一种金属材料点腐蚀实时监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种金属材料点腐蚀实时监测装置，包括点腐蚀传感器、检测单元、MCU控制器和电源组件；检测单元设有检测接口，点腐蚀传感器包括由待测金属材料制成的金属条，金属条一端与检测接口的正极接线端电连接，另一端与检测接口的负极接线端电连接；MCU控制器用于当点腐蚀传感器处于待测环境中时，每隔预设检测周期对检测单元发出一次检测指令，检测单元收到指令后对检测接口两端的电阻值进行检测，从而根据检测到的电阻值变化情况，确定待测金属材料在待测环境中的点腐蚀发生和发展情况。本发明专利技术可实现对点腐蚀的实时监测，对提高金属材料服役安全性和服役寿命具有重大的意义。意义。意义。

【技术实现步骤摘要】
一种金属材料点腐蚀实时监测装置


[0001]本专利技术涉及金属材料在环境中发生点腐蚀特性监测
，特别涉及一种金属材料点腐蚀实时监测装置。

技术介绍

[0002]点腐蚀是金属材料表面分散发生的一种局部腐蚀，尤其对于不锈钢材料在含有氯离子的环境中更容易出现点腐蚀的倾向。由于点腐蚀的发生和发展具有突发性和隐蔽性，很难被察觉，点蚀造成的危害往往是事故发生后才被发现。
[0003]目前，针对钢材点腐蚀检测的技术主要是国标GB/T 17897规定的FeCl3溶液浸泡试验和国标GB/T 17899规定的电化学极化技术，这些方法均属于离线检测方法，无法实现实时监测点腐蚀的发生和发展。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种金属材料点腐蚀实时监测装置，以解决目前并无有效手段实现对点腐蚀进行实时监控的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]一种金属材料点腐蚀实时监测装置，所述金属材料点腐蚀实时监测装置包括：点腐蚀传感器、检测单元、MCU控制器和电源组件；其中，
[0007]所述电源组件与所述MCU控制器电连接，所述MCU控制器与所述检测单元电连接，所述检测单元设置有检测接口，所述检测接口包括正极接线端和负极接线端，所述点腐蚀传感器包括传感器外框和固定在所述传感器外框中的由待测金属材料制成的金属条，所述金属条一端通过正极导线与所述检测接口中的正极接线端电连接，另一端通过负极导线与检测接口中的负极接线端电连接；
[0008]所述电源组件用于为所述MCU控制器供电，所述MCU控制器用于当所述点腐蚀传感器处于待测环境中时，每隔预设检测周期对所述检测单元发出一次检测指令，所述检测单元收到所述检测指令后对所述检测接口两端的电阻值进行检测，并将检测到的电阻值传输至所述MCU控制器，以根据检测到的电阻值变化情况，确定所述待测金属材料在所述待测环境中的点腐蚀发生和发展情况；其中，当检测到的电阻值增大，且电阻值的变大程度超过预设阈值时，则表明所述待测金属材料在所述待测环境中已发生了点腐蚀。
[0009]进一步地，所述金属材料点腐蚀实时监测装置还包括通讯单元和数据处理系统；所述MCU控制器通过所述通讯单元与所述数据处理系统通信连接；所述MCU控制器通过所述通讯单元将检测到的所述点腐蚀传感器的输出电阻值发送给所述数据处理系统进行分析处理，以实现对待测金属材料点腐蚀的连续监测。
[0010]可选地，所述金属条的数量为多根，各所述金属条之间彼此绝缘。
[0011]可选地，所述通讯单元通过无线方式实现所述MCU控制器与所述数据处理系统的通信连接。
[0012]可选地，所述无线方式为LoRa、ZigBee、GPRS和RFID中的任意一种。
[0013]可选地，所述电源组件采用外接电源、一次性电池、可充电电池和太阳能电池中的任意一种。
[0014]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
[0015]本专利技术可以监测金属材料在服役环境中发生点腐蚀的情况，实现对金属材料发生点腐蚀的监测和预警，具有可实时监测金属材料发生点腐蚀的特性，并可实施连续监测的特点，从而有效避免点腐蚀穿孔所造成的重大经济损失。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本专利技术实施例提供的金属材料点腐蚀实时监测装置的结构示意图；
[0018]图2是本专利技术实施例提供的点腐蚀传感器的结构示意图；
[0019]图3是采用本专利技术的金属材料点腐蚀实时监测装置获取的点腐蚀曲线图。
[0020]附图标记说明：
[0021]U1、点腐蚀传感器；P1、检测接口；1、传感器外框；2、第一金属条；
[0022]3、正极导线；4、负极导线；5、第二金属条。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。
[0024]请参阅图1和图2，本实施例提供了一种金属材料点腐蚀实时监测装置，如图1所示，本实施例的金属材料点腐蚀实时监测装置包括：点腐蚀传感器U1、检测单元、MCU控制器、电源组件、通讯单元以及数据处理系统；其中，
[0025]所述电源组件与所述MCU控制器电连接，所述MCU控制器与所述检测单元电连接，所述检测单元设置有检测接口P1，所述检测接口P1包括正极接线端和负极接线端，所述点腐蚀传感器U1如图2所示，包括传感器外框1和由待测金属材料制成的金属条，所述传感器外框1用于固定所述金属条；所述金属条一端通过正极导线3与所述检测接口P1中的正极接线端电连接，另一端通过负极导线4与检测接口P1中的负极接线端电连接。当然可以理解的是，也可以通过任何其它固定工艺将多根金属条与检测接口P1电连接，本实施例并不对此处的元件固定工艺作具体限定。其中，正极导线3和负极导线4均为低电阻率导线。具体地，在本实例中，所述金属条包括由304不锈钢制成的第一金属条2和由316不锈钢制成的第二金属条5，且各金属条之间彼此绝缘。
[0026]所述电源组件用于为所述MCU控制器供电，所述电源组件可以采用外接电源、一次性电池、可充电电池或太阳能电池中的任意一种，本实施例并不限定电源组件的具体供电方式。所述MCU控制器用于当所述点腐蚀传感器U1处于待测环境中时，每隔预设检测周期对所述检测单元发出一次检测指令，所述检测单元收到所述检测指令后对所述检测接口P1两
端的电阻值进行检测，并将检测到的电阻值传输至所述MCU控制器，以根据检测到的电阻值变化情况，确定所述待测金属材料在所述待测环境中的点腐蚀发生和发展情况。
[0027]进一步地，所述MCU控制器通过所述通讯单元与所述数据处理系统通信连接；所述MCU控制器通过所述通讯单元将检测到的所述点腐蚀传感器的输出电阻值发送给所述数据处理系统进行分析处理，如绘制电阻曲线、分析趋势、数据建模等，以实现对待测金属材料点腐蚀的连续监测。
[0028]其中，需要说明的是，本实施例的金属材料点腐蚀实时监测装置可采用标准的嵌入式数据处理系统，设计成独立的测试仪器，也可以采用LoRa、ZigBee、GPRS或RFID等无线传输方式，将所述数据处理系统安装在远端。当然可以理解的是，本实施例并不限定所述通讯单元的具体通讯方式。
[0029]利用上述金属材料点腐蚀实时监测装置实现点腐蚀特性检测的原理如下：
[0030]将点腐蚀传感器U1通过检测接口P1与检测单元相连后，将点腐蚀传感器U1置于具有一定腐蚀性的环境中；当时间达到一个预设检测周期时，MCU控制器对检测单元发出指令，检测单元收到指令后对检测接口P1两端的电阻值进行检测，并将检测到的电阻值返回到MCU控制器；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属材料点腐蚀实时监测装置，其特征在于，所述金属材料点腐蚀实时监测装置包括：点腐蚀传感器、检测单元、MCU控制器和电源组件；其中，所述电源组件与所述MCU控制器电连接，所述MCU控制器与所述检测单元电连接，所述检测单元设置有检测接口，所述检测接口包括正极接线端和负极接线端，所述点腐蚀传感器包括传感器外框和固定在所述传感器外框中的由待测金属材料制成的金属条，所述金属条一端通过正极导线与所述检测接口中的正极接线端电连接，另一端通过负极导线与检测接口中的负极接线端电连接；所述电源组件用于为所述MCU控制器供电，所述MCU控制器用于当所述点腐蚀传感器处于待测环境中时，每隔预设检测周期对所述检测单元发出一次检测指令，所述检测单元收到所述检测指令后对所述检测接口两端的电阻值进行检测，并将检测到的电阻值传输至所述MCU控制器，以根据检测到的电阻值变化情况，确定所述待测金属材料在所述待测环境中的点腐蚀发生和发展情况；其中，当检测到的电阻值增大，且电阻值的变大程度超过预设阈值时，则表明所述待测...

【专利技术属性】
技术研发人员：程学群，李晓刚，孙雷，杨小佳，李清，朱仁政，杨柳，李溢然，杨体绍，
申请(专利权)人：广州天韵达新材料科技有限公司北京科技大学，
类型：发明
国别省市：