[发明专利]基于HF RFID的金属腐蚀监测系统及腐蚀监测方法

说明书

基于HF RFID的金属腐蚀监测系统及腐蚀监测方法，该系统包括标签模块、阅读器模块、数据采集模块和PC终端模块,依据是不同程度的腐蚀金属对HF RFID标签性能的影响不同。粘贴于金属材料表面的标签模块被阅读器模块识别，阅读器模块接收及工作的信号经数据采集模块解调，PC终端模块对解调信号进行特征提取并分析，将之与模拟实验建立的数据库进行匹配，获得待监测金属材料模块的腐蚀数据。本发明还包括使用基于HF RFID金属腐蚀监测系统对金属腐蚀样品进行腐蚀监测方法。本发明可以完成金属腐蚀程度的实时动态监测，与传统金属监测方法相比，检测方法简单、动态跟踪特性好，可提升对金属尤其是钢铁材料腐蚀程度的监测能力。

技术领域

本发明涉及金属腐蚀检测领域，更具体的说是涉及一种基于HF RFID的金属腐蚀监测系统及腐蚀监测方法。

背景技术

金属物体长期处于碱性环境如海水中，会受到一定的腐蚀，这种腐蚀不仅会影响金属物体的性能，还会造成资源浪费。传统的金属腐蚀检测方法如失重法，其优点是能够提供金属腐蚀的详细数据如腐蚀率、腐蚀类型及腐蚀产物等较多信息，其缺点为需取出样品进行检测，常常需要破坏材料结构来达到实验目的，这种方法的局限性很大。现代金属腐蚀检测技术主要依托于化学等工业实践经验，通过各种监测方法如超声波法、电阻法、电位监测法、交流阻抗技术及电化学噪声技术等，这类技术较为成熟且准确性较高，但是这些方法通常需要配备传感器。本发明提出一种基于RFID技术的金属腐蚀检测方法，其优点在于标签成本低，操作便捷无需破坏金属物体结构，且能做到长期实时跟踪，数字化程度较高。

申请号201610976403.9，公开号106546654A《用于金属腐蚀监测的新型传感器》提出了一种用于金属腐蚀监测的新型传感器，可以完成金属腐蚀程度的短期预估和长期监测。这种检测方法需要制作生产专门的传感器，成本较高。申请号201610538967.4，公开号106018253A《一种多功能地下混凝土结构腐蚀损伤监测装置》提出一种多功能地下混凝土结构腐蚀损伤监测装置，主要监测的是金属周边的环境变量如温度、pH值和应变值，通过对环境变量数据的获取再进一步去估计腐蚀程度。这种检测方法对监测装置的灵敏度要求较高，而且短时间内上述参数变化不够明显，无法做到对金属腐蚀的动态实时跟踪。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种能对金属腐蚀程度动态实时准确评估的基于HF RFID的金属腐蚀监测系统及腐蚀监测方法。

本发明之基于HF RFID金属腐蚀监测系统，包括HF RFID标签模块、阅读器天线模块、阅读器处理器模块、数据采集模块和PC终端模块，阅读器天线模块、阅读器处理器模块共同构成HF阅读器模块。HF RFID标签模块贴附于金属腐蚀样品表面；阅读器天线模块与HFRFID标签模块无线连接，阅读器天线模块用于对贴附于金属腐蚀样品的标签模块进行信号的读取；阅读器处理器模块与阅读器天线模块通过数据传输线连接，阅读器处理器模块对阅读器天线模块读取的信号进行采集；数据采集模块与阅读器处理器模块通过数据传输线连接，PC终端模块与数据采集模块通过数据传输线连接，数据采集模块用于对HF阅读器模块采集到的信号进行解调，并将数据发送给PC终端模块进行信号的特征量提取和信息匹配。

使用本发明之基于HF RFID金属腐蚀监测系统对金属腐蚀样品进行腐蚀监测的方法，包括如下步骤：

步骤1：将至少一个HF RFID标签模块贴附于金属腐蚀样品表面，HF RFID标签模块的工作频率为13.56MHz，通信协议为ISO/IEC 18000-3；

步骤2：阅读器天线模块的工作频率为13.56MHz，HF RFID标签模块置于阅读器天线模块的有效识别区域，阅读器天线模块对贴附于金属腐蚀样品表面的HF RFID标签模块进行信号的读取，读取到的信号经阅读器处理器模块传递至数据采集模块；同时，阅读器处理器模块还采集阅读器模块的工作信息并传递至数据采集模块；

步骤3：数据采集模块对接收到的信号进行解调后传递给PC终端模块；