一种用于现场电化学测试的电解槽的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于现场电化学测试的电解槽，它涉及汽轮机转子老化无损检测的电化学测试装置。它包括盖板、电解槽筒体、底板、密封圈、试样托和系带，电解槽筒体的上部盖有盖板，电解槽筒体的上部为圆形筒体，电解槽筒体的中部是倒锥形筒体，倒锥形容器的下方连接有一段圆形筒体，下部筒体的底部固定在一长条形可弯曲弹性底板上，电解槽筒体通过底板上的开孔与试样或工件连通，底板的下表面连接有密封圈，底板通过螺栓固定有试样托，底板的两端连接有系带，现场测试时电解槽通过系带固定在被测工件上。本实用新型既能用于实验室测量也能用于现场测量，适用性强，固定方便，牢固可靠，实用性强，易于推广使用。
【专利说明】
一种用于现场电化学测试的电解槽
技术领域
[0001]本实用新型涉及的是汽轮机转子老化无损检测的电化学测试装置，具体涉及一种用于现场电化学测试的电解槽。
【背景技术】
[0002]发电厂汽轮机转子在工作时以每分钟3000转的速度高速运转，承受着巨大的应力，要求制造汽轮机转子的材料具有良好的强度和韧性。汽轮机转子材料在温度低于某一温度时将由韧性转变为脆性，这一温度称为“韧脆转变温度(FATT)”，转子在低于FATT的温度下运行时很容易受到损伤，甚至断裂。因此，在汽轮机冷启动时需要进行暖机使转子温度升高到FATT以上，才能开始高速运转。
[0003]但是，由于各种原因，汽轮机转子的FATT会随着运行时间延长而升高，转子的FATT升高后，需要在冷启动时适当延长暖机时间以使汽轮机转子的温度升高到FATT以上，为此，对于运行时间超过10万小时的机组应定期检查其FATT，以确定汽轮机的暖机时间。
[0004]在役汽轮机转子FATT的测量需要采用无损检测技术，其中一种无损检测技术是通过测定汽轮机转子在特定电解液中的极化曲线上的特征参数来测定汽轮机转子的FATT，这种技术需要将一定面积的打磨好的汽轮机转子表面暴露到电解液中，并与浸泡在电解液中的辅助电极、参比电极等组成三电极体系，恒电位仪通过调节施加在汽轮机转子材料和辅助电极之间的电流(I)，控制汽轮机转子与参比电极之间的电位差(E)。测定I随E的变化，得到汽轮机转子的极化曲线，根据极化曲线上的特征参数，可测得汽轮机转子的FATT。
[0005]在上述测定中，电解液和参比电极、辅助电极需要置于电解槽中，汽轮机转子的表面需要暴露在电解液中，且暴露面积需准确度量。为此，需要能够用于现场测试的电解槽。
[0006]此外，由于汽轮机转子很大，电解槽需要牢固地固定在转子上，同时需要考虑，不同的转子的直径不同。另一方面，由于电化学测试时，电解液具有一定的电阻，参比电极和试样表面之间具有一定的距离，使得试样的实际电极电位与测得的电极电位之间存在一定的误差。汽轮机转子老化等的检测首先是在实验室中通过实验建立转子老化指标参数(如FATT)与电化学参数之间关系的数学模型，再根据现场测得的汽轮机转子的电化学参数值，通过所建立的数学模型计算得到汽轮机转子的老化指标值(如FATT)，如实验室实验和现场测试采用相同的电解槽，可减小由于实验室实验与现场测试之间的差异所造成的误差。
[0007]为了解决上述问题，设计一种新型的用于现场电化学测试的电解槽还是很有必要的。
【实用新型内容】
[0008]针对现有技术上存在的不足，本实用新型的目的是在于提供一种用于现场电化学测试的电解槽，结构简单，设计合理，既能用于实验室测量也能用于现场测量，适用性强，固定方便，牢固可靠，实用性强，易于推广使用。
[0009]为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现:一种用于现场电化学测试的电解槽，包括盖板、电解槽筒体、底板、密封圈、试样托和系带，电解槽筒体的上部盖有盖板，电解槽筒体的上部为圆形筒体，电解槽筒体的中部是倒锥形筒体，倒锥形容器的下方连接有一段圆形筒体，下部筒体的底部固定在一长条形可弯曲弹性底板上，电解槽筒体通过底板上的开孔与试样或工件连通，底板的下表面连接有密封圈，底板通过螺栓固定有试样托，底板的两端连接有系带，现场测试时电解槽通过系带固定在被测工件上，盖板、电解槽筒体、底板均采用聚氯乙烯材质。
[0010]试样托仅在实验室实验时使用。
[0011]作为优选，所述盖板的厚度大于2_，盖板上设置有便于固定参比电极和辅助电极的电极固定孔。
[0012]作为优选，所述底板的宽度不小于40mm，底板的厚度为lmm-1.5mm，底板的长度不大于电解槽筒体的上部圆形筒体外径，底板、试样托上均开有位置相对应的四个小孔，用于实验室实验时通过螺栓将试样托固定在底板上，并使试样表面与密封圈密合，确保电解液不泄露。
[0013]作为优选，所述的密封圈采用聚四氟乙烯密封圈，密封圈通过环氧树脂直接粘接在底板的下表面上，以防止电解液泄露。
[0014]作为优选，所述的试样托为用于实验室实验时的试样夹具，试样托的长度、宽度与底板的长度、宽度相同，试样托的厚度为底板的两倍;试样托上开有正方形凹槽，凹槽的边长略大于密封圈的外径，凹槽的深度略小于密封圈的厚度，实验室测试时，实验室试样至于试样托中，试样托通过螺栓固定在电解槽上。
[0015]作为优选，所述的凹槽中设有金属垫片及穿过凹槽下方背板的导线，凹槽中的金属垫片根据试样厚度改变垫片厚度或数量，以使试样上表面距凹槽开口上沿的深度小于密封圈的厚度，从凹槽中延伸出的导线焊接在金属垫片上，用于试样的电连接。
[0016]作为优选，所述的系带采用柔性及强度更好的粘扣带、皮带等，系带的宽度与底板的宽度相同，系带的长度为300mm-500mm。
[0017]本实用新型的有益效果:(1)结构简单，密封圈直接粘接在底板的下表面，电解槽重心低。
[0018](2)采用粘扣带、皮带等柔性系带固定电解槽，对工件直径的适用性强，固定方便，
牢固可靠。
[0019](3)实验室试样托上开有深度略小于密封圈厚度的凹槽，凹槽内放置金属垫片，金属垫片与金属导线相连，电解槽既可用于现场电化学测试，也可用于实验室电化学测试，适用性强。
【附图说明】
[0020]下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本实用新型；
[0021]图1为本实用新型的结构不意图；
[0022]图2为本实用新型的平面剖视图。
【具体实施方式】
[0023]为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本实用新型。
[0024]参照图1-2，本【具体实施方式】采用以下技术方案:一种用于现场电化学测试的电解槽，包括盖板1、电解槽筒体2、底板3、密封圈4、试样托5和系带6，电解槽筒体2的上部盖有盖板I，电解槽筒体2的下部固定在底板3上，底板3的下表面连接有密封圈4，密封圈4采用聚四氟乙烯密封圈，密封圈4通过环氧树脂直接粘接在底板3的下表面上，以防止电解液泄露，底板3通过螺栓固定有试样托5，底板3的两端连接有系带6，现场测试时电解槽通过系带6固定在被测工件上，盖板1、电解槽筒体2、底板3均采用聚氯乙烯材质，盖板I的厚度大于2mm。
[0025]值得注意的是，所述底板3的宽度不小于40mm，底板3的厚度为Imm-1.5mm，底板3的长度不大于电解槽筒体2的上部圆形筒体外径，底板3、试样托5上均开有位置相对应的四个小孔8，用于实验室实验时通过螺栓将试样托固定在底板3上，并使试样表面与密封圈密合，确保电解液不泄露。
[0026]值得注意的是，所述的试样托5为用于实验室实验时的试样夹具，试样托5的长度、宽度与底板3的长度、宽度相同，试样托5的厚度为底板3的两倍;试样托5上开有正方形凹槽9，凹槽9的边长略大于密封圈4的外径，凹槽9的深度略小于密封圈4的厚度，实验室测试时，实验室试样至于试样托中，试样托5通过螺栓固定在电解槽上。
[0027]值得注意的是，所述的凹槽9中设有金属垫片及穿过凹槽9下方背板的导线，凹槽9中的金属垫片根据试样厚度改变垫片厚度或数量，以使试样上表面距凹槽9开口上沿的深度小于密封圈4的厚度，从凹槽9中延伸出的导线焊接在金属垫片上，用于试样的电连接。
[0028]此外，所述的系带6的宽度与底板3的宽度相同，系带6的长度为300mm-500mm。
[0029]本【具体实施方式】电解槽筒体2的上部为圆形筒体，电解槽筒体2的中部是倒锥形筒体，倒锥形容器的下方连接有一段直径较小的圆形筒体，上部容器的上口盖有盖板I，盖板I上设置有电极固定孔7，便于固定参比电极和辅助电极，这两个电极固定孔7同时也是电解液注入口，电解槽筒体2的下部筒体的底部固定在一长条形可弯曲弹性底板3上，用于将电解槽固定在汽轮机转子等测试部件上，电解槽筒体2通过底板3上的开孔与试样或工件连通。
[0030]所述底板3上的开孔下部连接有一橡胶密封圈4，下部底板上的开孔直径与密封圈4的内径相等，该直径大于被测工件暴露在电解液中的工作面积，被测工件暴露在电解液中的工作面积根据测试部件的材质、电解液的性质以及所用测试仪器允许的最大电流值确定，测试时对被测试件进行密封，仅将面积等于工作面积的工件表面暴露于电解液中，以防止由于密封圈和工件或试样表面之间的缝隙所造成的缝隙腐蚀;密封圈4直接用耐腐蚀粘结剂粘接在底板3的下表面，以降低电解槽的高度和重心，使电解槽便于固定;底板3的两端连接有宽度不小于底板宽度的系带6，用于将电解槽固定在转子上并确保无电解液泄露，系带采用强度足够大的粘扣带、皮带等。
[0031]本【具体实施方式】为一种用于对金属材料进行现场电化学测量、特别是用于汽轮机转子老化无损检测、且易于安装固定的电解槽，电解液通过电解槽底部小孔与被测工件表面直接接触，固定系带通过底板对底部密封圈施加足够大的应力，确保了电解液不泄露，从而实现在不对工件造成破坏的条件下对工件进行电化学测试，适用性强，具有广阔的市场应用前景。
[0032]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种用于现场电化学测试的电解槽，其特征在于，包括盖板(I)、电解槽筒体(2)、底板(3)、密封圈(4)、试样托(5)和系带(6)，电解槽筒体(2)的上部盖有盖板(I)，电解槽筒体(2)的下部固定在底板(3)上，底板(3)的下表面连接有密封圈(4)，底板(3)通过螺栓固定有试样托(5)，底板(3)的两端连接有系带(6)，盖板(1)、电解槽筒体(2)、底板(3)均采用聚氯乙烯材质。2.根据权利要求1所述的一种用于现场电化学测试的电解槽，其特征在于，所述盖板(1)的厚度大于2mm，盖板(I)上设置有便于固定参比电极和辅助电极的电极固定孔(7)。3.根据权利要求1所述的一种用于现场电化学测试的电解槽，其特征在于，所述电解槽筒体(2)的上部为圆形筒体，电解槽筒体(2)的中部是倒锥形筒体，倒锥形容器的下方连接有一段圆形筒体，下部筒体的底部固定在一长条形可弯曲弹性底板(3)上。4.根据权利要求1或3所述的一种用于现场电化学测试的电解槽，其特征在于，所述底板(3)的宽度不小于40_，底板(3)的厚度为lmm-1.5mm，底板(3)的长度不大于电解槽筒体(2)的上部圆形筒体外径，底板(3)、试样托(5)上均开有位置相对应的四个小孔(8)，底板(3)与试样托(5)之间通过小孔(8)及螺栓固定连接。5.根据权利要求1所述的一种用于现场电化学测试的电解槽，其特征在于，所述的密封圈(4)采用聚四氟乙烯密封圈，密封圈(4)通过环氧树脂粘接在底板(3)的下表面上。6.根据权利要求1所述的一种用于现场电化学测试的电解槽，其特征在于，所述的试样托(5)为用于实验室实验时的试样夹具，试样托(5)的长度、宽度与底板(3)的长度、宽度相同，试样托(5)的厚度为底板(3)的两倍。7.根据权利要求1所述的一种用于现场电化学测试的电解槽，其特征在于，所述的试样托(5)上开有正方形凹槽(9)，凹槽(9)的边长大于密封圈(4)的外径，凹槽(9)的深度小于密封圈(4)的厚度。8.根据权利要求7所述的一种用于现场电化学测试的电解槽，其特征在于，所述的凹槽(9)中设有用于试样电连接的金属垫片及穿过凹槽(9)下方背板的导线，从凹槽(9)中延伸出的导线焊接在金属垫片上。9.根据权利要求1所述的一种用于现场电化学测试的电解槽，其特征在于，所述的系带(6)采用柔性及强度更好的粘扣带，系带(6)的宽度与底板(3)的宽度相同，系带(6)的长度为300mm-500mmo
【文档编号】G01N27/28GK205593963SQ201620135638
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年2月3日
【发明人】张适宜, 赵成勇
【申请人】华北电力大学