[发明专利]一种涂层老化监测装置及监测方法

说明书

本发明公开了一种涂层老化监测装置及监测方法，包括：温湿度传感探头，用于实时监测待测涂层所处环境的环境温度和环境相对湿度；涂层监测传感探头，包括工作电极、参比电极和辅助电极，用于实时监测待测涂层的涂层阻抗，并利用由工作电极等分得到的多个待测电极，对待测涂层进行分段阻抗测试，获得由待测涂层等分得到的多个分段涂层对应的分段阻抗；主控模块，用于根据预设的算法，结合温湿度传感探头和涂层监测传感探头获得的数据，确定待测涂层的整体老化程度和局部老化程度。本发明利用温湿度传感探头和涂层监测传感探头，实时监测环境温湿度、待测涂层的涂层阻抗和分段涂层阻抗，综合考虑环境因素和局部老化程度对涂层老化监测效果的影响。

技术领域

本发明涉及材料老化监测领域，尤其涉及一种涂层老化监测装置及监测方法。

背景技术

目前，金属材料广泛应用于各个领域，人们对于金属材料的应用场景、耐蚀性和抗氧化性等性能要求越来越高。然而，在多数的应用场景下，需要为金属材料或者由金属材料构成的设备做好防腐工作，尤其是一些高温、高压和复杂的腐蚀介质环境下。其中，涂层保护是金属材料防腐的重要方法，性能优异的涂层可以阻隔水、氧、盐等污染物腐蚀金属基体，进而保障金属材料长久、安全运用。然而，涂层易受光、热、臭氧等因素影响而出现缺陷，甚至老化，从而达不到防护效果或者带来更大的腐蚀问题，因此涂层老化成为当前的研究重点。

为了避免涂层老化影响涂层的防腐效果，进而引发由金属材料构成的设备出现失效问题，需要监测涂层的老化情况。目前，交流阻抗技术是监测涂层老化情况的常用手段之一，其主要利用相位角(θ)、特征频率(fb)、比电容(C)、阻抗模量(Z)和老化系数(δ)等参数，评估涂层的老化程度，或者是利用涂层的电阻或电容变化引起的谐振频率变化，实现对涂层老化程度的监测。然而，虽然上述方法能够实现对涂层整体老化情况的实时监测，但是难以定位涂层老化区域，容易忽略整体老化轻微而局部老化严重的情况，存在一定的隐患。并且，上述方法并未考虑到监测数据易受温度、湿度等环境因素影响的问题，进而影响对涂层老化情况的监测效果。

发明内容

本发明提供了一种涂层老化监测装置及监测方法，在实时监测涂层老化情况的基础上，定位涂层局部老化区域，以提升监测的准确性。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种涂层老化监测装置，包括：温湿度传感探头、涂层监测传感探头和主控模块；

所述温湿度传感探头，用于实时监测待测涂层所处环境的环境温度和环境相对湿度；

所述涂层监测传感探头，包括工作电极、辅助电极和参比电极，用于实时监测所述待测涂层的涂层阻抗，并利用由所述工作电极等分得到的多个待测电极，对所述待测涂层进行分段阻抗测试，获得由所述待测涂层等分得到的多个分段涂层对应的分段阻抗；

所述主控模块，用于根据预设的算法，结合所述温湿度传感探头和所述涂层监测传感探头获得的数据，确定所述待测涂层的整体老化程度和局部老化程度。

实施本申请实施例，利用温湿度传感探头和涂层监测传感探头，实时监测环境温度、环境相对湿度和待测涂层的涂层阻抗，并对待测涂层进行分段阻抗测试，获取多个分段阻抗，综合上述数据，分别确定待测涂层的整体老化程度和局部老化程度，进而可以从整体和局部双方面判定待测涂层的老化情况，避免单纯靠虑整体老化程度，忽略整体老化轻微而局部老化严重的情况，从而保障老化监测的准确性。

作为优选方案，所述主控模块，具体包括整体处理单元和局部处理单元；

所述整体处理单元，用于根据所述环境温度和所述环境相对湿度，计算得到温湿度修正值，并结合所述涂层阻抗，计算得到所述待测涂层对应的涂层孔隙率，进而确定所述待测涂层的整体老化程度；

所述局部处理单元，用于根据所述涂层阻抗和每一个所述分段阻抗，计算得到每一个所述分段涂层的腐蚀比，进而确定所述待测涂层的局部老化程度。