一種適用於深海的包含氯化銀和鋅的雙固體參比電極裝置的製作方法
2023-05-18 04:04:51 1
本發明涉及一種適用於深海的包含氯化銀和鋅的雙固體參比電極裝置，屬於外加電流陰極保護領域。
背景技術：
在實際深海環境中，水壓力十分巨大，可以直接破壞常規的參比電極裝置，導致無法對外加電流陰極保護系統的工作進行實時監控。外加電流陰極保護技術是海洋平臺防腐蝕技術領域中常用的方法之一，參比電極是外加電流陰極保護系統的重要檢測部件，參比電極的檢測結果是判斷外加電流陰極保護系統工作狀態及工作效率的重要依據。在測量的過程中，採集卡的一端通過導線與參比電極相連，另一端與被保護的鋼結構表面相連，參比電極的自由端暴露在海水中(即在水下被測量的鋼結構表面附近)，此時參比電極、海水、鋼結構及導線便形成一個原電池，該電池正負極之間的電位差可通過電壓表測得，進過換算可得到在氫標準電極下鋼結構表面的電位。為解決上述問題，開發設計一種可適用於深海環境的參比電極裝置且具備良好的水密性和抗壓性有十分重要的意義。
技術實現要素：
針對上述問題，本發明的目的是提供一種參比電極裝置，該裝置可以直接安裝在外加電流陰極保護系統的電纜上，該裝置自身具有良好的水密性和抗壓性，可以適用於深海惡劣環境。
一種適用於深海的包含氯化銀和鋅的雙固體參比電極裝置，包括固定用的電纜接頭、連接器、氯化銀參比電極、氯化銀參比電極引出導線、鋅參比電極、鋅參比電極引出導線、法蘭盤Ⅰ、法蘭盤Ⅱ以及螺絲若干。
所述法蘭盤Ⅰ材質為工程塑料，其上端用防水膠水粘有氯化銀參比電極，法蘭1的下端與固定用的電纜接頭相連，二者之間裝有密封絕緣墊片，法蘭盤Ⅰ的中間設有通孔，氯化銀參比電極引出導線從通孔中穿過與連接器5的上出線端相連；
所述固定用的電纜接頭由小鈦殼41及大鈦殼42組合構成，內部空腔通過硫化橡膠填充密封，並將所述連接器5包裹在中間，固定用的電纜接頭的大、小兩部分鈦殼可以固定在複合電纜的外皮上。
所述連接器為水密類型。
所述法蘭盤Ⅱ的材質為鈦，其中間是法蘭盤Ⅱ的延長段，法蘭盤Ⅱ的延長段下端有套管，通過套管上外螺紋與鋅參比電極內螺紋進行連接，套管與鋅參比電極之間套有材質為聚四氟乙烯的絕緣護套，法蘭盤Ⅱ的延長段與鋅參比電極之間裝有絕緣墊片，使鋅參比電極與法蘭盤Ⅱ之間沒有電連接。
所述法蘭盤Ⅱ的延長段與鋅參比電極之外套有熱塑管，以減少鋅參比電極在水中的暴露面積，減緩鋅參比電極的消耗。
所述法蘭盤Ⅱ與固定用的電纜接頭之間裝有密封絕緣墊片，並通過螺絲緊密的連接在一起，在法蘭盤Ⅱ的中心開有通孔，鋅參比電極引出導線從通孔中穿過。
所述鋅參比電極的引出導線連接在銅釘上，銅釘嵌入鋅參比電極內部，與鋅參比電極通過螺紋連接，導線穿進鈦管進入固定用的電纜接頭的主體空腔中，在鈦管與導線之間設有由一個銅塊、二個三元乙丙橡膠塊由冷壓鉗加緊套管，使得套管壓縮擠壓所述銅塊和橡膠塊形成多道密封層。
所有螺栓均為防滑螺絲，螺紋上塗有防水膠水。
在整個裝置安裝完成後，用防水膠水密封處理各構件之間的間隙和螺栓帽的表面。
本發明所用的固定用的電纜接頭的成型方式是向鈦外殼中澆注硫化橡膠凝固成型的方式，鈦外殼不但提高了結構的防腐能力，而且改善了結構的抗壓能力，適用於深海惡劣環境當中；硫化橡膠使固定用的電纜接頭的內部成為一個完整的整體，提高固定電纜接頭內部的水密性能和可靠性能。
為了保證參比電極結構的強度和防水密封效果，除了常規的機械連接、膠墊密封和夾持密封外，本發明還在螺紋等其他部分採用防水膠水進行密封，進一步提高螺紋的連接強度，通過多重密封措施保證結構的密封效果。
本發明的優點：
本發明所用的固定用的電纜接頭的成型方式是向鈦外殼中澆注硫化橡膠凝固成型的方式，鈦外殼不但提高了結構的防腐能力，而且改善了結構的抗壓能力，適用於深海惡劣環境當中。硫化橡膠使固定電纜接頭的內部成為一個完整的整體，提高固定電纜接頭內部的水密性能和可靠性能。本發明裝置包括一個氯化銀固體參比電極和一個鋅固體參比電極，兩個參比電極同時工作，不但測量結果可以相互比對，而且只有在兩個參比電極同時損壞的情況下，整個參比電極裝置才會失效，因此大大的提高該裝置的可靠性。
附圖說明
為了更清楚的說明本發明的實施例或現有技術的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明一種適用於深海的包含氯化銀和鋅的雙固體參比電極裝置的結構示意圖。
圖2為圖1所示氯化銀和鋅的雙固體參比電極裝置的爆炸圖。
其中：1為氯化銀參比電極，2為法蘭盤Ⅰ,3為密封絕緣墊片，4為固定用的電纜接頭，5為連接器，6為法蘭盤Ⅱ,7為絕緣墊片，8為絕緣護套，9為熱塑管，10為鋅參比電極，11為氯化銀參比電極引出導線，12為鋅參比電極引出導線，13為複合電纜，41為小鈦殼，42為大鈦殼。
具體實施方式
為使本發明的實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚完整的描述：
如圖1所示，為本發明的結構示意圖，1為氯化銀參比電極，其用防水膠水將粘在法蘭盤Ⅰ的上端，在法蘭盤Ⅰ與固定用的電纜接頭的主體之間墊有密封絕緣墊片，以保證裝置整體的密封性和絕緣性。
本實施方式中，11為氯化銀參比電極引出導線，其穿過法蘭1的中心通孔進入到固定用的電纜接頭的內部，與連接器5的上出線端相連，即本實施方式中的鋅參比電極和氯化銀參比電極不能顛倒，因為鋅較重，顛倒後重心偏高，會導致結構不穩定，影響裝置的使用。
作為優選的實施方式，鋅參比電極引出導線12穿過法蘭盤Ⅱ中心上的通孔與連接器5的下出線端相連。10為鋅參比電極螺紋連接在熱塑管內部，其引出導線連接在嵌入鋅參比電極內部的銅釘上，鋅參比電極通過可拆卸的螺紋與法蘭盤Ⅱ下端的套管連接，引出導線穿進套管進入固定用的電纜接頭的主體的空腔內，在套管與導線之間設有由一個銅塊、二個三元乙丙橡膠塊由冷壓鉗加緊套管，使得套管壓縮擠壓所述銅塊和橡膠塊形成多道密封層。
6為法蘭盤Ⅱ，其下端設有延長段，在法蘭盤Ⅱ的延長段上裝有絕緣墊片，在套管外側套上材質為聚四氟乙烯的絕緣護套，通過套管上外螺紋與鋅參比電極內螺紋進行連接，法蘭2的延長段與鋅參比電極的外側套有熱塑管，並用防水膠水將熱塑料管底部粘牢，在固定用的電纜接頭與法蘭盤Ⅱ之間墊有密封絕緣墊片。
如圖2所示，4為固定用的電纜接頭，其是由大、小兩部分鈦殼組成的，可固定在複合電纜的外皮上。固定用的電纜接頭的內部空腔通過硫化橡膠填充密封，並將連接器5包裹在中間。連接器5為T型的三通的防水連接器。
在固定用的電纜接頭的主體的空腔內，固定有連接器5並用硫化橡膠填滿固定用的電纜接頭的主體的內部空腔，並在固定電纜接頭的另一部分上也塗滿硫化橡膠。
在本實施方式中，在整個裝置安裝完成後，用防水膠水密封處理各構件之間的間隙和螺栓帽的表面。可以理解，在其他實施方式中，只要能保證整個裝置具有較好的水密性，能夠在深海保證內部結構的乾燥性即可。
所有螺栓均為防滑螺栓，螺紋上塗有防水膠水。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。