多功能同材質(zhì)三電極探頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種多功能同材質(zhì)三電極探頭，其特點(diǎn)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(shè)有均布的三個(gè)階梯通孔，研究電極、輔助電極、參比電極均分別置于探頭架的三個(gè)階梯通孔處并通過第一連接件固連在探頭架的底面，第一連接件具有導(dǎo)電性，所述電連接組件均分別置于探頭架的三個(gè)階梯通孔內(nèi)與第一連接件接觸并與探頭架密封連接，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(zhì)的金屬或合金。具有電極表面處理方便，拆卸和安裝便捷、耐酸堿、電極體系引入誤差小等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】多功能同材質(zhì)三電極探頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電化學(xué)測(cè)量裝置，具體是一種多功能同材質(zhì)三電極探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬構(gòu)筑物和裝備在某些介質(zhì)中會(huì)遭受電化學(xué)腐蝕，快速、準(zhǔn)確檢測(cè)金屬在腐蝕環(huán)境中的腐蝕速度，對(duì)制定防腐蝕方案和評(píng)價(jià)防腐蝕效果具有特別重要的意義。線性極化技術(shù)是一種快速測(cè)量金屬腐蝕速度的有效方法。該方法的原理是，對(duì)于活化極化控制的腐蝕體系，在腐蝕電位正負(fù)IOmv區(qū)間內(nèi)，極化電位與外加電流存在著線性關(guān)系，即 Siern-Geary 方程:及f =k./;fjfc ,
為極化電阻，Jfc為常數(shù)，At為腐蝕電流密度。腐蝕速度與極化電阻存在反比例關(guān)系。運(yùn)用線性極化技術(shù)測(cè)量^，可采用三電極系統(tǒng)和雙電極系統(tǒng)，三電極系統(tǒng)由于電位測(cè)量回路
和電流控制回路是相互獨(dú)立的，因此，三電極系統(tǒng)極化電位值中受到雙降的影響要比雙電極系統(tǒng)小得多，使三電極系統(tǒng)在更寬的介質(zhì)電阻率范圍獲得應(yīng)用。
[0003]三電極系統(tǒng)和一般電化學(xué)測(cè)量一樣，經(jīng)典的三電極系統(tǒng)由不同材料制作的標(biāo)準(zhǔn)參比電極、工作電極和輔助電極組成，在現(xiàn)場(chǎng)使用中，一方面存在著使用不便的問題，同時(shí)也由于一般金屬電極相對(duì)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(shù)值很大，約500~800mv，在此基礎(chǔ)上極化10mv，這種情況測(cè)量和讀數(shù)精度都會(huì)受到很大影響。采用與研究電極相同材質(zhì)、相同電極面積、相同的化學(xué)成分和相同的表面狀態(tài)的電極代替標(biāo)準(zhǔn)參比電極，可避免上述不足，由于輔助電極是供極化時(shí)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(tǒng)大大簡化，方便了線性極化技術(shù)的推廣應(yīng)用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種既可作為電化學(xué)測(cè)量電極探頭、也可作為金屬腐蝕速率檢測(cè)電極的多功能同材質(zhì)三電極探頭。具有電極表面處理方便，拆卸和安裝便捷、耐酸堿、電極體系引入誤差小等優(yōu)點(diǎn)。適用于腐蝕性較強(qiáng)的環(huán)境或土壤中，配合高阻抗極化電源，實(shí)現(xiàn)金屬腐蝕速度的準(zhǔn)確、快速測(cè)量和連續(xù)監(jiān)測(cè)。
[0005]本發(fā)明解決技術(shù)問題的方案是:一種多功能同材質(zhì)三電極探頭，其特征是: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(gè)電連接組件、三個(gè)密封端頭和第二連接件，所述探頭架中間設(shè)有均布的三個(gè)階梯通孔，研究電極、輔助電極、參比電極均分別置于探頭架的三個(gè)階梯通孔處并通過第一連接件固連在探頭架的底面，第一連接件具有導(dǎo)電性，所述三個(gè)電連接組件均分別置于探頭架的三個(gè)階梯通孔內(nèi)與第一連接件接觸并與探頭架密封連接，所述三個(gè)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(jié)構(gòu)是:它包括電連接件、外接電纜、壓簧和電極端蓋，所述電連接件置于探頭架設(shè)置的階梯通孔內(nèi)與第一連接件接觸、并通過外接電纜與電源電連接， 電極端蓋設(shè)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，壓簧置于電連接 件和電極端蓋之間、穿裝于電極端蓋的階梯通孔內(nèi)的同時(shí)套接在外接電纜上。
[0007]所述密封端頭的結(jié)構(gòu)是:它包括密封頭和密封端蓋，所述密封頭設(shè)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(nèi)、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(zhì)的金屬或合金，且具有相同的化 學(xué)成分和相同的表面狀態(tài)。
[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(cè)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(zhì)為聚四氟乙烯。
[0012]本發(fā)明多功能同材質(zhì)三電極探頭，采用與研究電極相同材質(zhì)、相同電極面積、相同 的化學(xué)成分和相同的表面狀態(tài)的電極代替標(biāo)準(zhǔn)參比電極，避免了 一般金屬電極相對(duì)于參比 電極(如飽和甘汞電極、銅/硫酸銅參比電極等)的腐蝕電位數(shù)值大、影響在此基礎(chǔ)上極化 IOmv的測(cè)量和讀數(shù)精度。作為重量法指示電極使用時(shí)，在檢測(cè)前，將本發(fā)明多功能同材質(zhì) 三電極探頭的電極拆下，預(yù)處理并準(zhǔn)確稱量重量后，再將本發(fā)明多功能同材質(zhì)三電極探頭 的電極組裝為測(cè)量腐蝕速率用的指示探頭并置于腐蝕環(huán)境中，達(dá)到規(guī)定時(shí)間后，取出指示 探頭，拆下本發(fā)明多功能同材質(zhì)三電極探頭的電極，進(jìn)行表面處理后，準(zhǔn)確稱量重量，依據(jù) 檢測(cè)前后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、耐酸堿、電極體系引入誤差小等優(yōu)點(diǎn)。配合高阻抗極化電源，實(shí)現(xiàn)金屬腐蝕速度的準(zhǔn)確、 快速測(cè)量和連續(xù)監(jiān)測(cè)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明多功能同材質(zhì)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(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0016]參照?qǐng)D1?圖3，本發(fā)明多功能同材質(zhì)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(gè)電連接組件、三個(gè)密封端頭和第二連接件4，所述 探頭架8中間設(shè)有均布的三個(gè)階梯通孔，研究電極1、輔助電極12、參比電極5均分別置于 探頭架8的三個(gè)階梯通孔處并通過第一連接件6固連在探頭架8的底面，第一連接件6具 有導(dǎo)電性，所述三個(gè)電連接組件均分別置于探頭架8的三個(gè)階梯通孔內(nèi)與第一連接件6接 觸并與探頭架8密封連接，所述三個(gè)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(jié)構(gòu)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置于探頭架8設(shè)置的階梯通孔內(nèi)與第一連接件6接 觸、并通過外接電纜9與電源電連接，電極端蓋10設(shè)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置于電連接件7和電極端蓋10之間、穿裝于電極端 蓋10的階梯通孔內(nèi)的同時(shí)套接在外接電纜9上。所述密封端頭的結(jié)構(gòu)是:它包括密封頭2 和密封端蓋3，所述密封頭2設(shè)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(nèi)、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(zhì)的金屬或合金，且 具有相同的化學(xué)成分和相同的表面狀態(tài)。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(cè)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(zhì)為聚四氟乙烯。所述電連接組件采用現(xiàn)有技術(shù)制 造。
[0017]本實(shí)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(shí)，在檢測(cè)前，打開電極端蓋10，取出電連 接組件，再打開密封端蓋3，松開第一連接件6和第二連接件4，將本發(fā)明多功能同材質(zhì)三電 極探頭的電極拆下，進(jìn)行預(yù)處理并準(zhǔn)確稱量重量后，再將本發(fā)明多功能同材質(zhì)三電極探頭 的電極組裝為測(cè)量腐蝕速率用的指示探頭并置于腐蝕環(huán)境中，達(dá)到規(guī)定時(shí)間后，取出指示 探頭，拆下本發(fā)明多功能同材質(zhì)三電極探頭的電極，進(jìn)行表面處理后，準(zhǔn)確稱量重量，依據(jù) 檢測(cè)前后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、耐酸堿、電極體系引入誤差小等優(yōu)點(diǎn)。配合高阻抗極化電源，實(shí)現(xiàn)金屬腐蝕速度的準(zhǔn)確、 快速測(cè)量和連續(xù)監(jiān)測(cè)。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能同材質(zhì)三電極探頭，其特征是: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(gè)電連接組件、三個(gè)密封端頭和第二連接件，所述探頭架中間設(shè)有 均布的三個(gè)階梯通孔，研究電極、輔助電極、參比電極均分別置于探頭架的三個(gè)階梯通孔處 并通過第一連接件固連在探頭架的底面，第一連接件具有導(dǎo)電性，所述三個(gè)電連接組件均 分別置于探頭架的三個(gè)階梯通孔內(nèi)與第一連接件接觸并與探頭架密封連接，所述三個(gè)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(quán)利要求1所述的多功能同材質(zhì)三電極探頭，其特征是:所述電連接組件包括電 連接件、外接電纜、壓簧和電極端蓋，所述電連接件置于探頭架設(shè)置的階梯通孔內(nèi)與第一連 接件接觸、并通過外接電纜與電源電連接，電極端蓋設(shè)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，壓簧置于電連接件和電極端蓋之間、穿裝于電極端蓋的階梯通孔 內(nèi)的同時(shí)套接在外接電纜上。
3.如權(quán)利要求1所述的多功能同材質(zhì)三電極探頭，其特征是:所述密封端頭包括密封 頭和密封端蓋，所述密封頭設(shè)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(nèi)、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(quán)利要求1所述的多功能同材質(zhì)三電極探頭，其特征是:所述研究電極、輔助電極 和參比電極為相同材質(zhì)的金屬或合金，且具有相同的化學(xué)成分和相同的表面狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1所述的多功能同材質(zhì)三電極探頭，其特征是: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(cè)面積。
6.如權(quán)利要求1所述的多功能同材質(zhì)三電極探頭，其特征是: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(quán)利要求1所述的多功能同材質(zhì)三電極探頭，其特征是:所述探頭架和密封頭的 材質(zhì)為聚四氟乙烯。
【文檔編號(hào)】G01N17/04GK103558146SQ201310584624
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】魯志偉, 張萬友, 高作學(xué), 李晨曦, 程會(huì)芹, 韓冬, 劉積亮, 王嵬, 王鑫焱 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 東北電力大學(xué), 吉林省電力有限公司吉林供電公司, 吉林市翔云科技有限公司, 張萬友