本發(fā)明屬于腐蝕監(jiān)測領域，尤其涉及一種大氣腐蝕性在線監(jiān)測系統(tǒng)及其方法。

背景技術：

目前，大氣腐蝕性等級的判斷主要依據(jù)標準ISO9223及國標GB19292來進行。對大氣腐蝕性檢測和方法目前主要有兩類方法：一是現(xiàn)場暴露試驗法。該方法采用在野外現(xiàn)場進行標準金屬銅、鋁、鋅和碳鋼的暴露腐蝕試驗，檢測第一年的腐蝕失重或厚度損失，從而實現(xiàn)對大氣腐蝕性的分級工作。第二是環(huán)境因子法。該方法檢測大氣環(huán)境因子，主要包括四個部分：溫度、濕度、硫氧化物含量及含氯鹽的沉降量。根據(jù)該四個參數(shù)對大氣腐蝕性進行評價分級。

現(xiàn)場暴露試驗法要求在野外進行至少為期1年的暴露腐蝕試驗，要獲得結果所需周期較長，并且獲得腐蝕數(shù)據(jù)離散性大，精確度差，特別是在腐蝕性分級臨界點附近的數(shù)據(jù)給大氣腐蝕性的評級構成困擾。環(huán)境因子法獲得大氣環(huán)境因子所需周期也非常長，特別是對硫的氧化物和氯鹽沉降量的檢測步驟非常繁瑣，所得結果波動性很大。

隨著社會發(fā)展，大氣環(huán)境是在不斷變化的，采用過去多年大氣腐蝕性監(jiān)測結果可靠性會降低。而對過去時間進行長期、連續(xù)的大氣腐蝕性監(jiān)測，工作量非常大，也是不現(xiàn)實的?？傊?，采用上述方法對大氣腐蝕性監(jiān)測存在著周期長、精度差、可靠性低等缺點。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明提供一種大氣腐蝕性在線監(jiān)測系統(tǒng)及其方法。該監(jiān)測系統(tǒng)通過對標準金屬的腐蝕電流進行連續(xù)檢測，對檢測數(shù)據(jù)進行分析處理，最終獲得大氣腐蝕性的動態(tài)等級結果。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種大氣腐蝕性在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括布局在待監(jiān)測區(qū)域預定位置處的大氣腐蝕檢測傳感器，所述大氣腐蝕檢測傳感器包括平行排布的陽極板以及陰極板，所述陽極板和陰極板分別連接有引出線，所述引出線與零電阻電流計相連接；

所述大氣腐蝕檢測傳感器被配置為檢測待監(jiān)測區(qū)域預定位置處的大氣腐蝕電流，并傳送至大氣腐蝕監(jiān)測服務器；

所述大氣腐蝕監(jiān)測服務器被配置為將接收到的一定時間段內大氣腐蝕電流轉換為金屬年腐蝕量，并將該金屬年腐蝕量與預設相應標準的金屬腐蝕量相比較，最終得到待監(jiān)測區(qū)域預定位置處任意時間點或時間段內的大氣腐蝕性等級。

該系統(tǒng)還包括無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊與零電阻電流計相連。

所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊為GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊。

本發(fā)明還采用無線數(shù)據(jù)傳輸模塊將零電阻電流計檢測到的腐蝕電流，傳送至大氣腐蝕監(jiān)測服務器，用來保證能夠腐蝕電流傳輸?shù)目焖偌皽蚀_性。

所述陽極板和陰極采用多個通孔貫通。

所述導電溶液為質量比為預設濃度的NaCl溶液。

本發(fā)明分別把陽極板和陰極板置于質量比為預設濃度的NaCl溶液中，采用電化學工作站檢測其自腐蝕電流；再把與每陽極板和陰極中金屬電極同尺寸的對應純金屬置于質量比為預設濃度的NaCl溶液中，采用電化學工作站檢測其自腐蝕電流。

一種大氣腐蝕性在線監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，包括：

大氣腐蝕檢測傳感器檢測待監(jiān)測區(qū)域預定位置處的大氣腐蝕電流，并傳送至大氣腐蝕監(jiān)測服務器；

大氣腐蝕監(jiān)測服務器將接收到的有效期內大氣腐蝕電流轉換為金屬年腐蝕量，并將該金屬年腐蝕量與預設相應標準的金屬腐蝕量相比較，最終得到待監(jiān)測區(qū)域預定位置處任意時間點或時間段內的大氣腐蝕性等級。

大氣腐蝕檢測傳感器檢測待監(jiān)測區(qū)域預定位置處的大氣腐蝕電流之前，還包括：標定大氣腐蝕檢測傳感器的腐蝕量函數(shù)，其中，腐蝕量函數(shù)為腐蝕電流值與金屬腐蝕量之間的轉換關系函數(shù)。

大氣腐蝕監(jiān)測服務器將接收到的大氣腐蝕電流轉換為金屬腐蝕量的具體過程為：

大氣腐蝕監(jiān)測服務器根據(jù)接收到大氣腐蝕檢測傳感器的腐蝕電流，計算腐蝕電流在時間域的累積量，獲得腐蝕發(fā)生時電荷交換量；

再根據(jù)標定的大氣腐蝕檢測傳感器的腐蝕量函數(shù)，將腐蝕電流轉換為金屬腐蝕量。

該方法還包括將待監(jiān)測區(qū)域預定位置處所有監(jiān)測時間內的金屬腐蝕量累加，并線性延長至預設監(jiān)測時間點，用于計算截止到預設監(jiān)測時間點的時間段內的大氣腐蝕性等級。

該方法還包括通過大氣腐蝕監(jiān)測服務器將得到待監(jiān)測區(qū)域預定位置處任意時間點或時間段內的大氣腐蝕性等級信息傳送至客戶端。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明的大氣腐蝕檢測傳感器檢測待監(jiān)測區(qū)域預定位置處的大氣腐蝕電流，并傳送至大氣腐蝕監(jiān)測服務器；由大氣腐蝕監(jiān)測服務器將接收到的一定時間段內大氣腐蝕電流轉換為金屬年腐蝕量，并將該金屬年腐蝕量與預設相應標準的金屬腐蝕量相比較，最終得到待監(jiān)測區(qū)域預定位置處任意時間點或時間段內的大氣腐蝕性等級；

本發(fā)明通過對大氣腐蝕性的連續(xù)檢測，獲得標準金屬的連續(xù)腐蝕電流，經(jīng)對檢測數(shù)據(jù)分析處理，獲得動態(tài)的大氣腐蝕性評價結果，可實現(xiàn)長期對大氣腐蝕性檢測，縮短了大氣腐蝕性監(jiān)測的周期，提高了監(jiān)測精度以及可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的大氣腐蝕性在線監(jiān)測系統(tǒng)結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的一種大氣腐蝕性在線監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發(fā)明做進一步說明：

在本發(fā)明中，將金屬腐蝕量與預設相應標準的金屬腐蝕量相比中所涉及的標準為：標準ISO9223或國標GB19292或其他標準。

圖1為本發(fā)明的大氣腐蝕性在線監(jiān)測系統(tǒng)結構示意圖，如圖所示的大氣腐蝕性在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括布局在待監(jiān)測區(qū)域預定位置處的大氣腐蝕檢測傳感器，所述大氣腐蝕檢測傳感器被配置檢測待監(jiān)測區(qū)域預定位置處的大氣腐蝕電流，并傳送至大氣腐蝕監(jiān)測服務器；

所述大氣腐蝕監(jiān)測服務器被配置為將接收到的一定時間段內大氣腐蝕電流轉換為金屬年腐蝕量，并將該金屬年腐蝕量與預設相應標準的金屬腐蝕量相比較，最終得到待監(jiān)測區(qū)域預定位置處任意時間點或時間段內的大氣腐蝕性等級。

該系統(tǒng)還包括無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊與零電阻電流計相連。

無線數(shù)據(jù)傳輸模塊為GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊。無線數(shù)據(jù)傳輸模塊也可以為其他現(xiàn)有的無線數(shù)據(jù)傳輸方式實現(xiàn)。

本發(fā)明還采用無線數(shù)據(jù)傳輸模塊將零電阻電流計檢測到的腐蝕電流，傳送至大氣腐蝕監(jiān)測服務器，用來保證能夠腐蝕電流傳輸?shù)目焖偌皽蚀_性。

其中，本發(fā)明的氣腐蝕檢測傳感器，包括設置于導電溶液內且平行排布的陽極板以及陰極板，所述陽極板和陰極板分別連接有引出線，所述引出線與零電阻電流計相連接。

把25×25×1mm³的銅、鋁、鋅和碳鋼薄片分別與碳膜通過確定厚度的絕緣膠粘接在一起組成厚度約為2mm的陽極板和陰極板。陽極板和陰極板均與碳膜電極面積相等，陽極板和陰極板平行排布，兩極板多個直徑2mm通孔貫通。陽極板和陰極板之間絕緣，并各有引出線。

導電溶液為質量比為預設濃度的NaCl溶液。

導電溶液以質量比3.5％NaCl溶液為例：

采用電化學工作站檢測其自腐蝕電流；再把與陽極板中金屬電極同尺寸的對應純金屬置于質量比3.5％NaCl溶液中，也把與陰極板中金屬電極同尺寸的對應純金屬置于質量比3.5％NaCl溶液中，采用電化學工作站檢測其自腐蝕電流，比較相應電極與對應純金屬的自腐蝕電流比值。

陽極板和陰極板均與零電阻電流計相連接，組成標準金屬腐蝕電流檢測裝置，并且在該裝置中安裝GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊。把該裝置布置于待評價的大氣環(huán)境中，對銅、鋁、鋅和碳鋼金屬的自腐蝕電流的檢測，該裝置每天定時把所檢測數(shù)據(jù)傳輸回大氣腐蝕監(jiān)測服務器。

大氣腐蝕監(jiān)測服務器對傳輸回的檢測數(shù)據(jù)進行處理，計算腐蝕電流在時間域的累積量，獲得腐蝕發(fā)生時電荷交換量，除以電極與對應純金屬自腐蝕電流比值，再根據(jù)金屬不同轉化為金屬腐蝕量。

圖2為本發(fā)明的一種大氣腐蝕性在線監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法的流程示意圖。如圖2所示的大氣腐蝕性在線監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，包括：

大氣腐蝕檢測傳感器檢測待監(jiān)測區(qū)域預定位置處的大氣腐蝕電流，并傳送至大氣腐蝕監(jiān)測服務器；

大氣腐蝕監(jiān)測服務器將接收到的一定時間段內大氣腐蝕電流轉換為金屬年腐蝕量，并將該金屬年腐蝕量與預設相應標準的金屬腐蝕量相比較，最終得到待監(jiān)測區(qū)域預定位置處任意時間點或時間段內的大氣腐蝕性等級。

大氣腐蝕檢測傳感器檢測待監(jiān)測區(qū)域預定位置處的大氣腐蝕電流之前，還包括：標定大氣腐蝕檢測傳感器的腐蝕量函數(shù)，其中，腐蝕量函數(shù)為腐蝕電流值與金屬腐蝕量之間的轉換關系函數(shù)。

大氣腐蝕監(jiān)測服務器將接收到的大氣腐蝕電流轉換為金屬腐蝕量的具體過程為：

大氣腐蝕監(jiān)測服務器根據(jù)接收到大氣腐蝕檢測傳感器的腐蝕電流，計算腐蝕電流在時間域的累積量，獲得腐蝕發(fā)生時電荷交換量；

再根據(jù)標定的大氣腐蝕檢測傳感器的腐蝕量函數(shù)，將腐蝕電流轉換為金屬腐蝕量。

該方法還包括將待監(jiān)測區(qū)域預定位置處所有監(jiān)測時間內的金屬腐蝕量累加，并線性延長至預設監(jiān)測時間點，用于計算截止到預設監(jiān)測時間點的時間段內的大氣腐蝕性等級。

該方法還包括通過大氣腐蝕監(jiān)測服務器將得到待監(jiān)測區(qū)域預定位置處任意時間點或時間段內的大氣腐蝕性等級信息傳送至客戶端。

本發(fā)明還能夠預測預設時間段內的大氣腐蝕性等級。以預設時間段為1年為例：

大氣腐蝕監(jiān)測服務器檢查待監(jiān)測區(qū)域累積檢測時間，判斷已檢測時間是否夠1年：

如果滿足1年條件，則把推前至1年內的腐蝕量累加，獲得最新1年的腐蝕量，參照ISO9223標準中的金屬腐蝕量數(shù)據(jù)，把該待監(jiān)測區(qū)域的大氣腐蝕性進行等級劃分。

如果不滿足1年條件，則把所有時間內的腐蝕量累加，并線性延長1年時間，獲得1年腐蝕量；再參照ISO9223標準中的金屬腐蝕量數(shù)據(jù)，對該待監(jiān)測區(qū)域的大氣腐蝕性進行等級劃分。

這樣，該待監(jiān)測區(qū)域1天得到1次大氣腐蝕性等級判定結果。隨著時間延長，所得結果越來越趨近1年數(shù)據(jù)等級判定結果；并且，當檢測數(shù)據(jù)超過1年時，該方法仍然能夠進行檢測并得到最新1年的大氣腐蝕性等級判定結果，從而實現(xiàn)大氣腐蝕性的動態(tài)等級判定。

本發(fā)明的大氣腐蝕檢測傳感器檢測待監(jiān)測區(qū)域預定位置處的大氣腐蝕電流，并傳送至大氣腐蝕監(jiān)測服務器；由大氣腐蝕監(jiān)測服務器將接收到的一定時間段內大氣腐蝕電流轉換為金屬年腐蝕量，并將該金屬年腐蝕量與預設相應標準的金屬腐蝕量相比較，最終得到待監(jiān)測區(qū)域預定位置處任意時間點或時間段內的大氣腐蝕性等級；

本發(fā)明通過對大氣腐蝕性的連續(xù)檢測，獲得標準金屬的連續(xù)腐蝕電流，經(jīng)對檢測數(shù)據(jù)分析處理，獲得動態(tài)的大氣腐蝕性評價結果，可實現(xiàn)長期對大氣腐蝕性檢測，縮短了大氣腐蝕性監(jiān)測的周期，提高了監(jiān)測精度以及可靠性。

上述雖然結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發(fā)明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內。