WO2014008942A1 - Dual-electrode corrosion probe - Google Patents

Dual-electrode corrosion probe Download PDF

Info

Publication number
WO2014008942A1
WO2014008942A1 PCT/EP2012/063711 EP2012063711W WO2014008942A1 WO 2014008942 A1 WO2014008942 A1 WO 2014008942A1 EP 2012063711 W EP2012063711 W EP 2012063711W WO 2014008942 A1 WO2014008942 A1 WO 2014008942A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
probe
electrode
counter electrode
working electrode
shaft
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/063711
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stefan EHMELE
Wolfgang Schuhmann
Fabio La Mantia
Maike PÄHLER
Hans-Peter NIRMAIER
Original Assignee
Lonza Ag
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 Lonza Ag filed Critical Lonza Ag
Priority to PCT/EP2012/063711 priority Critical patent/WO2014008942A1/en
Publication of WO2014008942A1 publication Critical patent/WO2014008942A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G01N17/02—Electrochemical measuring systems for weathering, corrosion or corrosion-protection measurement

Definitions

  • the present invention relates to a two-electrode corrosion probe, and more particularly, to a two-electrode corrosion probe for use in electrochemical impedance spectroscopy, where the term "corrosion” means any reaction of an electrically conductive material with its environment, the causes a measurable change in the material and can lead to an impairment of the function of a component or system is understood.
  • a two-electrode corrosion probe 1 comprises a probe shaft and a probe head connected to the probe shaft, a counter electrode, a replaceable working electrode spaced apart from the counter electrode between the probe shaft and the probe head , and first and second contacting members disposed in the probe shaft, wherein the probe head is formed of a ferrule body and having a support structure to which the counter electrode is fixed, and electrically communicating the first contacting member with the working electrode and the second contacting member a connecting element is electrically connected to the counter electrode.
  • the two-electrode corrosion probe according to the present invention thus comprises exactly two electrodes, the working electrode (material sample) and the counterelectrode.
  • probe according to the present invention can also be understood as meaning “simulator”, as set out below.
  • Corrosion probe preferably has substantially the shape of an elongated cylinder, preferably an elongated circular cylinder, then a connection axis along which the probe head and the probe shaft are arranged and connected to each other, the longitudinal axis of the cylinder.
  • the two-electrode corrosion probe is not on Rather, the two-electrode corrosion probe according to the present invention may also be disk-shaped so that the width of said cylinder is greater than its length the claimed two-electrode corro sion probe preferably has a smaller extent along the connection axis than the probe shaft. However, this is not necessarily the case.
  • the working electrode is disposed at a distance from the counter electrode between the probe shaft and the probe head.
  • the said distance is the distance along the connection axis.
  • the working electrode which is preferably a disc-shaped, preferably circular disk-shaped and solid solid, and the counterelectrode, which is formed net or lattice-shaped, are each substantially planar and arranged to each other so that their respective normal vectors to the connection axis substantially parallel anti-parallel are.
  • the areas of the working electrode and the counterelectrode are substantially the same size, so that an electrical field generated between them by applying an electrical voltage is essentially up to border areas is homogeneous.
  • the term "surface of the electrode” is to be understood as meaning the non-clamped, ie free, surface facing the respective other electrode, which in the case of a mesh or lattice-type electrode is the area of the projection of the mesh or grid, including the areas of the holes.
  • the outer peripheral edges of projections of the working electrode and the counter electrode on a plane perpendicular to the connection axis are mathematically similar to each other such that they can be generated apart by a geometric extension
  • the shape of the counter electrode may be different from that of the working electrode according to the present invention
  • the distance between the working electrode and the counter electrode is preferably as small as possible but not equal I zero, so as to realize the desired homogeneous electric field as ideally as possible, at the same time undisturbed inflow and outflow of the electrolyte.
  • the larger the area of the smaller electrode the larger the distance between the working electrode and the counter electrode can be selected.
  • the area of the working electrode and the counter electrode is about 0.5 cm 2 to 5 cm 2 each, their distance is preferably 5 mm to 20 mm.
  • the probe head is formed from a sleeve body.
  • a sleeve is understood to mean a generally tubular element, ie an element with a passage opening, wherein the wall of the sleeve can have various structures such as projections, openings, etc.
  • the sleeve body has a support structure to which the counter electrode is attached.
  • the support structure is preferably formed from two opposing, columnar projections or projections of the sleeve wall which extend in the direction of the longitudinal axis of the sleeve and away from the working electrode.
  • the support structure may also be formed sleeve-shaped and thus together with the working electrode form a filled in the operating state with electrolyte space in which the counter electrode is arranged.
  • the first Kontak- t istselement is electrically connected to the working electrode, said connection is preferably direct, while the second contacting element is indirectly connected via the connecting element electrically connected to the counter electrode, which is electrically connected between the second contacting element and the counter electrode is, so that the second contacting element, the connecting element and the counter electrode are electrically connected in series.
  • the indirect contacting takes place elastically automatically during assembly (cf., claim 1 1).
  • the contacting elements according to the present invention serve to apply a well-defined voltage signal, preferably by connecting the contacting elements with a suitable signal generator.
  • the contacting elements according to the present invention are thus power supply and discharge elements, which produce an electrical connection of a voltage source to the working or counter electrode.
  • both the contacting members are from the same end face End section of the two-electrode corrosion probe led out.
  • both contacting elements are led out of an end face of the claimed two-electrode corrosion probe.
  • the two-electrode corrosion probe is compact, ie designed to save space.
  • the corrosion behavior of the working electrode which represents an electrically conductive material sample, is detected, so that the term "probe" has its justification.
  • the probe can also be regarded as a "simulator", since the corrosion behavior of the working electrode is detected in contact with a well-defined electrolyte, which fills the space between the working electrode and the counterelectrode, and then the results on one Be transferred situation in which the working electrode does not come into contact with the electrolyte used in the test, but with another electrolyte or with a gas that is responsible for them corrosion.
  • This purpose requires that the working electrode according to the present invention is interchangeable.
  • the probe shaft and the probe head are positively and / or non-positively releasably connected to each other.
  • the detachable connection between the probe shaft and the probe head is a screw, a plug connection or a bayonet connection, and according to a further advantageous aspect of the present invention (claim 4) engages the probe head formed from a sleeve body a joining or connecting portion of the probe shaft and / or sitting on it.
  • the probe head and the probe shaft can thus be quickly and easily connected and disconnected, and thus the working electrode (material sample) can be exchanged quickly and easily.
  • the probe head engages around a connecting portion of the probe shaft, a reverse construction in which the probe head is gripped by the probe shaft is also possible.
  • the encompassed connecting portion forms a pin-like projection which extends into a substantially complementary recess of the respective counterpart.
  • seals are provided at corresponding points, which are compressed to a well-defined extent by connecting the probe shaft to the probe head so as to produce its optimum sealing effect (see claim 10).
  • the connecting element comprises an annular first connecting part, which is electrically connected to the second contacting element, and a second connecting part, which is electrically connected between the first connecting part and the counter electrode.
  • connection axis preferably extends through the center of the ring-shaped first connection part, which is electrically conductive, d. H. is preferably formed of metal.
  • the second connection part is preferably a platinum wire which is sheathed over its entire length, except for contacting end portions. The sheath serves firstly to reinforce the platinum wire, which is very thin, secondly to stably fix and position the wire within a receptacle of the probe head, and thirdly to seal against the electrolyte surrounding the probe head.
  • the counter electrode is releasably attached to the support structure.
  • Claim 1 according to the present invention defines a distance between the counter electrode and the working electrode, but not their respective shape.
  • each is preferably circular according to the present invention, other shapes such as an oval shape, a polygonal shape, a ribbon shape, etc. are possible as mentioned above.
  • the working electrode has the same shape as the counter electrode, as already mentioned above. It is therefore possible according to the present invention to remove or replace the counter electrode, which is particularly useful when the counter electrode used is damaged or otherwise impaired in their function or to have better access to the working electrode.
  • the counter electrode is fixed by a screw connection to the support structure.
  • the counter electrode may also be fixed to the support structure by a clamp connection or a plug connection or the like.
  • the counter electrode has holes through which screws or threaded sleeves or other fastening means such as pins are guided.
  • the counter electrode is preferably simply attached to the support structure by the screw heads or by nuts.
  • the second connection part is arranged in the support structure and fixed in a threaded bore in the support structure by an inner threaded sleeve and an outer threaded sleeve spaced from the inner threaded sleeve, and the counterelectrode is secured by means of a Nut attached to the outer threaded sleeve.
  • At least the inner threaded sleeve serves for fixing the position and fastening of the second connecting part in the threaded bore, and serves the outer threaded sleeve at least the attachment of the counter electrode.
  • the second connecting part is resiliently biased against the first connecting part and is advantageously biased by a spring biased in the axial direction of the second connecting part
  • both the inner threaded sleeve and the outer threaded sleeve are arranged in a single, necessarily threaded through hole in the assembly,
  • an inner threaded bore, in which the inner threaded sleeve is arranged, and an outer threaded hole in which the outer threaded sleeve is arranged can be provided, wherein the diameter of the inner threaded bore is smaller than that of the outer threaded bore.
  • a support member is arranged, through which the first contacting element extends to the working electrode and which holds the working electrode against a contact surface of the probe head.
  • the contact surface is in the form of at least one protruding toward the connection axis projection of the sleeve-like probe head, which is preferably annular.
  • the support element serves to hold or fix the working electrode during the connection of the probe head to the probe shaft.
  • the first and second contacting element are each resiliently biased against the working electrode and the first connecting part.
  • the probe head and the probe shaft after insertion of the working electrode can be easily mechanically connected to each other, wherein the electrical contact is made automatically by the contact elements are compressed against the spring force during the assembly of probe shaft and probe head, so that no subsequent adjustment of the Example of the contacting elements is required.
  • the contacting elements are therefore each arranged displaceably in a corresponding passage opening in the probe shaft. This means that for connecting the probe head with the probe shaft at least one such force is required to overcome the Preload force of the contacting and the compression of the seals are necessary.
  • the ratio of the area of the counter electrode to the surface of the working electrode is at least 80%.
  • a ratio of 100% is preferable, but not mandatory. Different sizes and / or shapes cause a "distortion" of the electric field between the working electrode and the counter electrode and thus a reduction of its homogeneity.
  • the ratio of the area of the counter electrode to the surface of the working electrode can also be greater than 100%, since the counter electrode can theoretically have an infinite extent and, in principle, a much greater extent than the working electrode.
  • the counter electrode is formed net or lattice-shaped.
  • the counter electrode improves the exchange of electrolyte to and from the working electrode.
  • a sleeve-shaped, closed support structure (cf, comments on claim 1) and a counterelectrode extending over the entire cross section perpendicular to the connection axis
  • the exchange of electrolyte through the network or lattice-shaped structure is made possible for the first time.
  • a "net” differs only gradually from a "grid”, the latter having greater rigidity.
  • the counter electrode is preferably formed of platinum or coated with platinum.
  • the distance between the working electrode and the counter electrode is adjustable.
  • the probe shaft and the probe head are each formed of an electrically non-conductive material.
  • any electroanalytical experiments such as potentiodynamic polarization experiments for the determination of the corrosion potential depending on the solution composition and the temperature can be performed.
  • the material of the working electrode there are no restrictions other than their electrical conductivity, i. H.
  • the material is not based on metallic materials such. As steel, aluminum or copper limited.
  • a reduction in measuring time is also achieved by the fact that measurements and measurements are simplified by the arrangement and planar design of the working electrode and the counterelectrode. It should be noted that a planar formation has the further advantage that the corrosion processes also take place flat, which leads to a more rapid change of the measured signal compared to a punctual or local corrosion and at a comparable measuring time to a more pronounced corrosion effect. The latter is again advantageous in terms of the achievable in the subsequent weighing of the working electrode accuracy.
  • FIGS. 1A and 1B are longitudinal sectional views of an end portion of a two-electrode corrosion probe with a probe head and one connected to the probe head Probe shaft (only one end portion thereof is shown) according to first and second embodiments of the present invention
  • Fig. 2 is a longitudinal sectional view of a two-electrode corrosion probe according to a third embodiment of the present invention, whose front (upper in Fig. 2) end portion in a slightly modified form in Figs. 1A and 1B is shown; and
  • FIG. 3 is a schematic plan view (FIG. 3A), a schematic perspective view (FIG. 3B) and a schematic side view (FIG. 3C) of a two-electrode corrosion probe according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A shows a longitudinal sectional view of a portion of a two-electrode corrosion probe 10 according to a first embodiment of the present invention, comprising a probe head 12 formed from a sleeve body and a generally cylindrical probe shaft 14 connected to the probe head 12.
  • the probe shaft 12 faces a support structure 15 formed in the form of a first columnar member 15A and a second columnar member 15B.
  • the probe shaft 14 is sealed off from the outer region 16, in which there is an electrolyte in this state, by O-ring seals 18, 19 and 20.
  • the probe shaft 14 and the probe head 12 are detachably connected to one another via a screw connection 22.
  • a first, pin-like contacting element 24 and a second, pin-like contacting element 26 are resiliently received and guided.
  • a net-shaped counter electrode 28 in the form of a band by a first screw 30 and a second screw 32 is fixed.
  • a working electrode 34 is arranged in the form of a circular disc.
  • the working electrode 34 is on its left in Fig. 1 side in contact with an annular support member 36 and on its in Fig. 1 right side in contact with the seal 20.
  • the seal 20 in turn is located on a projecting into the interior of the probe head 12, circular projection 38 of the probe head 20.
  • the support member 36 is surrounded by an annular, metallic first connecting part 40.
  • the connecting element 42 is arranged in the first columnar supporting element 15A and comprises a platinum wire 42a, which is embedded in a glass casing 42b and is connected to a third contacting element 42c for contact with the first connecting part 40.
  • the connecting element 42 is in a threaded bore 44 of the columnar support member 5A by means of an inner (ie deeper in the threaded bore 44) threaded sleeve 30a with an external thread and an inner bore and an outer (ie less deeply arranged in the threaded bore 44) threaded sleeve 30b with a male thread and an inner bore as fluid-tight as possible fixed in position.
  • the fluid tightness is aided by the seal 19 which is compressed by the inner threaded sleeve 30a.
  • the inner and outer threaded sleeves 30a, 30b are spaced from each other.
  • the counter electrode 28 extends from the first columnar support member 15A, where the outer threaded sleeve 30b extends through an opening thereof and where it is fixed to the first columnar support member 15A by a nut of the first screw connection 30, to the second columnar support member 15B, where a screw of the second screw 32 extends through another opening thereof and where it is fixed by a screw head of the screw of the second screw 32 to the second columnar support member 15B. That is, the first screw 30 has the threaded bore 44 in the first columnar support member 15 A, the inner and outer threaded sleeve 30 a, 30 b and the Nut on, and the second screw 32 has the threaded bore in the second columnar support member 15 B and the screw received therein.
  • the screw connection 22 is released, d. H. the probe head 12 is rotated relative to the probe shaft 14. Due to the resilient bias of the contacting elements 24, 26 against the working electrode 34 and the first connecting part 40, these initially remain in mechanical contact, which only dissolves with increasing distance between the probe head 12 and the probe shaft 14. When completely disconnected, the probe head 12, including the working electrode 34 received therein, is mechanically and electrically decoupled from the probe shaft 14 containing the contacting elements 24, 26. Thus, easy insertion or replacement of the working electrode 34 is possible.
  • Fig. 1B shows a longitudinal sectional view of a portion of a two-electrode corrosion probe 10 according to a second embodiment of the present invention. The portion shown corresponds to the portion shown in Fig. 1A and differs only in the manner of contacting the second connection part 42 with the first connection part 40.
  • the contacting pin 42 is replaced by an L-shaped contacting electrode 42d, which is the first Connecting part 40 engages, which does not extend to the sleeve-shaped portion of the probe head 12 or provides a corresponding recess for this purpose.
  • Fig. 2 is a longitudinal sectional view of a two-electrode corrosion probe according to a third embodiment of the present invention, whose front (upper in Fig. 2) end portion in a slightly modified form in Figs. 1A and 1B is shown.
  • the probe shaft 14 is only partially shown, ie only the connecting end portion, with the Probe head 12 is connected.
  • Fig. 2 it is shown how the probe shaft 14 extends rearwardly (in Fig. 2 below), wherein the contacting elements 24, 26 are connected in a recess 46 of the probe shaft 14 with lines 48, which then joined together to form a common line 50 which is guided by a cap 52 to the outside.
  • FIG. 3 is a schematic plan view (FIG. 3A), a schematic perspective view (FIG. 3B) and a schematic side view (FIG. 3C) of a two-electrode corrosion probe according to a third embodiment of the present invention.
  • Fig. 3A is a view of the counter electrode 28, which is formed according to this embodiment as a circular network

Abstract

A dual-electrode corrosion probe comprises a probe shaft and a probe head connected to the probe shaft, a counter-electrode, a replaceable working electrode, which is disposed at a distance from the counter-electrode between the probe shaft and the probe head, and a first and a second contacting element, which are disposed in the probe shaft, wherein the probe head is formed from a sleeve body and has a support structure to which the counter-electrode is attached, and the first contacting element is electrically connected to the working electrode and the second contacting element is electrically connected to the counter-electrode via a connecting element.

Description

Beschreibung  description
Zwei-Elektroden-Korrosionssonde Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zwei-Elektroden-Korrosionssonde und insbesondere eine Zwei-Elektroden-Korrosionssonde zur Verwendung in der elektrochemischen Impedanzspektroskopie, wobei unter dem Begriff "Korrosion" 'jede' Reaktion eines elektrisch leitfähigen Werkstoffs mit seiner Umgebung, die eine messbare Veränderung des Werkstoffs bewirkt und zu einer Beeinträchtigung der Funktion eines Bauteils oder Systems führen kann, verstanden wird. The present invention relates to a two-electrode corrosion probe, and more particularly, to a two-electrode corrosion probe for use in electrochemical impedance spectroscopy, where the term "corrosion" means any reaction of an electrically conductive material with its environment, the causes a measurable change in the material and can lead to an impairment of the function of a component or system is understood.
Herkömmliche Korrosionssonden haben den Nachteil, dass sie konstruktionsbedingt ein großes Messvolumen benötigen und das Auswechseln der eine Korrosion erleidenden Probe nur umständlich durchführbar ist. Conventional corrosion probes have the disadvantage that, by design, they require a large measuring volume and the replacement of the sample suffering from corrosion is only cumbersome to carry out.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Problem zu beseitigen und eine Korrosionssonde bereitzustellen, die kompakt ist und bei der die zu korrodierenden Proben leicht und schnell austauschbar sind. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine exakte Reproduzierbarkeit von Messungen zu gewährleisten. It is therefore an object of the present invention to eliminate the problem and to provide a corrosion probe which is compact and in which the samples to be corroded are easily and quickly exchangeable. It is another object of the present invention to ensure accurate reproducibility of measurements.
Diese Aufgaben werden durch die Lehre des Anspruchs 1 gelöst. These objects are achieved by the teaching of claim 1.
Gemäß der vorliegenden Erfindung (Anspruch 1 ) weist eine Zwei-Elektroden-Korrosionssonde 1 auf: einen Sondenschaft und einen mit dem Sondenschaft verbundenen Sondenkopf, eine Gegenelektrode, eine austauschbare Arbeitselektrode, die in einem Abstand zu der Gegenelektrode zwischen dem Sondenschaft und dem Sondenkopf angeordnet ist, und ein erstes und ein zweites Kontaktierungselement, die in dem Sondenschaft angeordnet sind, wobei der Sondenkopf aus einem Hülsenkörper gebildet ist und eine Stützstruktur, an der die Gegenelektrode befestigt ist, aufweist, und das erste Kontaktierungselement elektrisch mit der Arbeitselektrode und das zweite Kontaktierungselement über ein Verbindungselement elektrisch mit der Gegenelektrode verbunden ist. Die Zwei-Elektroden-Korrosionssonde gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst somit genau zwei Elektroden, die Arbeitselektrode (Materialprobe) und die Gegenelektrode. Sie kann jedoch durch Hinzufügen einer weiteren, externen Elektrode (z. B. einer Referenzelektrode, die vorzugsweise als Luggin-Kapillare ausgebildet ist) zu einem Drei- Elektroden-Korrosionssystem erweitert werden, das die Zwei-Elektroden-Korrosionssonde gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, jedoch in seiner Gesamtheit nicht die vorliegende Erfindung bildet. Ferner ist zu beachten, dass der Begriff "Sonde" gemäß der vorliegenden Erfindung auch im Sinne von„Simulator" verstanden werden kann, wie weiter unten ausgeführt ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff "Sondenschaft", dass die beanspruchte Zwei-Elektroden-Korrosionssonde vorzugsweise im Wesentlichen die Form eines länglichen Zylinders, vorzugsweise eines länglichen Kreiszylinders besitzt, wobei dann eine Verbindungsachse, entlang der der Sondenkopf und der Sondenschaft angeordnet und miteinander verbunden sind, die Längsachse des Zylinders ist. Jedoch ist die Zwei-Elektroden-Korrosionssonde nicht auf diese Struk- tur beschränkt. Vielmehr kann die Zwei-Elektroden-Korrosionssonde gemäß der vorliegenden Erfindung auch scheibenförmig ausgebildet sein, so dass die Breite des genannten Zylinders größer als dessen Länge ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff "Sondenkopf" , dass diese Komponente der beanspruchten Zwei- Elektroden Korrosionssonde vorzugsweise eine kleinere Erstreckung entlang der Ver- bindungsachse aufweist als der Sondenschaft. Dies ist jedoch nicht notwendigerweise der Fall. Vielmehr sind die Ausdehnungen des Sondenschafts und des Sondenkopfs voneinander unabhängig, so dass beide Begriffe lediglich dazu dienen, ihre jeweilige Funktionalität voneinander abzugrenzen, wie es weiter unten ausgeführt ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Arbeitselektrode in einem Abstand zu der Gegenelektro- de zwischen dem Sondenschaft und dem Sondenkopf angeordnet. Hierbei ist der genannte Abstand der Abstand entlang der Verbindungsachse. Die Arbeitselektrode, die vorzugsweise ein scheibenförmiger, vorzugsweise kreisscheibenförmiger und massiver Festkörper ist, und die Gegenelektrode, die netz- oder gitterförmig ausgebildet ist, sind jeweils im Wesentlichen ebenflächig und so zueinander angeordnet, dass ihre jeweili- gen Normalvektoren zu der Verbindungsachse im Wesentlichen parallel antiparallel sind. Vorteilhafterweise sind die Flächen der Arbeitselektrode und der Gegenelektrode im Wesentlichen gleich groß, so dass ein durch Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen ihnen erzeugtes elektrisches Feld bis auf Grenzbereiche im Wesentlichen homogen ist. Hierbei ist unter„Fläche der Elektrode" die nicht eingespannte, also freie, der jeweils anderen Elektrode zugewandte Oberfläche zu verstehen, was im Falle einer netz- oder gitterartigen Elektrode die Fläche der Projektion des Netzes bzw. Gitters, einschließlich der Flächen der Löcher ist. Alternativ sind die Außenumfangsränder von Projektionen der Arbeitselektrode und der Gegenelektrode auf eine zu der Verbindungsachse senkrechte Ebene dahingehend zueinander mathematisch ähnlich, dass sie durch eine geometrische Streckung auseinander erzeugbar sind. Die Gegenelektrode gemäß der vorliegenden Erfindung muss nicht notwendigerweise kreisförmig sein, sondern kann auch oval oder bandförmig ausgebildet sein. Ferner kann die Form der Gegenelektrode von der der Arbeitselektrode gemäß der vorliegenden Erfindung verschieden sein. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Abstand zwischen der Arbeitselektrode und der Gegenelektrode vorzugsweise möglichst gering, jedoch nicht gleich Null, um so, bei gleichzeitig ungestörtem Zu- und Ablauf des Elektrolyten, das gewünschte homogene elektrische Feld möglichst ideal zu realisieren. Zur Erfüllung der oben beschriebenen Homogenitätsbedingung kann der Abstand zwischen der Arbeitselektrode und der Gegenelektrode umso größer gewählt werden, je größer die Fläche der kleineren Elektrode ist. Vorzugsweise beträgt die Fläche der Arbeitselektrode und der Gegenelektrode jeweils etwa 0,5 cm2 bis 5 cm2, ihr Abstand beträgt vorzugsweise 5 mm bis 20 mm. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Sondenkopf aus einem Hül- senkörper gebildet. Hier wird unter einer Hülse ein allgemein rohrförmiges Element, d. h. ein Element mit einer Durchgangsöffnung verstanden, wobei die Wand der Hülse diverse Strukturen wie Vorsprünge, Öffnungen etc. haben kann. Insbesondere weist der Hülsenkörper eine Stützstruktur auf, an der die Gegenelektrode befestigt ist. Die Stützstruktur ist vorzugsweise aus zwei einander gegenüberliegenden, säulenförmigen Vor- Sprüngen oder Fortsätzen der Hülsenwand gebildet, die sich in Richtung der Längsachse der Hülse und von der Arbeitselektrode weg erstrecken. Alternativ kann die Stützstruktur ebenfalls hülsenförmig ausgebildet sein und somit zusammen mit der Arbeitselektrode einen im Betriebszustand mit Elektrolyt gefüllten Raum bilden, in dem die Gegenelektrode angeordnet ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das erste Kontak- tierungselement elektrisch mit der Arbeitselektrode verbunden, wobei diese Verbindung vorzugsweise unmittelbar ist, während das zweite Kontaktierungselement mittelbar über das Verbindungselement elektrisch mit der Gegenelektrode verbunden ist, das elektrisch zwischen das zweite Kontaktierungselement und die Gegenelektrode geschaltet ist, so dass das zweite Kontaktierungselement, das Verbindungselement und die Gegenelektrode elektrisch in Reihe geschaltet sind. Vorzugsweise erfolgt die mittelbare Kontaktierung federelastisch selbsttätig beim Zusammenbau (vgl. Anspruch 1 1 ). Die Kontaktierungselemente gemäß der vorliegenden Erfindung dienen dem Anlegen eines wohl definierten Spannungssignals, vorzugsweise durch Verbinden der Kontaktierungselemente mit einem geeigneten Signalgenerator. Die Kontaktierungselemente gemäß der vorliegenden Erfindung sind somit Stromzuführungs- bzw. Abführungselemente, die eine elektrische Verbindung einer Spannungsquelle mit der Arbeits- bzw. Gegenelektrode herstellen. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind dadurch, dass sowohl das erste als auch das zweite Kontaktierungselement der beanspruchten Zwei- Elektroden-Korrosionssonde in dem Sondenschaft - d. h. in demselben Endabschnitt der Zwei-Elektroden-Korrosionssonde gemäß der vorliegenden Erfindung - angeordnet sind, beide Kontaktierungselemente aus demselben stirnseitigen Endabschnitt der Zwei-Elektroden-Korrosionssonde herausgeführt. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind beide Kontaktierungselemente auf einer Stirnfläche der beanspruchten Zwei- Elektroden-Korrosionssonde aus dieser herausgeführt. Alternativ können sie an unterschiedlichen Seiten aus dieser herausgeführt sein. Dadurch ist die Zwei-Elektroden- Korrosionssonde kompakt, d. h. raumsparend ausgebildet. Gemäß der vorliegenden Er- findung wird mit der beanspruchten Zwei-Elektroden-Korrosionssonde das Korrosionsverhalten der Arbeitselektrode, die eine elektrisch leitfähige Materialprobe darstellt, erfasst, so dass der Begriff "Sonde" seine Berechtigung besitzt. Wie es oben bereits erwähnt ist, kann die Sonde auch als "Simulator" aufgefasst werden, da das Korrosionsverhalten der Arbeitselektrode in Kontakt mit einem wohl definierten Elektrolyten erfasst wird, der den Raum zwischen der Arbeitselektrode und der Gegenelektrode ausfüllt, und anschließend die Ergebnisse auf eine Situation übertragen werden, in der die Arbeitselektrode nicht mit dem im Test verwendeten Elektrolyten, sondern mit einem anderen Elektrolyten oder mit einem Gas in Kontakt kommt, der bzw. das für sie korrosionsursächlich ist. Dieser Einsatzzweck macht es erforderlich, dass die Arbeitselektrode gemäß der vorliegenden Erfindung austauschbar ist. Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung (Anspruch 2) sind der Sondenschaft und der Sondenkopf form- und/oder kraftschlüssig lösbar miteinander verbunden. Dies hat den Vorteil, dass der Sondenschaft und der Sondenkopf zum Einsetzen oder Auswechseln der Arbeitselektrode oder zu Reinigungs- oder Reparaturarbeiten leicht voneinander getrennt werden können. Durch die Anordnung der Kontaktierungselemen- te nur in dem Sondenschaft und sowohl der Gegenelektrode als auch der Verbindungselemente nur in dem Sondenkopf sind der Sondenschaft und der Sondenkopf nach Lö- sen der Verbindung zwischen ihnen nicht mehr durch Kabel oder dergleichen miteinander verbunden, sondern bilden vielmehr unabhängige Einheiten, was die Handhabung erleichtert. Insbesondere ist nach der Trennung des Sondenschafts von dem Sondenkopf letzterer nicht nur mechanisch, sondern auch elektrisch von ersterem entkoppelt. Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung (Anspruch 3) ist die lösbare Verbindung zwischen dem Sondenschaft und dem Sondenkopf eine Schraubverbindung, eine Steckverbindung oder eine Bayonettverbindung, und gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung (Anspruch 4) umgreift der aus einem Hülsenkörper gebildete Sondenkopf einen Füge- oder Verbindungsabschnitt des Sondenschafts und/oder sitzt auf ihm auf. According to the present invention (claim 1), a two-electrode corrosion probe 1 comprises a probe shaft and a probe head connected to the probe shaft, a counter electrode, a replaceable working electrode spaced apart from the counter electrode between the probe shaft and the probe head , and first and second contacting members disposed in the probe shaft, wherein the probe head is formed of a ferrule body and having a support structure to which the counter electrode is fixed, and electrically communicating the first contacting member with the working electrode and the second contacting member a connecting element is electrically connected to the counter electrode. The two-electrode corrosion probe according to the present invention thus comprises exactly two electrodes, the working electrode (material sample) and the counterelectrode. However, it may be extended to a three-electrode corrosion system incorporating the two-electrode corrosion probe of the present invention by adding another external electrode (eg, a reference electrode preferably formed as a luggin capillary), however, does not form the present invention in its entirety. It should also be noted that the term "probe" according to the present invention can also be understood as meaning "simulator", as set out below. Corrosion probe preferably has substantially the shape of an elongated cylinder, preferably an elongated circular cylinder, then a connection axis along which the probe head and the probe shaft are arranged and connected to each other, the longitudinal axis of the cylinder., However, the two-electrode corrosion probe is not on Rather, the two-electrode corrosion probe according to the present invention may also be disk-shaped so that the width of said cylinder is greater than its length the claimed two-electrode corro sion probe preferably has a smaller extent along the connection axis than the probe shaft. However, this is not necessarily the case. Rather, the dimensions of the probe shaft and the probe head are independent of each other, so that both terms serve only to delimit their respective functionality, as explained below. According to the present invention, the working electrode is disposed at a distance from the counter electrode between the probe shaft and the probe head. Here, the said distance is the distance along the connection axis. The working electrode, which is preferably a disc-shaped, preferably circular disk-shaped and solid solid, and the counterelectrode, which is formed net or lattice-shaped, are each substantially planar and arranged to each other so that their respective normal vectors to the connection axis substantially parallel anti-parallel are. Advantageously, the areas of the working electrode and the counterelectrode are substantially the same size, so that an electrical field generated between them by applying an electrical voltage is essentially up to border areas is homogeneous. In this case, the term "surface of the electrode" is to be understood as meaning the non-clamped, ie free, surface facing the respective other electrode, which in the case of a mesh or lattice-type electrode is the area of the projection of the mesh or grid, including the areas of the holes. Alternatively, the outer peripheral edges of projections of the working electrode and the counter electrode on a plane perpendicular to the connection axis are mathematically similar to each other such that they can be generated apart by a geometric extension Further, the shape of the counter electrode may be different from that of the working electrode according to the present invention According to the present invention, the distance between the working electrode and the counter electrode is preferably as small as possible but not equal I zero, so as to realize the desired homogeneous electric field as ideally as possible, at the same time undisturbed inflow and outflow of the electrolyte. In order to satisfy the homogeneity condition described above, the larger the area of the smaller electrode, the larger the distance between the working electrode and the counter electrode can be selected. Preferably, the area of the working electrode and the counter electrode is about 0.5 cm 2 to 5 cm 2 each, their distance is preferably 5 mm to 20 mm. According to the present invention, the probe head is formed from a sleeve body. Here, a sleeve is understood to mean a generally tubular element, ie an element with a passage opening, wherein the wall of the sleeve can have various structures such as projections, openings, etc. In particular, the sleeve body has a support structure to which the counter electrode is attached. The support structure is preferably formed from two opposing, columnar projections or projections of the sleeve wall which extend in the direction of the longitudinal axis of the sleeve and away from the working electrode. Alternatively, the support structure may also be formed sleeve-shaped and thus together with the working electrode form a filled in the operating state with electrolyte space in which the counter electrode is arranged. According to the present invention, the first Kontak- tierungselement is electrically connected to the working electrode, said connection is preferably direct, while the second contacting element is indirectly connected via the connecting element electrically connected to the counter electrode, which is electrically connected between the second contacting element and the counter electrode is, so that the second contacting element, the connecting element and the counter electrode are electrically connected in series. Preferably, the indirect contacting takes place elastically automatically during assembly (cf., claim 1 1). The contacting elements according to the present invention serve to apply a well-defined voltage signal, preferably by connecting the contacting elements with a suitable signal generator. The contacting elements according to the present invention are thus power supply and discharge elements, which produce an electrical connection of a voltage source to the working or counter electrode. According to the present invention, by arranging both the first and second contacting members of the claimed two-electrode corrosion probe in the probe shaft, that is, in the same end portion of the two-electrode corrosion probe according to the present invention, both the contacting members are from the same end face End section of the two-electrode corrosion probe led out. According to the present invention, both contacting elements are led out of an end face of the claimed two-electrode corrosion probe. Alternatively, they can be led out of this on different sides. As a result, the two-electrode corrosion probe is compact, ie designed to save space. According to the present invention, with the claimed two-electrode corrosion probe, the corrosion behavior of the working electrode, which represents an electrically conductive material sample, is detected, so that the term "probe" has its justification. As already mentioned above, the probe can also be regarded as a "simulator", since the corrosion behavior of the working electrode is detected in contact with a well-defined electrolyte, which fills the space between the working electrode and the counterelectrode, and then the results on one Be transferred situation in which the working electrode does not come into contact with the electrolyte used in the test, but with another electrolyte or with a gas that is responsible for them corrosion. This purpose requires that the working electrode according to the present invention is interchangeable. According to an advantageous aspect of the present invention (claim 2), the probe shaft and the probe head are positively and / or non-positively releasably connected to each other. This has the advantage that the probe shaft and the probe head for inserting or replacing the working electrode or for cleaning or repair work can be easily separated. The arrangement of the contacting elements only in the probe shaft and both the counter electrode and the connecting elements only in the probe head, the probe shaft and the probe head after solving the connection between them are no longer connected by cables or the like, but rather form independent Units, which makes handling easier. In particular, after the separation of the probe shaft from the probe head, the latter is not only mechanically but also electrically decoupled from the former. According to an advantageous aspect of the present invention (claim 3), the detachable connection between the probe shaft and the probe head is a screw, a plug connection or a bayonet connection, and according to a further advantageous aspect of the present invention (claim 4) engages the probe head formed from a sleeve body a joining or connecting portion of the probe shaft and / or sitting on it.
Der Sondenkopf und der Sondenschaft können somit schnell und leicht verbunden und getrennt und die Arbeitselektrode (Materialprobe) somit schnell und leicht ausgetauscht werden. Obwohl gemäß dem genannten vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfin- dung (Anspruch 4) der Sondenkopf einen Verbindungsabschnitt des Sondenschafts umgreift, ist eine umgekehrte Konstruktion, in der der Sondenkopf von dem Sondenschaft umgriffen wird, ebenfalls möglich. In beiden Fällen bildet der umgriffene Verbindungsabschnitt einen zapfenartigen Vorsprung, der sich in eine im Wesentlichen komplementäre Vertiefung des jeweiligen Gegenstücks erstreckt. Um den Sondenschaft gegenüber dem Elektrolyten fluiddicht zu verschließen, sind an entsprechenden Stellen Dichtungen vorgesehen, die durch das Verbinden des Sondenschafts mit dem Sondenkopf in wohl definiertem Maße zusammengedrückt werden, um so ihre optimale Dichtwirkung zu erzeugen (vgl. Anspruch 10). Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung (Anspruch 5) umfasst das Verbindungselement ein ringförmiges erstes Verbindungsteil, das mit dem zweiten Kontaktierungselement elektrisch verbunden ist, und ein zweites Verbindungsteil, das elektrisch zwischen das erste Verbindungsteil und die Gegenelektrode geschaltet ist. The probe head and the probe shaft can thus be quickly and easily connected and disconnected, and thus the working electrode (material sample) can be exchanged quickly and easily. Although according to the mentioned advantageous aspect of the present invention (claim 4), the probe head engages around a connecting portion of the probe shaft, a reverse construction in which the probe head is gripped by the probe shaft is also possible. In both cases, the encompassed connecting portion forms a pin-like projection which extends into a substantially complementary recess of the respective counterpart. In order to close the probe shaft fluid-tight with respect to the electrolyte, seals are provided at corresponding points, which are compressed to a well-defined extent by connecting the probe shaft to the probe head so as to produce its optimum sealing effect (see claim 10). According to an advantageous aspect of the present invention (claim 5), the connecting element comprises an annular first connecting part, which is electrically connected to the second contacting element, and a second connecting part, which is electrically connected between the first connecting part and the counter electrode.
Gemäß diesem vorteilhaften Aspekt erstreckt sich die Verbindungsachse vorzugsweise durch den Mittelpunkt des ringförmig ausgebildeten ersten Verbindungsteils, welches elektrisch leitend, d. h. vorzugsweise aus Metall gebildet ist. Dadurch ist eine elektri- sehe Kontaktierung des ersten Verbindungsteils durch das zweite Kontaktierungselement unabhängig von der angularen Position des zweiten Kontaktierungselements gewährleistet. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das zweite Verbindungsteil vorzugsweise ein Platindraht, der, mit Ausnahme von Kontaktierungsendabschnitten, auf seiner gesamten Länge ummantelt ist. Die Ummantelung dient erstens einer Verstärkung des Platindrahts, der sehr dünn ist, zweitens einer stabilen Fixierung und Positionierung des Drahtes innerhalb einer Aufnahme des Sondenkopfes, und drittens der Abdichtung gegenüber dem den Sondenkopf umgebenden Elektrolyten. According to this advantageous aspect, the connection axis preferably extends through the center of the ring-shaped first connection part, which is electrically conductive, d. H. is preferably formed of metal. As a result, an electrical contact with the first connecting part is ensured by the second contacting element independently of the angular position of the second contacting element. According to the present invention, the second connection part is preferably a platinum wire which is sheathed over its entire length, except for contacting end portions. The sheath serves firstly to reinforce the platinum wire, which is very thin, secondly to stably fix and position the wire within a receptacle of the probe head, and thirdly to seal against the electrolyte surrounding the probe head.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung (Anspruch 6) ist die Ge- genelektrode lösbar an der Stützstruktur befestigt ist. According to an advantageous aspect of the present invention (claim 6), the counter electrode is releasably attached to the support structure.
Anspruch 1 gemäß der vorliegenden Erfindung definiert einen Abstand zwischen der Gegenelektrode und der Arbeitselektrode, nicht jedoch deren jeweilige Form. Obgleich diese gemäß der vorliegenden Erfindung jeweils vorzugsweise kreisförmig ist, sind an- dere Formen wie etwa eine ovale Form, eine polygonale Form, eine Bandform etc. möglich, wie es oben bereits erwähnt ist. Auch ist es zwar vorteilhaft, aber nicht zwingend, dass die Arbeitselektrode die gleiche Form wie die Gegenelektrode hat, wie es oben bereits erwähnt ist. Es ist daher gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, die Gegenelektrode zu entfernen oder auszutauschen, was insbesondere dann zweckmä- ßig ist, wenn die eingesetzte Gegenelektrode beschädigt oder anderweitig in ihrer Funktion beeinträchtigt ist oder um einen besseren Zugang zur Arbeitselektrode zu haben. Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung (Anspruch 7) ist die Gegenelektrode durch eine Schraubverbindung an der Stützstruktur befestigt ist. Claim 1 according to the present invention defines a distance between the counter electrode and the working electrode, but not their respective shape. Although each is preferably circular according to the present invention, other shapes such as an oval shape, a polygonal shape, a ribbon shape, etc. are possible as mentioned above. Although it is advantageous, but not mandatory, that the working electrode has the same shape as the counter electrode, as already mentioned above. It is therefore possible according to the present invention to remove or replace the counter electrode, which is particularly useful when the counter electrode used is damaged or otherwise impaired in their function or to have better access to the working electrode. According to an advantageous aspect of the present invention (claim 7), the counter electrode is fixed by a screw connection to the support structure.
Alternativ kann die Gegenelektrode auch durch eine Klemmverbindung oder eine Steck- Verbindung oder dergleichen an der Stützstruktur befestigt sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besitzt die Gegenelektrode Löcher, durch die Schrauben oder Gewindehülsen oder andere Befestigungsmittel wie Stifte geführt sind. Im Falle von Schrauben oder Gewindehülsen ist die Gegenelektrode vorzugsweise einfach durch die Schraubenköpfe oder durch Muttern an der Stützstruktur anliegend befestigt. Alternatively, the counter electrode may also be fixed to the support structure by a clamp connection or a plug connection or the like. According to an advantageous embodiment of the present invention, the counter electrode has holes through which screws or threaded sleeves or other fastening means such as pins are guided. In the case of screws or threaded sleeves, the counter electrode is preferably simply attached to the support structure by the screw heads or by nuts.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung (Anspruch 8) ist das zweite Verbindungsteil in der Stützstruktur angeordnet und durch eine innere Gewindehülse und eine zu der inneren Gewindehülse beabstandete äußere Gewindehülse in ei- ner Gewindebohrung in der Stützstruktur befestigt, und ist die Gegenelektrode mit Hilfe einer Mutter an der äußeren Gewindehülse befestigt. According to an advantageous aspect of the present invention (claim 8), the second connection part is arranged in the support structure and fixed in a threaded bore in the support structure by an inner threaded sleeve and an outer threaded sleeve spaced from the inner threaded sleeve, and the counterelectrode is secured by means of a Nut attached to the outer threaded sleeve.
Vorteilhafterweise dient zumindest die innere Gewindehülse der Lagefixierung und Befestigung des zweiten Verbindungsteils in der Gewindebohrung, und dient die äußere Gewindehülse zumindest der Befestigung der Gegenelektrode. Der Vorteil gegenüber einer einzigen Gewindehülse besteht darin, dass eine Lockerung und/oder Dejustierung des bereits exakt positionierten zweiten Verbindungsteils, die auch im Hinblick einer wirkungsvollen Dichtung erfolgt (vgl. Anspruch 10), beim Austausch der Gegenelektrode durch Lösen der Mutter weitestgehend vermieden wird. Als Mutter kann jede beliebige Mutter verwendet werden, wie etwa eine„gewöhnliche" Mutter oder eine Hutmutter. Vorteilhafterweise liegt das zweite Verbindungsteil federelastisch vorgespannt an dem ersten Verbindungsteil an und wird vorteilhafterweise durch eine durch eine in axialer Richtung des zweiten Verbindungsteils vorgespannte und sich dadurch in radialer Richtung ausgedehnte Dichtung in dieser federelastisch vorgespannten Position gehalten. Gemäß dem vorliegenden Aspekt ist sowohl die innere Gewindehülse als auch die äußere Gewindehülse in einer einzigen, montagetechnisch zwangsläufig durchgehenden Gewindebohrung angeordnet. Alternativ können eine innere Gewindebohrung, in der die innere Gewindehülse angeordnet ist, und eine äußere Gewindebohrung, in der die äußere Gewindehülse angeordnet ist, vorgesehen sein, wobei der Durchmesser der inneren Gewindebohrung kleiner als der der äußeren Gewindebohrung ist. Advantageously, at least the inner threaded sleeve serves for fixing the position and fastening of the second connecting part in the threaded bore, and serves the outer threaded sleeve at least the attachment of the counter electrode. The advantage over a single threaded sleeve is that a loosening and / or misalignment of the already exactly positioned second connecting part, which also takes place with regard to an effective seal (see claim 10), when replacing the counter electrode by loosening the nut is largely avoided. Any nut may be used as the nut, such as an "ordinary" nut or cap nut Advantageously, the second connecting part is resiliently biased against the first connecting part and is advantageously biased by a spring biased in the axial direction of the second connecting part According to the present aspect, both the inner threaded sleeve and the outer threaded sleeve are arranged in a single, necessarily threaded through hole in the assembly, Alternatively, an inner threaded bore, in which the inner threaded sleeve is arranged, and an outer threaded hole in which the outer threaded sleeve is arranged can be provided, wherein the diameter of the inner threaded bore is smaller than that of the outer threaded bore.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung (Anspruch 9) ist zwi- sehen dem Sondenschaft und der Arbeitselektrode ein Stützelement angeordnet, durch das sich das erste Kontaktierungselement zu der Arbeitselektrode erstreckt und das die Arbeitselektrode in Anlage gegen eine Anlagefläche des Sondenkopfs hält. According to an advantageous aspect of the present invention (claim 9) between the probe shaft and the working electrode, a support member is arranged, through which the first contacting element extends to the working electrode and which holds the working electrode against a contact surface of the probe head.
Gemäß diesem vorteilhaften Aspekt ist die Anlagefläche in Form wenigstens eines zur Verbindungsachse ragenden Vorsprungs des hülsenartigen Sondenkopfs ausgebildet, der vorzugsweise ringförmig ist. Das Stützelement dient dem Halt oder der Fixierung der Arbeitselektrode während des Verbindens des Sondenkopfes mit dem Sondenschaft. Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung (Anspruch 10) ist zwischen der Arbeitselektrode und der Anlagefläche, zwischen sich in direktem Kontakt befindlichen Stirnflächen des Sondenkopfs und des Sondenschafts und zwischen der inneren Gewindehülse und dem Sondenkopf jeweils eine Dichtung angeordnet. Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung (Anspruch 1 1 ) sind das erste und zweite Kontaktierungselement jeweils federelastisch gegen die Arbeitselektrode bzw. das erste Verbindungsteil vorgespannt. According to this advantageous aspect, the contact surface is in the form of at least one protruding toward the connection axis projection of the sleeve-like probe head, which is preferably annular. The support element serves to hold or fix the working electrode during the connection of the probe head to the probe shaft. According to an advantageous aspect of the present invention (claim 10) is arranged between the working electrode and the abutment surface, between directly contacting end faces of the probe head and the probe shaft and between the inner threaded sleeve and the probe head each have a seal. According to an advantageous aspect of the present invention (claim 1 1), the first and second contacting element are each resiliently biased against the working electrode and the first connecting part.
Auf diese Weise können der Sondenkopf und der Sondenschaft nach dem Einsetzen der Arbeitselektrode leicht mechanisch miteinander verbunden werden, wobei die elektrische Kontaktierung automatisch erfolgt, indem während des Zusammenfügens von Sondenschaft und Sondenkopf die Kontaktierungselemente entgegen der Federkraft zusammengedrückt werden, so dass kein nachträgliches Justieren von zum Beispiel den Kontaktierungselementen erforderlich ist. Die Kontaktierungselemente sind dem- nach jeweils verschiebbar in einer entsprechenden Durchgangsöffnung in dem Sondenschaft angeordnet. Das bedeutet, dass zum Verbinden des Sondenkopfes mit dem Sondenschaft mindestens eine solche Kraft erforderlich ist, die zum Überwinden der Vorspannkraft der Kontaktierungselemente und der Komprimierung der Dichtungen notwendig sind. In this way, the probe head and the probe shaft after insertion of the working electrode can be easily mechanically connected to each other, wherein the electrical contact is made automatically by the contact elements are compressed against the spring force during the assembly of probe shaft and probe head, so that no subsequent adjustment of the Example of the contacting elements is required. The contacting elements are therefore each arranged displaceably in a corresponding passage opening in the probe shaft. This means that for connecting the probe head with the probe shaft at least one such force is required to overcome the Preload force of the contacting and the compression of the seals are necessary.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung (Anspruch 12) beträgt das Verhältnis der Fläche der Gegenelektrode zu der Fläche der Arbeitselektrode wenigstens 80%. According to an advantageous aspect of the present invention (claim 12), the ratio of the area of the counter electrode to the surface of the working electrode is at least 80%.
Eine Verhältnis von 100% ist vorzuziehen, jedoch nicht zwingend. Unterschiedliche Größen und/oder Formen bewirken eine "Verzerrung" des elektrischen Feldes zwischen der Arbeitselektrode und der Gegenelektrode und somit eine Verringerung von dessen Homogenität. Insbesondere kann das Verhältnis der Fläche der Gegenelektrode zu der Fläche der Arbeitselektrode auch größer als 100% sein, da die Gegenelektrode theoretisch eine unendliche Ausdehnung und praktisch prinzipiell eine sehr viel größere Ausdehnung als die Arbeitselektrode haben kann. A ratio of 100% is preferable, but not mandatory. Different sizes and / or shapes cause a "distortion" of the electric field between the working electrode and the counter electrode and thus a reduction of its homogeneity. In particular, the ratio of the area of the counter electrode to the surface of the working electrode can also be greater than 100%, since the counter electrode can theoretically have an infinite extent and, in principle, a much greater extent than the working electrode.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung (Anspruch 13) ist die Gegenelektrode netz- oder gitterförmig ausgebildet. According to an advantageous aspect of the present invention (claim 13), the counter electrode is formed net or lattice-shaped.
Diese Eigenschaft der Gegenelektrode verbessert den Elektrolytaustausch zu und von der Arbeitselektrode. Im Falle einer hülsenförmigen, geschlossenen Stützstruktur (vgl. Anmerkungen zu Anspruch 1 ) und einer sich über den gesamten Querschnitt senkrecht zu der Verbindungsachse erstreckenden Gegenelektrode wird der Elektrolytaustausch durch die netz- oder gitterförmige Struktur erst ermöglicht. Hierin unterscheidet sich ein „Netz" nur graduell von einem„Gitter", wobei letzteres eine größere Steifigkeit besitzt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Gegenelektrode vorzugsweise aus Platin gebildet oder mit Platin beschichtet. This property of the counter electrode improves the exchange of electrolyte to and from the working electrode. In the case of a sleeve-shaped, closed support structure (cf, comments on claim 1) and a counterelectrode extending over the entire cross section perpendicular to the connection axis, the exchange of electrolyte through the network or lattice-shaped structure is made possible for the first time. Herein, a "net" differs only gradually from a "grid", the latter having greater rigidity. According to the present invention, the counter electrode is preferably formed of platinum or coated with platinum.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung (Anspruch 14) ist der Abstand zwischen der Arbeitselektrode und der Gegenelektrode einstellbar. According to an advantageous aspect of the present invention (claim 14), the distance between the working electrode and the counter electrode is adjustable.
Dies hat den Vorteil, dass die Messgenauigkeit und -empfindlichkeit der Zwei- Elektroden-Korrosionssonde gemäß der vorliegenden Erfindung an verschiedene Versuchsparameter wie etwa das Material und die Größe (insbesondere die Dicke oder Stärke) der Arbeitselektrode, den verwendeten Elektrolyten und dergleichen angepasst und somit deren Wirkung optimiert werden kann. This has the advantage that the measurement accuracy and sensitivity of the two-electrode corrosion probe according to the present invention to various experimental parameters such as the material and the size (in particular the thickness or thickness) Strength) of the working electrode, the electrolyte used and the like adapted and thus their effect can be optimized.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung (Anspruch 13) sind der Sondenschaft und der Sondenkopf jeweils aus einem elektrisch nicht leitenden Material gebildet. According to an advantageous aspect of the present invention (claim 13), the probe shaft and the probe head are each formed of an electrically non-conductive material.
Mit der Zwei-Elektroden-Korrosionssonde gemäß der vorliegenden Erfindung können beliebige elektroanalytische Experimente wie etwa potentiodynamische Polarisations- experimente für die Bestimmung des Korrosionspotentials in Abhängigkeit von der Lösungszusammensetzung und der Temperatur durchgeführt werden. Insbesondere bestehen hinsichtlich des Materials der Arbeitselektrode außer deren elektrischer Leitfähigkeit keine Beschränkungen, d. h. das Material ist zum Beispiel nicht auf metallische Materialien wie z. B. Stahl, Aluminium oder Kupfer begrenzt. Durch komplexe Folgen von Potentialimpulsen/Stromimpulsen in Verbindung mit elektrochemischer Impedanzspektroskopie kann die Untersuchungszeit gegenüber herkömmlichen Korrosionssonden verkürzt werden, so dass schnelle Aussagen über die Eigenschaften der Arbeitselektrode gemacht werden können. Eine Messzeitverringerung wird auch dadurch erreicht, dass durch die Anordnung und flächige Ausbildung der Arbeits- und der Gegen- elektrode Auswertungen von Messungen vereinfacht sind. Es ist zu beachten, dass eine flächige Ausbildung hat weiterhin den Vorteil, dass die Korrosionsvorgänge ebenfalls flächig stattfinden, was gegenüber einer punktuellen oder lokalen Korrosion zu einer schnelleren Änderung des Messsignals und bei vergleichbarer Messzeit zu einem deutlicheren Korrosionseffekt führt. Letzteres ist wiederum vorteilhaft hinsichtlich der bei der anschließenden Wägung der Arbeitselektrode erreichbaren Genauigkeit ist. With the two-electrode corrosion probe according to the present invention, any electroanalytical experiments such as potentiodynamic polarization experiments for the determination of the corrosion potential depending on the solution composition and the temperature can be performed. In particular, with regard to the material of the working electrode, there are no restrictions other than their electrical conductivity, i. H. For example, the material is not based on metallic materials such. As steel, aluminum or copper limited. By complex consequences of potential pulses / current pulses in conjunction with electrochemical impedance spectroscopy, the examination time compared to conventional corrosion probes can be shortened, so that rapid statements about the properties of the working electrode can be made. A reduction in measuring time is also achieved by the fact that measurements and measurements are simplified by the arrangement and planar design of the working electrode and the counterelectrode. It should be noted that a planar formation has the further advantage that the corrosion processes also take place flat, which leads to a more rapid change of the measured signal compared to a punctual or local corrosion and at a comparable measuring time to a more pronounced corrosion effect. The latter is again advantageous in terms of the achievable in the subsequent weighing of the working electrode accuracy.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen sind: Further advantages and features of the present invention will become apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. In the drawings are:
Fign. 1A und 1 B Längsschnittansichten eines Endabschnitts einer Zwei-Elektroden- Korrosionssonde, mit einem Sondenkopf und einem mit dem Sondenkopf verbunden Sondenschaft (nur ein Endabschnitt davon ist gezeigt) gemäß einer ersten bzw. zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; FIGS. 1A and 1B are longitudinal sectional views of an end portion of a two-electrode corrosion probe with a probe head and one connected to the probe head Probe shaft (only one end portion thereof is shown) according to first and second embodiments of the present invention;
Fig. 2 eine Längsschnittansicht einer Zwei-Elektroden-Korrosionssonde gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, deren vorderer (in Fig. 2 oberer) Endabschnitt in leicht abgewandelter Form in den Fign. 1A und 1 B dargestellt ist; und Fig. 2 is a longitudinal sectional view of a two-electrode corrosion probe according to a third embodiment of the present invention, whose front (upper in Fig. 2) end portion in a slightly modified form in Figs. 1A and 1B is shown; and
Fig. 3 eine schematische Draufsicht (Fig. 3A), eine schematische perspektivische Ansicht (Fig. 3B) und eine schematische Seitenansicht (Fig. 3C) einer Zwei-Elektroden- Korrosionssonde gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 is a schematic plan view (FIG. 3A), a schematic perspective view (FIG. 3B) and a schematic side view (FIG. 3C) of a two-electrode corrosion probe according to a third embodiment of the present invention.
Fig. 1A zeigt eine Längsschnittansicht eines Abschnitts einer Zwei-Elektroden-Korrosionssonde 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, mit einem aus einem Hülsenkörper gebildeten Sondenkopf 12 und einem mit dem Sonden- köpf 12 verbundenen, allgemein zylindrischen Sondenschaft 14. Der Sondenschaft 12 weist eine in Form eines ersten säulenförmigen Elements 15A und eines zweiten säulenförmigen Elements 15B gebildete Stützstruktur 15 auf. In dem in Fig. 1 gezeigten Zustand (Arbeits- oder Messzustand) ist der Sondenschaft 14 gegenüber dem Außenbereich 16, in dem sich in diesem Zustand ein Elektrolyt befindet, durch O-Ring-Dich- tungen 18, 19 und 20 abgedichtet. Der Sondenschaft 14 und der Sondenkopf 12 sind über eine Schraubverbindung 22 lösbar miteinander verbunden. In dem Sondenschaft 14 sind ein erstes, stiftartiges Kontaktierungselement 24 und ein zweites, stiftartiges Kontaktierungselement 26 federelastisch aufgenommen und geführt. An den säulenförmigen Elementen 15A, 15B ist eine netzförmige Gegenelektrode 28 in Form eines Bandes durch einer erste Schraubverbindungen 30 und eine zweite Schraubverbindung 32 befestigt. Zwischen dem Sondenkopf 12 und dem Sondenschaft 14 ist eine Arbeitselektrode 34 in Form einer kreisrunden Scheibe angeordnet. Die Arbeitselektrode 34 befindet sich auf ihrer in Fig. 1 linken Seite in Kontakt mit einem kreisringförmigen Stützelement 36 und auf ihrer in Fig. 1 rechten Seite in Kontakt mit der Dichtung 20. Die Dichtung 20 wiederum liegt auf einem ins Innere des Sondenkopfes 12 ragenden, kreisförmigen Vorsprung 38 des Sondenkopfes 20. Das Stützelement 36 ist von einem ringförmigen, metallischen ersten Verbindungsteil 40 umschlossen. Somit ergibt sich innerhalb des Sondenkopfes 12 und entlang einer Verbindungs- oder Anordnungsachse A von rechts nach links in Fig. 1 folgende Anordnung: Gegenelektrode 28 - Vorsprung 38 - Dichtung 20 - Arbeitselektrode 34 - Stützelement 36 (umschlossen von dem ersten Verbindungsteil 40) - Sondenschaft 14. Das erste Kontaktierungselement 24 ist durch eine Feder (nicht gezeigt) gegen die Mitte der Arbeitselektrode 34 vorgespannt. Das zweite Kontaktierungselement 26 ist durch eine Feder (nicht gezeigt) gegen das erste Verbindungsteil 40 vorgespannt. Ein zweites Verbindungsteil 42 stellt eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Verbindungsteil 40 und der Gegenelektrode 28 her. Somit ist das erste Kontaktierungselement 24 elektrisch unmittelbar mit der Arbeitselektrode 34 verbunden, während das zweite Kontaktierungselement 26 über das erste Verbindungsteil 40 und das zweite Verbindungsteil 42 elektrisch mit der Gegenelektrode 28 verbunden ist, so dass durch eine zwischen den Kontaktierungselementen 24, 26 angelegte Spannung zwischen der Gegenelektrode 28 und der Arbeitselektrode 34 ein im Wesentlichen homogenes elektrisches Feld erzeugt wird. Das Verbindungselement 42 ist in dem ersten säulenförmigen Stützelement 15A angeordnet und umfasst einen Platindraht 42a, der in einer Glasummantelung 42b eingebettet ist und zur Kon- taktierung mit dem ersten Verbindungsteil 40 mit einem dritten Kontaktierungselement 42c verbunden ist. Das Verbindungselement 42 wird in einer Gewindebohrung 44 dem säulenförmigen Stützelement 5A mit Hilfe von einer inneren (d. h. tiefer in der Gewindebohrung 44 angeordnet) Gewindehülse 30a mit einem Außengewinde und einer In- nenbohrung und einer äußeren (d. h. weniger tief in der Gewindebohrung 44 angeordnet) Gewindehülse 30b mit einem Außengewinde und einer Innenbohrung möglichst flu- iddicht lagefixiert. Die Fluiddichtheit wird unterstützt durch die Dichtung 19, die durch die innere Gewindehülse 30a zusammengedrückt ist. Wie es in Fig. 1A zu sehen ist, sind die innere und äußere Gewindehülse 30a, 30b zueinander beabstandet. Die Ge- genelektrode 28 erstreckt sich von dem ersten säulenförmigen Stützelement 15A, wo sich die äußere Gewindehülse 30b durch eine Öffnung von ihr erstreckt und wo sie durch eine Mutter der ersten Schraubverbindung 30 an dem ersten säulenförmigen Stützelement 15A befestigt ist, zu dem zweiten säulenförmigen Stützelement 15B, wo sich eine Schraube der zweiten Schraubverbindung 32 durch eine weitere Öffnung von ihr erstreckt und wo sie durch einen Schraubenkopf der Schraube der zweiten Schraubverbindung 32 an dem zweiten säulenförmigen Stützelement 15B befestigt ist. Das heißt, die erste Schraubverbindung 30 weist die Gewindebohrung 44 in dem ersten säulenförmigen Stützelement 15A, die innere und äußere Gewindehülse 30a, 30b und die Mutter auf, und die zweite Schraubverbindung 32 weist die Gewindebohrung in dem zweiten säulenförmigen Stützelement 15B und die darin aufgenommene Schraube auf. 1A shows a longitudinal sectional view of a portion of a two-electrode corrosion probe 10 according to a first embodiment of the present invention, comprising a probe head 12 formed from a sleeve body and a generally cylindrical probe shaft 14 connected to the probe head 12. The probe shaft 12 faces a support structure 15 formed in the form of a first columnar member 15A and a second columnar member 15B. In the state shown in FIG. 1 (working or measuring state), the probe shaft 14 is sealed off from the outer region 16, in which there is an electrolyte in this state, by O-ring seals 18, 19 and 20. The probe shaft 14 and the probe head 12 are detachably connected to one another via a screw connection 22. In the probe shaft 14, a first, pin-like contacting element 24 and a second, pin-like contacting element 26 are resiliently received and guided. On the columnar elements 15A, 15B, a net-shaped counter electrode 28 in the form of a band by a first screw 30 and a second screw 32 is fixed. Between the probe head 12 and the probe shaft 14, a working electrode 34 is arranged in the form of a circular disc. The working electrode 34 is on its left in Fig. 1 side in contact with an annular support member 36 and on its in Fig. 1 right side in contact with the seal 20. The seal 20 in turn is located on a projecting into the interior of the probe head 12, circular projection 38 of the probe head 20. The support member 36 is surrounded by an annular, metallic first connecting part 40. Thus results within the probe head 12 and along a connection or arrangement axis A. from right to left in Fig. 1 the following arrangement: counter electrode 28 - projection 38 - seal 20 - working electrode 34 - supporting element 36 (enclosed by the first connecting part 40) - probe shaft 14. The first contacting element 24 by a spring (not shown) against the center of the working electrode 34 biased. The second contacting element 26 is biased against the first connecting part 40 by a spring (not shown). A second connection part 42 establishes an electrically conductive connection between the first connection part 40 and the counterelectrode 28. Thus, the first contacting element 24 is electrically connected directly to the working electrode 34, while the second contacting element 26 is electrically connected to the counter electrode 28 via the first connecting part 40 and the second connecting part 42, so that by a between the contacting elements 24, 26 voltage between the counter electrode 28 and the working electrode 34, a substantially homogeneous electric field is generated. The connecting element 42 is arranged in the first columnar supporting element 15A and comprises a platinum wire 42a, which is embedded in a glass casing 42b and is connected to a third contacting element 42c for contact with the first connecting part 40. The connecting element 42 is in a threaded bore 44 of the columnar support member 5A by means of an inner (ie deeper in the threaded bore 44) threaded sleeve 30a with an external thread and an inner bore and an outer (ie less deeply arranged in the threaded bore 44) threaded sleeve 30b with a male thread and an inner bore as fluid-tight as possible fixed in position. The fluid tightness is aided by the seal 19 which is compressed by the inner threaded sleeve 30a. As can be seen in Fig. 1A, the inner and outer threaded sleeves 30a, 30b are spaced from each other. The counter electrode 28 extends from the first columnar support member 15A, where the outer threaded sleeve 30b extends through an opening thereof and where it is fixed to the first columnar support member 15A by a nut of the first screw connection 30, to the second columnar support member 15B, where a screw of the second screw 32 extends through another opening thereof and where it is fixed by a screw head of the screw of the second screw 32 to the second columnar support member 15B. That is, the first screw 30 has the threaded bore 44 in the first columnar support member 15 A, the inner and outer threaded sleeve 30 a, 30 b and the Nut on, and the second screw 32 has the threaded bore in the second columnar support member 15 B and the screw received therein.
Zum Einsetzen oder Auswechseln der Arbeitselektrode (Probe) 34 wird die Schraub- Verbindung 22 gelöst, d. h. der Sondenkopf 12 gegenüber dem Sondenschaft 14 gedreht. Durch die federelastische Vorspannung der Kontaktierungselemente 24, 26 gegen die Arbeitselektrode 34 bzw. das erste Verbindungsteil 40 bleiben diese zunächst noch in mechanischem Kontakt, der sich erst bei größer werdendem Abstand zwischen dem Sondenkopf 12 und dem Sondenschaft 14 löst. In vollständig getrenntem Zustand ist der Sondenkopf 12, einschließlich der darin aufgenommenen Arbeitselektrode 34 mechanisch und elektrisch von dem Sondenschaft 14, der die Kontaktierungselemente 24, 26 enthält, entkoppelt. Somit ist ein leichtes Einsetzen oder Auswechseln der Arbeitselektrode 34 möglich. Es ist zu beachten, dass die angulare Position zwischen dem Sondenkopf 12 und dem Sondenschaft 14 nicht exakt festgelegt sein muss, was sich bei einer Schraubverbindung häufig auch nicht realisieren lässt, da das erste Kontaktie- rungselement 24 mittig die Arbeitselektrode 34 kontaktiert und das zweite Kontaktie- rungselement 26 während des Verbindens (Einschraubens) entlang des ringförmigen Verbindungsteils 40 geführt wird. Fig. 1 B zeigt eine Längsschnittansicht eines Abschnitts einer Zwei-Elektroden-Korrosionssonde 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der gezeigte Abschnitt entspricht dem in Fig. 1A gezeigten Abschnitt und unterscheidet sich lediglich in der Art der Kontaktierung des zweiten Verbindungsteil 42 mit der ersten Verbindungsteil 40. Gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Kontaktierungsstift 42 durch eine L-förmige Kontaktierungselektrode 42d ersetzt, die das erste Verbindungsteil 40 umgreift, welches sich hierzu nicht bis zum dem hülsenförmigen Abschnitt des Sondenkopfes 12 erstreckt oder eine entsprechende Aussparung vorsieht. For insertion or replacement of the working electrode (sample) 34, the screw connection 22 is released, d. H. the probe head 12 is rotated relative to the probe shaft 14. Due to the resilient bias of the contacting elements 24, 26 against the working electrode 34 and the first connecting part 40, these initially remain in mechanical contact, which only dissolves with increasing distance between the probe head 12 and the probe shaft 14. When completely disconnected, the probe head 12, including the working electrode 34 received therein, is mechanically and electrically decoupled from the probe shaft 14 containing the contacting elements 24, 26. Thus, easy insertion or replacement of the working electrode 34 is possible. It should be noted that the angular position between the probe head 12 and the probe shaft 14 need not be exactly defined, which often can not be realized with a screw connection, since the first contacting element 24 centrally contacts the working electrode 34 and the second contact line - Guide element 26 during the joining (screwing) along the annular connecting part 40 is guided. Fig. 1B shows a longitudinal sectional view of a portion of a two-electrode corrosion probe 10 according to a second embodiment of the present invention. The portion shown corresponds to the portion shown in Fig. 1A and differs only in the manner of contacting the second connection part 42 with the first connection part 40. According to the second embodiment, the contacting pin 42 is replaced by an L-shaped contacting electrode 42d, which is the first Connecting part 40 engages, which does not extend to the sleeve-shaped portion of the probe head 12 or provides a corresponding recess for this purpose.
Fig. 2 eine Längsschnittansicht einer Zwei-Elektroden-Korrosionssonde gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, deren vorderer (in Fig. 2 oberer) Endabschnitt in leicht abgewandelter Form in den Fign. 1A und 1 B dargestellt ist. Es ist zu beachten, dass in den Fign. 1A und 1 B - im Gegensatz zu Fig. 2 - der Sondenschaft 14 nur ansatzweise gezeigt ist, d. h. nur der Verbindungsendabschnitt, der mit dem Sondenkopf 12 verbunden ist. In Fig. 2 ist gezeigt, wie sich der Sondenschaft 14 nach hinten (in Fig. 2 unten) erstreckt, wobei die Kontaktierungselemente 24, 26 in einer Ausnehmung 46 des Sondenschafts 14 mit Leitungen 48 verbunden sind, die dann zu einer gemeinsamen Leitung 50 zusammengefügt sind, welche durch eine Kappe 52 nach außen geführt ist. Fig. 2 is a longitudinal sectional view of a two-electrode corrosion probe according to a third embodiment of the present invention, whose front (upper in Fig. 2) end portion in a slightly modified form in Figs. 1A and 1B is shown. It should be noted that in FIGS. 1A and 1B - in contrast to FIG. 2 - the probe shaft 14 is only partially shown, ie only the connecting end portion, with the Probe head 12 is connected. In Fig. 2 it is shown how the probe shaft 14 extends rearwardly (in Fig. 2 below), wherein the contacting elements 24, 26 are connected in a recess 46 of the probe shaft 14 with lines 48, which then joined together to form a common line 50 which is guided by a cap 52 to the outside.
Fig. 3 eine schematische Draufsicht (Fig. 3A), eine schematische perspektivische Ansicht (Fig. 3B) und eine schematische Seitenansicht (Fig. 3C) einer Zwei-Elektroden- Korrosionssonde gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Insbesondere ist Fig. 3A ein Blick auf die Gegenelektrode 28, die gemäß dieser Ausführungsform als kreisrundes Netz ausgebildet ist 3 is a schematic plan view (FIG. 3A), a schematic perspective view (FIG. 3B) and a schematic side view (FIG. 3C) of a two-electrode corrosion probe according to a third embodiment of the present invention. In particular, Fig. 3A is a view of the counter electrode 28, which is formed according to this embodiment as a circular network
Liste der Bezugszeichen List of reference numbers
10 Zwei-Elektroden-Korrosionssonde 10 two-electrode corrosion probe
12 Sondenkopf  12 probe head
14 Sondenschaft  14 probe shaft
15 Stützstruktur  15 support structure
15A, 15B Säulenförmige Elemente von 15  15A, 15B Columnar elements of 15
16 Außenbereich von 10  16 outdoor area of 10
18 O-Ring-Dichtung  18 O-ring seal
19 O-Ring-Dichtung  19 O-ring seal
20 O-Ring-Dichtung  20 O-ring seal
22 Schraubverbindung  22 screw connection
24 erstes Kontaktierungselement  24 first contacting element
26 zweites Kontaktierungselement  26 second contacting element
28 Gegenelektrode  28 counter electrode
30 erste Schraubverbindung  30 first screw connection
30a innere Gewindehülse  30a inner threaded sleeve
30b äußere Gewindehülse  30b outer threaded sleeve
32 zweite Schraubverbindung  32 second screw connection
34 Arbeitselektrode  34 working electrode
36 Stützelement  36 support element
38 Vorsprung  38 advantage
40 erstes Verbindungsteil 42 zweites Verbindungsteil40 first connection part 42 second connecting part
42a Platindraht 42a platinum wire
42b Glasummantelung  42b glass coating
42c drittes Kontaktierungselement 42d Kontaktierungselektrode 42c third contacting element 42d contacting electrode
44 Gewindebohrung in 15A44 threaded hole in 15A
46 Ausnehmung 46 recess
48 Leitungen  48 lines
50 gemeinsame Leitung  50 joint line
52 Kappe 52 cap
A Verbindungsachse A connection axis
B Bereich B area

Claims

Ansprüche Expectations
1. Zwei-Elektroden-Korrosionssonde mit: 1. Two-electrode corrosion probe with:
- einem Sondenschaft und einem mit dem Sondenschaft verbundenen Sondenkopf; - a probe shaft and a probe head connected to the probe shaft;
- einer Gegenelektrode; - a counter electrode;
- einer austauschbaren Arbeitselektrode, die in einem Abstand zu der Gegenelektrode zwischen dem Sondenschaft und dem Sondenkopf angeordnet ist; und - a replaceable working electrode which is arranged at a distance from the counter electrode between the probe shaft and the probe head; and
- einem ersten und einem zweiten Kontaktierungselement, die in dem Sondenschaft angeordnet sind; - a first and a second contacting element, which are arranged in the probe shaft;
wobei where
- der Sondenkopf aus einem Hülsenkörper gebildet ist und eine Stützstruktur, an der die Gegenelektrode befestigt ist, aufweist; und - the probe head is formed from a sleeve body and has a support structure to which the counter electrode is attached; and
- das erste Kontaktierungselement elektrisch mit der Arbeitselektrode und das zweite Kontaktierungselement über ein Verbindungselement elektrisch mit der Gegenelektrode verbunden ist. - The first contacting element is electrically connected to the working electrode and the second contacting element is electrically connected to the counter electrode via a connecting element.
2. Sonde nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sondenschaft und der Sondenkopf form- und/oder kraftschlüssig lösbar miteinander verbunden sind. 2. Probe according to claim 1, characterized in that the probe shaft and the probe head are releasably connected to one another in a form-fitting and/or non-positive manner.
3. Sonde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Verbindung zwischen dem Sondenschaft und dem Sondenkopf eine Schraubverbindung, eine Steckverbindung oder eine Bayonettverbindung ist. 3. Probe according to claim 2, characterized in that the detachable connection between the probe shaft and the probe head is a screw connection, a plug connection or a bayonet connection.
4. Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sondenkopf einen Verbindungsabschnitt des Sondenschafts umgreift oder auf dem Verbindungsabschnitt aufsitzt. 4. Probe according to one of claims 1 to 3, characterized in that the probe head surrounds a connecting section of the probe shaft or sits on the connecting section.
5. Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement ein ringförmiges erstes Verbindungsteil umfasst, das mit dem zweiten Kontaktierungselement elektrisch verbunden ist, und ein zweites Verbindungsteil umfasst, das elektrisch zwischen das erste Verbindungsteil und die Gegenelektrode geschaltet ist. 5. Probe according to one of claims 1 to 4, characterized in that the connecting element comprises an annular first connecting part which with is electrically connected to the second contacting element, and comprises a second connecting part which is electrically connected between the first connecting part and the counter electrode.
Sonde nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode lösbar an der Stützstruktur befestigt ist. Probe according to claim 5, characterized in that the counter electrode is releasably attached to the support structure.
Sonde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode durch eine Schraubverbindung an der Stützstruktur befestigt ist. Probe according to claim 6, characterized in that the counter electrode is attached to the support structure by a screw connection.
Sonde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verbindungsteil in der Stützstruktur angeordnet ist und durch eine innere Gewindehülse und eine zu der inneren Gewindehülse beabstandete äußere Gewindehülse in einer Gewindebohrung in der Stützstruktur befestigt ist, und dass die Gegenelektrode mit Hilfe einer Mutter an der äußeren Gewindehülse befestigt ist. Probe according to claim 7, characterized in that the second connecting part is arranged in the support structure and is fastened in a threaded hole in the support structure by an inner threaded sleeve and an outer threaded sleeve spaced apart from the inner threaded sleeve, and that the counter electrode is attached to the with the aid of a nut outer threaded sleeve is attached.
Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Sondenschaft und der Arbeitselektrode ein Stützelement angeordnet ist, durch das hindurch sich das erste Kontaktierungselement zu der Arbeitselektrode erstreckt und das die Arbeitselektrode in Anlage gegen eine Anlagefläche des Sondenkopfs hält. Probe according to one of claims 1 to 8, characterized in that a support element is arranged between the probe shaft and the working electrode, through which the first contacting element extends to the working electrode and which holds the working electrode in contact with a contact surface of the probe head.
Sonde nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Arbeitselektrode und der Anlagefläche, zwischen sich in direktem Kontakt befindlichen Stirnflächen des Sondenkopfs und des Sondenschafts und zwischen der inneren Gewindehülse und dem Sondenkopf jeweils eine Dichtung angeordnet ist. Probe according to claim 9, characterized in that a seal is arranged between the working electrode and the contact surface, between end faces of the probe head and the probe shaft that are in direct contact and between the inner threaded sleeve and the probe head.
Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Kontaktierungselement jeweils federelastisch gegen die Arbeitselektrode bzw. das erste Verbindungsteil vorgespannt sind. Probe according to one of claims 1 to 10, characterized in that the first and second contacting elements are each resiliently biased against the working electrode or the first connecting part.
12. Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Fläche der Gegenelektrode zu der Fläche der Arbeitselektrode wenigstens 80% beträgt. 12. Probe according to one of claims 1 to 1 1, characterized in that the ratio of the area of the counter electrode to the area of the working electrode is at least 80%.
13. Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode netz- oder gitterförmig ausgebildet ist. 13. Probe according to one of claims 1 to 12, characterized in that the counter electrode is designed in the shape of a network or grid.
14. Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Arbeitselektrode und der Gegenelektrode einstellbar ist. 14. Probe according to one of claims 1 to 13, characterized in that the distance between the working electrode and the counter electrode is adjustable.
15. Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Sondenschaft und der Sondenkopf jeweils aus einem elektrisch nicht leitenden Material gebildet sind. 15. Probe according to one of claims 1 to 14, characterized in that the probe shaft and the probe head are each formed from an electrically non-conductive material.
PCT/EP2012/063711 2012-07-12 2012-07-12 Dual-electrode corrosion probe WO2014008942A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2012/063711 WO2014008942A1 (en) 2012-07-12 2012-07-12 Dual-electrode corrosion probe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2012/063711 WO2014008942A1 (en) 2012-07-12 2012-07-12 Dual-electrode corrosion probe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014008942A1 true WO2014008942A1 (en) 2014-01-16

Family

ID=46598484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/063711 WO2014008942A1 (en) 2012-07-12 2012-07-12 Dual-electrode corrosion probe

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2014008942A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016016214A1 (en) 2014-07-29 2016-02-04 Danmarks Tekniske Universitet Working electrode holder and electrochemical cell
EP4293348A1 (en) * 2022-06-15 2023-12-20 Trojan Battery Company LLC Systems and method for rapid testing of a working electrode

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4800165A (en) * 1986-01-11 1989-01-24 Nippon Steel Corporation Method of detecting corrosion rate of member of steel material
US5188715A (en) * 1991-09-16 1993-02-23 Nalco Chemical Company Condensate corrosion sensor
US6621263B2 (en) * 2001-10-30 2003-09-16 Saudi Arabian Oil Company High-speed corrosion-resistant rotating cylinder electrode system
EP1600765A1 (en) * 2004-05-25 2005-11-30 United Technologies Corporation Probes for electrochemical impedance spectroscopy
US20090027070A1 (en) * 2006-02-14 2009-01-29 Ndsu Research Foundation Electrochemical impedance spectroscopy method and system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4800165A (en) * 1986-01-11 1989-01-24 Nippon Steel Corporation Method of detecting corrosion rate of member of steel material
US5188715A (en) * 1991-09-16 1993-02-23 Nalco Chemical Company Condensate corrosion sensor
US6621263B2 (en) * 2001-10-30 2003-09-16 Saudi Arabian Oil Company High-speed corrosion-resistant rotating cylinder electrode system
EP1600765A1 (en) * 2004-05-25 2005-11-30 United Technologies Corporation Probes for electrochemical impedance spectroscopy
US20090027070A1 (en) * 2006-02-14 2009-01-29 Ndsu Research Foundation Electrochemical impedance spectroscopy method and system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016016214A1 (en) 2014-07-29 2016-02-04 Danmarks Tekniske Universitet Working electrode holder and electrochemical cell
EP4293348A1 (en) * 2022-06-15 2023-12-20 Trojan Battery Company LLC Systems and method for rapid testing of a working electrode

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4213857C2 (en) Device for measuring pressure and differential pressure
DE102010014152B4 (en) load cell
DE19916087A1 (en) Arrangement for measuring a fluid pressure
DE3908698A1 (en) ELECTRODE STRUCTURE FOR ELECTROMAGNETIC FLOW METERS
CH701837B1 (en) Recessed electrode device.
DE202014103822U1 (en) Cap for a sensor housing and sensor set
EP3069115B1 (en) Piezoelectric force sensor having an electrical connection between electrode and contact pin
DE102013110503A1 (en) Removable sensor port inserter
DE102007004828A1 (en) Compact, modular magnetic flowmeter and method of making such a flowmeter
DE102013100158A1 (en) Device for determining or monitoring a process variable of a medium in a pipeline
DE19724309A1 (en) Sensor housing with process connection
EP3433897B1 (en) Cover for a housing, battery sensor and method for producing a battery sensor
WO2014008942A1 (en) Dual-electrode corrosion probe
DE2943046C2 (en)
DE2516991C2 (en) Container for holding insulating and / or cooling media to be tested for dielectric strength
DE102005019739B3 (en) Grid sensor for measuring the electric conductivity of a medium flowing in a tube or pipe especially under high temperature and pressure
DE102015214931B3 (en) Measuring device for robot welding guns
DE2917966A1 (en) Special bolt for force measurements in links - has spherical end and cylindrical shank, and electrical resistance strain gauges fitted on inside of bore
DE102016222613B3 (en) Measuring cell for Raman spectroscopy at a solid-liquid interface and uses thereof
DE102012217789A1 (en) Device for gastight passage of a conductor through a housing wall
DE3730702A1 (en) Force transducer
DE3324296A1 (en) Holder for longitudinal elements with sealing effect
DE102014202435A1 (en) Modular welding electrode holder
EP2372353A1 (en) Measuring device comprising a resonator for acoustic and electrochemical measurements
WO2018033540A1 (en) Thin conductor with passages

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12740927

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12740927

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1