專利名稱：用于延長陰極保護系統(tǒng)上犧牲陽極的壽命的裝置、系統(tǒng)和方法
用于延長陰極保護系統(tǒng)上犧牲陽極的壽命的裝置、系統(tǒng)和方法 發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及用于延長作為基于陰極保護的防腐系統(tǒng)中 一部分的犧牲陽極 的壽命的裝置、系統(tǒng)和方法。
技術(shù)背景依照貝特爾(Battelle )和北美特種鋼工業(yè)(Specialty Steel Industry of North America )于1995年發(fā)布的名為"在美國金屬腐蝕的經(jīng)濟影響(Econimic Effects of Metallic Corrosion in the United States )，，的報告，在美國經(jīng)濟中金屬腐蝕的 每年花費約為3000億美元。該報告的整個內(nèi)容由此引入作為參考。該報告估 計該腐蝕費用中的三分之一 (1000億美元)是可以避免的，并且可以通過在 維修中更廣泛應(yīng)用防腐材料和來自設(shè)計的最佳防腐實踐來節(jié)約。該估計是由貝 特爾(Battelle)和國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所(National Institute of Standards and Technology)所進行的名為"在美國金屬腐蝕的經(jīng)濟影響(Econimic Effects of Metallic Corrosion in the United States )"的研究發(fā)現(xiàn)的貝特爾(Battelle)科學(xué) 家的部分更新而產(chǎn)生的，其整個內(nèi)容由此引入作為參考。在1978年的原作包 括估計在1975年，金屬腐蝕花費820億美元(國民生產(chǎn)總值的4.9% )，約330 億美元是可以避免的，因為當(dāng)時沒有使用最佳的實踐。在過去的幾個世紀(jì)，開發(fā)了多種用于控制腐蝕的方法，特別著重于用于延 長處于腐蝕環(huán)境中的金屬結(jié)構(gòu)的壽命的方法。這些方法通常包括(a)基于陰 極保護的系統(tǒng)，其使用由比被保護的金屬基體更廉價的金屬制成的陽極，使得 犧牲腐蝕的是該陽極而不是與其連接的該基體，和(b)保護性涂層，其主要 用于提高鐵類金屬(例如鋼)和一些非鐵類金屬(例如鋁)的防腐蝕性，并用 于避免使用更昂貴的合金的需求。因此，它們同時提高了性能并降低了成本。 然而，這種保護性涂層通常具有幾個缺點，包括對經(jīng)受腐蝕或結(jié)垢的非金屬結(jié) 構(gòu)的適用性較差。保護性涂層分為兩主要類型。這些類型中最大的是表面涂層，例如用作對環(huán)境的物理屏障的涂料。第二類由犧牲涂料例如鋅或鎘構(gòu)成，它們被設(shè)計為優(yōu) 先腐蝕以保護基礎(chǔ)金屬不受侵蝕。區(qū)別在于陰極保護通過從外部來源(例如犧牲陽極)引入電流以抵消正常的電化學(xué)腐蝕反應(yīng)來防止腐蝕，而涂層形成了用于阻擋腐蝕電流或電子在天然形 成的陽極和陰極之間或在電耦合內(nèi)流動的屏障。這些方法中的每種都提供了有限的成功。迄今為止，涂層代表了通常腐蝕防護的最廣泛方法(參見Leon等 的美國專利3,562,124和Hayashi等的美國專利4，219，358 )。然而，陰極保護已 經(jīng)用于保護處于埋藏或浸入狀態(tài)的數(shù)十萬英里管道和數(shù)十萬英畝鋼鐵表面。陰極保護用于通過為其提供足夠的陰極電流使其陽極溶解速率變得微乎 其微來降低金屬表面的腐蝕(例如，參見Pryor的美國專利3，574,801; Wasson 的美國專利3,864,234; Maes的美國專利4，381，981; Wilson等的美國專利 4,836,768; Webster的美國專利4,863,578和Stewart等的美國專利4,957,612 )。 通過使用足夠的電流使陰極極化到陽極的電勢使本地陽極和陰極表面之間的 電勢差消失，進行陰極保護操作。換言之，使用陰極電流的作用在于減少繼續(xù) 作為陽極的面積，而不是降低這種剩余陽極的腐蝕速率。當(dāng)該陽極全部消失時 就實現(xiàn)了完全保護。從電化學(xué)觀點來看，這表示有足夠多的電子被輸送到待保 護的金屬中，由此平衡了該金屬離子化或進入溶液的任何趨勢。最近對腐蝕的研究工作發(fā)現(xiàn)，電化學(xué)腐蝕似乎與電化學(xué)系統(tǒng)的電性質(zhì)中的 隨機波動有關(guān)，例如電池電流和電極電勢。這些隨機波動在技術(shù)本領(lǐng)域被稱為 "噪聲"。約20年前，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一旦由于該材料中的雜質(zhì)造成的電化學(xué)活 性形成，所有導(dǎo)電材料就會開始腐蝕。后來發(fā)現(xiàn)這種活性可以使用檢測產(chǎn)生的 電流(現(xiàn)在通常稱作"腐蝕噪聲")的電子裝置來監(jiān)控。基本上，該電流量越 大，該材料的噪聲就越大，因此腐蝕速率越快。例如，鋼材是比銅的"噪聲" 大，以更快的速率腐蝕。研究人員開始應(yīng)用噪聲分析技術(shù)來研究電化學(xué)系統(tǒng)中 的腐蝕過程。

圖1表示在未處理的金屬101中存在的電化學(xué)噪聲。測定隨機波動電壓并 顯示為波形102 (顯示為鋸齒波形，但實際的波形將具有更寬的波段組成，以 及性質(zhì)上是隨機的)。圖2是使用各種濾波器的腐蝕電勢隨時間變化的圖。橫軸401測定以天計算的時間，而縱軸402表示相對于半導(dǎo)體元件的以毫伏特計算的電勢。在針對 確定各種腐蝕環(huán)境的最佳濾波器特性的試驗過程中，對七種系統(tǒng)在三個時間點 進行測試。對于這三種樣品記錄七種濾波器結(jié)構(gòu)中各種的測定電勢，并用圖例 中所列的各種符號來表示。該圖顯示了在從410-430所示的取樣點上七種濾 波器中各種的不同結(jié)果。在Dowling的美國專利6，325，915、美國專利6,402,933、美國專利6,562,201 的半導(dǎo)體涂層和相關(guān)系統(tǒng)中以及美國專利6,811,681的電子控制單元(ECU) 中已經(jīng)提出了腐蝕問題的一種解決方法，各專利文獻的整個內(nèi)容由此引入作為 參考。Dowling專利中的半導(dǎo)體涂層、ECU和系統(tǒng)可以與各種半導(dǎo)體基體一起 使用以提供一 系列重要的性質(zhì)。 發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種用于延長傳統(tǒng)陰極保護系統(tǒng)中的犧 牲陽極的壽命的方法。本發(fā)明的另 一 目的在于提供一種用于延長陰極保護系統(tǒng)的犧牲陽極的壽 命的裝置和系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種改進的陰極保護系統(tǒng)，其具有電子控制單 元(ECU)、可控濾波器(任選地包括固定的無源濾波器)、基體和一個或多個 包含比該基體更廉價的金屬或金屬合金的陽極。通過此處所述的本發(fā)明系統(tǒng)和方法，單獨或結(jié)合地實現(xiàn)了本發(fā)明的這些和 其它目的。本發(fā)明人認(rèn)識到通過將ECU與被保護的基體(所述陰極)或該 犧牲陽極電連接，可以使用例如美國專利6，811，681 (由此引入作為參考)中 所述的電子控制單元(ECU)和可控濾波器來延長在其它傳統(tǒng)陰極保護系統(tǒng)中 的犧牲陽極的壽命。這些優(yōu)點通過以下方法來實現(xiàn)，該方法用于監(jiān)控由陰極保 護系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲，并且根據(jù)一組預(yù)定參數(shù)和/或響應(yīng)于系統(tǒng)中所產(chǎn)生的腐蝕 噪聲的測定參數(shù)，非必要地(盡管并不限定于)使用可調(diào)節(jié)的濾波器組件和/ 或固定組件來控制過濾器，由此控制(顯著減少)該陰極保護系統(tǒng)的犧牲陽極 的消耗速率。所述一組預(yù)定參數(shù)和/或測定的參數(shù)包括以下參數(shù)中的至少 一種 溫度、鹽度/水的純度、濕度、使用年齡、短期工作周期、長期工作周期、容器的即時速度、容器速度歷史、即時地理位置、地理位置歷史、涂層使用年齡、 涂層劣化、涂層厚度、涂覆的表面積和涂覆面積的形狀。本發(fā)明針對防止在航空結(jié)構(gòu)/航空器、汽車結(jié)構(gòu)/車輛、橋梁、船舶/海上建 筑物、管道、機動軌道車/軌道結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和儲油罐中的腐蝕，盡管它們可 以與其它物體一起使用，只要所述結(jié)構(gòu)易于用傳統(tǒng)陰極保護系統(tǒng)進行保護。正如本發(fā)明人所確定的，可控濾波器和控制器可以用于腐蝕噪聲降低系統(tǒng) 中，其中，該控制器通過考慮各種參數(shù)來動態(tài)調(diào)整腐蝕噪聲的濾波器特性，以 平衡該系統(tǒng)的防腐特性。這些參數(shù)的非限定性實例包括以下參數(shù)中的 一種或多種溫度、鹽度/水的純度、濕度、使用年齡、短期工作周期、長期工作周期、陽極工作周期、容器的即時速度、容器速度歷史、即時地理位置、地理位置歷 史和導(dǎo)電基體的形狀/尺寸。由于發(fā)現(xiàn)可以實現(xiàn)系統(tǒng)防腐性能，特別是有關(guān)該 陰極保護系統(tǒng)的犧牲陽極的犧牲速率之間的平衡，本發(fā)明人確定并在此描述了 用于控制與基于防腐犧牲陽極的陰極保護系統(tǒng)和腐蝕噪聲降低系統(tǒng)有關(guān)的濾 波器操作的系統(tǒng)、裝置、算法、方法和計算機程序產(chǎn)品。 附圖簡述通過參照以下詳述并在與該附圖結(jié)合考慮時，本發(fā)明的更完整評價及其很多伴隨的優(yōu)點將容易獲得并且變得更容易理解，其中 圖l表示未保護金屬的腐蝕噪聲； 圖2是各種濾波器的腐蝕噪聲隨時間變化的圖； 圖3是沒有電子控制系統(tǒng)(ECU)的腐蝕噪聲降低系統(tǒng)的電路圖； 圖4是包含可控制的腐蝕噪聲濾波器和ECU控制電路的ECU的電路圖； 圖5是包含可控制的腐蝕噪聲濾波器和ECU控制電路的ECU的方框圖； 圖6A和6B分別是本發(fā)明的一種實施方式的腐蝕噪聲帶通濾波器的振幅和相位響應(yīng)曲線；圖7A和7B分別是本發(fā)明的一種實施方式的腐蝕噪聲陷波濾波器的振幅 和相〗立響應(yīng)曲線；圖8是用于本發(fā)明的計算機系統(tǒng)的方框圖。 優(yōu)選實施方式本發(fā)明提供了一種陰極保護系統(tǒng)，其具有電子控制單元(ECU)、可控濾波器、基體陰極和一個或多個陽極，其中該ECU和可控濾波器與該系統(tǒng)的基體陰極或者所述一個或多個陽極中的任一者或兩者進行電連接。本發(fā)明的ECU相當(dāng)于美國專利6,811,681中的，此處將該專利引入作為參 考。本發(fā)明的所述一個或多個陽極可以由任何導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料制成，只要所 述一個或多個陽極在電學(xué)上比被保護的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(基體陰極)更廉價即可。因 此，所述一個或多個陽極包括選自導(dǎo)電性有機聚合物、金屬合金和非金屬半導(dǎo) 體材料的至少一種材料，其中所述至少一種材料比所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)更廉價。優(yōu)選 的導(dǎo)電性有機聚合物包括但不限于聚乙炔、聚亞苯基、聚呋喃、聚噻吩、聚吡 咯、聚亞芳基亞乙烯、聚苯胺及其摻雜的組合物。優(yōu)選的金屬或金屬合金包括 但不限于Zn、 Ti、 Al、 Ga、 Ce、 Mg、 Ba、 Cs、相應(yīng)的金屬氧化物及其合金。 此外，所述金屬或金屬合金可以是一種或多種金屬和一種或多種由此得到的金 屬氧化物的混合物。優(yōu)選的這種混合物是選自Zn、 Ti、 AI、 Ga、 Ce、 Mg、 Ba 和Cs的至少一種金屬與由其得到的至少一種金屬氧化物的混合物。在最優(yōu)選 的情況中，所述一個或多個陽極可以由鋅、或鋅/氧化鋅的組合物制成。圖3顯示了 Dowling專利和申請的系統(tǒng)的等效電路圖。該圖將該系統(tǒng)概括 成為基于金屬腐蝕過程的電化學(xué)性質(zhì)的代表性電路。特別地，可以將腐蝕模擬 為波動電壓源，可以表示金屬的內(nèi)電阻，可以將防腐涂層模擬為變阻器，可以 將噪聲濾波器模擬為電容。通過將這些模擬元件放置于該電路圖中，可以使用 電路分析更清楚地構(gòu)思Dowling的噪聲和濾波器組件。在該代表性的電路中，表示系統(tǒng)的內(nèi)電阻的溶液電阻801與相應(yīng)于鋅的離 子化過程的陽極802上的電流電極電勢和相應(yīng)于生成水的化學(xué)過程的陰極803 上的電流電極電勢相串聯(lián)。還存在兩個噪聲源804，并與該電路串連連接，其 中一個插入陽極的電流電極電勢和陽極805上的法拉第阻抗之間，另一個插入 陰極803上的電流電極電勢和陰極806的法拉第阻抗之間，氧化鋅變阻器807 和噪聲濾波器808串連置于陽極和陰極的法拉第阻抗之間。該變阻器和噪聲濾 波器用于降低可以引起腐蝕的電壓波動的產(chǎn)生。該噪聲濾波器808可以是有 源、無源或兩者，通過在電路中選擇表示共用電勢810的節(jié)點，所述濾波器 808可以減弱由于腐蝕噪聲而導(dǎo)致的電路中的高頻率。在本發(fā)明的系統(tǒng)中，不使用半導(dǎo)體涂層，本發(fā)明的系統(tǒng)依賴于在傳統(tǒng)陰極保護系統(tǒng)中使用一個或多個犧牲陽極。注意，如果作為不存在ECU的陰極保 護系統(tǒng)操作，所述一個或多個陽極將會被犧牲。然而，通過將本發(fā)明系統(tǒng)的ECU與基體(陰極)或犧牲陽極中的任一者(或兩者)相連接，不僅可以實現(xiàn)陰極保護系統(tǒng)的腐蝕保護，而且可以延長陽極的壽命。在本發(fā)明的系統(tǒng)中，可以將ECU的濾波器性能調(diào)節(jié)到使陽極的犧牲性質(zhì)最小化，或者基本上消除 陽極的犧牲，由此降低維修成本和陽極更換成本，同時通過對基體的腐蝕保護。圖4是本發(fā)明的一種實施方式的電路圖，其中與圖3中相同的組件保持前 面的附圖標(biāo)記。如該圖所示，ECU 897包含可控濾波器898和ECU控制電路 899。 ECU897可以任選地與一個或多個本地傳感器882連接，和/或連接到天 線(用于無線通信)881或用于實現(xiàn)無線通信的其它裝置如光收發(fā)機，和/或包 含天線(用于無線通信)881或用于實現(xiàn)無線通信的其它裝置如光收發(fā)機。該 ECU也可以訪問存儲在本地數(shù)據(jù)檔案(未示出)中的數(shù)據(jù)，或者通過天線881、 其它無線通信設(shè)備或甚至有線連接(例如網(wǎng)絡(luò))訪問可得到的遙控檔案中的數(shù) 據(jù)。ECU控制電路899被構(gòu)造為改變可控濾波器898的濾波器特性，使得根 據(jù)ECU控制電路899的操作模式來改變所述可控濾波器898的依賴于頻率的 阻抗。還應(yīng)當(dāng)理解的是，正如控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所理解的那 樣，本發(fā)明并不限于該特別的構(gòu)造。圖5是本發(fā)明的一種實施方式的方框圖，其包括含有可控制濾波器898 和ECU控制電路899的ECU 897。盡管顯示了由單個電容器構(gòu)成的濾波器，有陷波濾波器形式的阻抗)。簡要地，可控濾波器898和ECU控制電路899 的組合被表示為單獨的系統(tǒng)897,其通過導(dǎo)電連接809與腐蝕系統(tǒng)的其它元件 相連接。該可控濾波器可以包括不同濾波器(例如，具有低通、陷波濾波器、 帶通等形式的阻抗的濾波器)的任意構(gòu)造，所述構(gòu)造被設(shè)定為削弱與腐蝕噪音 相應(yīng)的目標(biāo)高頻信號。該可控濾波器898可以任選地使用可由ECU控制電路 899控制的可電控制的開關(guān)905或其它裝置(例如，手動撥動開關(guān)、轉(zhuǎn)接板) 或其它能夠自動或手動電插入和/或從電路中去除元件的裝置與該系統(tǒng)中斷 開。該可控濾波器898可以由ECU控制電路899通過控制線925的方式被控 制，所述控制線925打開和關(guān)閉與多個補充濾波器920和921連接的開關(guān)923和924 (這可以任選地包含可切換的濾波器組，它們可以共同將不同的濾波器 特性應(yīng)用到腐蝕噪聲中)。本發(fā)明的另一個特征在于該ECU控制電路899通過 可調(diào)節(jié)的電路元件(他可以任選地為電壓控制的電阻器或可切換的可變化電 容)對該可控濾波器898的濾波器特性進行電控制/調(diào)節(jié)。該ECU950可以與 無線接收器/發(fā)射器連接，以接收和/或發(fā)射一個或多個來自/到遙遠(yuǎn)的ECU控 制位置的控制信號(任選地通過無線電磁和/或光連接)。該ECU控制電路899 可以連接到一個或多個本地傳感器882,每個傳感器被構(gòu)造為監(jiān)控ECU控制 電路899所使用的一種或多種參數(shù)，例如鹽度、溫度、本地位置或其它參數(shù)。 ECU控制電路899可以使用由無線接收器881和/或本地傳感器898接收的信 息來調(diào)節(jié)可控濾波器898或?qū)⑵渫耆珨嚅_。此外，所述ECU控制電路899可 以通過接口與本地和/或遙遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)庫912連接，以處理由無線接收器/發(fā)射器 881和/或本地傳感器882接收的信息?？梢酝ㄟ^以下方式使壽命的增加最優(yōu)化(最大化)，即通過使用根據(jù)特定監(jiān)控受保護物體的"電化學(xué)噪聲"，并因此調(diào)節(jié)其響應(yīng)。構(gòu)造和操作特定的濾 波器以影響腐蝕噪聲，由此導(dǎo)致通過該系統(tǒng)的較小振幅、低頻的電壓。設(shè)置一 個或多個濾波器，并且與沿受保護結(jié)構(gòu)的一個或多個位置上的基體或陽極相連 接，以提供給在系統(tǒng)中或在系統(tǒng)上所形成的"高頻"腐蝕電流通往地面的低電 阻路徑。此處所用的術(shù)語"高頻"被用于描述腐蝕噪聲的非DC組分。在典型 結(jié)構(gòu)的實踐中，腐蝕噪聲的高頻組分在10's赫茲內(nèi)或更高。此處所用的高頻也 可以包括例如在DC和IO Hz之間的過渡頻帶，因此包括例如在1~10 Hz的 頻率。因此，本發(fā)明使用的可控濾波器的濾波器特性的截止頻率(或3dB點) 通常為l~10Hz，盡管不必限定于此范圍。根據(jù)腐蝕噪聲的性質(zhì)，可以使濾 波器特性適應(yīng)以抑制甚至更低的頻率，例如1/4、或l/2Hz以及其以上，或者 甚至在一個或多個特定頻帶內(nèi)(可以用具有陷波過濾器形式的阻抗的一個或多個濾波器將其切出)。圖6A和6B分別是本發(fā)明的一種實施方式的示例性的腐蝕噪聲低通濾波 器的阻抗的振幅和相位響應(yīng)曲線。這些波特圖(Bode plot)顯示出3 dB點在 約10Hz?？商娲兀鶕?jù)受保護的材料，可以使用具有5Hz、 15Hz、 25Hz、100Hz或其它值的3dB點的低通阻抗特性的濾波器，只要從受保護的結(jié)構(gòu)中去 除波譜能量的有效非DC組分，使得顯著降低在切換電壓范圍之外的電壓波 動。可以將一個或多個具有低通阻抗特性的這種濾波器在一個或多個位置上與 受保護的結(jié)構(gòu)進行電連接，以去除不想要的腐蝕噪聲能量，而降低或阻止通過 受保護的結(jié)構(gòu)的任何腐蝕噪聲電流。 一個或多個這種低通濾波器可以由電子控 制單元根據(jù)濾波器頻率響應(yīng)和/或物理連接來控制?？商娲?，可以使用高階 濾波器來改變該特征曲線的滾降率(roll-off rate)，由此進一步抑制接近3dB 點的頻率處的高頻能量。這種電子濾波器提供給導(dǎo)致電子損失并由此發(fā)生腐蝕 的電化學(xué)噪聲信號通向地面的路徑。為了有效降低腐蝕作用，需要實現(xiàn)在更低 頻率處的更小阻抗(即，如果該系統(tǒng)濾波器是純粹的電容器，通過增加電容器 的尺寸)。圖7A和7B分別是具有被本發(fā)明的一種實施方式的陷波濾波器擴大的低 通阻抗性質(zhì)的腐蝕噪聲濾波器的振幅和相位響應(yīng)曲線。如該圖所示，在濾波器 阻抗中的多個(或僅一個)凹口可以被用來與圖6A和6B的低通阻抗特性聯(lián) 合，以影響一個或多個腐蝕噪聲波譜含量。 一個或多個這種濾波器可以在一個 或多個位置上與受保護的結(jié)構(gòu)進行電連接，以去除腐蝕噪聲能量峰同時降低或 阻止通過受保護的結(jié)構(gòu)的任何腐蝕噪聲電流。 一個或多個這種陷波濾波器可以 通過電子控制單元根據(jù)頻率響應(yīng)和/或物理連接進行控制。可替代地，可以使 用高階濾波器。由電子控制單元對具有低通和/或陷波阻抗性質(zhì)的一個或多個濾波器或高 階濾波器的控制，可以基于由一個或多個監(jiān)控受保護結(jié)構(gòu)的腐蝕噪聲傳感器所 提供的一個或多個腐蝕噪聲測定數(shù)據(jù)來進行。對于所有濾波器和濾波器連接的組合，通過將ECU設(shè)置為根據(jù)一些列測 定和/或預(yù)定的參數(shù)調(diào)節(jié)其濾波器操作，可以使該系統(tǒng)的效率在受保護物體的 壽命期間進一步最優(yōu)化，所述參數(shù)包括以下參數(shù)中的一種或多種測定的腐蝕 噪聲、溫度、鹽度、濕度、容器位置(例如，北海、南中國海)、容器運動或 靜止、操作歷史(例如，靜止與運動的時間的比例)。本發(fā)明的控制參數(shù)測定和開發(fā)方面用于精確調(diào)節(jié)該系統(tǒng)對特定應(yīng)用的性 能。根據(jù)該控制參數(shù)，可以確定系統(tǒng)中所需的濾波器性質(zhì)，并且可以促使在該結(jié)構(gòu)的整個表面上穩(wěn)定地防止腐蝕，即使在非常大的結(jié)構(gòu)中，例如，航空母艦 或大跨度的橋梁。在本發(fā)明中，監(jiān)測該系統(tǒng)與低噪聲高阻抗參考電極之間的電 壓波動，因為當(dāng)該電壓峰值超過預(yù)設(shè)的閾值時，檢測到每時間間隔的預(yù)定次數(shù) (例如每秒30次)和/或提高的噪聲環(huán)境。該閾值檢測技術(shù)是一種用于測定噪 聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差的方法，噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差又是噪聲功率的度量參數(shù)?？商娲?，可以使用FFT、或其它信號處理技術(shù)測定噪聲功率作為頻率的函數(shù)。噪聲信號 的頻率含量和其功率含量可以通過測定裝置(例如，波譜分析儀)或者通過將 信號數(shù)據(jù)化并且在ECU中的內(nèi)嵌處理器中實時操作各種信號處理技術(shù)來測和/或濾波器工作(即開/關(guān))循環(huán)。這些包括但不限于前述已確定的參數(shù)測 定的腐蝕噪聲、溫度、鹽度、濕度、容器位置(例如，北海、南中國海)、容 器運動或靜止、操作歷史(例如，靜止與運動的時間的比例)。在另一實施方式中，ECU通過工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或?qū)Ｓ锌偩€(例如，VMEbus)或 者通過無線通信裝置與全球定位衛(wèi)星子系統(tǒng)進行連接。通過監(jiān)控該系統(tǒng)的地理 位置，ECU根據(jù)考慮到與該系統(tǒng)的地理位置有關(guān)的鹽度、溫度和其它影響腐 蝕的參數(shù)的影響而預(yù)先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)來調(diào)節(jié)腐蝕噪聲濾波器特性。圖8顯示了在本發(fā)明的一種實施方式中可以用作ECU控制計算機899的 計算機。該計算機包括處理器1003、主存儲器1004、 ROM 1005、系統(tǒng)總線 1002，它與各種用戶接口裝置(1010-1012)連接，例如顯示器和鍵盤。為了 監(jiān)控物理條件以及與本發(fā)明的防腐蝕和防結(jié)垢測量操作的優(yōu)化有關(guān)的變量，該 計算機與傳感器882相連接，例如鹽度和壓力計、地理位置傳感器等。如下對該ECU控制計算機899進行更詳細(xì)的描述。ECU控制計算機899 包括總線1002或其它用于信息通信(可能以無線方式)的通信裝置、和與該 總線1002結(jié)合的用于處理信息的處理器1003。 ECU控制計算機899還包括主 存儲器1004,例如隨機存儲器(RAM)或其它的動態(tài)存儲裝置(例如，動態(tài) RAM (DRAM)、靜態(tài)RAM ( SRAM)和同步DRAM ( SDRAM))，它們與總 線1002結(jié)合并且用于由存儲處理器1003執(zhí)行的信息和指令。此外，主存儲器 1004可以用于存儲在處理器1003執(zhí)行指令過程中的臨時變量或其它中間信 息。ECU控制計算機899進一步包括只讀存儲器(ROM) 1005或其它靜態(tài)存儲裝置(例如，可編程的PROM (PROM)、可擦除的PROM (EPROM)和電 可擦除的PROM( EEPORM))，它們與總線1002結(jié)合并且用于存儲處理器1003 的靜態(tài)信息和指令。
ECU控制計算機899還包括磁盤控制器1006,其與總線1002連接并且用 于控制一個或多個存儲信息和指令的存儲裝置，例如^F茲性硬盤1007;以及可 移動的介質(zhì)驅(qū)動器1008 (例如，軟盤驅(qū)動器、只讀光盤驅(qū)動器、讀/寫光盤驅(qū) 動器、光盤自動電唱機、磁帶機和可移動的磁光盤驅(qū)動器)。使用適當(dāng)?shù)难b置 接口 (例如，小型計算機系統(tǒng)接口 (SCSI)、集成裝置電子設(shè)備(IDE)、增強 型IDE(E-IDE)、直接內(nèi)存存取(DMA)或超速DMA)，可以將存儲裝置添 加到計算機系統(tǒng)950中。
ECU控制計算機899還可以包括特定目的的邏輯裝置(例如，專用集成 電路(ASIC))或結(jié)構(gòu)邏輯裝置(例如，簡單可編程邏輯裝置(SPLD)、復(fù)雜 可編程邏輯裝置(CPLD)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA))。
ECU控制計算機899還可以包括顯示控制器1009，它與總線1002連接用 于控制將信息顯示給計算機用戶的顯示器1010(例如陰極射線管(CRT))。 該計算機系統(tǒng)包括輸入裝置，例如鍵盤1011和點擊裝置1012,用于與計算機 用戶相互作用并為處理器1003提供信息。該點擊裝置1012例如可以為鼠標(biāo)、 跟蹤球、用于為處理器1003交換方向信息的和指令選擇并用于控制顯示器 1010上的光標(biāo)位置的指示棒。此外，打印機可以提供由ECU控制計算機899 存儲和/或產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的打印列表。
ECU控制計算機899根據(jù)執(zhí)行包含在存儲器(例如，主存儲器1004)中 的一個或多個指令的一個或多個序列的處理器1003，操作本發(fā)明的一部分或 所有處理步驟。這種指令可以從其它計算機可讀介質(zhì)(例如，硬盤10(T7或可 移動介質(zhì)驅(qū)動器1008)讀取到主存儲器1004。也可以使用以多重處理設(shè)置的 一個或多個處理器來執(zhí)行包含在主存儲器1004中的指令序列。在可替代的實 施方式中，可以使用硬線電路代替軟件指令或者與軟件指令結(jié)合使用。因此， 實施方式并不限定于任何硬件電路或軟件的特定結(jié)合。
如上所述，ECU控制計算機899包括至少一種計算機可讀介質(zhì)或存儲器， 用于保存依照本發(fā)明的教導(dǎo)編程的指令以及用于保存此處所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、表格、記錄或其它數(shù)據(jù)。計算機可讀介質(zhì)的實例為光盤、硬盤、軟盤、磁帶、磁光盤、PROM(EPROM、 EEPROM、快速EPROM)、 DRAM、 SRAM、 SDRAM， 或任何其它磁介質(zhì)、光盤(例如，CD-ROM)或任何其它光介質(zhì)、穿孔卡片、 紙帶、或其它具有孔圖案的物理介質(zhì)、載波(如下所述)或任何其它計算機可 讀的介質(zhì)。存儲在計算機可讀介質(zhì)中的任一種或其組合中，本發(fā)明包括用于控制 ECU控制計算機899的軟件、用于驅(qū)動實施本發(fā)明的裝置的軟件、以及用于 使ECU控制計算機899與人類用戶(例如，打印生產(chǎn)人員)相互作用的軟件。 這種軟件可以包括但不限于設(shè)備驅(qū)動程序、操作系統(tǒng)、開發(fā)工具、和應(yīng)用軟 件。這種計算機可讀介質(zhì)進一步包括用于執(zhí)行在實現(xiàn)本發(fā)明中所進行的全部或 部分(如果處理是分布的)處理的計算機程序產(chǎn)品。本發(fā)明的計算機編碼裝置可以是任何可解釋或可執(zhí)行的編碼裝置，包括但 不限于腳本、可解釋的程序、動態(tài)鏈接庫(DLL)、 Java類和完全可執(zhí)行程序。 而且，為了更好的性能、可靠性和/或費用，本發(fā)明的部分處理可以是分布的。此處所用的術(shù)語"計算機可讀介質(zhì)"是指任何參與為處理器1003提供用 于執(zhí)行的指令的介質(zhì)。計算機可讀介質(zhì)可以有多種形式，包括但不限于非易失 性介質(zhì)、易失性介質(zhì)和傳輸介質(zhì)。非易失性介質(zhì)包括光盤、磁盤和磁光盤，例 如，硬盤1007或可移動的介質(zhì)驅(qū)動器1008。易失性介質(zhì)包括動態(tài)存儲器，例 如主存儲器1004。傳輸介質(zhì)包括同軸電纜、銅線和光學(xué)纖維，包括組成總線 1002的線。傳輸介質(zhì)也可以為聲波或光波的形式，例如在無線電波和紅外信 號通信過程中產(chǎn)生的那些。各種形式的計算機可讀介質(zhì)可以涉及在將一個或多個指令的一個或多個 序列傳送到用于執(zhí)行的處理器1003中。例如，該指令可以最初負(fù)載在遠(yuǎn)程計 算機的磁盤中。該遠(yuǎn)程計算機可以將用于執(zhí)行所有或部分本發(fā)明的指令遠(yuǎn)程裝 載到動態(tài)存儲器中，并且使用調(diào)制解調(diào)器通過電話線傳遞該指令。位于ECU 控制計算機899當(dāng)?shù)氐恼{(diào)制解調(diào)器可以接收電話線上的數(shù)據(jù)，使用紅外發(fā)射機 將該信號轉(zhuǎn)化為紅外信號。連接到總線1002上的紅外探測器可以接收到紅外 信號中攜帶的數(shù)據(jù)，并且將該數(shù)據(jù)放在總線1002上?？偩€1002將該數(shù)據(jù)傳送 到主存儲器1004中，處理器1003從其中取出并執(zhí)行該指令。在處理器1003執(zhí)行之前或之后，可以將由主存儲器1004接收的指令任選地存儲在存儲裝置1007或1008中。ECU控制計算機899還包括連接到總線1002上的通信接口 1013。該通信 接口 1013提供雙向數(shù)據(jù)通信，它連接到網(wǎng)絡(luò)連接1014上，該網(wǎng)絡(luò)連接1014 與例如局域網(wǎng)(LAN) 1015或另一通信網(wǎng)絡(luò)1016 (例如互聯(lián)網(wǎng))相連接。例 如，該通信接口 1013可以是用于連接任何包交換LAN的網(wǎng)絡(luò)接口卡。作為另 一個實施例，該通信接口 1013可以是非對稱數(shù)字用戶線路(ADSL)卡、綜 合服務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(ISDN)卡或調(diào)制解調(diào)器，用于提供與相應(yīng)類型通信線路相 連接的數(shù)據(jù)通信。也可以使用無線網(wǎng)絡(luò)。在任何所述實施中，該通信接口 1013 發(fā)送和接收攜帶表示各種類型信息的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的數(shù)字、電磁或光學(xué)信號。網(wǎng)絡(luò)連接114通常提供通過一個或多個網(wǎng)絡(luò)與其它數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信。 例如，網(wǎng)絡(luò)連接1014可以提供通過本地網(wǎng)絡(luò)1015 (例如LAN)或通過由服務(wù) 提供商(它通過通信網(wǎng)絡(luò)1016提供通信服務(wù))操作的設(shè)備與另一計算機的連 接。本地網(wǎng)絡(luò)1014和通信網(wǎng)絡(luò)1016使用例如攜帶數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的數(shù)字、電學(xué)、 電磁或光學(xué)信號、以及相關(guān)的物理層(例如，CAT5電纜、同軸電纜、光學(xué)電 纜等)。通過各種網(wǎng)絡(luò)的信號以及在網(wǎng)絡(luò)連接1014上和通過通信接口 1013(將 數(shù)據(jù)攜帶進出ECU控制計算機)的信號，可以以基帶信號或基于載波的信號 執(zhí)行?；鶐盘枌?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為描述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)比特流的未調(diào)制電脈沖進行傳 送，其中術(shù)語"比特(bit)"應(yīng)當(dāng)廣義解釋為符號，其中每個符號傳送至少一 個或多個信息比特。該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)也可以用于調(diào)制載波，例如使用通過導(dǎo)電介質(zhì) 傳送或作為電磁波通過傳送介質(zhì)輸送的振幅、相位和/或頻率變化鍵控信號。 因此，通過調(diào)制載波，可以將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為未調(diào)制的基帶數(shù)據(jù)通過"有線"通 信信道傳送，和/或在與基帶不同的預(yù)設(shè)頻帶內(nèi)傳送。ECU控制計算機899可 以通過網(wǎng)絡(luò)1015和1016、網(wǎng)絡(luò)連接1014和通信接口 1013發(fā)送和接收數(shù)據(jù)， 包括程序代碼。而且，網(wǎng)絡(luò)連接1014可以提供通過LAN 1015與移動裝置(例 如，個人數(shù)字助理(PDA)膝上計算機或移動電話)的連接。為了防止傳統(tǒng)使用陰極保護的導(dǎo)電材料的腐蝕，可以裁剪本發(fā)明。適合的 導(dǎo)電材料基體包括但不限于民用和軍用飛行器；石油儲罐；市政工程 (government),包括道i 各和橋梁、以及海軍艦隊(Navy)、工程項目的海岸警衛(wèi)對和軍隊(Coast Guard and Army corps of Engineersproject); 化學(xué)工業(yè)；紙 漿和造紙工業(yè)；發(fā)電廠；鐵路橋梁和鐵路用車；人造鋼建筑物，例如農(nóng)場貯窯 和倉庫；水塔；船舶；海上平臺；以及其它海上建筑物。ECU和陰極保護系 統(tǒng)元件也可以適用于于核電站、深空探測任務(wù)、火山探測和監(jiān)控、毒性地震環(huán) 境的深海探測。顯然地，根據(jù)以上教導(dǎo)，可以對本發(fā)明進行多種改進和變化。因此，應(yīng)當(dāng) 理解在后附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以通過除此處特別描述之外的其它方式實施 本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于延長陰極腐蝕保護系統(tǒng)的一個或多個陽極的壽命的系統(tǒng)，所述陰極腐蝕保護系統(tǒng)用于控制與腐蝕環(huán)境相接觸的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的腐蝕，該系統(tǒng)包括一種或多種陽極材料，其與所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電連接，其中，所述一種或多種陽極材料比所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)在電學(xué)上更廉價；濾波器，其與所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、所述一個或多個陽極、或其組合中的至少一種相連接，并且具有可控濾波器特性；以及與所述濾波器連接的電子控制裝置，其包括與本地傳感器、數(shù)據(jù)庫和遙控裝置中的至少一種的連接，并且被設(shè)置為與本地傳感參數(shù)、存儲的參數(shù)和遠(yuǎn)程提供的信號中的至少一種相對應(yīng)來控制所述可控制濾波器特性。
2. 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中，所述可控濾波器特性是具有低通或陷波濾 波器形式的阻抗。
3. 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中，所述濾波器包括以下濾波器中的至少一種 有源濾波器；可調(diào)節(jié)的無源濾波器；以及 固定的無源濾波器。
4. 權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中，所述濾波器是多個無源濾波器，并且所述 可控濾波器特性是通過由所述多個無源濾波器中的一個切換到所述多個濾波 器中的另一個來控制的。
5. 權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中，所述濾波器是單一可調(diào)節(jié)的無源濾波器。
6. 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中，所述本地傳感參數(shù)包括以下參數(shù)中的至少 一種腐蝕噪聲參數(shù)；鹽度參數(shù)；溫度參數(shù)；地理位置參數(shù)；時間參數(shù)；溶液純度參數(shù)； 速度參數(shù)； 深度參數(shù)；以及 壓力參數(shù)。
7. 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中，所述存儲的參數(shù)包括以下參數(shù)中的至少一種目標(biāo)位置歷史參數(shù)； 陽極工作周期歷史參數(shù)；目標(biāo)位置歷史參數(shù)； 所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的形狀參數(shù)；以及 目標(biāo)速度歷史參數(shù)。
8. 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括選自鐵類金屬和導(dǎo)電的 非鐵類金屬的金屬。
9. 權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中，所述金屬是鋼。
10. 權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中，所述金屬是鋁。
11. 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)選自船舶、海上建筑物、石 油鉆塔、管道、發(fā)電裝置和水下建筑物。
12. 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個陽極包括選自導(dǎo)電性有機 聚合物、金屬、金屬合金和非金屬半導(dǎo)體材料中的至少一種材料，其中所述至 少 一種材料比所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)更廉價。
13. 權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個陽極包含至少一種導(dǎo)電 性有機聚合物，其中所述導(dǎo)電性有機聚合物是選自聚乙炔、聚亞苯基、聚呋喃、 聚p塞吩、聚吡咯、聚亞芳基亞乙烯、聚苯胺及其摻雜組合物中的一種。
14. 權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個陽極包含至少一種金屬 或金屬合金，其中所述金屬或金屬合金包括選自Zn、 Ti、 Al、 Ga、 Ce、 Mg、 Ba、 Cs的一種金屬、相應(yīng)的金屬氧化物及其合金。
15. 權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個陽極包含至少一種金屬 或金屬合金，其中所述金屬或金屬合金包含選自Zn、 Ti、 Al、 Ga、 Ce、 Mg、 Ba和Cs的 一種或多種金屬與由其獲得的 一種或多種金屬氧化物的混合物。
16. 權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中，所述一種或多種金屬或金屬合金是鋅/氧化鋅的組合。
17. —種電子控制裝置，其被設(shè)置為控制包括可控濾波器和與導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電 連接的一個或多個陽極的腐蝕噪聲降低系統(tǒng)，該電子控制裝置包括第 一連4妄終端，其被設(shè)置為連接所述腐蝕噪聲降低系統(tǒng)； 第二連"l妻終端，其被設(shè)置為連接本地傳感器、數(shù)據(jù)庫和遙控裝置中的至少 一種；以及控制機構(gòu)，其被設(shè)置為通過輸送到所述第一連接終端的控制信號與本地傳 感參數(shù)、存儲的參數(shù)和遠(yuǎn)程提供的信號中的至少一種相對應(yīng)來控制所述可控濾 波器。
18. 權(quán)利要求17的裝置，其中，所述可控濾波器具有可控制的濾波器特 性，該可控制的濾波器特性是具有低通或陷波濾波器形式的阻抗。
19. 權(quán)利要求17的裝置，其中，所述濾波器是相互之間具有不同阻抗的 多個無源濾波器，并且所述可控濾波器特性是通過由所述多個無源濾波器中的 一個切換到所述多個無源濾波器中的另 一個來控制的。
20. 權(quán)利要求17的裝置，其中，所述可控濾波器是單一可調(diào)節(jié)的無源濾 波器。
21. 權(quán)利要求17的裝置，其中，所述本地傳感參數(shù)包括以下參數(shù)中的至 少一種腐蝕噪聲參數(shù)；鹽度參數(shù)；溫度參數(shù)；地理位置參數(shù)；時間參數(shù)；溶液純度參數(shù)；速度參數(shù)；深度參數(shù)；以及壓力參數(shù)。
22. 權(quán)利要求17的裝置，其中，所述存儲參數(shù)包括以下參數(shù)中的至少一種目標(biāo)位置歷史參數(shù)； 陽極工作周期歷史參數(shù)； 目標(biāo)位置歷史參數(shù)； 所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的形狀參數(shù)；以及 目標(biāo)速度歷史參數(shù)。
23. 權(quán)利要求17的裝置，其中，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括選自鐵類金屬和導(dǎo)電 的非鐵類金屬的金屬。
24. 權(quán)利要求23的裝置，其中，所述金屬是鋼。
25. 權(quán)利要求23的裝置，其中，所述金屬是鋁。
26. 權(quán)利要求17的裝置，其中，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)選自船舶、海上建筑物、 石油鉆塔、管道、發(fā)電裝置和水下建筑物。
27. 權(quán)利要求17的裝置，其中，所述一個或多個陽極包括選自導(dǎo)電性有 機聚合物、金屬、金屬合金和非金屬半導(dǎo)體材料中的至少一種材料，其中所述 至少 一種材料比所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)更廉價。
28. 權(quán)利要求27的裝置，其中，所述一個或多個陽極包括至少一種導(dǎo)電 性有機聚合物，其中所述導(dǎo)電性有機聚合物是選自聚乙炔、聚亞苯基、聚呋喃、 聚p塞吩、聚吡咯、聚亞芳基亞乙烯、聚苯胺及其摻雜組合物中的一種。
29. 權(quán)利要求27的裝置，其中，所述一個或多個陽極包括至少一種金屬 或金屬合金，其中所述金屬或金屬合金包含選自Zn、 Ti、 Al、 Ga、 Ce、 Mg、 Ba、 Cs的一種金屬、相應(yīng)金屬氧化物及其合金。
30. 權(quán)利要求27的裝置，其中，所述一個或多個陽極包含至少一種金屬 或金屬合金，其中所述金屬或金屬合金包含選自Zn、 Ti、 Al、 Ga、 Ce、 Mg、 Ba和Cs的一種或多種金屬與由其獲得的一種或多種金屬氧化物的混合物。
31. 權(quán)利要求30的裝置，其中，所述一種或多種金屬或金屬合金是鋅/ 氧化鋅的組合。
32. —種用于延長陰極保護系統(tǒng)的一個或多個陽極的壽命的方法，所述陰 極保護系統(tǒng)用于防止與腐蝕性環(huán)境相接觸的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的腐蝕，所述方法包括將比所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)更廉價的一個或多個陽極與所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)連接；將電子控制單元與可控濾波器連接，該可控濾波器與所述一個或多個陽極、所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中的至少一種或兩種相連接；用所述可控濾波器來過濾在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)或一個或多個陽極中的腐蝕噪聲； 監(jiān)控與所述一個或多個陽極的腐蝕相關(guān)的至少一種參數(shù)；以及 根據(jù)所述至少一種參數(shù)，調(diào)節(jié)所述可控濾波器的濾波器特性。
33. 權(quán)利要求32的方法，其中，所述濾波器特性是具有低通或陷波濾波 器形式的阻抗。
34. 權(quán)利要求32的方法，其中，所述可控濾波器是多個無源濾波器，所 述多個無源濾波器至少在所述濾波器特性上彼此不同，所述濾波器特性是通過 由所述多個無源濾波器中的一個切換到所述多個無源濾波器中的另 一個來控 制的。
35. 權(quán)利要求32的方法，其中，所述可控濾波器是單個可調(diào)節(jié)的無源濾 波器。
36. 權(quán)利要求32的方法，其中，所述至少一種參數(shù)包括 腐蝕噪聲參數(shù)；鹽度參數(shù)；溫度參數(shù)；地理位置參數(shù)；時間參數(shù)；溶液純度參數(shù)；速度參數(shù)；深度參數(shù)；壓力參數(shù)；目標(biāo)位置歷史參數(shù)；陽極工作周期歷史參數(shù)；目標(biāo)位置歷史參數(shù)； 導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的形狀參數(shù)；以及 目標(biāo)速度歷史參數(shù)。
37. 權(quán)利要求32的方法，其中，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括選自鐵類金屬和導(dǎo)電的非鐵類金屬的金屬。
38. 權(quán)利要求37的方法，其中，所述金屬是鋼。
39. 權(quán)利要求37的方法，其中，所述金屬是鋁。
40. 權(quán)利要求22的方法，其中，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)選自船舶、海上建筑物、 石油鉆塔、管道、發(fā)電裝置和水下建筑物。
41. 權(quán)利要求32的方法，其中，所述一個或多個陽極包括選自導(dǎo)電性有 機聚合物、金屬、金屬合金和非金屬半導(dǎo)體材料中的至少一種材料，其中所述 至少 一種材料比所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)更廉價。
42. 權(quán)利要求41的方法，其中，所述一個或多個陽極包括至少一種導(dǎo)電 性有機聚合物，其中所述導(dǎo)電性有機聚合物是選自聚乙炔、聚亞苯基、聚呋喃、 聚p塞吩、聚吡咯、聚亞芳基亞乙烯、聚苯胺及其摻雜組合物中的一種。
43. 權(quán)利要求41的方法，其中，所述一個或多個陽極包括至少一種金屬 或金屬合金，其中所述金屬或金屬合金包含選自Zn、 Ti、 Al、 Ga、 Ce、 Mg、 Ba、 Cs的一種金屬、相應(yīng)金屬氧化物及其合金。
44. 權(quán)利要求4I的方法，其中，所述一個或多個陽極包含至少一種金屬 或金屬合金，其中所述金屬或金屬合金包含選自Zn、 Ti、 Al、 Ga、 Ce、 Mg、 Ba和Cs的一種或多種金屬與由其獲得的一種或多種金屬氧化物的混合物。
45. 權(quán)利要求44的方法，其中，所述至少一種或多種金屬或金屬合金是 鋅/氧化鋅的組合。
46. —種用于延長在陰極保護系統(tǒng)中的一個或多個陽極的壽命的系統(tǒng)，所 述陰極保護系統(tǒng)用于防止與腐蝕性環(huán)境相接觸的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的腐蝕，所述導(dǎo)電結(jié) 構(gòu)與 一個或多個比所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)更廉價的陽極電連接，所述系統(tǒng)包括用于從所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和所述一個或多個陽極中的一種或兩種中過濾腐蝕 噪聲的裝置；用于監(jiān)控至少一種與所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)或所述一個或多個陽極的腐蝕相關(guān)的 參數(shù)的裝置；以及用于與所述至少一種參數(shù)相對應(yīng)來調(diào)節(jié)所述電子濾波器的裝置。
47. 權(quán)利要求46的系統(tǒng)，其中，所述用于監(jiān)控的裝置包括計算機程序產(chǎn)全文摘要
一種涉及與腐蝕性環(huán)境接觸并與一個或多個陽極電連接的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的腐蝕控制的裝置、系統(tǒng)、方法和計算機程序產(chǎn)品，其中，該陽極比該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)更廉價，其中通過可控濾波器和被設(shè)置為處理至少一種儲存或測定參數(shù)的相應(yīng)電子控制單元來控制腐蝕，其中，所述裝置、系統(tǒng)和方法用于通過使其犧牲特征降低、最小化或基本上消除來延長所述一個或多個陽極的壽命。
文檔編號C23F13/00GK101223303SQ200680024531
公開日2008年7月16日 申請日期2006年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月2日
發(fā)明者大衛(wèi)·B.·道林 申請人:應(yīng)用半導(dǎo)體國際有限公司