一种检测金属表面缺陷的电化学无损检测装置及方法_3

文档序号:9563279阅读:来源:国知局
材质尽量与测试样品接近,本例选Q235碳钢。
[0056]步骤2:实验装置图如图1所示:首先将浸有3.5% NaCl溶液的滤纸平整的覆盖在齿轮待测表面,使用吸铁石将参比电极束电极有序的固定在齿轮待测表面,参比饱和甘汞电极也一并固定在待测表面。
[0057]步骤3:采用具有零电阻电路的装置采集电位信号,其中传感电极束各个电极分别在不同时刻与电化学测量装置工作端接通,测试试样与电化学测试装置接地端连接,参比饱和甘汞电极与电化学测试设备仪器参比电极端连接。
[0058]步骤4:对采集的电位信号进行分析处理,输出电位分布图。通过电位分布图坐标能确定该电极所测试的部位,进而确定试样表面的缺陷区域。
[0059]实施例3
[0060]一种检测金属表面缺陷的电化学无损检测装置,包括待测金属试样,离子导通膜,参比电极,多通道电极探头以及电化学测量装置,多通道电极探头设置在待测金属试样的上表面,多通道电极探头由酚醛树脂和金属电极棒组成,且在多通道电极探头的底端(即探头检测端)和待测金属试样的上表面之间设置有离子导通膜,离子导通膜分别与多通道电极探头的底端和待测金属试样的上表面紧密接触,参比电极设置在待测金属试样的上方且与离子导通膜紧密接触,多通道电极探头的顶端(即信号接头端)、参比电极和待测金属试样的底面分别通过导线与电化学测量装置的工作端(图中未标出)、标定参比电极端(图中未标出)和接地端(图中未标出)相连,电化学测量装置内设置有运算放大器或者零电阻电路。
[0061 ] 在本实施例中,选用饱和甘汞电极作为参比电极。
[0062]在本实施例中,选用浸有3.5% NaCl溶液的滤纸作为离子导电膜。
[0063]在本实施例中,多通道电极探头的金属电极棒材质为Q235型号的碳钢,其中多通道电极由225根Q235型号的碳钢棒等间距固定在酚醛树脂中,成15行15列,等间隔2mm排列于酚醛树脂中,所述Q235型号的碳钢棒的直径为0.4mm。
[0064]在本实施例中,电化学测量装置的信号采集端包括225个信号采集接点(图中未标出)。
[0065]在本实施例中,多通道电极探头的顶端与电化学测量装置的信号采集端的具体连接方式为:多通道电极探头的225根金属电极棒通过225根导线分别与电化学测量装置的工作端的225个信号采集接点连接。
[0066]在本实施例中,电化学测量装置由嵌入其中的单片机控制,根据225根金属电极棒的位置,依次顺序采集225个信号采集点的电位信号。
[0067]一种检测金属表面缺陷的电化学无损检测方法,按照下述步骤进行:
[0068]步骤1:本实验选用的是饱和甘汞电极作为参比电极,浸有3.5% NaCl溶液的滤纸作为离子导电膜,探针为225根独立的传感电极束,材质尽量与测试样品接近,本例选Q235碳钢。
[0069]步骤2:实验装置图如图1所示:首先将浸有3.5% NaCl溶液的滤纸平整的覆盖在齿轮待测表面,使用吸铁石将参比电极束电极有序的固定在齿轮待测表面,参比饱和甘汞电极也一并固定在待测表面。
[0070]步骤3:采用具有零电阻电路的装置采集电位信号,其中传感电极束各个电极分别在不同时刻与电化学测量装置工作端接通,测试试样与电化学测试装置接地端连接,参比饱和甘汞电极与电化学测试设备仪器参比电极端连接。
[0071]步骤4:对采集的电位信号进行分析处理,输出电位分布图。通过电位分布图坐标能确定该电极所测试的部位,进而确定试样表面的缺陷区域。
[0072]实施例4
[0073]一种检测金属表面缺陷的电化学无损检测装置,包括待测金属试样,离子导通膜,参比电极,多通道电极探头以及电化学测量装置,多通道电极探头设置在待测金属试样的上表面,多通道电极探头由酚醛树脂和金属电极棒组成,且在多通道电极探头的底端(即探头检测端)和待测金属试样的上表面之间设置有离子导通膜,离子导通膜分别与多通道电极探头的底端和待测金属试样的上表面紧密接触,参比电极设置在待测金属试样的上方且与离子导通膜紧密接触,多通道电极探头的顶端(即信号接头端)、参比电极和待测金属试样的底面分别通过导线与电化学测量装置的工作端(图中未标出)、标定参比电极端(图中未标出)和接地端(图中未标出)相连,电化学测量装置内设置有运算放大器或者零电阻电路。
[0074]在本实施例中,选用饱和甘汞电极作为参比电极。
[0075]在本实施例中,选用浸有3.5% NaCl溶液的滤纸作为离子导电膜。
[0076]在本实施例中,多通道电极探头的金属电极棒材质为Q235型号的碳钢,其中多通道电极由100根Q235型号的碳钢棒等间距固定在酚醛树脂中,成10行10列,等间隔3mm排列于酚醛树脂中,所述Q235型号的碳钢棒的直径为0.5mm。
[0077]在本实施例中,电化学测量装置的信号采集端包括100个信号采集接点(图中未标出)。
[0078]在本实施例中,多通道电极探头的顶端与电化学测量装置的信号采集端的具体连接方式为:多通道电极探头的100根金属电极棒通过100根导线分别与电化学测量装置的工作端的100个信号采集接点连接。
[0079]在本实施例中,电化学测量装置由嵌入其中的单片机控制,根据100根金属电极棒的位置,依次顺序采集100个信号采集点的电位信号。
[0080]本实施例的工作过程如下:
[0081]连接好整个装置后,使待测金属试样与电化学测试装置接地端导通,参比电极与电化学测量装置的标定参比电极端导通,使多通道电极探头的各个金属电极棒分别在不同时刻与电化学测量装置工作端接通,依次采集电位信号,对采集的电位信号进行分析处理,输出电位分布图。在电位分布图中,每一根电极都对应着一个二维坐标,如第一根电极对应着坐标(1,1),第二根电极对应坐标(1,2),一直到第十根电极对应坐标(1,10);但从第i^一根电极开始横坐标进行改变,对应着坐标(2,1),同理一直到第二十根电极对应坐标(2,10),然后横坐标又改变。即每隔十根电极,横坐标改变一次,一直到第100根电极对应(10,10)。电位坐标根据待测样品情况调整,通过电位分布图坐标能很好的找到电极,从而确定该电极所测试的部位,附图3为测试30min所得电位分布图,从图中可以很清晰的识别出电位较低区域1、2,电极电位低的地方,容易充当阳极,腐蚀就会严重。说明这两个区域发生了较为严重的腐蚀,造成较严重腐蚀的原因可能是表面缺陷的存在。
[0082]为验证电化学检测的可靠性,对图3区域1处进行三维显微镜观察,图4是图3中区域1处通过三维显微镜所测得的三维形貌图,从图4三维照片中可以看见其光滑的表面下存在一个较大的缺陷,电极电位低的地方,表示容易充当阳极,为缺陷的可能性大,进而确定试样表面的缺陷。
[0083]一种检测金属表面缺陷的电化学无损检测方法,按照下述步骤进行:
[0084]步骤1:本实验选用的是饱和甘汞电极作为参比电极,浸有3.5% Na
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