钢筋混凝土阴极保护极化曲线实时测试仪器设计

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1、万方数据第25卷第5期·474·电子测量与仪器学报JoURNALoFELECTRoNiCMEASUREMENTANDlNSTRUMENT％f．25No．52011年5月DOI：10．37驯SP．J．1187．2011．00474钢筋混凝土阴极保护极化曲线实时测试仪器设计术刘泽王淑颖李伟官慧仙徐贵富贾．伟Or,京交通大学电子信息工程学院，北京100044)摘要：阴极保护是应用于钢筋混凝土腐蚀防护的一种有效技术，测试其阴极极化曲线对于防腐系统参数设计具有重要的指导意义。本文设计了一种极化曲线测试仪器，该仪器通过嵌入式系统控制强制电流阴极保护系统的激励电流．采集阴极保护系统由此产生的电位变化，测

2、试的数据由嵌入式系统暂存并通过无线通信接【J传输到I监控中心计算机，监控计算机存储并分析保护行的极化曲线。试验结果表明该仪器能自动、实时地测试阴极保护系统的极化曲线。为检测被保护结构物的保护状态提供数据支持。关键词：强制电流阴极保护；极化曲线；恒流源激励；嵌入式系统中图分类号：TP23文献标识码：B国家标准学科分类代码：510．99Designofreal-timepolarizationcurvetestinstrumentforcathodicprotectioninreinforcedconcreteLiuZeWangShuyingLiWeiGuanHuixianXuGuifuJia

3、Wei(SchoolofElectronicandInformationEngineenng，BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044，China)Abstract：CathodicprotectioniSaneffectiveanti—corrosiontechnologyUSedinreinforeedconcreteprotection．Themeasurementofcathodicpolarizationcurveissignificantforparameterdesignofimpressedcurrentcathodicprotecti

4、on．T11ispaperintroducesatestinstrumentofpolarizationcurves。theinstrumentcansamplethepotentialchangeaccordingtheexcimfioncurrent’Schangewhichiscontrolledbyembeddedcontroller．Andthemeasurementdatacanbestoredandtransferredtosupervisorycomputerviawirelesscommunicationinterface．Thenthedatacanbestoredan

5、danalyzed．Theexperimentresultsshowthattheinstrumentcanmeasurethepolarizationcurvesdataautomaticallyinrealtime．SoitCanbeusedtoprovidedatasourcesupportfordetecttheprotectionstatusofthestructurebeenprotected．Keywords：cathodicprotection；polarizationcurves；constant—currentsourceexcitation；embeddedsyste

6、m1引言阴极保护技术是国际公认的防腐技术，已广泛地应用于船舶、码头、海上平台和埋地管线等设施的腐蚀防护【l习】。通过测定该项技术的极化曲线可获得保护电流范围、保护电位范围等阴极保护参数。此外曲线上电位对于电流密度的倒数称为电极在该电流密度时的真实极化率，等于通过极化曲线上对应于该电流密度的点的切线斜率。极化率的倒数是电极反应过程进行难易程度的度量。极化率小，阻力小，电极反应容易进行。因此极化曲线的测量对揭示金属腐蚀的基本规律以及化学电源、电镀、电冶金、电解、金属防腐蚀和电化学基础研究等有着重要的意义【4。J。而现有的极化曲线的测定方法主要是通过手动测试记录数据或者是通过电化学分析系统，恒电

7、位仪来测量。而在实际的环境中，钢筋的电位是随着海水的温度和盐溶液的浓度的变化而改变的。对于实际环境中的极化曲线的测试，现有的技术已不能满足。针对这种情况，设计了一种外加电流的极化曲线自动测试装置。该装置通过嵌入式系统控制恒电流激励的电压，来改变阴极保护系统的电流，采集到的数据可通过数据通信接口，无线通信模块，传输到PC机，实现远程监控。该装置能自动、实本文于2011年1月收到。，基金项目：国家自然基金资助(编号：NSFC