專利名稱：一種用于模擬潮差環(huán)境的加速腐蝕試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種試驗測試技術(shù)，特別是一種用于模擬潮差環(huán)境的加速腐蝕試驗裝置，可用來研究材料及構(gòu)件在潮差區(qū)腐蝕規(guī)律和進行材料保護效果加速評價。
背景技術(shù)：
在海水潮差區(qū)，受潮漲潮落的影響，存在著干濕交替的典型自然環(huán)境，其間材料的腐蝕尤其顯得突出，如水陸兩用坦克由海水上岸后，就容易出現(xiàn)嚴重腐蝕。國外的很多國家都已開展過實海潮差干濕交替試驗，并都建有海水因素可控的試驗設(shè)施，而這目前在我國尚屬空白。另外，目前的干濕交替試驗的室內(nèi)模擬，所采用的是人造海水，但研究結(jié)果表明實驗室干濕交替試驗結(jié)果與海洋環(huán)境實際暴露之間對應(yīng)關(guān)系不明顯，且隨著研究的深入，通常的小樣片試驗已不能滿足干濕交替裝備篩選的需求。目前公開技術(shù)中與本實用新型有著類似用途的裝置為中國科學(xué)院海洋研究所申請的間浸式腐蝕試驗裝置(其申請專利號為CN01216738.X，
公開日期為2001. 12. 19，公開號為CN2466633)和中船重工集團公司第七二五研究所申請的一種可調(diào)轉(zhuǎn)速的間浸腐蝕試驗裝置(其申請專利號為CN200720187751. 4，公開號為CN201141826)。其中中國科學(xué)院海洋研究所的設(shè)備構(gòu)成較為簡單，由一個轉(zhuǎn)動輪、一個支撐架和一個試驗槽組成，轉(zhuǎn)動輪通過轉(zhuǎn)動軸安裝在支撐架上，轉(zhuǎn)輪能夠以某一速率轉(zhuǎn)動但是不能實時的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，不能動態(tài)檢測材料在干濕交替狀態(tài)下的腐蝕行為和性能；而中船重工集團公司第七二五研究所研制的間浸腐蝕試驗裝置，采用的也是轉(zhuǎn)鼓式設(shè)計，轉(zhuǎn)鼓能夠以某一速率轉(zhuǎn)動且可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，但存在著試驗設(shè)施容積小，只能進行小尺寸樣板的試驗，不能開展大樣板和構(gòu)件的間浸腐蝕試驗研究；且樣板在溶液中浸泡與暴露在空氣中的時間相等，這與很多材料的實際應(yīng)用情況并不相符。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于模擬潮差環(huán)境的加速腐蝕試驗裝置，克服上面所述試驗裝置存在的不足，可以通過設(shè)置曝露和浸泡的時間，從而滿足樣品在海水及在空氣中暴露的時間不等的需求，可以很好的模擬和加速潮差環(huán)境條件，從而模擬材料在實際潮差和加速潮差使用情況下，方便快捷的動態(tài)檢測材料的腐蝕行為和性能，能夠開展室外天然海水條件下的大樣板及構(gòu)件的間浸腐蝕試驗研究，為該環(huán)境下的腐蝕機理探討提供堅實的技術(shù)保障，具有重要的軍事/現(xiàn)實意義；同時也有助于提高新材料及其制品、部件在海水潮差環(huán)境下的研制速度和成功率，推動產(chǎn)品的更新?lián)Q代，降低研制費用，具有較高的經(jīng)濟效益和社會效益。為了實現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案本專利的一種用于模擬潮差環(huán)境的加速腐蝕試驗裝置，包括數(shù)控式PLC參數(shù)控制柜、電機、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換器、導(dǎo)軌、導(dǎo)桿、試驗架6個主要部分，其中，數(shù)控式PLC參數(shù)控制柜可以通過計算機操控界面調(diào)節(jié)試驗樣在海水及空氣中的暴露時間，以及設(shè)置試驗循環(huán)周期時間和試驗時間；計算機軟件具有可視化操作界面，進行各項參數(shù)設(shè)置以及暫停試驗以便參數(shù)的修正、產(chǎn)生試驗系統(tǒng)運行記錄和故障記錄；轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換器為多級變速或者無級變速；試驗架具有安放或懸掛各種尺寸的樣板、構(gòu)件的掛鉤或者工作面，試驗架通過導(dǎo)桿與導(dǎo)軌相連接；試板或構(gòu)件與試驗架間電絕緣。其主要技術(shù)條件如下 (I)潮差加速腐蝕試驗裝置可以安裝在室內(nèi)人工海水池或戶外天然海水池中，可通過計算機操控界面調(diào)節(jié)試驗樣在海水及空氣中的暴露時間；(2)試驗周期時間可在12小時到O. 5小時之間實時自如調(diào)節(jié)；(3)在周期時間的調(diào)節(jié)上，可以采用多級變速裝置，也可以設(shè)計為無級變速調(diào)節(jié)；(4)試驗架設(shè)計成可以安放或懸掛各種尺寸的樣板，也可以安放或懸掛各種大小的構(gòu)件，甚至可以根據(jù)需要更換不同試驗架；(5)試驗架通過導(dǎo)桿與導(dǎo)軌相連接，保證試驗架在導(dǎo)軌軌跡上運行，不至于出現(xiàn)搖晃、試驗樣板或構(gòu)件因搖晃而掉落的現(xiàn)象；(7)試板或構(gòu)件與試驗架間采用絕緣措施處理；(6)試驗所采用的介質(zhì)為天然海水，也可以是模擬不同水域環(huán)境條件的人工海水；(7)試驗循環(huán)周期時間和試驗時間可根據(jù)試驗要求確定并在計算機操控界面實現(xiàn)設(shè)置；(8)計算機軟件具有可視化操作界面，用戶可以根據(jù)需求很方便的進行各項參數(shù)設(shè)置，可以臨時暫停試驗以便參數(shù)的修正，可以產(chǎn)生試驗系統(tǒng)運行記錄和故障記錄。通過采用上述技術(shù)方案，本實用新型具有以下的有益效果本實用新型升降式周期時間可調(diào)的潮差環(huán)境下加速腐蝕試驗裝置可以方便快捷的調(diào)節(jié)試驗樣品在海水及大氣中的暴露時間，動態(tài)檢測材料在干濕交替狀態(tài)下的腐蝕行為和性能，有效地評價材料在潮差加速條件下的耐腐蝕性，得到隨著暴露時間的不同，海水加速間浸腐蝕速率與天然海水潮差區(qū)腐蝕速率之間的加速因子和腐蝕規(guī)律，能夠開展室外天然海水條件下的大樣板、大批量及大構(gòu)件的自然潮差及其加速腐蝕試驗研究，大大縮短了試驗周期，加快了產(chǎn)品研制速度。為武器裝備材料在天然海水條件的潮差加速腐蝕狀態(tài)下的腐蝕規(guī)律、機理研究提供試驗平臺，為武器裝備的設(shè)計、選材及改進提供科學(xué)的依據(jù)。本實用新型的間浸腐蝕試驗裝置能夠很方便的設(shè)置樣品架垂直的升降時間，能滿足樣品在海水及在空氣中暴露的時間不等的需求，能夠模擬和加速海水潮差區(qū)腐蝕情況，為艦船及海洋工程材料、構(gòu)件開發(fā)、腐蝕與防護領(lǐng)域等提供新的研究方法及基礎(chǔ)設(shè)施。本裝置可用于材料、構(gòu)件的性能評估、預(yù)測，可以縮短新材料研制周期，預(yù)測新材料的環(huán)境應(yīng)用性能，方便的開展間浸腐蝕研究工作，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

圖I是升降式的間浸加速腐蝕試驗裝置。圖中，I-數(shù)控式PLC參數(shù)控制柜，2-電機,3-變速器,4_導(dǎo)軌,5_導(dǎo)桿，6_試驗架，7-樣板或構(gòu)件，8-室外天然海水池。數(shù)控式PLC參數(shù)控制柜外接計算機，5和6之間可通過螺栓固定，5在4的凹槽軌跡上運行，6與7之間采用絕緣處理。
具體實施方式
一種用于模擬潮差環(huán)境的加速腐蝕試驗裝置，包括數(shù)控式PLC參數(shù)控制柜I、電機
2、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換器3、導(dǎo)軌4、導(dǎo)桿5、試驗架6，數(shù)控式PLC參數(shù)控制柜I通過計算機操控界面調(diào)節(jié)試驗樣在海水及空氣中的暴露時間，并設(shè)置試驗循環(huán)周期時間和試驗時間；計算機軟件具有可視化操作界面，進行各項參數(shù)設(shè)置以及暫停試驗以便參數(shù)的修正、產(chǎn)生試驗系統(tǒng)運行記錄和故障記錄；轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換器3為多級變速或者無級變速；試驗架6具有安放或懸掛各種尺寸的樣板、構(gòu)件的掛鉤或者工作面，試驗架6通過導(dǎo)桿與導(dǎo)軌相連接；試板或構(gòu)件與試驗架間電絕緣。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)條件，設(shè)計的升降式潮差環(huán)境加速腐蝕試驗裝置安裝在室外天然海水池中，選用45#鋼和BlO銅合金兩種金屬材料進行潮差加速試驗，試驗情況表明，周期時間調(diào)節(jié)有效，最長周期時間可調(diào)節(jié)為12小時，其中在空氣中暴露和在大氣中暴露時間 可設(shè)置區(qū)間分別為(Γ12小時；最短周期時間可調(diào)節(jié)為O. 5小時，其中在空氣中暴露和在大氣中暴露時間可設(shè)置區(qū)間分別為(Γ0. 5小時。在以12小時為試驗周期，海水中和大氣中暴露時間比例為5:7 (廈門試驗站自然環(huán)境潮差的真實情況)條件下，兩種材料I年的平均腐蝕速率與廈門試驗站自環(huán)境下潮差條件I年的平均腐蝕速率相差不多；在以6小時為試驗周期，海水中和大氣中暴露時間比例為5:7的條件下，兩種材料I年的平均腐蝕速率均明顯大于在廈門試驗站自然環(huán)境下潮差區(qū)I年的平均腐蝕速率。結(jié)果表明，升降式潮差環(huán)境加速腐蝕試驗裝置能夠滿足海水間浸加速腐蝕試驗要求。
權(quán)利要求1.一種用于模擬潮差環(huán)境的加速腐蝕試驗裝置，其特征是包括數(shù)控式PLC參數(shù)控制柜、電機、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換器、導(dǎo)軌、導(dǎo)桿、試驗架6個主要部分，其中，數(shù)控式PLC參數(shù)控制柜可以通過計算機操控界面調(diào)節(jié)試驗樣在海水及空氣中的暴露時間，以及設(shè)置試驗循環(huán)周期時間和試驗時間；計算機軟件具有可視化操作界面，進行各項參數(shù)設(shè)置以及暫停試驗以便參數(shù)的修正、產(chǎn)生試驗系統(tǒng)運行記錄和故障記錄；轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換器為多級變速或者無級變速；試驗架具有安放或懸掛各種尺寸的樣板、構(gòu)件的掛鉤或者工作面，試驗架通過導(dǎo)桿與導(dǎo)軌相連接；試板或構(gòu)件與試驗架間電絕緣。
專利摘要本專利介紹了一種用于模擬潮差環(huán)境的加速腐蝕試驗裝置，包括數(shù)控式PLC參數(shù)控制柜、電機、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換器、導(dǎo)軌、導(dǎo)桿、試驗架，其中，數(shù)控式PLC參數(shù)控制柜可以調(diào)節(jié)試驗樣在海水及空氣中的暴露時間、設(shè)置試驗循環(huán)周期時間和試驗時間；計算機軟件進行各項參數(shù)設(shè)置、產(chǎn)生試驗系統(tǒng)運行記錄和故障記錄；轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換器為多級變速或者無級變速；試驗架通過導(dǎo)桿與導(dǎo)軌相連接；試板或構(gòu)件與試驗架間電絕緣。本實用新型能滿足樣品在海水及在空氣中暴露的時間不等的需求，模擬和加速海水潮差區(qū)腐蝕情況，為材料、構(gòu)件開發(fā)、腐蝕與防護領(lǐng)域提供新的研究方法及基礎(chǔ)設(shè)施；縮短材料研制周期，預(yù)測新材料的環(huán)境應(yīng)用性能，方便的開展間浸腐蝕研究工作。
文檔編號G01N17/00GK202494622SQ201120564959
公開日2012年10月17日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者于海濤, 任潤桃, 陳翔峰 申請人:中國船舶重工集團公司第七二五研究所