[发明专利]多功能同材质三电极探头

说明书

技术领域

本发明涉及电化学测量装置，具体是一种多功能同材质三电极探头。

背景技术

金属构筑物和装备在某些介质中会遭受电化学腐蚀，快速、准确检测金属在腐蚀环境中的腐蚀速度，对制定防腐蚀方案和评价防腐蚀效果具有特别重要的意义。线性极化技术是一种快速测量金属腐蚀速度的有效方法。该方法的原理是，对于活化极化控制的腐蚀体系，在腐蚀电位正负10mv区间内，极化电位与外加电流存在着线性关系，即Siern-Geary方程：                                                ，为极化电阻，为常数，为腐蚀电流密度。腐蚀速度与极化电阻存在反比例关系。运用线性极化技术测量，可采用三电极系统和双电极系统，三电极系统由于电位测量回路和电流控制回路是相互独立的，因此，三电极系统极化电位值中受到降的影响要比双电极系统小得多，使三电极系统在更宽的介质电阻率范围获得应用。

三电极系统和一般电化学测量一样，经典的三电极系统由不同材料制作的标准参比电极、工作电极和辅助电极组成，在现场使用中，一方面存在着使用不便的问题，同时也由于一般金属电极相对与参比电极（如饱和甘汞电极、铜/硫酸铜参比电极等）的腐蚀电位数值很大，约500～800mv，在此基础上极化10mv，这种情况测量和读数精度都会受到很大影响。采用与研究电极相同材质、相同电极面积、相同的化学成分和相同的表面状态的电极代替标准参比电极，可避免上述不足，由于辅助电极是供极化时使用的，所以，也可用与研究电极同材料的电极作为辅助电极，使电极系统大大简化，方便了线性极化技术的推广应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的缺点，提供一种既可作为电化学测量电极探头、也可作为金属腐蚀速率检测电极的多功能同材质三电极探头。具有电极表面处理方便，拆卸和安装便捷、耐酸碱、电极体系引入误差小等优点。适用于腐蚀性较强的环境或土壤中，配合高阻抗极化电源，实现金属腐蚀速度的准确、快速测量和连续监测。

本发明解决技术问题的方案是：一种多功能同材质三电极探头，其特征是：它包括探头架、研究电极、辅助电极、参比电极、第一连接件、三个电连接组件、三个密封端头和第二连接件，所述探头架中间设有均布的三个阶梯通孔，研究电极、辅助电极、参比电极均分别置于探头架的三个阶梯通孔处并通过第一连接件固连在探头架的底面，第一连接件具有导电性，所述三个电连接组件均分别置于探头架的三个阶梯通孔内与第一连接件接触并与探头架密封连接，所述三个密封端头分别通过第二连接件与研究电极、辅助电极、参比电极密封连接。

所述电连接组件的结构是:它包括电连接件、外接电缆、压簧和电极端盖，所述电连接件置于探头架设置的阶梯通孔内与第一连接件接触、并通过外接电缆与电源电连接，电极端盖设置阶梯通孔，电极端盖套接在外接电缆上与探头架密封连接，压簧置于电连接件和电极端盖之间、穿装于电极端盖的阶梯通孔内的同时套接在外接电缆上。

所述密封端头的结构是：它包括密封头和密封端盖，所述密封头设置阶梯通孔，密封端盖与密封头密封连接，第二连接件一端穿装在密封头的阶梯通孔内、另一端伸出密封头外与研究电极或辅助电极或参比电极固连。

所述研究电极、辅助电极和参比电极为相同材质的金属或合金，且具有相同的化学成分和相同的表面状态。

所述研究电极、辅助电极和参比电极均为相同的柱状体且具有相同的侧面积。

所述研究电极、辅助电极和参比电极呈正三角形均布。

所述探头架和密封头的材质为聚四氟乙烯。

本发明多功能同材质三电极探头，采用与研究电极相同材质、相同电极面积、相同的化学成分和相同的表面状态的电极代替标准参比电极，避免了一般金属电极相对于参比电极（如饱和甘汞电极、铜/硫酸铜参比电极等）的腐蚀电位数值大、影响在此基础上极化10mv的测量和读数精度。作为重量法指示电极使用时，在检测前，将本发明多功能同材质三电极探头的电极拆下，预处理并准确称量重量后，再将本发明多功能同材质三电极探头的电极组装为测量腐蚀速率用的指示探头并置于腐蚀环境中，达到规定时间后，取出指示探头，拆下本发明多功能同材质三电极探头的电极，进行表面处理后，准确称量重量，依据检测前后探头电极重量的变化，即可获得腐蚀速率。具有电极表面处理方便，拆卸和安装便捷、耐酸碱、电极体系引入误差小等优点。配合高阻抗极化电源，实现金属腐蚀速度的准确、快速测量和连续监测。

附图说明

图1 为本发明多功能同材质三电极探头的主视示意图；