[实用新型]模拟杂散电流腐蚀的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及腐蚀与防护领域，特别是涉及模拟杂散电流腐蚀的实验装置。

背景技术

杂散电流是指在规定的电路或意图电路之外流动的电流，广泛存在于变电站、直流电气化铁路、高压输电系统、埋地管线、矿井等各工业领域。杂散电流对金属构件的腐蚀在本质上是电化学腐蚀，属于局部腐蚀的一种，其原理与钢铁在大气条件下或在水溶液及土壤电解质中发生的自然腐蚀一样，都是具有阳极过程和阴极过程的氧化还原反应。杂散电流具有多源性的特征,其大体可分为交流杂散电流、直流杂散电流和天然杂散电流。

变电站接地网材料长期处在地下恶劣的运行环境中，受到土壤的化学腐蚀及运行设备泄流、雷电泄流等造成的杂散电流腐蚀。有的接地网材料在很短时间内便产生严重腐蚀，甚至穿孔断裂，进而发生设备失地，严重危害电网的运行安全。杂散电流能引起水管穿孔漏水、锈蚀、电缆挂钩打火、道钉生锈断裂等，进而导致地铁设施的使用寿命降低，造成严重的经济损失。矿井中的杂散电流可引起瓦斯爆炸。电气化铁路、矿山、工厂、港口各种用电设备接地与漏电，在土壤当中也会形成杂散电流的循环。

杂散电流多见于埋地金属构件，对腐蚀的评价和检验需要进行现场开挖等繁琐的工作；并且实际环境中影响腐蚀的因素较多，杂散电流对金属构件的腐蚀的影响很难定量判断。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种操作简便、可以准确判断杂散电流对材料的腐蚀影响的模拟杂散电流腐蚀的实验装置。

一种模拟杂散电流腐蚀的实验装置，包括箱体、电源、电极、温度控制单元和监控单元；

所述电源和所述监控单元位于所述箱体外部，所述电极一端与所述电源连接，另一端位于所述箱体内部；

所述温度控制单元包括温度控制器、加热器和热电偶；所述热电偶和所述加热器均与所述温度控制器连接；

所述监控单元包括电压表和电流表，所述电压表一端与电源的正极和电极连接，另一端与电源的负极连接；所述电流表一端与电极连接，另一端与电源的负极连接。

在其中一个实施例中，还包括湿度控制单元，所述湿度控制单元包括湿度传感器、湿度控制器、水箱和水管，所述湿度传感器与所述温度控制器连接，所述湿度控制器与所述水箱连接，所述水管一端与所述水箱连接，另一端延伸至湿度传感器。湿度控制单元可以精确控制腐蚀介质的湿度。

在其中一个实施例中，所述水箱设有电磁阀，所述湿度控制器与所述水管均通过所述电磁阀与所述水箱连接。电磁阀可以调整水的方向、流量和速度。同时电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而且控制的精度和灵活性都能够保证。因此，可以达到精确控制箱体内的湿度的目的。

在其中一个实施例中，所述水管包括位于所述水箱内的第一水管和伸出所述水箱外的第二水管，所述第一水管设有多个注水孔，所述注水孔的间距为0.5-1mm，所述水管的直径为2-5mm。

在其中一个实施例中，所述湿度控制器的个数为两个或两个以上，所述湿度控制器均匀分布于所述箱体内。

在其中一个实施例中，所述热电偶包覆有防腐蚀层。采用石英管包覆热电偶，既不影响热电偶对箱体内温度的监控，又可以避免腐蚀介质对热电偶的腐蚀。

在其中一个实施例中，所述加热器包覆有防腐蚀层。

在其中一个实施例中，所述防腐蚀层为石英管玻璃。

在其中一个实施例中，所述加热器为呈螺旋状的电炉丝，所述电炉丝的两端均与所述温度控制器连接。

在其中一个实施例中，所述电极为石墨电极。

上述模拟杂散电流腐蚀的实验装置，可以在箱体内放入腐蚀介质，例如土壤或者水，然后通过控制温度、电压、电流模拟直/交流杂散电流对材料的腐蚀影响。上述实验装置可精确控制腐蚀介质的腐蚀环境，因此可以准确判断杂散电流对材料的腐蚀影响。而且装置结构简单，易于控制，操作方便。

附图说明

图1为一实施方式的模拟杂散电流腐蚀的实验装置结构示意图；

图2为一实施方式的模拟杂散电流腐蚀的实验装置的第一水管的结构放大图；

图3为一实施方式的模拟杂散电流腐蚀的实验装置的热电偶的结构放大图；

附图标记：10箱体，20电源，30电极，40温度控制单元，50监控单元，60湿度控制单元，70样品，400温度控制器，402加热器，404热电偶，500电压表，502电流表，600湿度传感器，602湿度控制器，604水箱，606水管，608电磁阀，4040防腐蚀层，6060第一水管，6062第二水管，6064注水孔。

具体实施方式