專利名稱：一種用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的電解池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電解池，尤其涉及ー種用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的電解池。
背景技術(shù)：
金屬包裝材料(包括經(jīng)涂層或覆膜的金屬包裝材料)已廣泛應(yīng)用于食品飲料行業(yè)，例如作為各種果汁，茶飲料，牛奶，橘子罐頭等產(chǎn)品的包裝材料，其對(duì)所包裝物品的耐蝕力對(duì)產(chǎn)品的貨架壽命有重要的影響，準(zhǔn)確地獲得該耐蝕力數(shù)據(jù)，并作為制定包裝物品質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)，能夠有效減少發(fā)生保質(zhì)期內(nèi)的由于包裝材料腐蝕引起的食品或飲料變質(zhì)的情況。目前常用的檢測(cè)方法例如通過(guò)使用電化學(xué)阻抗譜法(簡(jiǎn)稱EIS法)進(jìn)行的檢測(cè)，然而現(xiàn)有的電化學(xué)阻抗譜法中使用的電解池為開(kāi)放式非密封電解池，如圖1所示，不能用于對(duì)樣片(即待檢測(cè)金屬包裝材料)在真實(shí)工作環(huán)境(例如在除氧密封、加壓、負(fù)壓等環(huán)境下)中使用時(shí)的耐腐性狀況進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)在存在氧氣的環(huán)境中檢測(cè)，空氣中的氧氣會(huì)加速電解液對(duì)樣片的腐蝕，而且使用現(xiàn)有電解池時(shí)需要對(duì)待檢測(cè)金屬包裝材料進(jìn)行復(fù)雜的前處理，例如涂膜鐵，需要對(duì)其樣片四周漏鐵區(qū)域或非檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行封蠟的前處理才能保證檢測(cè)的有效性，但這同時(shí)會(huì)造成系統(tǒng)誤差以及封蠟過(guò)程出現(xiàn)的對(duì)金屬包裝材料的燙傷等問(wèn)題，使得檢測(cè)后的金屬包裝材料不能夠重新利用，并且更換另ー種待檢測(cè)金屬包裝材料時(shí)必須倒掉電解液，操作極為不便。因此如何提供一種電解池在利用電化學(xué)阻抗譜法檢測(cè)金屬包裝材料耐腐蝕性的過(guò)程能夠模擬包裝材料的真實(shí)使用條件，并且不需要封蠟等前處理減少系統(tǒng)誤差，以及檢測(cè)過(guò)程不會(huì)影響包裝材料的質(zhì)量，能方便快捷地更換待檢測(cè)包裝材料成為有待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供ー種用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的電解池，通過(guò)設(shè)計(jì)特定的密封電解池的結(jié)構(gòu)以及電解池中各電極的位置、形狀和面積，解決了現(xiàn)有電解池在利用電化學(xué)阻抗譜法檢測(cè)金屬包裝材料耐腐蝕性的過(guò)程不能模擬包裝材料的真實(shí)使用條件，需要復(fù)雜前處理導(dǎo)致系統(tǒng)誤差大，以及前處理容易引起金屬包裝材料損傷，不能方便快捷地更換另ー種待檢測(cè)金屬包裝材料的問(wèn)題。本發(fā)明還提供了ー種用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的裝置，具有上述電解池，該裝置能檢測(cè)實(shí)際使用條件下(包括除氧密封、加壓、負(fù)壓)的金屬包裝材料耐腐蝕性，準(zhǔn)確反映金屬包裝材料耐腐蝕性狀況。本發(fā)明還提供了一種檢測(cè)金屬包裝材料耐腐蝕性的方法，利用上述用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的裝置進(jìn)行檢測(cè)，能夠獲得準(zhǔn)確反映金屬包裝材料耐腐蝕性狀況的數(shù)據(jù)。本發(fā)明提供的ー種用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的電解池，所述包裝材料為金屬包裝材料，其特征在于，所述電解池為具有上蓋、筒形側(cè)壁、并以作為工作電極的待檢測(cè)金屬包裝材料為底部的密封電解池，所述電解池中具有電解液，對(duì)電極以及參比電極，所述電解池還具有由上下玻璃板通過(guò)螺栓組接而成的底座；其中，上玻璃板具有與所述筒形側(cè)壁相適應(yīng)的螺紋通孔，所述筒形側(cè)壁下部具有外螺紋并與上玻璃板形成螺紋連接而使作為電解池底部的待檢測(cè)金屬包裝材料位于上下玻璃板之間，且通過(guò)調(diào)整螺栓能使所述底部被固定于上下玻璃板之間；所述筒形側(cè)壁與上蓋之間為螺紋連接； 所述上蓋上設(shè)有電極入ロ，惰性氣體進(jìn)入ロ和空氣排出ロ。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述參比電極和對(duì)電極分別具有參比電極引線和對(duì)電極引線，所述電極入口為螺紋通孔，其中設(shè)置有電極轉(zhuǎn)接裝置，該電極轉(zhuǎn)接裝置下端螺接于該電極入口，該電極轉(zhuǎn)接裝置的上端設(shè)有金屬參比電極柱和對(duì)電極柱，該電極轉(zhuǎn)接裝置下端還分別設(shè)有參比電極孔和對(duì)電極孔，所述參比電極孔和對(duì)電極孔的設(shè)置能使分別插入其中的參比電極的引線和對(duì)電極的引線與所述金屬參比電極柱和對(duì)電極柱在電解池工作的情況下形成電導(dǎo)通。在本發(fā)明的方案中，所述金屬參比電極柱和對(duì)電極柱采用注塑成型方式固定于電極轉(zhuǎn)接裝置的上端，且參比電極柱和對(duì)電極柱上端裸露用于與電化學(xué)エ作站連接。進(jìn)一步的，所述電解池的組成還包括有氣體快速接頭，所述惰性氣體進(jìn)入口和空氣排出口均為開(kāi)設(shè)于上蓋的螺紋通孔且能與所述氣體快速接頭形成螺紋連接。進(jìn)一步的，所述電解池的組成還包括有氣體快速接頭和實(shí)心螺絲，所述惰性氣體進(jìn)入口和空氣排出ロ均為開(kāi)設(shè)于上蓋的螺紋通孔且能與所述氣體快速接頭或?qū)嵭穆萁z形成螺紋連接。本發(fā)明方案中，采用具有特定結(jié)構(gòu)特定的底座，以及側(cè)壁與上蓋以及底座的連接方式，使得本申請(qǐng)的電解池能夠?qū)崿F(xiàn)翻轉(zhuǎn)而內(nèi)部電解液不必倒出即可更換待檢測(cè)金屬包裝材料(即所述底部)，使更換待檢測(cè)金屬包裝材料的過(guò)程方便快捷，節(jié)約90%以上更換時(shí)間。同時(shí)，在聯(lián)合使用氣體快速接頭以及實(shí)心螺絲以及電極轉(zhuǎn)接裝置的情況下，使得本發(fā)明的電解池不僅能方便快捷更換待檢測(cè)金屬包裝材料，還能滿足在負(fù)壓或加壓等條件下對(duì)待檢測(cè)包裝材料的耐腐蝕性進(jìn)行檢測(cè)使所需要的氣密性以及耐壓カ的要求。在本發(fā)明方案中，所述氣體快速接頭和實(shí)心螺絲可以商購(gòu)獲得。當(dāng)然，為了進(jìn)一步提高密封效果，本發(fā)明電解池的側(cè)壁與上蓋以及底座的連接中還可以使用密封圏。例如，在本發(fā)明的一個(gè)方案中，所述上蓋的外周緣超出所述側(cè)壁上端緣，所述筒形側(cè)壁的上端表面設(shè)置有密封圈，且該密封圈上緣抵頂于所述上蓋，通過(guò)所述筒形側(cè)壁與上蓋之間的旋緊實(shí)現(xiàn)所述側(cè)壁與上蓋之間的密封。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述待檢測(cè)金屬包裝材料的外周緣超出所述側(cè)壁下端緣，所述側(cè)壁的下端表面設(shè)置有密封圈，且該密封圈下緣抵頂于所述底部，通過(guò)所述側(cè)壁與所述底座的上玻璃板之間的旋緊實(shí)現(xiàn)所述側(cè)壁與底部之間的密封。在本發(fā)明的方案中，所述電解池的上蓋與筒形側(cè)壁均由具有可加工性的耐腐蝕材料制成，例如聚甲基丙烯酸甲酯(又稱有機(jī)玻璃)、聚四氟こ烯或聚碳酸酯等材料。所述底座的材料可與所述電解池的上蓋與側(cè)壁的材料一致。所述密封圈由耐腐蝕的橡膠材料制成。進(jìn)ー步的，為使電解池的檢測(cè)數(shù)據(jù)更加真實(shí)反映待檢測(cè)金屬包裝材料的耐腐蝕性能，作為電解池底部的待檢測(cè)金屬包裝材料為平板形金屬包裝材料。更進(jìn)一歩的，所述金屬包裝材料為涂膜鐵或金屬基板，所述金屬基板選自金屬鐵基板、鍍錫基板、鍍鋅基板、鍍鉻基板和鋁合金基板中的ー種或多種。本發(fā)明方案中的電解液為所述待檢測(cè)金屬包裝材料所要包裝的液態(tài)食品或非液態(tài)食品的模擬液，所述模擬液為根據(jù)所述非液態(tài)食品的化學(xué)成分配成的溶液，例如不含或含有極少量固體不溶物(不影響電解液中電子流的形成)的各種果汁，茶飲料，牛奶，橘子罐頭汁以及午餐肉模擬溶液(配置的含有午餐肉中各種化學(xué)成分如蛋白質(zhì)、脂類、碳水化合物、煙酸，礦物質(zhì)鈉和鉀等的溶液)。檢測(cè)作業(yè)前，可以先使用常規(guī)的電解液對(duì)電極池的性能進(jìn)行預(yù)測(cè)試，例如，使用硫酸鈉溶液、氯化鈉溶液等。在本發(fā)明的具體實(shí)施方式
中，為了使電解池檢測(cè)金屬包裝材料耐腐蝕性數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，例如，可以將所述電極入口位于上蓋的中心位置，所述參比電極浸入電解液中并與所述底部垂直，并且所述參比電極的下端與所述底部之間的距離至少為Imm ;所述對(duì)電極為環(huán)形對(duì)電極，置于電解液中并與所述底部平行，并使所述參比電極位于其環(huán)形的中心；該環(huán)形對(duì)電極距電解液面的距離為電解液深度的1/2-2/3，且距底部的距離不大于參比電極與底部間的距離；所述工作電極的引線從所述待檢測(cè)金屬包裝材料不與電解液接觸的區(qū)域引出。例如，工作電極的引線可通過(guò)焊接或鱷魚夾夾持的方式從所述待檢測(cè)金屬包裝材料不與電解液接觸的區(qū)域引出。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)待檢測(cè)的金屬包裝材料的不同以及電解液的不同選擇合適類型的對(duì)電極以及參比電極，只要能夠滿足待檢測(cè)金屬包裝材料的耐腐蝕性檢測(cè)需要即可。在本發(fā)明的一個(gè)方案中，所述參比電極可以是鉬電極、飽和甘汞電極、汞I硫酸亞汞電極或銀I氯化銀電極。進(jìn)ー步的，所述對(duì)電極可以為圓環(huán)形不銹鋼片，所述對(duì)電極的面積設(shè)置為所述底部面積的3/4-1倍。更進(jìn)一歩的，所述對(duì)電極的引線可以為帶有絕緣層的金屬引線，所述參比電極外套設(shè)有魯金毛細(xì)管。當(dāng)所述參比電極外套設(shè)有魯金毛細(xì)管時(shí)，參比電極的下端與所述底部之間的距離設(shè)置為所述魯金毛細(xì)管的下端與所述底部之間的距離至少為1mm。本發(fā)明方案中通入的惰性氣體可以是食品飲料包裝過(guò)程通常使用的惰性氣體，例如可以是高純(99. 99v/v%以上)的氮?dú)饣驓鍤獾?，只要能夠保證檢測(cè)過(guò)程中整個(gè)電解池內(nèi)部處于基本無(wú)氧的狀態(tài)(即除氧密封的惰性氣體環(huán)境)，或者使整個(gè)電解池內(nèi)部處于加壓狀態(tài)，以及聯(lián)合使用真空泵，使整個(gè)電解池內(nèi)部處于負(fù)壓狀態(tài)。本發(fā)明提供的ー種用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的裝置，所述的用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的電解池、惰性氣體提供裝置、電化學(xué)工作站和空氣收集裝置，所述惰性氣體提供裝置與電解池上蓋的惰性氣體進(jìn)入口連通；所述電解池與電化學(xué)工作站之間通過(guò)參比電極引線、對(duì)電極引線以及工作電極引線連接；所述空氣收集裝置與電解池上蓋的空氣排出ロ連通。在本發(fā)明的ー個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述電解池的電極入口為螺紋通孔，其中設(shè)置有所述電極轉(zhuǎn)接裝置，所述參比電極引線經(jīng)所述電極轉(zhuǎn)接裝置與所述電化學(xué)工作站連接，進(jìn)ー步的，所述對(duì)電極引線經(jīng)所述電極轉(zhuǎn)接裝置與所述電化學(xué)工作站連接。進(jìn)ー步的，所述用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的裝置，所述的用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的電解池、惰性氣體提供裝置、電化學(xué)工作站、空氣收集裝置和真空泵，所述惰性氣體提供裝置與電解池上蓋的惰性氣體進(jìn)入ロ連通，所述真空泵的進(jìn)氣ロ與電解池的空氣排出口連接，所述真空泵的排氣ロ與空氣收集裝置連接，所述電解池與電化學(xué)工作站之間通過(guò)參比電極引線、對(duì)電極引線以及工作電極引線連接。所述惰性氣體提供裝置上一般設(shè)有調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)惰性氣體通入電解池速度，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)需要選擇合適的速度，只要能夠滿足檢測(cè)過(guò)程對(duì)于惰性氣體環(huán)境形成時(shí)間的需要，并且能夠不引起待檢測(cè)金屬包裝材料在檢測(cè)之前或檢測(cè)過(guò)程中的氧化腐蝕即可。本發(fā)明提供的一種檢測(cè)金屬包裝材料耐腐蝕性的方法，采用所述的用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的裝置進(jìn)行檢測(cè)，所述電解池的電極入口為螺紋通孔，其中設(shè)置有所述電極轉(zhuǎn)接裝置，包括螺接氣體快速接頭于惰性氣體進(jìn)入口和空氣排出ロ ；將所述惰性氣體提供裝置與電解池上蓋的惰性氣體進(jìn)入口連通，將所述空氣收集裝置與電解池上蓋的空氣排出ロ連通，將所述電解池的參比電極引線、對(duì)電極引線以及エ作電極引線連接至所述電化學(xué)工作站，所述參比電極引線和對(duì)電極引線通過(guò)所述電極轉(zhuǎn)接裝置與所述電化學(xué)工作站連接；向所述電解池中通入惰性氣體，將所述電解池中的空氣排出到所述空氣收集裝置中，使所述電解池中形成惰性氣體環(huán)境；利用所述電化學(xué)工作站，根據(jù)電化學(xué)阻抗譜法獲得所述待檢測(cè)金屬包裝材料的電化學(xué)阻抗值。進(jìn)ー步的，本發(fā)明提供的檢測(cè)金屬包裝材料耐腐蝕性的方法，采用所述的用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的裝置進(jìn)行檢測(cè)，所述電解池的電極入口為螺紋通孔，其中設(shè)置有所述電極轉(zhuǎn)接裝置，包括螺接氣體快速接頭于惰性氣體進(jìn)入口和空氣排出ロ ；將所述惰性氣體提供裝置與電解池上蓋的惰性氣體進(jìn)入口連通，將所述空氣收集裝置與電解池上蓋的空氣排出ロ連通，將所述電解池的參比電極引線、對(duì)電極引線以及エ作電極引線連接至所述電化學(xué)工作站，所述參比電極引線和對(duì)電極引線通過(guò)所述電極轉(zhuǎn)接裝置與所述電化學(xué)工作站連接；向所述電解池中通入惰性氣體，將所述電解池中的空氣排出到所述空氣收集裝置中，使所述電解池中形成惰性氣體環(huán)境后，將所述空氣排出ロ處的氣體快速接頭用實(shí)心螺絲替換,繼續(xù)向所述電解池通入惰性氣體使電解池中形成加壓環(huán)境；利用所述電化學(xué)工作站，根據(jù)電化學(xué)阻抗譜法獲得所述待檢測(cè)金屬包裝材料的電化學(xué)阻抗值。進(jìn)ー步的，本發(fā)明提供的檢測(cè)金屬包裝材料耐腐蝕性的方法，采用所述的用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的裝置進(jìn)行檢測(cè)，包括螺接氣體快速接頭于惰性氣體進(jìn)入口和空氣排出ロ ；將所述惰性氣體提供裝置與電解池上蓋的惰性氣體進(jìn)入口連通，所述真空泵的進(jìn)氣ロ與電解池的空氣排出ロ連接，所述真空泵的排氣ロ與空氣收集裝置連接，將所述電解池的參比電極引線、對(duì)電極引線以及工作電極引線連接至所述電化學(xué)工作站；向所述電解池中通入惰性氣體，將所述電解池中的空氣通過(guò)真空泵排出到所述空氣收集裝置中，使所述電解池中形成惰性氣體環(huán)境后，將所述惰性氣體進(jìn)入口處的氣體快速接頭用實(shí)心螺絲替換，繼續(xù)用真空泵抽取電解池中惰性氣體使電解池中形成負(fù)壓環(huán)境；利用所述電化學(xué)工作站，根據(jù)電化學(xué)阻抗譜法獲得所述待檢測(cè)金屬包裝材料的電化學(xué)阻抗值。進(jìn)ー步的，在本發(fā)明的ー個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述電解池的電極入口為螺紋通孔，其中設(shè)置有所述電極轉(zhuǎn)接裝置，所述參比電極引線經(jīng)和對(duì)電極引線通過(guò)所述電極轉(zhuǎn)接裝置與所述電化學(xué)工作站連接。在本發(fā)明的使用電化學(xué)阻抗譜法檢測(cè)金屬包裝材料耐腐蝕性過(guò)程中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)所要檢測(cè)的金屬包裝材料的不同，以及電解液的不同，選擇合適的參數(shù)(例如合適頻率的正弦波擾動(dòng)信號(hào)，以及正弦波擾動(dòng)電位，正弦波擾動(dòng)時(shí)間等)來(lái)進(jìn)行電化學(xué)阻抗值檢測(cè)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是常規(guī)的技木。本發(fā)明提供的ー種用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的電解池、裝置和方法具有以下優(yōu)點(diǎn)I)無(wú)需對(duì)待檢測(cè)金屬包裝材料進(jìn)行復(fù)雜的前處理，直接進(jìn)行測(cè)試即可，降低了系統(tǒng)誤差，同時(shí)避免了對(duì)待檢測(cè)金屬包裝材料不必要的損傷，如封蠟過(guò)程中的燙傷，使得檢測(cè)后的金屬包裝材料沒(méi)有損傷可以重復(fù)利用。2)由于檢測(cè)后的金屬包裝材料沒(méi)有損傷，因此本發(fā)明提供的電解池也可以重新利用，即在不更換待檢測(cè)金屬包裝材料的情況下，對(duì)其在不同種類的電解液中的耐腐蝕性進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而獲得待檢測(cè)金屬包裝材料對(duì)不同電解液的耐腐蝕性能，減小檢測(cè)過(guò)程的系統(tǒng)誤差。3)本發(fā)明提供的電解池中各電極的位置、形狀和面積的設(shè)置，以及在參比電極外套設(shè)魯金毛細(xì)管均可提高所述電解池的檢測(cè)準(zhǔn)確性。4)由于本發(fā)明電解池在充有惰性氣體的封閉環(huán)境下工作，并且可直接使用與待檢測(cè)金屬包裝材料所要包裝的液體物質(zhì)或固體物質(zhì)具有相同化學(xué)成分的模擬溶液作為電解液，因此能夠模擬待檢測(cè)金屬包裝材料實(shí)際使用時(shí)的環(huán)境，獲得待檢測(cè)金屬包裝材料對(duì)實(shí)際所要包裝的液體物質(zhì)或固體物質(zhì)的耐腐蝕カ的真實(shí)數(shù)據(jù)。5)本發(fā)明提供的電解池采用所述電極轉(zhuǎn)接裝置，可以方便的更換對(duì)電極和參比電極，并且能更好的將對(duì)電極和參比電極固定在上蓋上，同時(shí)聯(lián)合使用氣體快速接頭能提供具有良好的氣密性的電解池，相比一般的通過(guò)膠固定的參比電扱、對(duì)電極、惰性氣體進(jìn)入管和空氣排出管的電解池更適合在負(fù)壓或加壓條件下使用。6)進(jìn)ー步的，由于使用電極轉(zhuǎn)接裝置和氣體快速接頭，以及螺栓固定的筒形側(cè)壁與上蓋，以及螺栓固定的筒形側(cè)壁與底座的上玻璃板，在檢測(cè)完成后，可以將電解池翻轉(zhuǎn)，將已檢測(cè)的金屬包裝材料從底座上設(shè)置的間隙抽出以更換下ー個(gè)待檢測(cè)包裝材料，而不需要將電解液倒出，使更換待檢測(cè)包裝材料方便快捷。


圖1為本發(fā)明電解池的立體圖；圖2為本發(fā)明電解池的剖面圖；圖3為本發(fā)明圖2電解池的Q區(qū)的放大圖4A為本發(fā)明電極轉(zhuǎn)接裝置的俯視圖，圖4B為本發(fā)明電極轉(zhuǎn)接裝置的立體圖；圖5為本發(fā)明電解池的底座的立體圖；圖6A為本發(fā)明電解池的底座的A-A圖，圖6B為本發(fā)明電解池的底座的B-B圖。符號(hào)的說(shuō)明1:對(duì)電極引線，2:參比電極引線，3:惰性氣體進(jìn)入口，4:空氣排出ロ，5:對(duì)電極，6:參比電極，7:電極入口，8:筒形側(cè)壁，9 :底座，10 :螺栓，11:底部，12:上蓋，13 :氣體快速接頭，14 :電極轉(zhuǎn)接裝置，15 :電極轉(zhuǎn)接裝置的上端，16 :電極轉(zhuǎn)接裝置的下端，17 :對(duì)電極柱,18 :參比電極柱。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和技術(shù)效果更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明具體實(shí)施例及相應(yīng)附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，但以下實(shí)施例不能理解為對(duì)本發(fā)明的可實(shí)施范圍的限定，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例1 :除氧密封條件下檢測(cè)用于番茄醬汁的涂膜鐵的耐腐蝕性使用本發(fā)明ー種用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的裝置進(jìn)行檢測(cè)，該裝置包括電化學(xué)工作站，氮?dú)夤?，空氣收集裝置以及電解池。I)使用本實(shí)施例提供的電解池進(jìn)行涂膜鐵耐腐蝕性能檢測(cè)本實(shí)施例提供的電解池(如圖1-3所示)，為具有上蓋12、筒形側(cè)壁8、并以作為エ作電極的待檢測(cè)涂膜鐵樣片為底部11的密封電解池，所述電解池中具有電解液(即番茄醬汁)，所述電解池還具有由上下玻璃板通過(guò)螺栓組接而成的底座9 ;如圖5-6B所示，上玻璃板具有與所述筒形側(cè)壁8相適應(yīng)的螺紋通孔，所述筒形側(cè)壁8下部具有外螺紋并與上玻璃板形成螺紋連接而使作為電解池底部11的待檢測(cè)金屬包裝材料位于上下玻璃板之間，且通過(guò)調(diào)整螺栓能使所述底部11被固定于上下玻璃板之間；所述筒形側(cè)壁8與上蓋12之間為螺栓連接；所述上蓋12設(shè)有電極入口 7，惰性氣體進(jìn)入口 3和空氣排出ロ 4。所述電極入口 7為螺紋通孔，其中設(shè)置有電極轉(zhuǎn)接裝置14，如圖3，圖4A和圖4B所示，該電極轉(zhuǎn)接裝置14下端螺接于該電極入口 7，該電極轉(zhuǎn)接裝置14的上端15設(shè)有金屬參比電極柱18和對(duì)電極柱17，該電極轉(zhuǎn)接裝置14的下端16還分別設(shè)有參比電極孔和對(duì)電極孔(未顯示)，所述參比電極孔和對(duì)電極孔的設(shè)置能使分別插入其中的參比電極6和對(duì)電極5與所述金屬參比電極柱18和對(duì)電極柱17在電解池工作的情況下形成電導(dǎo)通。金屬參比電極柱18和對(duì)電極柱17采用注塑成型方式固定于所述電極轉(zhuǎn)接裝置的上端15，上端15的參比電極柱18和對(duì)電極柱17上端裸露用于與電化學(xué)工作站連接。所述電解池的組成還包括有氣體快速接頭13，所述惰性氣體進(jìn)入ロ 3和空氣排出ロ 4均為開(kāi)設(shè)于上蓋的螺紋通孔且能與所述氣體快速接頭13形成螺紋連接參比電極6 (飽和甘汞電極)入口位于上蓋12的中心位置，參比電極6浸入電解液中并與所述底部11垂直，并且所述參比電極6的下端與所述底部11之間的距離至少為Imm ;所述對(duì)電極5 (環(huán)形不銹鋼片)入口位于上蓋12的中心位置ー側(cè)，所述對(duì)電極5置于電解液中并與所述底部11平行，并使所述參比電極6位于其環(huán)形的中心；該環(huán)形對(duì)電極5距電解液面的距離為電解液深度的1/2，且距底部11的距離不大于參比電極6下端與底部11間的距離.2)樣片和標(biāo)準(zhǔn)片的準(zhǔn)備將涂膜鐵剪裁為其外周緣超出所述側(cè)壁下端緣的樣片，用酒精清洗，去除表面油潰以及雜物，然后用蒸餾水清洗和干燥，在樣片邊部焊接引線后作為工作電極，使得工作電極引線可以從所述待檢測(cè)涂膜鐵樣片不與電解液接觸的區(qū)域，通過(guò)該工作電極引線出口引出；使用已知耐腐蝕性為5X108歐姆·厘米2的涂膜鐵作為標(biāo)準(zhǔn)片，將其剪裁為超出所述側(cè)壁下端緣的標(biāo)準(zhǔn)片，用酒精清洗，去除表面油潰以及雜物，然后用蒸餾水清洗和干燥，在標(biāo)準(zhǔn)片邊部焊接引線后作為工作電極，使得工作電極引線可以從所述待檢測(cè)涂膜鐵標(biāo)準(zhǔn)片不與電解液接觸的區(qū)域，通過(guò)該工作電極引線出口引出。3)檢測(cè)過(guò)程包括螺接氣體快速接頭13于惰性氣體進(jìn)入口 3和空氣排出口 4 ；將氮?dú)夤夼c電解池上蓋12的惰性氣體進(jìn)入口 3連通，將所述空氣收集裝置與電解池上蓋12的空氣排出口 4連通，將所述電解池的工作電極引線與所述電化學(xué)工作站連接；參比電極引線2經(jīng)參比電極柱18、對(duì)電極引線I經(jīng)對(duì)電極柱17分別與所述電化學(xué)工作站連接；向所述電解池中通入高純(99. 99v/v%以上)氮?dú)猓瑢⑺鲭娊獬刂械目諝馀懦龅剿隹諝馐占b置中，使所述電解池中形成惰性氣體環(huán)境(即基本無(wú)氧的狀態(tài))；利用所述電化學(xué)工作站， 根據(jù)電化學(xué)阻抗譜法獲得所述待檢測(cè)金屬包裝材料的電化學(xué)阻抗值，包括根據(jù)工作電極的面積(即所述筒形側(cè)壁的底面積)，參比電極類型和參比電位，設(shè)置正弦波擾動(dòng)信號(hào)起始頻率為99kHz，正弦波擾動(dòng)信號(hào)終止頻率為9mHz，設(shè)置正弦波擾動(dòng)電位幅值為10mV，檢測(cè)10-15分鐘，采集數(shù)據(jù)。所述電解池的側(cè)壁和上蓋的材料均為商購(gòu)聚四氟乙烯板，所述番茄醬為超市商
品O檢測(cè)完涂I吳鐵樣片后，將電解池翻轉(zhuǎn)，抒松底座抽出該涂I吳鐵樣片，將涂I吳鐵標(biāo)準(zhǔn)片插入、旋緊、放正后，即可進(jìn)行測(cè)試。使用涂膜鐵標(biāo)準(zhǔn)片作為工作電極時(shí)的檢測(cè)過(guò)程與上述待檢測(cè)涂膜鐵樣片的檢測(cè)過(guò)程相同。4)數(shù)據(jù)采集按設(shè)定好的參數(shù)分別對(duì)涂膜鐵樣片和涂膜鐵標(biāo)準(zhǔn)片的耐腐蝕力進(jìn)行檢測(cè)，采集到電化學(xué)阻抗值為I涂膜鐵樣片^|4χ108歐姆· I
權(quán)利要求
1.ー種用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的電解池，所述包裝材料為金屬包裝材料，其特征在于，所述電解池為具有上蓋、筒形側(cè)壁、并以作為工作電極的待檢測(cè)金屬包裝材料為底部的密封電解池，所述電解池中具有電解液，對(duì)電極以及參比電極，所述電解池還具有由上下玻璃板通過(guò)螺栓組接而成的底座；其中， 上玻璃板具有與所述筒形側(cè)壁相適應(yīng)的螺紋通孔，所述筒形側(cè)壁下部具有外螺紋并與上玻璃板形成螺紋連接而使作為電解池底部的待檢測(cè)金屬包裝材料位于上下玻璃板之間，且通過(guò)調(diào)整螺栓能使所述底部被固定于上下玻璃板之間； 所述筒形側(cè)壁與上蓋之間為螺紋連接； 所述上蓋上設(shè)有電極入ロ，惰性氣體進(jìn)入口和空氣排出ロ。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解池，所述電極入口為螺紋通孔，其中設(shè)置有電極轉(zhuǎn)接裝置，該電極轉(zhuǎn)接裝置下端螺接于該電極入ロ，該電極轉(zhuǎn)接裝置的上端設(shè)有金屬參比電極柱和對(duì)電極柱，該電極轉(zhuǎn)接裝置下端還分別設(shè)有參比電極孔和對(duì)電極孔，所述參比電極孔和對(duì)電極孔的設(shè)置能使分別插入其中的參比電極的引線和對(duì)電極的引線與所述金屬參比電極柱和對(duì)電極柱在電解池工作的情況下形成電導(dǎo)通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解池，所述電解池的組成還包括有氣體快速接頭，所述惰性氣體進(jìn)入口和空氣排出ロ均為開(kāi)設(shè)于上蓋的螺紋通孔且能與所述氣體快速接頭形成螺紋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解池，所述電解池的組成還包括有氣體快速接頭和實(shí)心螺絲，所述惰性氣體進(jìn)入口和空氣排出ロ均為開(kāi)設(shè)于上蓋的螺紋通孔且能與所述氣體快速接頭或?qū)嵭穆萁z形成螺紋連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解池，其特征在于，作為電解池底部的待檢測(cè)金屬包裝材料為平板形金屬包裝材料，所述金屬包裝為涂膜金屬基板或金屬基板，所述金屬基板選自金屬鐵基板、鍍錫基板、鍍鋅基板、鍍鉻基板和鋁合金基板中的ー種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解池，所述上蓋、筒形側(cè)壁以及底座由聚甲基丙烯酸甲酷、聚四氟こ烯或聚碳酸酯制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解池，其特征在于，所述電解池中的電解液為所述待檢測(cè)金屬包裝材料所要包裝的液態(tài)食品或非液態(tài)食品的模擬液，所述模擬液為根據(jù)所述非液態(tài)食品的化學(xué)成分配成的溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的電解池，所述電極入口位于上蓋的中心位置，所述參比電極浸入電解液中并與所述底部垂直，并且所述參比電極的下端與所述底部之間的距離至少為Imm ； 所述對(duì)電極為環(huán)形對(duì)電極，置于電解液中并與所述底部平行，并使所述參比電極位于其環(huán)形的中心；該環(huán)形對(duì)電極距電解液面的距離為電解液深度的1/2-2/3，且距底部的距離不大于參比電極與底部間的距離；所述工作電極的引線從所述待檢測(cè)金屬包裝材料不與電解液接觸的區(qū)域引出。
9.ー種用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1-8任ー項(xiàng)所述的電解池、惰性氣體提供裝置、電化學(xué)工作站和空氣收集裝置，所述惰性氣體提供裝置與電解池上蓋的惰性氣體進(jìn)入口連通；所述電解池與電化學(xué)工作站之間通過(guò)參比電極引線、對(duì)電極引線以及工作電極引線連接；所述空氣收集裝置與電解池上蓋的空氣排出ロ連通。
10.ー種用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1-8任ー項(xiàng)所述的電解池、惰性氣體提供裝置、電化學(xué)工作站、空氣收集裝置和真空泵，所述惰性氣體提供裝置與電解池上蓋的惰性氣體進(jìn)入ロ連通，所述真空泵的進(jìn)氣ロ與電解池的空氣排出ロ連接，所述真空泵的排氣ロ與空氣收集裝置連接，所述電解池與電化學(xué)工作站之間通過(guò)參比電極引線、對(duì)電極引線以及工作電極引線連接。
11.一種檢測(cè)金屬包裝材料耐腐蝕性的方法，其特征在干，采用權(quán)利要求9所述的用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的裝置進(jìn)行檢測(cè)，其中所述電解池的電極入口為螺紋通孔，設(shè)置有所述電極轉(zhuǎn)接裝置，所述方法包括 螺接氣體快速接頭于惰性氣體進(jìn)入口和空氣排出ロ ； 將所述惰性氣體提供裝置與電解池上蓋的惰性氣體進(jìn)入口連通，將所述空氣收集裝置與電解池上蓋的空氣排出ロ連通，將所述電解池的參比電極引線、對(duì)電極引線以及工作電極引線連接至所述電化學(xué)工作站，其中所述參比電極引線和對(duì)電極引線通過(guò)所述電極轉(zhuǎn)接裝置連接至所述電化學(xué)工作站； 向所述電解池中通入惰性氣體，將所述電解池中的空氣排出到所述空氣收集裝置中，使所述電解池中形成惰性氣體環(huán)境； 利用所述電化學(xué)工作站，根據(jù)電化學(xué)阻抗譜法獲得所述待檢測(cè)金屬包裝材料的電化學(xué)阻抗值。
12.—種檢測(cè)金屬包裝材料耐腐蝕性的方法，其特征在干，采用權(quán)利要求9所述的用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的裝置進(jìn)行檢測(cè)，其中所述電解池的電極入口為螺紋通孔，設(shè)置有所述電極轉(zhuǎn)接裝置，所述方法包括 螺接氣體快速接頭于惰性氣體進(jìn)入口和空氣排出ロ ； 將所述惰性氣體提供裝置與電解池上蓋的惰性氣體進(jìn)入口連通，將所述空氣收集裝置與電解池上蓋的空氣排出ロ連通，將所述電解池的參比電極引線、對(duì)電極引線以及工作電極引線連接至所述電化學(xué)工作站，其中所述參比電極引線和對(duì)電極引線通過(guò)所述電極轉(zhuǎn)接裝置連接至所述電化學(xué)工作站； 向所述電解池中通入惰性氣體，將所述電解池中的空氣排出到所述空氣收集裝置中，使所述電解池中形成惰性氣體環(huán)境后，將所述空氣排出ロ處的氣體快速接頭用實(shí)心螺絲替換,繼續(xù)向所述電解池通入惰性氣體使電解池中形成加壓環(huán)境； 利用所述電化學(xué)工作站，根據(jù)電化學(xué)阻抗譜法獲得所述待檢測(cè)金屬包裝材料的電化學(xué)阻抗值。
13.—種檢測(cè)金屬包裝材料耐腐蝕性的方法，其特征在干，采用權(quán)利要求10所述的用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的裝置進(jìn)行檢測(cè)，包括 螺接氣體快速接頭于惰性氣體進(jìn)入口和空氣排出ロ ； 將所述惰性氣體提供裝置與電解池上蓋的惰性氣體進(jìn)入口連通，所述真空泵的進(jìn)氣ロ與電解池的空氣排出ロ連接，所述真空泵的排氣ロ與空氣收集裝置連接，將所述電解池的參比電極引線、對(duì)電極引線以及工作電極引線連接至所述電化學(xué)工作站； 向所述電解池中通入惰性氣體，將所述電解池中的空氣通過(guò)真空泵排出到所述空氣收集裝置中，使所述電解池中形成惰性氣體環(huán)境后，將所述惰性氣體進(jìn)入口處的氣體快速接頭用實(shí)心螺絲替換，繼續(xù)用真空泵抽取電解池中惰性氣體使電解池中形成負(fù)壓環(huán)境；利用所述電化學(xué)工作站，根據(jù)電化學(xué)阻抗譜法獲得所述待檢測(cè)金屬包裝材料的電化學(xué)阻抗值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的裝置中，所述電解池的電極入口為螺紋通孔，設(shè)置有所述電極轉(zhuǎn)接裝置； 所述參比電極引線和對(duì)電極引線通過(guò)所述電極轉(zhuǎn)接裝置連接至所述電化學(xué)工作站。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于檢測(cè)包裝材料耐腐蝕性的電解池，所述電解池為具有上蓋、筒形側(cè)壁、并以待檢測(cè)金屬包裝材料為底部的密封電解池，所述電解池中有電解液，所述電解池還具有由上下玻璃板通過(guò)螺栓組接而成的底座，上玻璃板有與所述筒形側(cè)壁相適應(yīng)的螺紋通孔，所述筒形側(cè)壁下部有外螺紋并與上玻璃板形成螺紋連接而使待檢測(cè)金屬包裝材料位于上下玻璃板之間，且通過(guò)調(diào)整螺栓能使所述底部被固定于上下玻璃板之間；所述筒形側(cè)壁與上蓋之間為螺紋固定；所述上蓋上設(shè)有電極入口、惰性氣體進(jìn)入口和空氣排出口。所述電解池能夠模擬包裝材料的真實(shí)使用條件，減少檢測(cè)過(guò)程系統(tǒng)誤差，檢測(cè)后的包裝材料可以重新利用，并能方便快捷地更換待檢測(cè)包裝材料。
文檔編號(hào)G01N17/02GK103063565SQ20121059296
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者趙宇暉, 曾科, 宋莉華, 李眾 申請(qǐng)人:奧瑞金包裝股份有限公司