[实用新型]一种输水管道内微生物膜监测探头

说明书

本实用新型涉及一种输水管道内微生物膜监测探头，属于金属材料表面微生物附着生长、微生物腐蚀监测以及腐蚀控制领域。该探头的金属电极包括第一电极和第二电极，电极为梳齿状，梳齿尖端为方形，第一电极末端焊接第一电极测试线，第二电极另一末端焊接测试线第二电极测试线，第一电极和第二电极焊接测试线的两个末端靠近，第一电极和第二电极的梳齿交错排列。基于此探头搭建的微生物膜监测系统及方法不仅适用于输水管道室内微生物膜生长监测模拟研究，也可用于输送管道现场监检测，并根据监测结果优化防控措施。若有需要，本实用新型也可以在检测输水管道内微生物膜的同时实现管道基材的电化学腐蚀同步测试，以评价管道基材的微生物腐蚀。

技术领域

本实用新型涉及一种输水管道内微生物膜监测探头，属于金属材料表面微生物附着生长、微生物腐蚀监测以及腐蚀与防护领域。

背景技术

微生物腐蚀是指微生物引起的腐蚀或受微生物影响的腐蚀，微生物腐蚀(MIC)在材料腐蚀失效中占重要比例。微生物通过生命活动，直接或间接影响材料的腐蚀过程，硫酸盐还原菌(SRB)、铁细菌、腐生菌等均会引起金属腐蚀，其中以硫酸盐还原菌最为严重，并由此带来的巨大的安全隐患和经济损失，日益引发关注。

微生物膜是微生物在自然环境中的生存方式，其对菌群形态、微生物腐蚀行为等具有非常重要的影响。环境中的无机离子的矿化作用以及有机大分子的吸附作用，在材料表面形成一层很薄的条件膜；如果环境条件适合生长，环境中存在的大量微生物就会在材料表面附着并开始繁殖，同时通过自身的代谢活动产生大量代谢产物；微生物膜逐渐趋于成熟稳定；随着时间的推移，微生物膜稳定性降低，发生部分脱落。这是一个高度自发的动态过程，随着微生物的生长和消亡，微生物膜/材料表面的物理环境和化学环境不断变化，从而诱发材料表面的局部腐蚀，对于金属材料，易发生点蚀、晶间腐蚀和缝隙腐蚀等。

输水管道内，SRB能在厌氧条件下大量繁殖，造成管道严重的局部腐蚀，微生物膜局部脱落后，加剧管道内腐蚀。对于管道内部而言，减少微生物膜可以减少自然微生物腐蚀发生的机会，减少微生物膜可以通过钢丝球冲刷管道内壁等物理方法和施加杀菌剂等化学方法。通过微生物膜监检测探头，实时了解管道内部微生物膜生长的情况，可以实现动态管理。

微生物腐蚀环境复杂、影响因素众多，微生物腐蚀电化学过程涉及微生物细胞、代谢产物、微生物膜与基体腐蚀产物间络合、螯合等复杂的化学作用，与基体间存在直接或间接电化学交互作用，这些交互作用的具体过程和途径尚不清晰，腐蚀机理仍然存在一定争议。因此，微生物腐蚀检测及微生物膜成长过程监测一直未形成非常成熟的解决方案。

微生物腐蚀监检测的方法和装置比较少，现有微生物腐蚀监测装置大部分是通过金属腐蚀速率的变化来评价微生物腐蚀，也有通过极化电阻法监测微生物腐蚀。这些监测装置虽然可以来预测微生物附着或腐蚀发生的情况，但均仅能反映材料腐蚀状态，无法获得微生物膜形成过程等微生物信息，而这些信息才是研究微生物腐蚀的重点。在此背景下，有必要开发一种输水管道微生物膜监测探头和基于此探头的微生物膜测试方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种输水管道内微生物膜监测探头，用于输水管道内微生物膜的监检测及微生物腐蚀测试及评价。

本实用新型的技术方案是：

一种输水管道内微生物膜监测探头，该探头包括金属电极、测试线、航空插头，金属电极包括第一电极和第二电极，电极为梳齿状，梳齿尖端为方形，第一电极末端焊接第一电极测试线，第二电极另一末端焊接测试线第二电极测试线，第一电极测试线和第二电极测试线与两芯防水航空插头连接，第一电极测试线和第二电极测试线通过两芯防水航空插头插拔，第一电极和第二电极焊接测试线的两个末端靠近，第一电极和第二电极的梳齿交错排列。

所述的输水管道内微生物膜监测探头，第一电极和第二电极通过绝缘封装物进行封装固定，由绝缘封装物封装成长方体，电极工作面裸露于所述长方体的一个表面。