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Vorrichtung zur Bestimmung des Verhaltens des Umgebungsmilieus in bezug auf ein bestimmtes Material
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beachten und ein Spezialistenteam kann in manchen Fällen nicht mehr als zwei bis drei Entnahmen pro Tag bewerkstelligen. Dies ist die Ursache, warum sich diese Methode nicht allgemein durchgesetzt hat, trotz der ausgezeichneten Ergebnisse, die sie liefert.
Überdies können trotz aller Vorsichtsmassnahmen bei der Entnahme und beim Transport die Proben solche Veränderungen erfahren haben, dass sie Fehlerquellen darstellen, die die Schlussfolgerungen verfälschen konnen.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche es gestattet, die potentiokinetische Untersuchung eines Materials an jenem Ort auszuführen, an dem das Material eingebracht werden soll, also unter genau den Bedingungen, unter denen es der Korrosion ausgesetzt sein wird.
Die erfindungsgemasse sehr einfache Vorrichtung, die leicht zu verwenden ist, gestattet in kurzer Zeit bei verbesserter Sicherheit eine grosse Anzahl von Messungen auszuführen, ohne dass es notwendig ist, Proben des Milieus zu entnehmen und zu transportieren.
Gemäss der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Bestimmung des Verhaltens des Umgebungsmilieus in bezug auf ein bestimmtes Material, bestehend aus einer Sonde, an deren Ende ein Probestück dieses Materials befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Aggressivität des Milieus die zu untersuchende Materialprobe, die von einem axialen Kanal durchquert ist, am Ende einer Hohlsonde aus einem elektrisch leitenden Material derart befestigt ist, dass ein elektrischer Strompfad zwischen der Sonde und dieser Probe besteht und dass eine Bezugselektrode am Ende des Kanals der zu untersuchenden Probe angeordnet ist.
Andere Erfindungsmerkmale werden aus der folgenden Schilderung eines Beispieles und an Hand der Zeichnungen ersichtlich werden.
Fig. l ist ein schematischer Schnitt einer erfindungsgemässen Vorrichtung, die in den Boden eingebracht ist. Fig. 2 ist ein Längsschnitt der zu untersuchenden Materialprobe. Fig. 3 ist ein Diagramm, das auf Grund der Messungen erstellt wurde und welches die Korrosion des Materials im Milieu angibt.
Die Probe 1 des zu untersuchenden Materials. in welche man einen zentralen Kanal gebohrt hat, ist am Ende einer Hohlsonde 2 derart angebracht, dass die Kanäle der Probe und der Sonde übereinstimmen. Sie wird mit dem Boden 3 in Berührung gebracht, von dem man seinen korrosiven Angriff auf das Material bestimmen möchte. Eine Bezugselektrode 4 von bekannter Art wird in die Kanäle der Sonde und der Probe derart eingeführt, dass ihr empfindlicher Teil 5 ebenfalls mit dem Boden in Berührung steht.
Die Sonde 2 ist aus einem Stahlrohr gebildet, dessen innere und äussere Flächen mit Isolierhüllen 6 und 7 bedeckt sind, aber sie könnte auch aus einem andern elektrisch leitfähigen Material bestehen.
Die zylindrische Probe 1 des zu untersuchenden Materials, die im Schnitt in Fig. 2 dargestellt ist, ist mit einem Gewinde am Ende der Sonde angesehraubt, aber sie könnte auch in anderer geeigneter Weise befestigt sein. Der Kanal der Probe besitzt denselben Durchmesser wie jener der Sonde und ihr Aussendurchmesser ist der gleiche wie der der Sonde.
Der Kanal und der Aussenmantel der Probe sind mit Isolierhülsen 8 und 9 versehen, welche die Hüllen 6 und 7 verlängern. Nur der kegelstumpfförmige Teil 10 ist mit dem Boden in Berührung und seine Oberfläche ist genau vermessen. Diese Oberfläche ist der eigentlich wirksame Abschnitt der Probe.
Es sei bemerkt, dass man die Isolierhüllen 6, 7,8 und 9 anbringen kann, wenn die Probe bereits am Ende der Sonde befestigt ist. In diesem Falle bilden 6 und 8 sowie 7 und 9 eine einzige Hülle.
Der Teil der Probe, der mit dem Boden in Berührung steht, kann auch eine andere Form besitzen,
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nauigkeit von Messungen.
Zum Einsetzen der Sonde, der zu untersuchenden Probe und der Bezugselektrode kann man wie folgt verfahren : Man bohrt mittels eines Handbohrers bis zur gewünschten Tiefe, worauf man die mit der zu untersuchenden Probe vereinigte Sonde einführt und mit Kraft eintreibt, dass die wirksame Oberfläche der Probe zur Gänze mit dem Boden in Berührung steht. Diese Arbeit wird durch die konische Form, die man der Probe gegeben hat, erleichtert und da die zu untersuchenden Böden meistens sandig, tonig oder torfhaltig sind, bieten sie nur geringen Widerstand gegen das Eindringen. Sobald sich der empfindliche Teil an Ort und Stelle befindet, zieht man mittels einer Metallstange die in den Sondenkanal eingedrungene Erde heraus. Sodann führt man in diesen Kanal die Bezugselektrode ein.
Ein aufzeichnender Spannungsgeber 11 ist mit einer Erdleitung 12, bestehend aus wenigstens
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einem in einer Entfernung von einigen Metern von der Sonde in den Boden getriebenen Pfahl sowie mit der Bezugselektrode 4 und mit der Sonde 2 verbunden, wodurch ein elektrischer Strompfad über die zu untersuchende Probe gebildet ist. Die an der Probe durch den zwischen der Sonde und der Erdleitung 12 im Kreis I fliessenden Strom anliegende Spannung-die Spannung im Kreis T bezeichnet das Potential des Umgebungsmilieus - ist ein Mass für Grösse und Vorzeichen des zwischen der Probe und dem Milieu ausgetauschten Stromes.
Wie im Laboratorium verfährt man beim Lesen der aufgezeichneten Ergebnisse.
Die Fig. 3 zeigt ein Diagramm, das man im Verlaufe der Messungen aufgezeichnet hat. Auf der Ordinate sind die Werte der variablen Spannung E aufgetragen, die man an die Probe angelegt hat.
Auf die Abszisse mit den halblogarithmischen Teilungen hat man die Stromdichte (p A/cm der wirksamen Oberfläche der Probe) des zwischen dem Milieu und der Probe ausgetauschten Stromes aufgetragen. 1 bezeichnet die anodische Kurve und 2 die kathodische Kurve. Diese Kurven sind Berüh-
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spricht. Die Intensität der Korrosion der Probe im Milieu ist direkt proportional zu i.
Durch Bestimmung des Wertes für mehrere Proben in einem bestimmten Milieu oder des Wer- tes i für eine Probe in mehreren bestimmten Milieus klassifiziert man die Proben nach ihrer Empfindlichkeit gegenüber Korrosion in einem Milieu oder die Milieus nach ihrer korrosiven Aggressivität in bezug auf ein Material.
Man sieht, dass durch diese Methode der potentiokinetischen Messung an Ort und Stelle, die durch die vorstehend beschriebene Vorrichtung ermöglicht wird, die Unversehrtheit des Milieus besser gewährleistet ist als bei Messungen im Laboratorium und man so eine bedeutende Fehlerquelle ausschaltet, wobei man die Korrosion eines Materials in einem bestimmten Milieu sehr leicht messen kann.
Es wird auch bemerkt, dass bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung die Bezugselektrode in unmittelbarer Nähe der Probe angeordnet ist und so das Potential misst, das zwischen der metallischen Flä- che - Umgebungsmilieu - herrscht, was eine der Bedingungen für die Genauigkeit der Ergebnisse ist.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Bestimmung des Verhaltens des Umgebungsmilieus in bezug auf ein bestimmtes Material, bestehend aus einer Sonde, an deren Ende ein Probestück dieses Materials befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Aggressivität des Milieus die zu untersuchende
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dieser Probe besteht und dass eine Bezugselektrode (5) am Ende des Kanals der zu untersuchenden Probe angeordnet ist.