[发明专利]电化学腐蚀发展过程原位显微图像扫描采集平台及方法

说明书

本发明公开了一种电化学腐蚀发展过程原位显微图像扫描采集平台及方法，平台包括隔振平台，隔振平台上设有三维电动滑台，三维电动滑台的三个步进电机均连接一三通道步进电机控制器，三通道步进电机控制器与计算机电连接；三维电动滑台的顶部通过万向显微镜支架连接有显微镜，显微镜的物镜朝下，显微镜的目镜连接有相机，相机与计算机电连接。方法为利用上述的平台通过计算机控制三维电动滑台动作，带动显微镜沿X轴和/或Y轴移动，扫描金属试片上不同区域的显微腐蚀形貌。本发明通过三维电动滑台精确调节带有相机的显微镜位置，达到对实验用的金属试片在发生电化学腐蚀时的不同位置腐蚀形貌进行自动采集的目的。

技术领域

本发明涉及电化学腐蚀实验设备技术领域，特别是涉及一种电化学腐蚀发展过程原位显微图像扫描采集平台及方法。

背景技术

电化学腐蚀是金属构件发生腐蚀破坏的主要形式，研究金属发生电化学腐蚀时的腐蚀形貌发展规律是分析腐蚀机理一个重要途径，是制定合理的腐蚀防护措施的重要依据。杂散电流是造成埋地金属构件腐蚀的一个重要因素，通过可视化方法研究金属在杂散电流作用下的腐蚀形貌演化规律可揭示出众多的腐蚀信息，是分析腐蚀机理一个重要途径。

表观检查是一种重要的借助图像分析腐蚀形貌的方法，其中，可通过实时原位观测技术对腐蚀过程进行观察记录，确定出材料表面腐蚀产物的颜色、形态及分布随时间的变化，为研究腐蚀发生和发展情况提供基础。对金属样品进行杂散电流腐蚀形貌观察实验时，需要将样品置于透明腐蚀性介质中，并外接干扰电源施加一定强度的干扰电流，一般金属样品接电源一极，辅助电极接电源另一极，同时，为了采用显微镜观察到金属样品表面的腐蚀情况，要求金属样品表面与显微镜头相对。

目前通过腐蚀实时原位观测技术研究腐蚀的一般的步骤为：(1)手动调节显微镜位置使镜头对准腐蚀试片；(2)通过录像或手动定时拍摄腐蚀过程图像。现有的腐蚀实时原位观测技术只能定点观测某一腐蚀区域，但在一定观测倍数下，相机能够捕捉到视野范围会变窄，导致观测到腐蚀区域只为整个腐蚀试片的一小部分，只能通过手动调节相机位置后再观察其他位置的腐蚀情况，大大降低了腐蚀图像的采集效率，导致该技术的实时性变差。

发明内容

本发明的目的是提供一种电化学腐蚀发展过程原位显微图像扫描采集平台及方法，以解决上述现有技术存在的问题，通过三维电动滑台精确调节带有相机的显微镜位置，达到对实验用的金属试片在发生电化学腐蚀时的不同位置腐蚀形貌进行自动采集的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种电化学腐蚀发展过程原位显微图像扫描采集平台，包括隔振平台，所述隔振平台上设有三维电动滑台，所述三维电动滑台的三个步进电机均连接一三通道步进电机控制器，所述三通道步进电机控制器与计算机电连接；所述三维电动滑台的顶部通过万向显微镜支架连接有显微镜，所述显微镜的物镜朝下，所述显微镜的目镜连接有相机，所述相机与所述计算机电连接。

优选地，所述三维电动滑台包括从下至上依次设置的X轴滑台、Y轴滑台和Z轴滑台，所述万向显微镜支架设置在所述Z轴滑台上。

优选地，所述万向显微镜支架的一侧连接有一激光定位器，所述激光定位器发射出的激光能够照射到进行电化学腐蚀实验的金属试片上，形成激光标记点。

优选地，所述三维电动滑台的顶部设有若干个光源，所述光源朝下设置。

优选地，所述三通道步进电机控制器和所述相机分别通过一USB接口与所述计算机电连接。