一种多因素综合海洋环境模拟腐蚀试验装置的制作方法

本实用新型属于腐蚀试验装置技术领域，尤其涉及一种多因素综合海洋环境模拟腐蚀试验装置。

背景技术：

海洋腐蚀环境极为苛刻，海洋环境中的金属结构如舰艇、跨海大桥、海上石油平台、远洋船舶、核电站的海水冷却系统等如不采取有效保护措施，短短几年内就会因腐蚀而造成破坏。海洋腐蚀环境十分复杂，材料在海洋环境中腐蚀同时受到诸如温度、湿度、辐照、盐雾沉降以及干湿交替等多种环境因素的影响。因此，开展材料海洋环境中的腐蚀试验研究具有重要意义。目前，进行材料海洋环境腐蚀研究方法主要有两种，一种是材料在实际海洋环境中的现场暴露试验，一种是材料在模拟环境海洋环境中的腐蚀试验。前一种方法能真实地反映出材料在实际海洋中的耐蚀性，数据准确可靠，但试验条件无法控制、试验周期很长、速度慢，耗费大量的人力与物力。后一种方法条件可控，试验周期短，效率高，但目前所采用的模拟试验设备无法同时将多种海洋环境因素综合在一起，所能模拟的海洋环境较为单一，难以满足评价实际海洋环境条件对材料腐蚀行为之间的关系和影响。

技术实现要素：

基于现有的多因素综合海洋环境模拟腐蚀试验装置只能近似模拟海洋环境条件下的加速腐蚀实验，不方便使用的技术问题，本实用新型的目的是提供一种多因素综合海洋环境模拟腐蚀试验装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种多因素综合海洋环境模拟腐蚀试验装置，包括机体1、试验箱体6、输水机构9和环境转换机构12。

所述机体1为可密闭的空腔，中部设有隔板5，将机体1分隔为上下两层空间；所述试验箱体6固接在隔板5上。

所述机体1的上层空间的顶部设有氙灯14，用于模拟太阳光。

所述机体1的上层空间的内壁上分别设有摄像头10和温湿度传感器11，用于监测机体1的上层空间的工作环境，观察试验箱体6的试验情况。

所述隔板5上设有连通机体1的上下两层空间的回液管13，且回液管13的顶端镶嵌于隔板5内。

所述试验箱体6可容纳海水，其内部设有多个用于卡固试样基板8的试样架7。

所述输水机构9通过管路与机体1的上层空间内的试验箱体6连通，向试验箱体6内输送循环使用的清洁海水。

所述环境转换机构12用于在机体1的上层空间内模拟以下环境之一或其组合：常温、高温、低温、高湿、低湿、盐雾。

所述机体1的上层空间的侧壁上部设有稳压孔15。

所述机体1的上层空间的侧壁上设有放料口2，放料口2处设有可开合的箱门3，箱门3上设有观察窗4。

所述温湿度传感器11的材质为pt100铠装铂电阻。

所述输水机构9包括海水箱901、水泵902、抽水管903、输水管904和排水管905。

所述海水箱901固接在机体1外部的侧壁上，抽水管903的进水端连通至海水箱901的底部，出水端与水泵902的抽水口连通；所述输水管904的进水端与水泵902的排水口连通，出水端穿过机体1的侧壁，并与试验箱体6的上部连通；所述排水管905将试验箱体6的下部与海水箱901的上部连通，排水管905上设有第一电磁阀906。

所述输水机构9进一步包括设置在排水管905的排水口下方的能够振动的筛网908，所述海水箱901的侧壁上设有用于清理筛网908上的废渣的取料门912。

所述筛网908倾斜布置，使得清理筛网908上的废渣通过振动移动至取料门912处。

所述筛网908的一端安装在取料门912处，另一端固接有一移位块909，所述移位块909滑动连接在位于排水管905下方的竖直的导轨911上；在机体1的下层空间的内壁上设有一减速电机913，减速电机913的动力输出轴穿过机体1的侧壁和海水箱901的侧壁，并与布置在筛网908下方的用于振动筛网的驱动板914连接。

所述减速电机913的动力输出轴通过密封轴承镶嵌于机体1的侧壁和海水箱901的侧壁。

当抽水管903在海水箱901内与筛网908交叉布置时，为避免干涉，抽水管903通过传动管907穿过筛网908。

所述海水箱901上设有水位计915。

所述环境转换机构12包括湿度调节机构16、溶液箱1201、喷雾器1202、输液管1203、排雾管1204、盐雾喷头1205、制冷器1206、抽风机1207、抽风管1208、加热器1209、降温管1211、第二电磁阀1212、排风管1213和扩容嘴1214。

所述溶液箱1201固接在机体1外部的侧壁上，所述喷雾器1202固接在机体1的上层空间的内壁上，所述输液管1203的进液端连通至溶液箱1201的底部，出液端穿过机体1的侧壁和溶液箱1201的侧壁，并与喷雾器1202的进液口连通；所述排雾管1204的进雾端与喷雾器1202的排雾口连通，出雾端与所述盐雾喷头1205连通，并位于试验箱体6的上方。

所述制冷器1206设置在溶液箱1201的侧壁上，对溶液箱1201内的盐水溶液进行制冷处理。

所述抽风机1207的抽风口分别与抽风管1208的出风端和降温管1211的出风端连通；所述抽风管1208的进风端与加热器1209连接，降温管1211的进风端与溶液箱1201的顶部连通；所述抽风机1207的排风口与排风管1213的进风端连接，排风管1213的出风端于所述扩容嘴1214连通，并位于试验箱体6的上方；所述降温管1211上设有第二电磁阀1212。

所述湿度调节机构16设置在机体1的上层空间的内壁上，包括加湿装置和制冷机组。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、通过设置的输水机构，首先控制水泵启动，水泵启动就能够带动抽水管把海水箱内部的海水给输送到输水管的内部，然后由输水管把海水输送到试验箱体的内部，当水位计上的刻度下降到指定值时，这时试验箱体内就注入足够的海水，这样就加快了试样基板试验的工作效率，然后打开第一电磁阀，这时排水管就可以把试验箱体内部的试验海水传输到海水箱的内部，然后控制减速电机启动，减速电机就能够带动驱动板转动，驱动板转动就能够持续对筛网的底部进行敲打，这时筛网就具备震动的效果，以至于筛网可以快速筛分海水与试样基板的腐蚀部分，这样就能够促使海水箱内的海水具备循环使用的功能，进而增加了整个海洋环境模拟腐蚀试验装置的实用性。

2、通过设置的环境转换机构，首先控制加热器启动，加热器启动就能够加热抽风管内部的温度，然后控制抽风机启动，抽风机启动就能够带动排风管把抽风管内部的热气传输到扩容嘴处，这时由扩容嘴把热气传输到机体顶端的内腔，从而完成了热天气的制备，然后再控制第二电磁阀和制冷器启动，并关闭加热器，这时抽风机再次启动就可以带动降温管把溶液箱内部散发的冷气传输到抽风管和排风管的内部，最后再由扩容嘴把冷气传输到机体的内部，这时就完成了冷天气的制备，通过加热器和制冷器的配合使用，就能够随意切换机体内部的冷热环境，同时，装置能够通过加湿装置和制冷机组升高或降低机体内部湿度，保证机体内部干湿环境的切换，从而进一步提高了海洋环境模拟腐蚀试验的准确性。

3、通过对海洋环境模拟腐蚀试验装置的改进，首先可以对使用中的海水进行回收和筛选，这样就保证的海水的洁净度，以至于可以促使海水进行循环使用，然后还能够随意切换海洋中的干湿环境，这样就先一步提高了海洋环境模拟腐蚀试验的准确性，最后还可以调节试样基板浸润的周期和干湿环境的时间，这样就再次提高了海洋环境模拟腐蚀试试验的真实性。

附图说明

图1为本实用新型的多因素综合海洋环境模拟腐蚀试验装置的剖视结构示意图；

图2为本实用新型的多因素综合海洋环境模拟腐蚀试验装置的正视结构示意图；

图3为本实用新型的多因素综合海洋环境模拟腐蚀试验装置的试样架与基板连接结构的示意图；

图4为本实用新型提出的一种多因素综合海洋环境模拟腐蚀试验装置的图1中a处结构的放大图；

图5为本实用新型提出的一种多因素综合海洋环境模拟腐蚀试验装置的图1中b处结构的放大图。

其中的附图标记为：

1机体2放料口

3箱门4观察窗

5隔板6试验箱体

7试样架8试样基板

9输水机构901海水箱

902水泵903抽水管

904输水管905排水管

906第一电磁阀907传动管

908筛网909移位块

911导轨912取料门

913减速电机914驱动板

915水位计10摄像头

11温湿度传感器12环境转换机构

1201溶液箱1202喷雾器

1203输液管1204排雾管

1205盐雾喷头1206制冷器

1207抽风机1208抽风管

1209加热器1211降温管

1212第二电磁阀1213排风管

1214扩容嘴13回液管

14氙灯15稳压孔

16湿度调节机构

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步说明。

参照图1-5，一种多因素综合海洋环境模拟腐蚀试验装置，包括机体1、放料口2、箱门3、观察窗4、隔板5、试验箱体6、试样架7、基板8、输水机构9、摄像头10、温湿度传感器11、环境转换机构12、回液管13、氙灯14和稳压孔15。隔板5的两端与机体1中部两侧内壁固定连接，将机体1分隔为上下两层空间；试验箱体6的底部与隔板5顶面的中心处固定连接；试样架7的底部与试验箱体6内腔的底面搭接，试样基板8的顶端和底端分别与试样架7顶端的左侧卡接；摄像头10和温度传感器11安装在机体1上层空间的内壁上，温湿度传感器11的具体材质为pt100铠装铂电阻；回液管13的顶端镶嵌于隔板5的底面，氙灯14的两端固定安装于机体1的上层空间的顶部的两侧内壁，机体1右侧面的顶部开设有稳压孔15。

机体1的上层空间的侧壁上设有放料口2，两个箱门3相互远离一面的中心处与放料口2两侧面的中心处均通过合叶铰接，两个观察窗4分别镶嵌于两个箱门3正面的中心处。

输水机构9包括海水箱901、水泵902、抽水管903、输水管904、排水管905、第一电磁阀906、传动管907、筛网908、移位块909、导轨911、取料门912、减速电机913、驱动板914和水位计915。海水箱901的右侧面与机体1左侧面的底部固定连接，水泵902的底部与海水箱901顶面的中心处固定连接。抽水管903的进水端连通至海水箱901的底部，出水端与水泵902左端的抽水口连通；输水管904的进水端与水泵(902)的排水口连通，出水端穿过机体1的侧壁，并与试验箱体6的上部连通。排水管905的两端分别与试验箱体6左侧面的底部和海水箱901右侧面的顶部连通，第一电磁阀906的顶端固定安装于排水管905右端的顶部，传动管907的内腔套装于抽水管903底端的外表面，筛网908左端的内壁套装于传动管907底端的外表面，移位块909的左侧面与筛网908的右端固定连接，导轨911的左端与移位块909的右端卡接，且导轨911的右侧面与海水箱901右侧内壁的顶部固定连接，取料门912左侧面的顶部与海水箱901左侧面的顶部均通过合叶铰接，取料门912右侧面的中心处开设有滑槽，减速电机913的右端与机体1左侧内壁的底部固定连接，减速电机913的左端通过密封轴承镶嵌于机体1左侧面的底部，驱动板914底端的右侧面与减速电机913的动力输出轴末端固定连接，驱动板914的顶部与筛网908右端的底面搭接，水位计915的前端与海水箱901顶端和底端的正面固定连接。

环境转换机构12包括湿度调节机构16、溶液箱1201、喷雾器1202、输液管1203、排雾管1204、盐雾喷头1205、制冷器1206、抽风机1207、抽风管1208、加热器1209、降温管1211、第二电磁阀1212、排风管1213和扩容嘴1214。溶液箱1201的左侧面与机体1右侧面的底部固定连接，喷雾器1202的右端与机体1右侧内壁的中心处固定连接。输液管1203的进液端连通至溶液箱1201的底部，出液端穿过机体1的侧壁和溶液箱1201的侧壁，并与喷雾器1202的进液口连通；排雾管1204的进雾端与喷雾器1202的排雾口连通，出雾端与所述盐雾喷头1205连通，并位于试验箱体6的上方。制冷器1206的右端与溶液箱1201右侧面的底部固定连接，抽风机1207的抽风口分别与抽风管1208的出风端和降温管1211的出风端连通；所述抽风管1208的进风端与加热器1209连接，降温管1211的进风端与溶液箱1201的顶部连通；所述抽风机1207的排风口与排风管1213的进风端连接，排风管1213的出风端于所述扩容嘴1214连通，并位于试验箱体6的上方；所述降温管1211上设有第二电磁阀1212。湿度调节机构16的后端与机体1内腔的后表面固定连接，调节机构16中的加湿水箱设置于左侧，且制冷组件设置于右侧。

本实用新型的工作过程如下：

1)放置试样基板：

首先把试样基板8卡接于试样架7顶端的卡件处，然后把试样架7与试样基板8同时放置于试验箱体6内腔的底面；

2)海水周期浸润

控制水泵902启动，并关闭第一电磁阀906，水泵902启动就能够带动抽水管903把海水箱901内部的海水给输送到输水管904的内部，然后由输水管904把海水输送到试验箱体6的内部，控制水位计915的移动刻度，这样就可以调节试验箱体6内注入海水的量，使得试样基板8完全浸没海水中，在设定浸没时间结束后，打开第一电磁阀906，这样排水管905就会把试验箱体6内部的海水传输到海水箱901的内部，试样基板8暴露于空气当中，如此反复循环工作对试样进行腐蚀。

3)制备模拟太阳光：

控制氙灯14启动，氙灯14启动后的光照就模拟出太阳光；

4)制备盐雾环境：

控制喷雾器1202启动，喷雾器1202启动就能够带动输液管1203把溶液箱1201内部的盐水输送到其内部，这时喷雾器1202就会把溶液转化成雾状，然后由排液管1204把烟雾传输到盐雾喷头1205处，这时盐雾喷头1205就可以把盐雾喷洒到机体1内部的环境中，喷洒到机体1内部的盐雾会分布到试验箱体6内部，对试样基板8进行进一步的盐雾腐蚀试验；

5)冷热交替环境的制备：

首先控制加热器1209启动，加热器1209启动就能够加热抽风管1208内部的温度，然后控制抽风机1207启动，抽风机1207启动就能够带动排风管1213把抽风管1208内部的热气传输到扩容嘴1214处，这时由扩容嘴1214把热气传输到机体1顶端的内腔，从而完成了热天气的制备，然后再控制第二电磁阀1212和制冷器1206启动，并关闭加热器1209，这时抽风机1207再次启动就可以带动降温管1211把溶液箱1201内部散发的冷气传输到抽风管1208和排风管1213的内部，最后再由扩容嘴1214把冷气传输到机体1的内部，这时就完成了冷天气的制备，通过加热器1209和制冷器1206的配合使用，就能够随意切换机体1内部的冷热环境；

6)湿度控制：

当试样基板8暴露在空气中时，可以设置机体1内湿度，装置将精确控制机体1内干湿环境，以进行试样在该湿度环境中的腐蚀试验。若机体1内部湿度低于设置值时，装置能够自动启动加湿装置，加湿装置就可以喷洒加湿水雾，从而促使机体1的内部湿度升高；若机体1内部湿度高于设置值时，装置能够自动启动制冷机组，制冷机组启动就能够快速完成机体1内部的除湿。

7)试验环境的控制和监测：

首先温湿度传感器11的启动可以实时监测机体1内部的温度和湿度，并且可以随意控制机体1内干/湿环境的周期，然后控制摄像头10启动，摄像头10启动就能够实时监测机体1内部的工作环境，进而可以方便及时观察试样基板8的腐蚀情况；

8)试验海水的回收和筛选：

首先打开第一电磁阀906，这时排水管905就可以把试验箱体6内部的试验海水传输到海水箱901的内部，然后控制减速电机913启动，减速电机913启动就能够带动驱动板914转动，驱动板914转动就能够持续对筛网908的底部进行敲打，这时筛网908就具备震动的效果，以至于筛网908可以快速筛分海水与试样基板8的腐蚀部分，最后打开取料门912就可以快速清理出筛网908上方的废渣，这样就能够保证海水可以持续进行使用；

9)调节试验周期；

根据不同的试验标准要求，设置干/湿环境的时间、盐雾喷雾时间和海水浸润的周期，然后重复上述步骤来完成海洋环境对试样基板8的腐蚀试验，完成。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。