SISTEMA DE ANALISIS Y MONITORIZACION DE LA CORROSION GALVANICA.
Un sistema integrado electroquímico para medir los valores y sentidos de la corriente galvánica para de dos a cuatro electrodos,
que comprende una célula de corrosión y de dos a cuatro electrodos acoplados entre sí a través de una interfaz y expuestos a electrolito para permitir que se produzcan reacciones de oxidación y reducción electroquímica sobre la superficie de los electrodos, caracterizado porque los dos a cuatro electrodos son probetas (7) metálicas planas realizadas de diferentes metales y aleaciones, y dispuestas adyacentes y paralelas entre sí en la parte inferior de la célula de corrosión de modo que sus lados planos estén orientados hacia arriba, en el que los electrodos están acoplados a la interfaz a través de hilos metálicos, en el que el sistema comprende además un soporte que tiene canales abiertos hacia arriba, dentro de los cuales los electrodos están dispuestos respectivamente y dentro de los cuales se insertan los hilos metálicos, siendo el soporte de un material no corrosivo que funciona como barrera o aislador entre los electrodos, y un agitador con una varilla (6) agitadora, estando dispuesta la varilla (6) agitadora por encima del soporte y de ese modo por encima de los electrodos, en el que toda la combinación de probetas (7) está expuesta a electrolitos idénticos en condiciones idénticas permitiendo la monitorización de los valores y sentidos de la corriente galvánica al mismo tiempo para toda la combinación
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07101839.
Solicitante: ROYAL SCIENTIFIC SOCIETY.
Nacionalidad solicitante: Jordania.
Dirección: P.O. BOX 1438,11941 AL-JUBIAHA.
Inventor/es: DR. SAEED,FARQAD F. M.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 6 de Febrero de 2007.
Fecha Concesión Europea: 20 de Enero de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- G01N17/02 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01N INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION DE SUS PROPIEDADES QUIMICAS O FISICAS (procedimientos de medida, de investigación o de análisis diferentes de los ensayos inmunológicos, en los que intervienen enzimas o microorganismos C12M, C12Q). › G01N 17/00 Investigación de la resistencia de materiales a la intemperie, a la corrosión o a la luz. › Sistemas de medida electroquímica de la acción de la intemperie, de la corrosión o de la protección contra la corrosión (G01N 17/04 tiene prioridad).
Clasificación PCT:
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
Sistema de análisis y monitorización de la corrosión galvánica.
La invención se refiere a un sistema integrado electroquímico para medir los valores y el sentido de la corriente galvánica para de dos a cuatro electrodos.
ROYAL SCIENTIFIC SOCIETY (RSS): "La Royal Scientific Society (RSS) diseña un proyecto pionero llamado ``Galvanic Monitoring and Analyzing System'' (GCMAS 2006)"[Online] 5 de julio de 2005 (05-07-2005), Recuperado de Internet: URL:http://www.rss.gov.jo/whatsnew/news/NEW/corrosion.html> [recuperado el 07-08-2007]'' da a conocer un sistema para realizar experimentos de laboratorio y analizar los resultados para estimar la vida útil de diferentes metales y aleaciones. El sistema consiste en una célula electroquímica que contiene cuatro electrodos eléctricos más un electrodo de referencia, dos sondas de magnitud física para medir (pH y temperatura) del electrolito y un agitador para controlar la velocidad de los iones en caso de reacciones controladas por transferencia de masa.
El documento JP57190260 da a conocer un cuerpo de composición de electrodo para medir la propiedad de polarización electroquímica, que comprende un soporte de electrodo de una sustancia aislante o un metal y un electrodo fijado a éste por medio de un tornillo metálico a través de un manguito. En caso de un manguito metálico o soporte de electrodo, se forma una capa aislante entre el tornillo y el manguito o el soporte de electrodo.
RUSS BRAUNLING, PAUL DIETRICH: "Corrosion and corrosivity monitoring system" PROCEEDINGS OF THE SPIE: SMART STRUCTURES AND MATERIALS 2005: SENSORS AND SMART STRUCTURES TECHNOLOGIES FOR CIVIL, MECHANICAL, AND AEROSPACE SYSTEMS, vol. 5765, 2005, páginas 485-492, XP002445824 da a conocer otro sistema de monitorización de la corrosión y la corrosividad.
Sumario de la invención
La invención proporciona un sistema integrado electroquímico según la reivindicación 1. Otras realizaciones de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes.
Un sistema electroquímico (Software, Hardware y célula de corrosión galvánica) usado para medir los valores y sentidos de las corrientes galvánicas para dos, tres o cuatro electrodos adyacentes y paralelos entre sí con un material no corrosivo que funciona como barrera o aislador entre ellos, probetas metálicas planas de (15*30*2) mm realizadas de diferentes metales y aleaciones, acopladas entre sí usando la interfaz diseñada por lo que los valores y sentidos de las corrientes galvánicas pueden monitorizarse al mismo tiempo para toda la combinación exponiéndola a medios corrosivos idénticos (electrolitos) en condiciones idénticas. El electrolito se mantiene perpendicular sobre las probetas planas que se mantienen en la parte inferior de la célula de corrosión para permitir que se produzcan reacciones electroquímicas (oxidación y reducción) sobre la superficie de las probetas planas acopladas que se conectan a través de la interfaz a través de canales de conducción especiales diseñados en la célula de corrosión y realizados de material no corrosivo que van a conectarse a través de un hilo metálico eléctrico especial con la interfaz diseñada, de modo que el investigador puede usar el panel de control del paquete de software para medir valores y sentidos de las corrientes galvánicas en microamperios, miliamperios y amperios, potencial de acoplamiento usando un electrodo de referencia y todo para la representación gráfica en línea en el tiempo en cualquier momento durante el experimento, sin afectar a la continuidad de la reacción electroquímica debido a la corrosión galvánica, además de lo anterior el sistema dado permite al investigador medir también la temperatura, el pH y medir y controlar la velocidad del motor de agitación (200-4000 RPM) para el electrolito en la célula de corrosión con el fin de controlar la migración de iones desde el volumen del electrolito a la superficie adyacente de las probetas planas cuando la reacción electroquímica se controla por transferencia de masa. La célula de corrosión tiene aberturas especiales para introducir gases inertes tales como nitrógeno o argón para eliminar el oxígeno con el fin de llevar a cabo las reacciones electroquímicas controladas por activación. El sistema podría utilizarse para llevar a cabo investigaciones sobre la selección de materiales para aleación, construcción y protección catódica para fines de ánodo de sacrificio y estudiar los fenómenos de corrosión por picadura y en hendiduras generados debido al acoplamiento galvánico entre metales. Asimismo, este sistema permite a los investigadores predecir nuevas series galvánicas de metales introduciendo nuevos entornos corrosivos aparte del agua del mar que es obvio en la mayoría de las normas internacionales. El sistema permite al investigador explorar e identificar en profundidad las causas de la inversión de polaridad que se produce en los metales a determinadas temperaturas y razones de área de cátodo a ánodo y que causan situaciones desastrosas debido a la acción galvánica.
Descripción detallada de la invención
GCMAS contiene los siguientes componentes:
1. Paquete de software
El paquete de software mostrado en las figuras (1-6) se diseño y fabricó usando (AUTOLAB 6) y funciona en el entorno de (WinXP, Me y 2000), necesita un procesador pentium 4 con velocidad de procesamiento de (2,8 GHz) y RAM de 256 Mb. Este software se usa para llevar a cabo un acoplamiento a través de la tarjeta de interfaz y la célula de corrosión galvánica entre dos, tres y cuatro electrodos a la vez (probetas metálicas planas de (15*30*2) mm) con el fin de estudiar el problema de corrosión galvánica en la industria además de la protección catódica mediante ánodo de sacrificio. Este software controla todo el experimento de corrosión galvánica. Permite al usuario seleccionar el nombre de cada electrodo metálico de la lista dada posteriormente, cada electrodo según se muestra en la figura (1) posterior, así como el n.° de electrodos necesarios para acoplarse y hasta cuatro electrodos a la vez, señalando con una marca verde cada electrodo seleccionado. El usuario puede elegir la medición del potencial de acoplamiento, la temperatura y el pH. Asimismo, puede accionar el motor seleccionando la velocidad entre 200-4000 RPM y la dirección de movimiento (en sentido horario y antihorario). A continuación el usuario puede insertar el tiempo del experimento en horas y minutos (HH:MM) y el tiempo de muestreo en horas, minutos y segundos (HH:MM:SS) según el experimento deseado. Las lecturas de corrientes galvánicas pueden aparecer o bien en (microamperios, miliamperios y amperios) o elegir Auto para que el software elija la unidad. El software puede almacenar datos (corrientes galvánicas, potencial de acoplamiento y suma de corrientes) y representar de manera gráfica corrientes galvánicas y el potencial de acoplamiento en el tiempo durante el experimento sin afectar a la continuidad de la reacción electroquímica debido a la corrosión galvánica, además de lo anterior, el paquete de software permite al usuario monitorizar el tiempo transcurrido, tiempo restante, muestras capturadas y muestras restantes del experimento así como la barra de progreso de porcentaje del experimento y pausar o salir del experimento en cualquier momento. El paquete de software diseñado permite al usuario usar un cursor para obtener el valor de las corrientes galvánicas y el potencial de acoplamiento en el tiempo en cualquier punto sobre el gráfico y puede volver a obtener datos almacenados y gráficos guardados previamente. Todas las características anteriores se muestran en las figuras (1 a 6) posteriores.
2. Hardware, consiste en lo siguiente
3. Célula de corrosión galvánica
Reivindicaciones:
1. Un sistema integrado electroquímico para medir los valores y sentidos de la corriente galvánica para de dos a cuatro electrodos, que comprende una célula de corrosión y de dos a cuatro electrodos acoplados entre sí a través de una interfaz y expuestos a electrolito para permitir que se produzcan reacciones de oxidación y reducción electroquímica sobre la superficie de los electrodos, caracterizado porque los dos a cuatro electrodos son probetas (7) metálicas planas realizadas de diferentes metales y aleaciones, y dispuestas adyacentes y paralelas entre sí en la parte inferior de la célula de corrosión de modo que sus lados planos estén orientados hacia arriba, en el que los electrodos están acoplados a la interfaz a través de hilos metálicos, en el que el sistema comprende además un soporte que tiene canales abiertos hacia arriba, dentro de los cuales los electrodos están dispuestos respectivamente y dentro de los cuales se insertan los hilos metálicos, siendo el soporte de un material no corrosivo que funciona como barrera o aislador entre los electrodos, y un agitador con una varilla (6) agitadora, estando dispuesta la varilla (6) agitadora por encima del soporte y de ese modo por encima de los electrodos, en el que toda la combinación de probetas (7) está expuesta a electrolitos idénticos en condiciones idénticas permitiendo la monitorización de los valores y sentidos de la corriente galvánica al mismo tiempo para toda la combinación.
2. El sistema según la reivindicación 1, que comprende además un electrodo (4) de referencia, una sonda (2) de temperatura y una sonda (3) de pH.
3. El sistema según la reivindicación 1, que comprende además gas inerte tal como nitrógeno o argón para eliminar el oxígeno con el fin de llevar a cabo las reacciones electroquímicas en la célula de corrosión.
4. El sistema según la reivindicación 1, que comprende además un paquete de software que permite al usuario seleccionar el n.º de probetas planas que van a acoplarse con el fin de medir los valores de la corriente galvánica en microamperios, miliamperios y amperios así como los sentidos, para elegir medir o no medir el potencial de acoplamiento usando un electrodo de referencia, y almacenar datos durante el experimento sin afectar a la continuidad de la reacción electroquímica debido a la corrosión galvánica, elegir medir o no medir la temperatura y el pH y medir y controlar la velocidad de un motor de agitación y una dirección de agitación para el electrolito en la célula de corrosión con el fin de controlar la migración de los iones desde el volumen del electrolito a la superficie adyacente de las probetas (7) planas cuando la reacción electroquímica se controla por transferencia de masa.
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