一種金屬材料腐蝕度原位檢測方法
【專利摘要】本發明涉及一種金屬材料腐蝕度原位檢測方法。本發明技術方案包括：模擬腐蝕環境，測試測量腐蝕度的傳感器電阻值與金屬材料待檢測部位腐蝕度的對應關系；將所述傳感器粘貼在金屬材料待檢測部位；通過萬用表實時采集傳感器的電阻值，根據傳感器電阻值與金屬材料待檢測部位腐蝕度的對應關系得出金屬材料待檢測部位腐蝕度。本方法與現在工程上應用的通過定檢的方式檢測金屬材料腐蝕度相比，簡單方便、準確度高、且具有趨勢分析的功能，能對金屬材料的腐蝕度提前做出預測。本發明適用于各種金屬材料腐蝕度檢測。
【專利說明】一種金屬材料腐蝕度原位檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及金屬材料腐蝕度檢測領域，尤其涉及一種金屬材料腐蝕度原位檢測方法。
【背景技術】
[0002]國內外大量事實證明，因為飛機的腐蝕問題造成的飛行事故頻頻發生。這不僅直接影響了飛行安全，還給機務維修工作帶來了沉重負擔，同時又帶來了高昂的維修費用及較低的服役期限。因此，腐蝕的檢測技術越來越受到重視。美海軍已將腐蝕檢測納入新型艦載機的研發過程中。
[0003]通過瀏覽國內外專利，可以看出美國對于腐蝕檢測方面的研究較為深入。目前，通用的腐蝕檢測技術為:目視檢測、渦流檢測、電磁檢測、超聲法等。其中，常規目視檢測是最為簡單易行的方法，但是由于到肉眼分辨率及環境條件的影響較大，只能發現寬度較大的裂紋(寬度為0.lmm-0.0lmm);渦流檢測可以進行原位檢測、對晶界腐蝕和較小的裂紋腐蝕更為敏感；電磁檢測方法較為簡單、速度較快，主要用于檢測鍛鋼件和焊接件；超聲波檢測方法主要用于蒙皮檢測、應力腐蝕裂紋檢測。
[0004]這些目前通用的檢測技術均是通過定檢(定期檢測)來完成的，而定檢的方式有一定的滯后性，不能實時對機身的腐蝕度進行監視。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于:提供一種金屬材料腐蝕度原位檢測方法，可以實現對腐蝕度的實時檢測。
[0006]本發明的技術方案在于:一種金屬材料腐蝕度原位檢測方法，包括:
[0007]模擬腐蝕環境，測試測量腐蝕度的傳感器電阻值與金屬材料待檢測部位腐蝕度的對應關系；
[0008]將所述傳感器粘貼在金屬材料待檢測部位;
[0009]通過萬用表實時采集傳感器的電阻值，根據傳感器電阻值與金屬材料待檢測部位腐蝕度的對應關系得出金屬材料待檢測部位腐蝕度。
[0010]本發明的有益效果在于:通過制作腐蝕度檢測傳感器，并在實驗室確定待測金屬材料腐蝕度與傳感器電阻值間的變化關系，腐蝕度檢測傳感器安裝于金屬材料需要檢測的部位后，隨著時間的推移，傳感器的阻值會隨著腐蝕度的加深而變化，根據電阻值變化情況反過來可以確定金屬材料需要檢測的部位的腐蝕程度，可以通過實時采集傳感器的電阻值，實現對腐蝕度的原位實時檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明金屬材料腐蝕度原位檢測方法流程圖。
[0012]圖2為本發明傳感器引線與接頭連接關系示意圖，其中，A為高分子薄膜基片，B為片狀電阻，C為探針，D為導線，E為接頭。
[0013]圖3 Ca)為本發明接頭的前視圖。
[0014]圖3 (b)為本發明接頭的后視圖。
[0015]圖3 (C)為本發明接頭的整體效果圖。
[0016]圖4為本發明插頭的整體效果圖。
[0017]圖5 Ca)為本發明數據采集盒的前視圖。
[0018]圖5 (b)為本發明數據采集盒的側視圖。
[0019]圖5 (c)為本發明數據采集盒的后視圖。
[0020]圖5 Cd)為本發明數據采集盒的整體效果圖。
【具體實施方式】
[0021]本發明金屬材料腐蝕度原位檢測方法，如圖1所示，包括:
[0022]S101、模擬腐蝕環境，測試測量腐蝕度的傳感器電阻值與金屬材料待檢測部位腐蝕度的對應關系。
[0023]測量傳感器電阻值可以采用如下方法:
[0024](I)測量傳感器到萬用表的導線和傳感器的電阻之和。
[0025](2)測量傳感器到萬用表的導線的電阻。
[0026](3)用所述電阻之和減去傳感器到萬用表的導線的電阻得到傳感器的電阻。
[0027]S102、將所述傳感器粘貼在金屬材料待檢測部位。
[0028]所述傳感器可以直接粘貼在金屬材料待檢測部位上。或者，在金屬材料待檢測部位開設快開式維修口蓋，所述傳感器粘貼在快開式維修口蓋上，這樣可以減小傳感器的拆裝對金屬材料待檢測部位的損害。所述快開式維修口蓋可以采用耐腐蝕性更強的金屬材料，這樣可以重復使用，節約成本。
[0029]S103、通過萬用表實時采集傳感器的電阻值，根據傳感器電阻值與金屬材料待檢測部位腐蝕度的對應關系得出金屬材料待檢測部位腐蝕度。
[0030]可以通過萬用表逐一到傳感器部位采集傳感器的電阻值，或者將所有傳感器與一個數據采集盒連接，所述數據采集盒安置在一個方便測量的地方，萬用表通過所述數據采集盒采集任一個傳感器的電阻值。
[0031]實施例1
[0032]本發明金屬材料腐蝕度原位檢測方法的實施例1以飛機機身金屬材料在海洋環境下的腐蝕度測試為例，實施方式如下:
[0033]步驟一:制作同規格腐蝕檢測傳感器。
[0034]首先選取制作腐蝕檢測傳感器所需基材。如圖2所示，需要的基材有:金屬膜片狀電阻(圖2中B箭頭所指部分)，要求:面積小于等于Icm2,厚度0.3mm?0.4mm,電阻值1ΚΩ?100ΚΩ ;高分子纖維薄膜(圖2中A箭頭所指部分)，要求:面積大于Icm2且小于等于4cm2,厚度0.3mm?0.4mm ;導線(圖2中D箭頭所指部分),要求:3條導線,線號按照GJB1640采用24號線或者更大線號的線；探針(圖2中C箭頭所指部分)，要求:電阻值幾乎為0，可以嵌入引線；接頭(圖2):要求接插頭最少為5孔(圖示以5孔為例)。
[0035]然后定制腐蝕檢測傳感器。將選取的導線的兩端插入探針壓接，然后將探針焊接到金屬膜片狀電阻，噴涂防銹漆，要求:(探針1、2粘貼至傳感器的左端，探針3粘貼至傳感器的右端，如圖2中E箭頭所指部分)，將導線的另一端引入接頭的1、2、5孔(具體引線方法:傳感器左端的導線分別引入接頭的1、2孔，傳感器右端的導線引入接頭的5孔，如圖2所示)；將帶有引線的金屬膜片狀電阻貼于高分子纖維薄膜上，完成腐蝕檢測傳感器的定制。定制好的傳感器如圖2所示。
[0036]步驟二:確定機身特定部位腐蝕度與傳感器阻值變化之間的關系。
[0037]首先，確定有腐蝕度檢測需求的機身部件(如:機身下部壁板、長桁等)，選定與該部件基材一樣的金屬材料一塊；取一枚腐蝕度檢測傳感器；將金屬材料與腐蝕度檢測傳感器同時放置于仿海洋環境試驗室進行腐蝕加速試驗。
[0038]然后，記錄腐蝕度檢測傳感器的電阻值和所選金屬材料的腐蝕度隨時間變化的阻值及腐蝕度，將腐蝕度與電阻阻值對應關系填入一個表格，即可根據表格里電阻值的大小確定腐蝕度。注:在試驗室可以應用萬用表較為簡便的確定傳感器的阻值。
[0039]步驟三:腐蝕度檢測傳感器在機身上的布置和安裝
[0040]首先，確定機身需要進行腐蝕度檢測的部位(具體到下壁板和長桁)，在該部位設計快開式維修口蓋(口蓋以大于腐蝕檢測傳感器尺寸為準，即大于4cm2)。
[0041]將口蓋表面銑出一定深度，以能放置腐蝕度檢測傳感器為準；在維修口蓋銑出的部位粘貼腐蝕檢測傳感器，并記錄該傳感器的序列號；將腐蝕檢測傳感器的引線引入數據采集盒的前面板。
[0042]將圖3 (a)、圖3 (b)、圖3 (C)的接頭插入圖4的插頭，從插頭的1、2、5孔分別引出導線，導線引至機艙內的數據采集盒的位置，從數據采集盒的后面板孔中穿過，分別將3根引線連接至數據采集盒的Sn-l、Sn-2、Sn-3孔。(η的數值與傳感器的序列號取值一致)。
[0043]其中數據采集盒(示意圖見圖5 (a)、圖5 (b)、圖5 (C)、圖5 (d))的具體要求為:前面板安裝旋鈕，用于利用萬用表檢測相應的腐蝕檢測傳感器的阻值；旋鈕大小以能插入萬用表探針為準；后面板孔洞尺寸應大于機上所有傳感器所帶導線的線束直徑，孔洞邊緣粘貼防止線束磨損的毛氈；前后面板的長度根據機上需要布置的傳感器的數目具體確定，傳感器的數目越多，面板就越長。左右面板的寬度和高度根據需要具體定做。
[0044]步驟四:傳感器數據測量以及腐蝕度計算
[0045]通過定期檢查的方法，在機艙內部通過萬用表測量腐蝕度檢測傳感器的阻值。具體依據以下步驟:
[0046]I)測量數據采集盒前面板Sn-l、Sn_2之間的線電阻，記為R1記為，測量數據采集盒前面板Sn-1、Sn_3之間的電阻，記為R2,計算傳感器的阻值R。
[0047]R=R2-R1(公式 I)
[0048]2)將傳感器阻值R與第2步得出的電阻值與腐蝕度的對應關系表進行比對。假如沒有對應的電阻值，則判斷該電阻值處于哪個區間，根據相應的區間對應的腐蝕度，大致評估檢測部位的腐蝕度。
[0049]步驟五:機身腐蝕區域處理及傳感器更換
[0050]根據第4步被檢測的機身部位的腐蝕度進行判斷，如果腐蝕程度達到需要進行防護的程度，及時采取腐蝕防護措施；
[0051]機身進行腐蝕防護處理的同時，需更換預埋入此區域的傳感器，具體方法為:打開此處的維修口蓋，取出粘貼于此處的高分子薄膜基的金屬膜片狀電阻，更換新的高分子膜基的金屬膜片狀電阻。
[0052]實施例1中萬用表也可以集成在飛機上，所有手動檢測過程都可以通過測試儀器自動實現。
【權利要求】
1.一種金屬材料腐蝕度原位檢測方法，其特征在于，包括: 模擬腐蝕環境，測試測量腐蝕度的傳感器電阻值與金屬材料待檢測部位腐蝕度的對應關系; 將所述傳感器粘貼在金屬材料待檢測部位； 通過萬用表實時采集傳感器的電阻值，根據傳感器電阻值與金屬材料待檢測部位腐蝕度的對應關系得出金屬材料待檢測部位腐蝕度。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在金屬材料待檢測部位開設快開式維修口蓋，所述傳感器粘貼在快開式維修口蓋上。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，通過萬用表實時采集傳感器的電阻值的步驟包括: 將所有傳感器與一個數據采集盒連接，萬用表通過所述數據采集盒采集任一個傳感器的電阻值。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，測試測量腐蝕度的傳感器電阻值的步驟包括: 測量傳感器到萬用表的導線和傳感器的電阻之和； 測量傳感器到萬用表的導線的電阻； 用所述電阻之和減去傳感器到萬用表的導線的電阻得到傳感器的電阻。
【文檔編號】G01N27/04GK103969295SQ201310042116
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年2月1日 優先權日:2013年2月1日
【發明者】劉方超, 成鵬展, 肖向寧 申請人:中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所