一种充装多介质腐蚀气体的装置的制作方法

本发明涉及气体封装装置，具体涉及一种充装多介质腐蚀气体的装置。

背景技术：

1、采用布雷顿循环系统进行发电，其发电效率显著优于传统的蒸汽朗肯循环发电系统，同时，其设备尺寸规模相对于传统发电系统减小，初投资成本降低。另外，二氧化碳临界温度和压力远低于水的临界点，容易达到超临界状态，且超临界二氧化碳是一种兼具气体特性的稠密流体，具有密度大、粘性小、流动性强、传热效率高等特点。因此，目前火电、核电、太阳能、余热发电、地热发电等领域均推荐采用s－co2布雷顿循环系统，有望突破传统的蒸汽轮机发电和燃气轮机发电的技术瓶颈。

2、作为一种热力循环系统，s－co2布雷顿循环系统也需要通过不断提高运行参数、优化系统布置来提高效率，而参数的提高受限于材料性能。关键部件的腐蚀性能是决定系统安全和部件寿命的重要因素之一，其类型和腐蚀机制是多样的，既有来自s－co2布雷顿循环系统自身的腐蚀行为，如氧化、渗碳，又有掺杂气体的加速腐蚀作用，如水蒸气、含硫气氛等。另外在co2捕捉和存储、co2运输、超临界co2布雷顿循环系统中，掺杂水蒸气、含硫气体(1mg/l量级)、空气等也是不可避免的。

3、因此，将超临界二氧化碳(s－co2)布雷顿循环应用到发电机组时，很有必要对合金的超临界二氧化碳腐蚀行为进行考察。腐蚀行为在研发合金的整个流程中至关重要，前期开发阶段需要横向对比特定环境下合金的腐蚀性能，进而才能更好地对优化合金提供指导方向，所需将待检测试样装均为试验级大小。而目前并没有针对合金的超临界二氧化碳腐蚀行为进行研究的装置，并且试管为顶端开口的管状，将腐蚀气体充入到试管内部会存在不便。

4、若直接将试管连接至具有充气功能的装置底部，但是试管中需要盛放一定重量的合金试样，而合金试样具有一定的重量，若重量过大时试管与具有充气功能的装置连接处会存在一定的气密性问题。并且试管的长度规格大小不一，若试管过短时在熔封结束后不便于人手持握，导致试管的扭转封口十分不便。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服目前并没有针对合金的超临界二氧化碳腐蚀行为进行研究的装置及将腐蚀气体充入到试管内部会存在不便的缺陷以及试管过短时在熔封结束后不便于人手持握的缺陷，从而提供一种充装多介质腐蚀气体的装置。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种充装多介质腐蚀气体的装置，包括：

4、底座；

5、试管，顶端设置为开口状；

6、输气管组件，设置在所述底座上，所述输气管组件的端部开口并能够与试管顶部可拆卸密封连接；

7、气源连接组件，分支连通设置在所述输气管组件上并能够与腐蚀气体气源相连接，用于控制腐蚀气体气源排出的腐蚀气体是否进入到所述试管内部；

8、排气组件，设置在所述输气管组件上，用于在对试管进行封装时处于打开状态，以使得试管始终处于充入腐蚀气体的状态；

9、定位升降机构，设置在所述试管下方，用于根据所述试管的长度进行升降，以对不同规格试管的底部进行定位。

10、可选的，所述输气管组件包括：

11、第一气路管，竖直固定设置在所述底座上；

12、第二气路管，竖直贯通设置并与所述第一气路管通过软管相连通，所述第二气路管的中部通过定位组件定位设置在支撑板上。

13、可选的，所述第二气路管分设为固定管段和转动管段，转动管段密封转动设置在固定管段的下方；所述支撑板上设置有旋转驱动机构，所述旋转驱动机构用于对驱动所述转动管段旋转。

14、可选的，所述旋转驱动机构包括：

15、电机；

16、减速器，与所述电机的输出轴相连接，设置在所述支撑板上；

17、皮带连接组件，一端与所述减速器的输出轴相连接，另一端对所述转动管段进行定位，用于在所述电机转动时带动所述试管转动。

18、可选的，所述定位升降机构包括：

19、定位柱，底端通过轴承转动设置在轴承端盖上，顶端与所述试管通过定位卡箍卡装定位；

20、定位柱升降组件，设置在所述定位柱下方，用于驱动所述定位柱升降，以适应于不同规格的试管。

21、可选的，所述定位柱升降组件包括：

22、固定板，固定设置在所述轴承端盖的底端；所述轴承端盖的侧壁底端向外设置有延伸板，所述延伸板与所述固定板之间可拆卸连接；

23、至少一个液压油缸，活塞杆端与所述固定板的底端相固定，固定端设置在所述底座上。

24、可选的，所述定位柱的顶端开设有对不同直径的试管进行定位的阶梯状定位盲孔；所述阶梯状定位盲孔的内壁上设置有压力传感器，压力传感器的输出端连接于plc控制器的输入端，plc控制器的输出端连接于所述液压油缸的受控端。

25、可选的，所述定位柱通过硬质隔热材料制备而成。

26、可选的，所述输气管组件上还设置有真空抽气连接组件，所述真空抽气连接组件分支连通设置在所述输气管组件上并与真空抽气装置相连接；所述真空抽气连接组件用于在试管充入腐蚀气体前，对试管内部进行抽真空；

27、所述真空抽气连接组件包括：

28、真空抽气管，分支连通设置在所述输气管组件上；所述真空抽气管的一端与真空抽气装置相连接；

29、真空阀，设置在所述真空抽气管上，用于控制所述真空抽气管的通断；

30、漏气阀，设置在所述真空抽气管侧部，用于控制所述真空抽气管是否与外界大气相连通；所述漏气阀在所述气源连接组件接通腐蚀气体气源时能够打开，以使所述输气管组件及所述试管充满腐蚀气体。

31、可选的，所述排气组件包括三通阀，三通阀上设置有输入端、第一输出端和第二输出端，所述三通阀的输入端和第一输出端能够控制所述输气管组件与所述试管是否连通，所述三通阀的第二输出端能够控制是否与外界大气相连通。

32、本发明技术方案，具有如下优点：

33、1.本发明提供的一种充装多介质腐蚀气体的装置，本发明应用于有腐蚀环境的高温合金研发过程中，提供一种能够在实验室条件下，简单有效地实现高温合金能够被密封在多介质腐蚀性气体或保护性惰性气体中，且能够应用于温度范围极高的恶劣情况。因在进行腐蚀气体封装时，能够通过排气组件控制试管的底部不与外界大气相连通，进而能够对输气管组件及试管进行抽真空操作，接着能够将腐蚀气体通入到输气管组件及试管内部，并在通入腐蚀气体过程中可将真空抽气连接组件与大气相连通，进而使得输气管组件及试管充满腐蚀气体。而后可通过真空热处理密封装置对试管的端部进行封装。本发明可封装各类气体，装置运行前，需对装置进行抽真空，然后充入所需气体进行封装，操作简单，成本低，工作效率高。

34、并且本发明中设置有定位升降机构，通过定位升降机构对不同规格的试管进行定位、支撑，一方面能够避免因试管内待检测试样(如合金等)的重量较重而引起的试管与输气管组件之间气密性不佳的问题，另一方面能够实现对不同规格型号试管的有效定位，避免了因石英管过短而无法手持操作的问题。

35、2.本发明提供的一种充装多介质腐蚀气体的装置，可以快速进行定性、定量评价所研发合金的腐蚀性能，对优化合金提供指导方向。

36、3.本发明提供的一种充装多介质腐蚀气体的装置，设备简单，效率高，成本低，无需高价搭建相关试验平台即可进行试验，避免了因各类不同掺杂气体带来的同一设备无法开展不同腐蚀气体对合金的腐蚀研究。

37、4.本发明提供的一种充装多介质腐蚀气体的装置，适用温度范围大，能够开展各类超高温试验，用途广泛，当封装气体为保护性惰性气体时，可实现带保护性气氛的热处理。

38、5.本发明提供的一种充装多介质腐蚀气体的装置，第二气路管分设为固定管段和转动管段，转动管段密封转动设置在固定管段的下方，转动管段转动设置在定位套管内部。支撑板上设置有旋转驱动机构，旋转驱动机构对试管进行定位，并在对试管封装时驱动所品盛装管旋转，进而与熔封机相配合实现对试管的封装。

39、6.本发明提供的一种充装多介质腐蚀气体的装置，定位柱升降组件能够驱动定位柱进行升降，进而当试管的长度较短时，为了避免人手持握不便，通过定位柱升降组件驱动定位柱向上移动，进而对试管进行支撑，便于后续对试管熔封时对试管的持握。并且因定位柱的底端通过轴承转动设置在轴承端盖上，所以当试管经过火焰处理后，在对试管进行扭动封口时可直接转动试管下方的定位柱即可，十分方便。

40、7.本发明提供的一种充装多介质腐蚀气体的装置，在对试管的底部进行定位时，通过驱动液压油缸驱动定位柱向上移动，当试管的底端与阶梯状定位盲孔的内壁相接触时，压力传感器检测到压力信息，进而将压力信息反馈至plc控制器，此时可获知定位柱处于对试管进行支撑的状态，plc控制器控制驱动液压油缸的活塞杆停止伸长，即实现对试管的有效支撑定位。

41、8.本发明提供的一种充装多介质腐蚀气体的装置，设置的定位柱具有隔热的作用，使得熔封处于时试管上的热量不会传递至定位柱上，进而人手直接转动定位柱即可带动试管扭动。