強制電流陰極保護的控制系統和控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及防腐蝕保護技術領域，具體而言，涉及一種強制電流陰極保護的控制系統和控制方法。
【背景技術】
[0002]金屬陰極保護防腐蝕有兩種:1、犧牲陽極陰極保護；2、外加強制電流陰極保護。第二種方案中對于外加電流陰極保護方法涉及到電器控制方法，一般技術是直接在內膽與介質中輸出直流電對被保護金屬施加一定的負電流，使被保護金屬的電極電位通過陰極極化達到設定電位保護范圍，來減緩腐蝕而對金屬進行保護。
[0003]以上技術應用廣泛，應用于船舶，水庫閘門，地下管道等場所；家用熱水機水箱的應用也是最近幾年對此技術應用的擴展，其技術原理是相同的，是依靠外部輸入的電流極化在水中需要防止腐蝕保護的金屬；利用電化學陰極保護原理實現對較活潑的金屬的極化，達到鈍化防腐防銹效果。
[0004]雖然技術基礎原理理論完全相同，然而在具體使用中因應用具體條件不同，技術細節上有很大差異；目前市場上大多數熱水器儲水箱產品還是使用犧牲陽極陰極保護法，最常見的是使用鎂合金作為犧牲陽極，這種方法存在如下問題:1、消耗金屬；2、保護范圍有限；3、依靠活潑金屬本身電位與被保護金屬的電位差提供的電源不可調；4、污染水質；5、需要定期維護且維護成本較高；6、維護周期因地區水質差異周期不確定；7、維護困難等。近期熱水器儲水箱技術人員研究使用電子陽極(強制電流陰極保護技術)在產品上的應用可以克服以上缺點，技術已經逐點成熟，有明顯的優勢，展現出有代替犧牲陽極的趨勢。
[0005]在熱水器水箱上使用強制電流陰極保護方法時，儲水箱鋼板厚度較薄，使用水質全國各地差異性很大，熱水器水箱水溫周期性變化，用水過程中有冷熱快速交替變化；內膽體積小，所需電流小。因以上產品特點，強制電流陰極保護需要精細化，智能化，提高適應性，并且技術方案可行；采用普通強制電流陰極保護技術都是采用簡單直流電源給水箱內膽提供一定電流進行強制電流陰極保護(電子陽極)；熱水器儲水箱內膽在不同水溫，不同水質條件下其陰極電位值不同，內膽金屬在不同介質中電位反應不同，采用恒定電流陰極保護的方案時，如果電流取值太小，在電導率較大的水質條件下陰極保護無法達到完全保護；如果電流取值太大，在水質電導率較小時，會出現過保護；因此普通簡單控制電流陰極保護方法適用的水質范圍較小；在較差水質條件下(比如PH值小于5)保護效果較差。
【發明內容】
[0006]本發明實施例中提供一種強制電流陰極保護的控制系統和控制方法，使得內膽的適用水質范圍廣，保護效果好。
[0007]為實現上述目的，本發明實施例提供一種強制電流陰極保護的控制方法，包括:檢測內膽電位；根據檢測到的內膽電位對電流輸出進行控制，使內膽電位保持在預設范圍內。
[0008]作為優選，檢測內膽電位的步驟包括:切斷電路輸出，并使電流回路形成測量電路；測量內膽壁與陽極之間的電位差；根據內膽壁與陽極之間的電位差確定內膽的電位。
[0009]作為優選，采用循環調整逐步逼近的方式將內膽電位保持在預設范圍內。
[0010]作為優選，根據檢測到的內膽電位對電流輸出進行控制的步驟包括:將內膽電位與設定電壓之間進行對比，并根據對比結果和對比數值調整輸出電流。
[0011]作為優選，當內膽電位大于第一電壓VI時，增加電流輸出，并保持T1時間，然后返回內膽電位檢測的步驟，循環進行調整。
[0012]作為優選，當內膽電位小于第二電壓V2時，減小電流輸出，并保持T2時間，然后返回內膽電位檢測的步驟，循環進行調整，其中V2〈V1。
[0013]作為優選，當內膽電位位于第一電壓VI和第二電壓V2之間時，保持當前電流輸出，并每間隔T3時間返回內膽電位檢測的步驟。
[0014]作為優選，VI為-0.85V，V2 為-1.2V。
[0015]根據本發明的另一方面，提供了一種強制電流陰極保護的控制系統，包括:智能電源模塊；內膽，智能電源模塊的陽極伸入內膽的內腔，智能電源模塊的陰極連接至內膽的外壁；智能電源模塊根據內膽的電位調整輸出電流，并使內膽的電位保持在預設范圍內。
[0016]作為優選，智能電源模塊包括變壓器、整流橋、智能計算芯片和儲存器。
[0017]應用本發明的技術方案，強制電流陰極保護的控制方法包括:檢測內膽電位；根據檢測到的內膽電位對電流輸出進行控制，使內膽電位保持在預設范圍內。本發明通過檢測并獲取當前的內膽電位，來對輸出至內膽的電流進行控制調節，可以根據實際的工作環境對內膽電位進行動態實時調整，從而使得內膽電位能夠保持在預設的范圍內，使得儲水箱等應用內膽的設備適用的水質范圍更廣，而且可以獲得更好的內膽保護效果。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明實施例的強制電流陰極保護的控制方法原理圖；
[0019]圖2是本發明實施例的強制電流陰極保護的控制方法流程圖；
[0020]圖3是本發明實施例的強制電流陰極保護的控制系統的結構原理圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細描述，但不作為對本發明的限定。
[0022]參見圖1和圖2所示，根據本發明的實施例，強制電流陰極保護的控制方法包括:檢測內膽電位；根據檢測到的內膽電位對電流輸出進行控制，使內膽電位保持在預設范圍內。
[0023]本發明的實施例實時檢測并獲取當前的內膽電位，并以此為依據來對輸出至內膽的電流進行控制調節，從而對內膽電位進行調節，可以根據實際的工作環境對內膽電位進行動態實時調整，從而使得內膽電位能夠保持在預設的范圍內，使得儲水箱等應用內膽的設備適用的水質范圍更廣，而且可以獲得更好的內膽保護效果。
[0024]檢測內膽電位的步驟包括:切斷電路輸出，并使電流回路形成測量電路；測量內膽壁與陽極之間的電位差；根據內膽壁與陽極之間的電位差確定內膽的電位。在本實施例中，通過智能電源模塊與內膽之間實現連接，并通過智能電源模塊控制對內膽的電流輸出。
[0025]在智能電源模塊上電之后，自動啟動觸發器，從而啟動智能控制循環控制程序，此時智能電源模塊切斷電路輸出，使得電路不向外輸出電流，并形成測量電路，測量內膽壁與陽極之間的電位差。由于此時智能電源模塊并未輸出電流，因此此時獲取的是內膽壁與陽極之間的實時電位差。根據該電位差和陽極的輸出參數，可以計算并獲取內膽壁的實際電位值，依據該內膽壁的實際電位值，可以計算智能電源