本实用新型专利技术提供一种检测金属表面缺陷的电化学无损检测装置，多通道电极探头设置在待测金属试样的上表面，多通道电极探头由酚醛树脂和金属电极棒组成，且在多通道电极探头的底端和待测金属试样的上表面之间设置有离子导通膜，离子导通膜分别与多通道电极探头的底端和待测金属试样的上表面紧密接触，参比电极设置在待测金属试样的上方且与离子导通膜紧密接触，多通道电极探头的顶端、参比电极和待测金属试样的底面分别通过导线与电化学测量装置的工作端、标定参比电极端和接地端相连。本实用新型专利技术运用电化学手段，无需对待测表面进行处理，具有结果简单，操作方便、测量精度高、准确性高、测量结果直观清晰等优点。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于电化学无损检测设备领域，尤其是一种检测金属表面缺陷的电化学无损检测装置。
技术介绍
无损检测现在已经是一项成熟的技术，主要包括:渗透检测(PT);涡流检测(ET);超声波检测(UT);射线检测(RT)和磁记忆检测。每一种检测手段都有它自己的优点和缺点。比如，超声相控阵检测:扫描速度快，精确度较高，可进行全方位扫描，适用于测定内部缺陷和有一定深度的表面缺陷，不仅可测得缺陷位置，还可以测定缺陷的形状、大小。但易受主客观因素影响，对工作表面要求平滑，需对待测表面进行处理；磁记忆检测:表面、内部缺陷均可检测。检测部位的金属表面不必进行清理和其他预处理，较超声法检测灵敏度高且重复性好，可检测微小缺陷应力集中区，因此，对金属损伤的早期诊断与故障的排除及预防具有较高的敏感性和可靠性。但仅可以检测磁性材料。而且，上述检测手段都是纯物理手段。本技术通过采用一种腐蚀电化学测试方法得到电位分布来检测金属表面缺陷，该手段无需对待测表面进行处理，操作简便，可测试各种形状表面，且与上述物理手段所得结果相吻合。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种检测金属表面缺陷的电化学无损检测装置，其通过检测待测金属试样表面的电位分布，从而判断出表面缺陷的大小、位置。本技术的目的通过下述技术方案予以实现。一种检测金属表面缺陷的电化学无损检测装置，包括待测金属试样，离子导通膜，参比电极，多通道电极探头以及电化学测量装置，所述多通道电极探头设置在所述待测金属试样的上表面，所述多通道电极探头由酚醛树脂和金属电极棒组成，所述金属电极棒呈M行N列等距的分布在所述酚醛树脂中，所述M大于等于5小于等于20，所述N大于等于5小于等于20，且在所述多通道电极探头的底端(即探头检测端)和所述待测金属试样的上表面之间设置有所述离子导通膜，所述离子导通膜分别与所述多通道电极探头的底端和所述待测金属试样的上表面紧密接触，所述参比电极设置在所述待测金属试样的上方且与所述离子导通膜紧密接触，所述多通道电极探头的顶端(即信号接头端)、所述参比电极和所述待测金属试样的底面分别通过导线与所述电化学测量装置的工作端、标定参比电极端和接地端相连，所述电化学测量装置内设置有运算放大器或者零电阻电路。在上述技术方案中，选用饱和甘汞电极作为参比电极。在上述技术方案中，选用浸有3.5% NaCl溶液的滤纸作为离子导电膜。在上述技术方案中，所述多通道电极探头的金属电极棒材质为Q235型号的碳钢，所述Q235型号的碳钢棒的直径为0.3-0.7mm，优选0.5mm。其中，以多通道电极由100根Q235型号的碳钢棒等间距固定在酚醛树脂中为例，金属电极棒呈10行10列，等间隔3mm排列于所述酚醛树脂中，电化学测量装置的信号采集端包括100个信号采集接点。多通道电极探头的顶端与电化学测量装置的信号采集端的具体连接方式为:多通道电极探头的100根金属电极棒通过100根导线分别与电化学测量装置的工作端的100个信号采集接点连接。电化学测量装置由嵌入其中的单片机控制，根据100根金属电极棒的位置，依次顺序采集100个信号采集点的电流信号。本技术的工作过程如下:连接好整个装置后，使待测金属试样与电化学测试装置接地端导通，参比电极与电化学测量装置的标定参比电极端导通，使多通道电极探头的各个金属电极棒分别在不同时刻与电化学测量装置工作端接通，通过电化学测量装置内嵌的单片机控制，电化学测量装置依次采集电流信号，并对采集的电位信号进行分析处理，输出电位分布图。通过电位分布图坐标能很好的找到电极，从而确定该电极所测试的部位，电极电位低的地方，表示容易充当阳极，为缺陷的可能性大，进而确定试样表面的缺陷。本技术通过电化学手段获取金属表面各区域的电位，得到金属表面直观的电位分布图，分析电位高低确认阴阳极区，进而确定缺陷的位置和形状。与传统的无损检测金属表面缺陷的装置相比，本技术运用电化学手段，无需对待测表面进行处理，具有结果简单，操作方便、测量精度高、准确性高、测量结果直观清晰等优点。【附图说明】图1是本技术的结构示意图；图2是本技术中多通道电极探头的横截面示意图；图3是本技术具体实施例中测试30min所得电位分布图；图4是图3中区域I处通过三维显微镜所测得的三维形貌图。图中:1为待测金属试样，2为离子导通膜，3为多通道电极探头，3-1为酚醛树脂，3-2为金属棒，4为参比电极，5为电化学测量装置。【具体实施方式】下面通过具体的实施例对本技术的技术方案作进一步的说明。 如图1至4所示，图中:I为待测金属试样，2为离子导通膜，3为多通道电极探头，3-1为酚醛树脂，3-2为金属棒，4为参比电极，5为电化学测量装置。实施例1一种检测金属表面缺陷的电化学无损检测装置，包括待测金属试样，离子导通膜，参比电极，多通道电极探头以及电化学测量装置，多通道电极探头设置在待测金属试样的上表面，多通道电极探头由酚醛树脂和金属电极棒组成，且在多通道电极探头的底端(即探头检测端)和待测金属试样的上表面之间设置有离子导通膜，离子导通膜分别与多通道电极探头的底端和待测金属试样的上表面紧密接触，参比电极设置在待测金属试样的上方且与离子导通膜紧密接触，多通道电极探头的顶端(即信号接头端)、参比电极和待测金属试样的底面分别通过导线与电化学测量装置的工作端(图中未标出)、标定参比电极端(图中未标出)和接地端(图中未标出)相连，电化学测量装置内设置有运算放大器或者零电阻电路。在本实施例中，选用饱和甘汞电极作为参比电极。在本实施例中，选用浸有3.5% NaCl溶液的滤纸作为离子导电膜。在本实施例中，多通道电极探头的金属电极棒材质为Q235型号的碳钢，其中多通道电极由25根Q235型号的碳钢棒等间距固定在酚醛树脂中，成5行5列，等间隔5mm排列于酚醛树脂中，所述Q235型号的碳钢棒的直径为0.3mm。在本实施例中，电化学测量装置的信号采集端包括25个信号采集接点(图中未标出)。在本实施例中，多通道电极探头的顶端与电化学测量装置的信号采集端的具体连接方式为:多通道电极探头的25根金属电极棒通过25根导线分别与电化学测量装置的工作端的25个信号采集接点连接。在本实施例中，电化学测量装置由嵌入其中的单片机控制，根据25根金属电极棒的位置，依次顺序采集25个信号采集点的电流信号。实施例2一种检测金属表面缺陷的电化学无损检测装置，包括待测金属试样，离子导通膜，参比电极，多通道电极探头以及电化学测量装置，多通道电极探头设置在待测金属试样的上表面，多通道电极探头由酚醛树脂和金属电极棒组成，且在多通道电极探头的底端(即探头检测端)和待测金属试样的上表面之间设置有离子导通膜，离子导通膜分别与多通道电极探头的底端和待测金属试样的上表面紧密接触，参比电极设置在待测金属试样的上方且与离子导通膜紧密接触，多通道电极探头的顶端(即信号接头端)、参比电极和待测金属试样的底面分别通过导线与电化学测量装置的工作端(图中未标出)、标定参比电极端(图中未标出)和接地端(图中未标出)相连，电化学测量装置内设置有运算放大器或者零电阻电路。在本实施例中，选用饱和甘汞电极作为参比电极。在本实施例中，选用浸有3.5%本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种检测金属表面缺陷的电化学无损检测装置，其特征在于：包括待测金属试样，离子导通膜，参比电极，多通道电极探头以及电化学测量装置，所述多通道电极探头设置在所述待测金属试样的上表面，所述多通道电极探头由酚醛树脂和金属电极棒组成，所述金属电极棒呈M行N列等距的分布在所述酚醛树脂中，所述M大于等于5小于等于20，所述N大于等于5小于等于20，且在所述多通道电极探头的底端即探头检测端和所述待测金属试样的上表面之间设置有所述离子导通膜，所述离子导通膜分别与所述多通道电极探头的底端和所述待测金属试样的上表面紧密接触，所述参比电极设置在所述待测金属试样的上方且与所述离子导通膜紧密接触，所述多通道电极探头的顶端即信号接头端、所述参比电极和所述待测金属试样的底面分别通过导线与所述电化学测量装置的工作端、标定参比电极端和接地端相连，所述电化学测量装置内设置有运算放大器或者零电阻电路。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高志明，刘晓玉，夏大海，修妍，胡文彬，刘永长，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：天津;12
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