基于輸電線路在線電化學(xué)測(cè)量的電解槽裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電化學(xué)測(cè)量的設(shè)備，特別是一種基于輸電線路在線電化學(xué)測(cè)量的電解槽裝置，包括有電解池和固定夾等，其中，電解池包括有向上開(kāi)口的電解液容器、方形隔板和工件連接部，方形隔板位于電解液容器和工件連接部之間，其周沿突出形成方形環(huán)狀凸臺(tái)；工件連接部為一種柱狀構(gòu)件，沿著工件連接部的中軸線開(kāi)具有圓柱形貫通孔，該圓柱形貫通孔貫通工件連接部和方形隔板并連通到電解液容器的內(nèi)腔。采用該裝置的優(yōu)點(diǎn)在于：無(wú)需破壞輸電線路工件，避免了對(duì)輸電線路造成不良影響，保證了輸電線路安全運(yùn)行，完全實(shí)現(xiàn)了輸電線路工件的在線電化學(xué)測(cè)量，實(shí)用性好，實(shí)施方式簡(jiǎn)單快捷，能夠?qū)崿F(xiàn)快速測(cè)定電網(wǎng)設(shè)備金屬構(gòu)件腐蝕速率的目的。
【專利說(shuō)明】基于輸電線路在線電化學(xué)測(cè)量的電解槽裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電化學(xué)測(cè)量的設(shè)備，特別是一種基于輸電線路在線電化學(xué)測(cè)量的電解槽裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]輸電線路金屬構(gòu)件(工件)處于大氣環(huán)境中，由于長(zhǎng)年經(jīng)受風(fēng)吹日曬、雨水侵蝕等環(huán)境作用，鋼結(jié)構(gòu)輸電桿塔以及其它金屬部件普遍出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，對(duì)輸電線路的安全運(yùn)行構(gòu)成重大隱患。由于輸電設(shè)備腐蝕引起的電網(wǎng)輸送電事故時(shí)有發(fā)生，造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重制約了電網(wǎng)的發(fā)展，影響了電力生產(chǎn)的安全穩(wěn)定。因此對(duì)輸電線路金屬設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)對(duì)于保證輸電線路安全運(yùn)行具有重要意義。
[0003]與鹽霧、周浸等加速腐蝕實(shí)驗(yàn)和自然暴露實(shí)驗(yàn)相比，電化學(xué)測(cè)試是一種快速測(cè)定金屬腐蝕速率的方法，適用于輸電線路金屬構(gòu)件的在線檢測(cè)。常見(jiàn)的電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng)是由工作電極、參比電極、輔助電極、鹽橋和電解池等部分組成。傳統(tǒng)電化學(xué)測(cè)試過(guò)程中，需要將被測(cè)試金屬制備成工作電極，亦即將金屬切割成片狀、圓柱或方塊等形狀的樣品，并保證具有確定的、易于計(jì)算的表面積。再用導(dǎo)線與試樣牢固地加以連接，最后引出導(dǎo)線，被測(cè)試金屬樣品的非工作面必須絕緣。最后將工作電極、參比電極、鹽橋和輔助電極放置在一定容積的電解池中進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試。然而在線檢測(cè)要求在幾乎無(wú)損的條件下對(duì)金屬構(gòu)件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試，其過(guò)程不能對(duì)輸電線路造成不良影響，更不可能將電網(wǎng)設(shè)備構(gòu)件切割下來(lái)制備成工作電極，因此，在現(xiàn)有條件下所述的在線測(cè)量難以實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種實(shí)用性好、無(wú)需破壞輸電線路工件，保證輸電線路安全運(yùn)行的基于輸電線路在線電化學(xué)測(cè)量的電解槽裝置。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
基于輸電線路在線電化學(xué)測(cè)量的電解槽裝置，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)在于，新型的電解池和固定夾。其中，電解池包括有向上開(kāi)口的電解液容器、方形隔板和工件連接部。方形隔板位于電解液容器和工件連接部之間，并分別與電解液容器和工件連接部固定連接，方形隔板的周沿突出形成方形環(huán)狀凸臺(tái)(其功能是與固定夾匹配，便于固定電解池)；工件連接部為一種柱狀構(gòu)件，沿著工件連接部的中軸線開(kāi)具有圓柱形貫通孔，該圓柱形貫通孔貫通工件連接部和方形隔板并連通到電解液容器的內(nèi)腔；
固定夾包括有上夾面、下夾面、連接上夾面和下夾面的連接部以及螺桿，上夾面呈一種U型叉狀構(gòu)造，開(kāi)口寬度與電解液容器的橫截面寬度相一致，下夾面的中部開(kāi)具有螺孔，螺桿位于該螺孔中，頂端面位于固定夾中，操作端則位于下夾面外側(cè)，固定夾的上夾面和下夾面平行，其間的距離大于方形環(huán)狀凸臺(tái)到工件連接部底端面之間的距離；
上夾面的兩叉正好卡在電解液容器上，并且該上夾面的下端面觸壓在方形環(huán)狀凸臺(tái)上；下夾面則位于工件連接部下方，螺桿的頂端面頂觸在工件連接部與下夾面之間的待測(cè)工件上，以便將電解池固定在待測(cè)工件上。
[0006]本發(fā)明所述的電解池是一個(gè)能夠貫通連接工件的電解槽，使用時(shí)，將電解池置放在待測(cè)工件上，并用固定夾牢牢進(jìn)行固定，此時(shí)，待測(cè)工件與工件連接部的圓柱形貫通孔相連的部分在電解池中露出一個(gè)圓形金屬表面，將該圓形金屬表面作為工作電極。在電解池中注入適量電解液，使得整個(gè)圓形的金屬表面與電解液完全接觸，再將參比電極放入鹽橋后伸入池底，確保與底部工作電極之間相距2_左右，最后將輔助電極伸入電解池中部，完成上述步驟后即可開(kāi)展電化學(xué)測(cè)試工作。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:采用了能夠直接連接到在線的輸電線路金屬構(gòu)件上，并能夠與該金屬構(gòu)件表面直接貫通的電解池，所述電解池提供的貫通孔能夠在電解池與待測(cè)工件進(jìn)行緊密連接時(shí)獲得一個(gè)固定面積的圓形金屬面，并以該圓形金屬面作為工作電極。因此無(wú)需破壞輸電線路工件，便可輕易獲得一個(gè)固定面積的工作電極，避免了對(duì)輸電線路造成不良影響，保證了輸電線路安全運(yùn)行，完全實(shí)現(xiàn)了輸電線路工件的在線電化學(xué)測(cè)量，實(shí)用性好，實(shí)施方式簡(jiǎn)單快捷，能夠?qū)崿F(xiàn)快速測(cè)定電網(wǎng)設(shè)備金屬部件腐蝕速率的目的。
[0008]本發(fā)明可以進(jìn)一步具體為:
所述電解液容器為一種圓環(huán)柱狀結(jié)構(gòu)，底端面與方形隔板通過(guò)黏膠固定連接。
[0009]或者是，電解液容器為一種方形柱狀結(jié)構(gòu)，底端面與方形隔板通過(guò)黏膠固定連接。
[0010]所述的方形柱狀結(jié)構(gòu)可以采用四片具有一定厚度的板合圍而成，再以方形隔板為底形成一個(gè)方形容器，工件連接部位于方形隔板下方，其軸線與電解液容器的軸線平行或重合，這是一種立式構(gòu)造，適用于金屬構(gòu)件的受測(cè)面為水平面時(shí)的電化學(xué)測(cè)量。
[0011]電解液容器為一種方形柱狀結(jié)構(gòu)，采用四片厚板以及方形隔板合圍而成，此時(shí)方形隔板作為電解液容器的側(cè)面板，工件連接部位于方形隔板的外側(cè)面，其軸線與電解液容器的軸線垂直。
[0012]這是一種側(cè)臥式的電解池構(gòu)造，工件連接部位于電解液容器的側(cè)邊，并呈臥式布置。這樣的構(gòu)造適用于金屬構(gòu)件的受測(cè)面為垂直面時(shí)的電化學(xué)測(cè)量，工件連接部橫向垂直于工件表面，其圓柱形貫通孔同樣貫通方形隔板，連通到電解液容器的內(nèi)腔中。
[0013]當(dāng)圓柱形貫通孔位于側(cè)壁時(shí)，其具體位于側(cè)壁的下半部分。
[0014]這樣可以使電解液能夠更快充滿貫通孔，使得電解液與工作電極充分接觸。
[0015]還包括有聚四氟乙烯墊圈，其位于工件連接部底端面和待測(cè)工件之間。
[0016]所述墊圈可以增加密封度，這樣可以保證電解液不會(huì)漏出，且與待測(cè)金屬接觸時(shí)不產(chǎn)生縫隙腐蝕。
[0017]工件連接部、電解液容器和方形隔板為一體化構(gòu)造。
[0018]這樣可以避免第三方連接部件的介入而導(dǎo)致構(gòu)件復(fù)雜，需要安裝，同時(shí)，也可以有效防止電解液因連接不夠緊密而漏出，保證了測(cè)量的可靠性。但制作工藝要求高，可能導(dǎo)致成本也較高，因此通常采用各部分用黏膠進(jìn)行連接。
[0019]所述的電解池采用透明的有機(jī)玻璃制成。
[0020]有機(jī)玻璃具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械加工性，粘接時(shí)可以采用有機(jī)溶劑代替黏膠效果更好。另外，透明特性能夠有助于測(cè)量操作和對(duì)測(cè)量過(guò)程的觀察。
[0021]綜上所述，本發(fā)明提供了一種基于輸電線路在線電化學(xué)測(cè)量的電解槽裝置，采用貫通直達(dá)待測(cè)工件表面的電解池，無(wú)需破壞輸電線路金屬構(gòu)件，便可輕易獲得一個(gè)固定面積的工作電極，避免了對(duì)輸電線路造成不良影響，保證了輸電線路安全運(yùn)行，完全實(shí)現(xiàn)了輸電線路金屬構(gòu)件的在線電化學(xué)測(cè)量，實(shí)用性好，實(shí)施方式簡(jiǎn)單快捷，能夠?qū)崿F(xiàn)快速測(cè)定電網(wǎng)設(shè)備金屬構(gòu)件腐蝕速率的目的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所述的立式在線電化學(xué)測(cè)量的電解池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2所示為實(shí)施例2所述臥式在線電化學(xué)測(cè)量的電解池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3所示為所述電解槽裝置中固定夾的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的左視圖；圖5為圖3的俯視圖。
[0025]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
【具體實(shí)施方式】
[0026]實(shí)施例1:
參照附圖1，基于輸電線路在線電化學(xué)測(cè)量的電解槽裝置，包括有電解池和固定夾等，其中，電解池包括有向上開(kāi)口的電解液容器1、工件連接部2和方形隔板3，電解液容器I為一種方形柱狀結(jié)構(gòu)，采用四片具有一定厚度的板合圍而成，底端面與方形隔板3通過(guò)黏膠固定連接，從而構(gòu)成以方形隔板為底的一個(gè)方形容器，此時(shí)的方形隔板3的面積大于電解液容器I的橫截面積，其周沿突出形成方形環(huán)狀凸臺(tái)5。工件連接部2為一種柱狀構(gòu)件，可以是方形的柱狀構(gòu)件，也可以是圓柱型構(gòu)件，沿著工件連接部的中軸線開(kāi)具有圓柱形貫通孔4，該圓柱形貫通孔4貫通工件連接部2和方形隔板3并連通到電解液容器I的內(nèi)腔中；在工件連接部2的底面加工有放置聚四氟乙烯墊圈的槽，槽的深度小于墊圈的高度。電解液容器1、工件連接部2和方形隔板3均采用透明的有機(jī)玻璃制成。
[0027]參照附圖3、4、5，固定夾包括有上夾6、下夾面7、連接上夾面6和下夾面7的連接部8以及螺桿9。上夾面6呈一種U型叉狀構(gòu)造，開(kāi)口寬度與電解液容器I的橫截面寬度相一致，下夾面7為梯形構(gòu)造，其中部開(kāi)具有螺孔，螺桿9位于該螺孔中，頂端面上設(shè)置有圓形墊片10，位于固定夾中，操作端則位于下夾面7外側(cè)。固定夾的上夾面6和下夾面7平行，其間的距離大于電解液容器的方形環(huán)狀凸臺(tái)5到工件連接部2底端面之間的距離。上夾面6的兩叉正好卡在電解液容器I上，并且該上夾面6的下端面觸壓在方形環(huán)狀凸臺(tái)5上，下夾面7則位于工件連接部2下方，螺桿的頂端面的圓形墊片10頂觸在工件連接部2與下夾面7之間的待測(cè)工件上，通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿9的操作端使固定夾上壓方形環(huán)狀凸臺(tái)5，下頂待測(cè)工件，將電解池牢牢地固定在待測(cè)金屬構(gòu)件(工件)上。
[0028]本實(shí)施例未述部分與現(xiàn)有技術(shù)相同。
[0029]實(shí)施例2:
參照附圖2，電解液容器I為一種方形柱狀結(jié)構(gòu)，采用四片厚板以及方形隔板合圍而成，此時(shí)方形隔板3作為電解液容器I的側(cè)面板，其余四片厚板分別為其他三個(gè)側(cè)面板和一個(gè)底板，工件連接部2位于方形隔板3的外側(cè)面，其軸線與電解液容器I的軸線垂直，這樣的構(gòu)造適用于金屬構(gòu)件的受測(cè)面為垂直面時(shí)的電化學(xué)測(cè)量，工件連接部橫向垂直于工件表面，其圓柱形貫通孔同樣貫通方形隔板，連通到電解液容器的內(nèi)腔中。本實(shí)施例未述部分與實(shí)施例1相同。[0030]本發(fā)明根據(jù)電化學(xué)原理，重點(diǎn)對(duì)傳統(tǒng)電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng)中的電解池結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究、改進(jìn)，使其能夠滿足電網(wǎng)金屬構(gòu)件在線電化學(xué)檢測(cè)的要求。在實(shí)際應(yīng)用中，該電解池采用具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械加工性的有機(jī)玻璃制成，容積為150mL。以圖1所示電解池為例，測(cè)試時(shí)將電解槽壓在待測(cè)金屬表面，并用圖3中鋼制的固定夾通過(guò)調(diào)節(jié)固定夾上的螺絲將電解池與待測(cè)工件夾緊。電解池底部露出直徑為2.4cm的圓形金屬表面作為工作電極與電解池中的電解液直接接觸，這樣就省去將待測(cè)金屬切割、制備成工作電極等工序。為保證電解液不會(huì)漏出，且與待測(cè)金屬接觸時(shí)不產(chǎn)生縫隙腐蝕，在電解池與工件之間嵌入聚四氟乙烯墊圈。將參比電極放入鹽橋后伸入池底，確保與底部工作電極之間相距2mm左右，再將輔助電極伸入電解池中部，完成上述步驟后即可開(kāi)展電化學(xué)測(cè)試工作。圖2所示電解池使用時(shí)與圖1基本相似，不同的是圖2裝置用于受測(cè)表面與地面垂直的金屬構(gòu)件的電化學(xué)測(cè)試。
[0031]本發(fā)明電解池與傳統(tǒng)電解池進(jìn)行極化曲線測(cè)試時(shí)的結(jié)果比較參照表1。
[0032]該試驗(yàn)采用電極材料為熱鍍鋅鋼，掃描速率為10mV/min，掃描范圍為±70mV，本新型裝置的工作電極面積為4.5cm2，取樣制備的工作電極面積為1cm2。表1可看出兩種不同電解池在相同測(cè)試條件下測(cè)得的結(jié)果基本一致，擬合結(jié)果也基本一致，說(shuō)明本發(fā)明電解池對(duì)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性沒(méi)有影響，同時(shí)也滿足電化學(xué)在線測(cè)試的條件。
[0033]表一兩種極化曲線擬合結(jié)果
【權(quán)利要求】
1.基于輸電線路在線電化學(xué)測(cè)量的電解槽裝置，其特征在于，包括有電解池和固定夾，其中，電解池包括有向上開(kāi)口的電解液容器、方形隔板和工件連接部，方形隔板位于電解液容器和工件連接部之間，并分別與電解液容器和工件連接部固定連接，方形隔板的周沿突出形成方形環(huán)狀凸臺(tái)；工件連接部為一種柱狀構(gòu)件，沿著工件連接部的中軸線開(kāi)具有圓柱形貫通孔，該圓柱形貫通孔貫通工件連接部和方形隔板并連通到電解液容器的內(nèi)腔； 固定夾包括有上夾面、下夾面、連接上夾面和下夾面的連接部以及螺桿，上夾面呈一種U型叉狀構(gòu)造，開(kāi)口寬度與電解液容器的橫截面寬度相一致；下夾面的中部開(kāi)具有螺孔，螺桿位于該螺孔中，頂端面位于固定夾中，操作端則位于下夾面外側(cè)； 固定夾的上夾面和下夾面平行，其間的距離大于方形環(huán)狀凸臺(tái)到工件連接部底端面之間的距離，上夾面的兩叉卡在電解液容器上，并且該上夾面的下端面觸壓在方形環(huán)狀凸臺(tái)上，下夾面則位于工件連接部下方，螺桿的頂端面頂觸在工件連接部與下夾面之間的待測(cè)工件上，以便將電解池固定在待測(cè)工件上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輸電線路在線電化學(xué)測(cè)量的電解槽裝置，其特征在于，所述電解液容器為一種圓環(huán)柱狀結(jié)構(gòu)，底端面與方形隔板通過(guò)黏膠固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輸電線路在線電化學(xué)測(cè)量的電解槽裝置，其特征在于，電解液容器為一種方形柱狀結(jié)構(gòu)，米用四片具有一定厚度的板合圍而成，底端面與方形隔板通過(guò)黏膠固定連接，工件連接部位于方形隔板下方，其軸線與電解液容器的軸線平行或重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輸電線路在線電化學(xué)測(cè)量的電解槽裝置，其特征在于，電解液容器為一種方形柱狀結(jié)構(gòu)，采用四片厚板以及方形隔板合圍而成，此時(shí)方形隔板作為電解液容器的側(cè)面板，工件連接部位于方形隔板的外側(cè)面，其軸線與電解液容器的軸線垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輸電線路在線電化學(xué)測(cè)量的電解槽裝置，其特征在于，還包括有聚四氟乙烯墊圈，其位于工件連接部底端面和待測(cè)工件之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輸電線路在線電化學(xué)測(cè)量的電解槽裝置，其特征在于，工件連接部、電解液容器和方形隔板為一體化構(gòu)造。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輸電線路在線電化學(xué)測(cè)量的電解槽裝置，其特征在于，所述的電解池采用透明的有機(jī)玻璃制成。
【文檔編號(hào)】G01N17/02GK103604741SQ201310565341
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】陳彤, 林德源, 黃偉林, 張俊喜, 談天 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司, 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院, 上海電力學(xué)院