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专利名称：一种带温度检测双试片探针的金属腐蚀速率检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型金属腐蚀检测探针及装置，具体地说是一种带温度检测双试片探针的金属腐蚀速率检测装置。
背景技术：
近年来国内化工企业大量炼制高硫、高酸原油，使设备腐蚀加剧，所带来的问题也愈加严重，腐蚀正在不断的给企业带来经济损失并威胁着人的生命，腐蚀的发生对腐蚀实时检测提出更高的要求，不仅仅是腐蚀测量的结果，对腐蚀发生的影响因素，如温度，同时研究降低腐蚀的方法，如设备的选材等提出新的要求。石油化工腐蚀可分为低温腐蚀和高温腐蚀，低温腐蚀主要有工业冷却水的电化学腐蚀、原油介质的水和硫化氢、盐酸的电化学腐蚀等，高温腐蚀主要有硫化物高温化学腐蚀。低温部位腐蚀检测常用的方法是电化学线性极化和低温电阻探针测量技术，高温部位的腐蚀检测采用高温电阻探针技术。电化学测量采用线性极化测量方法，其测量结果反映的是介质对金属的瞬时腐蚀，只适用于有电解质的介质条件，因此应用受到限制，且测量结果受体系的影响会产生最大200%的误差。电阻探针测量方法是以金属损失为基础的方法，其测量结果反映的是介质对金属的均匀腐蚀，且能在所有的介质中应用，电阻探针分为丝状结构和管状结构，丝状结构探针测量的灵敏度太低，因而在短时间内无法测出低腐蚀速率的数值，同时丝状腐蚀试件截面积�。慷鹊停倜蹋捎诰植扛醇拔露炔钩シ椒ǖ娜毕荩不岫圆饬拷峁洗蟮奈蟛�。管状结构探针测量的灵敏度高，但由于探针腐蚀试片较�。惺苎沽闲。褂檬奔浣隙蹋枰捣备唬蚨诟呶赂哐够肪诚掠τ檬艿较拗�。电感探针测量方法是最近几年新开发的腐蚀监测技术，其方法虽很独特，但目前实际应用较罕见，主要问题是正弦信号和余弦信号要求完全同步才能实现测量精确要求，硬件电路实现完全同步较难，同时，电感探针内部的感应线圈受温度影响电感量随温度漂移，在工业现场非�？量痰幕肪巢饬拷峁晃榷ǎ际踅交郝�。无论电化学测量技术、电阻探针测量技术还是电感探针测量技术其测量结果只是单一的腐蚀速率或腐蚀损耗，远远不能满足企业对生产设备的管理要求。

实用新型内容针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供一种灵敏度高、强度大、寿命长、多种测量参数、适用于各种介质条件及工艺条件的带温度检测双试片探针的金属腐蚀速率检测装置。本实用新型采用的技术方案是一种带温度检测双试片探针的金属腐蚀速率检测装置，包括双试片探针、探针适配器、电源通讯适配器、金属腐蚀速率检测仪及检测电路，其特征在于所述的双试片探针通过探针适配器与金属腐蚀速率检测仪连接，电源通讯适配器与金属腐蚀速率检测仪连接;所述的带温度检测的双试片探针，包括保护冒、补偿试片、腐蚀试片、补偿试片、腐蚀试片、温度检测器件、止退环、探针杆、填料、内部引线、过渡管、探针插座，腐蚀试片与补偿试片为同种材质,腐蚀试片与补偿试片为同种材质,补偿试片、设置在腐蚀试片内部,且补偿试片的前端分别与腐蚀试片焊固连接，腐蚀试片与探针杆采用焊接连接方式，探针杆与探针插座通过过渡管焊接，内部引线穿过中空的探针杆和过渡管与探针插座连接，探针杆内部有填料填充，温度检测器件固定在探针杆的前端，保护冒上有多个介质流通孔；所述的探针适配器，包括探针适配器杆，探针适配器杆的两端分别固定有插接件、，探针适配器杆上装设有两个用于锁紧双试片探针和金属腐蚀速率检测仪的锁紧螺，适配器杆两端的插接件分别与探针插座和金属腐蚀速率检测仪的探针接口插接，探针适配器两端的插接件分别与探针适配器杆内的导线连接，探针适配器杆内装设有填料；所述的电源通讯适配器，包括电源适配器杆，电源适配器杆的一端固定具有外螺纹的套管，套管处固定有引出线，电源适配器杆的另一端固定有插接件，电源适配器杆上套置有锁紧螺母，电源适配器杆内装设有导线，导线的一端连接插接件，其另一端与引出线连 接。电源通讯适配器的插接端与金属腐蚀速率检测仪的电源通讯接口连接，引出线连接检测系统的电源和通讯总线。电源通讯适配器的插接件插接在电源适配器的接插端；所述的金属腐蚀速率检测仪包括壳体，底台为不锈钢，壳体与底台螺纹连接，壳体与底台间有密封圈。底台有一顶丝，有一标牌固定位置，检测仪探针接口为12针接插件针端，玻璃密封。检测仪电源通讯接口为6针玻璃密封器件针端；所述的检测电路设置在线路板上，线路板安装在金属腐蚀速率检测仪的壳体内；上述的检测电路包括高精度仪表放大器A3、A4作为激励响应UF1、UB1、UF2、UB2,的输入，采用差分输入的目的是为减小信号的干扰，输出信号经过高精度运算放大器A5、A6的进一步放大后进行信号调制A7、A8，将交流信号调制成直流信号，输入模数转换器。微处理器根据信号的大小控制反馈系统通道A9输出，控制系统反馈通道A7由放大器及信号变压器构成，其输出的电压信号直接作用于探针的输入端。K1-K12实现双试片的交替测量。微控制器通过温度检测器件经温度信号调理单元A2测量介质温度，通过通讯单元与控制系统通讯。本实用新型具有以下有益效果及优点(I).由于测量试片的厚度范围大，当采用薄试片时具有更高的分辨率、采用厚试片时具有更高的安全性和更长的使用寿命。(2).由于采用管状结构腐蚀试片，使局部腐蚀带来的测量误差小。(3).双试片探针具有数据的可比性及应用的广泛性(如选材)。(4).腐蚀结果及腐蚀因素的相关性(如温度)。(5).特殊结构的温度补偿方式，使温度变化对测量结果影响小。(6).可以在线精确测量工业设备的腐蚀状况。(J).能在任何介质条件下应用。(8).可以连续施加"[目号，因而具有更闻的灵敏度。(9).采用信号变压器施加交流方式，只测量试片两端的感应电压，具有更高的抗干扰能力及获得准确的测量结果。(10).符合工业现场防爆要求。(11).操作简便，安全。
图I为本实用新型金属腐蚀速率检测装置结构示意图。图2为本实用新型带温度检测的双试片探针结构示意图。图3为本实用新型探针适配器结构示意图。图4为本实用新型电源通讯适配器结构示意图。图5为本实用新型金属腐蚀速率检测仪结构的电路示意图。图6是本实用新型金属腐蚀速率检测仪的底台结构示意图。图7为本实用新型金属腐蚀速率装置测量的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型的带温度检测双试片探针的金属腐蚀速率检测装置，包括双试片探针4、探针适配器2、电源通讯适配器3、金属腐蚀速率检测仪I及检测电路，双试片探针4通过探针适配器2与金属腐蚀速率检测仪I连接，电源通讯适配器3与金属腐蚀速率检测仪I连接；双试片探针4，包括保护冒5、补偿试片8、腐蚀试片7、补偿试片10、腐蚀试片9、温度检测器件11、止退环12、探针杆13、填料15、内部引线14、过渡管16、探针插座17，测量元件腐蚀试片7与补偿试片8为同种材质，测量元件腐蚀试片9与补偿试片10为同种材质，补偿试片8、10设置在腐蚀试片7、9内部，且补偿试片8、10的前端分别与腐蚀试片7、9焊固连接，腐蚀试片7、9与探针杆13采用焊接连接方式，探针杆13与探针插座17通过过渡管16焊接，内部引线14穿过中空的探针杆13、过渡管16与探针插座17连接，探针杆13内部有填料15填充。温度检测器件11固定在探针杆13的前端，保护冒5上有多个介质流通孔6 ；探针适配器2，包括探针适配器杆21，探针适配器杆21的两端分别固定有插接件18、23，探针适配器杆21上装设有两个用于锁紧双试片探针4和金属腐蚀速率检测仪I的锁紧螺母19、24，插接件18、23分别与探针插座17和金属腐蚀速率检测仪I的探针接口 33插接，并分别通过锁紧螺母19、24予以锁定。探针适配器两端的插接件18、23分别与探针适配器杆21内的导线22连接，探针适配器杆21内装设有填料20 ；电源通讯适配器3，包括电源适配器杆26，电源适配器杆26的一端固定具有外螺纹的套管30，套管30处固定有引出线29，电源适配器杆26的另一端固定有插接件28，电源适配器杆26上套置有锁紧螺母27，电源适配器杆26内装设有导线25，导线25的一端连接接插件，其另一端与引出线29连接。电源通讯适配器3的接插件28与检测仪的电源通讯接口 32连接，引出线29连接检测系统的电源和通讯总线。电源通讯适配器接插件28插接在电源适配器3的接插端；金属腐蚀速率检测仪1，包括壳体36，底台37为不锈钢，壳体36与底台37螺纹连接，壳体36与底台37间有密封圈。底台有一顶丝34，有一标牌固定位置35，探针接口 33为12针接插件针端，玻璃密封。检测仪电源通讯接口 32为6针玻璃密封器件针端；所述的检测电路设置在线路板31上，线路板31安装在金属腐蚀速率检测仪I的壳体36内；检测电路，包括高精度仪表放大器A3、A4作为激励响应UF1、UB1、UF2、UB2,的输入，采用差分输入的目的是为减小信号的干扰，输出信号经过高精度运算放大器A5、A6的进一步放大后进行信号调制A7、A8，将交流信号调制成直流信号，输入模数转换器。微处理器根据信号的大小控制反馈系统通道A9输出，控制系统反馈通道A7由放大器及信号变压器构成，其输出的电压信号直接作用于探针的输入端。K1-K12实现双试片的交替测量。微控制器通过温度检测器件经温度信号调理单元A2测量介质温度，通过通讯单元与控制系统通讯。带温度检测双试片探针的金属腐蚀速率检测装置是以测量金属腐蚀损失为基�。ü饬扛词云牡缱璞浠迪指此俣鹊牟饬�。当双试片探针材质为不相同的金属材料时，测量数据体现相同介质及工艺条件下，不同材质的设备腐蚀状况，为设备选材提供科学依据。探针内置的温度传感器同步测量介质温度，体现腐蚀发生的影响因素。腐蚀试片的电阻随着金属腐蚀损失而增大，测量电阻随时间变化的函数曲线即可得到金属损失量随时间的函数曲线，也就是平均腐蚀速率。另一方面腐蚀试片的电阻随温 度的变化会增大或减小，为了消除由于温度变化带来的测量误差，通过温度补偿电路测量与腐蚀试片在同一温度条件的相同材质的补偿试片来消除温度对测量结果的影响，即以补充试片为基准，测量腐蚀试片的电阻变化。电路设计时双试片交替测量，同时测量介质的温度并将测量结果通过通讯单元上传检测系统。请参见图7其中RB1、RFl分别为双试片探针之一的补偿试片和腐蚀试片，RB2、RF2分别为双试片探针之二的补偿试片和腐蚀试片，通过K1-K12实现双试片探针交替测量，Al为温度检测器件，A2为温度信号调理单元，A3-A8为检测系统测量通道，A9为检测系统反馈通道。本电路采用高输入阻抗、高精度仪表放大器(A3、A4)作为激励响应UF1、UB1、UF2、UB2,的输入，采用差分输入的目的是为减小信号的干扰，输出信号经过高精度运算放大器(A5、A6)的进一步放大后进行信号调制(A7、AS)，将交流信号调制成直流信号，输入模数转换器。微处理器根据信号的大小控制反馈系统通道(A9)输出，控制系统反馈通道(A7)由放大器及信号变压器构成，其输出的电压信号直接作用于探针的输入端。K1-K12实现双试片的交替测量。微控制器通过温度检测器件经温度信号调理单元(A2)测量介质温度。通过通讯单元与控制系统通讯。RFl随着金属的腐蚀电阻增加，同时随温度的变化增加或减�。琑Bl电阻只随温度的变化增加或减小。同理，RF2随着金属的腐蚀电阻增加，同时随温度的变化增加或减�。琑B2电阻只随温度的变化增加或减小。通过检测系统反馈通道A9对RB1、RF1、RB2、RF2到接地通路施加交流电流激励信号，测量RF1、RB1、(RF2、RB2同理)端的感应电压，相应UF1、UB1，计算RFURBl的变化Ufi= RFIXIhUbi= RBIXIh其中IHS流过腐蚀试片和补偿试片的电流。通过反馈控制回路使A7放大后S点电压为恒定值I伏，此电压作为A/D转换器的基准。
权利要求1.ー种带温度检测双试片探针的金属腐蚀速率检测装置，包括双试片探针(4)、探针适配器(2)、电源通讯适配器(3)、金属腐蚀速率检测仪(I)及检测电路，其特征在于所述的双试片探针(4)通过探针适配器(2)与金属腐蚀速率检测仪(I)连接，电源通讯适配器(3)与金属腐蚀速率检测仪(I)连接；所述的双试片探针，包括保护冒(5)、补偿试片(8)、腐蚀试片(7)、补偿试片(10)、腐蚀试片(9)、温度检测器件(11)、止退环(12)、探针杆(13)、填料(15)、内部引线(14)、过渡管(16)、探针插座(17)，腐蚀试片(7)与补偿试片(8)为同种材质，腐蚀试片(9)与补偿试片(10)为同种材质，补偿试片(8)、( 10)设置在腐蚀试片(7),(9)内部，且补偿试片(8)、(10)的前端分别与腐蚀试片(7)、(9)焊固连接，腐蚀试片(7)、(9)与探针杆(13)采用焊接连接方式，探针杆(13)与探针插座(17)通过过渡管(16)焊接，内部引线(14)穿过中空的探针杆(13)、过渡管(16)与探针插座(17)连接，探针杆(13)内部有填料(15)填充，温度检测器件(11)固定在探针杆(13)的前端，保护冒(5)上有多个介质流通孔(6)； 所述的探针适配器(2)，包括探针适配器杆(21)，探针适配器杆(21)的两端分别固定有插接件(18)、(23)，探针适配器杆(21)上装设有两个用于锁紧双试片探针(4)和金属腐蚀速率检测仪(I)的锁紧螺母(19)、(24)，插接件(18)、(23)分别与探针插座(17)和金属·腐蚀速率检测仪(I)的探针接ロ(33)插接，井分别通过锁紧螺母(19)、(24)予以锁定，探针适配器两端的插接件(18)、(23)分别与探针适配器杆(21)内的导线(22)连接，探针适配器杆(21)内装设有填料(20)； 所述的电源通讯适配器(3)，包括电源适配器杆(26)，电源适配器杆(26)的一端固定具有外螺纹的套管(30)，套管(30)处固定有引出线(29)，电源适配器杆(26)的另一端固定有插接件(28 )，电源适配器杆(26 )上套置有锁紧螺母(27 )，电源适配器杆(26 )内装设有导线(25)，导线(25)的一端连接接插件，其另一端与引出线(29)连接，电源通讯适配器(3)的接插端(28 )与金属腐蚀速率检测仪(I)的电源通讯接ロ( 32 )连接，引出线(29 )连接检测系统的电源和通讯总线； 所述的金属腐蚀速率检测仪(I)包括壳体(36)和底台(37)，壳体(36)与底台(37)螺纹连接，壳体(36)与底台(37)间有密封圈，底台有ー顶丝(34)，有ー标牌固定位置(35)，检测仪探针接ロ(33)为12针接插件针端，玻璃密封，检测仪电源通讯接ロ(32)为6针玻璃密封器件针端；所述的检测电路设置在线路板(31)上，线路板(31)安装在金属腐蚀速率检测仪(I)的壳体(36)内。
2.根据权利要求I所述的ー种带温度检测双试片探针的金属腐蚀速率检测装置，其特征在于所述的检测电路，包括高精度仪表放大器A3、A4作为激励响应UF1、UBlヽUF2、UB2,的输入，采用差分输入的目的是为减小信号的干扰，输出信号经过高精度运算放大器A5、A6的进ー步放大后进行信号调制A7、AS，将交流信号调制成直流信号，输入模数转换器，微处理器根据信号的大小控制反馈系统通道A9输出，控制系统反馈通道A7由放大器及信号变压器构成，其输出的电压信号直接作用于探针的输入端，K1-K12实现双试片的交替測量，微控制器通过温度检测器件经温度信号调理单元A2測量介质温度，通过通讯単元与控制系统通讯。
专利摘要一种带温度检测双试片探针的金属腐蚀速率检测装置，包括双试片探针、探针适配器、电源通讯适配器、金属腐蚀速率检测仪及检测电路，所述的双试片探针通过探针适配器与金属腐蚀速率检测仪连接，电源通讯适配器与金属腐蚀速率检测仪连接。本实用新型具有结构简单、使用寿命更长、安全可靠等优点，适用于任何介质条件及更大的压力、温度条件下应用，具有广泛的实用性。
文档编号G01K5/62GK202421039SQ201220014180
公开日2012年9月5日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者李欣波, 郑丽群 申请人:沈阳中科韦尔腐蚀控制技术有限公司