本发明专利技术实施例公开一种可连续测试金属材料腐蚀减薄量的测试装置和测试方法，属于金属材料腐蚀测试的技术领域。本发明专利技术的测试装置包括待测金属腐蚀组件、待测金属标定组件、电流测试装置和电阻测试装置；待测金属腐蚀组件包括待测金属腐蚀片和加速金属腐蚀片，两者通过导线与电流测试装置相连；待测金属腐蚀片至少有一面作为待腐蚀面，待测金属标定片密封；待测金属标定片组件包括待测金属标定片；其和待测金属腐蚀片的形状和材质相同；电阻测试装置分别测试待测金属腐蚀片和待测金属标定片的电阻值。本发明专利技术的测试装置无需过度减少电阻片的截面积，即可准确、连续地测试金属材料腐蚀减薄量并对金属材料的腐蚀速率实现实时预警。减薄量并对金属材料的腐蚀速率实现实时预警。减薄量并对金属材料的腐蚀速率实现实时预警。
【技术实现步骤摘要】
一种可连续测试金属材料腐蚀减薄量的测试装置和测试方法
[0001]本专利技术属于金属材料腐蚀测试的
，涉及一种可连续测试金属材料腐蚀减薄量的测试装置和测试方法。
技术介绍
[0002]金属材料腐蚀是导致装备设施失效的重要因素之一，我国每年因金属材料腐蚀导致的经济损失达到GDP的3.5％左右，对金属材料的腐蚀速率进行测试，可以提高装备设施的安全性，并延长其服役寿命。
[0003]目前测试金属材料腐蚀减薄量的方法主要有三种方式：
[0004]一是重量法，通过测试金属试片在一定时间内重量的变化，结合金属密度和体积可计算出腐蚀减薄量。重量法被广泛使用，但重量法有两个无法克服的缺点：(1)试验周期长；(2)不能连续测试腐蚀减薄量。
[0005]二是电化学方法，通过测试金属试片特定电化学参数，如腐蚀电流、极化电阻等，间接计算出腐蚀减薄量。电化学方法由于其是通过电化学理论间接计算出腐蚀减薄量，往往导致测试结果误差很大。
[0006]三是物理方法，如常用的电阻法，是通过测试金属试片在服役过程中电阻的变化，当保持试片的长度不变时，根据电阻变化值就可以推算出试片截面面积变化值，结合截面的形状即可换算为金属试片的腐蚀减薄量。电阻法的缺点是，在一般腐蚀性的大气环境中，金属试片腐蚀很轻微，进而引起电阻值的变化很微小，不能被精准测量，如果为了提高电阻的测试精度，则需要尽量减小电阻片的截面积；但是当电阻片的截面积过小，又会导致电阻片工作一段时间后断裂，急剧缩短其使用寿命。
技术实现思路
[0007]本专利技术解决的技术问题是现有电阻法测试中，测试不灵敏、测试电阻片使用寿命短的问题。本专利技术提供了一种可连续测试金属材料腐蚀减薄量的测试装置和测试方法。本专利技术的测试装置无需过度减少电阻片的截面积，即可准确、连续地测试金属材料腐蚀减薄量并对金属材料腐蚀速率实现实时预警，测试电阻片使用寿命长。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]本专利技术的目的之一是提供一种可连续测试金属材料腐蚀减薄量的测试装置，
[0010]所述测试装置包括待测金属腐蚀组件、待测金属标定组件和电阻测试装置；
[0011]所述待测金属腐蚀组件包括待测金属腐蚀片和加速金属腐蚀片；所述加速金属腐蚀片的电化学活性顺序低于所述待测金属腐蚀片；所述待测金属腐蚀片和加速金属腐蚀片通过导线与电流测试装置相连；所述待测金属腐蚀片至少有一面作为待腐蚀面，暴露在腐蚀环境中；
[0012]所述待测金属标定片组件包括待测金属标定片；所述待测金属标定片密封，不受腐蚀；
[0013]所述待测金属腐蚀片和待测金属标定片的形状和材质相同；
[0014]所述电阻测试装置包括电阻测试装置一和电阻测试装置二；
[0015]所述电阻测试装置一与待测金属腐蚀片相连，测试待测金属腐蚀片的电阻值；所述电阻测试装置二与待测金属标定片相连，测试待测金属标定片的电阻值。
[0016]优选地，
[0017]所述待测金属腐蚀组件包括还包括第一框体和绝缘片；
[0018]所述待测金属腐蚀片和加速金属腐蚀片之间设置有绝缘片。
[0019]优选地，
[0020]所述第一框体内设置有与待测金属腐蚀片、加速金属腐蚀片和绝缘片形状匹配的凹槽，所述待测金属腐蚀片、加速金属腐蚀片和绝缘片均嵌入在所述第一框体的凹槽内。
[0021]优选地，
[0022]所述待测金属标定组件还包括第二框体和密封层；
[0023]所述第二框体内设置有与待测金属标定片形状匹配的凹槽；
[0024]所述待测金属标定片嵌入在所述第二框体的凹槽内；
[0025]所述密封层设置在所述待测金属标定片上，并将所述待测金属标定片封装在第二框体的凹槽内。
[0026]优选地，
[0027]所述待测金属腐蚀片的材质为碳钢、锌、铝等实际服役材料；
[0028]所述电阻测试装置选自微电阻计；
[0029]所述电流测试装置选自微电流计。
[0030]本专利技术的目的之二是提供本专利技术的目的之一的可连续测试金属材料腐蚀减薄量的测试装置的测试方法，
[0031]所述测试方法包括以下步骤：
[0032]S1、将所述测试装置中的待测金属腐蚀组件和待测金属标定组件放置于腐蚀环境中；
[0033]S2、然后所述电阻测试装置实时获取所述待测金属腐蚀片和所述待测金属标定片的电阻值；
[0034]S3、通过所述待测金属腐蚀片和所述待测金属标定片的电阻值变化，计算所述待测金属腐蚀片的腐蚀减薄量。
[0035]优选地，
[0036]所述测试方法包括以下步骤：
[0037]S4、所述电流测试装置实时获取所述待测金属腐蚀片和加速金属腐蚀片之间的电流值；
[0038]S5、将实时获取的电流值和设定的阈值进行对比，当实时获取的电流值大于设定的阈值，进行报警。
[0039]在本专利技术中，室温时待测金属腐蚀片和待测金属标定片的材质和形状完全一样；待测金属腐蚀片和待测金属标定片均是长度L、宽度a、高度b(单位为mm)，初始截面积均为S0，S0＝ab，所述待测金属腐蚀片的初始电阻值R1(单位为Ω)，所述待测金属标定片的的初始电阻值R2(单位为Ω)；此时有：
[0040]R1＝R2[0041]因待测金属腐蚀片仅有一面暴露在腐蚀环境中，设置长度L和宽度a对应的平面为待测金属腐蚀片的暴露面，则所述待测金属腐蚀片的截面面积会发生变化。
[0042]由于待测金属标定片被封装不接触腐蚀性环境，所述待测金属标定片的截面面积不会发生变化；其阻值R2仅根据温度变化而变化，将所述待测金属标定片随着时间、温度变化的电阻值记为R
2t
，待测金属腐蚀片的阻值R1除了温度相同的影响以外，还因腐蚀导致截面积减小阻值升高，将待测金属腐蚀片随着时间、温度变化的电阻值记为R
1t
；
[0043]通过简单的物理换算可知，所述待测金属腐蚀片因为腐蚀损耗引起的截面损失
△
S为：
[0044]△
S＝S0(1
‑
R
2t
/R
1t
)；
[0045]△
S为所述待测金属腐蚀片因为腐蚀损耗引起的截面面积损失；
[0046]S0为所述待测金属腐蚀片的初始截面面积。
[0047]在腐蚀过程，由于仅有待测金属腐蚀片的高度b的数值发生变化；则
△
S＝a
△
b，
△
b即为待测金属腐蚀片的腐蚀减薄量。
[0048]优选地，
[0049]所述待测金属腐蚀片的截面形状为长方形或正方形。
[0050]优选地，
[0051]所述待测金属腐蚀片的初始截面面积为1
‑
25mm2，比如可以为1mm2、5mm2、10mm2、15mm2、20mm2、25m本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可连续测试金属材料腐蚀减薄量的测试装置，其特征在于，所述测试装置包括待测金属腐蚀组件、待测金属标定组件、电流测试装置和电阻测试装置；所述待测金属腐蚀组件包括待测金属腐蚀片和加速金属腐蚀片；所述加速金属腐蚀片的电化学活性顺序低于所述待测金属腐蚀片，所述待测金属腐蚀片和加速金属腐蚀片通过导线与电流测试装置相连；所述待测金属腐蚀片至少有一面作为待腐蚀面，暴露在腐蚀环境中；所述待测金属标定片组件包括待测金属标定片；所述待测金属标定片密封，不受腐蚀；所述待测金属腐蚀片和待测金属标定片的形状和材质相同；所述电阻测试装置包括电阻测试装置一和电阻测试装置二；所述电阻测试装置一与待测金属腐蚀片相连，测试待测金属腐蚀片的电阻值；所述电阻测试装置二与待测金属标定片相连，测试待测金属标定片的电阻值。2.根据权利要求1所述的可连续测试金属材料腐蚀减薄量的测试装置，其特征在于，所述待测金属腐蚀组件包括还包括第一框体和绝缘片；所述待测金属腐蚀片和加速金属腐蚀片之间设置有绝缘片。3.根据权利要求2所述的可连续测试金属材料腐蚀减薄量的测试装置，其特征在于，所述第一框体内设置有与待测金属腐蚀片、加速金属腐蚀片和绝缘片形状匹配的凹槽，所述待测金属腐蚀片、加速金属腐蚀片和绝缘片均嵌入在所述第一框体的凹槽内。4.根据权利要求1所述的可连续测试金属材料腐蚀减薄量的测试装置，其特征在于，所述待测金属标定组件还包括第二框体和密封层；所述第二框体内设置有与待测金属标定片形状匹配的凹槽；所述待测金属标定片嵌入在所述第二框体的凹槽内；所述密封层设置在所述待测金属标定片上，并将所述待测金属标定片封装在第二框体的凹槽内。5.根据权利要求1所述的可连续测试金属材料腐蚀减薄量的测试装置，其特征在于，所述待测金属腐蚀片的材质选自碳钢、锌或铝；所述电阻测试装置选自微电阻计；所述电流测试装置选自微电流计。6.根据权利要求1
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5任一所述的可连续测试金属材料腐蚀减薄量的...
【专利技术属性】
技术研发人员：程学群，李晓刚，
申请(专利权)人：广州天韵达新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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