一种室内腐蚀监测用的高灵敏度的电阻感应器

  2013年，学者M. Kouril等在期刊《Corrosion Engineering, Science and Technology》上发表了一篇名为《一种室内腐蚀监测用的高灵敏度的电阻感应器》的文章。文章中介绍了这种高灵敏度的电阻感应器的测量原理，以及该感应器的形状、材质，及其基本的加工工艺，同时通过大量的试验数据，说明了其感应器设计的合理性，以及其监测结果的准确性。

该电阻感应器的基本监测原理与传统的电阻探针法监测原理相同，文章中着重介绍了该感应器的设计部分。初期的结构设计如下图所示：

感应器金属部分包括测试部分和参考部分，金属片全部贴在不导电的硬质基底上，参考部分的上面用透明的模板遮盖并密封。经过室内测量并讨论以后，对其结构进行了进一步的改良，其最终设计图如下所示：

从图中我们可以看出，与最初的设计结构相对比，金属片的两臂相接部分进行了改进，新改进的结构是为了避免两臂之间相接部分受到较大腐蚀冲击，从而导致测量不准。

该感应器的金属部分采用磁控溅射技术加工。金属片可为Pb、Fe、Cu等，其样品示例如下所示：

Pb–400 nm (left), Fe–800 nm, CuSn8–400 nm, Cu–50 nm,Ag–50 nm (right)

 

随后，文章利用该感应器进行了一系列的腐蚀监测，其所得曲线图如下所示：

该图为铜片感应器监测所得腐蚀曲线，图中同时给出了不同温度和相对湿度下监测的结果。

同时，该作者们还进行了不同温湿度，以及空气中含有挥发性酸等情况下的腐蚀监测试验，其结果如下所示：

 

通过大量的试验结果，作者证明了其腐蚀监测感应器设计的合理性，以及其监测的高灵敏度——达到原子级别的测量精度。