[发明专利]一种金属材料海洋大气腐蚀原位监测装置

权利要求书

1.一种金属材料海洋大气腐蚀原位监测装置，其特征在于，包括：大气腐蚀监测探头（1）、在线测量与传输模块（2）、供电模块（3）和电脑终端（4），供电模块（3）、电脑终端（4）、大气腐蚀监测探头（1）分别与在线测量与传输模块（2）连接；

其中在线测量与传输模块（2）和大气腐蚀测量探头连接，实现大气腐蚀测量探头下待测金属（5）材料的原位电化学测量与数据存储、远程传输功能；

其中供电模块（3）为在线测量与传输模块（2）提供电能；

其中电脑终端（4）具备对在线测量与传输模块（2）编程功能，包括参数设置、时间校正以及远程数据接收功能；

所述大气腐蚀监测探头（1）由憎水性绝缘层（101）、亲水性离子导电体（105）、金属导电层（104）、惰性金属层（102）、固体参比电极（103）和导电引线（106）组成；所述大气腐蚀监测探头（1）为中空的环状，底面为平面，能够紧密的贴附在平面金属件表面，其外表面包覆憎水性绝缘层（101），内部填充固态亲水性离子导电体（105）；所述憎水性绝缘层（101）在环状大气腐蚀监测探头（1）内侧靠近金属表面的一角开口，内部亲水性离子导电体（105）在开口处外露与待测金属（5）表面液膜接触，其下沿与待测金属（5）表面平齐；所述惰性金属层（102）、固体参比电极（103）和金属导电层（104）均为环状，与导电引线（106）电连接；所述导电引线（106）从憎水性绝缘层（101）中引出；所述惰性金属层（102）位于远离金属表面一侧，下表面紧贴亲水性离子导电体（105），上表面紧贴憎水性绝缘层（101）；所述金属导电层（104）位于贴近金属表面一侧，置于憎水性绝缘层（101）中，其靠近金属一侧的表面外露并与憎水性绝缘层（101）平齐；所述固体参比电极（103）完全置于亲水性离子导电体（105）中间。

2.根据权利要求1所述的一种金属材料海洋大气腐蚀原位监测装置，其特征在于，所述在线测量与传输模块（2）包括滤波/补偿电路（204）、信号发生器（203）、调理与功放电路（202）、定时时钟（208）、单片机微控制器（205）、存储器（206）、A/D数据采集器（201）、通讯接口电路（209）和无线传输单元（207）；

其中：所述电脑终端（4）通过通讯接口电路（209）与单片机微控制器（205）连接，设置程序与参数存在单片机微控制器（205）中；断开通讯后，单片机微控制器（205）按照设置参数，通过定时时钟（208）唤醒进行工作；所述信号发生器（203）接收单片机微控制器（205）指令，通过调理与功放电路（202）输出电信号到大气腐蚀监测探头（1），待测金属（5）产生的电位和电流等通过滤波/补偿电路（204）后送入A/D数据采集器（201）进行采集，由单片机微控制器（205）对采集的电位与电流数据进行处理、分析后，存储到存储器（206）并通过无线传输单元（207）传输回电脑终端（4）。

3.根据权利要求2所述的一种金属材料海洋大气腐蚀原位监测装置，其特征在于，所述信号发生器（203）根据单片机微控制器（205）指令，可以输出直流、正弦波信号或三角波电信号，通过调理与功放电路（202）施加到大气腐蚀监测探头（1），从而实现腐蚀电化学测试。

4.根据权利要求2或3所述的一种金属材料海洋大气腐蚀原位监测装置，其特征在于，所述信号发生器（203）并发地输出4路激励信号，从而实现4组大气腐蚀监测探头（1）的同步测量。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种金属材料海洋大气腐蚀原位监测装置，其特征在于，该金属材料海洋大气腐蚀原位监测装置在应用时，直接将大气腐蚀监测探头（1）固定贴附在平面金属件表面，其底部金属导电层（104）与待测金属（5）实现电连接。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种金属材料海洋大气腐蚀原位监测装置，其特征在于，所述大气腐蚀监测探头（1）为截面为长方形的圆环状，内径大于10mm，高度低于6mm；所述憎水性绝缘层（101）为超疏水塑料；所述惰性金属层（102）材质为Pt，所述金属导电层（104）为导电性良好的耐蚀金属，所述固体参比电极（103）为丝状Ag/AgCl固态参比电极。