专利名称：一种大气腐蚀复合加速实验箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种材料腐蚀实验装置，尤其涉及到一种盐雾实验、紫外加速实验、周期浸润实验三种实验复合在一起的大气腐蚀复合加速实验箱，直接应用到金属材料腐蚀加速实验。
背景技术：
目前材料大气腐蚀试验主要依靠建立实际环境的腐蚀试验站来进行。通常这些试验站挂样需要大量的人力、物力和财力，且存在试验周期长，不便于随时观察等缺点，因此通过室内的腐蚀加速实验装置来模拟材料在大气环境中的腐蚀过程，能够在较短的时间内取得大量科学合理的试验数据，对研究材料在大气环境中的腐蚀行为和机理具有重要的意义。目前用于实验室模拟/加速腐蚀实验的设备主要有盐雾腐蚀实验箱、周期浸润腐蚀实 验箱等。目前，众所周知的盐雾实验箱、紫外加速实验箱、周期浸润实验箱等大气腐蚀加速实验箱只能满足单一腐蚀因素的腐蚀加速实验，不能很好地满足多种复合实验的要求，但是实际上材料在大气环境下的腐蚀，环境影响条件并非是单一腐蚀因子的作用，而是多因素的联合作用。腐蚀不仅受材料表明水膜中的电化学腐蚀过程控制，同时还受大气中气体污染物、日照时间、降雨量等自然因素也影响水膜状态，并直接对大气腐蚀产生影响。所以目前腐蚀加速实验箱的缺点是均只能单一的进行一种条件下的模拟加速腐蚀实验，难以用于评价多因素条件对材料腐蚀行为的影响。如盐雾腐蚀实验箱通过压缩空气雾化一定浓度的盐水，模拟材料在氯离子沉积环境条件下的腐蚀行为；紫外加速实验箱通过对箱体内的紫外辐照量调控，模拟日照环境；周期浸润腐蚀实验箱采用一定浓度的盐水，通过调节箱体内温度与湿度，并利用红外灯烘烤，模拟户外大气环境中干湿交替的腐蚀行为。由此可见，为了实现不同环境条件腐蚀状况的评价，往往需要采用不同的实验设备或装置。因此，为更加客观准确地评价材料的腐蚀性能，结合大气腐蚀的实际特点，把盐雾实验、紫外加速实验、周期浸润实验三者相结合的复合加速实验箱的研制很有必要，实验室加速腐蚀设备应向多因素、多功能、多用途等方向发展。
发明内容本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种盐雾实验、紫外加速实验、周期浸润实验三种实验复合在一起的大气腐蚀复合加速实验箱，可同时进行多因素复杂大气环境条件下的室内模拟加速腐蚀试验。为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案一种大气腐蚀复合加速实验箱，包括主工作箱，所述主工作箱上部设有传动系统，所述传动系统与悬挂于主工作箱中的试样架装置相连，所述主工作箱内上部设有加热系统、两侧面上设有紫外照射系统、底部设有水浴加热系统，主工作箱外部分别设有盐雾系统和主控制系统，所述盐雾系统的烟雾喷嘴伸入到主工作箱中，所述传动系统、加热系统、盐雾系统、水浴加热系统和紫外照射系统均与主控制系统相连。所述传动系统包括设置于主工作箱上部的电机支座，电机支座上设置调速电机，调速电机通过换向齿轮箱与螺纹导杆相连，螺纹导杆下端伸入到主工作箱中并与试样架装置相连。所述试样架装置包括方形试样架，方形试样架通过固定螺栓与螺纹导杆下端固定连接，方形试样架上还固定连接有若干连接杆，连接杆的上端穿过主工作箱上表面并伸出在主工作箱外部，主工作箱外部的连接杆设置有 阻止滑动定位块；所述方形试样架上规则分布若干试样悬挂孔，试样固定吊钩挂在试样悬挂孔，试样安装在试样固定吊钩上。所述主工作箱上部设有主工作箱盖板，所述电机支座设置于主工作箱盖板上，主工作箱盖板上设置有与主工作箱内部相通的通风排湿孔；主工作箱中还设有穿过其上部盖板且固定于其上的箱体温度传感器和箱体湿度传感器；所述箱体温度传感器和箱体湿度传感器均与主控制系统相连。所述加热系统包括设置于主工作箱内部上上壁的红外加热灯管，以及穿过主工作箱盖板的箱体温度传感器和温度控制系统，温度控制系统与主控制系统相连。所述紫外照射系统包括设置于主工作箱内两相对侧面上的紫外灯管，紫外灯管与主控制系统相连。所述水浴加热系统包括设置于主工作箱内底部的恒温水浴槽，恒温水浴槽内底部设置有隔板，隔板上设有与恒温水浴槽相独立的模拟溶液槽，隔板下安装有与主控制系统相连的水浴电热器和水浴温度传感器。所述恒温水浴槽内盛有恒温水浴介质，介质为自来水；所述模拟溶液槽内部装有模拟工作溶液。所述盐雾系统包括设置于主工作箱一侧盐雾箱，盐雾箱中设有盐雾溶液，盐雾箱底部设有盐雾箱排水口，盐雾箱中设有导管，所述导管一端伸入到盐雾溶液中，另一端与设置于主工作箱内中部的盐雾喷嘴相连。所述主控制系统包括总电源开关、水浴温度控制仪、箱体温度控制仪、箱体湿度控制仪、调速电机控制仪、紫外辐照控制仪、盐雾实验控制仪；所述水浴温度控制仪与水浴电热器和水浴温度传感器相连；箱体温度控制仪与红外加热灯管和箱体温度传感器相连；所述箱体湿度控制仪与箱体湿度传感器相连；调速电机控制仪与调速电机相连；所述紫外辐照控制仪与紫外灯管相连；所述盐雾实验控制仪与盐雾系统相连。本实用新型包括主工作箱、盐雾系统、传动系统、水浴加热系统和主控制系统，主工作箱内安装有垂直可升降试验架，通过箱体外部的传动系统可以带动箱内试样架升降，主工作箱左侧面中部盐雾喷嘴与盐雾箱相连接，主箱体下部设有恒温水浴槽，恒温水浴槽内设有模拟溶液槽。在主工作箱内还设置有红外加热系统、紫外照射系统。主控制系统位于主工作箱右侧，盐雾系统、水浴加热系统、主箱体加热系统、紫外照射系统、传动系统都分别与主控制系统相连接。与试样架相连接的并且设置在箱体外的传动装置是由调速电机、螺纹导杆、换向齿轮箱和主控制系统上的调速电机控制仪组成，具体结构为试样架通过螺纹导杆和换向齿轮箱相连，换向齿轮箱再与调速电机相连，可使试样架按一定的周期上下移动。试样架具体结构为试样架上打有连接杆固定孔，该试样架通过固定螺栓与螺纹导杆固定连接，在试样架上规则分布有试样悬挂孔，试样固定吊钩挂在试样悬挂孔上，试样则安装在试样固定吊钩上。试样架为方形试样架。红外加热系统由红外加热灯管、箱体温度传感器和温度控制系统组成，温度控制系统与主控制系统相连接。红外加热系统用于加热主箱体工作室并烘烤干燥试样。箱体湿度系统由箱体湿度传感器，盐雾系统和湿度控制系统组成，湿度控制系统组成与主控制系统相连接。紫外辐照系统由紫外灯管组成，紫外辐照系统与主控制系统相连接。紫外辐照系统用于对主箱体工作室试样进行紫外辐照。盐雾系统由主箱体左侧盐雾箱与主箱体左侧中部盐雾喷头组成，盐雾系统与主控制系统相连接，盐雾系统用于对主箱体工作室试样进行盐雾实验。通风排湿系统具体为在主工作箱盖板上设置的通风排湿孔。·恒温水浴槽内盛有恒温水浴介质，介质为自来水，恒温水浴槽底部设置有隔板，隔板上部放置模拟溶液槽，其内部装有模拟工作溶液，隔板下安装有水浴电热器和水浴温度传感器，与主控制系统相连接。本实用新型的工作程序是将试样安装在试样固定吊钩上，并通过试样固定吊钩悬挂在带有试样悬挂孔的方形试样架上。向恒温水浴槽内注入适量的恒温水浴介质(自来水)，随后再向模拟溶液槽注入适量的模拟工作溶液(海水或模拟海水)，打开主控制系统上的总电源开关，调节水浴温度控制仪设置水浴温度，调节箱体温度控制仪设置主工作箱内的温度，调节箱体湿度控制仪设置主工作箱内的湿度，此时红外加热灯、调速电机控制仪、箱体温度控制仪、箱体湿度控制仪和水浴加热器开始工作，通过红外加热灯可以加热并烘烤试样，从而达到干/湿周期交替加速腐蚀。此时可以实现单独的周期浸润实验。当再增加调节紫外辐照控制仪，此时紫外灯管也开始工作，从而可以实现周期浸润和紫外辐照的两种复合实验。当再增加向盐雾箱内注入盐雾溶液，并调节盐雾试验控制仪，盐雾喷嘴开始工作，从而可以同时实现周期浸润、紫外辐照和盐雾的三种复合实验。实验过程可根据各个不同的实验要求进行选择几种实验方法。本实用新型具有如下有益效果( I)本实用新型结构简单，操作简便，通用性强，工作稳定，制造成本低，实验参数控制精确。可以在实验室环境下进行盐雾实验、紫外辐照实验、周期浸润实验的单一或组合实验，特别适合于中小型加速腐蚀实验室的建设。( 2 )通过电机转速、箱体烘烤温度、水浴温度等试验条件，可以进行盐雾实验、紫外辐照实验、干湿交替等多因素的模拟典型大气环境下的腐蚀加速实验。(3)通过试验参数和过程控制，可以在实验室内开展金属材料、涂层材料等多种材料在典型大气环境下的腐蚀模拟加速试验，可以在较短的时间内取得大量科学的试验数据，为研究材料在典型大气环境下的腐蚀提供了更为有效的试验方法。
图为I本实用新型的主体结构示意图；图中I-主工作箱，2-紫外灯管，3-通风排湿孔，4-密封轴套，5-箱体温度传感器，6-箱体湿度传感器，7-阻止滑动定位块，8-电机支座，9-调速电机，10-螺纹导杆，11-换向齿轮箱，12-连接杆，13-红外加热灯管，14-主工作箱盖板，15-试样架，16-试样悬挂孔，17-试样固定吊钩，18-试样，19-总电源开关，20-主控制系统，21-调速电机控制仪，22-紫外辐照控制仪，23-盐雾实验控制仪，24-箱体温度控制仪，25-箱体湿度控制仪，26-水浴温度控制仪，27-恒温水浴槽，28-恒温水浴介质，29-固定式支座，30-模拟溶液槽，31-模拟工作溶液，32-水浴温度传感器，33-水浴电热器，34-隔板，35-盐雾箱排水口，36-盐雾溶液，37-盐雾箱，38-盐雾喷嘴，39-固定螺栓。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。如图I所示，大气腐蚀复合加速实验箱，主要包括主工作箱I、盐雾箱37、恒温水浴槽27、模拟溶液槽30及主控制系统20等。主工作箱底部设有固定式支座29。主工作箱盖板14上设置的通风排湿孔3。主工作箱I内安装有垂直可升降试验架，通过主工作箱I体外部的传动系统可以带动箱内试样架15升降，传动系统与主控制系统20上的调速电机控制仪21相连接，可使试样架15按一定的周期上下移动；试样架15的形状为方形，方形试样 架15上规则分布有试样悬挂孔16,试样固定吊钩17挂在试样悬挂孔16上,试样18则安装 在试样固定吊钩17上。试样架15上通过固定螺栓39与连接杆下端相连，连接杆12的上端穿过主工作箱I上表面并伸出在主工作箱I外部，连接杆12与主工作箱I之间设有密封轴套4，主工作箱I外部的连接杆设置有阻止滑动定位块7。主工作箱I上还设有箱体温度传感器5和箱体湿度传感器6。主工作箱I上部设置电机支座8，电机支座8上设置调速电机9，调速电机9通过换向齿轮箱11与螺纹导杆10相连，螺纹导杆10下端伸入到主工作箱I中并与试样架15相连。主工作箱I左侧面中部盐雾喷嘴38与盐雾箱37相连接组成盐雾系统，盐雾系统与主控制系统20的盐雾实验控制仪23相连接，盐雾系统用于对主箱体工作室试样18进行喷盐雾实验。盐雾箱37底部侧面上设有盐雾箱排水口 35。主箱体下部设有恒温水浴槽27，恒温水浴槽27内设有模拟溶液槽30，恒温水浴槽27底部设置有隔板34，隔板34下安装有水浴电热器33和水浴温度传感器32，并与主控制系统20上的水浴温度控制仪26相连接，用以控制主工作箱盖板14上安装的红外加热灯管13和箱体温度传感器5，红外加热灯管13和箱体温度传感器5与主控面板20上的箱体温度控制仪24相连接，以控制主工作箱I内的箱体温度。主工作箱I两侧面安装了紫外辐照系统由紫外灯管2组成，紫外辐照系统与主控制系统20的紫外辐照控制仪22相连接，紫外辐照系统用于对主箱体工作室试样进行紫外辐照。主控制系统20安装在主箱体右侧，主控制系统20上设有调速电机控制仪21，紫外辐照控制仪22，盐雾实验控制仪23，箱体温度传控制仪24，箱体湿度传控制仪25，水浴温度控制仪26，总电源开关19。本发明的工作程序是将试样18安装在试样固定吊钩17上，并通过试样固定吊钩17悬挂在带有试样悬挂孔16的方形试样架15上。向恒温水浴槽27内注入适量的恒温水浴介质28 (自来水)，随后再向模拟溶液槽30内注入适量的模拟工作溶液31 (海水或模拟海水)，打开主控制系统20上的总电源开关19，调节水浴温度控制仪26设置水浴温度，调节箱体温度控制仪24设置主工作箱I内的温度，调节箱体湿度控制仪25设置主工作箱I内的湿度，此时红外加热灯13、调速电机控制仪21、箱体温度控制仪24、箱体湿度控制仪25和水浴加热器33开始工作，通过红外加热灯13可以加热并烘烤试样18，从而达到干/湿周期交替加速腐蚀。此时可以实现单独的周期浸润实验。当再增加调节紫外辐照控制仪22，此时紫外灯管2也开始工作，从而可以实现周期浸润和紫外辐照的两种复合实验。当再增加向盐雾箱37内注入盐雾溶液3 6，并调节盐雾试验控制仪23，盐雾喷嘴38开始工作，从而可以同时实现周期浸润、紫外辐照和盐雾的三种复合实验。实验过程可根据各个不同的实验要求进行选择几种实验方法。上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
权利要求1.一种大气腐蚀复合加速实验箱，其特征是包括主工作箱，所述主工作箱上部设有传动系统，所述传动系统与悬挂于主工作箱中的试样架装置相连，所述主工作箱内上部设有加热系统、两侧面上设有紫外照射系统、底部设有水浴加热系统，主工作箱外部分别设有盐雾系统和主控制系统，所述盐雾系统的烟雾喷嘴伸入到主工作箱中，所述传动系统、加热系统、盐雾系统、水浴加热系统和紫外照射系统均与主控制系统相连。
2.如权利要求I所述的实验箱，其特征是，所述传动系统包括设置于主工作箱上部的电机支座，电机支座上设置调速电机，调速电机通过换向齿轮箱与螺纹导杆相连，螺纹导杆下端伸入到主工作箱中并与试样架装置相连。
3.如权利要求2所述的实验箱，其特征是，所述试样架装置包括方形试样架，方形试样架通过固定螺栓与螺纹导杆下端固定连接，方形试样架上还固定连接有若干连接杆，连接杆的上端穿过主工作箱上表面并伸出在主工作箱外部，主工作箱外部的连接杆设置有阻止滑动定位块；所述方形试样架上规则分布若干试样悬挂孔，试样固定吊钩挂在试样悬挂孔，试样安装在试样固定吊钩上。
4.如权利要求3所述的实验箱，其特征是，所述主工作箱上部设有主工作箱盖板，所述电机支座设置于主工作箱盖板上，主工作箱盖板上设置有与主工作箱内部相通的通风排湿孔；主工作箱中还设有穿过其上部盖板且固定于其上的箱体温度传感器和箱体湿度传感器；所述箱体温度传感器和箱体湿度传感器均与主控制系统相连。
5.如权利要求4所述的实验箱，其特征是，所述加热系统包括设置于主工作箱内部上上壁的红外加热灯管，以及穿过主工作箱盖板的箱体温度传感器和温度控制系统，温度控制系统与主控制系统相连。
6.如权利要求5所述的实验箱，其特征是，所述紫外照射系统包括设置于主工作箱内两相对侧面上的紫外灯管，紫外灯管与主控制系统相连。
7.如权利要求6所述的实验箱，其特征是，所述水浴加热系统包括设置于主工作箱内底部的恒温水浴槽，恒温水浴槽内底部设置有隔板，隔板上设有与恒温水浴槽相独立的模拟溶液槽，隔板下安装有与主控制系统相连的水浴电热器和水浴温度传感器。
8.如权利要求7所述的实验箱，其特征是，所述恒温水浴槽内盛有恒温水浴介质，介质为自来水；所述模拟溶液槽内部装有模拟工作溶液。
9.如权利要求8所述的实验箱，其特征是，所述盐雾系统包括设置于主工作箱一侧盐雾箱，盐雾箱中设有盐雾溶液，盐雾箱底部设有盐雾箱排水口，盐雾箱中设有导管，所述导管一端伸入到盐雾溶液中，另一端与设置于主工作箱内中部的盐雾喷嘴相连。
10.如权利要求9所述的实验箱，其特征是，所述主控制系统包括总电源开关、水浴温度控制仪、箱体温度控制仪、箱体湿度控制仪、调速电机控制仪、紫外辐照控制仪、盐雾实验控制仪；所述水浴温度控制仪与水浴电热器和水浴温度传感器相连；箱体温度控制仪与红外加热灯管和箱体温度传感器相连；所述箱体湿度控制仪与箱体湿度传感器相连；调速电机控制仪与调速电机相连；所述紫外辐照控制仪与紫外灯管相连；所述盐雾实验控制仪与盐雾系统相连。
专利摘要本实用新型公开了一种大气腐蚀复合加速实验箱，包括主工作箱，所述主工作箱上部设有传动系统，所述传动系统与悬挂于主工作箱中的试样架装置相连，所述主工作箱内上部设有加热系统、两侧面上设有紫外照射系统、底部设有水浴加热系统，主工作箱外部分别设有盐雾系统和主控制系统，所述盐雾系统的烟雾喷嘴伸入到主工作箱中，所述传动系统、加热系统、盐雾系统、水浴加热系统和紫外照射系统均与主控制系统相连。本实用新型可做盐雾实验、紫外加速实验、周期浸润实验以及三种实验复合在一起的大气腐蚀复合加速实验，可同时进行多因素复杂大气环境条件下的室内模拟加速腐蚀试验。
文档编号G01N17/00GK202661361SQ201220310208
公开日2013年1月9日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者邢士波, 李晓刚, 李丽, 董超芳, 肖葵, 骆鸿, 苏霄 申请人:邢士波