Электрохимический анализатор-картограф CST520 с мультиэлектродным массивом

CST520 позволяет быстро картировать распределение гальванического тока и потенциала открытой цепи (OCP) на массиве мультиэлектродов, что значительно упрощает исследование неравномерной коррозии металлических образцов под отложениями, покрытиями и антикоррозионными маслами.

На базе высокоточных АЦП и технологии амперметра с нулевым сопротивлением, CST520 позволяет быстро картировать распределение гальванического тока и потенциала открытой цепи (OCP) на массиве мультиэлектродов, облегчая исследование неравномерной коррозии металлических образцов под отложениями, покрытиями и антикоррозионными маслами. Кроме того, устройство может работать совместно с потенциостатом серии CS для построения карт распределения импеданса на многоканальном электродном сенсоре.

Посредством циклического сканирования распределения потенциала и тока на поверхности электродного массива CST520 способен характеризовать локальную коррозию или неравномерные процессы электрохимического растворения как на открытой поверхности металла, так и под покрытием.

CST520 обеспечивает прецизионное измерение электродного потенциала и тока короткого замыкания для любого отдельного электрода. Устройство особенно эффективно при изучении самопроизвольной коррозии металлов в ненарушенном (невозмущённом) состоянии.

Применение

Прибор CST520 предназначен для изучения локальных характеристик коррозии на поверхности металлов в лабораторных условиях, а также для исследования механизмов возникновения и развития локальной коррозии. Он широко применяется в анализе неравномерного коррозионного поведения металлических материалов.

Принцип работы

Мультиэлектродная электрохимическая система CST520 состоит из двух основных компонентов: интерфейса мультиэлектродного массива и системы электрохимических измерений. Устройство позволяет не только измерять электродный потенциал и ток короткого замыкания любого отдельного электрода, но также проводить измерения ЭИС и строить поляризационные кривые, что значительно расширяет возможности оценки коррозионной стойкости материалов.

Интерфейс мультиэлектродного массива включает в себя схему связи RS485, схему расширения ввода-вывода, релейную матрицу 10×10, микроконтроллерную схему (MCU) и т. д. Поддерживается коммутация до 100 электродов массива с частотой переключения до 100 Гц.

Электрохимический картограф позволяет не только проводить измерения с мультиэлектродным массивом, но и функционировать как независимый потенциостат/электрохимическая станция с полным набором методов для измерения коррозии, включая:
– Потенциал открытой цепи (OCP)
– Поляризационные кривые (метод Тафеля)
– Линейная поляризация (LPR)
– Электрохимическая импедансная спектроскопия (ЭИС)
– Кривые Мотта-Шоттки (M-S)
– Электрохимический шум (ECN) и др.

Сканирование потенциала и тока

CST520 способен выполнять циклическое сканирование потенциала/тока по поверхности массива, а также сканирование потенциала/тока во времени для любого отдельного электрода с отображением распределения данных в реальном времени. Полученные данные можно экспортировать в Origin для визуализации в виде трёхмерных графиков.

Как показано на изображении выше, представлено распределение потенциала и тока. Видно, что существует три области с более отрицательными значениями потенциала. В тех же областях на диаграмме распределения тока наблюдаются отрицательные токи. Отрицательный ток соответствует анодному току, что указывает на более интенсивную коррозию в этих трёх зонах на поверхности электрода.

Распределение модуля импеданса на решётке из 10×10 проволочных электродов

Стандартная комплектация:

• CST520 — Электрохимический картограф с мультиэлектродным массивом — 1 комплект

• CS5000X — Интерфейс мультиэлектродного массива — 1 комплект

• Программный комплект — 1 шт.

• Кабель расширения для электродов — 3 шт. (WE / SE / AGND (WE99))

• Кабель входа для эталонного электрода — 1 шт.

• Кабель входа для вспомогательного электрода — 1 шт.

• Коммуникационный кабель DB9 — 1 шт.

• Массив электродов 10×10 из углеродистой стали Q235 — 1 шт.

• Электродные кабели — 2 шт.

• Силовой кабель — 2 шт.

• USB-кабель — 1 шт.

• Имитационная нагрузка (dummy cell) — 1 шт.

Технические характеристики

• Диапазон потенциала: ±10 В, ±5 В, ±2.5 В

• Точность управления потенциалом: 0.1% от полного диапазона ±1 мВ

• Диапазон тока: от 2 нА до 2 А, 10 диапазонов

• Максимальный выходной ток: ±2 А

• Точность управления током: 0.1% от полного диапазона

• Скорость переключения каналов: 100 Гц

• Интерфейс расширения: RS485, 115200 бит/с

• Питание: переменный ток 220 В