多功能同材質(zhì)三電極探頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種多功能同材質(zhì)三電極探頭，其特點(diǎn)是：它包括探頭架、研究電極、輔助電極、參比電極、第一連接件、電連接組件、密封端頭和第二連接件，所述探頭架中間設(shè)有均布的三個階梯通孔，研究電極、輔助電極、參比電極均分別置于探頭架的三個階梯通孔處并通過第一連接件固連在探頭架的底面，第一連接件具有導(dǎo)電性，所述電連接組件均分別置于探頭架的三個階梯通孔內(nèi)與第一連接件接觸并與探頭架密封連接，所述密封端頭均分別通過第二連接件與研究電極、輔助電極、參比電極密封連接。所述研究電極、輔助電極、參比電極為相同材質(zhì)的金屬或合金。具有電極表面處理方便，拆卸和安裝便捷、耐酸堿、電極體系引入誤差小等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】多功能同材質(zhì)三電極探頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電化學(xué)測量裝置，具體是一種多功能同材質(zhì)三電極探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬構(gòu)筑物和裝備在某些介質(zhì)中會遭受電化學(xué)腐蝕，快速、準(zhǔn)確檢測金屬在腐蝕環(huán)境中的腐蝕速度，對制定防腐蝕方案和評價防腐蝕效果具有特別重要的意義。線性極化技術(shù)是一種快速測量金屬腐蝕速度的有效方法。該方法的原理是，對于活化極化控制的腐蝕體系，在腐蝕電位正負(fù)IOmv區(qū)間內(nèi)，極化電位與外加電流存在著線性關(guān)系，即
Siern-Geary方程:R, =kflk , Ry為極化電阻，k為常數(shù),汝為腐蝕電流密度。腐蝕速度
與極化電阻存在反比例關(guān)系。運(yùn)用線性極化技術(shù)測量& ,可采用三電極系統(tǒng)和雙電極系
統(tǒng)，三電極系統(tǒng)由于電位測量回路和電流控制回路是相互獨(dú)立的，因此，三電極系統(tǒng)極化電位值中受到雙降的影響要比雙電極系統(tǒng)小得多，使三電極系統(tǒng)在更寬的介質(zhì)電阻率范圍
獲得應(yīng)用。
[0003]三電極系統(tǒng)和一般電化學(xué)測量一樣，經(jīng)典的三電極系統(tǒng)由不同材料制作的標(biāo)準(zhǔn)參比電極、工作電極和輔助電極組成，在現(xiàn)場使用中，一方面存在著使用不便的問題，同時也由于一般金屬電極相對與參比電極(如飽和甘汞電極、銅/硫酸銅參比電極等)的腐蝕電位數(shù)值很大，約500?800mv，在此基礎(chǔ)上極化10mv，這種情況測量和讀數(shù)精度都會受到很大影響。采用與研究電極相同材質(zhì)、相同電極面積、相同的化學(xué)成分和相同的表面狀態(tài)的電極代替標(biāo)準(zhǔn)參比電極，可避免上述不足，由于輔助電極是供極化時使用的，所以，也可用與研究電極同材料的電極作為輔助電極，使電極系統(tǒng)大大簡化，方便了線性極化技術(shù)的推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種既可作為電化學(xué)測量電極探頭、也可作為金屬腐蝕速率檢測電極的多功能同材質(zhì)三電極探頭。具有電極表面處理方便，拆卸和安裝便捷、耐酸堿、電極體系引入誤差小等優(yōu)點(diǎn)。適用于腐蝕性較強(qiáng)的環(huán)境或土壤中，配合高阻抗極化電源，實(shí)現(xiàn)金屬腐蝕速度的準(zhǔn)確、快速測量和連續(xù)監(jiān)測。
[0005]本實(shí)用新型解決技術(shù)問題的方案是:一種多功能同材質(zhì)三電極探頭，其特征是:它包括探頭架、研究電極、輔助電極、參比電極、第一連接件、三個電連接組件、三個密封端頭和第二連接件，所述探頭架中間設(shè)有均布的三個階梯通孔，研究電極、輔助電極、參比電極均分別置于探頭架的三個階梯通孔處并通過第一連接件固連在探頭架的底面，第一連接件具有導(dǎo)電性，所述三個電連接組件均分別置于探頭架的三個階梯通孔內(nèi)與第一連接件接觸并與探頭架密封連接，所述三個密封端頭分別通過第二連接件與研究電極、輔助電極、參比電極密封連接。[0006]所述電連接組件的結(jié)構(gòu)是:它包括電連接件、外接電纜、壓簧和電極端蓋，所述電連接件置于探頭架設(shè)置的階梯通孔內(nèi)與第一連接件接觸、并通過外接電纜與電源電連接，電極端蓋設(shè)置階梯通孔，電極端蓋套接在外接電纜上與探頭架密封連接，壓簧置于電連接件和電極端蓋之間、穿裝于電極端蓋的階梯通孔內(nèi)的同時套接在外接電纜上。
[0007]所述密封端頭的結(jié)構(gòu)是:它包括密封頭和密封端蓋，所述密封頭設(shè)置階梯通孔，密封端蓋與密封頭密封連接，第二連接件一端穿裝在密封頭的階梯通孔內(nèi)、另一端伸出密封頭外與研究電極或輔助電極或參比電極固連。
[0008]所述研究電極、輔助電極和參比電極為相同材質(zhì)的金屬或合金，且具有相同的化學(xué)成分和相同的表面狀態(tài)。
[0009]所述研究電極、輔助電極和參比電極均為相同的柱狀體且具有相同的側(cè)面積。
[0010]所述研究電極、輔助電極和參比電極呈正三角形均布。
[0011]所述探頭架和密封頭的材質(zhì)為聚四氟乙烯。
[0012]本實(shí)用新型多功能同材質(zhì)三電極探頭，采用與研究電極相同材質(zhì)、相同電極面積、相同的化學(xué)成分和相同的表面狀態(tài)的電極代替標(biāo)準(zhǔn)參比電極，避免了 一般金屬電極相對于參比電極(如飽和甘汞電極、銅/硫酸銅參比電極等)的腐蝕電位數(shù)值大、影響在此基礎(chǔ)上極化IOmv的測量和讀數(shù)精度。作為重量法指示電極使用時，在檢測前，將本實(shí)用新型多功能同材質(zhì)三電極探頭的電極拆下，預(yù)處理并準(zhǔn)確稱量重量后，再將本實(shí)用新型多功能同材質(zhì)三電極探頭的電極組裝為測量腐蝕速率用的指示探頭并置于腐蝕環(huán)境中，達(dá)到規(guī)定時間后，取出指示探頭，拆下本實(shí)用新型多功能同材質(zhì)三電極探頭的電極，進(jìn)行表面處理后，準(zhǔn)確稱量重量，依據(jù)檢測前后探頭電極重量的變化，即可獲得腐蝕速率。具有電極表面處理方便，拆卸和安裝便捷、耐酸堿、電極體系引入誤差小等優(yōu)點(diǎn)。配合高阻抗極化電源，實(shí)現(xiàn)金屬腐蝕速度的準(zhǔn)確、快速測量和連續(xù)監(jiān)測。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型多功能同材質(zhì)三電極探頭的主視示意圖；
[0014]圖2為圖1的A-A剖視示意圖；
[0015]圖3為圖1的B-B剖視示意圖。
[0016]圖中:1研究電極，2密封頭，3密封端蓋，4第二連接件，5參比電極，6第一連接件，7電連接件，8探頭架，9外接電纜，10電極端蓋，11壓簧，12輔助電極。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0018]參照圖1?圖3，本實(shí)用新型多功能同材質(zhì)三電極探頭，它包括探頭架8、研究電極
1、輔助電極12、參比電極5、第一連接件6、三個電連接組件、三個密封端頭和第二連接件4，所述探頭架8中間設(shè)有均布的三個階梯通孔，研究電極1、輔助電極12、參比電極5均分別置于探頭架8的三個階梯通孔處并通過第一連接件6固連在探頭架8的底面，第一連接件6具有導(dǎo)電性，所述三個電連接組件均分別置于探頭架8的三個階梯通孔內(nèi)與第一連接件6接觸并與探頭架8密封連接，所述三個密封端頭均分別通過第二連接件4與研究電極1、輔助電極12、參比電極5密封連接。所述電連接組件的結(jié)構(gòu)是:它包括電連接件7、外接電纜
9、壓簧11和電極端蓋10，所述電連接件7置于探頭架8設(shè)置的階梯通孔內(nèi)與第一連接件6接觸、并通過外接電纜9與電源電連接，電極端蓋10設(shè)置階梯通孔，電極端蓋10套接在外接電纜9上與探頭架8密封連接，壓簧11置于電連接件7和電極端蓋10之間、穿裝于電極端蓋10的階梯通孔內(nèi)的同時套接在外接電纜9上。所述密封端頭的結(jié)構(gòu)是:它包括密封頭2和密封端蓋3，所述密封頭2設(shè)置階梯通孔，密封端蓋3與密封頭2密封連接，第二連接件4 一端穿裝在密封頭2的階梯通孔內(nèi)、另一端伸出密封頭2外與研究電極I或輔助電極12或參比電極5固連。所述研究電極1、輔助電極12和參比電極5為相同材質(zhì)的金屬或合金，且具有相同的化學(xué)成分和相同的表面狀態(tài)。所述研究電極1、輔助電極12和參比電極5均為相同的柱狀體且具有相同的側(cè)面積。所述研究電極1、輔助電極12和參比電極5呈正三角形均布。所述探頭架8和密封頭2的材質(zhì)為聚四氟乙烯。所述電連接組件采用現(xiàn)有技術(shù)制造。
[0019]本實(shí)施例中，研究電極1、輔助電極12和參比電極5均為圓柱體，第一連接件6和第二連接件4為螺釘。作為重量法指示電極使用時，在檢測前，打開電極端蓋10，取出電連接組件，再打開密封端蓋3，松開第一連接件6和第二連接件4，將本實(shí)用新型多功能同材質(zhì)三電極探頭的電極拆下，進(jìn)行預(yù)處理并準(zhǔn)確稱量重量后，再將本實(shí)用新型多功能同材質(zhì)三電極探頭的電極組裝為測量腐蝕速率用的指示探頭并置于腐蝕環(huán)境中，達(dá)到規(guī)定時間后，取出指示探頭，拆下本實(shí)用新型多功能同材質(zhì)三電極探頭的電極，進(jìn)行表面處理后，準(zhǔn)確稱量重量，依據(jù)檢測前后探頭電極重量的變化，即可獲得腐蝕速率。具有電極表面處理方便，拆卸和安裝便捷、耐酸堿、電極體系引入誤差小等優(yōu)點(diǎn)。配合高阻抗極化電源，實(shí)現(xiàn)金屬腐蝕速度的準(zhǔn)確、快速測量和連續(xù)監(jiān)測。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能同材質(zhì)三電極探頭，其特征是:它包括探頭架、研究電極、輔助電極、參比電極、第一連接件、三個電連接組件、三個密封端頭和第二連接件，所述探頭架中間設(shè)有均布的三個階梯通孔，研究電極、輔助電極、參比電極均分別置于探頭架的三個階梯通孔處并通過第一連接件固連在探頭架的底面，第一連接件具有導(dǎo)電性，所述三個電連接組件均分別置于探頭架的三個階梯通孔內(nèi)與第一連接件接觸并與探頭架密封連接，所述三個密封端頭均分別通過第二連接件與研究電極、輔助電極、參比電極密封連接。
2.如權(quán)利要求1所述的多功能同材質(zhì)三電極探頭，其特征是:所述電連接組件包括電連接件、外接電纜、壓簧和電極端蓋，所述電連接件置于探頭架設(shè)置的階梯通孔內(nèi)與第一連接件接觸、并通過外接電纜與電源電連接，電極端蓋設(shè)置階梯通孔，電極端蓋套接在外接電纜上與探頭架密封連接，壓簧置于電連接件和電極端蓋之間、穿裝于電極端蓋的階梯通孔內(nèi)的同時套接在外接電纜上。
3.如權(quán)利要求1所述的多功能同材質(zhì)三電極探頭，其特征是:所述密封端頭包括密封頭和密封端蓋，所述密封頭設(shè)置階梯通孔，密封端蓋與密封頭密封連接，第二連接件一端穿裝在密封頭的階梯通孔內(nèi)、另一端伸出密封頭外與研究電極或輔助電極或參比電極固連。
4.如權(quán)利要求1所述的多功能同材質(zhì)三電極探頭，其特征是:所述研究電極、輔助電極和參比電極為相同材質(zhì)的金屬或合金，且具有相同的化學(xué)成分和相同的表面狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1所述的多功能同材質(zhì)三電極探頭，其特征是:所述研究電極、輔助電極和參比電極均為相同的柱狀體且具有相同的側(cè)面積。
6.如權(quán)利要求1所述的多功能同材質(zhì)三電極探頭，其特征是:所述研究電極、輔助電極和參比電極呈正三角形均布。
7.如權(quán)利要求1所述的多功能同材質(zhì)三電極探頭，其特征是:所述探頭架和密封頭的材質(zhì)為聚四氟乙烯。
【文檔編號】G01N17/04GK203551449SQ201320734638
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】魯志偉, 高作學(xué), 張萬友, 程會芹, 韓冬, 劉積亮, 王嵬, 王鑫焱 申請人:國家電網(wǎng)公司, 東北電力大學(xué), 吉林省電力有限公司吉林供電公司, 吉林市翔云科技有限公司