一种腐蚀速率测试方法、装置及其控制方法与流程

本发明涉及材料检测，特别涉及一种腐蚀速率测试方法、装置及其控制方法。

背景技术：

1、随着现代化社会的发展，各种垃圾的处理成为日益严峻的问题，其中，垃圾焚烧发电的处理方式是目前国际上公认最有发展前景的垃圾处理方式。但是焚烧垃圾时形成的气体具有腐蚀性，这些腐蚀气体会造成设备的严重腐蚀，影响设备的使用寿命，因此，研究焚烧锅炉在腐蚀性介质中高温腐蚀行为对设备的维护十分重要。而腐蚀行为中较为关键的是腐蚀速率，只有知道准确的腐蚀速率才能选择合理的防腐蚀措施。

2、目前实验中常用的测试金属腐蚀速率的方法为失重法和三电极的测试方法，这些测量方法无法识别腐蚀开裂的情况，易受金属局部腐蚀、开裂造成电化学噪音信号离散严重，影响检测的准确性，从而导致现有技术中的腐蚀速率测试控制方法所测得的结果准确性较低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种腐蚀速率测试方法、装置及其控制方法，用于识别出腐蚀开裂的情况从而及时停止试验，提高测试结果的准确性。

2、本发明第一方面提供了一种腐蚀速率测试装置，包括：研究电极、辅助电极、参比电极、恒电位仪、电解池、电流-电压传感器组件和数据采集装置；

3、所述研究电极、所述辅助电极和所述参比电极的一端均插入到所述电解池中，且所述辅助电极设置在所述研究电极和所述参比电极之间；

4、所述恒电位仪分别与所述研究电极、所述辅助电极和所述参比电极的另一端连接，使得所述研究电极和所述辅助电极组成回路，所述参比电极作为电位标准；

5、所述电流-电压传感器组件设置在所述恒电位仪与所述研究电极、所述辅助电极之间，用于检测腐蚀速率测试中的电流和电压；

6、所述数据采集装置与所述电流-电压传感器组件连接。

7、优选地，所述电解池中的温度为520℃；

8、所述电解池中的溶液为kcl的与nacl以21:1的质量比例混合而成的溶液。

9、优选地，所述研究电极为打磨处理后的电极；

10、所述辅助电极为铂电极。

11、本发明第二方面提供了一种腐蚀速率测试方法，包括以下步骤：

12、步骤1：将铜导线分别固定在研究电极、辅助电极和参比电极的研究表面，并使用环氧树脂对除研究表面外的部分进行密封；

13、步骤2：将所述研究电极、所述辅助电极和所述参比电极浸泡到电解池的电解液中，进行扫描测试；

14、步骤3：采用数据采集装置收集测试信号，并通过判断某个时间段的电流平均值、离散点数来判断研究电极在测试过程中是正常的腐蚀还是出现了应力开裂，在测试出现应力开裂时及时停止试验。

15、优选地，所述扫描信号为电压区间-2v～2v，扫描的时间为20小时。

16、优选地，所述步骤1之前，还包括：将制备好的研究金属表面磨平整，用酒精清洗，再使用超声清洗，得到研究电极。

17、优选地，所述步骤2中，进行测试的同时，对电解液进行搅拌，所述搅拌的速度为80r/min。

18、优选地，所述电解液为3.5％nacl饱和盐溶液。

19、优选地，所述电解液中还添加有防腐剂；所述防腐剂为季铵盐。

20、本发明第三方面提供了一种腐蚀速率测试控制方法，应用于上述腐蚀速率测试装置中，包括以下步骤：

21、s1：获取上一预设时间间隔内的第一电流平均值以及第一离散点数；；

22、s2：以当前时间为初始时间，获取预设时间间隔内的第二电流平均值以及第二离散点数；

23、s3：判断所述第二电流平均值与所述第一电流平均值的差值是否在阈值内，若是，重复执行s2，若否，则执行s4；

24、s4：判断所述第二离散点数是否大于所述第一离散点数，若是，则停止测试，若否，返回步骤s2。

25、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

26、本发明提供一种腐蚀速率测试装置，包括：研究电极、辅助电极和参比电极、恒电位仪、电解池、电流-电压传感器组件和数据采集装置；所述研究电极、所述辅助电极和所述参比电极的一端均插入到所述电解池中；所述辅助电极设置在所述研究电极和所述参比电极之间；所述恒电位仪分别与所述研究电极、所述辅助电极和所述参比电极的另一端连接，使得所述研究电极和所述辅助电极组成回路，所述参比电极作为电位标准；所述电流-电压传感器组件设置在所述恒电位仪与所述研究电极、所述辅助电极之间，用于检测腐蚀速率测试中的电流和电压；所述数据采集装置与所述电流-电压传感器组件连接。

27、本发明中将研究电极、辅助电极及参比电极放置在电解池中，通过测试电流、电压关系得到腐蚀速度，同时使用数据采集装置收集和分析测试信号，识别出腐蚀开裂的情况从而及时停止试验，避免了腐蚀开裂影响检测结果，提高了测试结果的准确性。

技术特征：

1.一种腐蚀速率测试装置，其特征在于，包括：研究电极、辅助电极、参比电极、恒电位仪、电解池、电流-电压传感器组件和数据采集装置；

2.根据权利要求1所述的腐蚀速率测试装置，其特征在于，所述电解池中的温度为520℃；

3.根据权利要求1所述的腐蚀速率测试装置，其特征在于，所述研究电极为打磨处理后的电极；

4.一种腐蚀速率测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的腐蚀速率测试方法，其特征在于，所述扫描的信号为电压区间-2v～2v，扫描的时间为20小时。

6.根据权利要求4所述的腐蚀速率测试方法，其特征在于，所述步骤1之前，还包括：将制备好的研究金属表面磨平整，用酒精清洗，再使用超声清洗，得到研究电极。

7.根据权利要求4所述的腐蚀速率测试方法，其特征在于，所述步骤2中，进行测试的同时，对电解液进行搅拌，所述搅拌的速度为80r/min。

8.根据权利要求4所述的腐蚀速率测试方法，其特征在于，所述电解液的质量百分含量3.5％。

9.根据权利要求8所述的腐蚀速率测试方法，其特征在于，所述电解液中还添加有防腐剂；

10.一种腐蚀速率测试控制方法，应用于如权利要求1至3任意一项所述的腐蚀速率测试装置中，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及材料检测技术领域，特别涉及一种腐蚀速率测试方法、装置及其控制方法。一种腐蚀速率测试装置，包括：研究电极、辅助电极和参比电极、恒电位仪、电解池、电流‑电压传感器组件和数据采集装置，研究电极、辅助电极和参比电极均插入到电解池中，辅助电极设置在研究电极和参比电极之间，恒电位仪分别与研究电极、辅助电极和参比电极的连接，电流‑电压传感器组件设置在恒电位仪与研究电极、辅助电极之间，数据采集装置与电流‑电压传感器组件连接；本方案能及时识别出腐蚀开裂的情况从而及时停止试验，避免了腐蚀开裂影响检测结果，提高了测试结果的准确性。

技术研发人员：宋景慧,李德波,陈刚,张宏亮,冯永新
受保护的技术使用者：南方电网电力科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13