弱或被破壞時，至少部分地從殼體(1)推出顯示器(2)。
在第一實施例中，橫向於殼體(1)的縱軸放置感測器(4)的經腐蝕部分(4.1)。可替代地，在第二實施例中，將感測器(4)的經腐蝕部分(4.1)放置在與殼體(1)的縱軸相同的方向上。
根據上述實施例，經腐蝕部分(4.1)的佈置可以是橫向的也可以是縱向的，這提供了一個優勢；即，可調節裝置的設計以使裝置適合於要檢查的金屬零件；即，用於偵測金屬零件腐蝕的裝置可經設計成可沿垂直於或平行於金屬零件切線方向的方向插入。
現在參考圖1、圖2、圖7和圖14，殼體(1)進一步包括由第一延伸部分(1.3.1)和第二延伸部分(1.3.2)形成的凹入部分(1.3)，第一延伸部分(1.3.1)和第二延伸部分(1.3.2)向下延伸並彼此會聚以從近端(1.1)或從殼體(1)的側壁形成凹入部分(1.3)，以支撐感測器(4)的經腐蝕部分(4.1)和位於遠端(1.2)的開孔(1.4)。本發明的凹入部分(1.3)可以是任何形狀，如半圓形、三角形或矩形。
如圖2、圖3、圖8和圖9所示，殼體(1)進一步包括至少兩個彼此相對設置的移動控制部分(1.5)，每個移動控制部分(1.5)具有從殼體(1)內表面縱向延伸的至少兩個脊；及鄰接部分(1.6)，包括位於殼體(1)內表面的接收部分(1.6.1)及與接收部分(1.6.1)相對的桿(1.6.2)，桿(1.6.2)從殼體(1)的內表面延伸到用於支撐彈簧(3)推動的接收部分(1.6.1)。
圖5和圖11示出了本發明的較佳實施例，其中凹入部分(1.3)進一步包括設置成附接到感測器(4)的緊固孔(1.3.3)、位於第一延伸部分(1.3.1)處以允許感測器(4)的經腐蝕部分(4.1)移出外部的插入部分(1.3.4)，及位於凹入部分(1.3)的下側以支撐顯示器(2)的端部的開口(1.3.5)。
根據本發明，插入部分(1.3.4)可以是如圖5所示之位於第一延伸部分(1.3.1)上的孔，或是如圖11所示之從第一延伸部分(1.3.1)水平延伸的中空突起。孔適於感測器(4)以延伸及沿水平線進一步延伸，而中空突起適於感測器(4)延伸和改變其方向以使其垂直延伸。
根據本發明，如圖2和圖8清楚所示，殼體(1)進一步包括鎖定桿(1.7)，鎖定桿(1.7)包括位於殼體(1)外表面的複數個鎖定狹縫(1.7.1)，複數個鎖定狹縫(1.7.1)具有朝著殼體的遠端(1.2)向下傾斜的第一傾斜部分(1.7.1.1)及朝著鎖定狹縫(1.7.1)的側面傾斜的第二傾斜部分(1.7.1.2)。
可替代地，如圖2和圖8所示，殼體(1)可包括位於殼體(1)的外表面上的空腔(1.8)，以用於容納外部附件。外部附件可以是（例如）照明或電子無線裝置。
圖6和圖12示出了根據本發明的顯示器(2)。顯示器(2)包括主體(2.1)，主體(2.1)包括在安裝裝置時靠近金屬零件的近端(2.1.1)、及在安裝裝置時遠離金屬零件的遠端(2.1.2)、經縱向設置的開口(2.1.3)及在近端(2.1.1)和遠端(2.1.2)的角處橫向延伸的複數個突起(2.1.4)；感測器連接部分(2.2)，包括連接到主體(2.1)的近端(2.1.1)的主體(2.2.1)及用於支撐感測器(4)的感測器支撐部分(2.2.2)；顯示部分(2.3)，包括以可擴展的方式組裝到主體(2.1)的遠端(2.1.2)的桿(2.3.1)和連接到桿(2.3.1)一端的凸緣(2.3.2)；及彈簧支撐部分(2.4)，從主體(2.1)的遠端(2.1.2)的內表面延伸以支撐彈簧(3)。在一個較佳實施例中，設置開口(2.1.3)使得可從其插入鄰接部分(1.6)。
根據以上實施例，將主體(2.1)設置在至少兩個移動控制部分(1.5)處，並且複數個突起(2.1.4)與至少兩個移動控制部分(1.5)接觸。因此，主體(2.1)經控制成沿準確方向移動且不偏離預定方向，這可能會中斷移動。
根據本發明的裝置的佈置，當感測器(4)被腐蝕直到其被削弱或破壞時，設置在彈簧支撐部分(2.4)上的彈簧(3)將驅動顯示器(2)的顯示部分(2.3)從殼體(1)中取出，直到顯示器(2)的主體(2.1)的遠端(2.1.2)或複數個突起(2.1.4)碰到殼體(1)的開孔(1.4)的邊緣為止。因此，僅顯示部分(2.3)的桿(2.3.1)和凸緣(2.3.2)從殼體(1)延伸以顯示結果。
較佳地，感測器連接部分(2.2)的感測器支撐部分(2.2.2)具有適於凹入部分(1.3)的開口(1.3.5)的形狀。
在另一個實施例中，感測器連接部分(2.2)的感測器支撐部分(2.2.2)包括在頂部處從主體(2.2.1)延伸的第一突起(2.2.2.1)和第二突起(2.2.2.2)，第一突起(2.2.2.1)和第二突起(2.2.2.2)彼此傾斜，其中第一突起(2.2.2.1)的端部支撐感測器(4)，及第二突起(2.2.2.2)包括緊固孔(2.2.2.2.1)，緊固孔(2.2.2.2.1)經設置成允許感測器(4)附接到第二突起(2.2.2.2)。
除了上述實施例之外，第一突起(2.2.2.1)的端部支撐感測器(4)的經腐蝕部分(4.1)，感測器(4)的經腐蝕部分(4.1)從插入部分(1.3.4)水平延伸，從而允許感測器(4)的經腐蝕部分(4.1)可更有效地保持在水平方向上，而第二突起(2.2.2.2)的緊固孔(2.2.2.2.1)允許感測器(4)的第二端(4.3)和顯示器(2)垂直接合。
感測器連接部分(2.2)的感測器支撐部分(2.2.2)可包括第一突起(2.2.2.1)，第一突起(2.2.2.1)具有用於將感測器(4)沿垂直軸插入的緊固孔(2.2.2.1.1)。沿著垂直軸線插入感測器(4)的緊固孔(2.2.2.1.1)允許將感測器(4)的經腐蝕部分(4.1)垂直佈置。
根據以上實施例，感測器(4)的第二端(4.3)與顯示器(2)的水平和垂直接合皆允許顯示器(2)被佈置在殼體(1)內部的初始位置。當感測器(4)的經腐蝕部分(4.1)被腐蝕直到其被削弱或破壞時，將由彈簧(3)的力推出顯示器(2)。
有利地，殼體(1)進一步包括經設置在凹入部分(1.3)的下側的鄰接表面(1.9)，並且顯示器(2)進一步包括設置在面朝外以與鄰接表面(1.9)鄰接之感測器支撐部分(2.2.2)的第一突起(2.2.2.1)的下側的鄰接部分(2.5)。鄰接部分(2.5)抵靠鄰接表面(1.9)，以作為顯示器(2)的點，以避免由水平設置之經腐蝕部分(4.1)的彎曲引起的不平衡力。
如圖15所示，根據本發明的裝置可進一步包括接合構件(5)，接合構件(5)包括：具有用於待插入的殼體(1)的中心開口(5.1.1)的凸緣(5.1)，凸緣(5.1)容納覆蓋金屬零件的隔離件的外表面；從中心開口(5.1.1)的邊緣向上延伸之至少兩個彼此相對的向上突起(5.2)；及至少兩個位於向上突起(5.2)之間的鎖定突起(5.3)，此等鎖定突起(5.3)包含從中心開口(5.1.1)的邊緣向上延伸的突起(5.3.1)、位於突起(5.3.1)的端部使得傾斜突起(5.3.2)以朝上傾斜的下表面朝內以使鎖定桿(1.7)的第一傾斜部分(1.7.1.1)在一方向上移過的的傾斜突起(5.3.2)，及傾斜部分(5.3.3)，經設置成使得其與鎖定桿(1.7)的第二傾斜部分(1.7.1.2)接觸。
根據以上實施例，接合構件(5)允許殼體(1)更牢固地與安裝區域接合。另外，旋轉接合構件(5)的傾斜部分(5.3.3)以面對鎖定桿(1.7)的第二傾斜部分(1.7.1.2)，將導致兩個部分相互推動，從而解除接合構件(5)的突起(5.3.1)和鎖定桿(1.7)的第一傾斜部分(1.7.1.1)的接合。因此，突起(5.3.1)可沿另一方向移動經過第一傾斜部分(1.7.1.1)，即，可從接合構件(5)移除殼體(1)。
在示例性實施例中，感測器(4)是由包含碳或合金的組合物製成的線。碳可以是普通碳素鋼，例如，低碳素鋼(>0.2％C)、中碳素鋼(0.2-0.5％C)或高碳素鋼(> 0.5％C)。合金可以是低合金鋼，例如，鉬鋼、鉻鋼、耐候鋼或高強度低合金鋼。
本發明的另一個實施例涉及一種用於偵測金屬零件的腐蝕的方法。根據本發明的方法包括安裝裝置的步驟，裝置包括：是中空圓柱體的殼體(1)，中空圓柱體包括在安裝裝置時靠近金屬零件的近端(1.1)和在安裝裝置時遠離金屬零件的遠端(1.2)；至少一部分位於殼體(1)內部的顯示器(2)；以壓縮的方式位於殼體(1)內部及將顯示器(2)外推的彈簧(3)；及以使殼體(1)與顯示器(2)相關聯的方式定位的感測器(4)，感測器(4)包括經腐蝕部分(4.1)，其中經腐蝕部分(4.1)位於殼體(1)的外部，並與金屬零件處於相同狀態；感測器(4)的經腐蝕部分(4.1)的直徑範圍為0.6到1.5 mm。
根據本發明，殼體(1)垂直於金屬零件的縱軸放置。
在實施例中，將感測器(4)的經腐蝕部分(4.1)橫向於殼體(1)的縱軸放置。替代地，將感測器(4)的經腐蝕部分(4.1)放置在與殼體(1)的縱軸相同的方向上。
根據本發明的金屬零件可以是各種物體，如管或細長的管狀物體。
在一個較佳的實施例中，將本發明的裝置安裝在金屬零件的最低部分。
本發明的方法可進一步包括以下步驟：透過將殼體(1)插入中心開口(5.1.1)來將殼體(1)組裝到具有凸緣(5.1)的接合構件(5)，以用接合構件(5)固定殼體(1)。凸緣(5.1)容納覆蓋金屬零件的隔離件的外表面。另外，接合構件(5)可進一步包括拆卸機構，使得當殼體(1)旋轉時，從安裝位置移開殼體(1)。可拆卸的組裝允許操作員可輕鬆使用設備並方便快速地將其移除。
在下文中，將提及測試，測試解釋了與測試樣品相比下感測器(4)的腐蝕。這裡的測試將透過調節感測器(4)的三個參數來進行，以觀察與測試樣品的腐蝕相比的腐蝕特性。此三個參數包括感測器(4)的直徑、感測器(4)的經腐蝕部分(4.1)的長度及感測器(4)的經腐蝕部分(4.1)與測試樣品的表面之間的距離。
首先，將對具有不同直徑和長度的感測器(4)的經腐蝕部分(4.1)的腐蝕與測試樣品（分別為線及20x15x3 mm的A36碳鋼板）的腐蝕之間的關係的測試進行描述。透過以下步驟來進行測試：提供具有不同直徑和長度的線及許多這種鋼板；將一塊這樣的鋼板和每根線放在鋁板的每個孔中；在鋁板的各孔中添加濃度為5質量％的乙酸溶液；及用石棉隔離材料來覆蓋鋁板的每個孔。每個長度的測試重複兩次以提高測試的準確性。之後，測試人員會在確定的時間段內觀察線的狀況。當線斷裂時，測試儀將繼續測量鋼板的厚度。這種鋼板的腐蝕表面的深度被認為是金屬零件的腐蝕表面的深度。板表面的腐蝕深度代表管道表面腐蝕的深度。根據發明人的研究，板的腐蝕深度可反映出腐蝕狀態，這與維護金屬零件相對應，即： -若腐蝕深度小於0.75 mm，則可確定太早以至於無法修復金屬零件； -若腐蝕深度在0.75至1.25 mm的範圍內，則可確定適合修復金屬零件；以及 -若腐蝕深度大於1.25 mm，則可確定太晚以至於無法修復金屬零件。
測試結果示於下文表1中。
根據表1，「深度」是指鋼板的腐蝕表面的深度，其表示金屬零件的腐蝕表面的深度。
表1中被分類為「E」、「O」和「L」的「狀態」表示確定金屬零件被腐蝕的各種狀態，這些狀態對應於上述之影響了金屬零件的維護的腐蝕深度。當鋼板的腐蝕深度小於0.75 mm時，在表1中表示為狀態「E」；當腐蝕深度在0.75至1.25 mm範圍內時，表示為狀態「O」；及當腐蝕深度大於1.25 mm時，表示為狀態「L」。 表1
線尺寸 (mm) 1.5 狀態 L L L L L L L L L L L L L L L L L L O O O L O O
深度 1.88 2.1 1.84 1.76 1.63 1.67 1.74 1.65 1.56 1.55 1.42 1.34 1.45 1.48 1.54 1.41 1.3 1.38 1.25 1.06 1.15 1.76 1.06 0.98
1.4 狀態 L L L L L L L L L L L L O L O O L O O O O O E O
深度 1.56 1.84 1.72 1.75 1.45 1.39 1.52 1.56 1.32 1.44 1.56 1.38 0.95 1.31 0.89 1.22 1.28 1.09 1.1 0.87 0.88 0.93 0.7 1.05
1.3 狀態 L L L L L L O O O E L O L L O L O O E E O O O E
深度 1.73 1.6 1.63 1.57 1.38 1.31 1.22 1.01 0.83 0.74 1.6 1.2 1.39 1.4 1.15 1.3 0.85 0.99 0.66 0.55 1.02 0.76 0.81 0.67
1.2 狀態 L L L O O O L O O O O O O E O O E O E O O O O O
深度 1.56 1.34 1.3 1.2 1.12 1.25 1.33 0.95 0.88 0.86 0.8 0.77 0.79 0.61 0.75 0.8 0.73 0.77 0.56 1.03 0.79 0.88 0.75 0.77
1.1 狀態 L L O O O O O O O E O O E O E O E E O O O E E E
深度 1.32 1.26 0.98 1.22 0.99 1.15 0.99 0.91 0.88 0.72 0.83 0.87 0.67 0.79 0.73 0.76 0.65 0.73 0.87 0.8 0.82 0.65 0.66 0.62
1 狀態 L O O O O O O O O O E O O O O O E O O O E E E E
深度 1.5 1.2 1.13 1.09 0.93 1.02 0.95 1.05 0.81 0.89 0.67 0.81 0.84 0.76 0.78 0.8 0.63 0.87 0.77 0.95 0.73 0.67 0.65 0.59
0.9 狀態 O O O O O O O O O E E E O E E O E O O E E E E E
深度 1.24 1.1 0.95 1.2 0.89 0.95 0.85 0.88 0.87 0.69 0.73 0.65 0.78 0.52 0.71 0.88 0.62 0.75 0.79 0.74 0.72 0.68 0.55 0.66
0.8 狀態 O O O O O E E E E E E E E E O E E E E E E O E E
深度 0.99 0.85 0.83 0.88 0.77 0.67 0.64 0.59 0.6 0.71 0.55 0.61 0.65 0.68 0.76 0.73 0.67 0.56 0.45 0.55 0.39 0.86 0.52 0.45
0.7 狀態 E O O O E E O E E E E E E E E E E E E E E E E E
深度 0.72 0.81 0.83 0.88 0.57 0.69 0.78 0.56 0.72 0.6 0.66 0.66 0.62 0.72 0.63 0.7 0.68 0.65 0.68 0.5 0.39 0.45 0.48 0.49
0.6 狀態 E O O O O O E E E E O O E E E E E E E E E E E E
深度 0.7 0.83 0.75 0.79 0.81 0.88 0.56 0.65 0.62 0.7 0.76 0.77 0.59 0.71 0.67 0.62 0.33 0.67 0.5 0.49 0.35 0.34 0.33 0.5
0.5 狀態 E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E
深度 0.66 0.63 0.55 0.56 0.49 0.59 0.62 0.64 0.55 0.46 0.35 0.5 0.48 0.3 0.49 0.51 0.44 0.33 0.33 0.11 0.16 0.2 0.11 0.15
線長度 (mm) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 8 8 10 10 12 12 15 15 20 20 30 30
根據表1的測試結果，可看出，在1至30 mm範圍內的線長度可提供最佳的偵測狀態（在表中顯示為「O」狀態）。此外，在0.6-1.5 mm範圍內的線直徑亦可提供最佳的偵測狀態。線長度和直徑的這些範圍提供的優勢在於，可在適當的時期內執行金屬零件的維護，而不是過早地進行維修而導致更高的成本和時間消耗，而又不會太晚而導致金屬零件和其他裝置的損壞。特別地，在1-1.2 mm範圍內的線直徑顯著地示出了大量的最佳偵測狀態。
從以上測試結果可證明，包括具有在上述指定範圍內的直徑和長度的經腐蝕部分(4.1)的偵測裝置允許精確地偵測金屬零件腐蝕。
接下來，將描述在不同距離處遠離測試樣品的表面放置的線的腐蝕與測試樣品的腐蝕之間的關係的測試。用於測試的設備和裝置由一個六環樣品（由TPFE分成六部分的測試管）組成；遠離測試管表面以不同距離設置的一組線；圍繞測試管使得具有相距測試管表面6.4 mm的間隙的熱隔離層；及用於流體的流動通道；NaCl(100 ppm)在H2 SO4 中的溶液；使溶液透過流動通道循環通過測試管表面的泵；及管內的一組溫度控制器（其包括管內的油和用於控制油溫的加熱器）。透過使溶液以5 ml/min的流速在流動通道中循環並每24小時將油溫在150°C和60°C之間切換來進行測試。接著，測試員觀察線的狀況。當線斷裂時，測試儀將繼續測量經腐蝕的測試管的深度。在下文的表2中示出測試結果。表2中的「狀態」與上述含義相同。「深度」是指鋼板的經腐蝕表面的深度，其表示金屬零件的經腐蝕表面的深度。 表2
線位置 間隙(mm) 正常質量(g) 衰退質量 (g) 差值 (g) 深度(mm) 狀態
1號 20 1.6199 1.5532 0.0667 0.42 E
2號 15 1.6544 1.5533 0.1011 0.54 E
3號 10 1.6655 1.5278 0.1377 0.69 E
4號 9 1.6702 1.5299 0.1403 0.61 E
5號 8 1.6233 1.4791 0.1442 0.83 O
6號 7 1.6344 1.4811 0.1533 0.92 O
7號 6 1.7201 1.5735 0.1466 1.05 O
8號 5 1.5955 1.4328 0.1627 1.11 O
9號 4 1.6892 1.514 0.1752 1.23 O
10號 3 1.5866 1.3983 0.1883 1.6 L
11號 2 1.7651 1.5607 0.2044 2.1 L
12號 1 1.6899 1.4343 0.2556 2.36 L
根據表2的測試結果，可清楚地看到，當線與測試管表面之間的間隙在4-8 mm範圍內（5號至9號的線位置）時，測試管的腐蝕處於最佳(「O」)狀態，這意味著這時間段是修復金屬零件的合適時機。若線和測試管表面之間的間隙太寬（如1號至4號的線位置，間隙大於8 mm），則腐蝕傾向於發生得太低以至於太早而無法修理金屬零件。這可能導致維護金屬零件的成本更高且費時。相反，若線與測試管表面之間的間隙太窄（如，10號至12號線位置的間隙小於4 mm），則腐蝕傾向於發生得太高以至於太晚而無法修復金屬零件。這可能會損壞金屬零件和其他裝置。
根據本發明之用於偵測腐蝕的裝置和方法不限於上述實施例或附圖中。本發明能夠具有其他實施例且可用不同方式修改或改變，以提供與本發明相同結果。這樣的修改或改變被認為在本發明的概念和範疇之內。 本發明的最佳實施例
如[實施方式]中所述。
1:殼體 1.1:近端 1.2:遠端 1.3:凹入部分 1.3.1:第一延伸部分 1.3.2:第二延伸部分 1.3.3:緊固孔 1.3.4:插入部分 1.3.5:開口 1.4:開孔 1.5:移動控制部分 1.6:鄰接部分 1.6.1:接收部分 1.6.2:桿 1.7:鎖定桿 1.7.1:鎖定狹縫 1.7.1.1:第一傾斜部分 1.7.1.2:第二傾斜部分 1.8:空腔 1.9:鄰接表面 2:顯示器 2.1:主體 2.1.1:近端 2.1.2:遠端 2.1.3:開口 2.1.4:突起 2.2:感測器連接部分 2.2.1:主體 2.2.2:感測器支撐部分 2.2.2.1:第一突起 2.2.2.1.1:緊固孔 2.2.2.2:第二突起 2.2.2.2.1:緊固孔 2.3:顯示部分 2.3.1:桿 2.3.2:凸緣 2.4:彈簧支撐部分 2.5:鄰接部分 3:彈簧 4:感測器 4.1:經腐蝕部分 4.2:第一端 4.3:第二端 5:接合構件 5.1:凸緣 5.1.1:中心開口 5.2:向上突起 5.3:鎖定突起 5.3.1:突起 5.3.2:傾斜突起 5.3.3:傾斜部分
圖1是本發明的第一實施例的裝置的透視圖；
圖2是根據本發明的第一實施例的裝置的殼體的分解透視圖；
圖3是根據本發明的第一實施例的裝置的殼體的分解透視圖；
圖4是根據本發明的第一實施例的裝置的縱剖視圖；
圖5是根據本發明的第一實施例的裝置的殼體的局部縱剖視圖；
圖6是根據本發明的第一實施例的裝置的顯示器的透視圖；
圖7是根據本發明的第二實施例的裝置的透視圖；
圖8是根據本發明的第二實施例的裝置的殼體的分解透視圖；
圖9是根據本發明的第二實施例的裝置的殼體的分解透視圖；
圖10是根據本發明的第二實施例的裝置的縱剖視圖；
圖11是根據本發明的第二實施例的裝置的殼體的局部縱剖視圖；
圖12是根據本發明的第二實施例的裝置的顯示器的透視圖；
圖13是根據本發明的第三實施例的裝置的透視圖；
圖14是根據本發明的第三實施例的裝置的縱剖視圖；以及
圖15是根據本發明的裝置的接合構件的透視圖。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
1:殼體
1.1:近端
1.2:遠端
1.3:凹入部分
1.3.1:第一延伸部分
1.3.2:第二延伸部分
4.1:經腐蝕部分
5:接合構件

Claims (26)

  1. 一種用於偵測一金屬零件腐蝕的裝置，包括：- 一殼體(1)，為一中空圓柱體，該中空圓柱體包括在安裝該裝置時靠近該金屬零件的一近端(1.1)，及在安裝該裝置時遠離該金屬零件的一遠端(1.2)；- 一顯示器(2)，至少一部分位於該殼體(1)內部；- 一彈簧(3)，以一壓縮方式位於該殼體(1)內部，該彈簧(3)將該顯示器(2)向外推出；以及- 一感測器(4)，以使該殼體(1)與該顯示器(2)相關聯的一方式定位該感測器(4)，該感測器(4)包括位於該殼體(1)外部的一經腐蝕部分(4.1)，其中該感測器(4)的該經腐蝕部分(4.1)的一直徑在0.6mm至1.5mm的一範圍內。
  2. 如請求項1所述的裝置，其中該感測器(4)的該經腐蝕部分(4.1)的一長度在1mm至30mm的一範圍內。
  3. 如請求項1所述的裝置，其中該感測器(4)的該經腐蝕部分(4.1)經定位於距該殼體(1)的該近端(1.1)或該殼體(1)之最靠近該金屬零件的一外表面的一平面的4mm至8mm的一範圍內。
  4. 如請求項1所述的裝置，其中，該感測器(4)進一步包括附接到該殼體(1)的一第一端(4.2)及附 接到該顯示器(2)的一第二端(4.3)，使得在安裝該裝置時將該顯示器(2)附接在該殼體(1)內部的一初始位置，及當該感測器(4)的該經腐蝕部分(4.1)被腐蝕直到該感測器(4)的該經腐蝕部分(4.1)被削弱或被破壞時，至少部分地從該殼體(1)推出該顯示器(2)。
  5. 如請求項1至請求項4中任一項所述的裝置，其中將該感測器(4)的該經腐蝕部分(4.1)橫向於該殼體(1)的一縱軸放置。
  6. 如請求項1至請求項4中任一項所述的裝置，其中將該感測器(4)的該經腐蝕部分(4.1)放置在與該殼體(1)的該縱軸的一相同方向上。
  7. 如請求項1所述的裝置，其中該殼體(1)進一步包括：- 一凹入部分(1.3)，由一第一延伸部分(1.3.1)和一第二延伸部分(1.3.2)形成，該第一延伸部分(1.3.1)和該第二延伸部分(1.3.2)向下延伸並彼此會聚以從該近端(1.1)或從該殼體(1)的該側壁形成該凹入部分(1.3)，以支撐該感測器(4)的該經腐蝕部分(4.1)；- 一開孔(1.4)，位於該遠端(1.2)處。
  8. 如請求項1所述的裝置，其中該殼體(1)進一步包括： - 至少兩個移動控制部分(1.5)，彼此相對設置，每者具有至少兩個從該殼體(1)的一內表面縱向延伸的脊；以及- 一鄰接部分(1.6)，包括位於該殼體(1)的該內表面的一接收部分(1.6.1)及位於與從該殼體(1)的該內表面延伸至該接收部分(1.6.1)的該接收部分(1.6.1)相對的一桿(1.6.2)，以支持該彈簧(3)的該推出。
  9. 如請求項7所述的裝置，其中該凹入部分(1.3)進一步包括：- 一固定孔(1.3.3)，設置成緊固該感測器(4)；- 一插入部分(1.3.4)，位於該第一延伸部分(1.3.1)以允許該感測器(4)的該經腐蝕部分(4.1)在外；以及- 一開口(1.3.5)，位於該凹入部分(1.3)的一下側，以支撐該顯示器(2)的一端部。
  10. 如請求項9所述的裝置，其中該插入部分(1.3.4)為位於該第一延伸部分(1.3.1)處的一孔或為從該第一延伸部分(1.3.1)水平延伸的一中空突起。
  11. 如請求項1所述的裝置，其中該殼體(1)進一步包括一鎖定桿(1.7)，該鎖定桿(1.7)包括位於 該殼體(1)的一外表面上的複數個鎖定狹縫(1.7.1)，該複數個鎖定狹縫(1.7.1)具有朝著該殼體(1)的該遠端(1.2)向下傾斜的一第一傾斜部分(1.7.1.1)及朝著該等鎖定狹縫(1.7.1)的一側面傾斜的一第二傾斜部分(1.7.1.2)。
  12. 如請求項1所述的裝置，其中該顯示器(2)包括：- 一主體(2.1)，包括在安裝該裝置時靠近該金屬零件的一近端(2.1.1)、在安裝該裝置時遠離該金屬零件的一遠端(2.1.2)、縱向設置的一開口(2.1.3)，及在該近端(2.1.1)和該遠端(2.1.2)的角處橫向延伸的複數個突起(2.1.4)；- 一感測器連接部分(2.2)，包括連接到該主體(2.1)的該近端(2.1.1)的一主體(2.2.1)和用於支撐該感測器(4)的一感測器支撐部分(2.2.2)；- 一顯示部分(2.3)，包括以一可延伸的方式組裝到該主體(2.1)的該遠端(2.1.2)的一桿(2.3.1)，和經連接到該桿(2.3.1)的一端的一凸緣(2.3.2)；以及- 一彈簧支撐部分(2.4)從該主體(2.1)的該遠端(2.1.2)的一內表面延伸，以支撐該彈簧(3)。
  13. 如請求項12所述的裝置，其中該顯示器(2)的該感測器連接部分(2.2)的該感測器支撐部分 (2.2.2)包括在頂部從該感測器連接部分(2.2)的該主體(2.2.1)延伸的一第一突起(2.2.2.1)和一第二突起(2.2.2.2)，該第一突起(2.2.2.1)和該第二突起(2.2.2.2)彼此傾斜，其中該第一突起(2.2.2.1)的端部支撐該感測器(4)，及該第二突起(2.2.2.2)包括一緊固孔(2.2.2.2.1)，該緊固孔(2.2.2.2.1)設置成允許該感測器(4)附接到該第二突起(2.2.2.2)。
  14. 如請求項12所述的裝置，其中該感測器連接部分(2.2)的該感測器支撐部分(2.2.2)包括具有使該感測器(4)沿一垂直軸插入的一緊固孔(2.2.2.1.1)的一第一突起(2.2.2.1)。
  15. 如請求項7所述的裝置，其中該殼體(1)進一步包括設置在該凹入部分(1.3)的一下側的一鄰接表面(1.9)。
  16. 如請求項13所述的裝置，其中該顯示器(2)進一步包括一鄰接部分(2.5)，該鄰接部分(2.5)設置在該感測器支撐部分(2.2.2)的該第一突起(2.2.2.1)的一下側處，該下側面向外以抵靠該鄰接表面(1.9)。
  17. 如請求項11所述的裝置，進一步包括一接合構件(5)，該接合構件(5)包括：- 一凸緣(5.1)，具有用於待插入的殼體(1)的一 中心開口(5.1.1)，該凸緣(5.1)容納覆蓋該金屬零件的一隔離件的外表面；- 至少兩個向上突起(5.2)，彼此相對，該至少兩個向上突起(5.2)從該中心開口(5.1.1)的一邊緣向上延伸；以及- 至少兩個鎖定突起(5.3)，位於該等向上突起(5.2)之間，該等鎖定突起(5.3)包括：一突起(5.3.1)，從該中心開口(5.1.1)的該邊緣向上延伸；一傾斜突起(5.3.2)，位於該突起(5.3.1)的一端使得該傾斜突起(5.3.2)以朝上傾斜的一下表面朝內以使該鎖定桿(1.7)的該第一傾斜部分(1.7.1.1)在一方向上移過；及一傾斜部分(5.3.3)，經設置成與該鎖定桿(1.7)的該第二傾斜部分(1.7.1.2)接觸。
  18. 如請求項1所述的裝置，其中該感測器(4)是由包含碳或合金的一組合物製成的一線。
  19. 一種用於偵測一金屬零件的腐蝕的方法，包括安裝一裝置的步驟，該裝置包括以下元件：- 一殼體(1)，為一中空圓柱體，該中空圓柱體包括在安裝該裝置時靠近該金屬零件的一近端(1.1)，及在安裝該裝置時遠離該金屬零件的一遠端(1.2)；- 一顯示器(2)，至少一部分位於該殼體(1)內部；- 一彈簧(3)，以一壓縮方式位於該殼體(1)內部， 該彈簧(3)將該顯示器(2)向外推出；以及- 一感測器(4)，以使該殼體(1)與該顯示器(2)相關聯的一方式定位該感測器(4)，該感測器(4)包括一經腐蝕部分(4.1)，其中該經腐蝕部分(4.1)位於該殼體(1)外部，並且在與該金屬零件相同的一條件下，該感測器(4)的該經腐蝕部分(4.1)的一直徑在0.6至1.5mm的一範圍內。
  20. 如請求項19所述的方法，其中該殼體(1)垂直於該金屬零件的一縱軸放置。
  21. 如請求項19或20所述的方法，其中將該感測器(4)的該經腐蝕部分(4.1)橫向於該殼體(1)的一縱軸放置。
  22. 如請求項19或20所述的方法，其中該感測器(4)的該經腐蝕部分(4.1)被放置在與該殼體(1)的該縱軸相同的一方向上。
  23. 如請求項19或20所述的方法，其中該金屬零件是一管或一細長的管狀物體。
  24. 如請求項19所述的方法，其中該裝置經安裝在該金屬零件的一最低部分。
  25. 如請求項19所述的方法，進一步包括以下步驟：透過將該殼體(1)插入一中心開口(5.1.1)來將該殼體(1)組裝到具有一凸緣(5.1)的一接合構件(5)， 該凸緣(5.1)具有該中心開口(5.1.1)，以將該殼體(1)與該接合構件(5)固定在一起，其中該凸緣(5.1)容納覆蓋該金屬零件的一隔離件的該外表面。
  26. 如請求項25所述的方法，其中該接合構件(5)進一步包括一拆卸機構，使得當該殼體(1)旋轉時，從該安裝位置移除該殼體(1)。
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