[發明專利]一種高靜水壓力下電化學在線測試電極

有效

• 申請號: 201310577177.3
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN103675056A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 方志剛;劉斌;王虹斌;邵亞薇;馬守軍;回志澎;王濤;趙茹
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍92537部隊
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;付雷杰

技術領域

本發明涉及一種高靜水壓力下電化學在線測試電極，具體為一種在模擬深海環境下在線進行各種電化學測試的電極，涉及材料在深海環境下的腐蝕行為的監測電極，屬于測量儀器領域。?

背景技術

海洋中蘊藏著十分豐富的石油、天然氣等自然資源，開采這些資源需要大量的母船、水下作業機器人和運輸管線等儀器設備，其中很多設備需要在200m以下的深海環境進行作業，這就不可避免地遇到深海環境下材料的腐蝕問題。自上世紀60年代以來，美國、俄羅斯、英國等發達國家相繼開展了材料在深海環境中的腐蝕試驗研究，印度也積極開展了相關的研究工作，他們的研究手段基本上都是在實際深海環境進行掛片試驗。然而進行實際深海試驗所需時間長，且數據類型單一，需要巨額經費支持。在實驗室進行模擬深海腐蝕的試驗就成為研究人員的首選。通常利用高壓釜模擬深海環境。在高壓釜中實現腐蝕電化學測試的核心問題就是如何使得測試電極、參比電極以及輔助電極與高壓釜絕緣接觸且測試信號又不受高壓釜的干擾。關于這方面的專利并未見報道。因此研制一種能夠在模擬深海環境中在線進行電化學測試的電極具有重要意義。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種高靜水壓力下電化學在線測試電極，所述電極能夠在實驗室中實現在線監測材料在模擬深海環境下的腐蝕行為，以解決實際實際深海試驗測試周期長、數據單一、費用高等問題。?

本發明的目的由以下技術方案實現：?

一種高靜水壓力下電化學在線測試電極，所述電極包括測試電極、固定壓帽、金屬套管、電極固定套、絕緣頂帽、接線金屬電極、第一絕緣“O”型密封圈、錐套、金屬連接頭和第二絕緣“O”型密封圈；外圍設備包括高壓釜；?

固定壓帽為上端開口的中空圓筒形結構，下端設有通孔；電極固定套側壁?設有徑向通孔；絕緣頂帽設有錐套和金屬連接頭的安裝槽；錐套為錐臺形結構，并設有貫穿上、下底面的通孔；金屬連接頭為圓柱形結構，下端設有與錐套相配合的向上的“倒錐臺”形凹槽；?

電極固定套下端部分與固定壓帽的內孔相配合，下端伸入固定壓帽中，并與固定壓帽固連；金屬套管置于電極固定套內部空腔中，下端與固定壓帽抵觸；絕緣頂帽下端套裝到電極固定套內，與電極固定套固連，絕緣頂帽下端與金屬套管上端抵觸；絕緣頂帽與電極固定套之間通過第一絕緣“O”型密封圈密封；錐套置于絕緣頂帽的安裝槽底部；金屬連接頭置于錐套上方，并與錐套固連；絕緣頂帽上端與高壓釜釜蓋內表面通過螺釘固連，并通過第二絕緣“O”型密封圈密封；接線金屬電極固定于高壓釜釜蓋上，且與高壓釜釜蓋間通過絕緣件絕緣，接線金屬電極下端面與金屬連接頭上端面抵觸；接線金屬電極上端與導線連接；?

測試電極與金屬套管下端通過穿過固定壓帽的銅線連接；金屬套管上端與錐套之間通過穿過絕緣頂帽的銅線連接；?

其中，測試電極、固定壓帽、金屬套管、電極固定套、絕緣頂帽、第一絕緣“O”型密封圈、錐套、金屬連接頭和第二絕緣“O”型密封圈位于高壓釜內；?

所述測試電極為電化學測試的工作電極、參比電極或輔助電極；?

所述電極固定套與固定壓帽之間通過螺紋連接；?

所述金屬連接頭與錐套之間通過螺紋連接；?

所述電極固定套為聚四氟電極固定套；?

所述錐套為紫銅錐套。?

工作原理?

測試電極通過穿過固定壓帽的銅線與金屬套管下端連接導通，金屬套管上端與錐套通過穿過絕緣頂帽的銅線連接導通，錐套與金屬連接頭緊密配合，由此實現測試電極與金屬連接頭的導通，再通過與金屬連接頭導通的接線金屬電極實現測試電極與高壓釜釜蓋外的接線金屬電極的導通，接線金屬電極外接導線連接到測試儀器上，從而實現對測試電極的原位電化學測量。測試時，高壓釜內裝有海水等能夠模擬深海環境的液體，液體通過電極固定套側壁的通孔進入電極固定套內部，使電極固定套內外壓力相等。?

有益效果?

1、本發明可以用于連接工作電極、參比電極以及輔助電極在模擬深海環境中在線電化學測試，解決了實際深海試驗測試周期長、數據單一、費用高等問題。?

2、本發明利用紫銅錐套和與高壓釜釜蓋絕緣的接線金屬電極連接，可以保證測試電極與接線金屬電極的連接，同時又與釜蓋絕緣，實現在線的電化學測試；?

3、本發明中以聚四氟電極固定套作為保護套管使得測試電極可以固定在高壓釜釜蓋下，主要是起支撐作用，通過兩個絕緣“O”型密封圈實現密封，從而阻擋高壓釜內的介質滲透，與紫銅錐套接觸。?

附圖說明

圖1為本發明所述高靜水壓力下電化學在線測試電極示意圖。?