基本定義

零電阻安培計(jì)（Zero Resistance Ammeter，ZRA）是一種常見的電化學(xué)腐蝕測(cè)量技術(shù)，通常用于測(cè)量耦合電流。當(dāng)ZRA用于測(cè)量接近1mA的電流時(shí)，其電阻可能為50kΩ，因此，相比于低電流的測(cè)量，ZRA方法更適用于較高電流的測(cè)量。此外，確定安培計(jì)能否有效地用于測(cè)量耦合電流的唯.一標(biāo)準(zhǔn)是它的電壓與零的接近程度^[1] 。因此，這種安培計(jì)又被稱為零電壓安培計(jì)（ZVA）。

ZRA的應(yīng)用

兩個(gè)或多個(gè)電偶電極之間流動(dòng)的電流可通過安培計(jì)進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)具有不同電極電位的金屬或合金相連并暴露在電解質(zhì)溶液中時(shí)，其中電位較低的材料作為陽(yáng)極，腐蝕加速，而電位較高的材料作為陰極，腐蝕減慢。這種在大氣或者電解質(zhì)溶液中產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕（即電偶腐蝕）可以使用測(cè)量耦合電流的ZRA對(duì)電偶腐蝕行為進(jìn)行評(píng)估。該方法被廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程中，如采用ZRA對(duì)處于海洋環(huán)境中的鋼筋混凝土局部腐蝕萌發(fā)的判斷^[2]；M.T. Monta?és等人^[3]使用ZRA測(cè)試溫度和雷諾數(shù)對(duì)的銅/AISI 304不銹鋼在溴化鋰中電偶腐蝕的影響，并對(duì)電偶腐蝕過程進(jìn)行了深入分析；Dong等人^[4]采用ZRA對(duì)1020碳鋼和304L不銹鋼電偶對(duì)在3.5wt%NaCl+5wt%天然矽砂介質(zhì)中的腐蝕行為，腐蝕效應(yīng)及規(guī)律進(jìn)行了研究。ZRA方法除應(yīng)用于兩種不同電極電位金屬之間的電偶電流測(cè)量之外，兩個(gè)*相同的電極之間的電化學(xué)噪聲（ECN）也可通過ZRA進(jìn)行測(cè)量研究^[5]，如M. Shahidi等^[6]采用ZRA方法測(cè)試ECN，并分析比較對(duì)稱和非對(duì)稱電池對(duì)電化學(xué)噪聲測(cè)試數(shù)據(jù)的影響。近年來(lái)，ZRA還被廣泛應(yīng)用于測(cè)量多電極陣列中的耦合電流，安培計(jì)由并聯(lián)電阻組成，施加可忽略的低電壓，用于測(cè)量耦合多電極陣列傳感器中的耦合電流^[7]。在這些安培計(jì)中，并聯(lián)電阻被接入測(cè)量電路中，電壓計(jì)用來(lái)測(cè)量并聯(lián)電阻上的電壓，通過歐姆定律得出電流。因這一類的安培計(jì)中使用的并聯(lián)電阻阻值在10~100000Ω之間，這類儀表也被稱為零電壓安培計(jì)。

ZRA的測(cè)量方式

3.1 采用反相運(yùn)算放大器測(cè)量ZRA

4.1 激勵(lì)信號(hào)

測(cè)試體系

5.1 Cu-Ag體系

總結(jié)

零電阻安培計(jì)是在不施加任何電壓或者電流的情況下，簡(jiǎn)單測(cè)量陽(yáng)極和陰極間的自由流動(dòng)的電流值以及工作電極和參比電極之間的電位差值，是一種常見的腐蝕電化學(xué)測(cè)量技術(shù)。通過ZRA方法，可以測(cè)量?jī)煞N相同金屬體系下的電化學(xué)噪聲，也能測(cè)量?jī)煞N不同電極電位金屬組成的電偶腐蝕電流，從而對(duì)腐蝕過程、機(jī)理、陰極保護(hù)等方面進(jìn)行深入研究。此外，確定是否可以使用安培計(jì)測(cè)量耦合電流的唯.一標(biāo)準(zhǔn)是施加的電壓如何接近零。因此，零電壓安培計(jì)（ZVA）在用于測(cè)量低電流時(shí)被用作ZRA的另一個(gè)術(shù)語(yǔ)。

參考文獻(xiàn)

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