大气腐蚀在线测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种大气腐蚀在线测量装置。
【背景技术】
[0002]对金属材料腐蚀监测，世界各国都十分重视。如英国北海油田在二十世纪八十年代就积极进行海洋腐蚀环境测量，评价其腐蚀能力。因此腐蚀监测在世界各国得到普遍的应用。研究表明，在自然环境中，50%以上的腐蚀破坏是由大气腐蚀引起的。在美国，大气腐蚀可造成每年1380亿美元以上的巨大的经济损失，由此可见大气腐蚀的破坏严重性。
[0003]研究先进的在线大气腐蚀监测技术至关重要，这样才能实现对腐蚀材料的长期、快速、连续、真实的现场监测。在大气腐蚀监测方面，一些传统方法常用于评估大气腐蚀，如拉曼光谱，扫描电镜，X射线光电子能谱和原子力显微镜和腐蚀增重/失重等等。CN03112388.0涉及一种测定大气环境中金属腐蚀电位的方法，使待测金属电极和惰性金属振动探头组成振动电容，测定该振动电容产生的交变电流达到幅值最低点和相位跃变点时施加的金属电极电位值，再根据后者标定金属大气腐蚀电位。
[0004]但是这些传统方法并不能提供连续及时的原位腐蚀信息；金属材料大气腐蚀本质是发生在电解液薄膜下的电化学腐蚀，由于薄液膜的厚度和连续性的问题，使得电化学在线测量存在困难。目前比较常用的大气腐蚀电化学检测方法是开尔文探针(Kelvin)和大气腐蚀监测(ACM)，但它们没用参比电极或外置参比电极，这样对真实大气腐蚀监测起到一定的干扰作用，同时操作过程也较为繁琐。目前比较常用的大气腐蚀电化学检测方法是开尔文探针(Kelvin)和大气腐蚀监测(ACM)，但它们没用参比电极或外置参比电极，这样对真实大气腐蚀监测起到一定的干扰作用，同时操作过程也较为繁琐。
[0005]本发明有针对性的解决了该问题。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是现有技术中测量准确度不高、操作复杂的问题，提供一种新的大气腐蚀在线测量装置。该装置用于大气腐蚀在线测量中，具有测量准确度高、操作简单的优点。
[0007]为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下:一种大气腐蚀在线测量装置，包括环氧胶泥、至少一个电极组和引线，所述每个电极组由带引线的工作电极、对电极和参比电极构成，所有电极组整体封装于环氧胶泥中，对电极截面为圆环形状，工作电极穿过圆环中心并绝缘，工作电极截面为圆形，圆形中心有一个孔，参比电极穿过该孔并绝缘。
[0008]上述技术方案中，优选地，所述对电极截面的圆环面积为工作电极截面面积的至少两倍。
[0009]上述技术方案中，优选地，所述工作电极选用形状大小一致且成份相同的金属材料。
[0010]上述技术方案中，优选地，所述对电极是惰性金属材料或石墨制作，惰性金属选自不锈钢、铂、铱、钯、钛或其合金。
[0011]上述技术方案中，优选地，所述参比电极直接采用镀了氯化银的银丝或者间接用琼脂作为盐桥连接到其它参比电极。
[0012]上述技术方案中，优选地，在工作电极截面的圆形中心的小孔中插入毛细管，毛细管的直径大于参比电极的直径。
[0013]上述技术方案中，优选地，把测量装置放置在所需要测量的大气环境下，连接信号采集装置，实现在线测量。
[0014]本专利提供的大气腐蚀在线测量装置，采用三电极体系，能够减小欧姆降对腐蚀速度测量的干扰，并能较为准确地监测大气环境中金属结构的金属瞬时腐蚀速率，从而及时发现金属结构的腐蚀问题，以便采取必要的防腐蚀措施解决腐蚀问题，从而为大气环境中的金属结构的正常运行提供保障。不仅能降低高阻抗电解液影响，而且能更准确地监测真实环境中材料的阻抗、电位变化过程，并且制作过程简单方便、经济实用、操作简易，取得了较好的技术效果。
【附图说明】
[0015]图1是大气腐蚀在线测量装置正视图。
[0016]图2是大气腐蚀在线测量装置俯视图。
[0017]图3是图2中单独单元放大示意图。
[0018]图1?图3中，1-环氧胶泥、2-对电极、3-工作电极、4-参比电极、5-导线。
[0019]图4为实施例1中在不同相对湿度条件下和168h时间内，用本装置测的腐蚀速度随时间的变化。
[0020]图5为实施例1中在不同相对湿度条件下和168h时间内，用腐蚀失重法测的腐蚀速度随时间的变化
[0021]下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
【具体实施方式】
[0022]【实施例1】
[0023]—种大气腐蚀在线测量装置，如图1?图3所示，包括环氧胶泥、四个电极组和引线，所述每个电极组由带引线的工作电极、对电极和参比电极构成，所有电极组整体封装于环氧胶泥中，对电极截面为圆环形状，工作电极穿过圆环中心并绝缘，工作电极截面为圆形，圆形中心有一个孔，参比电极穿过该孔并绝缘。
[0024]工作电极、对电极和参比电极先用丙酮清洗，再用蒸馏水洗净表面，无水乙醇擦拭后吹干。
[0025]在工作电极的中间小孔中插入毛细管，玻璃管的直径应大于参比电极的直径，参比电极可直接用镀了氯化银的银丝或者间接用琼脂作为盐桥连接到外参比电极。
[0026]对电极内径应大于工作电极直径，对电极面积应该大于工作电极面积二倍或二倍以上。对电极是惰性金属材料或石墨制作，惰性金属选自不锈钢、铂、铱、钯、钛或其合金。
[0027]整个系统的各单元之间排列通过模具控制其位置，整个系统用环氧胶泥（环氧树脂与低分子聚酰胺配制质量比为1 : 1)封装整个电极系统，固化24小时。工作面再用水砂纸稍微打磨至1000#。蒸馏水清洗，酒精棉球除油，冷风吹干，放置在干燥器中24h后备用。
[0028]本发明可有效的检测金属材料在模拟的大气环境中的实时电化学腐蚀行为，且易于操作。以下为本装置在模拟海洋大气环境下的测试方法，其中工作电极是纯锌，对电极是304不锈钢，参比电极为饱和盐桥连接至银氯化银电极。
[0029]为了模拟海洋大气环境，用饱和盐溶液控制所需要的相对湿度在70?100% RH范围内作为研究条件。200 μ g cm 2NaCl盐粒量均匀沉降在本装置的表面上。把已沉降200 μ gcm 2NaCl盐粒量的装置置于恒温25°C和不同相对湿度箱中，并把本装置连接到阻抗测试仪上，进行在线数据采集。测的腐蚀速度虽随时间变化如图4所示。为了验证装置测的海洋大气腐蚀速度变化的准确性，我们用腐蚀失重法对装置测的腐蚀速度进行验证。腐蚀失重法测的腐蚀速度如图5所示，从图5可以验证图4得出的腐蚀速度变化趋势正确。因此，本装置可以用于大气腐蚀速度测量中。
[0030]对以上的发明做了示例性的描述，在不脱离本实用新型发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种大气腐蚀在线测量装置，包括环氧胶泥、至少一个电极组和引线，所述每个电极组由带引线的工作电极、对电极和参比电极构成，所有电极组整体封装于环氧胶泥中，对电极截面为圆环形状，工作电极穿过圆环中心并绝缘，工作电极截面为圆形，圆形中心有一个孔，参比电极穿过该孔并绝缘。2.根据权利要求1所述大气腐蚀在线测量装置，其特征在于所述对电极截面的圆环面积为工作电极截面面积的至少两倍。3.根据权利要求1所述大气腐蚀在线测量装置，其特征在于所述工作电极选用形状大小一致且成份相同的金属材料。4.根据权利要求1所述大气腐蚀在线测量装置，其特征在于所述对电极是惰性金属材料或石墨制作，惰性金属选自不锈钢、铂、铱、钯、钛或其合金。5.根据权利要求1所述大气腐蚀在线测量装置，其特征在于所述参比电极直接采用镀了氯化银的银丝或者间接用琼脂作为盐桥连接到其它参比电极。6.根据权利要求1所述大气腐蚀在线测量装置，其特征在于在工作电极截面的圆形中心的小孔中插入毛细管，毛细管的直径大于参比电极的直径。7.根据权利要求1所述大气腐蚀在线测量装置，其特征在于把测量装置放置在所需要测量的大气环境下，连接信号采集装置，实现在线测量。
【专利摘要】本发明涉及一种大气腐蚀在线测量装置，主要解决现有技术中测量准确度不高、操作复杂的问题。本发明通过采用一种大气腐蚀在线测量装置，包括环氧胶泥、至少一个电极组和引线，所述每个电极组由带引线的工作电极、对电极和参比电极构成，所有电极组整体封装于环氧胶泥中，对电极截面为圆环形状，工作电极穿过圆环中心并绝缘，工作电极截面为圆形，圆形中心有一个孔，参比电极穿过该孔并绝缘的技术方案较好地解决了上述问题，可用于大气腐蚀在线测量中。
【IPC分类】G01N17/02
【公开号】CN105021519
【申请号】CN201510496157
【发明人】程庆利, 张卫华, 陶彬, 郎需庆, 张玉平
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年8月13日