專利名稱：用于檢測(cè)腐蝕可能性的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及用于檢測(cè)腐蝕可能性的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在冶金領(lǐng)域中，可以存在許多類型的腐蝕。電化腐蝕是特征在于電化學(xué)過程的腐蝕的一種具體形式，其中一金屬優(yōu)先于另一金屬腐蝕。 為了電化腐蝕存在，兩金屬必須電接觸并沉浸在電解液中。這樣的構(gòu)造常常稱為“電耦”并且當(dāng)每一金屬具有不同電極電位時(shí)發(fā)生。各種金屬常常根據(jù)它們?cè)凇瓣枠O索引(Anodic Index)”中的電極電位而排序，其中鎂具有比鋼通常更高的電位，鋼具有比銅通常更高的電位，金具有最低的電位。在電耦中，電解液提供用于運(yùn)輸金屬離子的途徑，電接觸確保電子從較強(qiáng)陽極性金屬到較弱陽極性(即，較強(qiáng)陰極性)金屬的遷移。這導(dǎo)致陽極金屬的腐蝕比它本來會(huì)有的腐蝕更快，而陰極金屬的腐蝕被減緩，甚至到停止點(diǎn)。腐蝕的可替換模式可以包括縫隙腐蝕和/或點(diǎn)蝕。在縫隙腐蝕和點(diǎn)蝕中，例如，假電耦在單件金屬的兩個(gè)區(qū)域之間實(shí)現(xiàn)。例如，在縫隙內(nèi)金屬的極化可以通過不流動(dòng)的電解液的存在而改變。該經(jīng)改變的電位，例如，用作陽極，并優(yōu)先于金屬的其余部分腐蝕，所述其余部分可以有較強(qiáng)陰極性。

發(fā)明內(nèi)容
一種系統(tǒng)可以用于檢測(cè)第一金屬和第二金屬之間的腐蝕，其中，第二金屬定位為鄰近第一金屬。所述系統(tǒng)可以包括處理器，所述處理器電聯(lián)接到第一和第二金屬中的每個(gè)，并配置為監(jiān)視第一金屬和第二金屬之間的復(fù)數(shù)阻抗，其中，所述復(fù)數(shù)阻抗可以包括實(shí)部和虛部。處理器可以將復(fù)數(shù)阻抗的實(shí)部與第一閾值比較，將復(fù)數(shù)阻抗的虛部與第二閾值比較，如果實(shí)部和虛部中的至少一個(gè)在它相應(yīng)閾值以下，處理器還可指示腐蝕可能性。在一實(shí)施例中，系統(tǒng)可以在機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)實(shí)施，并且可以，例如，指示設(shè)置在卷邊結(jié)構(gòu)中或車輪中的兩金屬之間的腐蝕可能性。處理器可以配置為，如果被監(jiān)視的復(fù)數(shù)阻抗的虛部處于第二閾值以下，則指示存在與第一和第二金屬接觸的電解溶液。此外，在第一金屬和第二金屬之間設(shè)置有電絕緣材料的系統(tǒng)中，處理器可以配置為，如果被監(jiān)視的復(fù)數(shù)阻抗的實(shí)部處于第一閾值以下，指示絕緣材料的毀壞。如果指示存在所述溶液，處理器可以還能夠采取補(bǔ)救動(dòng)作，以去除電解溶液。這樣的補(bǔ)救動(dòng)作可以包括激勵(lì)電阻加熱元件，所述電阻加熱元件定位為接近第一和第二金屬，以蒸發(fā)所述溶液。同樣，處理器可以通過將診斷故障代碼存儲(chǔ)在設(shè)置在車輛內(nèi)的車載計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中而指示絕緣材料的損壞。此外，檢測(cè)第一金屬和第二金屬之間的腐蝕可能性的方法可以包括監(jiān)視第一和第二金屬之間的復(fù)數(shù)阻抗，其中復(fù)數(shù)阻抗包括實(shí)部和虛部。接下來，方法可以包括將復(fù)數(shù)阻抗的實(shí)部與第一閾值比較，將復(fù)數(shù)阻抗的虛部與第二閾值比較；如果實(shí)部和虛部中的至少一個(gè)在它們相應(yīng)閾值以下，處理器還指示腐蝕可能性。該方法可以還包括，如果指示存在電解溶液，采取補(bǔ)救動(dòng)作，以去除所述溶液。本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢(shì)及其他特征和優(yōu)勢(shì)將通過用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式的以下詳細(xì)描述并連同附圖而顯而易見。


圖I是用于指示兩金屬之間的腐蝕可能性的系統(tǒng)的示意圖。圖2是用于指示兩金屬之間的腐蝕可能性的方法的流程圖。圖3是用于指示在卷邊閉合結(jié)構(gòu)中兩個(gè)板之間的腐蝕可能性的系統(tǒng)的示意性橫截面視圖。圖4是用于指示在汽車車輪組件中的輪和輪軸之間的腐蝕可能性的系統(tǒng)的示意 圖。
具體實(shí)施例方式參考附圖，其中在多個(gè)視圖中相同的附圖標(biāo)記用于識(shí)別相似或相同的構(gòu)件，圖I示意性地示出系統(tǒng)10，所述系統(tǒng)10用于指示第一金屬12和第二金屬14之間的腐蝕可能性。系統(tǒng)10，例如可在機(jī)動(dòng)車輛16內(nèi)使用，以檢測(cè)特定金屬是否存在腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，或腐蝕是否已經(jīng)開始發(fā)生。如圖I中示意性地示出的，金屬12、14可以設(shè)置在局部環(huán)境18中。在局部環(huán)境18內(nèi)，金屬12、14可以經(jīng)受各種環(huán)境條件，包括暴露于電解溶液20，所述電解溶液20可以不時(shí)地接觸每一金屬12、14。在機(jī)動(dòng)車輛背景下，例如，電解溶液20可以包括來自道路上的水，所述水可以潑濺到金屬12、14上?？商鎿Q地，其可以包括已經(jīng)落到車輛16的本體上的雨， 在此過程中覆蓋各金屬。在具體構(gòu)造中，電絕緣材料(S卩，間隔件22)可以設(shè)置在第一和第二金屬12、14之間，并可以操作為使金屬彼此電絕緣。間隔件22可以是獨(dú)立的物體，諸如橡膠環(huán)，定位在第一和第二金屬12、14之間。替換地，間隔件22可以是涂層，所述涂層應(yīng)用到所述金屬中的一個(gè)或兩個(gè)，以使其與其它金屬和環(huán)境18絕緣。例如，在第一金屬12是鎂合金以及第二金屬14是鋼合金的情況下，鎂合金可以在與鋼零件組裝之前被陽極化或涂布有惰性材料。這樣，陽極化表面或惰性涂層可以用作鎂和鋼金屬之間的電絕緣間隔件22。當(dāng)被恰當(dāng)維護(hù)時(shí)，間隔件22可以抑制或阻止電耦在兩金屬12、14之間的建立。這可以減少一金屬可優(yōu)先于另一金屬腐蝕的可能性。如果涂層變?yōu)楸粨p壞，在毀壞位置處的局部電化腐蝕可以產(chǎn)生縫隙。任何這樣的縫隙的建立可以進(jìn)一步加速帶涂層的板中的腐蝕侵襲，以及可以導(dǎo)致更多涂層剝離，引起進(jìn)一步的電化腐蝕。如圖I示意性地示出的，系統(tǒng)10可以包括處理器24，所述處理器24與第一和第二金屬12、14中的每一個(gè)電聯(lián)接。該聯(lián)接可以例如通過使用電線26而實(shí)現(xiàn)。處理器24可以被實(shí)施為服務(wù)器或主機(jī)，即，一個(gè)或多個(gè)數(shù)字計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)處理裝置，每一個(gè)具有一個(gè)或多個(gè)微處理器或中央處理單元(CPU)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM)、電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、高速時(shí)鐘、模擬-數(shù)字(A/D)電路、數(shù)字-模擬(D/A)電路和任何所需的輸入/輸出(I/O)電路和裝置，以及信號(hào)調(diào)節(jié)和緩沖電子設(shè)備。
盡管為了簡(jiǎn)單和清楚而在圖I中示出為單個(gè)裝置，處理器24的各元件可以按照應(yīng)用所需而在許多不同硬件和軟件部件上進(jìn)行分配。單獨(dú)的控制程序/指令可以駐于處理器中，并可以存儲(chǔ)在相關(guān)聯(lián)的有形的、非瞬時(shí)的、電可讀介質(zhì)28中。電可讀介質(zhì)28可以實(shí)施為R0M、RAM、EEPR0M、或閃存、或可以是多種不同類型的組合。存儲(chǔ)在電可讀介質(zhì)28上的指令可以被處理器24的各硬件部件自動(dòng)地執(zhí)行。為了檢測(cè)相鄰金屬12、14之間的腐蝕可能性，處理器24可以配置為監(jiān)視存在于金屬之間的復(fù)數(shù)阻抗。復(fù)數(shù)阻抗可以包括實(shí)部和虛部?jī)烧?，其中?shí)部可以表示電阻，虛部可以表示電抗。電阻通常被理解為每單位的電流跨過電路元件的電壓掉落測(cè)量值。電抗更常用作電路元件對(duì)電流變化的抵抗的測(cè)量值。在交流(AC)電路中，電抗可以表示通過電路元件的正弦交流電流波的相變。復(fù)數(shù)阻抗Z常常表示為(實(shí))電阻R和(虛)電抗X的和，如公式I所示。Z = R+jX 公式 I在圖I所示布置中，復(fù)數(shù)阻抗的實(shí)部(S卩，電阻R)可以指示第一和第二金屬12、14之間的電聯(lián)接的質(zhì)量。如果電絕緣間隔件22設(shè)置在所述金屬之間，較高電阻R可以指示間隔件未受損傷并使金屬正常絕緣(即，為金屬之間的電流流過提供阻力)。相反地，較低電阻R可以指示間隔件已被毀壞或受損，并可需要被替換。復(fù)數(shù)阻抗的虛部(即，電抗X)可以指示存在與第一金屬12和第二金屬14均接觸的電解溶液20。這樣，較低電抗X可以指示存在電解溶液20，而較高電抗X可以指示沒有電解溶液20。這些關(guān)系可以總結(jié)在表I中。表I :
權(quán)利要求
1.一種車輛子組件，包括 第一金屬; 第二金屬，鄰近第一金屬；和 處理器，電聯(lián)接到第一和第二金屬中的每一個(gè)；所述處理器配置為 監(jiān)視第一金屬和第二金屬之間的復(fù)數(shù)阻抗，所述復(fù)數(shù)阻抗包括實(shí)部和虛部； 將復(fù)數(shù)阻抗的實(shí)部與第一閾值比較； 將復(fù)數(shù)阻抗的虛部與第二閾值比較；和 如果實(shí)部和虛部中的至少一個(gè)在它們的相應(yīng)閾值以下，指示腐蝕可能性。
2.如權(quán)利要求I所述的車輛子組件，其中，所述處理器配置為，如果被監(jiān)視的復(fù)數(shù)阻抗的虛部處于第二閾值以下，則指示存在與第一和第二金屬接觸的電解溶液。
3.如權(quán)利要求2所述的車輛子組件，其中，所述處理器配置為，如果指示存在電解溶液，則采取補(bǔ)救動(dòng)作，以去除所述溶液。
4.如權(quán)利要求3所述的車輛配件，其中，所述補(bǔ)救動(dòng)作包括激勵(lì)電阻加熱元件，所述電阻加熱元件定位為接近第一和第二金屬。
5.如權(quán)利要求I所述的車輛子組件，還包括設(shè)置在第一金屬和第二金屬之間的電絕緣材料；且其中，所述處理器配置為，如果被監(jiān)視的復(fù)數(shù)阻抗的實(shí)部處于第一閾值以下，則指示絕緣材料的毀壞。
6.如權(quán)利要求I所述的車輛子組件，其中，所述處理器配置為通過將診斷故障代碼存儲(chǔ)在設(shè)置在車輛內(nèi)的車載計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中或點(diǎn)亮車輛內(nèi)的指示燈而指示絕緣材料的損壞。
7.如權(quán)利要求I所述的車輛子組件，其中，第一金屬和第二金屬設(shè)置在卷邊結(jié)構(gòu)中。
8.如權(quán)利要求I所述的車輛子組件，其中，第一和第二金屬中的至少一個(gè)包括車輛車輪。
9.如權(quán)利要求I所述的車輛子組件，其中，所述處理器還配置為監(jiān)視第一和第二金屬之間的電位。
10.一種用于指示第一金屬和第二金屬之間的腐蝕可能性的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 處理器，電聯(lián)接到第一和第二金屬中的每個(gè)，所述處理器包括有形的、非瞬時(shí)的、電可讀介質(zhì)，指令存儲(chǔ)在所述介質(zhì)中； 所述處理器配置為執(zhí)行所述指令，以 監(jiān)視第一和第二金屬之間的復(fù)數(shù)阻抗，所述復(fù)數(shù)阻抗包括實(shí)部和虛部； 將復(fù)數(shù)阻抗的實(shí)部與第一閾值比較； 將復(fù)數(shù)阻抗的虛部與第二閾值比較；和 如果實(shí)部和虛部中的至少一個(gè)在它們的相應(yīng)閾值以下，指示腐蝕可能性。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于檢測(cè)腐蝕可能性的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)可以用于檢測(cè)第一金屬和第二金屬之間的腐蝕，其中，第二金屬定位為鄰近第一金屬。所述系統(tǒng)可以包括處理器，所述處理器電聯(lián)接到第一和第二金屬中的每個(gè)，并配置為監(jiān)視第一金屬和第二金屬之間的復(fù)數(shù)阻抗，其中，所述復(fù)數(shù)阻抗可以包括實(shí)部和虛部。處理器可以將復(fù)數(shù)阻抗的實(shí)部與第一閾值比較，將復(fù)數(shù)阻抗的虛部與第二閾值比較，如果實(shí)部和虛部中的至少一個(gè)在它們相應(yīng)閾值以下，處理器還指示腐蝕可能性。
文檔編號(hào)G01N17/02GK102735603SQ20121009160
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者A.M.庫馬, A.特瓦里, D.薩克德瓦, J.T.卡特, K.德什潘德, P.班德約帕德亞 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司