[实用新型]用于地铁腐蚀电流预测的电化学腐蚀传感器

说明书

本实用新型公开用于地铁腐蚀电流预测的电化学腐蚀传感器，电化学腐蚀传感器包括：若干个辅助电极、若干个工作电极、全固态参比电极、传感器外壳；所述全固态参比电极、工作电极、辅助电极由内向外依次分布；所述传感器外壳设于所述辅助电极、工作电极、全固态参比电极的外侧；所述传感器还包括电极盖板，所述全固态参比电极、工作电极、辅助电极的一端分别与所述电极盖板连接；所述电极盖板上设有传感器盖板。本实用新型能够在所设计传感器的基础上实现混凝土结构腐蚀电流密度的有效预测，同时具备高稳定性、易于实施的优点，在基于电化学的杂散电流腐蚀监测、预测领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及电化学传感器技术领域，特别是涉及用于地铁腐蚀电流预测的电化学腐蚀传感器。

背景技术

地铁在运营过程中，轨地绝缘性能不可避免的会发生下降，因此部分牵引电流会经由走行轨泄漏至地下环境，这部分泄漏电流称之为杂散电流。杂散电流会对地铁附近埋地金属结构物造成严重的电化学腐蚀，越靠近地铁线路，则腐蚀危险性越大。我国城市地铁线路正进入高速建设阶段，如何有效防治杂散电流泄漏及其腐蚀作用是地铁运营过程中的重要课题，对于保障地铁系统安全运营和相关设施安全服役具有重大意义。

杂散电流腐蚀监测是地铁杂散电流防治的重要一环，能够为腐蚀防护措施提供重要的参考信息并及时发现腐蚀危险区域，从而及时进行金属结构的更换，避免泄漏、垮塌、爆燃等危险事故的发生。因此，在城市大力开展地铁线路的同时，与之相配套的周边重要金属结构腐蚀监测系统也需同步加以建设，例如地铁周围埋地金属管线、地铁钢筋混凝土主体结构的监测系统。目前杂散电流腐蚀监测主要以金属结构物的极化电位监测为主，存在着监测结果依赖反应物特性、IR降的误差影响、长时间内的性能下降等问题。

杂散电流腐蚀是一种典型的电化学腐蚀过程，基于电化学原理的腐蚀监测方法与常规极化电位监测法相比，能够提供更加全面反映腐蚀过程的信息。通过基于电化学的监测手段所获取的电化学噪声、阻抗谱、腐蚀电流密度等信息，能够有效了解特定环境下杂散电流腐蚀过程的变化趋势。然而，常规电化学过程的监测基本是在实验室环境下进行的，所需传感器集成性较差，且难以在混凝土、土壤电解质环境中保证测量结果的稳定性。同时，在常规监测的基础上需要进一步对未来的腐蚀发展趋势进行一定程度的预测。因此，亟需一种具备较好集成性且能够保持长时间内高稳定性的电化学腐蚀传感器。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供用于地铁腐蚀电流预测的电化学腐蚀传感器，以解决现有技术中存在的技术问题，能够在所设计传感器的基础上实现混凝土结构腐蚀电流密度的有效预测，同时具备高稳定性、易于实施的优点，在基于电化学的杂散电流腐蚀监测、预测领域具有广阔的应用前景。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供用于地铁腐蚀电流预测的电化学腐蚀传感器，包括：若干个辅助电极、若干个工作电极、全固态参比电极、传感器外壳；所述全固态参比电极、工作电极、辅助电极由内向外依次分布；所述传感器外壳设于所述辅助电极、工作电极、全固态参比电极的外侧；所述传感器还包括电极盖板，所述全固态参比电极、工作电极、辅助电极的一端分别与所述电极盖板连接；所述电极盖板上设有传感器盖板。

优选地，所述全固态参比电极包括工程塑料层，所述工程塑料层一端设有电极固定端，所述工程塑料层中嵌设有导电层，所述电极固定端与所述电极盖板连接；所述全固态参比电极还包括电极芯，所述电极芯一端连接于所述电极盖板上，另一端贯穿所述电极固定端伸入所述导电层内。

优选地，所述传感器为圆柱状结构，若干个所述工作电极呈环状周向设置于所述全固态参比电极外侧，若干个所述辅助电极呈环状周向设置于所述工作电极外部；相邻工作电极之间、相邻辅助电极之间以及工作电极与辅助电极之间均设有间隙，所述辅助电极与所述工作电极交错设置。

优选地，所述传感器外壳设有若干个辅助电极槽、若干个工作电极槽、参比电极槽；所述辅助电极槽与所述工作电极槽之间、所述工作电极槽与所述参比电极槽之间均设有间隙。