一种基于微型电极的电网组件腐蚀监测方法、装置及设备与流程

    技术2025-12-05  2


    本技术涉及设备检测,尤其涉及一种基于微型电极的电网组件腐蚀监测方法、装置及设备。


    背景技术:

    1、在大规模电网系统中,金属构件如输电塔和电缆等经常暴露在复杂且多变的大气环境中;这些金属组件面临的主要挑战之一是大气腐蚀,这种腐蚀可能由温度波动、高湿度、盐雾等环境因素引起。大气腐蚀不仅会缩短金属组件的使用寿命,还会增加系统的维护成本,并可能引发安全事故;所以现有技术通常采用防腐涂层和阴极保护的方式对这些金属组件进行防腐保护。

    2、但是,这些防腐保护措施是否有效,且是否被破坏失去防腐功效则不清楚,也没有相关研究分析。由于防腐涂层可能因为长期暴露于恶劣环境中破损,进而影响防腐效果;而阴极保护也可能在某些环境下存在局限性。所以,现有技术缺乏对防腐措施下金属组件腐蚀情况分析的方案,一旦防腐失效,金属组件出现大气腐蚀,可能会影响电网系统的稳定性和安全性。


    技术实现思路

    1、本技术提供了一种基于微型电极的电网组件腐蚀监测方法、装置及设备,用于解决现有技术缺乏对电网组件腐蚀情况的研究分析,导致组件腐蚀对电网系统的影响存在不确定性的技术问题。

    2、有鉴于此,本技术第一方面提供了一种基于微型电极的电网组件腐蚀监测方法,包括:

    3、基于预设极化时间,在预置浓度nacl溶液中通过阳极极化银线的方式制备目标参比电极;

    4、采用所述目标参比电极设计电化学传感器,所述电化学传感器包括电化学噪声传感器和三电极传感器;

    5、通过所述电化学传感器对目标电网组件进行实时监测,得到监测阻抗数据,所述监测阻抗数据包括噪声阻抗、极化电阻和系统阻抗;

    6、依据所述监测阻抗数据和监测阈值对所述目标电网组件的腐蚀情况进行分析,得到腐蚀监测结果。

    7、优选地,所述基于预设极化时间,在预置浓度nacl溶液中通过阳极极化银线的方式制备目标参比电极,还包括:

    8、在tapping mode条件下,通过原子力显微镜对所述目标参比电极进行粗糙度分布检测,得到粗糙度分布检测结果;

    9、依据所述粗糙度分布检测结果优化所述目标参比电极的制备。

    10、优选地,所述采用所述目标参比电极设计电化学传感器,包括:

    11、以两根相同的待监测材料作为工作电极,并与所述目标参比电极构成电化学噪声传感器,所述待监测材料包括镀锌钢、碳钢和铜;

    12、以一根铁线作为工作电极,一根铂线作为对电极,并与所述目标参比电极构成三电极传感器。

    13、优选地,所述通过所述电化学传感器对目标电网组件进行实时监测,得到监测阻抗数据,包括:

    14、通过所述电化学噪声传感器检测所述目标电网组件金属表面的电化学阻抗,得到噪声阻抗;

    15、在当前湿度超过湿度阈值的情况下,基于预设开路电位和预设扫描速度,通过所述三电极传感器检测所述目标电网组件的极化电阻;

    16、在所述当前湿度超过所述湿度阈值的情况下,基于微直流电位和正弦交流电压,通过所述三电极传感器检测所述目标电网组件的系统阻抗。

    17、优选地,所述依据所述监测阻抗数据和监测阈值对所述目标电网组件的腐蚀情况进行分析,得到腐蚀监测结果,包括:

    18、依据所述噪声阻抗和第一监测阈值对所述目标电网组件的腐蚀速率进行监测分析,得到腐蚀速率监测结果;

    19、根据所述极化电阻和第二监测阈值对所述目标电网组件的抗腐蚀性进行对比分析,得到抗腐蚀性监测结果;

    20、基于所述系统阻抗绘制阻抗-腐蚀曲线图,并根据所述阻抗-腐蚀曲线图对所述目标电网组件进行腐蚀程度分析,得到腐蚀程度分析结果;

    21、腐蚀监测结果包括所述腐蚀速率监测结果、所述抗腐蚀性监测结果和所述腐蚀程度分析结果。

    22、本技术第二方面提供了一种基于微型电极的电网组件腐蚀监测装置,包括:

    23、电极制备单元,用于基于预设极化时间,在预置浓度nacl溶液中通过阳极极化银线的方式制备目标参比电极;

    24、传感器设计单元,用于采用所述目标参比电极设计电化学传感器,所述电化学传感器包括电化学噪声传感器和三电极传感器;

    25、电极监测单元,用于通过所述电化学传感器对目标电网组件进行实时监测,得到监测阻抗数据,所述监测阻抗数据包括噪声阻抗、极化电阻和系统阻抗;

    26、腐蚀分析单元,用于依据所述监测阻抗数据和监测阈值对所述目标电网组件的腐蚀情况进行分析,得到腐蚀监测结果。

    27、优选地,所述传感器设计单元,具体用于:

    28、以两根相同的待监测材料作为工作电极,并与所述目标参比电极构成电化学噪声传感器,所述待监测材料包括镀锌钢、碳钢和铜;

    29、以一根铁线作为工作电极,一根铂线作为对电极,并与所述目标参比电极构成三电极传感器。

    30、优选地,所述电极监测单元,包括:

    31、噪声阻抗测算子单元,用于通过所述电化学噪声传感器检测所述目标电网组件金属表面的电化学阻抗,得到噪声阻抗;

    32、极化电阻测算子单元,用于在当前湿度超过湿度阈值的情况下,基于预设开路电位和预设扫描速度,通过所述三电极传感器检测所述目标电网组件的极化电阻;

    33、系统阻抗测算子单元,用于在所述当前湿度超过所述湿度阈值的情况下,基于微直流电位和正弦交流电压,通过所述三电极传感器检测所述目标电网组件的系统阻抗。

    34、优选地,所述腐蚀分析单元,包括:

    35、噪声分析子单元,用于依据所述噪声阻抗和第一监测阈值对所述目标电网组件的腐蚀速率进行监测分析,得到腐蚀速率监测结果;

    36、极化分析子单元,用于根据所述极化电阻和第二监测阈值对所述目标电网组件的抗腐蚀性进行对比分析,得到抗腐蚀性监测结果;

    37、系统分析子单元,用于基于所述系统阻抗绘制阻抗-腐蚀曲线图,并根据所述阻抗-腐蚀曲线图对所述目标电网组件进行腐蚀程度分析,得到腐蚀程度分析结果;

    38、腐蚀监测结果包括所述腐蚀速率监测结果、所述抗腐蚀性监测结果和所述腐蚀程度分析结果。

    39、本技术第三方面提供了一种基于微型电极的电网组件腐蚀监测设备,所述设备包括处理器以及存储器;

    40、所述存储器用于存储程序代码,并将所述程序代码传输给所述处理器;

    41、所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面所述的基于微型电极的电网组件腐蚀监测方法。

    42、从以上技术方案可以看出,本技术实施例具有以下优点:

    43、本技术中,提供了一种基于微型电极的电网组件腐蚀监测方法,包括:基于预设极化时间,在预置浓度nacl溶液中通过阳极极化银线的方式制备目标参比电极;采用目标参比电极设计电化学传感器,电化学传感器包括电化学噪声传感器和三电极传感器;通过电化学传感器对目标电网组件进行实时监测,得到监测阻抗数据,监测阻抗数据包括噪声阻抗、极化电阻和系统阻抗;依据监测阻抗数据和监测阈值对目标电网组件的腐蚀情况进行分析,得到腐蚀监测结果。

    44、本技术提供的基于微型电极的电网组件腐蚀监测方法,采用微尺寸三电极系统对目标电网组件进行实时监测;并且设计了两种不同的电化学传感器,可以监测出不同的阻抗数据,实现对目标电网组件腐蚀情况的综合分析;而且,此过程采用特定方式制备参比电极,可以提升电化学传感器的检测精度;此方法能够尽早掌握目标电网组件的腐蚀状态,便于及时采取防腐维护措施,能够确保电网系统的稳定性和可靠性。因此,本技术能够解决现有技术缺乏对电网组件腐蚀情况的研究分析,导致组件腐蚀对电网系统的影响存在不确定性的技术问题。


    技术特征:

    1.一种基于微型电极的电网组件腐蚀监测方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的 基于微型电极的电网组件腐蚀监测方法,其特征在于,所述基于预设极化时间,在预置浓度nacl溶液中通过阳极极化银线的方式制备目标参比电极,还包括:

    3.根据权利要求1所述的基于微型电极的电网组件腐蚀监测方法,其特征在于,所述采用所述目标参比电极设计电化学传感器,包括:

    4.根据权利要求1所述的基于微型电极的电网组件腐蚀监测方法,其特征在于,所述通过所述电化学传感器对目标电网组件进行实时监测,得到监测阻抗数据,包括:

    5.根据权利要求1所述的基于微型电极的电网组件腐蚀监测方法,其特征在于,所述依据所述监测阻抗数据和监测阈值对所述目标电网组件的腐蚀情况进行分析,得到腐蚀监测结果,包括:

    6.一种基于微型电极的电网组件腐蚀监测装置,其特征在于,包括:

    7.根据权利要求6所述的基于微型电极的电网组件腐蚀监测装置置,其特征在于,所述传感器设计单元,具体用于:

    8.根据权利要求6所述的基于微型电极的电网组件腐蚀监测装置置,其特征在于,所述电极监测单元,包括:

    9.根据权利要求6所述的基于微型电极的电网组件腐蚀监测装置置,其特征在于,所述腐蚀分析单元,包括:

    10.一种基于微型电极的电网组件腐蚀监测设备,其特征在于,所述设备包括处理器以及存储器;


    技术总结
    本申请公开了一种基于微型电极的电网组件腐蚀监测方法、装置及设备,方法包括:基于预设极化时间,在预置浓度NaCl溶液中通过阳极极化银线的方式制备目标参比电极;采用目标参比电极设计电化学传感器,电化学传感器包括电化学噪声传感器和三电极传感器;通过电化学传感器对目标电网组件进行实时监测,得到监测阻抗数据,监测阻抗数据包括噪声阻抗、极化电阻和系统阻抗;依据监测阻抗数据和监测阈值对目标电网组件的腐蚀情况进行分析,得到腐蚀监测结果。本申请能够解决现有技术缺乏对电网组件腐蚀情况的研究分析,导致组件腐蚀对电网系统的影响存在不确定性的技术问题。

    技术研发人员:黄增浩,廖永力,李昊,朱登杰,吴慧锋,吴莉琳,郭圣,邓凯文
    受保护的技术使用者:南方电网科学研究院有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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