[實用新型]用于監測工業水環境設備腐蝕的探頭

有效

• 申請號: 201520609179.0
• 申請日: 2015-08-13
• 公開（公告）號: CN204882337U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 程慶利;張衛華;陶彬;郎需慶;張玉平
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: G01N17/04
• 分類號: G01N17/04
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本實用新型涉及一種用于監測工業水環境設備腐蝕的探頭。

背景技術

在石油化工、煤化工等工業生產領域，因設備腐蝕而導致其設備破壞的事常有發生，甚至引發嚴重的突發事故。而工業設備的腐蝕往往導致工廠停產，這不但會降低生產效率，還會造成重大的經濟損失。如能事先及時采取有效的在線腐蝕監控，了解設備腐蝕破壞程度，采取有效科學防護，優化生產工藝等，從而提高生產效率，防止事故發生，對安全生產有著重要意義。

對工業水環境設備腐蝕監測，國內外常用傳統的聲波探測、定點測厚、化學分析、腐蝕掛片失重、腐蝕形貌分析、旁路試管法等方法，然而這些方法不能給出設備材料腐蝕的及時狀況。目前，國內外采用電化學技術(如:電阻探針、循環伏安法、極化曲線技術、交流阻)對水環境設備的腐蝕進行在線實時地監測，例如王佳(中國專利CN2466634Y)發明大氣腐蝕潤濕時間傳感器，楊景林等人(中國專利CN201697859U)發明的管道土壤傳感器；曹潔玉等人(中國專利CN1590981)用與熱交換管相同的材質制作探針監測熱交換管的腐蝕狀態；苗健等人(中國專利CN201060160)制作的在線腐蝕監測探針能夠將掛片法和電阻法應用在一起；郭興蓬等人(中國專利CN102128784A)等發明了電偶電化學噪聲腐蝕監測探針能夠靈敏地得到金屬局部腐蝕的信息；但這些電化學方法均無法同時用于監測工業水環境設備的腐蝕電位、腐蝕電流、極化電阻、交流阻抗等腐蝕電化學參數的更全面的信息。雖然林昌健等人(中國專利CN103149146A)發明一種用于監測工業設備腐蝕的多功能腐蝕探頭可以同時監測多種電化學信息，由于其中心探頭面積限制，僅能給出局部腐蝕信息。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是現有技術中無法監測金屬材料在真實環境下的腐蝕行為的問題，提供一種新的用于監測工業水環境設備腐蝕的探頭。該探頭用于監測工業水環境設備腐蝕中，具有可監測金屬材料在真實環境下的腐蝕行為的優點。

為解決上述問題，本實用新型采用的技術方案如下：一種用于監測工業水環境設備腐蝕的探頭，其特征在于包括“梳子狀”電極、固體參比電極，至少兩個“梳子狀”電極相互穿插，至少兩個固體參比電極位于“梳子狀”電極旁邊且互不接觸，所述的“梳子狀”電極的“梳齒”數目為大于2的整數，每個“梳子狀”電極和參比電極的下端分別連接導線，所述探頭內部無空腔，被填充材料填充，填充材料外側設有外殼；“梳子狀”電極之間、導線之間、各電極和導線與外殼之間、各電極除了與相連接的導線外與其他導線之間均設有絕緣材料，各電極和導線均不與外殼接觸，所述“梳子狀”電極的“梳齒”的寬度B為1～4mm，“梳齒”的長度A為10～60mm，相鄰“梳齒”間的距離C為1～5mm，參比電極與“梳子狀”電極之間距離D控制在0.5～2mm，固體參比電極直徑E為0.5～2mm。

上述技術方案中，優選地，所述外殼形狀為上下兩端開口筒狀結構。

上述技術方案中，優選地，所述“梳子狀”電極和固體參比電極的上端面要暴露在填充材料外邊，所述“梳子狀”電極和固體參比電極的下端面封裝于填充材料內。

本實用新型電極探頭擁有常規電極探頭可實現的功能，還可以更好的監測金屬材料在真實環境下的腐蝕行為。本探頭不僅可應用極化電阻、交流阻抗、恒電流階躍、恒電位階躍、弱極化等多種電化學測量技術在線實時監測工業水環境設備的真實腐蝕狀態，實時全面地評估生產中的工業設備的腐蝕狀態，而且制作過程簡單方便，取得了較好的技術效果。

附圖說明

圖1為本實用新型所述探頭的結構示意圖。

圖2為本實用新型所述探頭的俯視圖。

圖1或圖2中，1-外殼；2-填充材料；3-固體參比電極；4-“梳子狀”電極；5-導線。

下面通過實施例對本實用新型作進一步的闡述，但不僅限于本實施例。

具體實施方式

【實施例1】

如圖1、2所示，本實用新型的電極探頭包括：PVC材質或不銹鋼或碳鋼或塑料探頭外殼1，形狀為上下兩端開口筒狀結構，根據工況，可選擇圓管或其他多邊形管；用于封裝金屬電極及導線并起到絕緣作用的填充材料2，填充材料為環氧樹脂；固體參比電極3；相互穿插“梳子狀”電極4；緊固于電極上的導線5。相互交叉的“梳子狀”電極“梳齒”的梳齒”的長度為10～60mm(圖2中A所示長度)，寬度為1～4mm(圖2中B所示寬度)，相鄰“梳齒”間的距離為1～5mm(圖2中C所示寬度)，參比電極與“梳子狀”電極之間距離控制在0.5～2mm(圖2中D所示距離)，參比電極直徑控制在0.5～2mm.(圖2中E所示)。“梳子狀”電極4和固體參比電極3的上端面要統一暴露在填充材料2外邊作為工作面，“梳子狀”電極4和固體參比電極3的下端面由填充材料2封裝于其內；導線5的一端要分別獨立的連接在各個“梳子狀”電極4和固體參比電極3下端，另一端則從工作面的相反方向接出，導線5不得與“梳子狀”電極4和固體參比電極3的工作面處于同一平面上，“梳子狀”電極、固體參比電極和不與之相連接的其他導線間要用環氧樹脂進行充分絕緣，不得短接；所用的環氧樹脂要保證流動性足夠好，確保固化后不同“梳子狀”電極和固定參比電極之間充分絕緣，不得留有微孔和間隙等；探頭外殼1與“梳子狀”電極4、固體參比電極3及導線5之間也要保持良好的絕緣。“梳子狀”電極4的數量及尺寸可根據實際試驗條件進行選擇，不局限于圖中所示的一對電極(但必須大于等于一對)，根據需要可以平行放置多對“梳子狀”電極；同時在方便操作的前提下，其工作面的尺寸也可以根據需要進行選擇。另外，“梳子狀”電極的材料可根據實驗需要選擇各種金屬材料，但一對“梳子狀”電極材料必須相同。參比電極必須為固體參比電極，但不局限于固體銀氯化銀參比電極，參比電極必須有足夠的牢固性。在本技術條件下，“梳子狀”電極相鄰“梳齒”間的距離和參比電極與“梳子狀”電極之間距離可根據不同的操作方式，獲得要求距離的絕緣間隙。在更精細的控制條件下，可獲得更精確更小的間距。導線5的連接既要保證同一組導線和電極之間良好接觸，又要保持不同組導線和電極之間的充分絕緣，不得短接。本實用新型中所用的環氧樹脂在封裝時一定要有優異的流動性，確保固化后不同導線和金屬電極之間的充分絕緣，不得留有微孔和間隙。本實用新型中的保護外殼1在具有一定強度的前提下，其材質和形狀可根據實際工況進行選擇，不局限于圖中所示的形狀。