腐蝕外形測繪裝置的制作方法

本發明涉及一種實驗室試驗簡易腐蝕尺寸參數采集裝置，利用該裝置可以在腐蝕試驗中采集局部腐蝕參數(腐蝕深度，寬度，長度)，進而計算腐蝕速率，也可用于測繪腐蝕外形，所采集的數據可用于分析腐蝕的形態，通過適當處理用于結構可靠性分析中。

背景技術：

腐蝕廣泛存在于金屬材料中，對于長期曝露于腐蝕性環境的機械設備，油氣管道腐蝕無疑成為結構失效的最主要因素。目前很多腐蝕參數測量裝置。如腐蝕速率測量基本上都是基于化學或電化學原理，很少是基于物理測量得到的，究其原因，可能是在這方面腐蝕基礎數據(尤其腐蝕尺寸)采集還未得到應有的重視。由于科研需要，在今后的腐蝕可靠性試驗及分析中需要有腐蝕參數的分布數據，這就要求有腐蝕數據采集裝置，經采集、統計整理后得到相應的參數分布。現今國內外在腐蝕數據采集設備存在的不足之處主要有：

1.雖然精度很高，但設備龐大，造價高昂，不便攜帶。

2.大多數腐蝕參數采集裝置是基于化學或電化學原理，再求取腐蝕特征參數，如腐蝕速率。

國外現有腐蝕測量系統(如專利號CN201510114343.5“腐蝕速率測量”)，是基于電化學原理，國內(如專利號CN201210496284.9“薄膜靜態腐蝕速率測量方法”)該專利通過在晶片的襯底上形成薄膜，將晶片的一部分浸泡在化學機械拋光液中，浸泡一段時間后用輪廓儀測量界面處的高度差，從而得到該薄膜的靜態腐蝕速率。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種結構簡單，使用方便，可用于測繪腐蝕外形，進而可以采集局部腐蝕參數(腐蝕深度，寬度，長度)，計算腐蝕速率的腐蝕外形測繪裝置。本發明的技術方案如下：

一種腐蝕外形測繪裝置包括：畫板1，整體支架3，固定在整體支架3底部的滑桿8，置于滑桿8上的平臺滑塊10，試樣定位模塊和測繪模塊，畫板1固定在整體支架3的上部，與位于整體支架底部3的滑桿8相互垂直，其中：

試樣定位模塊包括置于平臺滑塊10之上并可升降的基準平臺11，試樣通過定位螺栓5和定位螺栓支架6固定在基準平臺11上；

測繪模塊包括橫梁4、測繪桿12、第一壓緊彈簧13、測繪滑塊14、定位四棱柱15、第二壓緊彈簧16和繪制部件17，橫梁4固定在整體支架的上部，在其上開設有與支架底部的滑桿9相互垂直的滑槽2，測繪滑塊14可沿著橫梁水平方向移動；測繪滑塊14的豎直方向中部開有四邊形孔槽，用于穿過定位四棱柱15，測繪桿12置于定位四棱柱15內并與其固定連接；測繪桿12的頂部折彎成90°，其底端和頂端分別固定連接一個彈簧卡片18，19，底端由第一壓緊彈簧13通過彈簧卡片19將測繪桿12向下頂緊在試樣表面上，第一壓緊彈簧13頂端作用在測繪滑塊14上；測繪桿12頂端由第二壓緊彈簧16將測繪部件17頂緊在畫板上；在測繪桿12的頂端設置有圓柱形孔槽，繪制部件17的后端為與此孔槽相匹配的導桿20。

本發明針對實驗室大面積腐蝕外形測繪，腐蝕參數測量，具有以下優點：

(1)精度較高，設備簡易，原理簡單，制作成本低，便于攜帶；

(2)本裝置基于物理原理而非化學原理，避免采用昂貴的化學檢測儀器和電子數據處理設備，可對鋼制平板，管件的腐蝕區進行連續的檢測，并將腐蝕外形直接記錄在附于畫板上的白紙上，便于后期的數據處理；

(3)根據記錄的腐蝕外形可直接觀測分析腐蝕形態，對腐蝕外形數據進行提取，適當處理后即可 獲得腐蝕參數的統計分布。對結構可靠性分析具有重要的意義。

附圖說明

圖1整體布置圖

圖2測繪模塊細節

圖3繪制頭細節，a為繪制頭局部實物圖，b為繪制頭軸向剖視圖

圖4探頭細節，a探頭局部實物圖，b探頭軸向剖視圖

圖中標號說明：1—畫板；2—滑槽；3—整體支架；4—橫梁；5—定位螺栓；6—定位螺栓支架；7—定位螺栓；8—滑桿；9—豎向升降定位螺栓；10—滑塊；11—基準平臺；12—測繪桿；13—壓緊彈簧；14—滑塊；15—定位四棱柱；16—壓緊彈簧；17—繪制部件；18—彈簧卡片；19—彈簧卡片；20—導桿；21—滑槽；A—測繪模塊；B—繪制頭細節；C—探頭細節。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的具體實施方式作進一步描述：

本發明的腐蝕外形測繪裝置包括：畫板1，整體支架3，固定在整體支架3底部的滑桿8，置于滑桿8上的平臺滑塊10，試樣定位模塊5-11和測繪模塊12-17，畫板1固定在整體支架3的上部，與位于整體支架底部3的滑桿8相互垂直，其中：

試樣定位模塊包括置于平臺滑塊10之上并可升降的基準平臺11，基準平臺11用于放置試樣，試樣通過定位螺栓5和定位螺栓支架6進行固定；

測繪模塊包括橫梁4、測繪桿12、壓緊彈簧13、測繪滑塊14、定位四棱柱15、壓緊彈簧16和繪制部件17，橫梁4固定在整體支架的上部，在其上開設有與支架底部的滑桿9相互垂直的滑槽2，測繪滑塊14套在橫梁4上，可沿著橫梁左右移動；滑塊14豎直方向中部開有四邊形孔槽，供定位四棱柱15穿過，四棱柱的作用是防止測繪桿發生水平方向旋轉，使測繪桿12僅能沿著滑塊14豎向孔槽上下移動，將測繪桿12底部尖端的位移準確傳遞到頂部繪制模塊17；其中測繪桿12，定位四棱柱15，彈簧卡片18，19是一體的(見圖2)，測繪桿12的頂端折彎成90°，底端由第一壓緊彈簧13通過彈簧卡片19將測繪桿12向下頂緊在試樣表面上，第一壓緊彈簧13頂端作用在滑塊14上；測繪桿12頂端由第二壓緊彈簧16將測繪部件17頂緊在畫板上；在測繪桿12的頂端設置有圓柱形孔槽，繪制部件17的后端為與此孔槽相匹配的導桿20，孔槽的作用是準確傳遞測繪桿12的豎向位移，并保證可沿測繪桿12軸向伸縮移動，讓壓緊彈簧16將繪制部件17頂緊在畫板1上；在繪制部件17上和測繪桿12頂部均設置有用于限制第二壓緊彈簧16的彈簧卡片18(見圖3)；測繪桿12底端結構相對簡單，與彈簧卡片19是一體的(見圖4)。

測量時根據需要，將平直金屬試驗片置于基準平臺11上，通過定位螺栓5將試樣夾緊。必要的話，可通過滑桿8調整平臺的前后位置，調整適當后通過定位螺栓7將滑塊10鎖緊，避免其前后移動。也可通過豎向升降定位螺栓9調整平臺高度，使用時只需扭轉螺栓就可實現平臺的升降。

試樣定位完成后，可將測繪桿移至試樣表面一側，對于圖1，可將測繪桿置于靠近當前位置的基準平臺那一端，使用時，只需將滑塊14沿著滑槽2移動，由于壓緊彈簧13的作用，測繪桿的下端會緊壓在試樣表面，隨著滑塊14的移動，若試樣表面有腐蝕凹坑，則在壓緊彈簧13的作用下，測繪桿尖端會向下移動，由于測繪桿是一體的，因此彈簧13將推動整根測繪桿12下移，則測繪桿12上部的繪制頭17也將下移相等的距離，由于壓緊彈簧16的作用，繪制頭將緊壓在畫板上，因此隨著滑塊14的移動，將在畫板上完全“臨摹”出試樣的輪廓。因此，可將腐蝕外形，腐蝕深度，腐蝕長度如實記錄下來，只要設備制作合理，得到的數據將具有很高的精度。這就是該腐蝕輪廓外形繪制裝置的基本原理。

對于繪制頭細節B，如圖3所示，繪制部件17和測繪桿12并非一體，而是在測繪桿12的頂端開有一圓柱形凹槽，繪制部件17通過導桿20準確傳遞測繪桿的豎向位移，但繪制部件17在軸向可發生位移。該設計是為了利用壓緊彈簧16使繪制部件的筆頭緊緊壓在畫板上，以在畫板上記錄下清晰的腐蝕外形。

根據圖1和圖4可知，滑塊14是嵌套在橫梁4上的，僅能沿著橫梁發生水平移動，豎向沒有位移，因此測繪桿12的下端由于壓緊彈簧13推動彈簧卡片19將與試樣表面發生緊密接觸。