[实用新型]一种输水管道腐蚀监测电化学传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电化学传感器，更具体说，它涉及一种输水管道腐蚀监测电化学传感器。

背景技术

金属材料在不同的腐蚀性介质中受化学因素、物理因素和生物因素的作用而发生破坏，其腐蚀结果使得材料变薄，强度降低，有时发生局部穿孔或断裂，甚至使结构破坏。因此，无论是从社会效益还是经济效益考虑，人们都迫切希望把腐蚀造成的破坏和损失降低到最低限度，使设备装备、金属构件等能够长期安全运转。腐蚀监测技术目前已经在工业领域得到了很好的应用，如冷却水系统、气体腐蚀、石油化工、航天航空等领域。由于腐蚀本身是个电化学反应的过程，因此在众多的腐蚀监测系统中，大多数依据的是电化学监测技术。随着监测技术的发展，电化学传感器在此方面的应用越来越广泛。然而，传统的电位型电化学传感器实际应用时均易出现高频漂移的现象，这从电化学阻抗谱的测试结果中可以明显观察到，且部分传感器浸泡于输水管道内液体介质中易发生腐蚀。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种结构合理，有效避免高频漂移的输水管道腐蚀监测电化学传感器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。这种输水管道腐蚀监测电化学传感器，包括工作电极、Ag/AgCl参比电极、铂丝电极、外壳、吸水海绵和不锈钢辅助电极；所述外壳为下端有开口的圆桶状，所述吸水海绵设于外壳内；所述吸水海绵吸附电解液，所述电解液为输水管道内的水介质；所述Ag/AgCl参比电极、铂丝电极以及不锈钢辅助电极包裹在吸水海绵中；所述电解液通过吸水海绵接通工作电极和不锈钢辅助电极以及Ag/AgCl参比电极和铂丝电极；所述铂丝电极上串联有电容后和Ag/AgCl参比电极并联形成双参比电极；所述Ag/AgCl参比电极和铂丝电极上端固定焊接设置有用于连接Ag/AgCl参比电极和铂丝电极传输电信号的参比电极屏蔽引线；所述工作电极设置于外壳内最底部，所述不锈钢辅助电极平行于工作电极，上端固定焊接连接辅助电极屏蔽引线。

作为优选：所述铂丝电极上串联的电容为0.05μF～20μF。

作为优选：所述参比电极屏蔽引线伸入外壳内的部分包括与Ag/AgCl参比电极和铂丝电极的连接点采用聚四氟乙烯完全包裹密封。

作为优选：所述参比电极屏蔽引线外端固定焊接设置有一个参比电极接插件。

作为优选：所述辅助电极屏蔽引线伸入外壳内的部分采用聚四氟乙烯完全包裹密封。

作为优选：所述辅助电极屏蔽引线外端固定焊接设置有一个辅助电极接插件。

作为优选：所述外壳为聚四氟乙烯材料。

本实用新型的有益效果是：

1.整体由聚四氟乙烯材料制备而成，可长期浸泡于输水管道内；

2.以铂丝电极与Ag/AgCl参比电极并联制成双参比电极，有效避免数据采集时的高频漂移；

3.工作电极接线可同时连接输水管道的多个部分；

4.通过吸水海绵连接双参比电极与工作电极，连接环境稳定；

5.以大面积不锈钢片作为辅助电极，有利于工作电极与辅助电极间电流线的均匀分布；

6.结构简单，成本低廉，测量精度高。

附图说明

图1：本实用新型剖面结构示意图；

附图标记说明：工作电极1，Ag/AgCl参比电极2，铂丝电极3，外壳4，电解液5，吸水海绵6，参比电极屏蔽引线7，参比电极接插件8，不锈钢辅助电极9，辅助电极屏蔽引线10，辅助电极接插件11。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。虽然本实用新型将结合较佳实施例进行描述，但应知道，并不表示本实用新型限制在所述实施例中。相反，本实用新型将涵盖可包含在有附后权利要求书限定的本实用新型的范围内的替换物、改进型和等同物。

本实施例的实现原理：首先在铂丝电极3上串联0.2μF的电容，再将串联后的铂丝电极3与Ag/AgCl参比电极2并联制成双参比电极。加入的电容器有效过滤高频信号，使之不与Ag/AgCl参比电极2接通，有效避免信号采集时的高频漂移。采用不锈钢片作为不锈钢辅助电极9，收集管道金属材料腐蚀过程的电流信号，结合监测仪器测试分析得到输水管道金属材料的腐蚀速率。通过吸水海绵6从外壳4下端开口处吸附被测试水介质中的电解液5。

本实施例的输水管道腐蚀监测电位型电化学传感器，包括由聚四氟乙烯材料制备的用于容纳电解液5的吸水海绵6的圆桶状传感器外壳4、浸泡于电解液5中的双参比电极即Ag/AgCl参比电极2和铂丝电极3，电解液5通过吸水海绵6接通工作电极和不锈钢辅助电极9以及双参比电极，电解液5为输水管道内的水介质。不锈钢辅助电极9与双参比电极分别浸入吸收电解液5的吸水海绵6中，不锈钢辅助电极9平行于工作电极1面，上端固定焊接连接辅助电极屏蔽引线10，采用聚四氟乙烯将辅助电极屏蔽引线10伸入传感器外壳内的部分完全包裹密封，辅助电极屏蔽引线10外端固定焊接设置有一个辅助电极接插件11；双参比电极上端固定焊接设置有用于连接双参比电极传输电信号的参比电极屏蔽引线7，同样采用聚四氟乙烯将参比电极屏蔽引线7伸入传感器外壳内的部分包括与双参比电极的连接点完全包裹密封，确保连接点不与电解液5接触反应。参比电极屏蔽引线7外端固定焊接设置有一个参比电极接插件8，用于连接监测仪器收集和存储数据。