[發(fā)明專利]犧牲陽極的使用壽命預測方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811442620.5
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN111324937B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發(fā)明（設計）人: 董志君;劉偉;張益銘;梁凱;武俊偉
• 申請（專利權）人: 深圳信息職業(yè)技術學院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G01N27/00;G06F113/14
• 代理公司: 華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 李文淵

1.一種犧牲陽極的使用壽命預測方法，其特征在于，包括：

獲取未受雜散電流干擾時犧牲陽極的自然輸出電流以及受雜散電流干擾時所述犧牲陽極的等效輸出電流；

獲取管道受雜散電流干擾的時間占比；

根據(jù)所述自然輸出電流以及所述等效輸出電流以及所述時間占比，預測所述犧牲陽極的使用壽命；

還包括：

提供列車沿線管道犧牲陽極保護系統(tǒng)模擬裝置；其中，所述模擬裝置包括試驗箱、填料模擬液、土壤模擬液、金屬管道試樣、犧牲陽極試樣以及電源；所述土壤模擬液裝于試驗箱一側，用于模擬列車沿線管道所處的土壤環(huán)境，所述填料模擬液裝于試驗箱另一側，用于模擬列車沿線管道的犧牲陽極的填料包，并跟土壤模擬液接觸；金屬管道試樣用于模擬列車沿線管道，浸于所述土壤模擬液中；犧牲陽極試樣用于模擬列車沿線管道的犧牲陽極，浸于所述填料模擬液中；電源分別與所述金屬管道試樣、犧牲陽極試樣連接，用于模擬列車運行時通過軌道泄露至列車沿線管道的雜散電流；

令所述電源提供模擬的雜散電流；

檢測受模擬的雜散電流作用時，所述犧牲陽極試樣輸出的模擬等效輸出電流，以及所述犧牲陽極試樣隨時間的質量損失；

根據(jù)所述模擬等效輸出電流以及所述犧牲陽極試樣隨時間的質量損失，獲取雜散質量消耗參數(shù)；

所述根據(jù)所述自然輸出電流、所述等效輸出電流以及所述時間占比，預測所述犧牲陽極的使用壽命的步驟是按照如下方式，根據(jù)所述雜散質量消耗參數(shù)、自然輸出電流、等效輸出電流以及所述時間占比，預測所述犧牲陽極的使用壽命：

其中，T為預測的所述使用壽命，W為犧牲陽極的質量，ω為未受雜散電流干擾時犧牲陽極的消耗率，I₀為所述自然輸出電流，I_sc為所述等效輸出電流，k_sc，t為所述時間占比，a為所述雜散質量消耗參數(shù)。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述犧牲陽極為列車沿線管道的犧牲陽極；

所述雜散電流為列車運行時泄露至沿線管道的電流；所述自然輸出電流為列車未運行時犧牲陽極的輸出電流，所述等效輸出電流為列車運行時犧牲陽極的輸出電流。

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述根據(jù)所述模擬等效輸出電流以及所述犧牲陽極試樣隨時間的質量損失，獲取所述雜散質量消耗參數(shù)的步驟是將犧牲陽極試樣對應時間內的質量損失與相應的模擬等效輸出電流的比值作為所述雜散質量消耗參數(shù)；

其中，模擬的雜散電流在所述對應時間內不變。

4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，按照如下方式，獲取所述犧牲陽極處于雜散電流作用下的雜散質量消耗參數(shù)：

a＝56.37-11.80i

其中，i為模擬的雜散電流的電流密度，a為所述雜散質量消耗參數(shù)。

5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，所述獲取管道受雜散電流干擾的時間占比的步驟包括：

獲取列車運行的時間和測試時間，將列車運行的時間在測試時間中所占的百分比作為所述時間占比。

6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述模擬裝置還包括開關；所述電源包括雙極性電源和信號發(fā)生器；所述金屬管道試樣通過所述開關與所述雙極性電源連接，所述開關用于在閉合時連通所述雙極性電源與金屬管道試樣；所述信號發(fā)生器用于調節(jié)雙極性電源的輸出電壓，使金屬管道試樣與土壤模擬液之間的對地電位和列車沿線管道的對地電位相同，實現(xiàn)所述雜散電流的模擬；

所述獲取未受雜散電流干擾時犧牲陽極的自然輸出電流的步驟包括：

斷開所述開關，檢測所述犧牲陽極試樣的輸出電流，將所述輸出電流作為所述自然輸出電流。

7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述獲取受雜散電流干擾時犧牲陽極的等效輸出電流的步驟包括：

閉合所述開關，檢測所述犧牲陽極試樣的輸出電流，將所述輸出電流作為所述等效輸出電流。

8.一種犧牲陽極的使用壽命預測裝置，其特征在于，包括：

電流獲取模塊，用于獲取未受雜散電流干擾時犧牲陽極的自然輸出電流以及受雜散電流干擾時犧牲陽極的等效輸出電流；時間占比獲取模塊，用于獲取管道受雜散電流干擾的時間占比；

使用壽命預測模塊，用于根據(jù)所述自然輸出電流、所述等效輸出電流以及所述時間占比，預測所述犧牲陽極的使用壽命；

所述裝置還用于提供列車沿線管道犧牲陽極保護系統(tǒng)模擬裝置；其中，所述模擬裝置包括試驗箱、填料模擬液、土壤模擬液、金屬管道試樣、犧牲陽極試樣以及電源；所述土壤模擬液裝于試驗箱一側，用于模擬列車沿線管道所處的土壤環(huán)境，所述填料模擬液裝于試驗箱另一側，用于模擬列車沿線管道的犧牲陽極的填料包，并跟土壤模擬液接觸；金屬管道試樣用于模擬列車沿線管道，浸于所述土壤模擬液中；犧牲陽極試樣用于模擬列車沿線管道的犧牲陽極，浸于所述填料模擬液中；電源分別與所述金屬管道試樣、犧牲陽極試樣連接，用于模擬列車運行時通過軌道泄露至列車沿線管道的雜散電流；令所述電源提供模擬的雜散電流；檢測受模擬的雜散電流作用時，所述犧牲陽極試樣輸出的模擬等效輸出電流，以及所述犧牲陽極試樣隨時間的質量損失；根據(jù)所述模擬等效輸出電流以及所述犧牲陽極試樣隨時間的質量損失，獲取雜散質量消耗參數(shù)；所述根據(jù)所述自然輸出電流、所述等效輸出電流以及所述時間占比，預測所述犧牲陽極的使用壽命的步驟是按照如下方式，根據(jù)所述雜散質量消耗參數(shù)、自然輸出電流、等效輸出電流以及所述時間占比，預測所述犧牲陽極的使用壽命：

其中，T為預測的所述使用壽命，W為犧牲陽極的質量，ω為未受雜散電流干擾時犧牲陽極的消耗率，I₀為所述自然輸出電流，I_sc為所述等效輸出電流，k_sc，t為所述時間占比，a為所述雜散質量消耗參數(shù)。