一种大气腐蚀性在线监测系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种大气腐蚀性在线监测系统及其方法，其中，该系统包括腐蚀电偶，所述腐蚀电偶包括平行排布的阳极板和阴极板，所述阳极板和阴极板分别设置于导电溶液内；所述阳极板和阴极板还分别连接有引出线，所述引出线与零电阻电流计相连接，所述零电阻电流计将监测获取的腐蚀电流传送至大气腐蚀监测服务器，所述大气腐蚀监测服务器通过接收到腐蚀电偶的腐蚀电流值进行分析处理，并与预设标准比较获得任意时间点的大气腐蚀性等级。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于腐蚀监测领域，尤其涉及一种大气腐蚀性在线监测系统及其方法。
技术介绍
目前，大气腐蚀性等级的判断主要依据标准ISO9223及国标GB19292来进行。对大气腐蚀性检测和方法目前主要有两类方法：一是现场暴露试验法。该方法采用在野外现场进行标准金属铜、铝、锌和碳钢的暴露腐蚀试验，检测第一年的腐蚀失重或厚度损失，从而实现对大气腐蚀性的分级工作。第二是环境因子法。该方法检测大气环境因子，主要包括四个部分：温度、湿度、硫氧化物含量及含氯盐的沉降量。根据该四个参数对大气腐蚀性进行评价分级。现场暴露试验法要求在野外进行至少为期1年的暴露腐蚀试验，要获得结果所需周期较长，并且获得腐蚀数据离散性大，精确度差，特别是在腐蚀性分级临界点附近的数据给大气腐蚀性的评级构成困扰。环境因子法获得大气环境因子所需周期也非常长，特别是对硫的氧化物和氯盐沉降量的检测步骤非常繁琐，所得结果波动性很大。随着社会发展，大气环境是在不断变化的，采用过去多年大气腐蚀性监测结果可靠性会降低。而对过去时间进行长期、连续的大气腐蚀性监测，工作量非常大，也是不现实的。总之，采用上述方法对大气腐蚀性监测存在着周期长、精度差、可靠性低等缺点。
技术实现思路
为了解决现有技术的缺点，本专利技术提供一种大气腐蚀性在线监测系统及其方法。该监测系统通过对标准金属的腐蚀电流进行连续检测，对检测数据进行分析处理，最终获得大气腐蚀性的动态等级结果。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种大气腐蚀性在线监测系统，包括布局在待监测区域预定位置处的大气腐蚀检测传感器，所述大气腐蚀检测传感器包括平行排布的阳极板以及阴极板，所述阳极板和阴极板分别连接有引出线，所述引出线与零电阻电流计相连接；所述大气腐蚀检测传感器被配置为检测待监测区域预定位置处的大气腐蚀电流，并传送至大气腐蚀监测服务器；所述大气腐蚀监测服务器被配置为将接收到的一定时间段内大气腐蚀电流转换为金属年腐蚀量，并将该金属年腐蚀量与预设相应标准的金属腐蚀量相比较，最终得到待监测区域预定位置处任意时间点或时间段内的大气腐蚀性等级。该系统还包括无线数据传输模块，所述无线数据传输模块与零电阻电流计相连。所述无线数据传输模块为GPRS数据传输模块。本专利技术还采用无线数据传输模块将零电阻电流计检测到的腐蚀电流，传送至大气腐蚀监测服务器，用来保证能够腐蚀电流传输的快速及准确性。所述阳极板和阴极采用多个通孔贯通。所述导电溶液为质量比为预设浓度的NaCl溶液。本专利技术分别把阳极板和阴极板置于质量比为预设浓度的NaCl溶液中，采用电化学工作站检测其自腐蚀电流；再把与每阳极板和阴极中金属电极同尺寸的对应纯金属置于质量比为预设浓度的NaCl溶液中，采用电化学工作站检测其自腐蚀电流。一种大气腐蚀性在线监测系统的监测方法，包括：大气腐蚀检测传感器检测待监测区域预定位置处的大气腐蚀电流，并传送至大气腐蚀监测服务器；大气腐蚀监测服务器将接收到的有效期内大气腐蚀电流转换为金属年腐蚀量，并将该金属年腐蚀量与预设相应标准的金属腐蚀量相比较，最终得到待监测区域预定位置处任意时间点或时间段内的大气腐蚀性等级。大气腐蚀检测传感器检测待监测区域预定位置处的大气腐蚀电流之前，还包括：标定大气腐蚀检测传感器的腐蚀量函数，其中，腐蚀量函数为腐蚀电流值与金属腐蚀量之间的转换关系函数。大气腐蚀监测服务器将接收到的大气腐蚀电流转换为金属腐蚀量的具体过程为：大气腐蚀监测服务器根据接收到大气腐蚀检测传感器的腐蚀电流，计算腐蚀电流在时间域的累积量，获得腐蚀发生时电荷交换量；再根据标定的大气腐蚀检测传感器的腐蚀量函数，将腐蚀电流转换为金属腐蚀量。该方法还包括将待监测区域预定位置处所有监测时间内的金属腐蚀量累加，并线性延长至预设监测时间点，用于计算截止到预设监测时间点的时间段内的大气腐蚀性等级。该方法还包括通过大气腐蚀监测服务器将得到待监测区域预定位置处任意时间点或时间段内的大气腐蚀性等级信息传送至客户端。本专利技术的有益效果为：本专利技术的大气腐蚀检测传感器检测待监测区域预定位置处的大气腐蚀电流，并传送至大气腐蚀监测服务器；由大气腐蚀监测服务器将接收到的一定时间段内大气腐蚀电流转换为金属年腐蚀量，并将该金属年腐蚀量与预设相应标准的金属腐蚀量相比较，最终得到待监测区域预定位置处任意时间点或时间段内的大气腐蚀性等级；本专利技术通过对大气腐蚀性的连续检测，获得标准金属的连续腐蚀电流，经对检测数据分析处理，获得动态的大气腐蚀性评价结果，可实现长期对大气腐蚀性检测，缩短了大气腐蚀性监测的周期，提高了监测精度以及可靠性。附图说明图1为本专利技术的大气腐蚀性在线监测系统结构示意图；图2为本专利技术的一种大气腐蚀性在线监测系统的监测方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术做进一步说明：在本专利技术中，将金属腐蚀量与预设相应标准的金属腐蚀量相比中所涉及的标准为：标准ISO9223或国标GB19292或其他标准。图1为本专利技术的大气腐蚀性在线监测系统结构示意图，如图所示的大气腐蚀性在线监测系统，包括布局在待监测区域预定位置处的大气腐蚀检测传感器，所述大气腐蚀检测传感器被配置检测待监测区域预定位置处的大气腐蚀电流，并传送至大气腐蚀监测服务器；所述大气腐蚀监测服务器被配置为将接收到的一定时间段内大气腐蚀电流转换为金属年腐蚀量，并将该金属年腐蚀量与预设相应标准的金属腐蚀量相比较，最终得到待监测区域预定位置处任意时间点或时间段内的大气腐蚀性等级。该系统还包括无线数据传输模块，所述无线数据传输模块与零电阻电流计相连。无线数据传输模块为GPRS数据传输模块。无线数据传输模块也可以为其他现有的无线数据传输方式实现。本专利技术还采用无线数据传输模块将零电阻电流计检测到的腐蚀电流，传送至大气腐蚀监测服务器，用来保证能够腐蚀电流传输的快速及准确性。其中，本专利技术的气腐蚀检测传感器，包括设置于导电溶液内且平行排布的阳极板以及阴极板，所述阳极板和阴极板分别连接有引出线，所述引出线与零电阻电流计相连接。把25×25×1mm3的铜、铝、锌和碳钢薄片分别与碳膜通过确定厚度的绝缘胶粘接在一起组成厚度约为2mm的阳极板和阴极板。阳极板和阴极板均与碳膜电极面积相等，阳极板和阴极板平行排布，两极板多个直径2mm通孔贯通。阳极板和阴极板之间绝缘，并各有引出线。导电溶液为质量比为预设浓度的NaCl溶液。导电溶液以质量比3.5％NaCl溶液为例：采用电化学工作站检测其自腐蚀电流；再把与阳极板中金属电极同尺寸的对应纯金属置于质量比3.5％NaCl溶液中，也把与阴极板中金属电极同尺寸的对应纯金属置于质量比3.5％NaCl溶液中，采用电化学工作站检测其自腐蚀电流，比较相应电极与对应纯金属的自腐蚀电流比值。阳极板和阴极板均与零电阻电流计相连接，组成标准金属腐蚀电流检测装置，并且在该装置中安装GPRS数据传输模块。把该装置布置于待评价的大气环境中，对铜、铝、锌和碳钢金属的自腐蚀电流的检测，该装置每天定时把所检测数据传输回大气腐蚀监测服务器。大气腐蚀监测服务器对传输回的检测数据进行处理，计算腐蚀电流在时间域的累积量，获得腐蚀发生时电荷交换量，除以电极与对应纯金属自腐蚀电流比值，再根据金属不同转化为金属腐蚀量。图2为本专利技术的一种大气腐蚀性在线监测系统的监测方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大气腐蚀性在线监测系统，其特征在于，包括布局在待监测区域预定位置处的大气腐蚀检测传感器，所述大气腐蚀检测传感器包括设置于导电溶液内且平行排布的阳极板以及阴极板，所述阳极板和阴极板分别连接有引出线，所述引出线与零电阻电流计相连接；所述大气腐蚀检测传感器被配置为检测待监测区域预定位置处的大气腐蚀电流，并传送至大气腐蚀监测服务器；所述大气腐蚀监测服务器被配置为将接收到的一定时间段内大气腐蚀电流转换为金属年腐蚀量，并将该金属年腐蚀量与预设相应标准的金属腐蚀量相比较，最终得到待监测区域预定位置处任意时间点或时间段内的大气腐蚀性等级。

【技术特征摘要】
1.一种大气腐蚀性在线监测系统，其特征在于，包括布局在待监测区域预定位置处的大气腐蚀检测传感器，所述大气腐蚀检测传感器包括设置于导电溶液内且平行排布的阳极板以及阴极板，所述阳极板和阴极板分别连接有引出线，所述引出线与零电阻电流计相连接；所述大气腐蚀检测传感器被配置为检测待监测区域预定位置处的大气腐蚀电流，并传送至大气腐蚀监测服务器；所述大气腐蚀监测服务器被配置为将接收到的一定时间段内大气腐蚀电流转换为金属年腐蚀量，并将该金属年腐蚀量与预设相应标准的金属腐蚀量相比较，最终得到待监测区域预定位置处任意时间点或时间段内的大气腐蚀性等级。2.如权利要求1所述的一种大气腐蚀性在线监测系统，其特征在于，该系统还包括无线数据传输模块，所述无线数据传输模块与零电阻电流计相连。3.如权利要求2所述的一种大气腐蚀性在线监测系统，其特征在于，所述无线数据传输模块为GPRS数据传输模块。4.如权利要求1所述的一种大气腐蚀性在线监测系统，其特征在于，所述阳极板和阴极采用多个通孔贯通。5.如权利要求1所述的一种大气腐蚀性在线监测系统，其特征在于，所述导电溶液为质量比为预设浓度的NaCl溶液。6.一种如权利要求1-5任一所述的大气腐蚀性在线监测系统的监测方法，其特征在于，包括：大气腐蚀检测传感器检测待监测区域预定位置处的大气腐蚀电流，并传送至大气腐蚀监测服务器；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓明，李辛庚，苏建军，岳增武，李华东，樊志斌，闫风洁，李文静，吴观斌，吴亚平，张振岳，华峰，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东;37