金屬表面液態(tài)膜層測量裝置及其測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬表面處理方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬表面液態(tài)不良導(dǎo)體膜層厚度測量裝置及其測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在金屬表面處理方法領(lǐng)域，通常采用電沉積或熱噴涂等方式在基體表面形成一層固體保護(hù)膜層，用以對(duì)金屬基體進(jìn)行腐蝕防護(hù)、磨損防護(hù)或者隔熱防護(hù)。對(duì)于固體膜層的評(píng)價(jià)技術(shù)相對(duì)成熟，主要采用微觀分析的方式，即在膜層制備完成后，對(duì)樣品進(jìn)行切割加工并通過掃描電子顯微鏡等顯微分析儀器對(duì)膜層厚度進(jìn)行檢測，該方法能夠保證測量的精確度但過程復(fù)雜并且成本較高。但是微觀分析測量的方法僅使用與固體膜層的測量表征，對(duì)于液態(tài)膜層的測量并不適用?，F(xiàn)有的液態(tài)膜層測量主要根據(jù)膜層導(dǎo)電的機(jī)理判別膜層位置，進(jìn)而測量液膜厚度，對(duì)于液態(tài)不良導(dǎo)體膜層的厚度測量尚無精確方法。
[0003]在一些特殊應(yīng)用領(lǐng)域，如酸性天然氣集輸管道的腐蝕防護(hù)中，需要采用緩蝕劑對(duì)管道的內(nèi)部表面進(jìn)行涂膜處理，形成液態(tài)保護(hù)膜層，而液態(tài)膜層尤其是不良導(dǎo)電體的厚度測量尚無有效的測量方法。因此，研宄一種新型液態(tài)膜層厚度測量的方法，簡單快捷地測量不良導(dǎo)體液膜厚度對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)價(jià)酸性天然氣集輸管道油溶性緩蝕劑膜層的效能具有重要的工程價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中固態(tài)膜層厚度檢測方法無法應(yīng)用于液態(tài)膜層測量的問題，提供一種測量金屬基體表面液態(tài)不良導(dǎo)體膜層厚度的測量裝置及其測量方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
金屬表面液態(tài)膜層測量裝置，測量以鐵為主要成分的鋼質(zhì)材料金屬基體上的液態(tài)膜層的厚度，液態(tài)膜層主要成分為柴油和以咪唑啉型結(jié)構(gòu)為主的不良導(dǎo)電體緩蝕劑，該裝置包括千分尺固定裝置，千分尺固定裝置上豎直固定安裝有千分尺，金屬探針尾部固定在千分尺的可移動(dòng)端，金屬基體通過導(dǎo)線連接電流信號(hào)識(shí)別記錄儀器，金屬探針尾部通過導(dǎo)線與電流信號(hào)放大儀連接，電流信號(hào)放大儀通過導(dǎo)線與電流信號(hào)識(shí)別記錄儀器連接，金屬探針的探針針尖接觸金屬基體時(shí)形成電流回路。
[0006]具體的，所述金屬探針的材質(zhì)為鉻氏硬度大于10的銅、鐵、鋼、鎢、鉑、金、銀或鋁
I=IO
[0007]具體的，所述的金屬探針為直棒形，探針針尖直徑在50微米~2000微米之間。
[0008]具體的，所述的金屬探針電阻率在I X 10— 5 Ω.πι~1 X 10_ 8Ω.πι之間。
[0009]具體的，所述千分尺的精度為1(T WlO- 1Him之間。
[0010]具體的，所述電流信號(hào)識(shí)別記錄儀器提供直流電，并且識(shí)別精度在10_ 2A-1O- 9A之間的電化學(xué)工作站或者電流儀。
[0011]一種使用金屬表面液態(tài)膜層測量裝置實(shí)現(xiàn)液態(tài)膜層厚度的測量方法，包括如下步驟:
(一)、通過千分尺向下移動(dòng)金屬探針，金屬探針的探針針尖與液態(tài)膜層接觸瞬間，電流信號(hào)識(shí)別記錄儀器中出現(xiàn)電流信號(hào)，記錄此時(shí)千分尺的刻度；
(二)、繼續(xù)向下移動(dòng)探針針尖與金屬基體接觸的瞬間，電流信號(hào)識(shí)別記錄儀器出現(xiàn)顯著電流變化，記錄此時(shí)千分尺的刻度；
(三)、計(jì)算兩次刻度之差即得到液態(tài)膜層的厚度。
[0012]本發(fā)明的有益效果在于:采用電流信號(hào)變化識(shí)別金屬探針與其表面的不良導(dǎo)體液體膜層及基體表面相對(duì)位置的方法記錄千分尺的刻度變化數(shù)值，經(jīng)過計(jì)算數(shù)值之差即得到液態(tài)膜層的厚度，解決了微觀分析法不能檢測液態(tài)不良導(dǎo)電膜層的難題，能夠檢測金屬基體表面液態(tài)不良導(dǎo)電膜層的厚度。本測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，測量精確，經(jīng)濟(jì)使用。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]I千分尺固定裝置2金屬探針3探針針尖4千分尺
5電流信號(hào)識(shí)別記錄儀器6液態(tài)膜層7金屬基體8導(dǎo)線9導(dǎo)線 10電流信號(hào)放大儀11導(dǎo)線。
【具體實(shí)施方式】
[0015]一種金屬表面液態(tài)膜層測量裝置如圖1所示，本裝置是測量以鐵為主要成分的鋼質(zhì)材料金屬基體7上的液態(tài)膜層6的厚度，而液態(tài)膜層6主要成分為柴油和以咪唑啉型結(jié)構(gòu)為主的不良導(dǎo)電體緩蝕劑。該裝置包括千分尺固定裝置I，千分尺固定裝置I上豎直固定安裝有千分尺4，所述千分尺4的精度為10_ WlO- 1Him之間。金屬探針2尾部固定在千分尺4的可移動(dòng)端，通過千分尺4可控制金屬探針上下移動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)探針針尖3上下移動(dòng)。金屬基體7通過導(dǎo)線9連接電流信號(hào)識(shí)別記錄儀器5，金屬探針2尾部通過導(dǎo)線11與電流信號(hào)放大儀10連接，電流信號(hào)放大儀10通過導(dǎo)線8與電流信號(hào)識(shí)別記錄儀器5連接，金屬探針2的探針針尖3接觸金屬基體7時(shí)形成電流回路。
[0016]本裝置中所述金屬探針2為直棒形，其材質(zhì)為鉻氏硬度大于10的銅、鐵、鋼、鎢、鉑、金、銀或鋁合金，其探針針尖3直徑在50微米~2000微米之間，金屬探針2電阻率在I X 10 5 Ω.πι~1 X 10 8Ω.ηι 之間。
[0017]本裝置中所述的電流信號(hào)識(shí)別記錄儀器5可提供直流電，并且為識(shí)別精度在10_2A-1O- 9A之間的電化學(xué)工作站或者電流儀都可。
[0018]一種使用金屬表面液態(tài)膜層測量裝置實(shí)現(xiàn)液態(tài)膜層厚度的測量方法，包括如下步驟:(一)、通過千分尺4向下移動(dòng)金屬探針2，金屬探針2的探針針尖3與液態(tài)膜層6接觸瞬間，電流信號(hào)識(shí)別記錄儀器5中出現(xiàn)電流信號(hào)，記錄此時(shí)千分尺4的刻度；(二)、繼續(xù)向下移動(dòng)探針針尖3與金屬基體7接觸的瞬間，電流信號(hào)識(shí)別記錄儀器5出現(xiàn)顯著電流變化，記錄此時(shí)千分尺4的刻度；(三)、計(jì)算兩次刻度之差即得到液態(tài)膜層6的厚度。通過電流信號(hào)的變化判斷探針針尖是否接觸到液態(tài)膜層的上層和底層，此種方法精確度高，不容易產(chǎn)生誤差。
[0019]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.金屬表面液態(tài)膜層測量裝置，測量以鐵為主要成分的鋼質(zhì)材料金屬基體(7)上的液態(tài)膜層(6)的厚度，液態(tài)膜層(6)主要成分為柴油和以咪唑啉型結(jié)構(gòu)為主的不良導(dǎo)電體緩蝕劑，該裝置包括千分尺固定裝置(1)，其特征在于，千分尺固定裝置(I)上豎直固定安裝有千分尺(4)，金屬探針(2)尾部固定在千分尺(4)的可移動(dòng)端，金屬基體(7)通過導(dǎo)線(9)連接電流信號(hào)識(shí)別記錄儀器(5)，金屬探針(2)尾部通過導(dǎo)線(11)與電流信號(hào)放大儀(10)連接，電流信號(hào)放大儀(10)通過導(dǎo)線(8)與電流信號(hào)識(shí)別記錄儀器(5)連接，金屬探針(2)的探針針尖(3)接觸金屬基體(7)時(shí)形成電流回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬表面液態(tài)膜層測量裝置，其特征在于，所述金屬探針(2)的材質(zhì)為鉻氏硬度大于10的銅、鐵、鋼、鶴、鉬、金、銀或鋁合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬表面液態(tài)不良導(dǎo)體膜層測量裝置，其特征在于，所述的金屬探針(2 )為直棒形，探針針尖(3 )直徑在50微米~2000微米之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬表面液態(tài)膜層測量裝置，其特征在于，所述的金屬探針(2)電阻率在 1Χ1(Γ5 Ω.πι~1Χ10'8 Ω.πι 之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬表面液態(tài)膜層測量裝置，其特征在于，所述千分尺(4)的精度為10 3mm~10 1謹(jǐn)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬表面液態(tài)膜層測量裝置，其特征在于，所述電流信號(hào)識(shí)別記錄儀器(5)提供直流電，并且識(shí)別精度在10_2A~10_9A之間的電化學(xué)工作站或者電流儀。
7.—種如上述1-6任一權(quán)利要求所述的金屬表面液態(tài)膜層測量裝置實(shí)現(xiàn)液態(tài)膜層厚度的測量方法，其特征在于，包括如下步驟: 一、通過千分尺(4)向下移動(dòng)金屬探針(2)，金屬探針(2)的探針針尖(3)與液態(tài)膜層(6)接觸瞬間，電流信號(hào)識(shí)別記錄儀器(5)中出現(xiàn)電流信號(hào)，記錄此時(shí)千分尺(4)的刻度； 二、繼續(xù)向下移動(dòng)探針針尖(3)與金屬基體(7)接觸的瞬間，電流信號(hào)識(shí)別記錄儀器(5)出現(xiàn)顯著電流變化，記錄此時(shí)千分尺(4)的刻度； 三、計(jì)算兩次刻度之差即得到液態(tài)膜層(6)的厚度。
【專利摘要】本發(fā)明涉及金屬表面處理方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬表面液態(tài)不良導(dǎo)體膜層厚度測量裝置及其測量方法。金屬表面液態(tài)膜層測量裝置，包括千分尺固定裝置，千分尺固定裝置上豎直固定安裝有千分尺，金屬探針尾部固定在千分尺的可移動(dòng)端，金屬基體通過導(dǎo)線連接電流信號(hào)識(shí)別記錄儀器，金屬探針尾部通過導(dǎo)線與電流信號(hào)放大儀連接，電流信號(hào)放大儀通過導(dǎo)線與電流信號(hào)識(shí)別記錄儀器連接，金屬探針的探針針尖接觸金屬基體時(shí)形成電流回路，其方法是采用電流信號(hào)變化識(shí)別金屬探針與液膜及基體表面相對(duì)位置的方法能夠檢測金屬基體表面液態(tài)不良導(dǎo)體膜層的厚度。本測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，測量精確，經(jīng)濟(jì)使用。
【IPC分類】G01B5-06
【公開號(hào)】CN104748643
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510032976
【發(fā)明人】高繼峰, 劉德緒, 龔金海, 王振玉, 李文廣
【申請(qǐng)人】中石化石油工程技術(shù)服務(wù)有限公司, 中石化中原石油工程設(shè)計(jì)有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年1月23日