本發(fā)明涉及航空用不銹鋼材料理化檢測領(lǐng)域，具體為一種不銹鋼材料晶間腐蝕全自動試驗儀，用于航空電源及發(fā)動機點火裝置零部件所用關(guān)鍵不銹鋼材料晶間腐蝕試驗。

背景技術(shù)：

不銹鋼材料晶間腐蝕試驗是進行不銹鋼材料理化檢測的重要試驗。

目前不銹鋼材料晶間腐蝕試驗的試驗設(shè)備主要由調(diào)溫電爐、磨口錐形燒瓶，蛇形冷凝管組成。不銹鋼試樣經(jīng)過處理后，將試樣和腐蝕溶液一起放入磨口錐形燒瓶中，用調(diào)溫電爐加熱，保證其沸騰并保持一定的時間(按材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行)。采用橡膠瓶塞封住三角燒瓶，并在瓶塞中間插入一支通有循環(huán)水的蛇形冷凝管，使蒸汽得以冷卻回流。

目前的試驗必須在通電通水的情況之下進行，試驗時人員不能長時間離開，以防止試驗過程中出現(xiàn)意外情況。同時，現(xiàn)有設(shè)備為全人工操作，試驗過程各組成部件之間獨立工作，不具有兼容性和安全防護性，構(gòu)造較為簡單。腐蝕過程中循環(huán)水不能中斷，斷電、斷水或浸蝕完成后不能自動停止加熱并記錄試驗時間，需要操作人員值班，記錄時間，巡視并調(diào)整電爐輸出功率，查看冷卻水供給情況，費時費力，試驗效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明依據(jù)GB/T4334.5-2000《不銹鋼硫酸—硫酸銅腐蝕試驗方法》中所規(guī)定的試驗原理，設(shè)計制作出了一種自動化程度高，成本低、使用方便，兼具停水、停電預(yù)警處置和計時、自動提升和回落試樣的全自動晶間腐蝕系統(tǒng)。實現(xiàn)了該項試驗從純?nèi)斯げ僮鞯阶詣踊霓D(zhuǎn)變，確保了試驗操作過程的一致性。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

所述一種不銹鋼材料晶間腐蝕全自動試驗儀，其特征在于：包括箱體、控制系統(tǒng)和試驗設(shè)備；

所述箱體通過隔板分隔為試驗區(qū)、加熱區(qū)和控制設(shè)備區(qū)；加熱區(qū)處于試驗區(qū)下部，加熱區(qū)內(nèi)安裝加熱裝置，試驗區(qū)內(nèi)放置試驗設(shè)備，試驗區(qū)側(cè)壁布置有滑架，控制設(shè)備區(qū)內(nèi)安裝有控制面板、計時控制模塊、狀態(tài)監(jiān)測模塊、溫度控制模塊以及試樣控制模塊；

所述試驗設(shè)備包括試驗容器、冷凝管和吊裝機構(gòu)；加熱裝置能夠?qū)υ囼炄萜骷訜?；試驗容器口裝有封口塞，封口塞上開有兩個孔，其中一個孔用于安裝冷凝管，另一個孔用于吊裝機構(gòu)穿過；所述吊裝機構(gòu)安裝在試驗區(qū)側(cè)壁滑架上，并能夠利用穿過封口塞上通孔的連接繩連接試樣；試驗容器以及冷凝管通過安裝在滑架上的夾持機構(gòu)夾持固定；

所述溫度控制模塊接收溫度傳感器監(jiān)測的試驗容器溫度，并控制加熱裝置，能夠使試驗容器中的溶液保持穩(wěn)定持久的沸騰；

所述狀態(tài)監(jiān)測模塊監(jiān)測冷凝管的冷卻水供給情況，并接收溫度傳感器監(jiān)測的試驗容器溫度；當(dāng)試驗容器溫度以及冷卻水供給情況滿足試驗要求時，發(fā)送信號給計時控制模塊和試樣控制模塊；當(dāng)出現(xiàn)冷卻水供給故障和/或溫度控制故障時，發(fā)出信號給計時控制模塊和試樣控制模塊，并切斷加熱裝置供電；

所述試樣控制模塊根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測模塊發(fā)出的信號，實現(xiàn)在試驗容器溫度以及冷卻水供給情況滿足試驗要求時，控制試樣回落到溶液中進行試驗，并能夠?qū)崿F(xiàn)在出現(xiàn)冷卻水供給故障和/或溫度控制故障時，控制試樣提升離開溶液；所述試樣控制模塊還能夠根據(jù)計時控制模塊發(fā)出的試驗結(jié)束信號，控制試樣提升離開溶液；

所述計時控制模塊根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測模塊發(fā)出的信號，實現(xiàn)在試驗容器溫度以及冷卻水供給情況滿足試驗要求時，開始或恢復(fù)試驗計時，并實現(xiàn)在出現(xiàn)冷卻水供給故障和/或溫度控制故障時，停止試驗計時；在達到試驗時間后，向狀態(tài)監(jiān)測模塊和試樣控制模塊發(fā)出試驗結(jié)束信號。

進一步的優(yōu)選方案，所述一種不銹鋼材料晶間腐蝕全自動試驗儀，其特征在于：當(dāng)出現(xiàn)冷卻水供給故障和/或溫度控制故障時，狀態(tài)監(jiān)測模塊還能發(fā)出報警信號。

有益效果

本發(fā)明解決了晶間腐蝕試驗的自動化控制，該系統(tǒng)的使用，使試驗在條件許可情況下，可以一體化連續(xù)完成試驗。即使發(fā)生條件異常變化時，也可以暫時停止試驗的進行，在各項條件滿足試驗控制要求時，繼續(xù)進行試驗。

按材料技術(shù)條件要求設(shè)定完成后，能在最短時間內(nèi)完成試驗，縮短了試驗周期。在試驗的初期，只需要操作者進行必要的設(shè)定和試樣的放置，試驗完成后取出試樣。

在試驗過程中，不需要操作者的實時參與，操作者可同期進行其他工作。提高了試驗效率，節(jié)省了試驗時間，解放了勞動力。在試驗的整個過程中，能源的利用是以最低標(biāo)準(zhǔn)來維持試驗的進行，節(jié)約了能耗，降低了整個試驗的人力成本。該發(fā)明也具有很好的安全保護性。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1：箱體透視圖；其中1-滑架；2-插槽及插板；3-隔板；4-底板；

圖2：試驗設(shè)備示意圖；其中5-夾持機構(gòu)；6-傳感器；7-吊裝機構(gòu)；8-出水管；9-冷凝管；10-進水管；11-三角燒瓶；12-電爐；

圖3：電器原理圖；

圖4：控制面板示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

本發(fā)明依據(jù)GB/T4334.5-2000《不銹鋼硫酸—硫酸銅腐蝕試驗方法》中所規(guī)定的試驗原理，設(shè)計制作出了一種自動化程度高，成本低、使用方便，兼具停水、停電預(yù)警處置和計時、自動提升和回落試樣的全自動晶間腐蝕系統(tǒng)。實現(xiàn)了該項試驗從純?nèi)斯げ僮鞯阶詣踊霓D(zhuǎn)變，確保了試驗操作過程的一致性。

所述一種不銹鋼材料晶間腐蝕全自動試驗儀，包括箱體、控制系統(tǒng)和試驗設(shè)備。

如圖1所示，述箱體通過隔板分隔為試驗區(qū)、加熱區(qū)和控制設(shè)備區(qū)。加熱區(qū)處于試驗區(qū)下部，加熱區(qū)內(nèi)安裝電爐12，試驗區(qū)內(nèi)放置試驗設(shè)備，試驗區(qū)側(cè)壁布置有滑架1，控制設(shè)備區(qū)內(nèi)安裝有控制面板、計時控制模塊、狀態(tài)監(jiān)測模塊、溫度控制模塊以及試樣控制模塊。

所述試驗設(shè)備包括三角燒瓶11、冷凝管9和吊裝機構(gòu)7。電爐12能夠?qū)θ菬?1加熱；三角燒瓶11口裝有封口塞，封口塞上開有兩個孔，其中一個孔用于安裝冷凝管9，另一個孔用于吊裝機構(gòu)7的連接繩穿過。所述吊裝機構(gòu)安裝在試驗區(qū)側(cè)壁滑架上，并能夠利用穿過封口塞上通孔的連接繩連接試樣；三角燒瓶11以及冷凝管9通過安裝在滑架上的夾持機構(gòu)5夾持固定。

所述溫度控制模塊接收溫度傳感器6監(jiān)測的試驗容器溫度，并通過PID控制電爐12功率，能夠使三角燒瓶11中的溶液保持穩(wěn)定持久的沸騰。

所述狀態(tài)監(jiān)測模塊監(jiān)測冷凝管9的冷卻水供給情況，并接收溫度傳感器6監(jiān)測的三角燒瓶11溫度；當(dāng)三角燒瓶11溫度以及冷卻水供給情況滿足試驗要求時，發(fā)送信號給計時控制模塊和試樣控制模塊；當(dāng)出現(xiàn)冷卻水供給故障和/或溫度控制故障時，發(fā)出信號給計時控制模塊和試樣控制模塊，并切斷電爐12供電，保護整個系統(tǒng)，確保試驗過程的準(zhǔn)確性和安全性。

所述試樣控制模塊根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測模塊發(fā)出的信號，實現(xiàn)在試驗容器溫度以及冷卻水供給情況滿足試驗要求時，控制試樣回落到溶液中進行試驗，并能夠?qū)崿F(xiàn)在出現(xiàn)冷卻水供給故障和/或溫度控制故障時，控制試樣提升離開溶液；所述試樣控制模塊還能夠根據(jù)計時控制模塊發(fā)出的試驗結(jié)束信號，控制試樣提升離開溶液。

所述計時控制模塊根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測模塊發(fā)出的信號，實現(xiàn)在試驗容器溫度以及冷卻水供給情況滿足試驗要求時，開始或恢復(fù)試驗計時，并實現(xiàn)在出現(xiàn)冷卻水供給故障和/或溫度控制故障時，停止試驗計時；在達到試驗時間后，向狀態(tài)監(jiān)測模塊和試樣控制模塊發(fā)出試驗結(jié)束信號。

當(dāng)出現(xiàn)冷卻水供給故障和/或溫度控制故障時，狀態(tài)監(jiān)測模塊還能向控制面板發(fā)出報警信號。

以2Cr13Mn9Ni4、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti四種金屬材料冷軋不銹耐熱鋼板晶間腐蝕為例，對準(zhǔn)備時間、人員需求、試驗周期、溫度精度控制、時間精度控制和安全性方面進行了比較，具體情況見附表1。

表1人工控制和自動控制情況對比表

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。