[發明專利]雙重防止金屬內膽銹蝕的系統及其方法

無效

• 申請號: 201310136974.8
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN103255423A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 盧曦;盧崢
• 申請（專利權）人: 武漢歐眾科技發展有限公司
• 主分類號: C23F13/02
• 分類號: C23F13/02;C23F13/12
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王丹

技術領域

本發明涉及金屬防銹蝕領域，具體應用于金屬內膽（例如熱水器內膽）的防銹蝕。

背景技術

對金屬的電化學防銹蝕方法主要有二種。

一種是犧牲陽極法陰極保護：選擇一種其自然電位比被保護金屬更負的活潑金屬或合金，把它與共同置于電解質環境中的被保護物從外部實現電連接，這種活潑金屬或合金在所構成的電化學電池中為陽極而優先腐蝕，釋放出電子使被保護金屬陰極極化到所需電位范圍，從而抑阻腐蝕實現保護。其缺點在于被腐蝕的活潑金屬或合金需要定期更換，并且腐蝕產生的金屬離子可能會對內膽中的液體產生污染。

另一種是外加電流法陰極保護：利用外部電源對被保護金屬施加一定的負電流，使被保護金屬的電極電位通過陰極極化達到規定的保護電位范圍，從而抑阻腐蝕獲得保護。目前這二種方法均已在金屬內膽（如熱水器內膽）的防銹蝕系統應用，只是對外加電流保護陰極方法有所改進，因為外加電流保護陰極方法涉及到三電極系統，而其中的參比電極因種種原因不便放在金屬內膽中，從而有了二電極系統，如德國專利《保證陰極防腐保護的技術與儀器》（公開號：DE2916934B1），由擔任輔助陽極的惰性電極鈦電極在斷電間隙時刻充當參比電極，從而才能實現三電極系統的功能。這種二電極系統代替三電極系統在實際應用中是可行的，但電路稍顯復雜，若所設斷電間隙稍有不當，就會在斷電間隙中不能防腐或所測的陰極電位不準確，從而導致防腐不完備。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種外加電流與犧牲陽極雙重防止金屬內膽銹蝕的系統及其方法，其中活潑金屬棒在外加電流法中起到類似于參比電極的作用，即用活潑金屬棒代替了三電極系統中的參比電極，而在電源停電時活潑金屬棒作為犧牲陽極，即活潑金屬棒具有類似于參比電極與犧牲陽極的雙重功能，從而使系統具有外加電流法與犧牲陽極法雙重防止金屬內膽銹蝕的功能。

本發明為解決上述技術問題所采取的技術方案為：一種雙重防止金屬內膽銹蝕的系統，其特征在于：它包括電流流向偵測電路、受控PWM電源、設置在金屬內膽的電解質中的活潑金屬棒和惰性金屬棒，其中活潑金屬棒為自然電位比金屬內膽更負的活潑金屬或合金，惰性金屬棒為自然電位比金屬內膽更正的惰性金屬或合金；

受控PWM電源的正極輸出端與惰性金屬棒連接，受控PWM電源的負極輸出端與金屬內膽連接，受控PWM電源的負極輸出端還通過采樣電阻與活潑金屬棒連接；

電流流向偵測電路包括電壓比較器和所述的采樣電阻，電壓比較器的正相輸入端和反相輸入端分別連接在采樣電阻的兩端，電壓比較器的輸出端與受控PWM電源的控制端連接。

按上述方案，所述的活潑金屬棒選用鎂鋁合金棒。

按上述方案，所述的活潑金屬棒的自然電位在-1.0V_CSE至-1.20V_CSE之間。

一種基于上述雙重防止金屬內膽銹蝕的系統而實現的雙重防止金屬內膽銹蝕的方法，其特征在于：它包括以下2種模式：

犧牲陽極模式：受控PWM電源不工作，由活潑金屬棒、采樣電阻、金屬內膽及電解質形成犧牲陽極回路，活潑金屬棒與金屬內膽形成原電池，以活潑金屬棒為犧牲陽極對陰極即金屬內膽實施保護；

外加電流模式：受控PWM電源工作，由惰性金屬棒、受控PWM電源、金屬內膽及電解質組成第一回路，由受控PWM電源、惰性金屬棒、活潑金屬棒、采樣電阻及電解質組成第二回路；電流流向偵測電路實時檢測采樣電阻兩端的電壓，并將輸出結果傳送給受控PWM電源，受控PWM電源根據采樣電阻兩端電壓的高或低電平值輸出遞增電流或遞減電流，當采樣電阻兩端電壓為0時，受控PWM電源輸出穩定的所需保護電流；

所述的活潑金屬棒在犧牲陽極模式中為犧牲陽極，在外加電流模式中類似于參比電極。

按上述方法，電流流向偵測電路是在由犧牲陽極回路與第二回路的公共電路即采樣電阻的兩端采樣電壓，并將這2個電壓值同時分別送電壓比較器的同相輸入端和反相輸入端，以電壓比較器輸出的高或低電平為判斷總電流流向的依據。

按上述方法，所述的活潑金屬棒選用鎂鋁合金棒。

按上述方法，所述的活潑金屬棒的自然電位在-1.0V_CSE至-1.20V_CSE之間。

本發明的有益效果為：