MICROCOR电感式腐蚀速率测量系统

I．工作原理

MICROCOR腐蚀监测技术是以测量金属损失为基础的，这个已获专利的电感阻抗方法 (MICROCORTM)是将测试探头内置线圈与外表面的金属或合金敏感元件（试样）处于特定的相对位置，并给予线圈施加一个恒定的交变电流，使得线圈电感对金属敏感元件（试样）的厚度变化非常敏感，从而能测量出由腐蚀引起的试样厚度发生的极为小的变化，大大提高了测量的灵敏度（见图1-1）。

（图1：MICROCOR探头示意图）

II．技术特点：

1．  灵敏度高，响应时间短：在0.0254mm/年的腐蚀环境中的响应时间为仅1小时。 

（图2：响应时间对比图）

与具有类似几何形状的电阻传感器的电阻值 2-60 毫欧相比, 电感阻抗的数值可达到 1-5 欧姆。因此, 若采用与 ER 法类似的测量准确度(± 2/3μΩ)来衡量, 则电感阻抗法的响应时间的缩短和分辨率的提高达到 100-2500倍（见图 2 ）。

MICROCOR 探头的敏感元件可分为不连续的262,144 探头寿命单位(plu)，E/R探头仅可分为1000plu。因此，MICROCOR的灵敏度为E/R的256倍。由于独特的探头设计以及可以补偿任何温度变化的电子学线路，MICROCOR测量技术与E/R探头相比，受温度变化的影响要小得多。

2．普遍适用性：

MICROCOR是目前全世界范围内唯一可在任何腐蚀过程的环境下，进行快速、准确测量腐蚀速率的技术。测量可以在各种介质中进行：如导电溶液、非导电溶液、油、雾、气、多相环境，地下、或水泥中。

利用MICROCOR可以清楚地看到一般测量技术所不能检测到的腐蚀速率的短期变化。这种特点使得MICROCOR成为一种用于腐蚀过程监测，腐蚀过程控制，缓蚀剂效应评价，阴极保护研究的理想测试技术。

3．  性能稳定的MICROCOR探头：

MICROCOR探头采用全焊接技术，密封性好，耐高压、耐腐蚀能力强。探头最大承受压力可达41.3MPa。

探头使用寿命长：20mil厚探头，在5mpy (0.127mm/年)腐蚀环境当中可连续使用2年。

4．  MICROCOR系统安全认证：

MICROCOR系统具有矿井级高防爆以及本安特性认证，可应用于危险区域，并可进行多点串行连接。

欧洲认证：

CE: Complies with EMC Directive 89/336/EEC
ATEX: Complies with ATEX Directive 94/9/EC
EEx d IIC T6 at Tamb = -40ºC to + 70ºC

北美认证：
UL/ULc Class 1, Zone 1, Ex and AEx d IIC T6
(Ul/ULc Class 1, Div 2, Group A, B, C, D, T6) at Tamb = -40ºC to +70ºC

III．系统配置

MICROCOR根据用户不同的应用需求，可分为：便携式测试系统、数据记录仪式测试系统、多通道在线测试系统。

3.1) MK-9300型便携式测量仪

MK-9300采用一体化设计，电源、数据转换单元均采用整体式模块设计，连同笔记本电脑一同封装在标准军用防水手提箱中，便于携带及操作。（见下图）

测试数据经数据转换单元处理后直接送往笔记本电脑的COM口，通过专用操作软件实时显示并计算腐蚀速率。

MK-9300采用110/220VAC电源供电，在没有交流电源的位置可与数据记录仪连接，构成记录仪通讯模式进行工作。因此，该型号既适用于实验室内应用，同时也适用于非防爆要求的现场应用。

由于具有快速响应，以及实时数据显示与计算的特点，该型号被广泛应用于缓蚀剂筛选与评估。而且，由于其探头采用金属损耗工作原理，与介质状态无管，因此适用于任何导电、以及非导电介质当中，被广泛应用于油、气、土壤等介质当中。

3.2) 多通道在线测试系统

该系统可对现场若干个监测点进行在线、实时腐蚀监测。该系统由可伸缩式探头、防爆连接杆、变送器、防爆接线盒、数据转换单元、直流供电电源、数据处理终端以及总线组成。（见下图）

3.3) 数据记录仪在线测试系统

该系统由可伸缩探头（或高压可拆卸探头）、防爆连接杆、变送器、防爆数据记录仪，电缆以及软件组成。可在危险区域进行长时期在线监测。（见下图）

IV．MICROCOR与其它腐蚀监测/检测技术对比：

1）  MICROCOR与线性极化（弱极化）法腐蚀监测技术对比：

线性极化（弱极化）法腐蚀速率腐蚀监测技术具有快速响应，瞬时测量的特点，但是其工作原理决定了它只能应用于连续导电介质当中。在多项介质、非导电介质当中不能准确测量。在导电率不均匀的环境中，测量误差极大。

而MICROCOR采用金属损耗测定法，因而对工作介质环境没有要求，可应用于油、水、气、甚至土壤等多相介质中正常运行。

2）  MICROCOR与电阻法腐蚀监测技术对比：

目前传统电阻法腐蚀监测技术的分辨率在1/ ,000~1/10,000之间，而MICROCOR电感法的分辨率为1/262,144。

以0.5mm厚度探头对比各中分辨率探头最小检出限如下：

在实际应用当中，扣除温度、噪声等各种干扰，MICROCOR真实的检出限大致在20~40份分辨率范围之内。

不同厚度的MICROCOR探头实际响应时间对比如上图所示。

3）  MICROCOR电子系统与其它腐蚀监/检测产品电子系统对比：

MICROCOR电子系统具有本安、防爆特性：EEx d [ia] IIC T6，因而在危险区域内可使用电缆对各监测点进行有线串联连接，并直接连接至安全区域。

而对于不具有本安防爆特性的电子产品，则不能采用这种串联连接方式，必须通过安全隔栅对每个监测点都使用进行远距离支线连接，从而使成本明显增加并造成现场安装及日常维护造成诸多不便。

附：各腐蚀监测技术的性能比较表

腐蚀挂片测试装置

在所有的腐蚀测量方法中，挂片测量法是最经济、最简单、且使用最广泛的腐蚀监测方法。通常的做法是将腐蚀挂片与腐蚀监测系统（电感、 LPR线性极化）进行配套使用，即可有效测量现场腐蚀速率，又可对腐蚀监测系统的测量数据加以验证。   CORTEST提供3"条状、6"条状、梯式、圆盘状、孔状，等多种规格的挂片，用户可根据现场工况以及研究方向的区别加以选择。挂片材质选择的原则是尽量与被测对象材质相同或相近似，因此，CORTEST不光可提供标准材料可选，还可按照用户提供的特种合金材质加工生产订制化挂片。

化学注射/取样装置

向生产管线、储罐容器中注射，是有效控制生产装置腐蚀状态，使其达到最小使用风险，最大使用寿命的实际有效的维护方法。

CORTEST化学注入/取样装置，是在线注入化学试剂或提取试样的可靠手段。常用的注入/取样装置可与2英寸高压承载器配套使用，可在最高可达41.3MPa的高压环境下运行。该装置在2英寸高压承载器侧面增加一个1/4英寸的旁孔，并配有1/4" NPT的标准椎管内螺纹，可根据注入流量、压力、雾化方式等不同需求，选择相应的注射喷嘴。