本實用新型涉及一種環(huán)境腐蝕監(jiān)檢測領域，具體地說是一種大氣腐蝕性監(jiān)測設備。

背景技術：

隨著全球環(huán)境惡化，對于金屬材料腐蝕和環(huán)境的腐蝕性監(jiān)測與評價，世界各國都十分重視。傳統開展大氣腐蝕性評估的主要方法有：標準金屬材料(碳鋼、銅、鋁、鋅)的腐蝕失重法和環(huán)境腐蝕的主要影響因素評估法，如GB/T19292.1-2003。這些方法不僅數據獲取時間長，而且數據獲得比較困難。因此，開展實時大氣腐蝕性監(jiān)測與評估，對了解大氣腐蝕性及材料的腐蝕狀態(tài)具有重要意義。而開發(fā)先進的環(huán)境腐蝕現場監(jiān)測設備，實現對環(huán)境的腐蝕性進行實時監(jiān)測是環(huán)境腐蝕性分級評價的關鍵所在。

目前，用于測量金屬材料大氣腐蝕的裝置較少，專利CN101017127A提供了一種掃描Kelvin探針與石英晶體微天平聯合測試金屬材料大氣腐蝕行為的方法和裝置。雖然該裝置縮短了金屬材料大氣腐蝕的測試周期，但卻僅可以用于實驗室模擬研究，無法實現戶外大氣腐蝕的暴露測試。

技術實現要素：

針對現有技術中測量金屬材料大氣腐蝕的裝置無法實現戶外大氣腐蝕的暴露測試等不足，本實用新型要解決的技術問題是提供一種可快速得出現場大氣環(huán)境對特定金屬材料的腐蝕相關數據的大氣腐蝕性監(jiān)測設備。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：

本實用新型一種大氣腐蝕性監(jiān)測設備，具有監(jiān)測儀、腐蝕電偶電流監(jiān)測探頭以及配套測試電纜，工作時，腐蝕電偶電流監(jiān)測探頭通過配套測試電纜與監(jiān)測儀的連接插座連接；監(jiān)測儀包括溫濕度傳感器、測量控制電路板、液晶觸摸顯示屏以及機箱，其中溫濕度傳感器設置于機箱前面板與機箱頂面板之間的縫隙中，測量控制電路板固定在機箱內，液晶觸摸顯示屏安裝在機箱頂面板。

測量控制電路板上設有測量控制電路，包括中央處理器、環(huán)境溫濕度測量單元、多個腐蝕電偶電流測量單元、信號處理模數轉換單元、液晶觸摸顯示屏單元、數據儲存單元和時鐘單元，其中環(huán)境溫濕度測量單元輸入側連接溫濕度傳感器，環(huán)境溫濕度測量單元的輸出端直接與中央處理器連接；多個腐蝕電偶電流測量單元通過信號處理模數轉換單元進行模數轉換后與中央處理器連接；中央處理器連接液晶觸摸顯示屏單元進行控制信號的輸入和測量結果的輸出。

測量控制電路還具有數據儲存單元，中央處理器連接數據儲存單元對測量結果進行記錄、保存；測量控制電路還具有時鐘單元，中央處理器連接時鐘單元進行計時。

所述每個腐蝕電偶電流測量單元接入1個腐蝕電偶電流監(jiān)測探頭，各腐蝕電偶電流測量單元接入的腐蝕電偶電流監(jiān)測探頭電極材質相同或不同。

所述溫濕度傳感器的傳感元件和信號處理電路集成在一塊微型電路板上，輸出完全標定的數字信號。

腐蝕電偶電流監(jiān)測探頭包括兩種不同材質的金屬電極、導線、O型接線端子以及探頭外殼組件，金屬電極通過封裝環(huán)安裝于探頭外殼組件端部，導線與金屬電極電連接后，由探頭外殼組件另一端部引出。

所述金屬電極結構為相扣合的梳齒狀，或多個長條狀組合，金屬電極尺寸和數量根據需要選擇，保證大于等于2個，每個金屬電極分別連接一根導線，連接好導線的金屬電極按照ACAC順序平行排列于封裝環(huán)中；金屬電極和探頭外殼組件端部之間填充絕緣密封膠，金屬電極的上端面外露出絕緣密封膠的部分為工作面。

絕緣密封膠填充金屬電極、導線和封裝環(huán)之間的空間；導線從工作面的相反方向穿出絕緣密封膠，連接同種材質金屬電極的導線連接在同一個接線端子上。

探頭外殼組件包括外殼、封裝環(huán)、鎖線器以及防塵蓋，其中，封裝環(huán)封裝金屬電極，封裝環(huán)兩端分別與外殼和防塵蓋螺紋連接，外殼為單開口圓筒狀結構，筒底設有孔，連接有接線端子的導線由外殼內部從小孔穿出后用鎖線器鎖緊。

所述機箱設有可拆卸、可調整角度的把手。

本實用新型具有以下有益效果及優(yōu)點：

1.本實用新型可快速得出現場大氣環(huán)境對特定金屬材料的腐蝕相關數據，對大氣腐蝕性作出快速評價，可按照預先設置好的采樣速率進行實時的腐蝕參數測量，以獲得大氣環(huán)境腐蝕的腐蝕過程信息。

2.本實用新型可同時監(jiān)測出環(huán)境溫度、濕度和3個通道的腐蝕電偶電流大氣環(huán)境腐蝕性評價參數，由于所有參數的測量電路單元均采用并行設計，因此監(jiān)測參數可選擇，采樣速率可設置。

3.本實用新型測量控制電路采用高精度、可編程的芯片，腐蝕電偶電流的監(jiān)測分辨率可達到nA級。

4.本實用新型采用了彩色液晶觸摸屏技術代替?zhèn)鹘y鍵盤按鍵輸入，操作更方便、設備更美觀。

附圖說明

圖1為本實用新型中監(jiān)測儀組結構示意圖；

圖2為本實用新型中測試控制電路組成框圖；

圖3為本實用新型中腐蝕電偶電流監(jiān)測探頭結構圖；

圖4A為本實用新型中金屬電極相扣合的梳齒狀結構圖；

圖4B為本實用新型中金屬電極多個長條狀組合結構圖；

圖5為本實用新型室內大氣腐蝕監(jiān)測結果圖示。

其中，11為監(jiān)測儀，12為溫濕度傳感器，13為測量控制電路板，14為機箱，15為連接插座，16為液晶觸摸顯示屏，17為把手，21為中央處理器，22為環(huán)境溫濕度測量單元，23a為第一腐蝕電偶電流測量單元，23b為第二腐蝕電偶電流測量單元，23c為第三腐蝕電偶電流測量單元，24為信號處理模數轉換單元，25為液晶觸摸屏顯示單元，26為數據存儲單元，27為時鐘單元，31為監(jiān)測探頭，32為金屬電極，33為導線，34為接線端子，35為灌封膠，36為外殼，37為封裝環(huán)，38為鎖線器，39為防塵蓋，41為A電極，42為C電極。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本實用新型作進一步闡述。

如圖1所示，本實用新型一種大氣腐蝕性監(jiān)測設備，具有監(jiān)測儀11、腐蝕電偶電流監(jiān)測探頭31以及配套測試電纜，監(jiān)測儀的數據采集接口通過配套測試電纜與腐蝕電偶電流監(jiān)測探頭連接；監(jiān)測儀包括溫濕度傳感器12、測量控制電路板13、液晶觸摸顯示屏16以及機箱14，其中溫濕度傳感器12設置于機箱14前面板與機14箱頂面板之間的縫隙中，測量控制電路板13固定在機箱14內，腐蝕電偶電流監(jiān)測探頭31外置于機箱外，工作時通過配套測試電纜與監(jiān)測儀的連接插座15(即數據采集接口)連接；液晶觸摸顯示屏16安裝在機箱14頂面板。機箱14上設有可拆卸、可調整角度的把手17。

如圖2所示，測量控制電路板上設有測量控制電路，包括中央處理器21、環(huán)境溫濕度測量單元22、多個腐蝕電偶電流測量單元(可為2～16個，本實施例采用3個，即第一～三腐蝕電偶電流測量單元23a、23b、23c)、信號處理模數轉換單元24、液晶觸摸顯示屏單元25、數據儲存單元26和時鐘單元27，其中環(huán)境溫濕度測量單元22輸入端連接溫濕度傳感器12，環(huán)境溫濕度測量單元22的輸出端直接與中央處理器21連接；多個腐蝕電偶電流測量單元通過信號處理模數轉換單元24進行模數轉換后與中央處理器21連接；中央處理器21連接液晶觸摸顯示屏單元25進行控制信號(監(jiān)測參數選擇、采樣速率設置)的輸入和測量結果的輸出。

測量控制電路還具有數據儲存單元26，中央處理器21連接數據儲存單元26對測量結果進行記錄、保存；測量控制電路還具有時鐘單元27，中央處理器21連接時鐘單元27進行計時。本實施例中，數據儲存單元26采用外接U盤存儲形式，儲存空間更大，數據導出更方便。

每個腐蝕電偶電流測量單元最多可接入1個腐蝕電偶電流監(jiān)測探頭31。多個腐蝕電偶電流測量單元可接入相同的腐蝕電偶電流監(jiān)測探頭，也可以 接入不同的腐蝕電偶電流監(jiān)測探頭，其差別在于電偶電流監(jiān)測探頭的電極材質不同。測量通道的選擇和電極材質根據監(jiān)測現場需求確定。

本實施例中，溫濕度傳感器12采用集成溫濕度傳感器SHT75，溫濕度傳感器與環(huán)境溫濕度測量單元22直接連接。所述溫濕度傳感器將傳感元件和信號處理電路集成在一塊微型電路板上，輸出完全標定的數字信號。

如圖3所示，腐蝕電偶電流監(jiān)測探頭31包括兩種不同材質的金屬電極32、導線33、O型接線端子34以及探頭外殼組件，金屬電極32通過封裝環(huán)37安裝于探頭外殼組件端部，導線33與金屬電極32電連接后，由探頭外殼組件另一端部引出。

金屬電極32結構為相扣合的梳齒狀(如圖4A所示)，或多個長條狀組合(如圖4B所示)，金屬電極尺寸和數量根據需要選擇，保證大于等于2個(必須為偶數個)，每個金屬電極32分別連接一根導線33，連接好導線的金屬電極按照ACAC(其中A代表陽極，C代表陰極)…順序平行排列于封裝環(huán)37里側；相鄰金屬電極間距為0.3～0.7mm。金屬電極和探頭外殼組件端部之間填充絕緣密封膠35，金屬電極32的上端面外露出絕緣密封膠35的部分為工作面。

絕緣密封膠35填充金屬電極32、導線33和封裝環(huán)37之間的空間；導線33從工作面的相反方向穿出絕緣密封膠35，連接同種金屬電極的導線連接在同一個接線端子34上(本實施例采用O型接線端子)。

探頭外殼組件優(yōu)選亞克力材質制成，包括外殼36、封裝環(huán)37、鎖線器38以及防塵蓋39，其中，封裝環(huán)37封裝金屬電極32，封裝環(huán)37兩端分別與外殼36和防塵蓋39螺紋連接，外殼36為單開口圓筒狀結構，筒底設有孔，連接有O型接線端子的導線33由外殼36內部從小孔穿出后用鎖線器38鎖緊。

在實施大氣腐蝕性監(jiān)測前，用酒精棉擦拭腐蝕電偶電流監(jiān)測探頭31的電極表面，去除金屬電極32表面上污染物，并檢查金屬電極32與電子封裝膠界面處有無縫隙、小孔等缺陷；檢查腐蝕電偶電流監(jiān)測探頭31是否正常，方法為：用萬用表檢查腐蝕電偶電流探頭的兩個O型接線端子34間是否短路，若未短路則腐蝕電偶電流探頭正常。

腐蝕電偶電流監(jiān)測探頭31通過配套測試電纜與監(jiān)測儀11連接。將本實用新型設備放置在空曠位置，確保良好的空氣流通。給監(jiān)測儀11上電，選擇監(jiān)測參數額和設置采樣間隔，本實施例選擇的監(jiān)測參數為大氣溫度、大氣濕度和1個通道的腐蝕電偶電流，采樣間隔設置為60秒。開始自動監(jiān)測。從下午17:00到次日上午9:00時，共歷時約1000分鐘。圖5為監(jiān)測結果。

從監(jiān)測結果來看，溫度、濕度和腐蝕電偶電流變化趨勢完全與理論吻合。溫度從日落開始緩慢降低，濕度也隨之緩慢增大，腐蝕電偶電流同樣隨著濕度的增加而增大；進入深夜，溫度降到最低28℃，濕度同樣也達到 最大值48％RH，大氣腐蝕性相對到達最強，腐蝕電偶電流也達到最大值；次日清晨，溫度回升，濕度下降，大氣腐蝕性降低，腐蝕電偶電流出現迅速下降。整個監(jiān)測過程中腐蝕電偶電流在10^-8A數量級變化，大氣腐蝕性相對較輕。

本實用新型包含了所有能夠實現該大氣腐蝕監(jiān)測設備的測量原理和部件結構，不僅限于本實施例所示內容，實施例所示內容不構成對本實用新型的任何限制。