动态电流干扰的模拟装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种动态电流干扰的模拟装置和方法。该装置包括：溶液池，用于承装电解质，所述电解质用于模拟指定环境；待测金属试样，其浸于所述溶液池中的电解质中，用于接受动态电流的干扰；电流控制电路，其第一端与所述待测金属试样连接，所述电流控制电路用于接入外接电源并模拟不同波形特征的动态电流；辅助电极，其与所述电流控制电路的第二端连接，并浸于所述溶液池中的电解质中，用于与所述待测金属试样形成腐蚀回路。可以实现将土壤环境和动态电流干扰环境合并在一起进行模拟试验研究，能够模拟出不同的干扰电流环境。可以用来研究埋地金属管道发生腐蚀危害的影响因素及其危害性，以及动态电流对管道的干扰规律。以及动态电流对管道的干扰规律。以及动态电流对管道的干扰规律。

【技术实现步骤摘要】
动态电流干扰的模拟装置和方法


[0001]本专利技术涉及动态电流干扰模拟
，尤其涉及一种动态电流干扰的模拟装置和方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国城市轨道交通系统的迅猛发展，截至2014年年底，全国已有22个城市共建成地铁95条，运营里程达到2900km。尽管地铁给城市交通带来了巨大便利，但其泄漏到大地中的杂散电流对埋地金属管道以及金属结构物有加速腐蚀的作用。
[0003]现有技术中，腐蚀挂片数据主要用于设备选材和监测防腐工艺措施的效果，也可作为其他腐蚀监测数据的比较基准。目前，针对动态电流干扰环境，现有技术通常采用一套复杂的电路设备来进行模拟，该电路设备包括：脉冲信号发生器、数据采集装置、功率放大器、PC机等。在实际测试时，该电路设备的操作步骤非常复杂，操作人员在操作过程中容易出错；在使用该电路设备进行动态电流干扰环境模拟时，在进行样品更换时费时费力，大大降低了试验的总效率，增加了试验成本。而且，该电路设备中脉冲信号发生器的量程和精准度都很难满足使用要求，这使得试验参数的可选设置受到很大限制，因而，无法满足过大或过小电流的输出要求，这间接导致了试验范围减小，降低了试验的可操作性。
[0004]因此，亟需一种新的装置以模拟动态电流干扰环境。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的是提供一种动态电流干扰的模拟装置和方法，以模拟动态电流干扰对金属试样的影响。
[0006]第一方面，本申请提供一种动态电流干扰的模拟装置，包括：溶液池，用于承装电解质，电解质用于模拟指定环境；待测金属试样，其浸于溶液池中的电解质中，用于接受动态电流的干扰；电流控制电路，其第一端与待测金属试样连接，电流控制电路用于接入外接电源并模拟不同波形特征的动态电流；辅助电极，其与电流控制电路的第二端连接，并浸于溶液池中的电解质中，用于与待测金属试样形成腐蚀回路。
[0007]在一个实施例中，电流控制电路包括：至少一条支路，每条支路包括一个恒电位仪和一个控制器，恒电位仪的第一端连接电流控制电路的第一端，恒电位仪的第二端连接控制器的第一端，控制器的第二端连接电流控制电路的第二端，恒电位仪用于控制电流的大小和方向，控制器用于接入外接电源，并控制该条支路的通断电时间以及恒电位仪的启动与停止，其中，每条支路中的恒电位仪的参比电极浸于溶液池中的电解质中。
[0008]在一个实施例中，当电流控制电路包括一条支路时，控制器用于执行第一预设电流模式，以模拟瞬时电流对待测金属试样的干扰作用；其中，第一预设电流模式包括：先控制恒电位仪停止工作，同时控制该条支路通电，经过第一预设时长之后，再控制恒电位仪开始工作，并随即控制该条支路断电，其中，第一预设时长小于第一预设时长阈值。
[0009]在一个实施例中，当电流控制电路包括一条支路时，控制器用于执行第二预设电
流模式，以模拟持续性电流对待测金属试样的干扰作用；其中，第二预设电流模式包括：控制恒电位仪工作，同时控制该条支路通电，且经过第二预设时长后控制恒电位仪停止工作并控制该条支路断电，其中，第二预设时长大于或等于第二预设时长阈值。
[0010]在一个实施例中，当电流控制电路包括在其第一端与第二端之间并联连接的第一支路和第二支路时，第一支路中的控制器用于与第二支路中的控制器配合执行第三预设电流模式，以模拟周期性剧烈波动的动态电流对待测金属试样的干扰作用；其中，第三预设电流模式包括：每间隔预设周期，第一支路中的控制器控制第一支路通电以及控制第一支路中的恒电位仪开始工作且持续第三预设时长，同时，第二支路中的控制器控制第二支路断电以及控制第二支路中的恒电位仪停止工作且持续第三预设时长，随后，第一支路中的控制器控制第一支路断电以及控制第一支路中的恒电位仪停止工作且持续第四预设时长，同时，第二支路中的控制器控制第二支路通电以及控制第二支路中的恒电位仪开始工作且持续第四预设时长，其中，预设周期包括第三预设时长和第四预设时长。
[0011]在一个实施例中，第一支路中的电流方向与第二支路中的电流方向相同或相反。
[0012]在一个实施例中，待测金属试样包括慢拉伸试样。
[0013]在一个实施例中，根据所模拟的指定环境确定通入待测金属试样中的动态电流的大小。
[0014]第二方面，本申请提供一种基于如上文所述的动态电流干扰的模拟装置的动态电流干扰的模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：根据预设电流模式对接入的外接电源的电流波形进行调整，以模拟不同波形特征的动态电流，其中，预设电流模式包括第一、第二和第三预设电流模式；将不同波形特征的动态电流通入待测金属试样，直至待测金属试样断裂，其中，待测金属试样浸于针对指定环境的模拟环境中。
[0015]在一个实施例中，待测金属试样为慢拉伸试样；该方法还包括步骤：对断裂后的慢拉伸试样进行力学性能分析，以分析动态电流对慢拉伸试样的干扰作用，其中，力学性能分析包括分析断裂后的慢拉伸试样的断后伸长率和断面收缩率。
[0016]本专利技术的装置可以实现将土壤环境和动态电流干扰环境合并在一起进行模拟试验研究，能够模拟出不同的干扰电流环境。可以用来研究埋地金属管道发生腐蚀危害的影响因素及其危害性，以及动态电流对管道的干扰规律。
附图说明
[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定，在附图中：
[0018]图1为根据本申请一示例性实施方式的动态电流干扰的模拟装置的结构示意图；
[0019]图2为根据本申请一示例性实施方式的动态电流干扰的模拟方法的流程图；
[0020]图3为根据本申请一具体实施例的动态电流干扰模拟装置的结构示意图；
[0021]图4为根据本申请一具体实施例的控制器的示意图；
[0022]图5为根据本申请一具体实施例的恒电位仪的示意图；
[0023]在图1中，10
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溶液池，20
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待测金属试样，30
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电流控制电路，40辅助电极；
[0024]在图3中，1
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溶液池，2
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恒电位仪，3
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恒电位仪，4
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控制器，5
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控制器，6
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参比电极，7
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辅助电极。
具体实施方式
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0026]实施例一
[0027]本实施例提供一种动态电流干扰的模拟装置，图1为根据本申请一示例性实施方式的动态电流干扰的模拟装置的结构示意图。如图1所示，该模拟装置包括：溶液池10，用于承装电解质，电解质用于模拟指定环境；待测金属试样20，其浸于溶液池10中的电解质中，用于接受动态电流的干扰；电流控制电路30，其第一端与待测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动态电流干扰的模拟装置，其特征在于，包括：溶液池，用于承装电解质，所述电解质用于模拟指定环境；待测金属试样，其浸于所述溶液池中的电解质中，用于接受动态电流的干扰；电流控制电路，其第一端与所述待测金属试样连接，所述电流控制电路用于接入外接电源并模拟不同波形特征的动态电流；辅助电极，其与所述电流控制电路的第二端连接，并浸于所述溶液池中的电解质中，用于与所述待测金属试样形成腐蚀回路。2.根据权利要求1所述的动态电流干扰的模拟装置，其特征在于，所述电流控制电路包括：至少一条支路，每条所述支路包括一个恒电位仪和一个控制器，所述恒电位仪的第一端连接所述电流控制电路的第一端，所述恒电位仪的第二端连接所述控制器的第一端，所述控制器的第二端连接所述电流控制电路的第二端，所述恒电位仪用于控制电流的大小和方向，所述控制器用于接入外接电源，并控制该条支路的通断电时间以及所述恒电位仪的启动与停止，其中，每条所述支路中的恒电位仪的参比电极浸于所述溶液池中的电解质中。3.根据权利要求2所述的动态电流干扰的模拟装置，其特征在于，当所述电流控制电路包括一条支路时，所述控制器用于执行第一预设电流模式，以模拟瞬时电流对待测金属试样的干扰作用；其中，所述第一预设电流模式包括：先控制所述恒电位仪停止工作，同时控制该条支路通电，经过第一预设时长之后，再控制所述恒电位仪开始工作，并随即控制该条支路断电，其中，所述第一预设时长小于第一预设时长阈值。4.根据权利要求2所述的动态电流干扰的模拟装置，其特征在于，当所述电流控制电路包括一条支路时，所述控制器用于执行第二预设电流模式，以模拟持续性电流对待测金属试样的干扰作用；其中，所述第二预设电流模式包括：控制所述恒电位仪工作，同时控制该条支路通电，且经过第二预设时长后控制所述恒电位仪停止工作并控制该条支路断电，其中，所述第二预设时长大于或等于第二预设时长阈值。5.根据权利要求2所述的动态电流干扰的模拟装置，其特征在于，当所述电流控制电路包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：王垚，邢云颖，熊道英，王修云，何勇君，
申请(专利权)人：安科工程技术研究院北京有限公司，
类型：发明
国别省市：