一種檢測金屬表面缺陷的電化學(xué)無損檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電化學(xué)無損檢測設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種檢測金屬表面缺陷的電化學(xué)無損檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]無損檢測現(xiàn)在已經(jīng)是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，主要包括:滲透檢測(PT);渦流檢測(ET);超聲波檢測(UT);射線檢測(RT)和磁記憶檢測。每一種檢測手段都有它自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。比如，超聲相控陣檢測:掃描速度快，精確度較高，可進(jìn)行全方位掃描，適用于測定內(nèi)部缺陷和有一定深度的表面缺陷，不僅可測得缺陷位置，還可以測定缺陷的形狀、大小。但易受主客觀因素影響，對工作表面要求平滑，需對待測表面進(jìn)行處理；磁記憶檢測:表面、內(nèi)部缺陷均可檢測。檢測部位的金屬表面不必進(jìn)行清理和其他預(yù)處理，較超聲法檢測靈敏度高且重復(fù)性好，可檢測微小缺陷應(yīng)力集中區(qū)，因此，對金屬損傷的早期診斷與故障的排除及預(yù)防具有較高的敏感性和可靠性。但僅可以檢測磁性材料。而且，上述檢測手段都是純物理手段。本實(shí)用新型通過采用一種腐蝕電化學(xué)測試方法得到電位分布來檢測金屬表面缺陷，該手段無需對待測表面進(jìn)行處理，操作簡便，可測試各種形狀表面，且與上述物理手段所得結(jié)果相吻合。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種檢測金屬表面缺陷的電化學(xué)無損檢測裝置，其通過檢測待測金屬試樣表面的電位分布，從而判斷出表面缺陷的大小、位置。
[0004]本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0005]一種檢測金屬表面缺陷的電化學(xué)無損檢測裝置，包括待測金屬試樣，離子導(dǎo)通膜，參比電極，多通道電極探頭以及電化學(xué)測量裝置，所述多通道電極探頭設(shè)置在所述待測金屬試樣的上表面，所述多通道電極探頭由酚醛樹脂和金屬電極棒組成，所述金屬電極棒呈M行N列等距的分布在所述酚醛樹脂中，所述M大于等于5小于等于20，所述N大于等于5小于等于20，且在所述多通道電極探頭的底端(即探頭檢測端)和所述待測金屬試樣的上表面之間設(shè)置有所述離子導(dǎo)通膜，所述離子導(dǎo)通膜分別與所述多通道電極探頭的底端和所述待測金屬試樣的上表面緊密接觸，所述參比電極設(shè)置在所述待測金屬試樣的上方且與所述離子導(dǎo)通膜緊密接觸，所述多通道電極探頭的頂端(即信號接頭端)、所述參比電極和所述待測金屬試樣的底面分別通過導(dǎo)線與所述電化學(xué)測量裝置的工作端、標(biāo)定參比電極端和接地端相連，所述電化學(xué)測量裝置內(nèi)設(shè)置有運(yùn)算放大器或者零電阻電路。
[0006]在上述技術(shù)方案中，選用飽和甘汞電極作為參比電極。
[0007]在上述技術(shù)方案中，選用浸有3.5% NaCl溶液的濾紙作為離子導(dǎo)電膜。
[0008]在上述技術(shù)方案中，所述多通道電極探頭的金屬電極棒材質(zhì)為Q235型號的碳鋼，所述Q235型號的碳鋼棒的直徑為0.3-0.7mm，優(yōu)選0.5mm。
[0009]其中，以多通道電極由100根Q235型號的碳鋼棒等間距固定在酚醛樹脂中為例，金屬電極棒呈10行10列，等間隔3mm排列于所述酚醛樹脂中，電化學(xué)測量裝置的信號采集端包括100個(gè)信號采集接點(diǎn)。
[0010]多通道電極探頭的頂端與電化學(xué)測量裝置的信號采集端的具體連接方式為:多通道電極探頭的100根金屬電極棒通過100根導(dǎo)線分別與電化學(xué)測量裝置的工作端的100個(gè)信號采集接點(diǎn)連接。
[0011]電化學(xué)測量裝置由嵌入其中的單片機(jī)控制，根據(jù)100根金屬電極棒的位置，依次順序采集100個(gè)信號采集點(diǎn)的電流信號。
[0012]本實(shí)用新型的工作過程如下:
[0013]連接好整個(gè)裝置后，使待測金屬試樣與電化學(xué)測試裝置接地端導(dǎo)通，參比電極與電化學(xué)測量裝置的標(biāo)定參比電極端導(dǎo)通，使多通道電極探頭的各個(gè)金屬電極棒分別在不同時(shí)刻與電化學(xué)測量裝置工作端接通，通過電化學(xué)測量裝置內(nèi)嵌的單片機(jī)控制，電化學(xué)測量裝置依次采集電流信號，并對采集的電位信號進(jìn)行分析處理，輸出電位分布圖。通過電位分布圖坐標(biāo)能很好的找到電極，從而確定該電極所測試的部位，電極電位低的地方，表示容易充當(dāng)陽極，為缺陷的可能性大，進(jìn)而確定試樣表面的缺陷。
[0014]本實(shí)用新型通過電化學(xué)手段獲取金屬表面各區(qū)域的電位，得到金屬表面直觀的電位分布圖，分析電位高低確認(rèn)陰陽極區(qū)，進(jìn)而確定缺陷的位置和形狀。與傳統(tǒng)的無損檢測金屬表面缺陷的裝置相比，本實(shí)用新型運(yùn)用電化學(xué)手段，無需對待測表面進(jìn)行處理，具有結(jié)果簡單，操作方便、測量精度高、準(zhǔn)確性高、測量結(jié)果直觀清晰等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型中多通道電極探頭的橫截面示意圖；
[0017]圖3是本實(shí)用新型具體實(shí)施例中測試30min所得電位分布圖；
[0018]圖4是圖3中區(qū)域I處通過三維顯微鏡所測得的三維形貌圖。
[0019]圖中:1為待測金屬試樣，2為離子導(dǎo)通膜，3為多通道電極探頭，3-1為酚醛樹脂，3-2為金屬棒，4為參比電極，5為電化學(xué)測量裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面通過具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。
[0021 ] 如圖1至4所示，圖中:I為待測金屬試樣，2為離子導(dǎo)通膜，3為多通道電極探頭，3-1為酚醛樹脂，3-2為金屬棒，4為參比電極，5為電化學(xué)測量裝置。
[0022]實(shí)施例1
[0023]一種檢測金屬表面缺陷的電化學(xué)無損檢測裝置，包括待測金屬試樣，離子導(dǎo)通膜，參比電極，多通道電極探頭以及電化學(xué)測量裝置，多通道電極探頭設(shè)置在待測金屬試樣的上表面，多通道電極探頭由酚醛樹脂和金屬電極棒組成，且在多通道電極探頭的底端(即探頭檢測端)和待測金屬試樣的上表面之間設(shè)置有離子導(dǎo)通膜，離子導(dǎo)通膜分別與多通道電極探頭的底端和待測金屬試樣的上表面緊密接觸，參比電極設(shè)置在待測金屬試樣的上方且與離子導(dǎo)通膜緊密接觸，多通道電極探頭的頂端(即信號接頭端)、參比電極和待測金屬試樣的底面分別通過導(dǎo)線與電化學(xué)測量裝置的工作端(圖中未標(biāo)出)、標(biāo)定參比電極端(圖中未標(biāo)出)和接地端(圖中未標(biāo)出)相連，電化學(xué)測量裝置內(nèi)設(shè)置有運(yùn)算放大器或者零電阻電路。
[0024]在本實(shí)施例中，選用飽和甘汞電極作為參比電極。
[0025]在本實(shí)施例中，選用浸有3.5% NaCl溶液的濾紙作為離子導(dǎo)電膜。
[0026]在本實(shí)施例中，多通道電極探頭的金屬電極棒材質(zhì)為Q235型號的碳鋼，其中多通道電極由25根Q235型號的碳鋼棒等間距固定在酚醛樹脂中，成5行5列，等間隔5mm排列于酚醛樹脂中，所述Q235型號的碳鋼棒的直徑為0.3mm。
[0027]在本實(shí)施例中，電化學(xué)測量裝置的信號采集端包括25個(gè)信號采集接點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)。
[0028]在本實(shí)施例中，多通道電極探頭的頂端與電化學(xué)測量裝置的信號采集端的具體連接方式為:多通道電極探頭的25根金屬電極棒通過25根導(dǎo)線分別與電化學(xué)測量裝置的工作端的25個(gè)信號采集接點(diǎn)連接。
[0029]在本實(shí)施例中，電化學(xué)測量裝置由嵌入其中的單片機(jī)控制，根據(jù)25根金屬電極棒的位置，依次順序采集25個(gè)信號采集點(diǎn)的電流信號。
[0030]實(shí)施例2
[0031]一種檢測金屬表面缺陷的電化學(xué)無損檢測裝置，包括待測金屬試樣，離子導(dǎo)通膜，參比電極，多通道電極探頭以及電化學(xué)測量裝置，多通道電極探頭設(shè)置在待測金屬試樣的上表面，多通道電極探頭由酚醛樹脂和金屬電極棒組成，且在多通道電極探頭的底端(即探頭檢測端)和待測金屬試樣的上表面之間設(shè)置有離子導(dǎo)通膜，離子導(dǎo)通膜分別與多通道電極探頭的底端和待測金屬試樣的上表面緊密接觸，參比電極設(shè)置在待測金屬試樣的上方且與離子導(dǎo)通膜緊密接觸，多通道電極探頭的頂端(即信號接頭端)、參比電極和待測金屬試樣的底面分別通過導(dǎo)線與電化學(xué)測量裝置的工作端(圖中未標(biāo)出)、標(biāo)定參比電極端(圖中未標(biāo)出)和接地端(圖中未標(biāo)出)相連，電化學(xué)測量裝置內(nèi)設(shè)置有運(yùn)算放大器或者零電阻電路。
[0032]在本實(shí)施例中，選用飽和甘汞電極作為參比電極。
[0033]在本實(shí)施例中，選用浸有3.5% NaCl溶液的濾紙作為離子導(dǎo)電膜。
[0034]在本實(shí)施例中，多通道電極探頭的金屬電極棒材質(zhì)為Q235型號的碳鋼，其中多通道電極由400根Q235型號的碳鋼棒等間距固定在酚醛樹脂中，成20行20列，等間隔Imm排列于酚醛樹脂中，所述Q235型號的碳鋼棒的直徑為0.7mm。
[0035]在本實(shí)施例中，電化學(xué)測量裝置的信號采集端包括400個(gè)信號采集接點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)。
[0036]在