本實(shí)用新型涉及電化學(xué)腐蝕監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種涂層腐蝕監(jiān)測探頭。
背景技術(shù):
在航海、戶外等條件下,船體、機(jī)箱等易受到外界環(huán)境中的離子的腐蝕,因此一般采用涂層來進(jìn)行保護(hù),但是涂層下的金屬還是會隨時間慢慢腐蝕,這些設(shè)備的外殼腐蝕會導(dǎo)致設(shè)備等受到破壞,甚至還會引發(fā)嚴(yán)重的突發(fā)事故,造成經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)甚至人員傷亡,給生產(chǎn)、生活帶來損失或者不便。因此采取科學(xué)有效的防護(hù)措施是必要的。
因此,現(xiàn)有技術(shù)還有待進(jìn)一步發(fā)展和改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種涂層腐蝕監(jiān)測探頭,解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法監(jiān)測到涂層下金屬材料在現(xiàn)場環(huán)境中的腐蝕行為的問題。
本實(shí)用新型通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種涂層腐蝕監(jiān)測探頭,所述探頭包括探頭腔體、位于所述探頭腔體內(nèi)的探頭內(nèi)芯和位于所述探頭腔體底部的金屬底板,所述探頭內(nèi)芯內(nèi)灌注有飽和CuSO4溶液,所述探頭采用三電極體系,測試時將表面涂覆有涂層的金屬作為工作電極,所述飽和CuSO4溶液作為參比電極,所述金屬底板作為輔助電極。
所述的涂層腐蝕監(jiān)測探頭,其中,所述探頭腔體內(nèi)還設(shè)置有不銹鋼導(dǎo)線、紫銅絲、CE 對電極導(dǎo)線(CE,全稱:Counter Electrode,輔助電極)和RE參比電極導(dǎo)線(RE,全稱Reference Electrode,參比電極),所述不銹鋼導(dǎo)線連接所述金屬底板和CE對電極導(dǎo)線并一同構(gòu)成輔助電極,所述RE參比電極導(dǎo)線與紫銅絲相連,所述紫銅絲浸泡在所述飽和CuSO4溶液中,構(gòu)成參比電極。
所述的涂層腐蝕監(jiān)測探頭,其中,所述腔體內(nèi)芯上端設(shè)置有孔狀的參比電極堵頭,用以向所述腔體內(nèi)芯內(nèi)灌注所述飽和CuSO4溶液。
所述的涂層腐蝕監(jiān)測探頭,其中,在所述不銹鋼底板表面設(shè)置有飽水海綿,用以所述工作電極、輔助電極參比電極之間導(dǎo)通。
所述的涂層腐蝕監(jiān)測探頭,其中,所述探頭內(nèi)芯底部安裝有軟木塞,用以堵住飽和CuSO4溶液。
所述的涂層腐蝕監(jiān)測探頭,其中,所述探頭中包含數(shù)個磁性件,用以將所述探頭吸附在金屬表面。
所述的涂層腐蝕監(jiān)測探頭,其中,所述磁性件為永磁鐵。
所述的涂層腐蝕監(jiān)測探頭,其中,所述探頭頂部安裝有螺紋防水接頭并連接出四芯電極電纜線,所述四芯電極電纜線包括所述CE對電極導(dǎo)線和所述RE參比電極導(dǎo)線。
所述的涂層腐蝕監(jiān)測探頭,其中,所述底板與所述永磁鐵周圍采用ABS樹脂進(jìn)行封裝。
所述的涂層腐蝕監(jiān)測探頭,其中,所述金屬底板為不銹鋼材質(zhì)。
本實(shí)用新型提供的涂層腐蝕監(jiān)測探頭,實(shí)現(xiàn)了涂層下的金屬在線腐蝕測試,通過電化學(xué)分析可以得知涂層的防護(hù)性能,從而對涂層進(jìn)行優(yōu)化,提高涂層的防護(hù)作用,探頭采用永磁鐵的方式吸附金屬涂層,操作方便且能夠起到很好的固定效果,為現(xiàn)場的測試帶來便利。
附圖說明
圖1是涂層腐蝕監(jiān)測探頭的正視圖。
圖2是涂層腐蝕監(jiān)測探頭的俯視圖。
圖3是涂層腐蝕監(jiān)測探頭的底視圖。
圖中標(biāo)記如下:1、PG7螺紋防水接頭;2、不銹鋼導(dǎo)線;3、不銹鋼底板;4、導(dǎo)電海綿;5、軟木塞;6、永磁鐵;7、飽和CuSO4溶液;8、紫銅絲;9、參比電極堵頭;10、GND 接地線;11、RE參比電極導(dǎo)線;12、CE對電極導(dǎo)線;13、RVVP2電纜線;14、永磁鐵槽; 15、ABS樹脂外殼。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
本實(shí)用新型提供的涂層腐蝕監(jiān)測探頭,主要是對涂層下的金屬進(jìn)行在線腐蝕測試,通過這種探頭對涂層進(jìn)行電化學(xué)分析可以得知涂層的防護(hù)性能,從而對涂層進(jìn)行優(yōu)化,提高涂層的防護(hù)作用,從而延長使用壽命等。這種涂層腐蝕監(jiān)測探頭通過導(dǎo)線連接在涂層腐蝕測試儀上,在實(shí)際測試過程中操作簡單,小巧輕便,便于攜帶,有利于進(jìn)行現(xiàn)場的測試。并且這種探頭還有另外一個優(yōu)點(diǎn),探頭底部采用永磁鐵吸附住需要測試的金屬涂層,便于在實(shí)際體系進(jìn)行測試。
利用電化學(xué)手段測試金屬的腐蝕性能,是最常用的一種方法。其中交流阻抗法(EIS) 采用小幅度交流信號來擾動被測電極,不會引起嚴(yán)重的濃差極化或電極表面狀態(tài)改變,避免了強(qiáng)極化方法對電極體系產(chǎn)生的過大擾動。通過同步測量電極的電位信號以及相應(yīng)的電流響應(yīng),借助于相關(guān)分析算法計算出被測電極的交流阻抗譜,最后利用等效電路擬合得到極化電阻和介質(zhì)電阻。EIS測量結(jié)果穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng),腐蝕分辨率高,通過得到的阻抗圖譜能反映涂層的變化,從而得知涂層的防護(hù)性能。
如圖1所示,本實(shí)用新型的用于監(jiān)測金屬涂層的耐腐蝕性的涂層腐蝕監(jiān)測探頭,探頭包含探頭腔體、所述探頭腔體內(nèi)的探頭內(nèi)芯和位于所述探頭腔體底部的金屬底板,金屬底板優(yōu)選為不銹鋼底板。
所述腔體腔體由PG7螺紋防水接頭1與ABS樹脂外殼15組成,該外殼15為圓柱筒狀結(jié)構(gòu),其縱向中間位置為探頭內(nèi)芯,外探頭內(nèi)芯20頂端設(shè)置有參比電極堵頭9,參比電極9為一個孔,孔內(nèi)塞有橡皮塞,通過這個孔向探頭內(nèi)部加入飽和CuSO4溶液,溶液加滿后用橡皮塞塞住。不銹鋼底板3上方周圍設(shè)置有四個永磁鐵槽14,分別放置永磁鐵6,用來吸附在金屬表層上從而固定住探頭,永磁鐵6以及不銹鋼底板3周圍用ABS樹脂封裝。當(dāng)然本實(shí)用新型并不限于永磁鐵,其他可以起到吸附作用的磁性件也可以。本實(shí)施例中,螺紋防水接頭不限于PG7螺紋防水接頭,其他防水接頭亦可。
所述探頭內(nèi)芯采用電化學(xué)當(dāng)中定義的三電極體系,包括工作電極、參比電極、輔助電極。所述探頭測試時探頭通過永磁鐵6吸附在金屬表層,探頭與金屬之間放一片飽水海綿4 使探頭與金屬導(dǎo)通,此外涂層腐蝕測試儀上的一根導(dǎo)線與金屬連通,從而構(gòu)成連通的工作電極;所述探頭中的參比電極包含RE參比電極導(dǎo)線11、參比電極堵頭9、紫銅絲8、飽和CuSO4溶液7、軟木塞5。所述RE參比電極導(dǎo)線11與紫銅絲8相連,紫銅絲8浸泡在飽和CuSO4 溶液中,構(gòu)成參比電極,而參比電極通過探頭底部的軟木塞5和飽水海綿4與金屬涂層導(dǎo)通,涂層腐蝕測試儀通過參比電極與工作電極的回路來檢測電位;所述探頭中的輔助電極包含 CE對電極導(dǎo)線12、不銹鋼導(dǎo)線2、不銹鋼底板3。測試時不銹鋼底板3通過飽水海綿4與工作電極回路來檢測電流。
所述不銹鋼底板3為圓形結(jié)構(gòu),圓心處為一個小孔,通過用軟木塞5塞住,探頭內(nèi)芯中的飽和CuSO4溶液通過軟木塞的縫隙與工作電極導(dǎo)通。
所述探頭在進(jìn)行電化學(xué)測試之前需要通過參比電極堵頭9的小孔向內(nèi)腔加入飽和 CuSO4溶液,然后用塞子塞住。在不銹鋼底板下的海綿需要加水形成飽水海綿,在測試過程中形成導(dǎo)通的電路。
所述探頭頂部安裝的PG7螺紋防水接頭處連接出四芯電極電纜線(RVVP2電纜線13),所述四芯電極電纜線包括CE對電極導(dǎo)線12、RE參比電極導(dǎo)線11和GND接地線。
本實(shí)用新型提供的涂層腐蝕監(jiān)測探頭,實(shí)現(xiàn)了涂層下的金屬在線腐蝕測試,通過電化學(xué)分析可以得知涂層的防護(hù)性能,從而對涂層進(jìn)行優(yōu)化,提高涂層的防護(hù)作用,探頭采用永磁鐵的方式吸附金屬涂層,操作方便且能夠起到很好的固定效果,為現(xiàn)場的測試帶來便利。