一种分布式连续监测腐蚀大数据的易安装传感器及监测方法与流程

本发明属于环境腐蚀监测领域，一种分布式连续监测腐蚀大数据的易安装传感器及监测方法。

背景技术：

1、金属部件或材料的腐蚀除了会引发巨大的经济损失以外，还会引发一些直接涉及资源、能源、环境、安全等方面的重大问题。通过合理的腐蚀监测方法，实时监测材料或装备在服役过程中的性能变化，可以预防腐蚀事故发生，提高材料或设备使用寿命，降低由材料腐蚀引发的经济损失。

2、专利cn104749094a公开了一种大气腐蚀监测传感器的制造方法，该方法是将两种不同种类的金属丝并排缠绕在表面绝缘的圆柱体上从而制造出传感器。专利cn107561001a公开了一种电阻探针用于连续监测环境介质的腐蚀性，该电阻探针包括金属带、第一测量段、参考段和第二测量段。

3、上述传感器已得到实际应用，它们的共同特点包括：(1)尺寸较大、形状固定，导致安装不便利；(2)只能实现环境中指定“点”的腐蚀性监测；(3)无法监测和表征整体结构的腐蚀状态。而在实际场景中，比如大桥、风电、输送管道等工程设施与装备，结构体的不同方向(外漏面或内测面)、不同部位(高空或近地面)，腐蚀条件会有显著差异。为了准确表征该结构体所处的环境腐蚀性，如采用前述传感器监测，则需要至少4个，甚至更多。长输用管道需要长距离对管段连续监测，这时采用普通传感器难以实现，只能单点测量就严重不足。还有，两个结构体的连结处，形成夹角或台阶的部位往往是受到腐蚀最严重，在这里没有办法安置常规传感器，造成监测监控盲区。

4、随着大数据高通量技术的发展，腐蚀的监测数据从原来的“单一数据”向“全方位数据”方向进行转变。

5、技术实现要素：

6、为解决现有技术出现的尺寸较大、形状固定，导致安装不便利；只能实现环境中指定“点”的腐蚀性监测、代表性差的难点。本发明的目的在于提供一种适用于连续适用于大数据监测环境腐蚀性的分布式易安装传感器及监测技术，该分布式易安装传感器具有形状可变、安装方便，且可实现局部区域环境腐蚀性整体监测的特点。

7、本发明的技术方案是：一种分布式连续监测腐蚀大数据的易安装传感器及监测方法。包括制造分布式腐蚀传感器，并连接高精度电流测试仪、数据采集器，腐蚀电流通过信号转换联网传输至数据服务器。

8、所述分布式易安装传感器，制备步骤为：

9、选取两种金属丝，包括但不限于zn丝和cu丝、fe丝和cu丝、fe丝和ti丝、cu丝和ti丝等。

10、进一步地，要求这两种金属丝之间的标准电极电位有明显差异。

11、进一步地，金属丝纯度不低于99.95％。

12、进一步地，且形状可变。

13、进一步地，选取用来制作传感器的两根金属丝，直径相同，其表面带有绝缘层或绝缘护套。

14、进一步地，所述带表面带有绝缘层或绝缘护套的两根金属丝，用绝缘树脂或绝缘胶平行粘结在一起，至绝缘树脂或绝缘胶固化。

15、进一步地，将粘结固化在一起的两根金属丝进行平行同步打磨，磨掉粘结在一起的两根金属丝上表面的绝缘层或绝缘护套，同步露出两种金属芯表面，也可继续打磨直至两根金属丝均露出最大截面。

16、进一步地，将制造的金属丝裸露表面进行打磨抛光、除油。

17、进一步地，将制造的两根金属丝分别与低电阻率导线连接，制造了一种易安装传感器。

18、一种利用上述易安装传感器实现对环境腐蚀性的分布式连续监测的方法，其特征在于，将易安装传感器连接到高精度电流测试仪，测量方法为：

19、所述分布式易安装传感器，将传感器通过低电阻率导线和高精度电流测试仪相连，所述高精度电流表具备连续测试、存储和数据输出功能。

20、进一步地，通过高精度电流测试仪连续监测易安装腐蚀传感器的电流值ik，通过电流值ik的变化反映环境腐蚀性的变化从而实现了对环境腐蚀性的连续监测。

21、进一步地，所述高精度电流测试仪连接数据采集器，腐蚀电流通过信号转换联网传输至数据服务器。

22、进一步地，将腐蚀电流测试值ik做纵坐标，测试时间t做横坐标，获得ik-t曲线，该曲线表征环境腐蚀性随时间的变化情况，实现连续监测环境腐蚀性的监测。

23、本发明的易安装传感器具有以下显著优点：

24、由于本发明的传感器可以随意弯曲，安装时可以缠绕在装备任意位置，不受装备形状的影响，因此具有安装便利的特点；另一方面，仅需一个传感器就可缠绕在装置的阴面和阳面、或者上表面和下表面，可同时监测装置不同位置的环境腐蚀性。因此，本发明与已有的环境腐蚀监测仪相比具有无源传感、形状可变、易布设、无盲区，且可以测量动态、或形状变化的物体和大面积的非平面实现局部区域环境腐蚀性整体监测的特点。

技术实现思路

技术特征：

1.一种分布式连续监测腐蚀大数据的易安装传感器及监测方法，包括制造分布式易安装腐蚀传感器，并连接高精度电流测试仪、数据采集器，腐蚀电流通过信号转换联网传输至数据服务器。

2.一种分布式连续监测腐蚀大数据的易安装传感器，制备步骤为：选取两种金属丝，要求这两种金属丝之间的标准电极电位有明显差异，金属丝纯度不低于99.95％，其表面带有绝缘层或绝缘护套，用绝缘树脂或绝缘胶平行粘结在一起，将粘结固化在一起的两根金属丝进行平行同步打磨，同步露出两种金属芯表面，将金属丝裸露表面进行打磨抛光、除油，将两根金属丝分别与低电阻率导线连接，制造了一种易安装传感器。

3.一种利用上述易安装传感器实现对环境腐蚀性的分布式连续监测的方法，其特征在于，将传感器通过低电阻率导线和高精度电流测试仪相连，连续监测易安装腐蚀传感器的电流值ik，通过电流值ik的变化反映环境腐蚀性的变化从而实现了对环境腐蚀性的连续监测。

4.本发明的传感器可以随意弯曲，安装时可以缠绕在装备任意位置，不受装备形状的影响；仅需一个易安装传感器就可缠绕在装置的阴面和阳面、或者上表面和下表面，可同时监测装置不同位置的环境腐蚀性。具有无源传感、形状可变、易布设、无盲区，且可以测量动态、或形状变化的物体和大面积的非平面实现局部区域环境腐蚀性整体监测。

技术总结
一种分布式连续监测腐蚀大数据的易安装传感器及监测方法，涉及环境腐蚀监测领域。包括制造分布式易安装腐蚀传感器，并连接高精度电流测试仪、数据采集器，腐蚀电流通过信号转换联网传输至数据服务器。选取用来制作传感器的两根金属丝，直径相同，其表面带有绝缘层或绝缘护套。要求两种金属丝之间的标准电极电位有明显差异，金属丝纯度不低于99.95％，用绝缘树脂或绝缘胶平行粘结在一起，至绝缘树脂或绝缘胶固化。将粘结固化在一起的两根金属丝进行平行同步打磨，同步露出两种金属芯表面。再将两根金属丝分别与低电阻率导线连接，得到一种易安装传感器。通过高精度电流表连续监测易安装腐蚀传感器的电流值i k，以电流测试值i k做纵坐标，测试时间t做横坐标，获得i k‑t曲线，实现连续监测环境腐蚀性的监测。该传感器具有无源传感、形状可变、易布设、无盲区，且可以测量动态、或形状变化的物体和大面积的非平面实现局部区域环境腐蚀性整体监测的特点。

技术研发人员：李晓刚,程学群,孙雷,杨体绍,杨小佳,李清,朱仁政,杨国威
受保护的技术使用者：广州市南沙区贝科耐蚀新材料研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25