專利名稱：防腐防附裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種防止海水中金屬構(gòu)件被海水腐蝕和被海洋生物粘附的裝置。
海水中的金屬構(gòu)件，如船舶的海水冷卻系統(tǒng)等常因海洋生物附著而堵塞，而且金屬構(gòu)件在海水中的腐蝕也極為嚴(yán)重。為解決海洋生物附著通常采用的是向海水中釋放銅離子或(和)氯離子以毒殺海洋生物及生物粘垢體。而解決腐蝕的方法通常是采用陽極犧牲法。
本實(shí)用新型的目的在于在防止海洋生物的同時(shí)，能夠產(chǎn)生氫氧化鋁絮狀物以著附在被保護(hù)的金屬構(gòu)件上以減緩海水對金屬構(gòu)件的侵蝕。
本實(shí)用新型所述的防腐防附裝置，由電流控制箱(17)，裝于其內(nèi)部的電極電源電路、恒流源電路、連接電纜(19)，在通過電纜(19)內(nèi)的導(dǎo)線(1)所提供的電流的作用下向海水中釋放銅離子的銅質(zhì)陽電極(21)、能產(chǎn)生氫氧化鋁絮狀物的鋁質(zhì)陽電極(22)所構(gòu)成。其中銅質(zhì)陽電極(21)和鋁質(zhì)陽電極(22)都是由本體(8)、銅或鋁質(zhì)的電極棒(14)、連接電極棒(14)和本體(8)的螺栓(10)、螺母(12)(15)以及使本體(8)和電極棒(14)絕緣的墊圈(11)所構(gòu)成。本體(8)一端為了密封導(dǎo)線(1)的進(jìn)口而設(shè)有上蓋(5)、墊圈(4)、管狀形螺栓(3)、螺母(2)和為進(jìn)一步密封而填充本體(8)內(nèi)空腔及與導(dǎo)線(1)的空隙的密封填料(6)，密封填料(6)可用水密填料或不導(dǎo)電膠。電極棒(14)的上半部分至本體(8)的下半部分具有密封層(9)，如環(huán)氧樹脂膠、橡膠，其目的是防止這一部分提前損耗。
本實(shí)用新型所述的防腐防附裝置，其恒流源電路由控制電源穩(wěn)壓電路和電流自動調(diào)整電路所組成。其控制電源穩(wěn)壓電路由變壓器T2，橋式整流器QD2，三端穩(wěn)壓器IC1、IC2以及濾波電容C2、C3所構(gòu)成。
本實(shí)用新型的電流自動調(diào)整電路包括手調(diào)電路，由電位器VR1和電阻R1構(gòu)成的分壓器所構(gòu)成，旨在通過調(diào)整電壓來起到調(diào)整三極管Q1輸出電流的作用；采樣電路，由作為跟隨器的放大器A2所構(gòu)成，同向輸入端(＋)的信號取自于采樣電阻R9，旨在檢測三極管Q1的輸出電流的變化；自動控制電路，由作為加法器的放大器A1，接放大器A1同向輸入端(＋)回路的電阻R2、R6，構(gòu)成放大器A1反饋電路的電阻R3、R5，基極通過電阻R4與放大器A1的輸出端相連的大功率三極管Q1所構(gòu)成，三極管Q1的集電極接電源，發(fā)射極通過電阻R9和熔斷器RD接銅質(zhì)或鋁質(zhì)陽電極(21)、(22)，目的在于實(shí)現(xiàn)電壓控制大電流的作用；電流過低報(bào)警電路，由接放大器A3同向輸入端(＋)的電阻R8和電位器VR2，安裝在電流控制箱(17)面板上的負(fù)極接地、正極通過限流電阻R7接放大器A3的輸出端的發(fā)光二極管所構(gòu)成，目的在于當(dāng)三極管Q1的輸出電流過低時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)光起到電流過低報(bào)警指示的作用；電流指示電路，由同向輸入端(＋)接放大器A1的輸出端的放大器A4和通過波段開關(guān)BK接放大器A4的輸出端的電壓表V所構(gòu)成。
本實(shí)用新型采用電化學(xué)的方法利用對金屬構(gòu)件有害的海水作電解介質(zhì)，在產(chǎn)生對海洋生物有害的銅離子，以防止海洋生物粘附的同時(shí)產(chǎn)生氫氧化鋁絮狀物，使其粘附在金屬構(gòu)件上，以防止和減緩海水對金屬構(gòu)件的侵蝕，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)裝置同時(shí)對海水下金屬構(gòu)件進(jìn)行防腐防附的保護(hù)。


圖1是電源電路原理圖；圖2是恒流源電流自動調(diào)整電路原理圖；圖3是銅質(zhì)或鋁質(zhì)陽電極的結(jié)構(gòu)圖；圖4是本實(shí)用新型在船舶上的使用狀態(tài)圖。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明如圖4所示，本實(shí)用新型由電流控制箱(17)、電纜(19)、銅質(zhì)或鋁質(zhì)陽電極(21)、(22)所組成。
電流控制箱(17)內(nèi)部安裝有
圖1和圖2所示的電路及元件，其面板上裝有電源指示發(fā)光二極管LED2、對應(yīng)每個(gè)陽電極的電流過低報(bào)警指示的發(fā)光二極管LED1、調(diào)整電流強(qiáng)弱的電位器VR1及其旋鈕(18)等。
電纜(19)由三根彼此絕緣的導(dǎo)線(1)所構(gòu)成，一根接銅質(zhì)陽電極(21)，第二根接鋁質(zhì)陽電極(22)，其另一端分別接二路恒流源電路的電流輸出端。第三根接做為回路陰電極的需保護(hù)的水下金屬構(gòu)件，其另一端接恒流源電路的地。
每對銅和鋁質(zhì)陽電極可采用焊接或法蘭盤(7)螺栓連接的方法固定在需保護(hù)的水下金屬構(gòu)件上，連接部位為本體(8)的上半部分。連接后應(yīng)能保證在工作時(shí)陽電極的電極棒(14)能浸入在海水中。
銅質(zhì)陽電極(21)或鋁質(zhì)陽電極(22)可以是如圖3所示的結(jié)構(gòu)所組成。其本體(8)、電極棒(14)之間加絕緣墊圈(11)絕緣，并采用管狀螺栓(10)及螺母(12)(15)將兩者連接為一體。為了使本體(8)密封，其導(dǎo)線(1)進(jìn)口設(shè)有上蓋(5)、墊圈(4)、管狀螺栓(3)、螺母(2)，并利用水密填料或不導(dǎo)電膠等密封填料(6)將本體(8)內(nèi)的空腔及與導(dǎo)線(1)間的空隙密封。
導(dǎo)線(1)通過管狀形螺栓(3)(10)與電極棒(14)相連接，為使連接可靠，利用螺圈(13)和螺母(12)將導(dǎo)線(1)的線頭與電極棒(14)壓合在一起。螺母(12)具有旋向不同的內(nèi)外螺紋，以起到壓緊導(dǎo)線(1)和連接本體(8)的作用。
電極棒(14)的上半部分至本體(8)的下半部分涂有密封層(9)，如環(huán)氧樹脂膠或橡膠等，以防止海水首先破壞內(nèi)部的導(dǎo)線(1)及連接件。
圖1所示的電源電路包括電極電源電路和控制電源穩(wěn)壓電路。電極電源電路由變壓器T1，橋式整流器QD1和濾波電容C1所構(gòu)成，目的在于通過三極管Q1的控制向電極提供大電流?？刂齐娫捶€(wěn)壓電路由變壓器T2，橋式整流器QD2，三端穩(wěn)壓器IC1、IC2以及濾波電容C2、C3所構(gòu)成，三端穩(wěn)壓器IC1和IC2可分別選用7806和7824型號的集成穩(wěn)壓電路，目的在于為恒流源的電流自動調(diào)整電路提供穩(wěn)定的電壓。
圖2所示的電流自動調(diào)整電路包括手調(diào)電路、采樣電路、自動控制電路、電流過低報(bào)警電路、電流指示電路，分述如下手調(diào)電路，由安裝于電流控制箱(17)面板上的電位器VR1和電阻R1構(gòu)成的分壓器所構(gòu)成，電位器VR1的一端與電阻R1相連，第二端接地，中心抽頭端接電阻R2，電阻R1的另一端接＋6伏穩(wěn)壓電源。
采樣電路，由做為電壓跟隨器的放大器A2所構(gòu)成，其同向端(＋)的信號取自于采樣電阻R9，當(dāng)流經(jīng)電阻R9的電流增大時(shí)，經(jīng)放大器A3反饋到同向輸入端(＋)的電壓信號變小，從而使放大器A2的輸出變小。
自動控制電路，由電阻R2、R6組成電壓迭加回路，使手調(diào)電路的電壓和采樣電路反饋回的電壓求和后送入做為運(yùn)算放大器的A1的同向輸入端(＋)，電阻R3、R5構(gòu)成放大器A1的負(fù)反饋回路起穩(wěn)定電路的作用，放大器A1的輸出電壓經(jīng)電阻R4控制大功率三極管Q1的基極，三極管Q1的集電極接＋30伏電極電源，發(fā)射極通過電阻R9和熔斷器RD接銅質(zhì)或鋁質(zhì)陽電極(21)、(22)，再通過電解介質(zhì)(海水)與做為陰電極的被保護(hù)的金屬構(gòu)件構(gòu)成回路。大功率三極管可選用TP122型達(dá)林頓管。當(dāng)三極管基極電位高時(shí)流經(jīng)電阻R9的輸出電流就大，當(dāng)基極電位低時(shí)，輸出電流就小。
電流過低報(bào)警電路，其中電阻R8、電位器VR2構(gòu)成分壓器給做為比較器的放大器A3提供閾值電位，放大器A3的輸出通過限流電阻R7接安裝于電流控制箱(17)面板上的發(fā)光二極管LED1的正極，其負(fù)極接地，放大器A3的負(fù)向輸入端(－)接放大器A1的輸出端。當(dāng)放大器A3負(fù)向輸入端(－)的電位低到電阻R8、電位器VR2的分壓器所設(shè)定的閾值電位后，比較放大器A3輸出高電平，發(fā)光二極管LED1導(dǎo)通發(fā)光，由于放大器A1的電壓與三極管Q1的發(fā)射極輸出電流成正比變化，所以通過調(diào)整電位器VR2可使發(fā)光二極管LED1在三極管Q1的發(fā)射極電流低于某一值(如0.6安培)時(shí)發(fā)光，從而起到電流過低報(bào)警指示的作用。
電流指示電路，由同向輸入端(＋)接放大器A1的輸出端的電壓跟隨放大器A4和通過單導(dǎo)多位波段開關(guān)BK接放大器A4的輸出端的電壓表V所構(gòu)成，波段開關(guān)BK安裝于電流控制箱(17)的面板上，用以轉(zhuǎn)換指示多路恒流源電路的各路輸出電流，為避免波段開關(guān)BK的接觸點(diǎn)通過大電流產(chǎn)生損壞，因此檢取與輸出電流成正比變化的放大器A1的輸出電壓并用電壓表來指示電流的大小。
電路中的放大器A1、A2、A3和A4可選用LM324型四運(yùn)放。其正電源端接＋24伏電源，負(fù)電源端接地。
整個(gè)裝置是這樣工作的，電流控制箱(17)內(nèi)部的恒流源電路產(chǎn)生的多路電流通過電纜(19)饋送給各銅質(zhì)和鋁質(zhì)陽電極(21)、(22)，并在海水中電離生成銅離子和氫氧化鋁絮狀物，從而達(dá)到同時(shí)毒殺海洋生物和減緩海水侵蝕的作用。
一只銅質(zhì)陽電極(21)、一只鋁質(zhì)陽電極(22)和一只與金屬構(gòu)件連接的導(dǎo)線(1)端子(20)構(gòu)成一電極組，如有多只進(jìn)水閥口或需保護(hù)的金屬構(gòu)件過大，可多設(shè)幾組電極組，而每增加一只陽電極就需增加一套圖2所示的恒流源電流自動調(diào)整電路。
電極工作電流的大小可通過調(diào)電位器VR1來調(diào)節(jié)，電流范圍可從0到2安培，并可轉(zhuǎn)換波段開關(guān)BK通過電壓表V來反映電極工作電流的大小，當(dāng)電極工作電流低于0.6安培時(shí)，發(fā)光二極管LED1發(fā)光做報(bào)警指示。
權(quán)利要求1.一種用于防止海水中的金屬構(gòu)件腐蝕和被海洋生物粘附的防腐防附裝置，包括電流控制箱(17)、裝于其內(nèi)部的電極電源電路以及連接電纜(19)，其特征在于還包括裝于電流控制箱(17)內(nèi)部的恒流源電路、在電流的作用下向海水中釋放銅離子的銅質(zhì)陽電極(21)、能產(chǎn)成氫氧化鋁絮狀物的鋁質(zhì)陽電極(22)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐防附裝置，其特征在于銅質(zhì)陽電極(21)和鋁質(zhì)陽電極(22)都是由本體(8)、銅或鋁質(zhì)的電極棒(14)、連接電極棒(14)和本體(8)的螺栓(10)、螺母(12)(15)以及使本體(8)和電極棒(14)絕緣的墊圈(11)所構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防腐防附裝置，其特征在于本體(8)一端為了密封電纜(19)內(nèi)導(dǎo)線(1)的進(jìn)口而設(shè)有上蓋(5)、墊圈(4)、螺栓(3)、螺母(2)和為進(jìn)一步密封而填充本體(8)內(nèi)空腔及與電纜(19)內(nèi)導(dǎo)線(1)間的空隙的密封填料(6)，密封填料(6)可用水密填料或不導(dǎo)電膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防腐防附裝置，其特征在于電極棒(14)的上半部分至本體(8)的下半部分具有密封層(9)，如環(huán)氧樹脂膠、橡膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐防附裝置，其特征在于恒流源電路由控制電源穩(wěn)壓電路和電流自動調(diào)整電路所組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防腐防附裝置，其特征在于控制電源穩(wěn)壓電路由變壓器T2，橋式整流器QD2，三端穩(wěn)壓器IC1、IC2以及濾波電容C2、C3所構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防腐防附裝置，其特征在于電流自動調(diào)整電路包括手調(diào)電路，由電位器VR1和電阻R1構(gòu)成的分壓器所構(gòu)成；采樣電路，由放大器A2所構(gòu)成，其同向端(＋)的信號取自于采樣電阻R9；自動控制電路，由放大器A1，接放大器A1同向輸入端(＋)回路的電阻R2、R6，構(gòu)成放大器A1反饋電路的電阻R3、R5，基極通過電阻R4與放大器A1的輸出端相連的大功率三極管Q1所構(gòu)成，三極管Q1的集電極接電源，發(fā)射極通過電阻R9和熔斷器RD接銅質(zhì)或鋁質(zhì)陽電極(21)、(22)；電流過低報(bào)警電路，由接放大器A3同向輸入端(＋)的電阻R8和電位器VR2，負(fù)極接地、正極通過限流電阻R7與放大器A3的輸出端相連的發(fā)光二極管LED1所構(gòu)成；電流指示電路，由同向輸入端(＋)接放大器A1的輸出端的放大器A4和通過波段開關(guān)BK接放大器A4的輸出端的電壓表V所構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及防止海水中的金屬構(gòu)件被海水侵蝕和被海洋生物粘附的裝置。該裝置的目的在于解決利用電化學(xué)的方法如何同時(shí)保護(hù)海水中的金屬構(gòu)件使其免遭海洋生物的粘附和減緩海水對其腐蝕的問題。其特征在于其包括具有恒流源電路的電流控制箱及能在電流作用下向海水中釋放銅離子和形成氫氧化鋁絮狀物的銅質(zhì)和鋁質(zhì)陽電極。本實(shí)用新型用于防止船舶及岸上使用海水的設(shè)施中與海水長期接觸的金屬構(gòu)件被海水腐蝕和被海洋生物所粘附的現(xiàn)象。
文檔編號C23F13/00GK2082270SQ9021565
公開日1991年8月7日 申請日期1990年12月26日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月26日
發(fā)明者王振勇, 郝天佑 申請人:青島興遠(yuǎn)船務(wù)工程有限公司