Зонд для исследования коррозии токопроводящих материалов

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования коррозии токопроводящих материалов. Цель изобретения - повышение надежности за счет уменьшения засорения рабочей поверхности датчика продуктами коррозии. Зонд содержит корпус в виде полого цилиндра 1 с осевым отверстием 2 и радиальными отверстиями 3, выпол-- ненными на боковой поверхности цилиндра 1. В цилиндре 1 соосно отверс тию 2 установлен датчик коррозии,выffполненный в виде полосы, свернутой в спираль 4 со сквозными радиальными отверстиями 5, совмещенными с отверстиями 3 цилиндра 1. Спираль 4 содержит захватные части с отверстиями для крепления токовых клемм. На поверхность спирали 4, за исключением боковой поверхности отверстий 5, нанесено защитное электроизоляционное покрытие. Цилиндр 1 установлен с возможностью вращения в неподвижной обойме 8, на которой закреплены выводы 9 зонда. На внешней поверхности цилиндра закреплен привод вращения , выполненный в виде крыльчатки 10. При введении зонда в коррозионную среду цилиндр 1 вместе со спиралью 4 начинает вращаться под действием набегающего на крыльчатку 10 потока среды. Вращение цилиндра 1 способствует активному перемешиванию среды в результате ее перемещений вдоль отверстий 2 и 5, что обеспечивает уменьшение диффузионного слоя у рабочей части спирали 4. 3 3. п. фг-лы, 4 ил. с € (Л со ел со со Фиг 1

ÄÄSUÄÄ 1357799 А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 01 N 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4092238/25-28 (22) 19.05,86 (46) 07.12.87. Бюл, Ф 45 (71) Специальное конструкторское тех-, нологическое бюро физико--механического института им. Г.В.Карпенко (72) Л.Б.Березицкий (53) 620.193 ° 2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1249409, кл. G Ol N 17/00, 1985, полненный в виде полосы, свернутой н спираль 4 со сквозными радиальными отверстиями 5, совмещенными с отверстиями 3 цилиндра 1. Спираль 4 содержит захватные части с отверстиями для крепления токовых клемм. На поверхность спирали 4, за исключением боковой поверхности отверстий 5, нанесено защитное электроизоляционное покрытие, Цилиндр 1 установлен с возможностью вращения в неподвижной обойме 8, на которой закреплены выводы 9 зонда. На внешней поверхности цилиндра закреплен привод вращения, выполненный в виде крыльчатки 10, При введении зонда в коррозионную среду цилиндр 1 вместе со спиралью 4 начинает вращаться под действием набегающего на крыльчатку

10 потока среды. Вращение цилиндра 1 способствует активному перемешиванию среды в результате ее перемещений вдоль отверстий 2 и 5, что обеспечивает уменьшение диффузионного слоя у рабочей части спирали 4.

3 з,п, ф-лы, 4 ил. (54) ЗОНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КОРРОЗИИ

ТОКОПРОВОДЯЩИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть испольэовано для исследования коррозии токопроводящих материалов. Цель изобретения — повышение надежности за счет уменьшения засорения рабочей поверхности датчика продуктами коррозии. Зонд содержит корпус в виде полого цилиндра 1 с осевым отверстием

2 и радиальными отверстиями 3, выполненными на боковой поверхности цилиндра 1, В цилиндре 1 соосно отверстию 2 установлен датчик коррозии,вы1 у !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1357799

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к зондам для исследования коррозии токопро водящих материалов.

Цель изобретения — повышение надежности путем уменьшения засорения рабочей поверхности датчика продуктами коррозии.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого зонда; на фиг. 2 — схема датчика коррозии из одной полосы;

10 сЬ

1 2 Ti

35 где г, — радиус радиальных отверстий;

Ь .- ширина полосы; с - количество радиальных от-40 верстий, Спираль 4 содержит захватные части 6 с отверстиями 7, предназначенными для крепления токовых клемм, и рабочую часть в виде боковой поверх- 45 ности сквозных радиальных отверстий

5, причем на поверхность полосы нанесено электроиэоляционное защитное покрытие (не показано) за исключением боковой поверхности отверстий 5.

Цилиндр 1 со спиралью 4 установлен с возможностью вращения в непод-вижной обойме 8, на которой закреплены выводы 9 зонда, На внешней поверхности цилиндра 1 закреплен привод вращения, выполненный в виде крыльчатки 10. Для вращения цилиндра 1 от вала внешнего двигателя (не показан) с заданной скоростью на боковой пона фиг. 3 — схема датчика коррозии иэ трех полос; на фиг. 4 — схема коммутации электрических выводов зонда.

Зонд содержит корпус, выполненный в виде полого цилиндра 1 со сквозным осевым отверстием 2 и сквозными радиальными отверстиями 3, выполнен-ными на боковой поверхности цилиндра 1. В последнем соосно отверстиям

2 установлен. датчик коррозии, выполненный в виде полосы, свернутой в ,спираль 4. В полосе выполнены сквоз25 ные отверстия, которые выполнены в спирали 4 соосно и образуют сквозные радиальные отверстия 5 спирали 4,причем последняя установлена в цилинд-ре 1 таким образом, что радиальные отверстия 5 спирали 4 совмещены с ра- 30 циальнымй отверстиями 3 цилиндра 1, а внутренний радиус цилиндра выбран .из соотношения верхности цилиндра 1 выполнена кольцевая трапециевидная проточка ll, предназначенная для взаимодействия с ременной или фрикционной передачей (не показаны) привода. Кроме того, на боковой поверхности цилиндра 1 около его торцев выполнены две ана.логичные кольцевые проточки 12, в которь|х размещены фторопластовые прокладки 13, предназначенные для кинематической связи между обоймой

8 и цилиндром 1, неподвижные щетки

14, жестко связанные с выводами 9, и подвижные пластины 15, жестко свяэанные через отверстия 7 с эахватньгми частями 6, причем щетки 14 и пластины 15 покрыты защитным электропроводящим покрытием 16, Зонд работает следующим образом.

При введении зонда в коррозионную среду цилиндр 1 вместе со спиралью

4 начинает вращаться вокруг своей оси под действием набегающего на крыльчатку 10 потока среды, Вращение цилиндра 1 с постоянной заданной скоростью осуще.ствляют при помощи привода врашения через ременную или фрикционную передачу. При этом враще. ние цилиндра 1 содействует активному перемешиванию среды вследствие ее движения вдоль продольных 2 и радиальных 5 отверстий, что обеспечивает уменьшение толщины диффузионного слоя у рабочей части спирали 4.

Вследствие вращения цилиндра 1 со спиралью 4 происходит также активный отвод от рабочей поверхности спирали

4 продуктов коррозии.

При скоростях в оащения, меньших значения, при котором происходит отрыв от рабочей час ги спирали 4 пограничного слоя среды, происходит увеличение скоро сти корродирования поверхности радиальных отверстий 5 спирали

4 беэ заметных разрушений из-за кавитационных явлений в пограничных слоях среды, При увеличении скорости корродирования спирали 4. уменьшаются промежутки времени, через которые происходят минимальные измеряемые приращения электросопротивления датчика ° Определяют экспериментально для заданной конструкции зонда и характера среды коэффициент.пропорциональности между скоростью V вращения датчика и скоростью его корродирования и вычисляют показатель h корро"

1357799 4 верхности которого Б = 3,4.10 м, а высота (длина) Х, = 5,6 10 2 м, Датчик вставляется в корпус и фиксируется механически посредством контакта его захватных частей с токовыми и потенциальными медными кольцами (пластины 15), размещенными в торцовых проточках у оснований цилиндра. Обойма зонда представляет собой два жестко соединенные между собой кольца из фторопласта, имеющие на внутренней поверхности наклеенные угольные пластинки (щетки 14), соединенные с выводами зонда. Обойма с помощью кронштейна крепится к стенке резервуара с жидкостью (дождевая вода, неочищенная нефть, проточная вода и т,д,). Вращение зонда осуществляется посредством ремневого привода от вала электродвигателя постоянного тока.

Предельное значение скорости вра щения датчика зонда V

50 об-с-", Временный электрический ток частоты ы = 2И. 5 . 104 Гу с токовых входов выводов зонда через электрический контакт блока электрокоммутации, образованный неподвижны-". ми щетками и скользящими по ним вращающимися вместе с датчиком пластинами, поступает на датчик зонда.При этом к потенциальным входам, к которым подключается например, измерительный мост Р 5016 или микровольтметр селективный В6-9 через соответствующие электрические контакты блока электрокоммутации приложено падение напряжения, равное по величине падению напряжения на датчике зонда, так как его изменение за счет падения на электрическом контакте, образованном неподвижными щетками и скользящими по ним пластинами, по сравнению с падением на входном сопротивлении измерительного прибора ничтожно мало. Выбор частоты ж переменного тока, равной и> » Ч, определяется необходимостью устранения погрешности измерений из-эа электромагнитных помех на частотах си,,pas» ных ш з V возникающих вследствие скольжения пластин по щиткам токовых электрических контактов, (d )) V. зии токопроводящего материала из соотношения

h = h ч 1+-,1Ч где h — показатель коррозии, измеренный при скорости Ч вращения датчика.

Использование неподвижных щеток

14 и подвижных пластин 15, скольэя10 щих по щетк ам 14 при вращении цилиндра 1, а также покрытие щеток 14 и пластин 15 защитным электропроводящим покрытием 16 позволяют осуществить надежный контакт между неподвиж15 ными выводами 9 обоймы 8 и соответствующими захватными частями 6 спирали 4 при протекающих через датчик переменных токах, значение частот которых определяется из соотношения

Зонд может быть снабжен дополнительно вторым и третьим датчиками, 25 выполненными идентично первому в виде аналогичных спиралей 17 и 18, раз.мещенных таким образом, что их витки размещены между витками спирали

4, При этом отверстия 5 спирали 4

30 расположены соосно с соответствующими отверстиями спиралей 17 и 18, а расстояние между соседними витками спиралей не более толщины полосы. В этом случае при пропускании тока через первый и второй датчик (спирали

4 и 17) обеспечивается проявление эффекта близости, приводящее к увеличению тока из-за взаимного влияния витков спиралей 4 и 17 друг на друга, При этом витки спирали 18 используют40 ся в качестве электромагнитного экрана, что обеспечивает уменьшение габаритов зонда, Пример, Конструкция макета

45 зонда включает датчик из полосы с железа удельной электропроводимости

6,5 .1О См и абсолютной магнитной проницаемости 1 = 110 1,. Толщина полосы d. =- 10 м; ширина — Ь

= 4 .10 м, Звенья полосы образуют

20-витковую спираль с радиусом R„ первого витка P, = 2 10 м, количеством радиальных отверстий с = 3 и расстоянием между соседними витка55 ми d „= 10 м, Цилиндрический корпус представляет собой полый цилиндр с тремя радиальными отверстиями радиуса R = 1,7 1О м, внешний радиус поФормула изобретения

1. Зонд для исследования коррозии токопроводящих материалов, содер

1357799 жащий корпус и установленный в нем датчик, выполненный в виде полосы с захватными частями, рабочая часть которой представляет собой спираль со сквозными соосными отверстиями и электроизоляционным покрытием,нанесенным на поверхность полосы эа исключением ее кромок, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности за счет уменьшения засорения рабочей поверхности датчика продуктами коррозии, корпус выполнен в виде полого цилиндра с радиальными отверстиями на боковой поверхности, спираль выполнена цилиндрической, ее ось совпадает с осью корпуса, оси отверстий спирали совпадают с осями отверстий корпуса, а зонд снабжен обоймой, в которой установлен корпус с датчиком, приводом вращения корпуса и электрически связанным с обоймой и захватными частями полосы блоком коммутации.

2. Зонд по и,1, о т л и ч а юшийся тем, что внутренний радиус r цилиндра выбран из соотноЧ шения сЬ

1 II где с - количество радиальных отверстий в цилиндре;

b — ширина полосы.

3. Зонд по пп. 1 и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью использования потока среды для враще) ния корпуса, привод выполнен в виде крыльчатки, закрепленной на поверхности цилиндра.

4. Зонд по пп. 1 - 3, о т л ич а ю шийся тем, что блок ком20 мутации выполнен в виде неподвижных щеток, жестко соединенных с обоймой, и пластин, предназначенных для взаимодействия со щетками и соединенных с захватными частями полосы, 1357799

Составитель М, Иатюшин

Техред N.дидык Корректор A,Îáðó÷àð

Редактор П, Гереши

Заказ 5990!42 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4