一種犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)電流監(jiān)測(cè)的傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于涉海電化學(xué)傳感器的制備領(lǐng)域，包括標(biāo)準(zhǔn)電阻、電流探頭外殼、電流傳感器外殼、環(huán)氧樹脂、電流探頭蓋子、電流傳感器蓋子、用于測(cè)試數(shù)據(jù)的引出導(dǎo)線及用于連接陽(yáng)極的引出導(dǎo)線，其中電流傳感器外殼的一端為敞開式，所述電流探頭外殼設(shè)置于電流傳感器外殼內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)電阻設(shè)置于電流探頭外殼內(nèi)，電流探頭外殼的兩端設(shè)有電流探頭蓋子，所述電流傳感器外殼的敞口端設(shè)有電流傳感器蓋子，用于測(cè)試數(shù)據(jù)的引出導(dǎo)線及用于連接陽(yáng)極的引出導(dǎo)線的一端均與標(biāo)準(zhǔn)電阻連接，用于測(cè)試數(shù)據(jù)的引出導(dǎo)線和用于連接陽(yáng)極的引出導(dǎo)線的另一端由電流探頭外殼兩側(cè)的通孔引出，電流探頭外殼和電流傳感器外殼之間灌注環(huán)氧樹脂密封。本發(fā)明適用于海洋環(huán)境犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)體系中的陽(yáng)極輸出電流的測(cè)定，制備工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，性能可靠。
【專利說(shuō)明】一種犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)電流監(jiān)測(cè)的傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于涉海電化學(xué)傳感器的制備領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)電流監(jiān)測(cè)的傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]海水是一種強(qiáng)腐蝕性天然介質(zhì)，金屬材料在海水介質(zhì)中的腐蝕破壞,對(duì)構(gòu)筑物的安全運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。陰極保護(hù)是控制海洋水下金屬結(jié)構(gòu)腐蝕的主要措施，研究海洋陰極保護(hù)腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)，應(yīng)用于重大海洋工程設(shè)施，能夠降低防腐蝕成本；能夠及早發(fā)現(xiàn)腐蝕危險(xiǎn)，避免災(zāi)害性事故的發(fā)生，減少因事故所帶來(lái)的巨大的經(jīng)濟(jì)與生命損失。而為了對(duì)陽(yáng)極的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，也需要了解陽(yáng)極的發(fā)生電流。因此，研制先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)和測(cè)試儀器，不僅可保證重大結(jié)構(gòu)工程長(zhǎng)期服役的可靠性和安全性，還可為海洋工程結(jié)構(gòu)腐蝕測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方法的建立提供理論依據(jù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)電流監(jiān)測(cè)的傳感器。該傳感器適用于海洋環(huán)境犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)體系中的陽(yáng)極輸出電流的測(cè)定，可應(yīng)用于跨海大橋、鋼柱碼頭、石油平臺(tái)等金屬結(jié)構(gòu)物的陰極保護(hù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)電流監(jiān)測(cè)的傳感器，包括標(biāo)準(zhǔn)電阻、電流探頭外殼、電流傳感器外殼、環(huán)氧樹脂、電流探頭蓋子、電流傳感器蓋子、用于測(cè)試數(shù)據(jù)的引出導(dǎo)線及用于連接陽(yáng)極的引出導(dǎo)線，其中電流傳感器外殼的一端為敞開式，所述電流探頭外殼設(shè)置于電流傳感器外殼內(nèi)，所述電流探頭外殼的兩端設(shè)有電流探頭蓋子，所述標(biāo)準(zhǔn)電阻設(shè)置于電流探頭外殼內(nèi)，所述電流傳感器外殼的敞口端設(shè)有電流傳感器蓋子，所述用于測(cè)試數(shù)據(jù)的引出導(dǎo)線及用于連接陽(yáng)極的引出導(dǎo)線的一端均與標(biāo)準(zhǔn)電阻連接，所述用于測(cè)試數(shù)據(jù)的引出導(dǎo)線的另一端由電流探頭外殼一端的電流探頭蓋子和電流傳感器蓋子上設(shè)有的通孔引出，所述用于連接陽(yáng)極的引出導(dǎo)線的另一端由電流探頭外殼另一側(cè)的電流探頭蓋子和電流傳感器外殼上設(shè)有的通孔弓I出，所述電流探頭外殼和電流傳感器外殼之間灌注環(huán)氧樹脂密封。
[0006]所述標(biāo)準(zhǔn)電阻上設(shè)有第一固定標(biāo)準(zhǔn)銅片的螺絲、第一用于連接測(cè)試導(dǎo)線的螺絲、第二用于連接測(cè)試導(dǎo)線的螺絲及第二固定標(biāo)準(zhǔn)銅片的螺絲，其中第一固定標(biāo)準(zhǔn)銅片的螺絲通過(guò)穿過(guò)電流探頭外殼上通孔的導(dǎo)線與電流傳感器外殼連接，所述第二固定標(biāo)準(zhǔn)銅片的螺絲與用于連接陽(yáng)極的引出導(dǎo)線的一端連接，所述第一用于連接測(cè)試導(dǎo)線的螺絲和第二用于連接測(cè)試導(dǎo)線的螺絲分別與一根用于測(cè)試數(shù)據(jù)的引出導(dǎo)線的一端連接。
[0007]所述電流探頭外殼的材質(zhì)采用聚四氟乙烯材料，所述電流傳感器外殼的材質(zhì)采用金屬。所述電流傳感器外殼的材質(zhì)采用Q235或不銹鋼。所述標(biāo)準(zhǔn)電阻通過(guò)用于固定標(biāo)準(zhǔn)電阻的螺絲與電流探頭外殼連接。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是:
[0009]1.本發(fā)明的金屬外殼采用了 Q235鋼，或不銹鋼等其他金屬材質(zhì)，內(nèi)部采用了聚四氟乙烯材料，具備良好的耐壓耐海水能力和較強(qiáng)的抗震、抗干擾能力。
[0010]2.本發(fā)明優(yōu)良的外殼設(shè)計(jì)，主要是保證探頭的密封問(wèn)題，探頭的耐壓?jiǎn)栴}，以及探頭在海水中的穩(wěn)定性等，從而使本電流傳感器具有良好的穩(wěn)定性和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
[0011]3.本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，性能可靠。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明電流傳感器電極的整體示意圖；
[0013]圖2為圖1的左視圖；
[0014]圖3為本發(fā)明內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電阻的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4為圖3的俯視圖。
[0016]其中:1為標(biāo)準(zhǔn)電阻，101為第一固定標(biāo)準(zhǔn)銅片的螺絲，102為第一用于連接測(cè)試導(dǎo)線的螺絲，103為第二用于連接測(cè)試導(dǎo)線的螺絲，104為第二固定標(biāo)準(zhǔn)銅片的螺絲，105為用于固定標(biāo)準(zhǔn)電阻的螺絲，2為電流探頭外殼，3為電流傳感器外殼，4為環(huán)氧樹脂，5為電流探頭的蓋子，6為電流傳感器外部蓋子，7為用于測(cè)試數(shù)據(jù)的引出導(dǎo)線，8為用于連接陽(yáng)極的引出導(dǎo)線。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0018]如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括標(biāo)準(zhǔn)電阻1、電流探頭外殼2、電流傳感器外殼3、環(huán)氧樹脂4、電流探頭蓋子5、電流傳感器蓋子6、用于測(cè)試數(shù)據(jù)的引出導(dǎo)線7及用于連接陽(yáng)極的引出導(dǎo)線8，其中電流傳感器外殼3的一端為敞開式，所述電流探頭外殼2設(shè)置于電流傳感器外殼3內(nèi)，所述標(biāo)準(zhǔn)電阻I設(shè)置于電流探頭外殼2內(nèi)，所述電流探頭外殼2的兩端設(shè)有電流探頭蓋子5，所述電流傳感器外殼3的敞口端設(shè)有電流傳感器蓋子6。所述用于測(cè)試數(shù)據(jù)的引出導(dǎo)線7及用于連接陽(yáng)極的引出導(dǎo)線8的一端均與標(biāo)準(zhǔn)電阻I連接，所述用于測(cè)試數(shù)據(jù)的引出導(dǎo)線7的另一端由電流探頭外殼2 —端的電流探頭蓋子5和電流傳感器蓋子6上設(shè)有的通孔引出，用于與水上的數(shù)據(jù)采集器相連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。所述用于連接陽(yáng)極的引出導(dǎo)線8的另一端由電流探頭外殼2另一側(cè)的電流探頭蓋子5和電流傳感器外殼3上設(shè)有的通孔引出，所述電流探頭外殼2和電流傳感器外殼3之間灌注環(huán)氧樹脂4密封。
[0019]如圖3、圖4所示，所述標(biāo)準(zhǔn)電阻I上設(shè)有第一固定標(biāo)準(zhǔn)銅片的螺絲101、第一用于連接測(cè)試導(dǎo)線的螺絲102、第二用于連接測(cè)試導(dǎo)線的螺絲103及第二固定標(biāo)準(zhǔn)銅片的螺絲104，其中第一固定標(biāo)準(zhǔn)銅片的螺絲101通過(guò)穿過(guò)電流探頭外殼2上通孔的導(dǎo)線與電流傳感器外殼3連接，所述第二固定標(biāo)準(zhǔn)銅片的螺絲104與用于連接陽(yáng)極的引出導(dǎo)線8的一端連接，所述第一用于連接測(cè)試導(dǎo)線的螺絲102和第二用于連接測(cè)試導(dǎo)線的螺絲103分別與一根用于測(cè)試數(shù)據(jù)的引出導(dǎo)線7的一端連接。
[0020]所述電流探頭外殼2的材質(zhì)采用聚四氟乙烯材料，保證電流傳感器穩(wěn)定運(yùn)行，避免海水的反復(fù)沖擊。既可以與金屬外殼絕緣防止短路，又可以防止的灌注的環(huán)氧樹脂4影響電流傳感器的性能。所述電流傳感器外殼的材質(zhì)采用金屬，如采用Q235或不銹鋼。外部金屬材質(zhì)外殼采用跟陰極保護(hù)施加對(duì)象相一致的材質(zhì)鋼板外殼，對(duì)電流傳感器起到了很好的保護(hù)作用。所述標(biāo)準(zhǔn)電阻I的阻值為5mΩ (15A，75mV)。
[0021]本發(fā)明的制作過(guò)程是:
[0022]a.按照質(zhì)量要求和尺寸設(shè)計(jì)加工相應(yīng)電流傳感器金屬外殼(電流傳感器外殼3)和聚四氟乙烯內(nèi)部保護(hù)殼(電流探頭外殼2)。
[0023]b.先將5m Ω的標(biāo)準(zhǔn)電阻(15A，75mV)中的第一用于連接測(cè)試導(dǎo)線的螺絲102和第二用于連接測(cè)試導(dǎo)線的螺絲103分別與兩根用于測(cè)試數(shù)據(jù)的引出導(dǎo)線7連接，兩根用于測(cè)試數(shù)據(jù)的引出導(dǎo)線7從左側(cè)電流探頭蓋子5中間孔中引出備用；將第一固定標(biāo)準(zhǔn)銅片的螺絲101連接導(dǎo)線，從電流探頭蓋子5中間孔中引出，與電流傳感器外殼3固定焊接；將第二固定標(biāo)準(zhǔn)銅片的螺絲104連接用于連接陽(yáng)極的引出導(dǎo)線8，用于連接陽(yáng)極的引出導(dǎo)線8從右側(cè)電流探頭蓋子5中間孔中引出備用。
[0024]C.將標(biāo)準(zhǔn)電阻I與電流探頭外殼2通過(guò)用于固定標(biāo)準(zhǔn)電阻的螺絲105固定。然后將電流探頭外殼2放入電流傳感器外殼3內(nèi)，里面空隙通過(guò)灌注環(huán)氧樹脂4，對(duì)電流傳感器進(jìn)行固定和密封。
[0025]之前連接第一用于連接測(cè)試導(dǎo)線的螺絲102和第二用于連接測(cè)試導(dǎo)線的螺絲103的兩根備用導(dǎo)線(用于測(cè)試數(shù)據(jù)的引出導(dǎo)線7)，在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)候需與水上的數(shù)據(jù)采集器相連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集；連接第二固定標(biāo)準(zhǔn)銅片的螺絲104的用于連接陽(yáng)極的引出導(dǎo)線8，在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)候需與外部金屬構(gòu)筑物上的犧牲陽(yáng)極(經(jīng)過(guò)絕緣法蘭處理)連接。
[0026]e.電流傳感器安裝完畢后進(jìn)行電流傳感器精確度測(cè)試。使用直流穩(wěn)壓電源提供電流，電路中接入電流表和滑動(dòng)電阻，電流表讀數(shù)表示電路中實(shí)際通過(guò)的電流；用高精度外用表測(cè)試電流傳感器測(cè)試導(dǎo)線兩端電壓，根據(jù)電流探頭中的分流器阻值計(jì)算電流傳感器測(cè)試得到的電路電流；比較兩個(gè)電流，確定電流傳感器的精確度。測(cè)量結(jié)果證明電流傳感器誤差很小，能夠達(dá)到正確測(cè)量的目的，可以滿足工程要求。
[0027]f.電流傳感器加工完成后，通過(guò)加壓實(shí)驗(yàn)，測(cè)試電流傳感器在水壓影響下是否損壞以及能否準(zhǔn)確測(cè)試數(shù)據(jù)。使用方法如下:對(duì)傳感器施加25個(gè)大氣壓的水壓，持續(xù)時(shí)間超過(guò)72小時(shí)。取出傳感器后，檢查傳感器外觀是否有損壞；進(jìn)行電流測(cè)試，判斷傳感器是否能夠正常工作；縱向剖開傳感器，檢查標(biāo)準(zhǔn)電阻及其外殼PVC管是否有損壞。通過(guò)測(cè)試，傳感器外觀無(wú)損壞；電流測(cè)試正常；剖開傳感器后，PVC管壁無(wú)損壞，標(biāo)準(zhǔn)電阻無(wú)損壞。證明傳感器在要求的水壓下可以正常工作。
[0028]本發(fā)明內(nèi)部的外殼以及其他輔助材料均選用耐壓耐海水的聚四氟乙烯材料，電流傳感器外部的金屬外殼采用Q235鋼材質(zhì)，或不銹鋼等其他金屬材質(zhì)，同時(shí)采用了傳感器的防水技術(shù)，密封技術(shù)；傳感器的耐壓技術(shù)；傳感器在海水中的穩(wěn)定性技術(shù)等，使本電流傳感器具有良好的穩(wěn)定性和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)電流監(jiān)測(cè)的傳感器，其特征在于:包括標(biāo)準(zhǔn)電阻(I)、電流探頭外殼(2)、電流傳感器外殼(3)、環(huán)氧樹脂(4)、電流探頭蓋子(5)、電流傳感器蓋子(6)、用于測(cè)試數(shù)據(jù)的引出導(dǎo)線(7)及用于連接陽(yáng)極的引出導(dǎo)線(8)，其中電流傳感器外殼(3)的一端為敞開式，所述電流探頭外殼(2)設(shè)置于電流傳感器外殼(3)內(nèi)，所述電流探頭外殼(2)的兩端設(shè)有電流探頭蓋子(5)，所述標(biāo)準(zhǔn)電阻(I)設(shè)置于電流探頭外殼(2)內(nèi)，所述電流傳感器外殼(3)的敞口端設(shè)有電流傳感器蓋子(6)，所述用于測(cè)試數(shù)據(jù)的引出導(dǎo)線(7)及用于連接陽(yáng)極的引出導(dǎo)線(8)的一端均與標(biāo)準(zhǔn)電阻(I)連接，所述用于測(cè)試數(shù)據(jù)的引出導(dǎo)線(7)的另一端由電流探頭外殼(2) —端的電流探頭蓋子(5)和電流傳感器蓋子(6)上設(shè)有的通孔引出，所述用于連接陽(yáng)極的引出導(dǎo)線⑶的另一端由電流探頭外殼⑵另一側(cè)的電流探頭蓋子(5)和電流傳感器外殼(3)上設(shè)有的通孔引出，所述電流探頭外殼(2)和電流傳感器外殼(3)之間灌注環(huán)氧樹脂(4)密封。
2.按權(quán)利要求1所述的犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)電流監(jiān)測(cè)的傳感器，其特征在于:所述標(biāo)準(zhǔn)電阻(I)上設(shè)有第一固定標(biāo)準(zhǔn)銅片的螺絲(101)、第一用于連接測(cè)試導(dǎo)線的螺絲(102)、第二用于連接測(cè)試導(dǎo)線的螺絲(103)及第二固定標(biāo)準(zhǔn)銅片的螺絲(104)，其中第一固定標(biāo)準(zhǔn)銅片的螺絲(101)通過(guò)穿過(guò)電流探頭外殼(2)上通孔的導(dǎo)線與電流傳感器外殼(3)連接，所述第二固定標(biāo)準(zhǔn)銅片的螺絲(104)與用于連接陽(yáng)極的引出導(dǎo)線(8)的一端連接，所述第一用于連接測(cè)試導(dǎo)線的螺絲(102)和第二用于連接測(cè)試導(dǎo)線的螺絲(103)分別與一根用于測(cè)試數(shù)據(jù)的引出導(dǎo)線(7)的一端連接。
3.按權(quán)利要求1所述的犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)電流監(jiān)測(cè)的傳感器，其特征在于:所述電流探頭外殼(2)的材質(zhì)采用聚四氟乙烯材料，所述電流傳感器外殼的材質(zhì)采用金屬。
4.按權(quán)利要求3所述的犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)電流監(jiān)測(cè)的傳感器，其特征在于:所述電流傳感器外殼的材質(zhì)采用Q235或不銹鋼。
5.按權(quán)利要求1或2所述的犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)電流監(jiān)測(cè)的傳感器，其特征在于:所述標(biāo)準(zhǔn)電阻(I)通過(guò)用于固定標(biāo)準(zhǔn)電阻的螺絲(105)與電流探頭外殼(2)連接。
【文檔編號(hào)】C23F13/22GK104264159SQ201410514174
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】張 杰, 宋積文, 李曉龍, 段繼周, 陳勝利, 李言濤, 王秀通, 侯保榮, 朱素蘭 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院海洋研究所