[实用新型]用于监测工业水环境设备腐蚀的探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于监测工业水环境设备腐蚀的探头。

背景技术

在石油化工、煤化工等工业生产领域，因设备腐蚀而导致其设备破坏的事常有发生，甚至引发严重的突发事故。而工业设备的腐蚀往往导致工厂停产，这不但会降低生产效率，还会造成重大的经济损失。如能事先及时采取有效的在线腐蚀监控，了解设备腐蚀破坏程度，采取有效科学防护，优化生产工艺等，从而提高生产效率，防止事故发生，对安全生产有着重要意义。

对工业水环境设备腐蚀监测，国内外常用传统的声波探测、定点测厚、化学分析、腐蚀挂片失重、腐蚀形貌分析、旁路试管法等方法，然而这些方法不能给出设备材料腐蚀的及时状况。目前，国内外采用电化学技术(如:电阻探针、循环伏安法、极化曲线技术、交流阻)对水环境设备的腐蚀进行在线实时地监测，例如王佳(中国专利CN2466634Y)发明大气腐蚀润湿时间传感器，杨景林等人(中国专利CN201697859U)发明的管道土壤传感器；曹洁玉等人(中国专利CN1590981)用与热交换管相同的材质制作探针监测热交换管的腐蚀状态；苗健等人(中国专利CN201060160)制作的在线腐蚀监测探针能够将挂片法和电阻法应用在一起；郭兴蓬等人(中国专利CN102128784A)等发明了电偶电化学噪声腐蚀监测探针能够灵敏地得到金属局部腐蚀的信息；但这些电化学方法均无法同时用于监测工业水环境设备的腐蚀电位、腐蚀电流、极化电阻、交流阻抗等腐蚀电化学参数的更全面的信息。虽然林昌健等人(中国专利CN103149146A)发明一种用于监测工业设备腐蚀的多功能腐蚀探头可以同时监测多种电化学信息，由于其中心探头面积限制，仅能给出局部腐蚀信息。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中无法监测金属材料在真实环境下的腐蚀行为的问题，提供一种新的用于监测工业水环境设备腐蚀的探头。该探头用于监测工业水环境设备腐蚀中，具有可监测金属材料在真实环境下的腐蚀行为的优点。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种用于监测工业水环境设备腐蚀的探头，其特征在于包括“梳子状”电极、固体参比电极，至少两个“梳子状”电极相互穿插，至少两个固体参比电极位于“梳子状”电极旁边且互不接触，所述的“梳子状”电极的“梳齿”数目为大于2的整数，每个“梳子状”电极和参比电极的下端分别连接导线，所述探头内部无空腔，被填充材料填充，填充材料外侧设有外壳；“梳子状”电极之间、导线之间、各电极和导线与外壳之间、各电极除了与相连接的导线外与其他导线之间均设有绝缘材料，各电极和导线均不与外壳接触，所述“梳子状”电极的“梳齿”的宽度B为1～4mm，“梳齿”的长度A为10～60mm，相邻“梳齿”间的距离C为1～5mm，参比电极与“梳子状”电极之间距离D控制在0.5～2mm，固体参比电极直径E为0.5～2mm。

上述技术方案中，优选地，所述外壳形状为上下两端开口筒状结构。

上述技术方案中，优选地，所述“梳子状”电极和固体参比电极的上端面要暴露在填充材料外边，所述“梳子状”电极和固体参比电极的下端面封装于填充材料内。

本实用新型电极探头拥有常规电极探头可实现的功能，还可以更好的监测金属材料在真实环境下的腐蚀行为。本探头不仅可应用极化电阻、交流阻抗、恒电流阶跃、恒电位阶跃、弱极化等多种电化学测量技术在线实时监测工业水环境设备的真实腐蚀状态，实时全面地评估生产中的工业设备的腐蚀状态，而且制作过程简单方便，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型所述探头的结构示意图。

图2为本实用新型所述探头的俯视图。

图1或图2中，1-外壳；2-填充材料；3-固体参比电极；4-“梳子状”电极；5-导线。

下面通过实施例对本实用新型作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。

具体实施方式

【实施例1】

如图1、2所示，本实用新型的电极探头包括：PVC材质或不锈钢或碳钢或塑料探头外壳1，形状为上下两端开口筒状结构，根据工况，可选择圆管或其他多边形管；用于封装金属电极及导线并起到绝缘作用的填充材料2，填充材料为环氧树脂；固体参比电极3；相互穿插“梳子状”电极4；紧固于电极上的导线5。相互交叉的“梳子状”电极“梳齿”的梳齿”的长度为10～60mm(图2中A所示长度)，宽度为1～4mm(图2中B所示宽度)，相邻“梳齿”间的距离为1～5mm(图2中C所示宽度)，参比电极与“梳子状”电极之间距离控制在0.5～2mm(图2中D所示距离)，参比电极直径控制在0.5～2mm.(图2中E所示)。“梳子状”电极4和固体参比电极3的上端面要统一暴露在填充材料2外边作为工作面，“梳子状”电极4和固体参比电极3的下端面由填充材料2封装于其内；导线5的一端要分别独立的连接在各个“梳子状”电极4和固体参比电极3下端，另一端则从工作面的相反方向接出，导线5不得与“梳子状”电极4和固体参比电极3的工作面处于同一平面上，“梳子状”电极、固体参比电极和不与之相连接的其他导线间要用环氧树脂进行充分绝缘，不得短接；所用的环氧树脂要保证流动性足够好，确保固化后不同“梳子状”电极和固定参比电极之间充分绝缘，不得留有微孔和间隙等；探头外壳1与“梳子状”电极4、固体参比电极3及导线5之间也要保持良好的绝缘。“梳子状”电极4的数量及尺寸可根据实际试验条件进行选择，不局限于图中所示的一对电极(但必须大于等于一对)，根据需要可以平行放置多对“梳子状”电极；同时在方便操作的前提下，其工作面的尺寸也可以根据需要进行选择。另外，“梳子状”电极的材料可根据实验需要选择各种金属材料，但一对“梳子状”电极材料必须相同。参比电极必须为固体参比电极，但不局限于固体银氯化银参比电极，参比电极必须有足够的牢固性。在本技术条件下，“梳子状”电极相邻“梳齿”间的距离和参比电极与“梳子状”电极之间距离可根据不同的操作方式，获得要求距离的绝缘间隙。在更精细的控制条件下，可获得更精确更小的间距。导线5的连接既要保证同一组导线和电极之间良好接触，又要保持不同组导线和电极之间的充分绝缘，不得短接。本实用新型中所用的环氧树脂在封装时一定要有优异的流动性，确保固化后不同导线和金属电极之间的充分绝缘，不得留有微孔和间隙。本实用新型中的保护外壳1在具有一定强度的前提下，其材质和形状可根据实际工况进行选择，不局限于图中所示的形状。