[发明专利]一种基于挂片的模块化电场指纹检测系统及检测方法

权利要求书

1.基于挂片的模块化电场指纹检测系统，其特征在于：包括可安装于被检测腐蚀环境中的挂片，所述挂片上设置有电流馈入电极及电流馈出电极、电压采集电极矩阵和温度传感器；进一步包括数据处理模块及数据采集系统，所述数据采集系统包括电源模块、高速矩阵开关模块、万用表模块和多通道温度采集模块，电源模块的输出分别与挂片两端的电流馈入电极和电流馈出电极连接，高速矩阵开关模块的输入端分别与电压采集电极矩阵的每一个电极连接，输出端与万用表模块连接，多通道温度采集模块与温度传感器连接，数据采集系统采集的数据均传递至数据处理模块；所述数据处理模块包括：

初始数据存储单元：用以存储电场指纹检测系统启动时数据采集系统采集的初始数据；

实时数据存储单元：用以存储电场指纹检测系统检测过程中数据采集系统采集的实时数据；

腐蚀结果反馈单元：用以根据初始数据存储单元及实时数据存储单元数据的比较结果反馈挂片的实时腐蚀情况；

所述电场指纹检测系统进一步包括温度补偿单元，包括：

补偿方程存储单元：按金属种类存储温度补偿方程，所述温度补偿方程为：

U_补＝U_实-ΔU＝U_实-(T_实-T₀)[b+c(T_实+T₀)]；

其中U_补为补偿后的电压值，U_实为实时采集到的电压值，T_实为实时的温度值，T₀为初始时刻的温度值；根据实时电压值U_实、温度值T_实，以及起始时刻的温度T₀，计算实时的温度补偿后的电压U_补，b和c是与金属材料有关的温度补偿系数；

补偿计算单元：用于调用补偿方程存储单元存储的温度补偿方程、初始数据存储单元存储的起始时刻温度值T₀以及实时数据存储单元存储的实时电压数据和温度数据，进行补偿电压U_补的计算。

2.如权利要求1所述的基于挂片的模块化电场指纹检测系统，其特征在于：所述模块化电场指纹检测系统进一步包括腐蚀环境参数传感器，所述腐蚀环境参数传感器的探头与所述挂片并列安装于同一被检测腐蚀环境中，所述数据采集系统进一步包括多通道电压采集模块和多通道电流采集模块，腐蚀环境参数传感器包括环境温度传感器、湿度传感器、风速传感器、盐度传感器、压力传感器、氧化还原电位传感器、酸碱度传感器、溶解氧传感器、流速传感器；电压型环境参数传感器与多通道电压采集模块连接，电流型环境参数传感器与多通道电流采集模块连接，环境温度传感器与多通道温度采集模块连接。

3.如权利要求2所述的基于挂片的模块化电场指纹检测系统，其特征在于：所述数据处理模块采用PXIe处理器；所述电源模块采用PXIe可编程电源模块；所述高速矩阵开关模块采用PXI高速矩阵开关模块；所述万用表模块采用PXIe数字万用表模块；所述多通道温度采集模块采用PXIe温度采集模块；所述多通道电压采集模块采用PXIe电压采集模块；所述多通道电流采集模块采用PXIe电流采集模块；所述PXIe处理器、PXIe可编程电源模块、PXI高速矩阵开关模块、PXIe数字万用表模块、PXIe温度采集模块、PXIe电压采集模块、PXIe电流采集模块集成在PXIe机箱内。

4.电场指纹检测方法，基于权利要求1至3中任意一项所述的模块化检测系统而实现，其特征在于，包括以下步骤：

将挂片安装于指定的腐蚀环境、指定的工作位置，对挂片加载电源模块输出的激励电流；

通过控制矩阵开关的切换，利用万用表模块获取电压采集电极矩阵的电压值；所述电压值包括电极采集矩阵任意两个采集电极之间的初始电压值和实时电压值；

若实时电压值相对于初始电压值发生变化，则判断挂片受到腐蚀；

所述数据采集系统进一步采集挂片的温度值，所述挂片温度值包括挂片初始温度值和挂片实时温度值，根据温度补偿方程计算补偿电压，若补偿后的实时电压值相对于初始电压值发生变化，则判断挂片受到腐蚀。