專利名稱：用于不同環(huán)境中金屬腐蝕探測(cè)的傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳感器，尤其涉及一種用于不同境中金屬腐蝕探測(cè)的傳感器。
背景技術(shù)：
據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界每年生產(chǎn)的鋼鐵約有10%因腐蝕而變?yōu)殍F銹，大約30%的鋼鐵設(shè)備因此而損壞。發(fā)達(dá)國(guó)家每年因金屬腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失約占其國(guó)民生產(chǎn)總值3. 5% 4. 2%，超過每年各項(xiàng)天災(zāi)火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)及地震等損失的總和。這不但浪費(fèi)了材料，還往往會(huì)帶 來停產(chǎn)、人生安全和環(huán)境污染等事故。研究腐蝕機(jī)理，采取防護(hù)措施，對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著十分重大的意義。按腐蝕環(huán)境腐蝕分為濕蝕如水溶液腐蝕，大氣腐蝕，上壤腐蝕，化學(xué)藥品腐蝕等。干蝕如高溫氧化，硫腐蝕，氫腐蝕，液態(tài)金屬腐蝕，羧基腐蝕等。微生物腐蝕如細(xì)菌腐蝕,真菌腐蝕,硫化菌腐蝕,藻類腐蝕等。由于腐蝕環(huán)境的不同，因此對(duì)于測(cè)試要求的條件有所差異，這樣就為實(shí)際的測(cè)試帶來了不便。目前常用的研究金屬材料腐蝕行為的手段是通過室外掛片或加速試驗(yàn)的方法測(cè)試材料的腐蝕速率、分析腐蝕產(chǎn)物和觀察表面形貌，但這些方法大部分情況下都是非原位的，對(duì)試驗(yàn)過程中的許多重要的變化缺乏原位監(jiān)測(cè)跟蹤，無法得到腐蝕過程的動(dòng)態(tài)行為。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，為了克服由于腐蝕環(huán)境的不同為實(shí)際的測(cè)試帶來的不便，提供一種通過電化學(xué)方法用于不同環(huán)境金屬腐蝕探測(cè)的傳感器。本發(fā)明通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。一種用于不同環(huán)境中金屬腐蝕探測(cè)的傳感器，包括圓柱形殼體(I)，其特征在于，所述殼體⑴的頂部設(shè)置有帶孔的頂蓋(8)，殼體⑴的周邊設(shè)置有4個(gè)支架(5)，支架(5)的下面設(shè)置有強(qiáng)力磁鐵￠)，強(qiáng)力磁鐵￠)略高于殼體(I)的下沿，殼體(I)下沿與強(qiáng)力磁鐵(6)平齊的位置設(shè)置有粘接材料(11);殼體⑴內(nèi)距離底部1/4的位置設(shè)置有開孔隔板
(4)，開孔隔板⑷的中心處設(shè)置有Ag/AgCl的參比電極(2)，參比電極⑵的端部與殼體(I)底部相接近；開孔隔板(4)的下面設(shè)置有環(huán)形不銹鋼的輔助電極(3)，參比電極(2)與輔助電極(3)的導(dǎo)線由設(shè)置在殼體(I)上部的導(dǎo)線孔(7)引出；當(dāng)傳感器實(shí)施探測(cè)時(shí)，傳感器底部的強(qiáng)力磁鐵(6)將整個(gè)傳感器吸附在被測(cè)金屬
(9)的表面，此時(shí)，殼體(I)內(nèi)注入有溶液介質(zhì)(10);輔助電極(3)與溶液介質(zhì)(10)與被測(cè)金屬(9)構(gòu)成導(dǎo)電回路。所述的支架(5)為4個(gè)。所述的溶液介質(zhì)(10)為離子導(dǎo)體溶液。所述的殼體⑴、頂蓋⑶和開孔隔板⑷均為透明的有機(jī)玻璃材料。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較的有益效果是，探頭(傳感器)制作工藝簡(jiǎn)單，耐磨性好，可以適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間戶外作業(yè)。反應(yīng)靈敏，便于攜帶，可以準(zhǔn)確的確定測(cè)試部位以及測(cè)試面積，并且能夠?qū)Σ煌h(huán)境中金屬腐蝕情況進(jìn)行快速檢測(cè)。


圖I是本發(fā)明用于不用環(huán)境中金屬腐蝕探測(cè)的傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I的俯視圖。本發(fā)明附圖標(biāo)記如下I——?dú)んw2——參比電極3——輔助電極4——開孔隔板5——支架 6——強(qiáng)力磁鐵7——導(dǎo)線孔 8——頂蓋9——被測(cè)金屬10——溶液介質(zhì)11——粘接材料
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。本發(fā)明的用于不同環(huán)境中金屬腐蝕探測(cè)的傳感器，可對(duì)裸金屬及涂層體系(如車輛、船舶)進(jìn)行金屬腐蝕程度的檢測(cè)。如圖I和圖2所示，本發(fā)明的殼體(I)為圓柱形，頂部設(shè)置有帶孔的頂蓋(8)，頂蓋(8)具有保持壓力平衡及向殼體內(nèi)注入溶液介質(zhì)的作用；殼體(I)的周邊設(shè)置有4個(gè)支架(5)，支架(5)的下面設(shè)置有強(qiáng)力磁鐵￠)，強(qiáng)力磁鐵￠)略高于殼體(I)的下沿，殼體(I)下沿與強(qiáng)力磁鐵(6)平齊的位置設(shè)置有粘接材料(11);殼體(I)內(nèi)距離底部1/4的位置設(shè)置有開孔隔板(4)，隔板開孔主要是為了便于溶液介質(zhì)的流動(dòng)，開孔數(shù)量根據(jù)具體情況確定；開孔隔板(4)的中心處設(shè)置有Ag/AgCl的參比電極(2)，參比電極(2)的端部與殼體
(I)的底部相接近，以減小測(cè)量時(shí)溶液電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響；開孔隔板(4)的下面設(shè)置有環(huán)形不銹鋼的輔助電極(3)，參比電極(2)與輔助電極(3)的導(dǎo)線由設(shè)置在殼體(I)上部的導(dǎo)線孔(7)引出；殼體(I)、頂蓋(8)和開孔隔板(4)均采用透明的有機(jī)玻璃材料，以便于觀察和控制傳感器內(nèi)的離子導(dǎo)體溶液的情況，溶液介質(zhì)(10)為電解質(zhì)海水。當(dāng)然，傳感器外殼所用材料并不僅局限于有機(jī)玻璃材料。當(dāng)傳感器實(shí)施探測(cè)時(shí)，傳感器底部的強(qiáng)力磁鐵(6)和粘接材料(11)將整個(gè)傳感器吸附在被測(cè)金屬(9)的表面，此時(shí)，殼體(I)內(nèi)設(shè)置有溶液介質(zhì)(10);輔助電極(3)與溶液介質(zhì)(10)與被測(cè)金屬(9)構(gòu)成導(dǎo)電回路。利用本發(fā)明對(duì)不同環(huán)境金屬腐蝕進(jìn)行探測(cè)的方法是利用傳感器前方的強(qiáng)力磁鐵
(6)和粘接材料(11)將整個(gè)傳感器吸附和粘附在被測(cè)體表面。當(dāng)傳感器體內(nèi)注滿離子導(dǎo)體溶液(如電解質(zhì)海水)時(shí)，使得輔助電極與被測(cè)體構(gòu)成一個(gè)導(dǎo)電回路時(shí)，利用電化學(xué)測(cè)試技術(shù)探測(cè)出該環(huán)境中金屬腐蝕的信息。具體測(cè)試舉例(I)裸金屬體系對(duì)于裸金屬體系，通過傳感器底部的強(qiáng)力磁鐵和粘接材料將整個(gè)傳感器吸附在裸金屬表面。當(dāng)傳感器中注入離子導(dǎo)體溶液時(shí)便能使得被測(cè)裸金屬與輔助電極形成一個(gè)導(dǎo)電回路，利用電化學(xué)測(cè)試技術(shù)可以探測(cè)到裸金屬的腐蝕信息。(2)涂層體系對(duì)于涂層體系，通過傳感器底部的粘接材料將整個(gè)傳感器粘附在被測(cè)涂層體系上，粘接材料具有絕緣和密封溶液介質(zhì)的作用。同樣當(dāng)傳感器中注入離子導(dǎo)體溶液時(shí)便能使得被測(cè)涂層體系與輔助電極形成一個(gè)導(dǎo)電回路，利用電化學(xué)測(cè)試技術(shù)可以探測(cè)到涂層體系的腐蝕信息。使用本傳感器的注意事項(xiàng)需要注意傳感器的使用的環(huán)境是否與傳感器的機(jī)體材料相適應(yīng)，即是否會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、破壞傳感器，對(duì)于特殊的環(huán)境測(cè)試可以使用與傳感器材料不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的材料做為傳感器的基體材料。
本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，可以進(jìn)行很多變化，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于不同環(huán)境中金屬腐蝕探測(cè)的傳感器，包括圓柱形殼體(I)，其特征在于，所述殼體(I)的頂部設(shè)置有帶孔的頂蓋(8)，殼體(I)的周邊設(shè)置有支架(5)，支架(5)的下面設(shè)置有強(qiáng)力磁鐵￠)，強(qiáng)力磁鐵￠)略高于殼體(I)的下沿，殼體(I)下沿與強(qiáng)力磁鐵(6)平齊的位置設(shè)置有粘接材料(11);殼體⑴內(nèi)距離底部1/4的位置設(shè)置有開孔隔板⑷，開孔隔板⑷的中心處設(shè)置有Ag/AgCl的參比電極(2)，參比電極⑵的端部與殼體⑴底部相接近；開孔隔板(4)的下面設(shè)置有環(huán)形不銹鋼的輔助電極(3)，參比電極(2)與輔助電極(3)的導(dǎo)線由設(shè)置在殼體(I)上部的導(dǎo)線孔(7)引出； 當(dāng)傳感器實(shí)施探測(cè)時(shí)，傳感器底部的強(qiáng)力磁鐵(6)將整個(gè)傳感器吸附在被測(cè)金屬(9)的表面，此時(shí)，殼體(I)內(nèi)注入有溶液介質(zhì)(10);輔助電極(3)與溶液介質(zhì)(10)與被測(cè)金屬(9)構(gòu)成導(dǎo)電回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的用于不同環(huán)境中金屬腐蝕探測(cè)的傳感器，其特征在于，所述的溶液介質(zhì)(10)為離子導(dǎo)體溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的用于不同環(huán)境中金屬腐蝕探測(cè)的傳感器，其特征在于，所述的殼體(I)、頂蓋(8)、開孔隔板(4)和支架(5)均為透明的有機(jī)玻璃材料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種通過電化學(xué)方法用于不同環(huán)境金屬腐蝕探測(cè)的傳感器，具有圓柱形殼體，殼體周邊設(shè)置有支架，支架的下面設(shè)置有強(qiáng)力磁鐵，還設(shè)置有Ag/AgCl的參比電極和環(huán)形不銹鋼的輔助電極。當(dāng)傳感器實(shí)施探測(cè)時(shí)，傳感器底部的強(qiáng)力磁鐵將整個(gè)傳感器吸附在被測(cè)金屬的表面，殼體內(nèi)注入有溶液介質(zhì)，輔助電極與溶液介質(zhì)與被測(cè)金屬構(gòu)成導(dǎo)電回路。本發(fā)明制作工藝簡(jiǎn)單，耐磨性好，適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間戶外作業(yè)，能夠?qū)Σ煌h(huán)境中金屬腐蝕情況進(jìn)行快速檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N27/26GK102706930SQ20121017030
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者修妍, 劉永長(zhǎng), 宋詩(shī)哲, 文麗娟, 高志明 申請(qǐng)人:天津大學(xué)