[发明专利]一种腐蚀电化学测试装置及其使用方法

权利要求书

1.一种腐蚀电化学测试装置，其特征在于：包括电解池、电化学测试装置、加热装置和保温装置；所述电解池包括反应池、反应池盖、密封垫片、紧固装置、试样安装装置，所述反应池为圆柱形，反应池上端边缘设置有法兰，所述反应池盖和反应池顶部垫有密封垫片，反应池盖和反应池通紧固装置密封；反应池盖上设置进气管螺纹孔、排气管螺纹孔、辅助电极螺纹孔、数显温度计探头螺纹孔、鲁金毛细管螺纹孔；进气管螺纹孔与进气管连接，排气管螺纹孔与排气管连接，辅助电极螺纹孔与所述的辅助电极连接，数显温度计探头螺纹孔与数显温度计连接；鲁金毛细管螺纹孔与鲁金毛细管注液口的外螺纹相连，以使鲁金毛细管的弯曲部位于反应池中，其开口处正对作为工作电极的试样，鲁金毛细管注液口的内螺纹与参比电极外螺纹相连，以使参比电极中参比液能够流至针对试样的开口处；鲁金毛细管的开口处、作为工作电极的试样以及辅助电极位于同一水平面上；所述的试样安装装置由阶梯螺纹波导杆、一级套筒、二级套筒、三级套筒、密封圈组成，阶梯螺纹波导杆、一级套筒、二级套筒、三级套筒和密封圈同轴设置，其中：阶梯螺纹波导杆设有第一外螺纹、第二外螺纹，在阶梯螺纹波导杆的后端设置固定端；第一外螺纹与一级套筒的内螺纹连接，以使阶梯螺纹波导杆的前端置于一级套筒的第一空腔和第二空腔内，第二外螺纹置于一级套筒的第二空腔外侧；一级套筒外螺纹与三级套筒内螺纹相连，以使一级套筒置于三级套筒的第三空腔和第四空腔内；二级套筒套装在三级套筒外侧，在二级套筒和三级套筒之间设置密封圈；所述电化学测试装置包括辅助电极夹头、参比电极夹头、工作电极夹头、电化学数据处理系统；所述辅助电极夹头、参比电极夹头和工作电极夹头分别与电解池上的辅助电极、参比电极以及阶梯螺纹波导杆的固定端相连，然后通过信号传输线与电化学数据处理系统相连；所述的加热装置设置在反应池的外侧，保温装置设置在加热装置的外侧，加热装置的内壁设置温度传感器，用于检测反应池中电解液的温度变化；

所述紧固装置的数量为6～8组，紧固装置由“弓”形紧固装置夹头、紧固螺钉和紧固垫片组成，紧固装置夹头材料为316奥氏体不锈钢；紧固装置夹头包括第一水平段、竖直段和第二水平段，第二水平段上表面设置有厚为2～3mm的紧固垫片，紧固装置垫片的材料为聚四氟乙烯；

所述的反应池盖上设置有不锈钢定位环，该不锈钢定位环上均匀分布有6～8个紧固螺钉定位槽，紧固螺钉定位槽的直径为4～5mm、深为0.5～0.6mm，紧固螺钉定位槽用于定位所述的紧固螺钉；

所述的进气管螺纹孔数量为3～4个，排气管螺纹孔数量为1～2个，鲁金毛细管螺纹孔数量为1个，辅助电极螺纹孔数量为1个，数显温度计探头螺纹孔数量为1～2个；相应地，进气管数量为3～4个，排气管数量为1～2个，鲁金毛细管数量为1个，辅助电极数量为1个，数显温度计探头数量为1～2个；进气管、排气管、鲁金毛细管、辅助电极和数显温度计探头分别于与进气管螺纹孔、排气管螺纹孔、鲁金毛细管螺纹孔、辅助电极螺纹孔、数显温度计探头螺纹孔连接后二者之间设有密封圈；

所述的进气管和排气管为具有外螺纹的玻璃管；所述进气管一端装有用于气泡分散的多孔泡沫，所述进气管通入高纯氮气或者二氧化碳或者硫化氢中的一种；不使用的进气管螺纹孔设置密封螺钉进行密封，密封螺钉的材料为聚四氟乙烯；所述的辅助电极为铂网电极；所述的参比电极安装在鲁金毛细管内，所述鲁金毛细管的注液口为具有内外双螺纹的结构，所述鲁金毛细管外螺纹与玻璃池上的鲁金毛细管螺纹孔连接，所述鲁金毛线管内螺纹与所述参比电极的外螺纹通过螺纹结构连接，并采用橡胶密封圈密封；所述鲁金毛细管尖端的开口处对准试样测试面口的中心，并与被测试样保持0.5～1mm的距离；所述的温度传感器数量为1～8个；所述的加热装置采用电阻加热水浴或油浴方式对电解池加热，加热装置中的水位或油位低于阶梯螺纹波导杆下端2～5cm；在加热装置和保温装置中，通过设置加热目标温度、加热速度对所述加热装置中的水或油进行加热，待加热到目标温度后，加热装置停止加热，并保证加热装置中的水或油始终维持在目标温度±0.1℃。

2.根据权利要求1所述的一种腐蚀电化学测试装置，其特征在于：试样的测试面的直径为5±0.01mm，长度为7～8mm；阶梯螺纹波导杆为金属材料；一级套筒、二级套筒、三级套筒均为绝缘材料；所述密封圈为橡胶密封圈。

3.如权利要求1或者2所述的一种腐蚀电化学测试装置在电化学腐蚀测试中的应用，其特征在于：阶梯螺纹波导杆第二外螺纹与试样的内螺纹连接，在试样的圆周面设置耦合剂层，旋转阶梯螺纹波导杆的固定端，以使与阶梯螺纹波导杆第二外螺纹相连的试样的测试面，与一级套筒的第一对齐面、三级套筒的第二对齐面平齐；利用第二套筒的内螺纹与测试装置固定相连，并对试样进行电化学腐蚀测试，以试样为工作电极，利用导线与位于测试装置外侧的阶梯螺纹波导杆相连，以采集试样上的电化学腐蚀信号；数显温度计探头和温度传感器探测电解池内腐蚀介质的真实温度，待达到测试要求温度并保持稳定后即可开始测试。