本发明涉及金属防腐蚀，具体为一种金属腐蚀速率监测方法和装置。
背景技术：
1、金属材料受周围介质的作用而损坏，成为金属腐蚀。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化(离子)状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命。目前，金属腐蚀是世界上许多行业的需要面临的问题，其已经对钢铁行业、建筑行业等多方面造成很大的经济损失。为此，人们已经研究了很多技术来检测、监测和控制金属的腐蚀速率。目前有两种常见的方法来监测金属的腐蚀过程：电化学方法和非电化学方法。由于金属腐蚀是一个电化学过程，因此一般可选用电化学方法来对金属的腐蚀性进行评估。而采用现有的电化学方法来对金属的腐蚀程度进行监测的过程中会受到许多因素的干扰，由此会导致监测的结果不准确，且现有的监测方法比较复杂，监测过程也比较繁琐，监测成本也很高。
技术实现思路
1、为了解决通过现有技术中的电化学方法对金属腐蚀程度进行监测时易受外界因素干扰而导致监测结果不准确的问题，本发明提供一种金属腐蚀速率监测方法。
2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种金属腐蚀速率监测方法，其用于监测待测腐蚀金属在液态介质下的腐蚀速率；所述监测方法包括以下步骤：
3、构建摩擦纳米发电装置：将所述待测腐蚀金属固定在摩擦层的一侧上，将所述摩擦层的相对另一侧固定在所述金属电极上，所述待测腐蚀金属和所述金属电极分别作为所述摩擦纳米发电装置的两个输出端；
4、将所述待测腐蚀金属处于所述液态介质的腐蚀环境下；
5、通过众多液滴不间断的滴落在所述摩擦层上，并连续性滑动出所述摩擦层，以实现与所述摩擦层的纳米摩擦发电，并通过两个输出端连续性输出电信号；
6、通过所述电信号的大小变化来表征所述待测腐蚀金属的腐蚀速率。
7、作为上述方案的进一步改进，所述液滴与所述液态介质为相同物质。
8、作为上述方案的进一步改进，所述金属腐蚀速率监测方法还包括以下步骤：通过所述电信号的大小来表征所述待测腐蚀金属的腐蚀强度。
9、作为上述方案的进一步改进，所述腐蚀强度通过如下公式进行表征：y＝-2.2*exp(-x/32)+3.8；式中，x为待测腐蚀金属腐蚀掉的厚度，x＝x原—x现，x原为所述待测腐蚀金属的初始厚度，x现为待测腐蚀金属的当前厚度；y为所述腐蚀强度。
10、作为上述方案的进一步改进，所述腐蚀速率通过如下公式进行表征：v＝x/t；式中，v为所述腐蚀速率，t为所述待测腐蚀金属的腐蚀时间。
11、一种金属腐蚀速率监测装置，其用于监测待测腐蚀金属在液态介质下的腐蚀速率；所述监测装置包括：
12、摩擦纳米发电装置，其包括摩擦层、金属电极以及所述待测腐蚀金属；所述待测腐蚀金属固定在所述摩擦层的一侧上，所述摩擦层的相对另一侧固定在所述金属电极上，所述摩擦层完全覆盖在所述金属电极的表面；所述待测腐蚀金属的活性大于所述金属电极的活性；所述待测腐蚀金属与所述摩擦层的接触面积小于所述摩擦层自身面积的大小；所述待测腐蚀金属和金属电极分别作为所述摩擦纳米发电装置的两个输出端；摩擦纳米发电装置在应用时，待测腐蚀金属处于所述液态介质的腐蚀环境下，且通过众多液滴不间断的滴落在摩擦层上，并连续性滑动出摩擦层，以实现与摩擦层的纳米摩擦发电，并通过两个输出端连续性输出电信号；
13、信号处理装置，其分别连接两个所述输出端，所述信号处理装置用于通过所述电信号的大小变化来表征待测腐蚀金属的腐蚀速率。
14、作为上述方案的进一步改进，所述金属腐蚀速率监测装置采用了上述的金属腐蚀速率监测方法。
15、作为上述方案的进一步改进，所述金属腐蚀速率监测装置还包括：滴液装置以及倾斜架，所述摩擦纳米发电装置安装于所述倾斜架上，所述倾斜架用于将所述摩擦纳米发电装置发生倾斜，促使众多液滴连续性滑动出摩擦层；所述滴液装置设置于所述摩擦纳米发电装置的上方，所述滴液装置用于将众多液滴不间断的滴落在摩擦层上。
16、作为上述方案的进一步改进，所述金属腐蚀速率监测装置还包括报警装置，所述报警装置连接所述信号处理装置；当所述信号处理装置接收的电信号超过其设定的阈值，所述报警装置发出警报。
17、作为上述方案的进一步改进，所述摩擦层为介电薄膜，其包括但不限于fep、ptfe、pvc中的一种。
18、作为上述方案的进一步改进，所述金属电极的材质包括但不限于铁、铜、锌中的一种。
19、作为上述方案的进一步改进，所述信号处理装置为静电计。
20、作为上述方案的进一步改进，所述滴液装置为分液漏斗。
21、作为上述方案的进一步改进，所述滴液装置滴出来的液滴的滴加速度包括但不限于1hz，2hz。
22、作为上述方案的进一步改进，所述滴液装置中盛装的液体为氯化钠溶液。
23、一种轮船，其安装有所述金属腐蚀速率监测装置，所述金属电极为所述轮船的外壳。
24、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
25、(1)本发明的监测方法能够有效地对金属腐蚀速率进行监测。本实施例中通过构建摩擦纳米发电装置，通过将金属电极、摩擦层以及待测腐蚀金属三者组装成摩擦纳米发电装置，利用摩擦纳米发电技术，将金属的腐蚀程度转化为摩擦纳米发电装置实时产生的感应电流显示出来，由此来表征待测金属的腐蚀程度。该监测方法只需要通过构建的摩擦纳米发电装置来测量金属腐蚀过程中的感应电流，从而能够简单快捷地推测出金属的腐蚀速率，为金属材料的防腐、寿命预测以及安全评估提供了可靠的手段，是金属腐蚀监测领域的一项重要操作，对大型仪器的金属腐蚀检测和监测均具有很大的潜力。
26、(2)本发明通过将金属的腐蚀程度转化为电信号并进行监测，而在该监测方法中电信号的变化只与金属腐蚀程度相关，由此能够解决现有技术中通过电化学方法来监测金属腐蚀程度时易受到外界其他因素干扰而导致监测结果出现偏差的问题，大大提高对金属腐蚀程度监测的稳定性和准确性。
27、(3)本发明通过设置报警装置，其能够在电信号超过设定阈值，即金属腐蚀程度超过设定范围时，发出警报，从而实现对金属的腐蚀程度进行良好的监测。
28、(4)本发明构建的摩擦纳米发电装置还能够对信号处理装置以及报警装置提供电源，使得整个金属腐蚀速率装置无需外接电源来进行操作，简化整个金属腐蚀速率监测装置，降低其监测成本，提高其监测的便捷性和监测效率。
1.一种金属腐蚀速率监测方法，其用于监测待测腐蚀金属(2)在液态介质下的腐蚀速率；其特征在于，所述监测方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的金属腐蚀速率监测方法，其特征在于，所述液滴(1)与所述液态介质为相同物质。
3.如权利要求1所述的金属腐蚀速率监测方法，其特征在于，所述金属腐蚀速率监测方法还包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的金属腐蚀速率监测方法，其特征在于，所述腐蚀强度通过如下公式进行表征：
5.如权利要求4所述的金属腐蚀速率监测方法，其特征在于，所述腐蚀速率通过如下公式进行表征：
6.一种金属腐蚀速率监测装置，其用于监测待测腐蚀金属(2)在液态介质下的腐蚀速率；其特征在于，所述监测装置包括：
7.如权利要求6所述的金属腐蚀速率监测装置，其特征在于，所述金属腐蚀速率监测装置采用了如权利要求1至5中任意以下所述的金属腐蚀速率监测方法。
8.如权利要求6所述的金属腐蚀速率监测装置，其特征在于，所述金属腐蚀速率监测装置还包括：滴液装置(6)以及倾斜架(5)，所述摩擦纳米发电装置安装于所述倾斜架(5)上，所述倾斜架(5)用于将所述摩擦纳米发电装置发生倾斜，促使众多液滴(1)连续性滑动出摩擦层(3)；所述滴液装置(6)设置于所述摩擦纳米发电装置的上方，所述滴液装置(6)用于将众多液滴(6)不间断地滴落在摩擦层(3)上；
9.如权利要求8所述的金属腐蚀速率监测装置，其特征在于，所述摩擦层(3)为介电薄膜，其包括但不限于fep、ptfe、pvc中的一种；
10.一种轮船，其特征在于，其安装有如权利要求6或7所述的金属腐蚀速率监测装置，所述金属电极(4)为所述轮船的外壳。
