Способ изготовления датчика для электрохимических и коррозионных измерений

Способ изготовления датчика для электрохимических и коррозионных измерений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»)561123 (6I) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.08,74 (21) 2054154/25 с присоединением эаявки № (5I} М. Кл

G 01 N 27/07 (23) Приоритет

Государственный номнтет

Совета Мнннстров СССР

fl0 делам нэобретеннй н отнрытнй (43) Опубликовано05.06.77. Бюллетень №21 (45) Дата опубликования описания 10.08.77 (53) УДК 543.257.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. С, Герасименко, Ю. Г, Котлов, В. А. Кузнецов и С. Г. Поляков (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДАТЧИКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ

И КОРРОЗИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

Изобретение относится к способам изготовления устройств для измерения скорости коррозии металлов и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, которые связаны с получением 5 или применением металлов.

Процессы злектрохимической коррозии происходят в тонком слое электролита, непосредственно прилегающем к поверхности (О металла. Если с противопапожной стороны этот слой контактирует с электропроводной средой, то электр охи ми ческие из мере ния легко осуществимы.

В процессах коррозии, имеющих место 15 на практике, чаше всего упомянутый слой электролита контактирует со средой, которая ток не проводит. Таковы коррозионные процессы в атмосфере, увлажненных нефтепродуктах, в котлах под слоем накипи, под 20 лакокрасочными и другими антикоррозионными покрытиями, Даже в тех случаях, когда металл омывается зпектролитом, неизбежные загрязнения (нефтепродукты, жир ь ) накапливаются у поверхности металла и 25 отделяют прилегающий к ней слой эдектролита от злектроповодного раствора.

При измерениях в таких средах прим няемые устройства должны обладать очень высокой чувствительностью, причем трудно обеспечить необходимую точность.

Известны устройства для зпектрохимических и коррозионных измерений, называемые элементами Томашова.

Способ изготовления элемента Томащова заключается в том, что электроизолированные металлические пластины собирают в пакет, закрепляют и рабочую поверхность освобождают от изоляции (1).

Электродами в указанных устройствах служат пластины или папые цилиндры, а иногда параллельно сеединенные батареи из них. 1 чность, чувствительность и правильность измерении: помощью указанных уст ройств тем выше, чем тоньше прослойка между электродами и больше ее электрическое сопротивление по сравнению с суммой попяоизационного сопротивления электродов

561123 и омнческого сопротивления слоя электролита на поверхности металла.

Недостатком известных устройств является сравнительно низкое сопротивление изоляции (порядка 10 ом), которое может быть достигнуто при приемлемой толщине изолирующей прослойки. Даже цри очень малом сопротивлении слоя электролита с помощью таких датчиков нельзя измерять

-3 скорости коррозии менее 10 мм/год, 10

1 рактически это означает, -что известные устройства неприменимы дпя коррозионных и электрохимических измерений в атмосфе« ре, слабообводненных нефтепродуктах, под слоем защитных покрытий и т, п. 15

Наиболее близким по технической сущ- . ности к предложенному является способ изготовления электролитического датчика для измерения влажности (2), заключающийся в том, что проводник наматывают иа 2О диэлектрический каркас.

Датчик, изготовленный известным cnot собом имеет преимущества перед другими типами коррозионных датчиков, но он не обеспечивает достаточной чувствительиос- 25 ти и точности измерений и не может быть применен для электрохимических и корроэиоииых измерений в атмосфере, в среде увлажненных нефтепродуктов и т, п. условиях, ЗО

Ueab изобретения — разработка способа изготовления датчика, обеспечивающего по-. вышение его чувствительности и точности измере ний.

Поставленная цель достигается тем, что проводник в изоляции навивают на каркас и освобождают часть поверхности проводника от изоляции.

Проводники, используемые для навивки, выполняют из исследуемого металла с изоляцией (толщина порядка 5-50 мкм). Освобождение проводников от изоляции можно проводить путем шлифования полученной после навивки поверхности со стороны, обращенной к исследуемой среде, 45

При изготовлении датчика предложенным способом рабочие участки его поверхности являются элементами одной поверхности, которая имитирует поверхность монолитного исследуемого металла. Эта поверхность рао-5О сечена тонкими электроизолирующими проолойками. Предложенный способ изготовления обеспечивает образование очень тонких слоев, изоляции, обладающих высоким (порядка

12

10 ом) электрическим сопротивлением.

Это позволяет значительно повысить чувствительность изготовляемого датчика при достижении высокой трчности измерений.

Пример . Датчик изготовляли следующим образом, На цилиндрический каркас из органического стекла бифилярно и вплотную друг к другу были навиты две изолио ванные (диаметральная толщина изоляций

10 мкм) проволоки из меди или стали, Полученную поверхность шлифовали для удаления изоляции. Сопротивление изоляции между электродамн полученного устройства составило более 10 ом. !

На фиг. 1 изображен изготовленный предложенным способом датчик в obuleM виде; на фиг. 2 — датчик в плане; иа фиг. 3 - разрез по А-А; на фиг, 4 — электрическая схема подключения датчика.

Датчик содержит каркас 1, электроды

2 и 3, выполненные из стальной или медной проволоки, покрытой изоляцией 4 и бифилярно навитой на каркас, контакты

5-8, с помощью которых датчик подключают к с оответствуюшему прибору.

При измерениях поляризациоииого сопротивления и скорости коррозии датчик помещают в исследуемую среду (электролит, нефтепродукт, атмосферу и т. и.) и подключают к соответствующему прибору с помощью контактов 5 и 6.

При измерении сопротивлении проволоки датчик до опыта и после него подключают к мосту постоянного тока P-329 с помощью контактов 5 и 6, при этом контакты 7 и 8 должны быть замкнуты накоротко.

Датчик подключали к прибору для измерения скорости коррозии по поляризационному сопротивлению (пределы измерений от

1.10 до 1 мм/год), помещали его в исследуемую среду и измеряли поляриэационное и омическое сопротивление среды, а затем вычнслялн скорость коррозии.

Таким образом, предложенным способом можно изготовлять датчики, обладающие при небольшой толщине изолирующей прослойки очень высоким сопротивлением электроизоляции, что повышает точность и чувствительность измерений. &то особенно важно в таких средах, где процессы коррозии идут в очень тонких слоях электролита с низкими скоростями (a атмосфере увлажненных нефтепродуктах, под антикорроэионными покрытиями и т, п.).

С помощью устройства, изготавливаемого предложенным способом, можно осуществлять измерения не только методом поляризационного сопротивления и методом коррозионной пары, но также методом изменения электросопротивления образца, что расширяет возмож ности датчика.

Формула изобрете ния

Способ изготовления датчика для электрохимических и корроэионпых измерений, за56 1. 123

Составитель М. Кривенко

Редактор Т. Ориовская Техред О. Луговая Корректор В. Галас

Заказ 1565/149 Тираж 1101 Я одпис н ое

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ключаюшийся в том, что проводник наматывают на диэлектрический каркас, о т личаюшийся тем,что,сцелью повышения чувствительности датчика, про» водник в изоляции навивают на каркас v освобождают часть поверхности проводника от изоляции.

Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе.

1. Томашов H. Д., Берукштис Г. К., Локотилов А, А, "Зав. лаб., 1956, 22, i4 3, с, 345-348.

2. Берлинер N. А, Измерение влажности. "Энергия", М„19 3, с, 251.