[发明专利]一种便携式金属焊缝腐蚀快速测试仪

说明书

本发明涉及一种便携式金属焊缝腐蚀快速测试仪器，属于腐蚀电化学检测领域。本发明的测试仪器包括手持式焊缝腐蚀快速测试主机和腐蚀监测柔性阵列电极探头。其中测试主机为微机控制的全数字化测量仪器，包括STM32F427微控制器、3.5寸彩色触控显示屏、RM04网络模块、120路选8模拟开关阵列电路及电源控制和内置电池充电管理模块，120路选8模拟开关阵列电路连接到腐蚀监测柔性阵列电极探头；探头为支撑在柔性泡沫表面的12x12阵列的Ag/AgCl微电极，Ag/AgCl微电极可方便更换，测量前在阵列电极表面覆盖的吸水薄膜层中注入测试溶液。本发明适用于各种工业现场焊缝腐蚀测量，可快速检测焊缝区表面电位分布，为评价焊缝腐蚀的敏感位置及腐蚀的驱动力提供直接的科学依据。

技术领域

本发明属于腐蚀电化学检测技术领域，具体涉及一种便携式金属焊缝腐蚀快速测试仪。

背景技术

焊接是通过加热、加压，或两者并用，使两工件产生原子间结合的制造工艺及技术。在焊接过程由于注入不均匀的高能量造成焊缝和热影响区的化学成分和组织形态发生改变，可能出现各种缺陷和内应力作用，导致在焊缝和焊接接头等局部区域成为优先腐蚀的敏感部位。金属焊缝在恶劣服役环境中常常诱发各种危险性的局部腐蚀，例如应力腐蚀、晶间腐蚀等，可能造成重大损失，甚至引发严重的突发事故，对工业、国防、航天航空等行业设备的安全可靠运行带来极大隐患。但是金属焊接加工时形状复杂多样，焊接处大小不一，位置隐蔽，工业现场的焊缝腐蚀检测一直是腐蚀与防护领域研究的一个焦点和挑战。

传统的腐蚀电化学检测仪器，其检测焊缝腐蚀的方法主要对焊件不同区间采用机械切割取样，通过对切割样品的微观组织分析和电化学分析等，测量焊接样品的组织形貌和腐蚀电化学参数等。这种切割取样必然造成金属焊件的破坏和损伤，监测部位有限，测量耗时费力，特别是由于存在电化学极化的问题，切割的分立样品与实际焊件块体明显不同，所以切割的小样品腐蚀性能的测量不能代表焊件实际情况，可能存在很大误差。

基于腐蚀电化学原理，近年来开展了采用阵列参比电极技术研究测试不同焊接样品表面电位和电流分布，通常电位较低的位置为腐蚀的阳极区，金属优先发生腐蚀，电位较高的位置为阴极区，不发生腐蚀，焊缝区电位差越大，电偶腐蚀的驱动力越强，发生局部腐蚀的危险性也越大，由此可快速评价焊缝腐蚀的敏感位点及腐蚀速度，预警局部腐蚀的危险性；然而，常规的阵列电极只适用于平面光滑电极的测试，无法实现对复杂外形和粗糙表面的焊接设备部件的现场测量；同时由于阵列电极在制备过程中主要为多根单电极组合而成，制作复杂，分辨率较低；单电极具有一定的差异，无法保证微电极表面状态的一致性，影响测量准确性，成为该技术广泛应用的障碍。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种便携式金属焊缝腐蚀快速测试仪，能够预示焊缝腐蚀的敏感位置和腐蚀倾向性，用于工业现场方便地对焊缝腐蚀进行快速、原位、无损及灵敏准确的检测和评价。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种便携式金属焊缝腐蚀快速测试仪器，所述快速测试仪器包括腐蚀监测柔性阵列电极探头和手持式焊缝腐蚀快速测试主机，所述手持式焊缝腐蚀快速测试主机为微机控制的全数字化测量仪器；所述腐蚀监测柔性阵列电极探头为12x12阵列的Ag/AgCl微电极。

进一步地，所述手持式焊缝腐蚀快速测试主机包括STM32F427微控制器、3.5寸彩色触控显示屏、RM04网络模块、120路选8模拟开关阵列电路及电源控制和内置电池充电管理模块，所述STM32F427微控制器连接3.5寸彩色触控显示屏、RM04网络模块和120路选8模拟开关阵列电路，DC 5V1A外置电源为所述电源控制和内置电池充电管理模块提供电源，所述电源控制和内置电池充电管理模块连接到STM32F427和120路选8模拟开关阵列电路提供电源，所述120路选8模拟开关阵列电路连接到所述腐蚀监测柔性阵列电极探头。