一种监测螺栓孔内部腐蚀的装置及方法与流程

本发明属于金属腐蚀监测
技术领域：
，涉及一种监测螺栓孔内部腐蚀的装置。
背景技术：
：金属材料在不同腐蚀性的环境中具有不同的腐蚀特性，因此获取环境的腐蚀性可为重大工程防腐选材设计提供数据支撑，腐蚀传感器是一种可以监测环境腐蚀性的传感器。现有的腐蚀传感器大多基于电偶腐蚀原理，主要由两种活动性不同的金属组成阳极金属和阴极金属，阳极金属和阴极金属上均焊接有用于与电流计(如微电流计)电性连接的导线，电流计中显示的电流值的大小可以用来反应环境的腐蚀性。现有的相关技术中，受制于传感器的设计、制作工艺与应用范围，尚不能够监测螺栓孔内部的腐蚀情况，而螺栓的使用寿命直接影响了设备的安全服役。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是提供一种用于监测螺栓孔内部腐蚀的装置。为此，本发明采用如下的技术方案：一种监测螺栓孔内部腐蚀的装置，包括用于监测螺栓孔内部腐蚀的腐蚀传感器和微电流计，所述的腐蚀传感器包括阳极区、阴极区和印刷电路板，阳极区包括阳极导电部和多个阳极金属箔，多个阳极金属箔与阳极导电部通过焊接一体成型；阴极区包括阴极导电部和多个阴极金属箔，多个阴极金属箔与阴极导电部通过焊接一体成型；阳极金属箔和阴极金属箔固定于印刷电路板上；所述的微电流计分别与腐蚀传感器的阳极导电部和阴极导电部相连。本发明将多个阳极金属箔和多个阴极金属箔分别进行并联，。微电流计用于显示当前的电流值和对应的腐蚀等级。进一步地，所述阳极金属箔和阴极金属箔数量均不少于三个，多个阳极金属箔等间距布置，多个阴极金属箔等间距布置。进一步地，相邻阳极金属箔间距小于3mm，相邻阴极金属箔间距小于3mm。进一步地，所述阳极金属箔喷入相邻的两个阴极金属箔的间隙后，相邻的阳极金属箔和阴极金属箔间距小于1mm。进一步地，所述腐蚀传感器通过喷涂工艺，用于控制相邻的阳极金属箔和阴极金属箔之间的距离。进一步地，所述阳极金属箔为锡，阴极金属箔为铜。本发明还提供上述监测螺栓孔内部腐蚀的装置的监测方法，其将腐蚀传感器放置于需要被监测螺栓孔内部中；所述微电流计显示电流范围为0～1na时，对应的腐蚀等级为c1，腐蚀速率为0～0.7g/m2·a；微电流计显示电流范围为1～10na时，对应的腐蚀等级为c2，腐蚀速率为0.7～5g/m2·a；微电流计显示电流范围为10～30na时，对应的腐蚀等级为c3，腐蚀速率为5～15g/m2·a；微电流计显示电流范围为30～60na时，对应的腐蚀等级为c4，腐蚀速率为15～30g/m2·a；微电流计显示电流范围为60～112na时，对应的腐蚀等级为c5，腐蚀速率为30～60g/m2·a；微电流计显示电流范围为112～353na时，对应的腐蚀等级为cx，腐蚀速率为60～180g/m2·a。本发明具有的有益效果如下：本发明的阳极金属箔和阴极金属箔上均包含大量有效工作面积，进而压缩了传感器的厚度，因此，提升了传感器的使用空间，从而在不改变监测原理的情况下满足螺栓孔内部腐蚀的监测需求。附图说明图1为本发明腐蚀传感器的结构示意图；图2为本发明监测装置进行监测时的示意图。具体实施方式为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本发明提供一种监测螺栓孔内部腐蚀的装置，包括适用于监测螺栓孔内部腐蚀的腐蚀传感器和微电流计。如图1所示，腐蚀传感器包括阳极区、阴极区和印刷电路板3，阳极区包括阳极导电部4和多个阳极金属箔1，多个阳极金属箔1与阳极导电部4通过焊接一体成型；阴极区包括阴极导电部5和多个阴极金属箔2，多个阴极金属箔2与阴极导电部5通过焊接一体成型；阳极金属箔1和阴极金属箔2固定于印刷电路板3上。所述的微电流计分别与腐蚀传感器的阳极导电部和阴极导电部相连。具体地，阳极导电部和阴极导电部均为导线。阳极金属箔1和阴极金属箔2数量均不少于三个，多个阳极金属箔1等间距布置，多个阴极金属箔2等间距布置。相邻阳极金属箔1间距小于3mm，相邻阴极金属箔2间距小于3mm。阳极金属箔1喷入相邻的两个阴极金属箔2的间隙后，相邻的阳极金属箔1和阴极金属箔2间距小于1mm。腐蚀传感器通过喷涂工艺，用于控制相邻的阳极金属箔1和阴极金属箔2之间的距离。阳极金属箔1与阴极金属箔2相配合，例如，两者的形状、尺寸均相同，而且阳极金属箔1的数量与阴极金属箔2的数量相同，所不同的是两者的材质不相同，阳极金属箔1的金属活动性高于阴极金属箔2。具体的，为了延长腐蚀传感器的使用寿命，也为了提高腐蚀传感器的监测腐蚀等级的准确度，阳极金属箔1和阴极金属箔2的选择既要满足稳定性也要满足一定的金属活动性，相应的，阳极金属箔1可以使用锡，阴极金属箔2可以使用铜。阳极金属箔1可以是具有一定厚度的片状矩形，片状的阳极金属箔1的表面可以作为工作面，工作面也即是显示在环境中可以发生腐蚀反映的表面。如图1所示，阳极导电部4位于多个阳极金属箔1的第一端部，多个阳极金属箔1中的相邻两个阳极金属箔1之间的距离为第一预设数值。这样，阳极导电部4与多个阳极金属箔1通过焊接一体成型，该处焊接部作为导电阳极，实现多个阳极金属箔1之间的相串联，进而，使用该腐蚀传感器监测出的电流值可以准确反映出环境的腐蚀性。阴极金属箔2可以是具有一定厚度的片状矩形，片状的阴极金属箔2的表面可以作为工作面。如图1所示，阴极导电部5位于阴极金属箔2的第一端部，多个阴极金属箔2中相邻两个阴极金属箔2之间的距离为第一预设数值。这样，阴极导电部5与多个阴极金属箔2通过焊接一体成型，该处焊接部作为导电阴极，实现多个阴极金属箔2之间的相串联，进而，使用该腐蚀传感器监测出的电流值可以准确反映出环境的腐蚀性。阳极金属箔1与阴极金属箔2相配合组成腐蚀传感器，具体的，每个阳极金属箔1的第二端部均插入于相邻两个阴极金属箔2之间，且阳极金属箔1与阴极导电部5相邻但不相接触，每个阴极金属箔2的第二端部插入于相邻两个阳极金属箔1之间，且阴极金属箔2的第二端与阳极导电部4相邻但不相接触，而且，相邻的阳极金属箔1与阴极金属箔2之间的距离为第二预设数值，小于1mm。其中，第一预设数值等于阳极金属箔1的宽度与两倍的第二预设数值之和，第二预设数值可以反映该腐蚀。如图2所示，在一种可能的应用中，可以将腐蚀传感器12的阳极导电部4和阴极导电部5分别通过导线9连接在可以显示电流值的微电流计10上，该微电流计10通过导线9连接到电源8上确保正常运行，并将腐蚀传感器12通过螺栓孔11侧面的洞口13伸入螺栓孔11内部。由于大气环境中，尤其是在潮湿的大气环境中水蒸气的含量较高，大气环境中还存在促进发生金属腐蚀的气体等，腐蚀传感器长时间处于该大气环境中，相邻的阳极金属箔1和阴极金属箔2之间会形成大气薄液膜，使得相邻的阳极金属箔1和阴极金属箔2之间发生电偶腐蚀，进而该腐蚀传感器与微电流计之间形成闭合的回路，产生电流，微电流计10便可以显示电流值。进一步，微电流计10中还可以储存有电流范围与腐蚀等级的对应关系，如表1所示的对应关系，微电流计10可以基于当前的电流值所处的电流范围，而确定所处大气环境的腐蚀等级以及腐蚀速率。当然，技术人员也可以根据微电流计显示的当前电流值，从表1中查找当前电流值对应的腐蚀等级以及腐蚀速率。表1电流与腐蚀等级的对应关系表腐蚀等级腐蚀速率(g/m2·a)电流范围(na)c10-0.70-1c20.7-51-10c35-1510-30c415-3030-60c530-6060-112cx60-180112-353在应用中，为了提高腐蚀传感器监测腐蚀等级的准确性，阳极区中可以包括多个阳极金属箔1，阴极区2可以包括多个阴极金属箔2，例如，该腐蚀传感器可以包括更多的阳极金属箔1和更多的阴极金属箔2，相邻的阳极金属箔1与阴极金属箔2便可以形成一组监测电极，这样，一方面可以增大腐蚀传感器的工作面积，还可以避免一组监测电极出现故障而导致监测结果不准确的情况。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12