CST520丝束电极腐蚀测试仪

丝束电极 (Wire Beam Electrode，WBE) 测量是指将相互绝缘的金属丝阵列，有序紧密排列用于模拟整个金属表面的多电极技术。通过循环扫描丝束电极表面的电位与电流分布，用于表征裸露或涂层下的金属表面局部腐蚀分布特征和非均匀电化学溶解过程。
CST520丝束电极腐蚀测试仪内置高阻电压跟随器和零阻电流计，可以精确测量任一单电极的电极电位以及短路原电池电流，无需担心外部极化可能会破坏微区腐蚀环境，因而特别适合于金属在非扰动状态下自发腐蚀行为研究。
CST520丝束电极腐蚀测试仪由高品质CMOS和BiFET集成电路组成，采用高速单片机工业级控制芯片，以及高精度AD转换器，前端采用低偏流运算放大器，内置二阶低通滤波器和EMI滤波器，可以防止浪涌电压冲击对设备的损坏，保障仪器在工业环境中的正常使用。
CST520内置自动电流量程功能，设备固件采用watchdog来提高程序可靠性。仪器采用高亮度LCD显示电极行列位置以及测量的电流与电位值，并可将测量数据实时传送到上位机，具有测量精度高，稳定性好的优点。

应用领域
本仪器适用于实验室内金属表面的局部腐蚀分布特征以及局部腐蚀的发生、发展过程的机理研究， 可广泛用于研究包括缝隙腐蚀、垢下腐蚀、混凝土钢筋锈蚀、生物膜腐蚀，以及涂层、防锈油膜下的金属非均匀腐蚀行为等。

工作原理
CST520丝束电极腐蚀测试仪由10*10阵列丝束电极扫描电路(Auoswitch)、高阻变换部分、自动测量部分、数据存贮部分、数据输出/显示部分组成。整个测量过程由单片机控制，并通过100组低功耗继电器实现100路电极的自动循环电位/电流扫描式测量，内置电子开关实现丝束电极电流量程自动切换，自动扫描测量原理如图2。

图2. CST520仪器内高阻变换和表面电位扫描电路

丝束电极的结构和实物如图3。

图3. 丝束电极的设计图及实物图

电位与电流扫描图
CST520丝束电极扫描测试仪完全有基于WindowsXP/7的WBEScan软件控制，可以实现电位与电流的循环面扫描或单电极电位与电流的时间扫描，测量电位与电流数据直接显示在计算机屏幕，并可导入到Origin中以三维图形方式显示丝束电极表面电位与电流分布状态。如图4 ，其中图4左为电位分布图，图4 右为电流分布图，可见WBE电极表面有三个区域电位较负，同时在电流分布图中，在同样的位置也出了负电流，负电流意味着阳极电流，说明电极表面的这三个区域发生了更为严重的腐蚀。

图4. 所绘制的丝束电极表面电位与电流分布图

技术指标
1)数据分辨率：AD 24bit，数据采集速率：1~1000Hz；输入阻抗：10¹²W//20pF；
2)最大测量电位范围：±5V，电流测量范围：±20mA；
3)电流量程：20mA～20nA，共6档；
4)电位分辨率：10mV，最小电流分辨率：10pA；
5)通讯协议：RS232， Baud Rate：115200bps，最远通讯距离：10m(RS232)；
6)电源：交流220V/50Hz±10%，功耗：< 50w；
7)体积：36厘米(宽)×30厘米(深)×14厘米(高)，重量：6Kg；
8)工作环境条件：温度-10℃～50℃，相对湿度75%以下。空气中无腐蚀性气体。