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 |