[发明专利]一种基于SECM的埋地金属管道腐蚀与防腐层剥离测试系统

权利要求书

1.一种基于SECM的埋地金属管道腐蚀与防腐层剥离测试系统，其特征在于，包括：

交流杂散电流加载系统，用于提供埋地金属管道遭受交流杂散电流的干扰源；

电解池系统，用于模拟埋地金属管道在不同土壤环境下腐蚀的实际工程状况；

扫描电化学显微镜测试系统，用于获取杂散电流作用下在防腐层破损点处金属腐蚀过程中的局部化微区图像和电荷转移特征，并进行数据的分析；

所述电解池系统包括：用于盛放所述土壤模拟溶液(5)的容器和用于夹持所述防腐层破损试样(4)的夹持装置，所述夹持装置安装在所述容器上；

所述容器包括：壳体(11)、底板(12)、螺栓(13)和底座(14)；

所述壳体(11)通过密封胶与所述底板(12)固定连接，所述底板(12)的外圈加工有四个对称的螺纹孔，所述螺纹孔内放入四组螺栓(13)，每组螺栓(13)的底部通过螺纹与所述底座(14)相连，通过调节所述螺栓(13)实现所述防腐层破损试样(4)处于水平状态；

所述夹持装置包括：环氧封装树脂套(15)、密封O圈(16)、上螺纹端盖(17)、外螺纹异径接头(18)、橡胶垫片(19)和下六角螺母(20)；

所述防腐层破损试样(4)封装在所述环氧封装树脂套(15)内，所述环氧封装树脂套(15)套入到所述密封O圈(16)中；所述密封O圈(16)上表面与所述上螺纹端盖(17)的内表面相接触，下表面与所述外螺纹异径接头(18)的大径凹槽相接触；当旋紧所述螺纹端盖(17)和外螺纹异径接头(18)时，所述环氧封装树脂套(15)与密封O圈(16)紧密结合；所述外螺纹异径接头(18)下端凸设有外六角端面，所述外螺纹异径接头(18)的小径端插入所述底板(12)中，所述底板(12)下端面与所述橡胶垫片(19)相接触，通过拧动所述下六角螺母(20)实现所述外螺纹异径接头(18)与底板(12)的紧密接触。

2.如权利要求1所述的基于SECM的埋地金属管道腐蚀与防腐层剥离测试系统，其特征在于，所述交流杂散电流加载系统包括：辅助铂片电极(3)、防腐层破损试样(4)、土壤模拟溶液(5)和交流信号源(6)，所述辅助铂片电极(3)和防腐层破损试样(4)均处于所述土壤模拟溶液(5)中；

所述交流信号源(6)一端与所述辅助铂片电极(3)相连，另一端与所述防腐层破损试样(4)相连，构成杂散电流回路。

3.如权利要求2所述的基于SECM的埋地金属管道腐蚀与防腐层剥离测试系统，其特征在于，所述交流信号源(6)与防腐层破损试样(4)之间的导线(10)上串联有电流表和开关。

4.如权利要求2所述的基于SECM的埋地金属管道腐蚀与防腐层剥离测试系统，其特征在于，所述交流杂散电流加载系统还包括：定时中断器(7)；

所述定时中断器(7)并联在所述交流信号源(6)上，用于控制交流电加载的时间。

5.如权利要求1所述的基于SECM的埋地金属管道腐蚀与防腐层剥离测试系统，其特征在于，所述扫描电化学显微镜测试系统包括：扫描探针(1)、参比电极(2)、辅助铂片电极(3)、防腐层破损试样(4)、SECM电化学工作站(8)、PC机(9)、探针固定架(29)、电机控制器(35)和三维移动平台(36)；

所述SECM电化学工作站(8)与所述PC机(9)相连，所述SECM电化学工作站(8)采用四电极体系，所述SECM电化学工作站(8)的WE1电极与所述扫描探针(1)相连、WE电极与所述防腐层破损试样(4)相连、RE电极与所述参比电极(2)相连、CE电极与所述辅助铂片电极(3)相连；

所述扫描探针(1)通过所述探针固定架(29)与所述三维移动平台(36)相连，所述三维移动平台(36)用于实现所述扫描探针(1)的三维运动；所述三维移动平台(36)的三个步进电机(21)均与所述电机控制器(35)相连，所述电机控制器(35)与PC机(9)相连。

6.如权利要求5所述的基于SECM的埋地金属管道腐蚀与防腐层剥离测试系统，其特征在于，所述三维移动平台(36)的三个导轨滑台沿着X、Y、Z空间坐标系分布，Y方向导轨滑台通过螺栓固定在X方向导轨滑台的上底板(26)上，Z方向导轨滑台通过三角形支撑架(31)固定在Y方向导轨滑台的上底板(26)上，所述扫描探针(1)通过探头固定架(29)固定在Z方向导轨滑台的上底板(26)上；

三个导轨滑台的结构相同，Y方向导轨滑台包括电机(21)、电机支座(22)、联轴器(23)、丝杠支撑座(24)、丝杠(25)、上底板(26)、滚珠丝杠螺母(27)、滚珠丝杠螺母座(28)、挡板(30)、垫板(32)、导轨滑块(33)和下底板(34)；所述电机(21)通过螺钉固定在所述电机支座(22)上，所述电机支座(22)固定在所述下底板(34)的右端，所述挡板(32)固定在所述下底板(34)的左端，所述导轨滑块(33)前后对称的固定在所述下底板(34)上；所述电机(21)通过联轴器(23)与所述丝杠(25)相连；所述丝杠支撑座(24)位于联轴器(23)的左侧且通过螺钉固定在所述下底板(34)上；所述滚珠丝杠螺母座(28)套在所述滚珠丝杠螺母(27)上，所述滚珠丝杠螺母座(28)与所述上底板(26)通过螺钉固定；所述垫板(32)的上表面与所述上底板(26)的下表面相连，下表面与所述导轨滑块(33)的四个滑块的上表面相连。