一種氣體腐蝕性探測電池的腐蝕電流在線檢測方法

2024-02-18 02:04:15

一種氣體腐蝕性探測電池的腐蝕電流在線檢測方法
【專利摘要】本發明涉及一種氣體腐蝕性探測電池的腐蝕電流在線檢測方法，給多孔薄板式氣體腐蝕性探測電池提供200mV基準電壓，使其產生腐蝕電流，腐蝕電流檢測裝置採集並讀取腐蝕電流值，通過運用I-V轉換技術處理採集電流，累積計算其測量過程中的腐蝕電流平均值，對所得的腐蝕電流平均值採用直線擬合方法校正檢測儀器的測量誤差，實現準確穩定地檢測腐蝕電流值。與現有的腐蝕電流檢測方法相比，具有更高的實時性及實用價值。不僅可用於長時間在線檢測電池腐蝕電流，使腐蝕電流具有更高的實時性，而且可實現腐蝕電流在線檢測領域的附加功能，如本發明提出的閾值設定，電池製作誤差修正，在線保存數據等智能化功能，適用於更多的腐蝕電流檢測應用場合。
【專利說明】一種氣體腐蝕性探測電池的腐蝕電流在線檢測方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種檢測技術，特別涉及一種氣體腐蝕性探測電池的腐蝕電流在線檢 測方法。

【背景技術】
[0002] 海上採油平臺設備和各種金屬材料終年處在腐蝕性極強的海洋大氣中，遭受嚴重 腐蝕。據生產部門反應，同樣材料在平臺上使用壽命比陸上要短幾倍至幾十倍。為制訂防 大氣腐蝕措施提供依據，需要研究大氣(相對溼度、溫度和鹽沉積量）等對碳鋼腐蝕的影響 規律。
[0003] 測量金屬在氣體環境中腐蝕速度的快速方法主要有兩種：1、電阻探針，利用金屬 腐蝕後電阻變化來反映腐蝕狀況，數據可靠性差，無法反應瞬間腐蝕速度變化。2.電化學探 測電池，通過電池的電流信號來快速反應金屬腐蝕速度。本發明涉及該種方法，所以準確高 效地檢測其腐蝕電流，有著重要意義。
[0004] 多孔薄板式氣體腐蝕探測電池為中國石油大學教授翁永基教授等人研製的一種 多孔薄板結構的電化學探測電池，本發明基於該探測電池，對其產生的腐蝕電流進行檢測， 由於該探測電池輸出的腐蝕電流很小，一般在1〇_9?1〇_5Α之間，且需要根據不同範圍的腐 蝕電流值自動調節量程，從而對腐蝕電流值進行檢測。
[0005] 在此基礎上，不僅需要對不同強度的腐蝕環境設定不同的腐蝕電流閾值，還需要 在線準確地保存實時腐蝕電流值。
[0006] 目前針對多孔薄板式腐蝕探測電池，並需要實現上述多功能的檢測方法與儀器幾 乎沒有，綜合考慮商業價值及其應用領域，提出基於多孔薄板式氣體腐蝕性探測電池的腐 蝕電流在線檢測方法，如何使用低成本的電子元件，實現多種功能的腐蝕電流高精度測量 及在線檢測的穩定性是該方法的難點。


【發明內容】

[0007] 本發明是針對多孔薄板式腐蝕探測電池多功能的檢測的問題，提出了一種氣體腐 蝕性探測電池的腐蝕電流在線檢測方法，通過運用I-V轉換技術、A/D轉換技術、低噪聲低 偏置電流的運算放大器、電子模擬開關及單片機軟體編程等方法，實現準確穩定地檢測腐 蝕電流值。
[0008] 本發明的技術方案為：一種氣體腐蝕性探測電池的腐蝕電流在線檢測方法，具體 包括如下步驟： 1) 給多孔薄板式氣體腐蝕性探測電池提供200mV基準電壓，使其產生腐蝕電流，腐蝕 電流檢測裝置採集並讀取腐蝕電流值，送液晶屏顯示瞬時腐蝕電流值； 2) 判斷是否需要設定腐蝕電流閾值，不設定腐蝕電流閾值，採集所有腐蝕電流值，如 設定腐蝕電流閾值，則超過設定閾值的腐蝕電流值作為採集值，並設定探測電池誤差修正 值； 3) 將步驟2)所得腐蝕電流經I-V轉換並放大後，通過A/D轉換，得出相應的電壓值，再 轉換成腐蝕電流值顯示； 4) 將檢測到的腐蝕電流值顯示於液晶屏，並累積計算其測量過程中的腐蝕電流平均 值； 5) 對所得的腐蝕電流平均值採用直線擬合方法校正檢測儀器的測量誤差，並將所測的 腐蝕電流值數據保存至SD卡中。
[0009] 所述步驟2)中判斷是否需要設定腐蝕電流閾值，根據腐蝕環境設定不同的腐蝕電 流閾值，可選擇設定0nA、50nA、500nA其中一個腐蝕電流閾值。
[0010] 所述步驟2)中設定探測電池誤差修正值，探測電池誤差修正值為探測電池製作誤 差校正值。
[0011] 所述步驟4)中腐蝕電流平均值為測量過程中積分腐蝕電流值大小與測量總時間 相除，其公式為：

【權利要求】
1. 一種氣體腐蝕性探測電池的腐蝕電流在線檢測方法，其特徵在於，具體包括如下步 驟： 1) 給多孔薄板式氣體腐蝕性探測電池提供200mV基準電壓，使其產生腐蝕電流，腐蝕 電流檢測裝置採集並讀取腐蝕電流值，送液晶屏顯示瞬時腐蝕電流值； 2) 判斷是否需要設定腐蝕電流閾值，不設定腐蝕電流閾值，採集所有腐蝕電流值，如 設定腐蝕電流閾值，則超過設定閾值的腐蝕電流值作為採集值，並設定探測電池誤差修正 值； 3) 將步驟2)所得腐蝕電流經I-V轉換並放大後，通過A/D轉換，得出相應的電壓值，再 轉換成腐蝕電流值顯示； 4) 將檢測到的腐蝕電流值顯示於液晶屏，並累積計算其測量過程中的腐蝕電流平均 值； 5) 對所得的腐蝕電流平均值採用直線擬合方法校正檢測儀器的測量誤差，並將所測的 腐蝕電流值數據保存至SD卡中。
2. 根據權利要求1所述氣體腐蝕性探測電池的腐蝕電流在線檢測方法，其特徵在於， 所述步驟2)中判斷是否需要設定腐蝕電流閾值，根據腐蝕環境設定不同的腐蝕電流閾值， 可選擇設定0nA、50nA、500nA其中一個腐蝕電流閾值。
3. 根據權利要求2所述氣體腐蝕性探測電池的腐蝕電流在線檢測方法，其特徵在於， 所述步驟2)中設定探測電池誤差修正值，探測電池誤差修正值為探測電池製作誤差校正 值。
4. 根據權利要求3所述氣體腐蝕性探測電池的腐蝕電流在線檢測方法，其特徵在於， 所述步驟4)中腐蝕電流平均值為測量過程中積分腐蝕電流值大小與測量總時間相除，其公 式為：
，腐蝕電流有效測量值為腐蝕電流積分平均值
與探測電池誤差 修正值R乘積，有效值為：
，將計算的有效值通過液晶屏顯示。
【文檔編號】G01R19/25GK104062491SQ201410341080
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月17日 優先權日:2014年3月30日
【發明者】施曄卿, 穆平安, 戴曙光, 許天明 申請人:上海理工大學