一种气体腐蚀性探测电池的腐蚀电流在线检测方法
【专利摘要】本发明涉及一种气体腐蚀性探测电池的腐蚀电流在线检测方法，给多孔薄板式气体腐蚀性探测电池提供200mV基准电压，使其产生腐蚀电流，腐蚀电流检测装置采集并读取腐蚀电流值，通过运用I-V转换技术处理采集电流，累积计算其测量过程中的腐蚀电流平均值，对所得的腐蚀电流平均值采用直线拟合方法校正检测仪器的测量误差，实现准确稳定地检测腐蚀电流值。与现有的腐蚀电流检测方法相比，具有更高的实时性及实用价值。不仅可用于长时间在线检测电池腐蚀电流，使腐蚀电流具有更高的实时性，而且可实现腐蚀电流在线检测领域的附加功能，如本发明提出的阈值设定，电池制作误差修正，在线保存数据等智能化功能，适用于更多的腐蚀电流检测应用场合。
【专利说明】一种气体腐蚀性探测电池的腐蚀电流在线检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种检测技术，特别涉及一种气体腐蚀性探测电池的腐蚀电流在线检 测方法。
【背景技术】
[0002] 海上采油平台设备和各种金属材料终年处在腐蚀性极强的海洋大气中，遭受严重 腐蚀。据生产部门反应，同样材料在平台上使用寿命比陆上要短几倍至几十倍。为制订防 大气腐蚀措施提供依据，需要研究大气(相对湿度、温度和盐沉积量）等对碳钢腐蚀的影响 规律。
[0003] 测量金属在气体环境中腐蚀速度的快速方法主要有两种：1、电阻探针，利用金属 腐蚀后电阻变化来反映腐蚀状况，数据可靠性差，无法反应瞬间腐蚀速度变化。2.电化学探 测电池，通过电池的电流信号来快速反应金属腐蚀速度。本发明涉及该种方法，所以准确高 效地检测其腐蚀电流，有着重要意义。
[0004] 多孔薄板式气体腐蚀探测电池为中国石油大学教授翁永基教授等人研制的一种 多孔薄板结构的电化学探测电池，本发明基于该探测电池，对其产生的腐蚀电流进行检测， 由于该探测电池输出的腐蚀电流很小，一般在1〇_9?1〇_5Α之间，且需要根据不同范围的腐 蚀电流值自动调节量程，从而对腐蚀电流值进行检测。
[0005] 在此基础上，不仅需要对不同强度的腐蚀环境设定不同的腐蚀电流阈值，还需要 在线准确地保存实时腐蚀电流值。
[0006] 目前针对多孔薄板式腐蚀探测电池，并需要实现上述多功能的检测方法与仪器几 乎没有，综合考虑商业价值及其应用领域，提出基于多孔薄板式气体腐蚀性探测电池的腐 蚀电流在线检测方法，如何使用低成本的电子元件，实现多种功能的腐蚀电流高精度测量 及在线检测的稳定性是该方法的难点。
【发明内容】
[0007] 本发明是针对多孔薄板式腐蚀探测电池多功能的检测的问题，提出了一种气体腐 蚀性探测电池的腐蚀电流在线检测方法，通过运用I-V转换技术、A/D转换技术、低噪声低 偏置电流的运算放大器、电子模拟开关及单片机软件编程等方法，实现准确稳定地检测腐 蚀电流值。
[0008] 本发明的技术方案为：一种气体腐蚀性探测电池的腐蚀电流在线检测方法，具体 包括如下步骤： 1) 给多孔薄板式气体腐蚀性探测电池提供200mV基准电压，使其产生腐蚀电流，腐蚀 电流检测装置采集并读取腐蚀电流值，送液晶屏显示瞬时腐蚀电流值； 2) 判断是否需要设定腐蚀电流阈值，不设定腐蚀电流阈值，采集所有腐蚀电流值，如 设定腐蚀电流阈值，则超过设定阈值的腐蚀电流值作为采集值，并设定探测电池误差修正 值； 3) 将步骤2)所得腐蚀电流经I-V转换并放大后，通过A/D转换，得出相应的电压值，再 转换成腐蚀电流值显示； 4) 将检测到的腐蚀电流值显示于液晶屏，并累积计算其测量过程中的腐蚀电流平均 值； 5) 对所得的腐蚀电流平均值采用直线拟合方法校正检测仪器的测量误差，并将所测的 腐蚀电流值数据保存至SD卡中。
[0009] 所述步骤2)中判断是否需要设定腐蚀电流阈值，根据腐蚀环境设定不同的腐蚀电 流阈值，可选择设定0nA、50nA、500nA其中一个腐蚀电流阈值。
[0010] 所述步骤2)中设定探测电池误差修正值，探测电池误差修正值为探测电池制作误 差校正值。
[0011] 所述步骤4)中腐蚀电流平均值为测量过程中积分腐蚀电流值大小与测量总时间 相除，其公式为：
【权利要求】
1. 一种气体腐蚀性探测电池的腐蚀电流在线检测方法，其特征在于，具体包括如下步 骤： 1) 给多孔薄板式气体腐蚀性探测电池提供200mV基准电压，使其产生腐蚀电流，腐蚀 电流检测装置采集并读取腐蚀电流值，送液晶屏显示瞬时腐蚀电流值； 2) 判断是否需要设定腐蚀电流阈值，不设定腐蚀电流阈值，采集所有腐蚀电流值，如 设定腐蚀电流阈值，则超过设定阈值的腐蚀电流值作为采集值，并设定探测电池误差修正 值； 3) 将步骤2)所得腐蚀电流经I-V转换并放大后，通过A/D转换，得出相应的电压值，再 转换成腐蚀电流值显示； 4) 将检测到的腐蚀电流值显示于液晶屏，并累积计算其测量过程中的腐蚀电流平均 值； 5) 对所得的腐蚀电流平均值采用直线拟合方法校正检测仪器的测量误差，并将所测的 腐蚀电流值数据保存至SD卡中。
2. 根据权利要求1所述气体腐蚀性探测电池的腐蚀电流在线检测方法，其特征在于， 所述步骤2)中判断是否需要设定腐蚀电流阈值，根据腐蚀环境设定不同的腐蚀电流阈值， 可选择设定0nA、50nA、500nA其中一个腐蚀电流阈值。
3. 根据权利要求2所述气体腐蚀性探测电池的腐蚀电流在线检测方法，其特征在于， 所述步骤2)中设定探测电池误差修正值，探测电池误差修正值为探测电池制作误差校正 值。
4. 根据权利要求3所述气体腐蚀性探测电池的腐蚀电流在线检测方法，其特征在于， 所述步骤4)中腐蚀电流平均值为测量过程中积分腐蚀电流值大小与测量总时间相除，其公 式为：
，腐蚀电流有效测量值为腐蚀电流积分平均值
与探测电池误差 修正值R乘积，有效值为：
，将计算的有效值通过液晶屏显示。
【文档编号】G01R19/25GK104062491SQ201410341080
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月17日 优先权日:2014年3月30日
【发明者】施晔卿, 穆平安, 戴曙光, 许天明 申请人:上海理工大学