[发明专利]一种腐蚀保护状况检测装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种海水干湿交替环境中金属结构物腐蚀保护状态自动检测和记录存储装置，特别是一种电化学保护技术领域中可用于保护效果的评判，为腐蚀保护措施的改进提供依据的腐蚀保护状况检测装置。

背景技术：

目前，阴极保护技术是解决金属材料腐蚀的重要手段，已广泛应用于船舶、码头、海上石油平台等设施的腐蚀防护。阴极保护的效果一般通过测量电极电位来评判，通过对阴极保护电位及其分布的检测，不仅可以了解金属结构物的被保护状态，而且对这些设施腐蚀防护的优化设计以及效果改进具有重要的指导作用。在实践中，对于海水全浸环境中的金属结构物如船体水下部位可采用固定安装在船体上的参比电极来测量保护电位。其通常的做法是在船体有代表性的部位开孔，将参比电极组件水密地安装在这些位置，在船舱内通过恒电位仪设备或高精度电压表测量船体相对于参比电极的电位，当船体达到一定的阴极极化电位时，则可认为其处于良好的保护状态。但这种方法只能选取少数有代表性的点，安装2～3只参比电极，否则需要在船体上开很多的孔，因此难以获得整个船体表面电位的分布情况。

现有船舶的海水压载舱经常处于海水干湿交替的环境，压载时受到海水腐蚀，空舱时受到潮湿的海洋大气腐蚀，并且结构较为复杂，因此腐蚀问题非常突出。高性能涂层加牺牲阳极阴极保护联合防腐蚀措施被认为是解决该问题的有效途径。通常海水压载舱均安装锌合金或铝合金牺牲阳极，但实际中该部位阴极保护状况的检测一直是个空白，鲜见实际保护效果的测量数据，导致无法正确分析评判阴极保护效果，也无法对该部位的阴极保护做进一步的改进。尽管可以采用与船体保护电位测量相同的方法，但需要在舱壁上开孔，穿引电缆，安装固定式参比电极，而且同样存在难以获得压载舱表面的保护电位分布的问题。其它一些在海水干湿交替间浸环境条件下工作的设备、装置或结构物如海陆两栖装备等也存在上述同样的问题。

申请号为CN 85101940的中国专利公开了一种腐蚀电位分布测量装置，采用微机控制步进电极机械扫描测量腐蚀电位，该仪器主要用于实验室进行腐蚀研究，不适合在实际工程中使用。中国专利ZL03271343.6公开了一种测试海洋工程构筑物电位及其分布的模拟装置，可用于保护电位及其分布的测量，但是其主要用于模拟实验研究，也不适合应用于压载舱等海水干湿交替环境中结构物的保护电位测量。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有背景技术存在的问题，设计制作一种能够在海水干湿交替环境条件下对阴极保护参数进行自动检测、记录存储的装置，通过携带多个电位传感探头，一次完成多点的阴极保护参数测量、存储；通过计算机分析软件获得结构物的电位分布；电位采样频率可按要求人为设定。该装置适合海洋环境干湿不断变化过程中或深海环境下金属结构物的保护电位参数测试与存储分析。

为了实现上述目的，本发明的主体结构包括耐压壳体、密封圈、端盖、多芯电缆安装孔、中心控制芯片、数据采集控制模块、信号放大及滤波芯片、数据转换芯片、数据存储模块、电源控制芯片、高效电源和传感探头；金属材料压铸而成的内空式圆柱形耐压壳体内腔中制有含有数据采集单元的内部控制电路，其一端制有封闭的锥式凸出尖，另一端制有相配合的带密封圈的圆式端盖，端盖中心两侧对称制有电缆安装孔；长度500～700mm，外径100～120mm的耐压壳体内腔中密封安装有含有数据采集单元的内部电路的制板体，内部电路通过多芯电缆经过电缆安装孔与多头传感探头电信息连通；电位、压力和温度传感探头与内部电路采用多芯防水电缆连接，在测量保护参数的同时测量压力和温度，并处理得到压力和温度对电位影响；本发明应用于海洋环境中干湿交替或深海条件下检测、记录、存储保护参数；本发明集成的腐蚀保护状况自动检测装置及其电位检测探头安装在被测量设施表面，利用装置自身携带的电池，采用低功耗芯片控制，实现对被测设施表面不同部位阴极保护参数的原位动态测量和存储，从而获得结构物表面电位分布，实现阴极保护效果的评判与分析；本发明装置携带1～20个电位传感探头以及温度和压力传感器，可同时对被测设施表面的温度、海水深度及保护电位分布进行原位测量。

本发明采用紧凑型设计，整体结构包括传感器探头、数据采集单元和耐压外壳；传感器探头与内部控制电路采用多芯防水电缆连接；数据采集单元集成在电路板卡上，并固定在耐压壳体的内部；耐压壳体具有足够的耐压强度和密封性能。