Электрод сравнения неполяризующийся

Авторы патента:

Авдеева Ксения Васильевна (RU)

Кандаев Андрей Васильевич (RU)

Котельников Александр Владимирович (RU)

Мухин Валерий Анатольевич (RU)

Кандаев Василий Андреевич (RU)

Елизарова Юлия Михайловна (RU)

C23F13/16 - электроды, отличающиеся сочетанием структуры и материала

Владельцы патента RU 2386728:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения (RU)

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.

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.

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.

Похожие патенты:

Анодный заземлитель // 2333293

Изобретение относится к катодной защите подземных сооружений от коррозии, в частности к заземляющим устройствам постоянного тока, и может быть использовано во многих отраслях промышленности.

Анодный заземлитель // 2326185

Изобретение относится к катодной защите подземных сооружений от коррозии и передаче постоянного тока по системе «провод-земля» и может быть использовано при сооружении анодных и рабочих заземлений постоянного тока.

Способ протекторной защиты железобетонных конструкций // 2299955

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам протекторной защиты железобетонных конструкций, применяемым при возведении таких конструкций, а также при проведении ремонтных работ на ранее сооруженных железобетонных конструкциях.

Электрод анодного заземления // 2291226

Изобретение относится к электрохимической защите металлических объектов, предназначено, в частности, для катодной защиты протяженных подземных сооружений с переменными электрическими характеристиками.

Способ химико-термической обработки магнетитовых анодов // 2287607

Изобретение относится к области электрохимических производств, в частности к области изготовления анодов для процессов электролиза водных сред с рН 2-14. .

Способ получения литого магнетита // 2280712

Изобретение относится к области электрохимических производств, в частности к области изготовления анодов для процессов электролиза водных сред с рН 2-14, например, к промышленному электролизу, катодной защите от коррозии внешним током.

Электропроводная эластомерная композиция для заземляющих электродов (и ее варианты), заземляющий протяженный эластомерный электрод, анодное заземление и глубинный анодный заземлитель // 2225420

Изобретение относится к резиновой промышленности и одновременно к электротехнической защите металлических объектов от коррозии, в частности для катодной защиты подземных сооружений с переменными электрическими характеристиками, например трубопроводов и кабелей в резкогетерогенных или высокоомных электролитических средах.

Электрод биметаллический длительного действия // 2219290

Изобретение относится к области электрохимической защиты и может быть использовано в системах телемеханики (в контрольно-измерительных колонках (КИК) контрольно-измерительных пунктов (КИП)) и коррозионного мониторинга магистральных трубопроводов и подземных коммуникаций промплощадок и, в частности, для работы с автоматическим преобразователем катодной защиты в режиме поддержания заданной разности потенциала труба - земля.

Глубинный анодный заземлитель // 2196190

Изобретение относится к области защиты подземных сооружений и трубопроводов от электрохимической коррозии, в частности, к глубинным анодным заземлителям. .

Анод для катодной защиты от коррозии и способ формирования активного покрытия анода // 2169210

Изобретение относится к области электрохимических производств, в частности к катодной защите подземных и подводных протяженных металлических сооружений от коррозии, и предназначено для использования в качестве малорастворимых элементов анодных заземлителей.

Глубинный анодный заземлитель и активатор глубинного анодного заземлителя // 2452796

Изобретение относится к защите магистральных трубопроводов и подземных металлических сооружений от электрохимической коррозии

Анод-протектор // 2480537

Изобретение относится к области защиты стальных сооружений от коррозии

Способ повышения стойкости стальных трубопроводов к коррозии цементацией // 2488649

Изобретение относится к способам повышения стойкости металла к коррозии и может быть использовано в подземном трубопроводном транспорте

Глубинный анодный заземлитель // 2530576

Изобретение относится к области защиты подземных сооружений и трубопроводов от электрохимической коррозии. Заземлитель выполнен в виде гирлянды электрически и механически последовательно соединенных между собой отдельных анодных заземлителей, каждый из которых содержит центральный металлический электрод, соединенный с предыдущим и последующим электродами в единый электрический проводник и равнопрочный по длине стержень, при этом каждый отдельный анодный заземлитель представляет собой конструкцию «труба в трубе», состоящую из центрального электрода, выполненного в виде трубы, и наружного электрода, выполненного в виде соосного ему цилиндра, на внутренней поверхности центрального электрода расположен токоввод, в промежутках между торцами цилиндров смонтированы термоусаживаемые манжеты, межтрубное пространство заполнено наполнителем, состоящим из пиритных огарков. Технический результат - конструкция заземлителя обеспечивает простоту монтажа, равномерное растекание тока, низкое значение сопротивления, защиту питающих кабелей и контактных пар от механических повреждений и коррозионного воздействия грунтового электролита, а также достаточную прочность и жесткость на изгиб, надежность и долговечность. 1 ил.

Способ изготовления коррозионностойкого электрода // 2533387

Изобретение относится к способу изготовления коррозионностойкого электрода, включающему изготовление биметаллической основы электрода, содержащей титановый корпус с медным сердечником внутри. Далее подготовку наружной поверхности титанового корпуса и нанесение на нее активирующего покрытия. Способ характеризуется тем, что на границе раздела медного сердечника и титанового корпуса формируют внутренний слой с высоким удельным объемным электрическим сопротивлением от 500 до 5000 Ом·м из оксида меди и/или оксида титана, а на поверхность титанового корпуса после ее подготовки наносят активирующее покрытие толщиной 1-10 мкм из оксидов металлов платиновой группы - из оксида рутения или оксида иридия или их смеси, при этом нанесение активирующего покрытия из оксидов металлов платиновой группы на поверхность титанового корпуса электрода осуществляют электрохимическим способом или методом термического разложения солей металлов платиновой группы - иридия или рутения или их смеси. Использование настоящего способа позволяет обеспечить надежную электрохимическую защиту длинномерных металлических объектов за счет получения равномерного отекания тока и равномерного распределения защитного потенциала по длине анодного заземлителя при сохранении длительного срока эксплуатации электродов. 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 пр.

Анодный заземлитель // 2561194

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для анодных заземлений установок катодной защиты от коррозии стальных и железобетонных сооружений, контактирующих с грунтом, речной и морской водой и другими электролитическими средами. Анодный заземлитель содержит корпус 1, представляющий собой оболочку, выполненную из тонкостенного (толщиной 0,1-0,4 мм) оцинкованного стального листа. Центральный электрод 3 выполнен из графитопласта и окружен слоем активатора 2 в виде цилиндра на основе состава из электропроводного гранулированного, пористого сыпучего материала, в качестве которого использована графитовая крошка, содержащая фракции размером 10-15 мм. Изобретение обеспечивает увеличение срока эксплуатации анодного заземлителя, снижение скорости и увеличение равномерности растворения электрода. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Защитное устройство // 2574180

Изобретение относится к области катодной защиты металлических конструкций от коррозии и может быть использовано для защиты поверхностей трубопроводов от коррозии, а также в качестве заземлителя. Протектор-заземлитель содержит тело из протекторного сплава, установленное в перфорированной оболочке и соединенное с электрическим проводом, при этом перфорированная оболочка выполнена в виде трубы из электропроводящего материала, протекторное тело установлено со смещением внутрь перфорированной оболочки с одного ее конца, на свободном конце перфорированной оболочки выполнены отверстия для установки, со стороны глухого конца на перфорированной оболочке установлена винтовая лопасть. Технический результат: упрощение установки устройства в грунт и возможность работы устройства в качестве заземлителя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Анодный заземлитель // 2574181

Изобретение относится к области электрохимической защиты и может быть использовано для анодных заземлений установок электрохимической защиты металлических и железобетонных сооружений от коррозии, контактирующих с грунтом с высоким содержанием солей, морской водой и другими электролитическими средами и в качестве защитного заземления от перенапряжений в сети. Анодный заземлитель содержит электрод и кабель. При этом электрод выполнен цельным из электропроводного полимерного материала с удельным сопротивлением 0,5-5,0 Ом·мм2/см, содержащим полимерную матрицу и электропроводный наполнитель, а кабель закреплен на теле электрода с изолированием места соединения от внешней среды герметизирующим элементом. Технический результат: повышение надежности и долговечности анодного заземлителя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Насадочный анодный заземлитель // 2595787

Изобретение относится к области электрохимической защиты металлических сооружений от коррозии в почве и водоемах и может быть использовано при сооружении глубинных анодных заземлений. Анодный заземлитель состоит из цилиндрического корпуса, электродного наполнителя и кабеля, при этом корпус выполнен из перфорированного жесткого пластикового материала с расстоянием между отверстиями 0,8-1,1 их диаметра и снабжен верхними и нижними стопорными и фиксирующими крышками с газоотводными отверстиями, по центру корпуса расположен контактный узел из полой металлической трубы, на концах которого имеются термоусадочные муфты, а также разрезные втулки и вставки, запаянные вместе с кабелем в торцах трубы и изолированные от влаги силиконовым герметиком, пространство между контактным узлом и корпусом заполнено электродным материалом в виде насадки из сферических элементов из высококремнистого чугуна или магнетитового окатыша с минимальным диаметром 1,6-1,8 диаметра перфорационных отверстий корпуса, в верхней и нижней частях корпуса установлены фиксирующие крышки с газоотводными отверстиями, а между стопорной и фиксирующей крышками в верхней части корпуса установлен упругий элемент в виде пружины или эластичной прокладки. Технический результат: повышение устойчивости электрода к анодному растворению, в том числе в коррозионноактивных средах. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Анодное заземление (варианты) // 2613803

Изобретение относится к области электрохимической защиты металлических сооружений от коррозии в почве и может быть использовано при изготовлении глубинных и поверхностных анодных заземлений. Анодное заземление содержит провод токоввода, электрод из малорастворимого полимерного углеродсодержащего материала и контактный узел, электрод выполнен цилиндрической формы из спрессованной при давлении 10-50 мПа и температуре 18-25°C смеси полиуретана (10-30 мас.) и малорастворимого углеродсодержащего материала (70-90 мас.%). Контактный узел, содержит шпильку, запрессованную по оси электрода, по первому варианту анодного заземления на незапресованной части шпильки с помощью фиксирующих гаек закрепляется провод токоввода, в торце электрода над контактным узлом размещена изолирующая оболочка. По второму варианту анодного заземления провода токовводов закрепляются на незапрессованных частях шпильки в обоих торцах электрода. Технический результат: снижение расхода электроэнергии на катодную защиту, повышение сохранности контакта провода токоввода с материалом электрода, снижение скорости деструкции анодного заземления в процессе работы. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.