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原文传递一种金属及涂层材料海洋大气腐蚀原位测量装置及方法

专利名称：	一种金属及涂层材料海洋大气腐蚀原位测量装置及方法
摘要：	本发明提供一种金属及涂层材料海洋大气腐蚀原位测量装置及方法，属于金属/涂层材料大气腐蚀老化领域。该装置包括：大气腐蚀测量探头、在线测量与传输模块、供电模块和控制软件；在线测量与传输模块与大气腐蚀测量探头连接，在线实时测量大气腐蚀测量探头的阻抗；在线测量与传输模块与供电模块连接，供电模块为在线测量与传输模块提供电能；控制软件具备对在线测量与传输模块编程功能。本发明适用于各种金属及涂层海洋大气环境阻抗和腐蚀电位原位、自持、长时间、连续测量，具有测量精度高、适用性广、无需外部电源的特点，借助本发明，可以研究海洋大气环境金属腐蚀行为和涂层老化行为，为金属构件物大气腐蚀防护提供技术支撑。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	中国船舶重工集团公司第七二五研究所
发明人：	邢少华;侯健;程文华
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201811060012.8
公开号：	CN109765172A
分类号：	G01N17/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N17
申请人地址：	266000 山东省青岛市市南区金湖路12号甲
主权项：	1.一种金属及涂层材料海洋大气腐蚀原位测量装置，其特征在于，包括：大气腐蚀测量探头（1）、在线测量与传输模块（2）、供电模块、测试桩（5）和控制软件（6）；所述在线测量与传输模块（2）与大气腐蚀测量探头（1）连接，在线实时测量大气腐蚀测量探头（1）的阻抗；所述在线测量与传输模块（2）与供电模块连接，供电模块为在线测量与传输模块（2）提供电能；所述控制软件（6）具备对在线测量与传输模块（2）编程功能，包括读取、导入和删除测量数据功能、测量结果图形显示和列表显示功能、参数设置功能、时间校正功能；所述在线测量与传输模块（2）包括通道切换电路（201）、调理与功放电路（202）、激励信号发生电路（203）、阻抗测量电路（204）、数据处理与控制单元电路（205）、温度测量电路（206）、湿度测量电路（207）、时钟与定时唤醒电路（208）、通讯接口电路（209）、存储及无线传输电路（210），其中：所述控制软件（6）通过通讯接口电路（209）与数据处理与控制单元电路（205）连接，编程设置温度测量范围和频率、湿度测量范围和频率、阻抗测量频率、正弦波幅值和频率，设置参数存在数据处理与控制单元电路（205）中；断开通讯接口后，数据处理与控制单元电路（205）按照设置参数，通过时钟与定时唤醒电路（208）定时工作，控制阻抗测量电路（204）、温度测量电路（206）、湿度测量电路（207）自动测量金属大气腐蚀阻抗、温度和湿度；所述激励信号发生电路（203）通过调理与功放电路（202）向大气腐蚀测量探头（1）施加一定幅值和频率范围的正弦波信号；所述数据处理与控制单元电路（205）与阻抗测量电路（204）互连，对测量进行进行采集、模数转换、计算；所述数据处理与控制单元电路（205）将测量、分析后的数据存储到存储及无线传输电路（210）中，然后无线远程传输到客户端。 2.根据权利要求1所述的一种金属及涂层材料海洋大气腐蚀原位测量装置，其特征在于，所述激励信号发生电路（203）通过调理与功放电路（202）向大气腐蚀测量探头（1）施加幅值为5mV-100mV，频率范围为100kHz-100μHz正弦波信号。 3.根据权利要求1或2所述的一种金属及涂层材料海洋大气腐蚀原位测量装置，其特征在于，所述阻抗测量电路（204）采用高速DDS+DMA+ADDA数字模拟电子技术通过通道切换电路（201）在激励信号发生电路（203）施加正弦波信号的过程中同步测量大气腐蚀测量探头（1）阻抗。 4.根据权利要求1或2所述的一种金属及涂层材料海洋大气腐蚀原位测量装置，其特征在于，所述供电模块包括太阳能电池板（3）、与所述太阳能电池板（3）电连接的蓄电池（4），蓄电池（4）用于储存太阳能电池板（3）所产生的电能，蓄电池（4）还与在线测量与传输模块（2）连接，用于为在线测量与传输模块（2）提供电能。 5.根据权利要求4所述的一种金属及涂层材料海洋大气腐蚀原位测量装置，其特征在于，所述太阳能电池板（3）安装在测试桩（5）上，蓄电池（4）埋在测试桩（5）附近土壤中。 6.根据权利要求1、2或5所述的一种金属及涂层材料海洋大气腐蚀原位测量装置，其特征在于，所述通讯接口电路（209）采用RS32接口。 7.根据权利要求1、2或5所述的一种金属及涂层材料海洋大气腐蚀原位测量装置，其特征在于，所述大气腐蚀测量探头（1）、在线测量与传输模块（2）、供电模块安装在测试桩（5）上。 8.根据权利要求1、2或5所述的一种金属及涂层材料海洋大气腐蚀原位测量装置，其特征在于，所述大气腐蚀测量探头（1）包括参比电极（11）、待测金属试样或者涂层试样（12）和封装（13），参比电极（11）、待测金属试样或者涂层试样（12）固封在封装（13）内，并从封装（13）内引出导线。 9.一种金属及涂层材料海洋大气腐蚀原位测量方法，其特征在于，该方法基于权利要求1、2或5所述的一种金属及涂层材料海洋大气腐蚀原位测量装置，包括步骤如下： S1、制作大气腐蚀测量探头（1）； S2、将在线测量与传输模块（2）通过通讯接口与安装了控制软件（6）的电脑连接，成功读取在线测量与传输模块（2）后，通过控制软件（6）设置温度测量范围和频率、湿度测量范围和频率、阻抗测量频率、正弦波幅值和频率、时间，并保存； S3、将在线测量与传输模块（2）与供电模块安装到测试桩（5）上，然后再将供电模块和测试桩（5）安装在测试现场，并通过专用电缆将在线测量与传输模块（2）和供电模块连接； S4、将大气腐蚀测量探头（1）的两个试样、参比电极导线分别与在线测量与传输模块（2）工作电极、辅助电极和参比电极接线端连接，打开在线测量与传输模块（2），按照设定参数自动测量阻抗和腐蚀电位，并远程传输至服务器； S5、通过控制软件（6）登录客户端，读取测试数据，并计算金属试样大气腐蚀速率。 10.根据权利要求9所述的一种金属及涂层材料海洋大气腐蚀原位测量方法，其特征在于，大气腐蚀测量探头（1）制作时，将加工好的待测金属试样或者涂层试样（12）背面焊接导线，然后将其与参比电极（11）一并封装一体。
所属类别：	发明专利