[发明专利]一种大气环境中金属腐蚀速率测量探头及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测装置和方法，特别是一种大气环境中金属材料腐蚀速率测量探头及其使用方法。

背景技术

桥梁等金属结构在运行过程中往往需要了解腐蚀状态的变化情况，以便及时发现金属结构的腐蚀问题，进而采取必要的防腐蚀措施来解决其腐蚀问题。因此，建立一套实时在线监测系统，在桥梁等构筑物正常运行的状态下有效测量出金属结构的腐蚀速率显得相当必要。国内目前的在线监测技术都是应用于石化行业等管路内壁的腐蚀监测，管路内壁为无涂层的裸金属，且所处环境为液态或液固混合环境。

对金属在大气环境下的腐蚀状况进行检测目前普遍采用挂片法，这种检测装置为：使用两个绝缘体，绝缘体中间位置设置有弧形凹槽，将待测金属试片卡在两个绝缘体的弧形凹槽内，然后将载有金属试片的绝缘体悬挂于大气环境中，进行金属试片的耐腐蚀性能测试。这种检测方法试验周期长，只能得到金属累积腐蚀，不能反映金属瞬时的腐蚀状况。

鉴于目前在大气环境中监测金属腐蚀速率方法的现状，迫切需要出现一种应用于大气环境能够反映金属结构材料瞬时腐蚀速率的探头。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以监测大气环境中金属结构材料的瞬时腐蚀速率的大气环境中金属腐蚀速率测量探头。

本发明的另一个目的是提供一种使用所述大气环境中金属腐蚀速率测量探头的测量方法。

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种大气环境中金属腐蚀速率测量探头，包括：激励信号输入端1、试片托盘2，多个腐蚀试片、温度补偿试片5、激励信号输出端6和多个响应信号测量端；所述多个腐蚀试片与温度补偿试片5依次串联连接构成试片组并封装在试片托盘2上；上述试片组的两端分别连接所述激励信号输入端1和激励信号输出端6；

所述多个响应信号测量端分别从试片组的入端和出端、以及串联的多个腐蚀试片3、4和温度补偿试片5之间的连接端引出；其中，所述腐蚀试片、温度补偿试片5与待监测金属结构的材料成分、组织、涂装工艺相同。

所述的大气环境中金属腐蚀速率测量探头各个腐蚀试片的一个平面作为工作面与大气环境接触，其余面封装于所述试片托盘2中，所述温度补偿试片5完全密封于所述试片托盘2中。

所述腐蚀试片为第一腐蚀试片3和第二腐蚀试片4，这些腐蚀试片和温度补偿试片5为长条薄片形。

所述多个响应信号测量端包括第一响应信号测量端7、第二响应信号测量端8、第三响应信号测量端9和第四响应信号测量端10。

所述第一腐蚀试片3、第二腐蚀试片4、温度补偿试片5的连接部位采用铜片焊接的电连接方式。

所述的大气环境中金属腐蚀速率测量探头的测量方法，包括以下步骤：

(a)将所述探头的工作面安放于监测点上；

(b)将所述探头的多个响应信号测量端与检测电路相连；

(c)多个腐蚀试片与温度补偿试片5依次串联连接构成试片组，从激励信号输入端1施加同一激励信号给试片组；

(d)分别获取多个响应信号测量端的激励响应信号，根据各个响应信号测量端的激励响应信号与输入端激励信号，计算各个腐蚀试片的减薄量，通过所述减薄量求出金属的腐蚀速率。

所述步骤(d)中，上述激励信号为一直流电流，激励响应信号为各个腐蚀试片两端电压。

所述多个响应信号测量端包括第一响应信号测量端7、第二响应信号测量端8、第三响应信号测量端9和第四响应信号测量端10。

所述各个腐蚀试片和温度补偿试片5之间的连接部位采用铜片焊接的电连接方式，使得连接部位电阻远小于各个试片本身电阻。

与现有技术相比，本发明得到的大气环境中金属腐蚀速率测量探头能够监测大气环境中金属结构的金属瞬时腐蚀速率，从而及时发现金属结构的腐蚀问题，以便采取必要的防腐蚀措施解决腐蚀问题，从而为金属结构的正常运行提供保障。

附图说明

图1为本发明得到的大气环境中金属腐蚀速率测量探头的示意图。

附图标记

1  激励信号输入端      2  试片托盘

3  第一腐蚀试片        4  第二腐蚀试片

5  温度补偿试片        6  激励信号输出端

7  第一响应信号测量端  8  第二响应信号测量端

9  第三响应信号测量端  10 第四响应信号测量端

具体实施方式

下面根据附图对本发明作进一步说明：