一种高静水压力下电化学在线测试电极的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高静水压力下电化学在线测试电极，属于测量仪器领域。所述电极包括测试电极、固定压帽、金属套管、电极固定套、绝缘顶帽、接线金属电极、第一绝缘“O”型密封圈、锥套、金属连接头和第二绝缘“O”型密封圈；外围设备包括高压釜。所述电极能够在实验室中实现在线监测材料在模拟深海环境下的腐蚀行为，以解决实际实际深海试验测试周期长、数据单一、费用高等问题。
【专利说明】—种高静水压力下电化学在线测试电极
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高静水压力下电化学在线测试电极，具体为一种在模拟深海环境下在线进行各种电化学测试的电极，涉及材料在深海环境下的腐蚀行为的监测电极，属于测量仪器领域。
【背景技术】
[0002]海洋中蕴藏着十分丰富的石油、天然气等自然资源，开采这些资源需要大量的母船、水下作业机器人和运输管线等仪器设备，其中很多设备需要在200m以下的深海环境进行作业，这就不可避免地遇到深海环境下材料的腐蚀问题。自上世纪60年代以来，美国、俄罗斯、英国等发达国家相继开展了材料在深海环境中的腐蚀试验研究，印度也积极开展了相关的研究工作，他们的研究手段基本上都是在实际深海环境进行挂片试验。然而进行实际深海试验所需时间长，且数据类型单一，需要巨额经费支持。在实验室进行模拟深海腐蚀的试验就成为研究人员的首选。通常利用高压釜模拟深海环境。在高压釜中实现腐蚀电化学测试的核心问题就是如何使得测试电极、参比电极以及辅助电极与高压釜绝缘接触且测试信号又不受高压釜的干扰。关于这方面的专利并未见报道。因此研制一种能够在模拟深海环境中在线进行电化学测试的电极具有重要意义。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种高静水压力下电化学在线测试电极，所述电极能够在实验室中实现在线监测材料在模拟深海环境下的腐蚀行为，以解决实际实际深海试验测试周期长、数据单一、费用高等问题。
[0004]本发明的目的由以下技术方案实现:
[0005]一种高静水压力下电化学在线测试电极，所述电极包括测试电极、固定压帽、金属套管、电极固定套、绝缘顶帽、接线金属电极、第一绝缘“O”型密封圈、锥套、金属连接头和第二绝缘“O”型密封圈；外围设备包括高压釜；
[0006]固定压帽为上端开口的中空圆筒形结构，下端设有通孔；电极固定套侧壁设有径向通孔；绝缘顶帽设有锥套和金属连接头的安装槽；锥套为锥台形结构，并设有贯穿上、下底面的通孔；金属连接头为圆柱形结构，下端设有与锥套相配合的向上的“倒锥台”形凹槽；
[0007]电极固定套下端部分与固定压帽的内孔相配合，下端伸入固定压帽中，并与固定压帽固连；金属套管置于电极固定套内部空腔中，下端与固定压帽抵触；绝缘顶帽下端套装到电极固定套内，与电极固定套固连，绝缘顶帽下端与金属套管上端抵触；绝缘顶帽与电极固定套之间通过第一绝缘“O”型密封圈密封；锥套置于绝缘顶帽的安装槽底部；金属连接头置于锥套上方，并与锥套固连；绝缘顶帽上端与高压釜釜盖内表面通过螺钉固连，并通过第二绝缘“O”型密封圈密封；接线金属电极固定于高压釜釜盖上，且与高压釜釜盖间通过绝缘件绝缘，接线金属电极下端面与金属连接头上端面抵触；接线金属电极上端与导线连接；
[0008]测试电极与金属套管下端通过穿过固定压帽的铜线连接；金属套管上端与锥套之间通过穿过绝缘顶帽的铜线连接；
[0009]其中，测试电极、固定压帽、金属套管、电极固定套、绝缘顶帽、第一绝缘“O”型密封圈、锥套、金属连接头和第二绝缘“O”型密封圈位于高压釜内；
[0010]所述测试电极为电化学测试的工作电极、参比电极或辅助电极；
[0011]所述电极固定套与固定压帽之间通过螺纹连接；
[0012]所述金属连接头与锥套之间通过螺纹连接；
[0013]所述电极固定套为聚四氟电极固定套；
[0014]所述锥套为紫铜锥套。
[0015]工作原理
[0016]测试电极通过穿过固定压帽的铜线与金属套管下端连接导通，金属套管上端与锥套通过穿过绝缘顶帽的铜线连接导通，锥套与金属连接头紧密配合，由此实现测试电极与金属连接头的导通，再通过与金属连接头导通的接线金属电极实现测试电极与高压釜釜盖外的接线金属电极的导通，接线金属电极外接导线连接到测试仪器上，从而实现对测试电极的原位电化学测量。测试时，高压釜内装有海水等能够模拟深海环境的液体，液体通过电极固定套侧壁的通孔进入电极固定套内部，使电极固定套内外压力相等。
[0017]有益效果
[0018]1、本发明可以用于连接工作电极、参比电极以及辅助电极在模拟深海环境中在线电化学测试，解决了实际深海试验测试周期长、数据单一、费用高等问题。
[0019]2、本发明利用紫铜锥套和与高压釜釜盖绝缘的接线金属电极连接，可以保证测试电极与接线金属电极的连接，同时又与釜盖绝缘，实现在线的电化学测试；
[0020]3、本发明中以聚四氟电极固定套作为保护套管使得测试电极可以固定在高压釜釜盖下，主要是起支撑作用，通过两个绝缘“O”型密封圈实现密封，从而阻挡高压釜内的介质渗透，与紫铜锥套接触。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明所述高静水压力下电化学在线测试电极示意图。
[0022]I 一测试电极、2—固定压帽、3—金属套管、4 一电极固定套、5—绝缘顶帽、6—接线金属电极、7—第一绝缘“O”型密封圈、8—锥套、9一金属连接头、10—第二绝缘“O”型密封圈。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体实施例来详述本发明，但不限于此。
[0024]实施例1
[0025]如图1所示，一种高静水压力下电化学在线测试电极，所述电极包括测试电极1、固定压帽2、金属套管3、电极固定套4、绝缘顶帽5、接线金属电极6、第一绝缘“O”型密封圈
7、锥套8、金属连接头9和第二绝缘“O”型密封圈10 ;外围设备包括高压釜；
[0026]固定压帽2为上端开口的中空圆筒形结构，下端设有通孔；电极固定套4侧壁设有径向通孔；绝缘顶帽5设有锥套8和金属连接头9的安装槽；锥套8为锥台形结构，并设有贯穿上、下底面的通孔；金属连接头9为圆柱形结构，下端设有与锥套8相配合的向上的“倒锥台”形凹槽；
[0027]电极固定套4下端部分与固定压帽2的内孔相配合，下端伸入固定压帽2中，并与固定压帽2固连；金属套管3置于电极固定套4内部空腔中，下端与固定压帽2抵触；绝缘顶帽5下端套装到电极固定套4内，与电极固定套4固连，绝缘顶帽5下端与金属套管3上端抵触；绝缘顶帽5与电极固定套4之间通过第一绝缘“O”型密封圈7密封；锥套8置于绝缘顶帽5的安装槽底部；金属连接头9置于锥套8上方，并与锥套8固连；绝缘顶帽5上端与高压釜釜盖内表面通过螺钉固连，并通过第二绝缘“O”型密封圈10密封；接线金属电极6固定于高压釜釜盖上，且与高压釜釜盖间通过绝缘件绝缘，接线金属电极6下端面与金属连接头9上端面抵触；接线金属电极6上端与导线连接；
[0028]测试电极I与金属套管3下端通过穿过固定压帽2的铜线连接；金属套管3上端与锥套8之间通过穿过绝缘顶帽5的铜线连接；
[0029]其中，测试电极1、固定压帽2、金属套管3、电极固定套4、绝缘顶帽5、第一绝缘“O”型密封圈7、锥套8、金属连接头9和第二绝缘“O”型密封圈10位于高压釜内；
[0030]所述测试电极I为电化学测试的工作电极、参比电极或辅助电极；
[0031]所述电极固定套4与固定压帽2之间通过螺纹连接；
[0032]所述金属连接头9与锥套8之间通过螺纹连接；
[0033]所述电极固定套4为聚四氟电极固定套；
[0034]所述锥套8为紫铜锥套。
[0035]工作原理
[0036]测试电极I通过穿过固定压帽2的铜线与金属套管3下端连接导通，金属套管3上端与锥套8通过穿过绝缘顶帽5的铜线连接导通，锥套8与金属连接头9紧密配合，由此实现测试电极I与金属连接头9的导通，再通过与金属连接头9导通的接线金属电极6实现测试电极I与高压釜釜盖外的接线金属电极6的导通，接线金属电极6外接导线连接到测试仪器上，从而实现对测试电极I的原位电化学测量。测试时，高压釜内装有海水等能够模拟深海环境的液体，液体通过电极固定套4侧壁的通孔进入电极固定套4内部，使电极固定套4内外压力相等。
[0037]本发明包括但不限于以上实施例，凡是在本发明精神的原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高静水压力下电化学在线测试电极，其特征在于，所述电极包括测试电极(I)、固定压帽(2)、金属套管(3)、电极固定套(4)、绝缘顶帽(5)、接线金属电极(6)、第一绝缘“O”型密封圈(7)、锥套(8)、金属连接头(9)和第二绝缘“O”型密封圈(10);外围设备包括闻压爸; 固定压帽(2)为上端开口的中空圆筒形结构，下端设有通孔；电极固定套(4)侧壁设有径向通孔；绝缘顶帽(5)设有锥套(8)和金属连接头(9)的安装槽；锥套(8)为锥台形结构，并设有贯穿上、下底面的通孔；金属连接头(9)为圆柱形结构，下端设有与锥套(8)相配合的向上的“倒锥台”形凹槽； 电极固定套(4)下端部分与固定压帽(2)的内孔相配合，下端伸入固定压帽(2)中，并与固定压帽(2)固连；金属套管(3)置于电极固定套(4)内部空腔中，下端与固定压帽(2)抵触；绝缘顶帽(5)下端套装到电极固定套(4)内，与电极固定套(4)固连，绝缘顶帽(5)下端与金属套管(3)上端抵触；绝缘顶帽(5)与电极固定套(4)之间通过第一绝缘“O”型密封圈(7)密封；锥套(8)置于绝缘顶帽(5)的安装槽底部；金属连接头(9)置于锥套(8)上方，并与锥套(8)固连；绝缘顶帽(5)上端与高压釜釜盖内表面通过螺钉固连，并通过第二绝缘“O”型密封圈(10)密封；接线金属电极(6)固定于高压釜釜盖上，且与高压釜釜盖间通过绝缘件绝缘，接线金属电极(6)下端面与金属连接头(9)上端面抵触；接线金属电极(6)上端与导线连接； 测试电极(I)与金属套管(3)下端通过穿过固定压帽(2)的铜线连接；金属套管(3)上端与锥套(8)之间通过穿过绝缘顶帽(5)的铜线连接。
2.根据权利要求1所述的一种高静水压力下电化学在线测试电极，其特征在于，所述测试电极(I)为电化学测试的工作电极、参比电极或辅助电极。
3.根据权利要求1所述的一种高静水压力下电化学在线测试电极，其特征在于，所述电极固定套(4)与固定压帽(2)之间通过螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种高静水压力下电化学在线测试电极，其特征在于，所述金属连接头(9)与锥套(8)之间通过螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的一种高静水压力下电化学在线测试电极，其特征在于，所述电极固定套(4)为聚四氟电极固定套。
6.根据权利要求1所述的一种高静水压力下电化学在线测试电极，其特征在于，所述锥套(8)为紫铜锥套。
【文档编号】G01N27/30GK103675056SQ201310577177
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】方志刚, 刘斌, 王虹斌, 邵亚薇, 马守军, 回志澎, 王涛, 赵茹 申请人:中国人民解放军92537部队