強制電流陰極保護的控制系統(tǒng)和控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及防腐蝕保護技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種強制電流陰極保護的控制系統(tǒng)和控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬陰極保護防腐蝕有兩種:1、犧牲陽極陰極保護；2、外加強制電流陰極保護。第二種方案中對于外加電流陰極保護方法涉及到電器控制方法，一般技術(shù)是直接在內(nèi)膽與介質(zhì)中輸出直流電對被保護金屬施加一定的負電流，使被保護金屬的電極電位通過陰極極化達到設(shè)定電位保護范圍，來減緩腐蝕而對金屬進行保護。
[0003]以上技術(shù)應(yīng)用廣泛，應(yīng)用于船舶，水庫閘門，地下管道等場所；家用熱水機水箱的應(yīng)用也是最近幾年對此技術(shù)應(yīng)用的擴展，其技術(shù)原理是相同的，是依靠外部輸入的電流極化在水中需要防止腐蝕保護的金屬；利用電化學(xué)陰極保護原理實現(xiàn)對較活潑的金屬的極化，達到鈍化防腐防銹效果。
[0004]雖然技術(shù)基礎(chǔ)原理理論完全相同，然而在具體使用中因應(yīng)用具體條件不同，技術(shù)細節(jié)上有很大差異；目前市場上大多數(shù)熱水器儲水箱產(chǎn)品還是使用犧牲陽極陰極保護法，最常見的是使用鎂合金作為犧牲陽極，這種方法存在如下問題:1、消耗金屬；2、保護范圍有限；3、依靠活潑金屬本身電位與被保護金屬的電位差提供的電源不可調(diào)；4、污染水質(zhì)；5、需要定期維護且維護成本較高；6、維護周期因地區(qū)水質(zhì)差異周期不確定；7、維護困難等。近期熱水器儲水箱技術(shù)人員研究使用電子陽極(強制電流陰極保護技術(shù))在產(chǎn)品上的應(yīng)用可以克服以上缺點，技術(shù)已經(jīng)逐點成熟，有明顯的優(yōu)勢，展現(xiàn)出有代替犧牲陽極的趨勢。
[0005]在熱水器水箱上使用強制電流陰極保護方法時，儲水箱鋼板厚度較薄，使用水質(zhì)全國各地差異性很大，熱水器水箱水溫周期性變化，用水過程中有冷熱快速交替變化；內(nèi)膽體積小，所需電流小。因以上產(chǎn)品特點，強制電流陰極保護需要精細化，智能化，提高適應(yīng)性，并且技術(shù)方案可行；采用普通強制電流陰極保護技術(shù)都是采用簡單直流電源給水箱內(nèi)膽提供一定電流進行強制電流陰極保護(電子陽極)；熱水器儲水箱內(nèi)膽在不同水溫，不同水質(zhì)條件下其陰極電位值不同，內(nèi)膽金屬在不同介質(zhì)中電位反應(yīng)不同，采用恒定電流陰極保護的方案時，如果電流取值太小，在電導(dǎo)率較大的水質(zhì)條件下陰極保護無法達到完全保護；如果電流取值太大，在水質(zhì)電導(dǎo)率較小時，會出現(xiàn)過保護；因此普通簡單控制電流陰極保護方法適用的水質(zhì)范圍較小；在較差水質(zhì)條件下(比如PH值小于5)保護效果較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實施例中提供一種強制電流陰極保護的控制系統(tǒng)和控制方法，使得內(nèi)膽的適用水質(zhì)范圍廣，保護效果好。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供一種強制電流陰極保護的控制方法，包括:檢測內(nèi)膽電位；根據(jù)檢測到的內(nèi)膽電位對電流輸出進行控制，使內(nèi)膽電位保持在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。
[0008]作為優(yōu)選，檢測內(nèi)膽電位的步驟包括:切斷電路輸出，并使電流回路形成測量電路；測量內(nèi)膽壁與陽極之間的電位差；根據(jù)內(nèi)膽壁與陽極之間的電位差確定內(nèi)膽的電位。
[0009]作為優(yōu)選，采用循環(huán)調(diào)整逐步逼近的方式將內(nèi)膽電位保持在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。
[0010]作為優(yōu)選，根據(jù)檢測到的內(nèi)膽電位對電流輸出進行控制的步驟包括:將內(nèi)膽電位與設(shè)定電壓之間進行對比，并根據(jù)對比結(jié)果和對比數(shù)值調(diào)整輸出電流。
[0011]作為優(yōu)選，當(dāng)內(nèi)膽電位大于第一電壓VI時，增加電流輸出，并保持T1時間，然后返回內(nèi)膽電位檢測的步驟，循環(huán)進行調(diào)整。
[0012]作為優(yōu)選，當(dāng)內(nèi)膽電位小于第二電壓V2時，減小電流輸出，并保持T2時間，然后返回內(nèi)膽電位檢測的步驟，循環(huán)進行調(diào)整，其中V2〈V1。
[0013]作為優(yōu)選，當(dāng)內(nèi)膽電位位于第一電壓VI和第二電壓V2之間時，保持當(dāng)前電流輸出，并每間隔T3時間返回內(nèi)膽電位檢測的步驟。
[0014]作為優(yōu)選，VI為-0.85V，V2 為-1.2V。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種強制電流陰極保護的控制系統(tǒng)，包括:智能電源模塊；內(nèi)膽，智能電源模塊的陽極伸入內(nèi)膽的內(nèi)腔，智能電源模塊的陰極連接至內(nèi)膽的外壁；智能電源模塊根據(jù)內(nèi)膽的電位調(diào)整輸出電流，并使內(nèi)膽的電位保持在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。
[0016]作為優(yōu)選，智能電源模塊包括變壓器、整流橋、智能計算芯片和儲存器。
[0017]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，強制電流陰極保護的控制方法包括:檢測內(nèi)膽電位；根據(jù)檢測到的內(nèi)膽電位對電流輸出進行控制，使內(nèi)膽電位保持在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。本發(fā)明通過檢測并獲取當(dāng)前的內(nèi)膽電位，來對輸出至內(nèi)膽的電流進行控制調(diào)節(jié)，可以根據(jù)實際的工作環(huán)境對內(nèi)膽電位進行動態(tài)實時調(diào)整，從而使得內(nèi)膽電位能夠保持在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，使得儲水箱等應(yīng)用內(nèi)膽的設(shè)備適用的水質(zhì)范圍更廣，而且可以獲得更好的內(nèi)膽保護效果。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明實施例的強制電流陰極保護的控制方法原理圖；
[0019]圖2是本發(fā)明實施例的強制電流陰極保護的控制方法流程圖；
[0020]圖3是本發(fā)明實施例的強制電流陰極保護的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
[0022]參見圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例，強制電流陰極保護的控制方法包括:檢測內(nèi)膽電位；根據(jù)檢測到的內(nèi)膽電位對電流輸出進行控制，使內(nèi)膽電位保持在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。
[0023]本發(fā)明的實施例實時檢測并獲取當(dāng)前的內(nèi)膽電位，并以此為依據(jù)來對輸出至內(nèi)膽的電流進行控制調(diào)節(jié)，從而對內(nèi)膽電位進行調(diào)節(jié)，可以根據(jù)實際的工作環(huán)境對內(nèi)膽電位進行動態(tài)實時調(diào)整，從而使得內(nèi)膽電位能夠保持在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，使得儲水箱等應(yīng)用內(nèi)膽的設(shè)備適用的水質(zhì)范圍更廣，而且可以獲得更好的內(nèi)膽保護效果。
[0024]檢測內(nèi)膽電位的步驟包括:切斷電路輸出，并使電流回路形成測量電路；測量內(nèi)膽壁與陽極之間的電位差；根據(jù)內(nèi)膽壁與陽極之間的電位差確定內(nèi)膽的電位。在本實施例中，通過智能電源模塊與內(nèi)膽之間實現(xiàn)連接，并通過智能電源模塊控制對內(nèi)膽的電流輸出。
[0025]在智能電源模塊上電之后，自動啟動觸發(fā)器，從而啟動智能控制循環(huán)控制程序，此時智能電源模塊切斷電路輸出，使得電路不向外輸出電流，并形成測量電路，測量內(nèi)膽壁與陽極之間的電位差。由于此時智能電源模塊并未輸出電流，因此此時獲取的是內(nèi)膽壁與陽極之間的實時電位差。根據(jù)該電位差和陽極的輸出參數(shù)，可以計算并獲取內(nèi)膽壁的實際電位值，依據(jù)該內(nèi)膽壁的實際電位值，可以計算智能電源