193896. lajstromszámú szabadalom • Berendezés elektrokémiai potenciál mérésére, katódvédelemmel ellátott fémszerekezeteknél
1 193896 2 A találmány tárgya berendezés elektrokémiai potenciál mérésére, katódvédelemmel ellátott fémszerkezeteknél. A katódvédelemmel ellátott fémszerkezetek elektrokémiai potenciáljának időszakos, vagy folyamatos meghatározása igen fontos a védelem megfelelősége megítélése érdekében. A védett fémszerkezet környezethez, adott esetben földhöz, vagy vízhez, képesti elektrokémiai potenciáljának meghatározása a műszaki hatékonyság és a gazdaságosság szempontjából egyaránt fontos. Amennyiben a védendő fémszerkezet potenciálja túlzottan alacsony, úgy a megfelelő védelem nincs biztosítva, ellenkező esetben viszont a védelem költségei (teljesítmény igénye) nagy, továbbá az iritezív gázfejlődés a fémszerkezetet károsíthatja. A gyakorlatban már használatosak különféle berendezések és eljárások az elektrokémiai potenciál meghatározására. Az elektrokémiai potenciál meghatározásának legnagyobb problémája az, hogy a védett fémszerkezet és a környezet közti feszültséglépcsőhöz a mérés során általában a különféle kóboráramok és a működő katódvédelem árama által létrehozott ohmos feszültség is hozzáadódik. így a ténylegesen mért potenciál értéke a tényleges védelmi állapotra nem jellemző. Ismeretes olyan módszer, amelynél az elektrokémiai potenciál mérését a katódvédelmi áramforrás kikapcsolása után hajtják végre, mert az ohmos feszültségesés lényegesen gyorsabban megszűnik, mint ahogy a polarizációs potenciál megváltozik. Ez a mérési módszer nagykiterjedésü szerkezeteknél csak viszonylag nagy hibával hajtható végre, ugyanakkor nagyobb kóboráramos hatás esetén a szolgáltatott eredmény gyakorlatilag elfogadhatatlan mértékű ohmikus feszültségértéket tartalmaz. További ismert eljárásnál több elektród alkalmazásával meghatározzák a talajban levő ohmos feszültség gradiensét, és ilymódon a tényleges elektrokémiai potenciál értéke egyszerűbb esetekben kiszámolható. A mérési eljáráshoz ismerni kell a mérendő szerkezet geometria adatait és a mérésekhez bonyolult villamos kapcsoló- és mérőberendezések helyszíni összeállítása szükségei. A meghatározás csak abban az esetben végezhető el a kívánt pontossággal, ha a mérés térségében nincs más földalatti fémszerkezet, ill. ha a kóboráram hatása nem túl jelentős. Ez azt jelenti, hogy a módszer általában kommunális és üzemi hálózatoknál nem használható. További ismert eljárásnál az elektrokémiai potenciál értékét ún. segédelektróda elhelyezésével határozzák meg. A mérési eljárás lényege, hogy a vizsgált fémszerkezet anyagával egyező anyagú és polarizációs szempontból egyező elhelyezésű mintalemezt helyeznek a talajba, amelyet vil- 2 lamosan összekapcsolnak a mérendő fémszerkezettel. Ha a védett fémszerkezet és a segédelektród közötti villamos összeköttetés megszakítását követő időpillanatban megmérik a segédelektród potenciálját, úgy a mért érték igen jó közelítéssel megegyezik a szerkezet polarizációs potenciáljával. A segédelektródás mérés elvégzéséhez a talajban el kell helyezni a vonatkozó mérési előírás szerinti távolságban a mérőelektródot és a meghatározott nagyságú segédelektródát. Ezekről, valamint a vizsgált fémszerkezetről talaj feletti villamos kivezetéseket kell biztosítani. Ezt követően biztosítani kell, hogy a fémszerkezet és a segédelektród között viszonylag hosszú ideig kis ellenállású fémes kapcsolat legyen, hogy a segédelektróda a fémszerkezet potencáljára polarizálódjon, majd rövid ideig ezen áramkört meg kell szakítani és a mérőelektróda és a segédelektróda közötti potenciált meg kell mérni, mert ekkor árammentes állapotban a tényleges elektrokémiai potenciál értéke mérhető. Az ismert berendezések kézi és félautomatikus elven működnek, mechanikus és elektromechanikus kialakításúak. Ilyen mérési berendezéssel a kívánt kapcsolási időket és ellenállás jellemzőket teljesíteni általában nem lehet, így a polarizációs potenciálértékének meghatározása pontatlan, a jelalak pedig általában alkalmatlan automatikus szabályozó rendszer vezérlésére. Az ismert berendezések általában folyamatos működtetésre nem alkalmasak, mert ebben az esetben évente minimálisan 108 kapcsolást kell végezni, ami mechanikus úton üzembiztosán nem megoldható. A jelen találmány célja a fenti kedvezőtlen jellemzők kiküszöbölése és a segédelektróddal végrehajtott potenciálmérés üzembiztosabbá és katódvédelmi áramforrások közvetlen vezérlésére alkalmassá tétele. A jelen találmány feladata olyan berendezés kialakítása, amellyel a segédelektródás potenciálméréshez szükséges kapcsolások megfelelő időtartamban és megfelelő minőségben biztosíthatók, továbbá a berendezés kimenő jele analógjel, célszerűen folyamatos analóg jel. A jelen találmány berendezés elektrokémiai potenciál mérésére, katódvédelemmel ellátott fémszerkezetnél, amely berendezés mérőelektródája és segédelektródája közé illesztő-szűrőáramkör van beiktatva és az illesztő-szűrőáramkör kimenetére mintavevő-tartó csatlakozik. A találmány lényege, hogy a védendő fémszerkezet és a segédelektróda közé első elektronikus kapcsoló van beiktatva, és az első elektronikus kapcsoló vezérlő bemenete négyszögjel generátor egyik kimenetéhez, az első elektronikus kapcsoló egyik bemeneti pontja az illesztő-szűrőáramkör bemenetéhez, továbbá a négyszögjel generátor másik kimenete második elektronikus kapcsoló vezérlő bemenetéhez van kötve, az illesztő-szűrő-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 50 65
