Зонд для исследования коррозии токопроводящих материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 Б 17/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ рское т ханичесенко во СССР О, 1985 КОРРОЗ к испыта ыть испольррозии тоель изобовано для ледования ости за чет уменьшения засорения ра хности датчика продукта Зонд содержит корпус в цилиндра 1 с осевым отв адиальными отверстиями че ве корроде пои. го рстием выполМ Сл и ти цищи на боковои поверхн ра 1, В цилиндре 1 соо линд о отверсозии вы установлен датчик ко ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Специальное конструктнологическое бюро физико.-мкого института им. Г.В.Кар(54) ЗОНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОКОПРОВОДЯЩИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относитс тельной технике и может копроводящих материалов.ретения - повышение надеж ЯО 1357799 полненный в виде полосы, свернутойн спираль 4 со сквозными радиальными отверстиями 5, совмещенными с отверстиями 3 цилиндра . Спираль 4содержит захватные части с отверстиями для крепления токовых клемм. Наповерхность спирали 4, за исключением боковой поверхности отверстий 5,нанесено защитное электроизоляционное покрытие, Цилиндр 1 установленс возможностью вращения в неподвижной обойме 8, на которой закрепленывыводы 9 зонда. На внешней поверхности цилиндра закреплен привод вращения, выполненный в виде крыльчатки 1 О, При введении зонда в коррозионную среду цилиндр 1 вместе соспиралью 4 начинает вращаться поддействием набегающего на крыльчатку10 потока среды. Вращение цилиндра 1способствует активному перемешиванию среды в результате ее перемещений вдоль отверстий 2 и 5, что обеспечивает уменьшение диффузионногослоя у рабочей части спирали 4.3 з,п, ф-лы, 4 ил.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; 1 О сЬг1 2 Т где г, - радиус радиальных отверстий;Ь - ширина полосы;с - количество радиальных от 40верстий,Спираль 4 содержит захватные части 6 с отверстиями 7, предназначенными для крепления токовых клемм, и рабочую часть в виде боковой поверхности 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 неподвижной 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 сквоз 2 г ные отверстия, которые выполнены в спирали 4 соосно и образуют сквозные радиальные отверстия 5 спирали 4,при" чем последняя установлена в цилинд.- ре 1 таким образом, что радиальные отверстия 5 спирали 4 совмещены с ра циальнымй отверстиями 3 цилиндра 1, а внутренний радиус цилиндра выбран из соотношения верхности цилиндра 1 выполнена кольцевая трапециевидная проточка 1, предназначенная для взаимодействия с ременной или фрикционной передачей (не показаны) привода. Кроме того, на боковой поверхности цилиндра 1 около его торцев выполнены две аналогичные кольцевые проточки 12, вкоторых размещены фторопластовыепрокладки 13, предназначенные длякинематической связи между обоймой8 и цилиндром 1, неподвижные щетки14, жестко связанные с выводами 9,и подвижные пластины 15, жестко свяэанные через отверстия 7 с эахватньг.ми частями 6, причем щетки 14 и пластины 15 покрыты защитным электропроводящим покрытием 16,Зонд работает следующим образом.При введении зонда в коррозионнуюсреду цилиндр 1 вместе со спиралью4 начинает вращаться вокруг своейоси под действием набегающего накрыльчатку 1 О потока среды, Вращениецилиндра 1 с постоянной заданнойскоростью осуще.ствляют при помощипривода врашения через ременную илифрикционную передачу. При этом вращение цилиндра 1 содействует активному перемешиванию среды вследствиеее движения вдоль продольных 2 и радиальных 5 отверстий, что обеспечивает уменьшение толщины диффузионного слоя у рабочей части спирали 4.Вследствие вращения цилиндра 1 соспиралью 4 происходит также активныйотвод от рабочей поверхности спиралипродуктов коррозии. При скоростях вращения, меньших значения, при котором происходит отрыв от рабочей час ги спирали 4 пограничного слоя среды, происходит увеличение скорости 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 Ч вращения датчика и скоростью его корродирования и вычисляют показатель Ь корро"1357799 4верхности которого Б= 3,4 10м, авысота (длина) 1 = 5,6 10 м,Датчик вставляется в корпус и фиксируется механически посредствомконтакта его захватных частей с токовыми и потенциальными медными кольцами (пластины 15), размещенными в торцовых проточках у оснований цилиндра. Обойма зонда представляет собойдва жестко соединенные между собойкольца из фторопласта, имеющие навнутренней поверхности наклеенныеугольные пластинки (щетки 14), соединенные с выводами зонда. Обойма спомощью кронштейна крепится к стенкерезервуара 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 вращения датчика зонда Ч50 об с ", Временный электрическийток частоты ы = 2 И 5 104 Гу стоковых входов выводов зонда черезэлектрический контакт блока электрокоммутации, образованный неподвижны.".ми щетками и скользящими по ним вращающимися вместе с датчиком пластинами, поступает на датчик зонда,Приэтом к потенциальным входам, к которым подключается например, измерительный мост Р 5016 или микровольтметр селективный В 6-9 через соответствующие электрические контакты блока электрокоммутации приложено падение напряжения, равное по величинепадению напряжения на датчике зонда,так как его изменение за счет падения на электрическом контакте, образованном неподвижными щетками искользящими по ним пластинами, посравнению с падением на входном сопротивлении измерительного прибораничтожно мало. Выбор частоты ж переменного тока, равной о)Ч, определяется необходимостью устраненияпогрешности измерений из-эа электромагнитных помех на частотах и/равных в з Ч, возникающих вследствиескольжения пластин по щиткам токовых электрических контактов,зии токопроводящего материала из соотношения 1ч 1+Чгде Й - показатель коррозии, измеренный при скорости Ч вращения датчика.Использование неподвижных щеток 14 и подвижных пластин 15, скольэя 10 щих по щеткам 14 при вращении цилиндра 1, а также покрытие щеток 14 и пластин 15 защитным электропроводящим покрытием 16 позволяют осуществить надежный контакт между неподвиж 15 ными выводами 9 обоймы 8 и соответствующими захватными частями 6 спирали 4 при протекающих через датчик переменных токах, значение частот которых определяется из соотношения20 Зонд может быть снабжен дополнительно вторым и третьим датчиками,25выполненными идентично первому в виде аналогичных спиралей 17 и 18, раз"мещенных таким образом, что их витки размещены между витками спирали4, При этом отверстия 5 спирали 430расположены соосно с соответствующими отверстиями спиралей 17 и 18, арасстояние между соседними виткамиспиралей не более толщины полосы. Вэтом случае при пропускании тока через первый и второй датчик (спирали4 и 17) обеспечивается проявлениеэффекта близости, приводящее к увеличению тока из-за взаимного влияниявитков спиралей 4 и 17 друг на друга,При этом витки спирали 18 используют 40ся в качестве электромагнитного экрана, что обеспечивает уменьшениегабаритов зонда,П р и м е р, Конструкция макета45зонда включает датчик из полосы с железа удельной электропроводимости6,5 1 О См и абсолютной магнитной проницаемости р= 110 р,. Толщина полосы й = 10 м; ширина - Ь= 4 10 м, Звенья полосы образуют5020-витковую спираль с радиусом Бпервого витка Р, = 2 10м, количеством радиальных отверстий с = 3и расстоянием между соседними витка 55ми й = 10м, Цилиндрический корпуспредставляет собой полый цилиндр стремя радиальными отверстиями радиуса В = 1,7 1 О м, внешний радиус поФормула изобретения 1. Зонд для исследования коррозии токопроводящих материалов, содержащий корпус и установленный в немдатчик, выполненный в виде полосыс захватными частями, рабочая частькоторой представляет собой спиральсо сквозными соосными отверстиямии электроизоляционным покрытием,нанесенным на поверхность полосы эаисключением ее кромок, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности за счет уменьшения засорения рабочей поверхностидатчика продуктами коррозии, корпусвыполнен в виде полого цилиндра срадиальными отверстиями на боковойповерхности, спираль выполнена цилиндрической, ее ось совпадает сосью корпуса, оси отверстий спиралисовпадают с осями отверстий корпуса,а зонд снабжен обоймой, в которойустановлен корпус с датчиком, приводом вращения корпуса и электрическисвязанным с обоймой и захватнымичастями полосы блоком коммутации.10 2. Зонд по и,1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что внутренний радиус г цилиндра выбран из соотношениясЬ где с - количество радиальных отверстий в цилиндре; Ь - ширина полосы.3. Зонд по пп. 1 и 2, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюиспользования потока среды для враще 15 ния корпуса, привод выполнен в видекрыльчатки, закрепленной на поверхности цилиндра.4. Зонд по пп. 1 - 3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что блок ком 20 мутации выполнен в виде неподвижныхщеток, жестко соединенных с обоймой,и пластин, предназначенных для взаимодействия со щетками и соединенныхс захватными частями полосы,,Обруча акаэ 599042В ПодписноеССР Тираж ИИПИ Государс по делам иэ 35, Москва,енного бретении и открытииБ, Раушская наб., д,4 полиграфическое предприятие, г,ужгород оек оиэводстве Составитель И, Иатюшинедактор П, Гереши Техред 11.Дидык Корректор