专利名称：金属罐耐蚀力电化学检测装置及金属罐的制作方法
技术领域：
本发明涉及电化学腐蚀检测技术，尤其涉及一种金属罐耐蚀力电化学检测装置及
金属罐。
背景技术：
由于金属饮料罐内的溶液通常具有腐蚀性，使得金属饮料罐很容易与其内的溶液发生电化学反应从而造成金属饮料罐的腐蚀，而当金属饮料罐(例如马口铁制成的饮料罐)的腐蚀状况超过一定程度时，其内的溶液中因电化学反应而析出的铁离子也会超过限定值，不但影响口感，而且很可能腐蚀穿孔金属饮料罐、导致溶液泄露或变质，使该溶液也无法再供人饮用，即饮料在保质期内发生了腐蚀失效。因而，需要采用电化学方法检测金属罐耐蚀力。现有技术中对金属饮料罐进行其内壁腐蚀状况检测时，需要将金属饮料罐破坏，以 将电化学测试所需的参比电极和辅助电极置于金属饮料罐体中的溶液中，再将参比电极和辅助电极通过导线与电化学工作站连接，从而构建出三电极电化学检测系统。但是，一旦金属饮料罐被破坏，其内的溶液会即刻暴露在空气中，而空气中的氧气会加速罐内壁的腐蚀过程及溶液的腐败变质过程，严重干扰测试结果，且测试后的金属饮料罐所处状态也与其它未打开过的金属饮料罐不再相同，无法真实反映金属饮料罐内腐蚀发展过程，从而也会造成无法可靠推定出的同批出产的金属饮料罐内容置的饮料的剩余寿命O
发明内容
针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种金属罐耐蚀力电化学检测装置及金属罐，可实现在金属罐制造过程中安装到金属罐上，出厂后可在不破坏金属罐的情况下、定期地对金属罐的耐蚀力进行检测，进而获得更真实、准确的检测结果。本发明的第一个方面是提供一种金属罐耐蚀力电化学检测装置，包括一绝缘螺 丝，所述螺丝的顶端为螺丝头、底端为螺纹部；所述螺丝底端螺接有一绝缘定位件，所述螺丝上分别固定穿设有金属的参比电极柱、工作电极柱和辅助电极柱，所述辅助电极柱的底端贯穿所述螺丝、并伸出所述定位件的底面；在所述定位件的下方设置有一镂空的辅助电极，所述辅助电极的中心轴平行于所述螺丝的延伸方向，且在所述辅助电极的顶端固定设置有垂直于所述辅助电极的中心轴的定位金属片，且所述辅助电极柱的底端穿过所述定位金属片、并通过第一紧固件与所述辅助电极固定连接；在所述定位件上、且对应所述辅助电极的中心轴位置固定穿设有一杆状的、参比电极，所述参比电极的顶端与所述参比电极柱的底端连接；所述螺丝上还设置有用于将所述工作电极柱与待安装金属罐连接的第一导体片。本发明的另一个方面是提供一种金属罐，包括顶盖、底盖及固定设置在所述顶盖和底盖之间的侧壁，所述顶盖、底盖及侧壁围成一容置空腔，在所述顶盖或底盖上、固定设置有本发明提供的金属罐耐蚀力电化学检测装置；所述螺丝穿设在所述顶盖或底盖上，所述螺丝头位于所述容置空腔外，所述定位件、参比电极及辅助电极均位于所述容置空腔内，并通过所述定位件将所述螺丝紧固在所述顶盖或底盖上；所述螺栓上的第一导体片分别与所述顶盖或底盖相接触。本发明提供的金属罐耐蚀力电化学检测装置及金属罐，在制造完成出厂后，可在不破坏金属罐的情况下对该金属罐进行原位电化学检测，排除了空气对溶液的氧化作用对检测结果的干扰，能够真实反映金属罐的耐蚀力，从而可靠推定出的同批出产的产品的剩余寿命；另外，本实施例提供的金属罐耐蚀力电化学检测装置和金属罐之间安装方便、并可以拆卸，从而可实现重复利用，节约了成本，也更环保。
图I为本发明金属罐耐蚀力电化学检测装置实施例的结构示意图；图2为图I中螺丝的俯视图。
具体实施例方式图I为本发明金属罐耐蚀力电化学检测装置实施例的结构示意图；图2为图I中螺丝的俯视图；请参照图I和图2，本发明实施例提供一种金属罐耐蚀力电化学检测装置，包括一绝缘螺丝1，螺丝I的顶端为螺丝头、底端为螺纹部；螺丝I底端螺接有一绝缘定位件2，螺丝I上分别固定穿设有金属的参比电极柱101、工作电极柱102和辅助电极柱103，辅助电极柱103的底端贯穿螺丝I、并伸出定位件2的底面；在定位件2的下方设置有一镂空的辅助电极13，辅助电极13的中心轴平行于螺丝I的延伸方向，且在辅助电极13的顶端固定设置有垂直于辅助电极13的中心轴的定位金属片131，辅助电极柱103的底端穿过定位金属片131、并通过第一紧固件(图未示)与辅助电极13固定连接；在定位件2上、且对应辅助电极13的中心轴位置固定穿设有一杆状的参比电极11，参比电极11的顶端与参比电极柱101的底端连接；螺丝I上还设置有用于将工作电极柱102与待安装金属罐连接的第一导体片201。为了便于理解，本实施例以螺丝I沿竖直方向设置、且螺丝头位于上方、螺纹部位于下方的情况进行具体说明，但是本发明并不限于此。螺丝I可以采用长度与直径相当的的六角螺丝，其材质可以采用塑料或者橡胶，只需要保证其绝缘即可；定位件2可以为与螺丝I相匹配的螺母，材质同样可以采用塑料或者橡胶以保证绝缘；另外，螺丝I的螺丝头与螺纹部之间的连接段的尺寸的长度可以与待安装金属罐的顶盖31或底盖32相匹配，定位件2的长度可以与螺丝I的螺纹部的长度相匹配，以更好地通过定位件2将螺丝紧固到金属罐的顶盖31或底盖32上。参比电极柱101、工作电极柱102和辅助电极柱103可以采用具有良好导电性和耐腐蚀性的金属材料制造(例如316L不锈钢)，以作为测试接线端；优选地，可以在螺丝I的顶面、且对应参比电极柱101、工作电极柱102和辅助电极柱103的位置开设一沉槽104，使得各电极柱的顶端处于沉槽104中，以方便测试时的接线操作；具体地，可通过注塑等方式参比电极柱101、工作电极柱102和辅助电极柱103分别埋设在螺丝I中。辅助电极13可以位于定位件2的下方、且与螺丝I同轴设置；辅助电极13可以呈圆柱筒状，其侧壁上可以开设多个通孔以形成镂空效果；辅助电极13的顶端的定位金属片131可沿水平延伸、并可与螺丝I和定位件2的底端端面相接触，同时，辅助电极柱103穿过定位金属片131，并可通过在辅助电极柱103的底端螺接一第一紧固件来定位辅助电极13 ；在这里，辅助电极13和定位金属片131可以采用具有良好导电性能和耐腐蚀性能的材料制造。螺丝I的底端端面上可开设一安装沉孔105，参比电极11可以固定穿设在该安装沉孔105中，而参比电极柱101可以设置在安装沉孔105的正上方、并一直延伸至该安装沉孔105的孔底，以使参比电极11的顶端直接与参比电极柱101的底端相接触，从而实现两者的连接；当然，也可在安装沉孔105的孔底设置由良好导电性和耐腐蚀性的金属材料制成的第二导体片(例如316L不锈钢片)，这样，参比电极11的顶端可通过该第二导体片与参比电极柱101的底端连接。第一导体片201则可以固定嵌设在螺丝I的螺丝头朝下的底面上，工作电极柱102可位于第一导体片201的上方,且工作电极柱102的底端与第一导体片201相连接，即，工作电极柱102可以直接延伸至第一导体片201处、并与第一导体片201相接触，以使螺丝I 安装到金属罐上后，螺丝I的螺丝头的底端端面上的第一导体片201可以与金属罐接触，同时由于第一导体片201还与工作电极柱102接触，从而便可通过第一导体片201将工作电极柱102与待安装金属罐连接。本实施例提供的金属罐耐蚀力电化学检测装置可在金属罐制造过程中安装到金属罐上，具体安装工序可以为在金属罐的顶盖31或底盖32上开设一与螺丝I的螺丝头和螺纹部之间的连接段相匹配的通孔，然后将螺丝I穿入到该通孔中，并将定位件2螺接在螺纹部上，然后可以通过第一紧固件将辅助电极13固定到辅助电极柱103的底端上，至此，本检测装置与顶盖31或底盖32的组装完成，后续只需按照现有工艺将顶盖31和/或底盖32与金属罐的罐体固定连接成一体即可。可见，安装工序十分简单易行。安装有本实施例提供的金属罐耐蚀力电化学检测装置的金属罐可以直接进行三电极原位电化学检测，即，可以将本检测装置上的参比电极柱101、工作电极柱102和辅助电极柱103分别连接至电化学工作站，以使金属罐、辅助电极13和参比电极11组成三电极电化学测试体系，完成腐蚀电化学参数的原位测量，根据测得的数据便能够确定本金属罐的剩余寿命，也就获得了同一批次生产的金属罐的耐蚀力。本实施提供的金属罐耐蚀力电化学检测装置，可以在金属罐制造过程中，方便、快速地安装到金属罐上，使得在制造完成出厂后，可在不破坏金属罐的情况下对该金属罐进行原位电化学检测，排除了空气对溶液的氧化作用对检测结果的干扰，能够真实反映金属罐的耐蚀力，从而可靠推定出的同批出产的产品的剩余寿命；另外，本实施例提供的金属罐耐蚀力电化学检测装置可以拆卸，当在一个金属罐上使用完毕后，还可以拆下重复利用，节约了成本，也更环保。在上述实施例中，辅助电极13可以为一柱状压缩弹簧，定位金属片131可以呈长形，且定位金属片131的两端分别与柱状压缩弹簧固定连接；其中，定位金属片131的两端可以通过焊接方式分别固定在柱状压缩弹簧上；本实施例的辅助电极13重量更轻，并且，由于柱状压缩弹簧的长度可以因压缩而改变，因而，本实施例的辅助电极13还可以适应不同高度规格的金属罐。进一步地，参比电极11分为底部的钼金段111和顶部的铜段112，钼金段111的长度小于铜段112，在铜段112上、且靠近顶端处的外侧覆盖有绝缘层113，覆盖有绝缘层113的一端固定穿设在螺丝I中；在这里，绝缘层可以为硅胶，或者PVC等其它绝缘材料，钼金段111的长度在IOmm以上即可满足测试需要，其它部分可以用铜材代替钼金，大大节约了成本，并且，通过在铜段112周围覆盖绝缘层113，可以避免铜材对三电极电化学检测系统的不良影响。更进一步地，在定位件2的顶面上开设有环形凹槽，环形凹槽围绕在螺丝I的螺纹部外侧，且环形凹槽内设置有密封圈22，以在本金属罐耐蚀力电化学检测装置安装到金属罐上后，提高定位件2与金属罐的顶盖31或底盖32之间的密封性能，防止密封不良导致金属罐内溶液的提前腐蚀。本发明另一实施例提供一种金属罐，如图I和图2所示，包括顶盖31、底盖32及固定设置在顶盖31和底盖32之间的侧壁30，顶盖31、底盖32及侧壁30围成一容置空腔10 ;在顶盖31或底盖32上、固定设置有如上任一实施例提供的金属罐耐蚀力电化学检测装置；螺丝I穿设在顶盖或底盖上，螺丝头位于容置空腔外，定位件2、参比电极11和辅助电极13均位于容置空腔10内，并通过定位件2将螺丝I紧固在顶盖31或底盖32上；螺丝I·上的第一导体片201分别与顶盖31或底盖32相接触。本实施例提供的金属罐，可通过直接将金属罐耐蚀力电化学检测装置上的参比电极柱、工作电极柱和辅助电极柱分别连接至电化学工作站，使金属罐、辅助电极和参比电极组成三电极电化学测试体系，实现腐蚀电化学参数的原位测量，从而根据测得的数据便能够确定本金属罐的剩余寿命，便可获得同一批次生产的金属罐的耐蚀力；排除了空气对溶液的氧化作用对检测结果的干扰，提高了测得的数据的准确性。最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
权利要求
1.一种金属罐耐蚀力电化学检测装置，其特征在于，包括一绝缘螺丝，所述螺丝的顶端为螺丝头、底端为螺纹部；所述螺丝底端螺接有一绝缘定位件，所述螺丝上分别固定穿设有金属的参比电极柱、工作电极柱和辅助电极柱，所述辅助电极柱的底端贯穿所述螺丝、并伸出所述定位件的底面；在所述定位件的下方设置有一镂空的辅助电极，所述辅助电极的中心轴平行于所述螺丝的延伸方向，且在所述辅助电极的顶端固定设置有垂直于所述辅助电极的中心轴的定位金属片，且所述辅助电极柱的底端穿过所述定位金属片、并通过第一紧固件与所述辅助电极固定连接；在所述定位件上、且对应所述辅助电极的中心轴位置固定穿设有一杆状的参比电极，所述参比电极的顶端与所述参比电极柱的底端连接；所述螺丝上还设置有用于将所述工作电极柱与待安装金属罐连接的第一导体片。
2.根据权利要求I所述的金属罐耐蚀力电化学检测装置，其特征在于，所述参比电极的顶端通过第二导体片与所述参比电极柱的底端连接。
3.根据权利要求I所述的金属罐耐蚀力电化学检测装置，其特征在于，所述辅助电极为一柱状压缩弹簧，所述定位金属片呈长形，所述定位金属片的两端分别与所述柱状压缩弹簧固定连接。
4.根据权利要求I至3任意一项所述的金属罐耐蚀力电化学检测装置，其特征在于，所述参比电极分为底部的钼金段和顶部的铜段，所述钼金段的长度小于铜段，在所述铜段上、且靠近顶端处的外侧覆盖有绝缘层。
5.根据权利要求4所述的金属罐耐蚀力电化学检测装置，其特征在于，所述螺丝为塑料螺丝、所述定位件为塑料螺母。
6.根据权利要求5所述的金属罐耐蚀力电化学检测装置，其特征在于，所述第一导体片固定嵌设在所述螺丝头的底面上，所述工作电极柱位于所述第一导体片的上方，且所述工作电极柱的底端与所述第一导体片相连接。
7.根据权利要求5所述的金属罐耐蚀力电化学检测装置，其特征在于，在所述定位件的顶面上开设有环形凹槽，所述环形凹槽围绕在所述螺丝的螺纹部外侧，所述环形凹槽内设置有密封圈。
8.一种金属罐，包括顶盖、底盖及固定设置在所述顶盖和底盖之间的侧壁，所述顶盖、底盖及侧壁围成一容置空腔，其特征在于，在所述顶盖或底盖上、固定设置有如权利要求I至
所述螺丝头位于所述容置空腔外，所述定位件、参比电极及辅助电极均位于所述容置空腔内，并通过所述定位件将所述螺丝紧固在所述顶盖或底盖上；所述螺栓上的第一导体片分别与所述顶盖或底盖相接触。
全文摘要
本发明提供一种金属罐耐蚀力电化学检测装置及金属罐。该装置包括绝缘螺丝；螺丝底端螺接有绝缘定位件，螺丝上分别固定穿设有金属的参比电极柱、工作电极柱和辅助电极柱，辅助电极柱的底端贯穿螺丝；在定位件的下方设置有辅助电极，且辅助电极的顶端固定设置有定位金属片，且辅助电极柱的底端穿过定位金属片与辅助电极固定连接；在定位件上、且对应辅助电极的中心轴处穿设有一参比电极，参比电极的顶端与参比电极柱的底端连接；螺丝上还设置有用于将工作电极柱与金属罐连接的第一导体片。本金属罐耐蚀力电化学检测装置及金属罐，可在不破坏金属罐的情况下对该金属罐进行原位电化学检测，能够真实反映金属罐的耐蚀力，且方便了安装工序。
文档编号G01N17/02GK102830058SQ20121032369
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月4日 优先权日2012年9月4日
发明者赵宇晖, 曾科, 宋莉华, 李众 申请人:奥瑞金包装股份有限公司