[发明专利]用于非磁性金属材料大气腐蚀检测的电化学传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于非磁性金属材料大气腐蚀检测的电化学传感器，属于腐蚀监检测领域。

背景技术

如何评价非磁性金属材料的大气腐蚀性能，对合理选择非磁性金属材料及其评价构件的使用寿命有着重要的指导意义。传统的失重实验法虽然能评价非磁性材料的耐大气腐蚀性能，却不能实现大气腐蚀的实时测量，而且比较费时。

近年来，电化学噪声技术(electrochemical noise)开始用于研究金属材料的大气腐蚀过程。电化学噪声技术因其具有原位无损无干扰的特点，在测量过程中无需对被测电极施加有可能改变腐蚀电极过程的外界扰动，无需预先建立被测体系的电极过程模型，并可实现非磁性金属材料腐蚀类型和腐蚀程度的远距离监测。本发明通过设计腐蚀电化学传感器中的电极系统和电触点引线部分，从而使传感器应用在非磁性金属大气腐蚀检测领域。检测过程中，操作简便，抗环境干扰能力强，对待测金属材料的粘附能力增强，可进一步实现对非磁性金属材料的长期腐蚀监检测。

发明内容

本发明提供一种适用于非磁性金属材料大气腐蚀检测的电化学传感器，可以用来判断非磁性金属材料的耐蚀性。本发明的目的通过下述技术方案予以实现：

一种用于非磁性金属材料大气腐蚀检测的电化学传感器，包括传感器支座，参比电极2、对电极1、电触点引线器5和塑料网3，参比电极2和对电极1的下端与非磁性金属材料表面之间通过塑料网3隔离，其特征在于，传感器支座为吸附支座4，其下部固定有吸盘6，电触点引线器5包括导线8、上盖9、下盖11、壳体10、固定在壳体10下部的吸盘12和压缩弹簧13，上盖9和下盖11均开设有用于贯穿导线8的开孔，压缩弹簧13置于上盖9和下盖11之间，导线8的前部与压缩弹簧连接，压缩弹簧用以使得引线与待测金属表面紧密接触。

作为优选实施方式，在吸附支座4的底部还覆盖有水溶性胶粘7。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：可实现对包括非磁性金属材料在内的金属构件(或试片)的现场实时腐蚀的短期监检测，采用电化学噪声技术对被测体系无干扰，属于无损检测；因水溶性胶粘和为其制作密闭环境的橡胶吸盘结构的存在，实现了传感器与被测金属的结合的牢固性，提高了测量的准确性。

附图说明

图1为大气腐蚀电化学噪声检测传感器工作时的示意图。图2为吸附支座的局部示意图，图3为电触点引线器结构示意图。

附图标记说明如下：1对电极；2参比电极；3塑料网；4吸附支座；5电触点引线器；6橡胶吸盘；8导线；9上盖；10壳体；11下盖；12橡胶吸盘；13压缩弹簧。

具体实施方式

图1为本发明的适用于非磁性金属构件(或试片)的大气腐蚀电化学噪声检测传感器工作示意图。大气腐蚀电化学噪声检测传感器主要包括两个电极－参比电极2和对电极1(根据测试环境选用不同的参比电极2)，电极距离测试表面的位置可调。传感器有三个吸附支座4，如图2所示，其底部覆盖有水溶性粘胶7，下部外层是橡胶吸盘6，可紧密牢固地吸附在待测非磁性金属构件表面。

如图3所示，电触点引线器5包括导线8、上盖9、壳体10、下盖11和压缩弹簧13，上盖9和下盖11开设有用于贯穿导线8的开孔。引线前部伸展后与压缩弹簧连接，压缩弹簧用以使得引线与待测金属表面紧密接触。

直接与待测金属材料表面电连通，传感器参比电极2和对电极1与待测钢铁表面之间放一层塑料网3。测试时，调整参比电极2和对电极1的位置，直至压紧塑料网3，三个吸附支座完全吸附在被测金属表面。塑料网厚度为500微米，在大气腐蚀检测中起着两方面重要作用：一是避免传感器与待测金属表面电联通，另一方面由于塑料网具有网状结构并且厚度很薄，主要是为了减小测试时溶液电阻的影响，以利于电化学噪声测试。

采用上述传感器实现的金属构件或试片大气腐蚀检测方法，包括下列的步骤：

(1)先在被测金属构件或试片(可以是非磁性材料的金属构件或试片)表面放置塑料网3，然后在其上放置传感器，调节参比电极2和对电极1与塑料网3之间的距离，使所述的两个电极压紧塑料网3(此时，水溶性粘胶以及橡胶吸盘已经完全吸附在待测金属上了；

(2)将电触点引线器5置于传感器附近，导线8与待测金属表面连通；

(3)将参比电极2和对电极1及电触点引线器5与具有零电阻电路的检测装置相连，进行电化学噪声测试。

利用该传感器可采集待测金属材料腐蚀过程的电化学电位噪声信号和电流噪声信号。利用噪声电阻值评价被测金属的耐腐蚀性能和使用寿命问题。