[发明专利]一种全寿期防腐阳极腐蚀状态在线监测装置

权利要求书

1.一种全寿期防腐阳极腐蚀状态在线监测装置，其特征在于主体结构包括实验管道、水箱、耐腐耐磨泵、电磁流量计、隔膜压力表和测试弯管；实验管道由水箱引出后依次连接耐腐耐磨泵、电磁流量计、隔膜压力表和测试弯管后接回水箱，其中，测试弯管位于实验管道的第一个转弯处。

2.根据权利要求1所述的全寿期防腐阳极腐蚀状态在线监测装置，其特征在于实验管道上还设置有球阀和止回阀，球阀位于水箱与耐腐耐磨泵之间，止回阀位于耐腐耐磨泵与电磁流量计之间；水箱置于冰箱中，水箱上方设置有搅拌器；耐腐耐磨泵与变频器连接。

3.根据权利要求1所述的全寿期防腐阳极腐蚀状态在线监测装置，其特征在于测试弯管由内拱和外拱拼接构成，包括弯头、上游直管段和下游直管段，内拱和外拱两端均设置有法兰，法兰上开有螺栓孔，测试弯管通过螺栓孔和螺栓与实验管道相连；测试弯管的内壁设置有若干个放置实验试样的凹槽，测试弯管上还设置有若干个与凹槽联通的螺杆孔，凹槽中放置有实验试样，实验试样与螺杆连接，螺杆穿过螺杆孔后与螺母连接。

4.根据权利要求1所述的全寿期防腐阳极腐蚀状态在线监测装置，其特征在于实验管道和测试弯管的外侧均包裹两层保冷材料层，以确保实验介质的温度稳定，第一保冷层的材料为聚氨酯泡沫，第二保冷层的材料为泡沫玻璃。

5.根据权利要求1所述的全寿期防腐阳极腐蚀状态在线监测装置，其特征在于螺母用于固定实验试样，实验试样的长度、宽度和厚度尺寸与凹槽的长度、宽度和厚度尺寸匹配，实验试样粘贴固定在凹槽中后与测试弯管的内壁平齐。

6.根据权利要求1所述的全寿期防腐阳极腐蚀状态在线监测装置，其特征在于实验管道是内径为40mm的有机玻璃管；水箱为透明水箱，便于观察内部实验介质的混合情况，水箱的内壁均布2个挡板，以使水箱内的冰晶分布均匀，水箱的容积为300L；冰箱为电脑控温冰箱；电磁流量计为液相电磁流量计，用于测量实验介质的流量，输出信号，信号被多通道高速数据采集卡采集；隔膜压力表为隔膜抗震压力表，用于测量实验介质的压力；测试弯管的内径为40mm，弯径比为1.5；测试弯管是选用高耐磨材料制作的可拆卸式结构的水平弯管，操作方便，能重复使用，实验过程中，测试弯管的内侧形状无明显变化，测试弯管上游的实验管道的直管段长度为2m，下游的实验管道的直管段长度为1m，以使实验管道中形成稳定流动；冰箱用于控制实验管道中实验介质的温度，确保冰晶融化-结冰处于动态平衡状态；搅拌器用于搅拌实验介质；变频器用于调节实验介质的流速。

7.根据权利要求3所述的全寿期防腐阳极腐蚀状态在线监测装置，其特征在于凹槽的数量与螺杆孔的数量相同。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的全寿期防腐阳极腐蚀状态在线监测装置，其特征在于实验时，采用差分接线方式，以消除共模噪声的影响，输出的电压信号或电流信号转换为电压信号输入接线盒中的端子上；使用Labview软件编制设定的采集程序实现数据的采集和分析；采用精度为0.01mg的电子天平称量实验试样在实验前后的重量，根据公式：计算冲刷腐蚀速率，式中，ER为冲刷腐蚀速率，单位为mm/a；w₀为实验试样实验前的质量，单位为g；w₁为实验试样实验后的质量，单位为g；S为实验试样的工作面积，单位为m²；t为冲刷腐蚀进行的时间，单位为h；ρ_w为金属实验试样材料的密度，单位为g/cm³；采用三维视频显微镜观察实验试样在冲刷腐蚀后的宏观形貌并测量腐蚀坑深度，采用扫描电子显微镜观察实验试样的微观冲刷腐蚀形貌。