ЭЛЕКТРОД СРАВНЕНИЯ НЕПОЛЯРИЗУЮЩИЙСЯ Российский патент 2010 года по МПК C23F13/16 

Изобретение относится к коррозионным измерениям и может быть применено для диагностики изоляционных покровов трубопроводных систем и других подземных металлических сооружений.

Известен электрод сравнения длительного действия, который содержит диэлектрический корпус с пористым дном, заполненный электролитом. В корпусе расположен медный стержень. На корпусе смонтирован датчик потенциала. Электрод сравнения снабжен ионообменной мембраной, смонтированной на пористом дне корпуса. Электролит содержит насыщенный раствор сульфата меди в смеси воды и этиленгликоля в соотношении 3:2-2:1 [1].

Недостатком этого электрода является то, что электрод снабжен одной ионообменной мембраной, в недостаточной мере препятствующей осмотическому проникновению грунтовой воды в корпус электрода сравнения, что разрушает мембрану за счет увеличения внутреннего давления раствора. Кроме того, муфта корпуса не имеет дна с перфорацией, что может привести к механическому разрушению мембраны при установке электрода в грунт, а также в процессе эксплуатации электрода.

Известен электрод сравнения неполяризующийся, содержащий диэлектрический корпус с муфтой, имеющей дно с перфорациями, заполненный электролитом из насыщенного раствора сульфата меди в смеси воды и этиленгликоля, расположенный в корпусе медный стержень, по крайней мере две ионообменные мембраны, смонтированный на муфте датчик потенциала [2].

Недостатком данного электрода сравнения является невозможность определения фазовых параметров измерительного сигнала, необходимых при определении параметров изоляции трубопроводных систем по методу [3].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является электрод сравнения неполяризующийся, содержащий диэлектрический корпус с муфтой, имеющей дно с перфорациями, заполненный мелкими медными частицами произвольной формы (например, медными опилками) и электролитом из насыщенного раствора сульфата меди в смеси воды и этиленгликоля, расположенный в корпусе медный стержень, как минимум, две ионообменные мембраны, смонтированный на муфте датчик потенциала [4].

Недостатком данного электрода является низкая точность при определении фазовых параметров измерительного сигнала из-за недостаточно большого значения емкости конденсатора, образуемого медным проводником и электролитом.

Цель изобретения - повышение точности при определении фазовых параметров измерительного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в электроде сравнения неполяризующемся, содержащем диэлектрический корпус с муфтой, имеющей дно с перфорациями, смонтированный на муфте датчик потенциала, как минимум, две ионообменные мембраны, в корпус помещается углеволокнистый сорбент «Бусофит», покрытый осажденной медью, корпус заполняется электролитом из насыщенного раствора сульфата меди в смеси воды и этиленгликоля.

На фиг.1 представлен чертеж предлагаемого электрода сравнения неполяризующегося.

Он содержит углеволокнистый сорбент «Бусофит» 1, покрытый осажденной медью, корпус 2, изготовленный из диэлектрического материала, электролит 3, муфту с перфорированным дном 4, внутреннюю ионообменную мембрану 5, внешнюю ионообменную мембрану 6, уплотнитель 7. Углеволокнистый сорбент «Бусофит» 1, покрытый осажденной медью, помещен в корпус 2 и закрыт колпачком 8. Датчик потенциала 9 смонтирован на муфте 4. Для подключения электрода сравнения и датчика потенциала 9 к измерительным цепям служат проводники 10 и 11. Корпус заполнен электролитом, в состав которого входят следующие компоненты: вода дистиллированная, сульфат меди (медный купорос), этиленгликоль.

Объемное соотношение воды и этиленгликоля выбрано от 3:2 до 2:1. Содержание сульфата меди должно обеспечить насыщение раствора с выделением свободных кристаллов сульфата меди.

Электрод сравнения может быть установлен стационарно в грунт в непосредственной близости от подземного сооружения или использован в качестве переносного.

На фиг.2 представлена схема замещения электрода сравнения. Эквивалентная электрическая схема электрода представляет собой емкость с утечкой, где R - активное сопротивление электрода, С - емкость конденсатора, образуемого медным проводником и электролитом, R_э-з - активное сопротивление «электрод-земля». Из-за конечного значения емкости С при измерениях возникает неконтролируемое приращение фазы измеряемого сигнала. При помещении углеволокнистого сорбента «Бусофита», имеющего значительную удельную поверхность и покрытого осажденной медью, в раствор электролита его поры заполняются электролитом. Таким образом, увеличивается площадь соприкосновения меди с электролитом, а следовательно, увеличивается емкость С. При С→∞ сопротивление R оказывается закороченным и схема замещения электрода упрощается до R_э-з, которое не изменяет фазу измеряемого сигнала.

В данном изобретении повышение точности при определении фазовых параметров измерительного сигнала достигается за счет увеличения емкости электрода путем помещения в его корпус углеволокнистого сорбента «Бусофита», покрытого осажденной медью.

Источники информации

1. А.С. №1601199, МКИ C23F 13/00. «Электрод сравнения длительного действия» / Сурис М.А., Кузнецова Е.Г., Левин В.М., Фрейман Л.И., Тюрин B.C., Ломоносов Ю.М., Кочергинская Л.Л.

2. Патент на полезную модель №53672, Россия, МКИ C23F 13/00. «Электрод сравнения неполяризующийся» / Котельников А.В., Кандаев В.А., Свешникова Н.Ю., Кандаев А.В.

3. Поздняков Л.Г., Кандаев В.А., Карпова Л.А. Методы и аппаратура определения сопротивления изоляции подземных трубопроводных систем // журнал «Практика противокоррозионной защиты», 1997, №3 (5), С.21-32.

4. Патент на полезную модель №68001, Россия, МПК C23F 13/00. «Электрод сравнения неполяризующийся» / Котельников А.В., Кандаев В.А., Авдеева К.В.

Изобретение относится к коррозионным измерениям и может быть использовано для диагностики изоляционных покровов трубопроводных систем и других подземных металлических сооружений. В электроде сравнения неполяризующемся, содержащем диэлектрический корпус с муфтой, имеющей дно с перфорациями, смонтированный на муфте датчик потенциала, как минимум, две ионообменные мембраны, в корпус помещается углеволокнистый сорбент «Бусофит», покрытый осажденной медью, корпус заполняется электролитом из насыщенного раствора сульфата меди в смеси воды и этиленгликоля. Технический результат: повышение точности при определении фазовых параметров измерительного сигнала. 2 ил.

Электрод сравнения неполяризующийся, содержащий диэлектрический корпус с муфтой, имеющей дно с перфорациями, заполненный электролитом из насыщенного раствора сульфата меди в смеси воды и этиленгликоля, смонтированный на муфте датчик потенциала и, как минимум, две ионообменные мембраны, отличающийся тем, что в корпус с электролитом помещен углеволокнистый сорбент «Бусофит», покрытый осажденной медью.