兩種基于電化學噪聲技術的腐蝕監(jiān)測傳感器的研究.pdf

1、腐蝕監(jiān)測是關系工程和生產(chǎn)安全的一個至關重要的環(huán)節(jié)，極具有研究價值。腐蝕監(jiān)測傳感器是實現(xiàn)金屬結構件或設備現(xiàn)場腐蝕監(jiān)測的基礎，它為各種腐蝕監(jiān)測技術的實施提供了條件。目前，現(xiàn)場的腐蝕監(jiān)測依然存在著許多難題，如常規(guī)的腐蝕監(jiān)測傳感器均采用侵入式的安裝方式，會破壞金屬結構件，對于大氣環(huán)境中復雜電偶結構件的腐蝕監(jiān)測少有研究等。針對這兩個難題，同時考慮到電化學噪聲技術因其原位、無損且無干擾的測試優(yōu)點逐漸成為電化學監(jiān)測技術的前沿，本文設計了兩種基于電化學

2、噪聲技術的腐蝕監(jiān)測傳感器，其中一種適用于監(jiān)測水溶液環(huán)境中的金屬結構件或設備，監(jiān)測過程中無需與被監(jiān)測對象進行導線連接，有效地避免了電連接對金屬結構件造成的破壞；另一種適用于監(jiān)測大氣環(huán)境中復雜電偶結構件的腐蝕狀況。
　　結合電化學噪聲、電化學阻抗譜和線性極化技術研究了三池型和兩池型“NOCS”（No Connection to Substrate）傳感器在涂層、緩蝕劑以及裸金屬體系中的適用性，同時對適合作為裝置中的連接電極進行了篩選，

3、主要是針對SCE電極、Pt絲和自制Ag/AgCl固態(tài)參比電極。結果表明，只有當電極自身的電位噪聲小于腐蝕體系的電位噪聲，并且發(fā)生在該電極上的離子-電子轉換過程的阻力足夠小時，即連接電極自身的噪聲電阻小于腐蝕體系的噪聲電阻時，該電極才適合作為三池型NOCS傳感器的連接電極。受到連接電極自身噪聲的影響，連接不同電極的三池型NOCS傳感器具有不同的監(jiān)測范圍，連接SCE電極時僅適用于涂層體系，連接自制Ag/AgCl固態(tài)參比電極時適用于涂層和緩蝕

4、劑體系，對于適用于裸金屬體系的連接電極還需進一步的研究和篩選。對于兩池型NOCS傳感器，其結構特性影響了傳感器對混合電位噪聲信號的采集，因此，為保證其電位噪聲監(jiān)測的準確性，要求裝置中連接電極自身的電位噪聲足夠大，并且與被監(jiān)測腐蝕體系的電位噪聲相近，同時為保證其電流噪聲監(jiān)測的準確性，要求發(fā)生在連接電極上的離子-電子轉換過程的電阻足夠小，由于這兩個要求是相互矛盾的，因此，兩池型NOCS傳感器的設計并不合理。
　　在傳統(tǒng)大氣腐蝕監(jiān)測儀的

5、基礎上設計了適用于監(jiān)測大氣環(huán)境中復雜電偶結構件的腐蝕狀況的三電極和兩電極型的傳感器，結合電化學噪聲技術、電偶電位和電流測量及宏觀形貌觀察研究了三電極和兩電極型傳感器的可靠性。結果表明，基于電化學噪聲技術的三電極型傳感器可以監(jiān)測到復雜電偶結構件的腐蝕速率的變化趨勢，結合宏觀形貌觀察，可以給出因腐蝕而誘發(fā)危險時的腐蝕速率，并且對危險發(fā)生的時間做出預判；對于簡化后的兩電極型傳感器，由于其監(jiān)測到的電位和電流信號是兩電極間的混合電信號，并不能單獨