一种可用于现场测试涂层阻抗的电化学探头的制作方法

1.本实用新型涉及一种电化学探头，尤其涉及一种可用于现场测试涂层阻抗的电化学探头。


背景技术：

2.涂层保护是一种效果十分显著的防腐蚀技术，广泛用于各类储罐和管道的外壁，能有效防止大气的腐蚀。现有技术对涂层服役过程中的防护性能主要采用涂料粉化程度、起泡面积、色差以及失光率等进行评价，而对电化学阻抗还无法做到现场原位的测量。而电化学阻抗恰恰是反映涂层防护性能的最主要参数。
3.电化学阻抗技术(electrochemical impedance spectroscopy,简称eis)是向被测体系施加一小振幅正弦交变扰动信号，再测量体系的响应信号，得到相关的阻抗谱，然后根据等效电路模型进行分析、拟合，以获得体系的电化学信息的方法。
4.由于所施加的扰动信号很小，不会对涂层造成不可逆的破坏，故eis被认为是快速评价涂层性能及涂层失效过程的一种有效方法。在20世纪80年代，国际上开始用此方法研究涂层的失效过程，并且逐渐成为最主要的方法之一。
5.室内测试电化学阻抗通常是在一个由工作电极、参比电极和辅助电极组成的三电极电解池中进行，其中工作电极一般是碳钢；辅助电极一般为pt电极，起电流导通的作用；参比电极有饱和甘汞电极、银/氯化银电极等。电极放入装有电解质溶液的玻璃容器，这种电解池体系仅适用于实验室测量，不适合现场应用，无法在现场对储罐及管道涂层的防护性能进行评价。在现场情况下，如何构建一个由参比电极和辅助电极组成的探头，是能否测量电化学阻抗的关键。


技术实现要素：

6.本实用新型目的在于提供一种可用于现场测试涂层阻抗的电化学探头，以解决上述现有技术存在的问题。
7.本实用新型所述一种可用于现场测试涂层阻抗的电化学探头，包括依次连接的接线部、管体和基座；
8.所述的管体内设有上下延伸的隔板，所述的隔板将管体内部分割为平行的气腔和液腔；管体的管壁对应液腔上部位置还设有注液孔以及用于封闭注液孔的第一孔塞；
9.所述的接线部底部设置封闭片用于封闭所述气腔和液腔，顶部设置第一电极接头和第二电极接头；
10.所述的基座底部内凹，内凹面设有电极片，在所述电极片下方设置耦合片；还设有一排液孔从上至下贯穿基座、电极片以及耦合片，排液孔上端连通所述的液腔；设有与排液孔相适配的第二孔塞；
11.还包括一个第一电极棒和一个第二电极棒；
12.所述的第一电极棒从接线部开始从上至下贯穿封闭片、气腔以及基座；第一电极
棒的下端部与电极片上端面电性连接，上端部与第一电极接头电性连接；
13.所述的第二电极棒从接线部开始从上至下贯穿封闭片后延伸进液腔下部并悬空；第二电极棒的上端部与第二电极接头电性连接。
14.本实用新型所述一种可用于现场测试涂层阻抗的电化学探头，其优点在于，可贴附在各类储罐、管道的防腐涂层上，对涂层阻抗能够进行快速、原位的测试，在此基础上，实现了对涂层的防护性能的评定。相较于传统三电极体系，替代了原来的电解池，将参比电极和辅助电极复合制成探头，方便户外现场涂层电化学阻抗测试。
附图说明
15.图1是本实用新型所述一种可用于现场测试涂层阻抗的电化学探头的结构示意图。
16.图2是本实用新型所述一种可用于现场测试涂层阻抗的电化学探头的使用状态示意图。
17.100-阻抗测试仪、110-工作电极；
18.200-电化学探头；
19.210-管体、211-隔板、212-气腔、213-液腔、214-注液孔、215-第一孔塞；
20.220-接线部、221-封闭片、222-第一电极接头、223-第二电极接头；
21.230-基座、231-电极片、232-耦合片、233-排液孔、234-第二孔塞；
22.241-第一电极棒、242-第二电极棒；
23.300-工件、310-裸露金属、320-涂层。
具体实施方式
24.本实用新型所述一种可用于现场测试涂层阻抗的电化学探头结构，如图1所示，包括依次连接的接线部220、管体210和基座230。
25.所述的管体210内设有上下延伸的隔板211，所述的隔板211将管体210内部分割为平行的气腔212和液腔213。管体210的管壁对应液腔213上部位置还设有注液孔214以及用于封闭注液孔214的第一孔塞215。
26.所述的接线部220底部设置封闭片221用于封闭所述气腔212和液腔213，顶部设置第一电极接头222和第二电极接头223。
27.所述的基座230底部内凹，内凹面设有电极片231，在所述电极片231下方设置耦合片232。还设有一排液孔233从上至下贯穿基座230、电极片231以及耦合片232，排液孔233上端连通所述的液腔213。设有与排液孔233相适配的第二孔塞234。
28.还包括一第一电极棒241和一第二电极棒242。
29.所述的第一电极棒241从接线部220开始从上至下贯穿封闭片221、气腔212以及基座230。第一电极棒241的下端部与电极片231上端面电性连接，上端部与第一电极接头222电性连接。
30.所述的第二电极棒242从接线部220开始从上至下贯穿封闭片221后延伸进液腔213下部并悬空。第二电极棒242的上端部与第二电极接头223电性连接。
31.优选地，所述耦合片232的材质是海绵。优点在于，方便吸水从而提高微电信号与
工件300的耦合性。
32.优选地，所述基座230的材质是磁铁。优点在于，方便直接吸附在铁磁性的工件300上方，稳定可靠不易掉落或者移位。
33.优选地，所述第二孔塞234的材质是软木。优点在于，避免刮损接触的涂层320，做到无损检测。
34.优选地，所述管体210的材质是尼龙。优点在于，成本低廉制造简单，有效降低重量，也能避免液体腐蚀。
35.优选地，所述液腔213内的液体是饱和kcl溶液。优点在于，相对现有技术的cuso4可以提高检测数据的稳定性。
36.优选地，所述第二电极接头223和第二电极棒242为ag/agcl参比电极。优点在于，相对现有技术的cu/cuso4参比电极可以提高检测数据的稳定性，而且原材料获取便捷。
37.优选地，所述第一电极接头222、第一电极棒241和电极片231的材质都是pt。优点在于，pt是可在一定的电位范围内的理想可极化电极，因此相对于现有技术中不锈钢材质，测量的精度更高。
38.进一步地，所述耦合片232下端面延伸露出基座230底部。优点在于，避免基座230刮损涂层320，做到无损检测。
39.本实用新型所述一种可用于现场测试涂层阻抗的电化学探头工作原理，如图2所示。第二孔塞234堵住排液孔233，松开第一孔塞215后从注液孔214将饱和kcl溶液注入液腔213中，然后塞入第一孔塞215封堵。其中第一电极接头222、第一电极棒241、和电极片231组成辅助电极，而第二电极接头223和第二电极棒242组成参比电极。将水渗满耦合片232形成饱水海绵，将第一电极接头222和第二电极接头223分别与外部的阻抗测试仪100电性连接，得到可以工作的电化学探头200。第一电极接头222和第二电极接头223使用公知的电信号插接头结构与阻抗测试仪100进行信号连接。将工作电极110夹在工件300的裸露金属310上并连接至所述阻抗测试仪100，将电化学探头200贴附在工件300的涂层320上。技术人员即可以利用阻抗测试仪100对工件300进行电化学阻抗测试，具体测试方式是现有技术，本实用新型不作限定。测试完毕，卸出第一孔塞215和第二孔塞234即可将溶液排清，根据实际需要还可以选择是否更换新的耦合片232以保持干燥存储。
40.对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。