基于恒电量的智能化腐蚀监测系统的研究

摘要

腐蚀监测的目的在于揭示腐蚀过程以及了解腐蚀控制的应用情况和控制效果，所获得的数据是指导腐蚀工作的科学依据，是评价腐蚀效果的有效手段。恒电量方法是一种用于腐蚀监测的电化学参数测量的重要技术，它采用先进的电子技术，将已知量的电荷作为激励信号，在极短的时间内记录极化电位随时间衰减的曲线，经过分析处理得到电化学参数。恒电量技术不仅可以作为实验室内一种电化学研究手段，而且具有现场腐蚀监测应用的潜力。智能化和自动化已成为当今仪器仪表发展的潮流，以计算机技术为控制内核的智能化腐蚀监测仪也将成为恒电量技术的重要发展方向。本文基于恒电量技术，利用单片机C8051F020，设计了一套智能化腐蚀监测系统。 腐蚀给人类带来巨大的经济损失和社会危害，研制智能化腐蚀监测系统具有现实意义。论文深入分析了恒电量技术的工作原理及其在腐蚀监测中的应用，以单片机C8051F020为核心，设计了腐蚀监测系统的单片机系统模块和电化学接口模块，实现了单片机和PC的通信；在恒电量激励条件下，利用数学解析的方法，针对四种不同的等效电路模型进行了仿真实验，仿真实验结果验证了设计的可行性。

目录

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英文文摘

声明

第一章绪论

1.1腐蚀监测仪研制的背景和意义

1.2国内外智能化腐蚀监测仪研究的动态

1.3智能化腐蚀监测仪的一般结构

1.4课题研究的问题和本文的主要工作

第二章恒电量技术的工作原理

2.1恒电量法简介

2.2恒电量激励信号的产生

2.3恒电量法的理论分析研究

2.4不同等效电路模型的电位响应

2.4.1等效电路模型1

2.4.2等效电路模型2

2.4.3等效电路模型3

2.4.4等效电路模型4

第三章硬件设计

3.1恒电量腐蚀测试系统结构

3.2硬件结构概述

3.3单片机系统模块

3.3.1 C8051F020的结构和原理

3.3.2 C8051F020的外围电路

3.4电化学接口模块

第四章软件设计

4.1软件设计总体思路

4.2系统界面设计

4.2.1测量模块用户界面

4.2.2数据分析模块用户界面

4.3单片机与PC机的通信程序设计

4.3.1下位机的软件设计

4.3.2上位机的通信程序设计

4.4数据滤波

第五章仿真实验结果

5.1等效电路模型1拟合结果

5.2等效电路模型2拟合结果

5.3等效电路模型3拟合结果

5.4等效电路模型4拟合结果

5.5仿真结果分析

结束语

参考文献

攻读学位期间的研究成果

附录

致谢