[实用新型]地铁杂散电流腐蚀动态模拟实验系统

说明书

一种地铁杂散电流腐蚀动态模拟实验系统，上端开口的腐蚀箱中装有土壤介质；工作电极、参比电极、石墨电极、温湿度传感器均埋设在土壤介质中；可控直流电源的正负极分别通过开关A和B与工作电极和石墨电极连接，可控直流电源的负极与参比电极连接；可控直流电源与电化学分析仪连接；电化学分析仪与参比电极连接；毛细管插装于土壤介质中；毛细管的上端通过供水管路与智能水泵的出水口连接；计算机通过模拟量输入输出模块与可控直流电源连接，通过采集卡分别与温湿度传感器连接，计算机与智能水泵和电化学分析仪连接；开关电源与模拟量输入输出模块连接。该实验台能够真实地模拟实际情况的杂散电流的腐蚀现象，能便于有效测量杂散电流的电化学腐蚀特性。

技术领域

本发明属于地铁杂散电流防护技术领域，涉及一种地铁杂散电流腐蚀动态模拟实验系统。

背景技术

随着我国城市化进程的逐步开展，城市内部交通拥堵问题已经成为城市建设中无法忽视的问题。地铁作为一种运量大、占地少、环保的公共交通方式，已经成为解决城市交通问题的主要手段。由于地铁在运营过程中绝大部分使用走行轨作为其牵引电流回流方式，加之走行轨对地绝缘老化等原因，会产生流向地下土壤环境的杂散电流。地铁杂散电流会对钢筋混凝土结构、埋地金属管线、走行轨、接地网部件等造成严重的电化学腐蚀，对地铁的安全运营和城市系统造成较大的安全威胁，甚至会酿成无法挽回的重大事故，造成人员伤亡和财产损失。因此，杂散电流防治问题对于地铁系统的可持续性安全运营具有重要的实际工程意义。

杂散电流防治的核心是研究杂散电流所导致的电化学腐蚀过程，由于地下环境复杂多变，影响杂散电流腐蚀过程的因素包括：离子浓度、土壤酸碱性、氧化还原性、杂散电流密度，甚至与土壤压力、湿度等因素也有一定的关系。通过一般意义上的电解质溶液模拟腐蚀效果与工程实际仍有一定的差异，所以需要一个能够充分模拟地下环境的杂散电流电化学腐蚀实验台，以能通过该实验台有效测量杂散电流的电化学腐蚀特性，真实地反映最接近工程实际情况的杂散电流腐蚀现象。但是，在现有技术中，并不具有能有效模拟地下环境的杂散电流电化学腐蚀的实验台。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种地铁杂散电流腐蚀动态模拟实验系统，该实验台能够较为真实地模拟接近工程实际情况的杂散电流的腐蚀现象，能便于有效测量杂散电流的电化学腐蚀特性。

本发明提供一种地铁杂散电流腐蚀动态模拟实验系统，包括上端开口的腐蚀箱、工作电极、参比电极、石墨电极、温度传感器、湿度传感器、可控直流电源、多根毛细管、工业计算机和开关电源；

所述腐蚀箱中装填有土壤介质；所述工作电极、参比电极、石墨电极、温度传感器和湿度传感器均埋设在土壤介质中；且石墨电极与腐蚀箱的内侧壁贴合地固定；

所述可控直流电源的正极和负极分别通过开关A和开关B与工作电极和石墨电极连接，可控直流电源的负极还与参比电极连接；可控直流电源还与电化学分析仪连接；所述电化学分析仪与参比电极连接；

多根毛细管纵向地插装于土壤介质中，且均匀分布；多根毛细管的上端均通过供水管路与智能水泵的出水口连接，智能水泵的入水口与水源连接；

所述工业计算机通过模拟量输入输出模块和转换器与可控直流电源连接，还通过采集卡分别与温度传感器和湿度传感器连接，工业计算机还分别与智能水泵和电化学分析仪连接；

所述开关电源与模拟量输入输出模块连接。