[發明專利]結構鋼牌號分選電化學方法及裝置

有效

• 申請號: 201710673223.8
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN107607606B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 方華;牛瑞雪;李飛
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 李建華

1.一種結構鋼牌號分選電化學方法，包括如下步驟：

第一步，通過對未知牌號結構鋼進行電化學實驗，測量得到該未知牌號結構鋼在特制電解質溶液中的陽極極化曲線；

本步驟的具體實現路徑如下：

(1)實驗電極制備：截取部分未知牌號結構鋼，作為待測結構鋼，對獲取的結構鋼試樣進行打磨，并用丙酮除油，制成結構鋼測試電極；再用制備好的結構鋼測試電極與參比電極、輔助電極搭建起一個三電極電解池；

(2)電化學測量：將恒電位儀的輸入電纜的三根信號線分別與三電極電解池的測試電極、輔助電極、參比電極聯通；測量自腐蝕電位E_cor，接著測量極化曲線，測量時電位增加選項的步長設置為0.1V，直到電位增大到2V，電位增加停止；根據設置的極化電位與測得極化電流密度，繪制陽極極化曲線；

第二步，解析出陽極極化曲線特征參數；

本步驟的具體實現路徑為：從繪制出的陽極極化曲線上劃分出活化區、鈍化過渡區、鈍化區和過鈍化區，再根據曲線上特殊點找到致鈍電位、致鈍電流密度、維鈍電位、維鈍電流密度、過鈍電位和穩定鈍化電位范圍；

第三步，與標準樣本數據庫中已知牌號結構鋼的標準陽極極化曲線特征參數進行對比、識別，最終識別出該鋼的牌號；

本步驟的具體實現路徑為：解析出已測陽極極化曲線的特征參數后，與數據庫中已知牌號結構鋼的標準陽極極化曲線的特征參數進行一一對比，如果對比后特征參數重疊率達到70％，則該數據庫中已知牌號結構鋼的牌號即為本次待測結構鋼牌號；如果對比后特征參數重疊率達不到70％，則待測結構鋼牌號不是該數據庫中已知牌號結構鋼的牌號，則需要重復已測陽極極化曲線的特征參數與數據庫中其他已知牌號結構鋼的標準陽極極化曲線的特征參數進行對比的步驟，直到重疊率達到70％，方能確定待測結構鋼牌號。

2.一種用于實現權利要求1中所述方法的結構鋼牌號分選電化學裝置，具有殼體，其特征在于：在殼體上固定有液晶顯示屏(1)、電壓表(2)、外加極化電位調節旋鈕(3)、電流表(4)、攪拌開關(9)、極化開關(10)、識別開關(11)以及鍵盤(12)，在殼體內置有三電極電解池(16)；此外，所述電化學裝置還包括如下單元，220V供電電路、整流電路、電壓轉換電路、電機攪拌電路、液晶顯示屏驅動電路、配置有外圍電路的89C51芯片、與所述三電極電解池配合的測試電路以及模數轉換電路；其中，所述220V供電電路的輸出端連接至所述整流電路的輸入端，所述整流電路的輸出端連接至所述電壓轉換電路的輸入端；所述電壓轉換電路提供三路輸出電壓，分別為所述電機攪拌電路、所述89C51芯片和所述測試電路提供工作電源；所述模數轉換電路接收來自于所述測試電路輸出的測試信號經過模數轉換后輸出到所述89C51芯片的測試信號輸入端；所述89C51芯片接收來自于所述鍵盤輸出的信號；所述89C51芯片經過所述液晶顯示屏驅動電路向所述液晶顯示屏輸出顯示信號；

所述電機攪拌電路為所述三電極電解池內的電動攪拌器提供控制電源和工作電源；所述電機攪拌電路由所述攪拌開關控制開和關；

所述測試電路采用由TL084芯片構成的恒電位電路，利用所述恒電位電路提供恒電位對所述三電極電解池中的測試電極進行極化；所述恒電位電路中設置有可變電阻和開關元件，所述可變電阻對應所述外加極化電位調節旋鈕，所述開關元件對應所述極化開關；

電流表(4)串聯接入所述三電極電解池中的輔助電極供電線路中；電壓表(2)并聯接入所述三電極電解池中的參比電極和測試電極的供電線路之間；

所述89C51芯片內置有程序模塊，該程序模塊對接收到的來自于所述模數轉換電路的測量信號進行如下操作：首先接收來自于鍵盤區的控制指令用以設置繪制極化曲線的參數；設置參數完畢，結合所收到的模數轉換電路的測量信號來繪制極化曲線；然后對極化曲線進行解析；解析完畢將獲得的各種參數與數據庫中的某一已知結構鋼牌號的參數進行對比；如果參數重疊率達到70％，則該結構鋼牌號就被確認為選定值，程序操作完畢，識別成功；如果參數重疊率小于70％，則該結構鋼牌號不被確認為選定值，重新從數據庫中選擇結構鋼牌號的參數進行對比，直至對比后的參數重疊率達到70％，識別成功。