Устройство для контроля коррозии

Устройство для контроля коррозии
Предлагаемое устройство относится к области транспортировки, хранения и эксплуатации изделий из металла и предназначено для количественною определения степени коррозии металла в каждый заданный (фиксируемый) момент времени в течение нужного временного интервала. Необходимость в таких измерениях стала особенно актуальной в последнее время в связи с ростом числа технических проблем, требующих использования неразрушающих методов определения степени и скорости коррозии в труднодоступных местах и в течение достаточно продолжительного времени : нефте- и газопроводах, скважинах, подземных и подводных кабелях и т. п. Подобные же проблемы возникают и при длительной транспортировке металлических изделий, герметично упакованных в полимерную пленку, содержащую летучий ингибитор коррозии.
Известна аппаратура, в которой в качестве датчиков контроля коррозии используются отдельные тестовые образцы в форме полосок или трубок из того же металла, что и изделия. Степень коррозии регистрируется по изменению их веса (патент США №
z  О 02 1 1 э -г  г
МКИ 7 G 01 § R 27/02
4755744, 1988 г. кл. G01R 027/02). Эти тестовые образцы помещаются в то место изделия, где должна контролироваться коррозия. Затем образцы снимаются и взвешиваются. По суммарному изменению веса в результате коррозии определяется её величина за данный период времени. Но вариации скорости коррозии в течение этого периода времени не могут быть определены этим способом.
Однако для решения практически всех проблем, связанных с предотвращением или торможением коррозии, очень важно знать её скорость в различные моменты времени, а также влияние на неё внешних условий на количественном уровне. Это касается и подбора оптимального по эффективпости и стоимости ингибитора коррозии и соотвегствующего упаковочного материала.
Для контроля коррозии применяются также устройства с датчиками коррозии, использующими изменение электрического сопротивления их элементов в результате коррозии (патент США № 5627749, 1997 г. кл. GOIN 017/04). Указанное устройство, являющееся по технической сущности наиболее близким к предлагаемому, содержит последовательно электрически соединённые: блок
У
питания; датчик коррозии, выполненный в виде тонкой металлической трубки, блок регистрации, включающий аналогоцифровой преобразователь, твердотельную память, буферный усилитель и блок ввода-вывода информации.
Поставленная задача состояла в разработке устройства для контроля атмосферной коррозии, проходящей гораздо медленнее коррозии изделий из металлов, находящихся в конденсированной агрессивной среде (нефть, буровые воды и т. п.). В связи с этим необходимо, чтобы соответствующее устройство обладало очень высокой чувствительностью элементов контроля коррозии. Кроме того, больщую ценность для получаемых в ходе испытаний результатов имеет информация не только о степени и скорости протекания коррозии, ни и о причинах этого процесса - температуре и влажности окружающей среды в тот момент, когда измеряется скорость коррозии. Технический результат достигается тем, что в устройстве для контроля коррозии, содержащем последовательно электрически соединённые: блок питания; блок датчиков; блок регистрации, включающий аналогоцифровой преобразователь, твердотельную память, буферный усилитель и блок
ввода-вывода с целью увеличения чувствительности датчик коррозии выполнен в виде тонкой металлической плёнки, напыленной на изолированную подложку. Для увеличения точности и надёжности измерений устройство может содержать любое количество датчиков коррозии, работающих либо независимо друг от друга, либо соединённых последовательно или параллельно. Устройство содержит также датчики темперагуры и влажности, показания которых позволяют восстановить историю процесса коррозии данного металлического изделия и установить тем самым важные корреляции между скоростью коррозии и условиями окружающей атмосферы. Предлагаемое устройство показано на чертеже в виде функциональной схемы.
Устройство для контроля коррозии содержит электрически соединённые: датчик коррозии 1, выполненный в виде тонкой резистивной металлической плёнки, напылённой на изолирующую подложку; аналого-цифровой преобразователь 2; блок памяти 3; буферный усилитель 4; устройство для ввода-вывода информации 5; блок питания 6. Кроме того, в устройстве имются датчики температуры 7 и
металла (предпочтительно того же, из которого состоит изделие), полученпого напылением (sputtering) на стеклянную пластинку. Электрические контакты, защищены от действия на них окружающей среды изолирующим слоем, который предохраняет материал контактов от гальванической коррозии. Стеклянная пластинка закреплена на подложке, которая содержит элементы подключения датчика в схему измерения.
Работает устройство следующим образом: сначала, с помощью измерительных приборов, подключаемых к разъёму блока регистрации, контролируются источники питания. При необходимости они заменяются на новые. Далее, блок регистрации с помощью кабеля подключают к разъёму параллельного порта компьютера, который должен быть выключен. Включают компьютер и с помощью установленного в нём программного обеспечения производят обнуление накопителя. Блок регистрации готов к использованию.
Перед установкой на объекте, на котором производятся требуемые измерения, к разъёму блока регистрации подключается блок датчиков, предварительно вынутый из герметизированной упаковки. Это считается началом работы устройства контроля коррозии. Через перемычки в разъёме блока датчиков обеспечивается подача питающего
напряжения на блок регистрации, а также производится коммутация сигналов, необходимых для работы устройства регистрации в штатном режиме . Основным источником питания являются батарейки, которые обеспечивает питанием все элементы получения информации от датчиков 1, 7. 8.
В заранее заданные интервалы времени с помощью котроллера (не показано на чертеже) датчики опрашиваются, и сигналы от них уже в цифровой форме направляются в блок памяти 3 через аналогоцифровой преобразователь 2.
После окончания сбора информации устройство контроля коррозии снимается с объекта контроля и доставляется в лабораторию для обработки полученной информации. Блок датчиков влажности и коррозии отстыковывается от блока регистрации, и последний подключается к компьютеру. Через буферный усилитель 4 и устройство ввода вывода 5 информация поступает в компьютер. С помощью специального нрограммного обеспечения производится считывание информации, записанной в блоке памяти 3, и предоставление её пользователю в необходимой ему форме.
XH:ip//f ьй
датчиков коррозии и перемычки, с помощью которых обеспечивается включение устройства контроля коррозии в штатный режим работы.
3(:)