多功能同材質三電極探頭的製作方法
2023-05-24 10:06:36 1
多功能同材質三電極探頭的製作方法
【專利摘要】本發明是一種多功能同材質三電極探頭，其特點是：它包括探頭架、研究電極、輔助電極、參比電極、第一連接件、電連接組件、密封端頭和第二連接件，所述探頭架中間設有均布的三個階梯通孔，研究電極、輔助電極、參比電極均分別置於探頭架的三個階梯通孔處並通過第一連接件固連在探頭架的底面，第一連接件具有導電性，所述電連接組件均分別置於探頭架的三個階梯通孔內與第一連接件接觸並與探頭架密封連接，所述密封端頭均分別通過第二連接件與研究電極、輔助電極、參比電極密封連接。所述研究電極、輔助電極、參比電極為相同材質的金屬或合金。具有電極表面處理方便，拆卸和安裝便捷、耐酸鹼、電極體系引入誤差小等優點。
【專利說明】多功能同材質三電極探頭
【技術領域】
[0001]本發明涉及電化學測量裝置，具體是一種多功能同材質三電極探頭。
【背景技術】
[0002]金屬構築物和裝備在某些介質中會遭受電化學腐蝕，快速、準確檢測金屬在腐蝕環境中的腐蝕速度，對制定防腐蝕方案和評價防腐蝕效果具有特別重要的意義。線性極化技術是一種快速測量金屬腐蝕速度的有效方法。該方法的原理是，對於活化極化控制的腐蝕體系，在腐蝕電位正負IOmv區間內，極化電位與外加電流存在著線性關係，即 Siern-Geary 方程:及f =k./;fjfc ,
為極化電阻，Jfc為常數，At為腐蝕電流密度。腐蝕速度與極化電阻存在反比例關係。運用線性極化技術測量^，可採用三電極系統和雙電極系統，三電極系統由於電位測量迴路
和電流控制迴路是相互獨立的，因此，三電極系統極化電位值中受到雙降的影響要比雙電極系統小得多，使三電極系統在更寬的介質電阻率範圍獲得應用。
[0003]三電極系統和一般電化學測量一樣，經典的三電極系統由不同材料製作的標準參比電極、工作電極和輔助電極組成，在現場使用中，一方面存在著使用不便的問題，同時也由於一般金屬電極相對與參比電極(如飽和甘汞電極、銅/硫酸銅參比電極等)的腐蝕電位數值很大，約500~800mv，在此基礎上極化10mv，這種情況測量和讀數精度都會受到很大影響。採用與研究電極相同材質、相同電極面積、相同的化學成分和相同的表面狀態的電極代替標準參比電極，可避免上述不足，由於輔助電極是供極化時使用的，所以，也可用與研究電極同材料的電極作為輔助電極，使電極系統大大簡化，方便了線性極化技術的推廣應用。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是:克服現有技術的缺點，提供一種既可作為電化學測量電極探頭、也可作為金屬腐蝕速率檢測電極的多功能同材質三電極探頭。具有電極表面處理方便，拆卸和安裝便捷、耐酸鹼、電極體系引入誤差小等優點。適用於腐蝕性較強的環境或土壤中，配合高阻抗極化電源，實現金屬腐蝕速度的準確、快速測量和連續監測。
[0005]本發明解決技術問題的方案是:一種多功能同材質三電極探頭，其特徵是:它包括探頭架、研究電極、輔助電極、參比電極、第一連接件、三個電連接組件、三個密封端頭和第二連接件，所述探頭架中間設有均布的三個階梯通孔，研究電極、輔助電極、參比電極均分別置於探頭架的三個階梯通孔處並通過第一連接件固連在探頭架的底面，第一連接件具有導電性，所述三個電連接組件均分別置於探頭架的三個階梯通孔內與第一連接件接觸並與探頭架密封連接，所述三個密封端頭分別通過第二連接件與研究電極、輔助電極、參比電極密封連接。
[0006]所述電連接組件的結構是:它包括電連接件、外接電纜、壓簧和電極端蓋，所述電連接件置於探頭架設置的階梯通孔內與第一連接件接觸、並通過外接電纜與電源電連接， 電極端蓋設置階梯通孔，電極端蓋套接在外接電纜上與探頭架密封連接，壓簧置於電連接 件和電極端蓋之間、穿裝於電極端蓋的階梯通孔內的同時套接在外接電纜上。
[0007]所述密封端頭的結構是:它包括密封頭和密封端蓋，所述密封頭設置階梯通孔，密 封端蓋與密封頭密封連接，第二連接件一端穿裝在密封頭的階梯通孔內、另一端伸出密封 頭外與研究電極或輔助電極或參比電極固連。
[0008]所述研究電極、輔助電極和參比電極為相同材質的金屬或合金，且具有相同的化 學成分和相同的表面狀態。
[0009]所述研究電極、輔助電極和參比電極均為相同的柱狀體且具有相同的側面積。
[0010]所述研究電極、輔助電極和參比電極呈正三角形均布。
[0011]所述探頭架和密封頭的材質為聚四氟乙烯。
[0012]本發明多功能同材質三電極探頭，採用與研究電極相同材質、相同電極面積、相同 的化學成分和相同的表面狀態的電極代替標準參比電極，避免了 一般金屬電極相對於參比 電極(如飽和甘汞電極、銅/硫酸銅參比電極等)的腐蝕電位數值大、影響在此基礎上極化 IOmv的測量和讀數精度。作為重量法指示電極使用時，在檢測前，將本發明多功能同材質 三電極探頭的電極拆下，預處理並準確稱量重量後，再將本發明多功能同材質三電極探頭 的電極組裝為測量腐蝕速率用的指示探頭並置於腐蝕環境中，達到規定時間後，取出指示 探頭，拆下本發明多功能同材質三電極探頭的電極，進行表面處理後，準確稱量重量，依據 檢測前後探頭電極重量的變化，即可獲得腐蝕速率。具有電極表面處理方便，拆卸和安裝便 捷、耐酸鹼、電極體系引入誤差小等優點。配合高阻抗極化電源，實現金屬腐蝕速度的準確、 快速測量和連續監測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明多功能同材質三電極探頭的主視示意圖；
圖2為圖1的A-A首I]視不意圖；
圖3為圖1的B-B首I]視不意圖。
[0014]圖中:1研究電極，2密封頭，3密封端蓋，4第二連接件，5參比電極，6 第一連接件，7電連接件，8探頭架，9外接電纜，10電極端蓋，11壓簧，12輔助電 極。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0016]參照圖1?圖3，本發明多功能同材質三電極探頭，它包括探頭架8、研究電極1、輔 助電極12、參比電極5、第一連接件6、三個電連接組件、三個密封端頭和第二連接件4，所述 探頭架8中間設有均布的三個階梯通孔，研究電極1、輔助電極12、參比電極5均分別置於 探頭架8的三個階梯通孔處並通過第一連接件6固連在探頭架8的底面，第一連接件6具 有導電性，所述三個電連接組件均分別置於探頭架8的三個階梯通孔內與第一連接件6接 觸並與探頭架8密封連接，所述三個密封端頭均分別通過第二連接件4與研究電極1、輔助 電極12、參比電極5密封連接。所述電連接組件的結構是:它包括電連接件7、外接電纜9、壓簧11和電極端蓋10，所述電連接件7置於探頭架8設置的階梯通孔內與第一連接件6接 觸、並通過外接電纜9與電源電連接，電極端蓋10設置階梯通孔，電極端蓋10套接在外接 電纜9上與探頭架8密封連接，壓簧11置於電連接件7和電極端蓋10之間、穿裝於電極端 蓋10的階梯通孔內的同時套接在外接電纜9上。所述密封端頭的結構是:它包括密封頭2 和密封端蓋3，所述密封頭2設置階梯通孔，密封端蓋3與密封頭2密封連接，第二連接件4 一端穿裝在密封頭2的階梯通孔內、另一端伸出密封頭2外與研究電極I或輔助電極12或 參比電極5固連。所述研究電極1、輔助電極12和參比電極5為相同材質的金屬或合金，且 具有相同的化學成分和相同的表面狀態。所述研究電極1、輔助電極12和參比電極5均為 相同的柱狀體且具有相同的側面積。所述研究電極1、輔助電極12和參比電極5呈正三角 形均布。所述探頭架8和密封頭2的材質為聚四氟乙烯。所述電連接組件採用現有技術制 造。
[0017]本實施例中，研究電極1、輔助電極12和參比電極5均為圓柱體，第一連接件6和 第二連接件4為螺釘。作為重量法指示電極使用時，在檢測前，打開電極端蓋10，取出電連 接組件，再打開密封端蓋3，鬆開第一連接件6和第二連接件4，將本發明多功能同材質三電 極探頭的電極拆下，進行預處理並準確稱量重量後，再將本發明多功能同材質三電極探頭 的電極組裝為測量腐蝕速率用的指示探頭並置於腐蝕環境中，達到規定時間後，取出指示 探頭，拆下本發明多功能同材質三電極探頭的電極，進行表面處理後，準確稱量重量，依據 檢測前後探頭電極重量的變化，即可獲得腐蝕速率。具有電極表面處理方便，拆卸和安裝便 捷、耐酸鹼、電極體系引入誤差小等優點。配合高阻抗極化電源，實現金屬腐蝕速度的準確、 快速測量和連續監測。
【權利要求】
1.一種多功能同材質三電極探頭，其特徵是:它包括探頭架、研究電極、輔助電極、參 比電極、第一連接件、三個電連接組件、三個密封端頭和第二連接件，所述探頭架中間設有 均布的三個階梯通孔，研究電極、輔助電極、參比電極均分別置於探頭架的三個階梯通孔處 並通過第一連接件固連在探頭架的底面，第一連接件具有導電性，所述三個電連接組件均 分別置於探頭架的三個階梯通孔內與第一連接件接觸並與探頭架密封連接，所述三個密封 端頭均分別通過第二連接件與研究電極、輔助電極、參比電極密封連接。
2.如權利要求1所述的多功能同材質三電極探頭，其特徵是:所述電連接組件包括電 連接件、外接電纜、壓簧和電極端蓋，所述電連接件置於探頭架設置的階梯通孔內與第一連 接件接觸、並通過外接電纜與電源電連接，電極端蓋設置階梯通孔，電極端蓋套接在外接電 纜上與探頭架密封連接，壓簧置於電連接件和電極端蓋之間、穿裝於電極端蓋的階梯通孔 內的同時套接在外接電纜上。
3.如權利要求1所述的多功能同材質三電極探頭，其特徵是:所述密封端頭包括密封 頭和密封端蓋，所述密封頭設置階梯通孔，密封端蓋與密封頭密封連接，第二連接件一端穿 裝在密封頭的階梯通孔內、另一端伸出密封頭外與研究電極或輔助電極或參比電極固連。
4.如權利要求1所述的多功能同材質三電極探頭，其特徵是:所述研究電極、輔助電極 和參比電極為相同材質的金屬或合金，且具有相同的化學成分和相同的表面狀態。
5.如權利要求1所述的多功能同材質三電極探頭，其特徵是:所述研究電極、輔助電極 和參比電極均為相同的柱狀體且具有相同的側面積。
6.如權利要求1所述的多功能同材質三電極探頭，其特徵是:所述研究電極、輔助電極 和參比電極呈正三角形均布。
7.如權利要求1所述的多功能同材質三電極探頭，其特徵是:所述探頭架和密封頭的 材質為聚四氟乙烯。
【文檔編號】G01N17/04GK103558146SQ201310584624
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】魯志偉, 張萬友, 高作學, 李晨曦, 程會芹, 韓冬, 劉積亮, 王嵬, 王鑫焱 申請人:國家電網公司, 東北電力大學, 吉林省電力有限公司吉林供電公司, 吉林市翔雲科技有限公司, 張萬友