[发明专利]预应力钢筒混凝土管道的阴极保护测试探头和制备方法

权利要求书

1.一种预应力钢筒混凝土管道的阴极保护测试探头，包括设在水泥砂浆包裹体，其特征在于，在所述的水泥砂浆包裹体中设有第一钢丝试样、第二钢丝试样、参比电极、辅助阳极、预应力承载框架、绝缘组件、连接件和多根电缆，所述的第一钢丝试样为一根处于阴极保护状态下的预应力钢丝试样，第二钢丝试样为一根自然腐蚀状态的预应力钢丝试样。

2.根据权利要求1所述的预应力钢筒混凝土管道的阴极保护测试探头，其特征在于，所述的预应力承载框架为矩形金属框架，在两个相对边设有两对对应的通孔；所述的第一钢丝试样和第二钢丝试样均为圆柱体，在其两端设有细牙螺纹，在中部加工成直径2-3毫米的工作段，将第一钢丝试样和第二钢丝试样两端插入预应力承载框架相对的通孔内，在通孔内装有绝缘组件，用螺母拧紧施加预应力；该第一钢丝试样、第二钢丝试样、参比电极和辅助阳极相互间隔设置，并分别与多根电缆的一端连接，电缆的另一端引出水泥砂浆包裹体。

3.根据权利要求1所述的预应力钢筒混凝土管道的阴极保护测试探头，其特征在于，所述的第一钢丝试样和第二钢丝试样应力加载步骤主要包括：（1）固定一端螺母，顺时针旋紧另一端螺母，从而形成钢丝的拉应力；（2）钢丝拉应力施加值大于或大于所模拟的PCCP管中钢丝所承受的预应力，拉应力的具体施加值通过钢丝试样拉伸试验测定的应力-应变量曲线来确定，通过控制钢丝的应变量来控制钢丝的拉应力载荷；（3）钢丝试样的预应力形成过程应该缓慢，通过电机带动夹具来控制旋紧螺母的前进速度，最终控制试样的应变速度在0.05～0.001 mm/min，以便模拟应力腐蚀慢应变速率范围。

4.根据权利要求1所述的预应力钢筒混凝土管道的阴极保护测试探头，其特征在于，所述的第一钢丝试样和第二钢丝试样的材质与PCCP管的预应力钢丝材质相同，施加的预应力等于或大于PCCP管钢丝；所述的水泥砂浆包裹体的水泥与所模拟的PCCP外层水泥的型号相同，第一钢丝试样和第二钢丝试样与PCCP的预应力钢丝埋深相同。

5.根据权利要求1所述的预应力钢筒混凝土管道的阴极保护测试探头，其特征在于，所述的第一钢丝试样、第二钢丝试样、参比电极和辅助电极通过焊接或机械夹紧方式与电缆连接，并在连接部位进行防水密封处理。

6.根据权利要求1所述的预应力钢筒混凝土管道的阴极保护测试探头，其特征在于，所述的第一钢丝试样和第二钢丝试样的加工方法，包括以下步骤：

（1）先用硬质合金刀具配合数控车床做螺纹加工预定位，粗加工螺纹牙型，留出后期磨床加工的余量； 

（2）再用外圆磨加工直径为2~3毫米的工作段；

（3）最后经普通车床精加工、板牙过丝达到规定尺寸。