专利名称：多功能腐蚀实时检测探头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电化学腐蚀检测技术，具体地说是一种多功能腐蚀实时检测探头。
腐蚀状况的原位检测能够及时了解工业设备的腐蚀现状、评定防腐蚀措施的有效性，对工业实践具有指导作用。目前，在海水和工业循环水等水溶液流动介质体系中，金属材料设备腐蚀状况的原位检测十分重要。金属材料在水溶液介质中的腐蚀是电化学腐蚀，其腐蚀速度和腐蚀电位可以通过电化学检测技术获得，因此，近年来，线性极化和弱极化等电化学检测技术在水溶液体系的腐蚀监、检测领域得到了广泛的应用和发展。多功能腐蚀实时检测探头等装置的正确设计是电化学检测技术得以应用的一个重要环节，文献(1)吴荫顺，方智等。腐蚀试验方法与防腐蚀检测技术，化学工业出版社，1996，p97，289(2)X.G.Zhang，M.Valeriote.Corrosion Science，1993，34(12)1957中已有相关的检测装置报道。但是，现有这些装置的功能较为单一，不能同时检测金属的自腐蚀(金属在无任何外加极化条件下的腐蚀称为自腐蚀)和异种金属接触的电偶腐蚀，并且介质IR降常常给腐蚀速度的测量结果带来较大误差，因而难以满足实际应用的需要。
为了克服上述不足，本实用新型的目的是提供一种能实现金属自腐蚀和电偶腐蚀一体化测量、减少IR降对测量的影响的多功能腐蚀实时检测探头。
本实用新型的技术方案是由主杆管、电极、绝缘垫圈组成，其特征在于其中所述电极A、B、参比电极通过绝缘垫圈依次叠层式套装在主杆管上，所述参比电极后置，主杆管一端通过螺帽A、螺母及绝缘垫圈安装在管路里，其另一端装有螺帽B固定；所述电极A、B、参比电极的电极导线经主杆管壁上所设的孔引出至多功能腐蚀测量仪；所述电极A、B的电极引线经主杆管壁上所设的孔引出至零阻电流计。
本实用新型具有如下优点(1)本实用新型具有多种检测功能，实现了对金属材料自腐蚀和电偶腐蚀的一体化检测，它可以检测不同金属的腐蚀电位、腐蚀速度、电偶腐蚀电流和偶合电位，且测量结果可靠。
(2)本实用新型采用参比电极后置，有效地降低了溶液介质IR降对电化学测量的影响，提高了测得数据(即金属的腐蚀速度)的可靠性。
(3)本实用新型易于控制试验参数，如通过泵和阀可以改变介质的流速，以获得相应的腐蚀信息；在水槽中加入缓蚀剂可研究其对设备腐蚀的缓蚀作用；改变环形金属试样电极的面积，可以研究不同阴/阳极面积比的电偶腐蚀。
(4)本实用新型采用组合设计，结构合理；其制作和操作都很简单；在重复性腐蚀检测和试验中，只需更换多功能腐蚀实时检测探头中的环形金属电极就可达到目的，因而可大大地降低实验的费用。
(5)本实用新型应用范围广，可用于海水和工业循环水等水溶液流动介质体系的监、检测和材料的寿命预测。


图1为本实用新型实施例流程图。
图2为本实用新型结构示意图。
图3为采用本实用新型进行腐蚀测量原理图。
以下结合附图对本实用新型结构及其原理作进一步详细说明。
如图1、2、3所示，由主杆管、电极、绝缘垫圈组成，其中所述电极A E1、B E2、参比电极E3通过绝缘垫圈34依次叠层式套装在主杆管33上，所述参比电极E3后置，主杆管33一端通过螺帽A31、螺母32及绝缘垫圈34安装在管路里，其另一端装有螺帽B35固定；所述电极A E1、B E2、参比电极E3的电极导线经主杆管33壁上所设的孔引出至多功能腐蚀测量仪4；所述电极A E1、B E2的电极引线经主杆管33壁上所设的孔引出至零阻电流计5；其管路安装结构装有介质的水槽1出口通过管道、阀和法兰依次与泵2和所述多功能腐蚀实时检测探头3连接，所述多功能腐蚀实时检测探头3另一端经管道分两路一路为放水口，另一路经阀至水槽1入口。
两个作为金属试样的电极A E1和电极B E2是待测金属材料制成的环形电极，参比电极E3为Ag/AgCl丝状电极，用相应的塑料垫圈34安装在主杆管33上，连接电极的导线经主杆管33上的方形孔引出；螺帽A 31和主杆管33将三个电极E1-E3及塑料垫圈34固定在主杆管33上；塑料垫圈起绝缘和密封的作用。
如图3所示，本实用新型能够原位检测金属自腐蚀的腐蚀速度和腐蚀电位及异种金属电偶腐蚀的电偶腐蚀电流和偶合电位，所述多功能腐蚀测量仪4用于测量腐蚀速度和腐蚀电位(采用中科院腐蚀所研制的CMB-1510b多功能腐蚀测量仪)，所述零阻电流计5用于测量电偶腐蚀电流和偶合电位(采用美国制造的Keithley195万用表(含零阻电流计))，测量腐蚀速度和腐蚀电位时，以电极A E1为辅助电极、以电极B E2为研究电极结合参比电极E3，与多功能腐蚀测量仪4的相应接头相连便可进行测量，电极B E2用碳钢制作；测量电偶腐蚀电流和偶合电位时，电极A E1和电极B E2分别用拟偶合的两种金属碳钢、铜制作，偶合前可以用多功能腐蚀测量仪4先测量两种金属自腐蚀的腐蚀速度和腐蚀电位，随后，用的零阻电流计5将两种金属偶合并测量电偶腐蚀电流，此时便可用多功能腐蚀测量仪4直接测量偶合电位，当然，也可将电极A E1和电极B E2直接偶合，并用零阻电流计5测量偶合电位。
如图1所示，调节阀F1可以研究介质流速对腐蚀速度、电位，电偶腐蚀电流和偶合电位参数的影响；也可在水槽1中加入缓蚀剂等物质并研究其对参数的影响；通过开、关阀F2和阀F3可将水槽1中的介质排放或让测量管路中的介质返回水槽1。
本实用新型在海军某实验基地进行了大量海水管路的原位检测，试验材料涉及碳钢、低合金钢和铜合金，结果是多功能腐蚀实时检测探头3对待测参数的反应灵敏，测得数据可靠。
本实用新型还可测定海水和工业循环水等水溶液流动介质体系中金属设备的自腐蚀和电偶腐蚀状况，进而指导工业实践。
本实用新型所述电极A E1、电极B E2分别采用的拟偶合的两种金属还可以为铜合金和钛或钛合金和不锈钢等金属材料。
本实用新型如果不进行电偶腐蚀试验，只检测金属的自腐蚀时，理论上电极A E1可随意采用合适的辅助电极材料，但最好与电极B E2相同。
权利要求1．一种多功能腐蚀实时检测探头，由主杆管、电极、绝缘垫圈组成，其特征在于其中所述电极A、B(E1、E2)、参比电极(E3)通过绝缘垫圈(34)依次叠层式套装在主杆管(33)上，所述参比电极(E3)后置，主杆管(33)一端通过螺帽A(31)、螺母(32)及绝缘垫圈(34)安装在管路里，其另一端装有螺帽B(35)固定。
2．按照权利要求1所述多功能腐蚀实时检测探头，其特征在于所述电极A、B(E1、E2)、参比电极(E3)的电极导线经主杆管(33)壁上所设的孔引出至多功能腐蚀测量仪(4)。
3．按照权利要求1所述多功能腐蚀实时检测探头，其特征在于所述电极A、B(E1、E2)的电极引线经主杆管(33)壁上所设的孔引出至零阻电流计(5)。
专利摘要本实用新型涉及一种多功能腐蚀实时检测探头。由主杆管、电极、绝缘垫圈组成,其中所述电极A、B、参比电极通过绝缘垫圈依次叠层式套装在主杆管上,参比电极后置,主杆管一端通过螺帽A、螺母及绝缘垫圈安装在管路里,其另一端装有螺帽B固定。它能实现金属自腐蚀和电偶腐蚀一体化测量、减少IR降对测量的影响。
文档编号G01N17/00GK2432576SQ0021244
公开日2001年5月30日 申请日期2000年6月28日 优先权日2000年6月28日
发明者李谋成, 韩忠, 林海潮 申请人:中国科学院金属研究所