[實用新型]土壤腐蝕模擬加速試驗箱

無效

• 申請號: 200720173948.2
• 申請日: 2007-11-01
• 公開（公告）號: CN201096707Y
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 李曉剛;聶向暉;杜翠薇
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G01N33/00
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本實用新型屬于腐蝕技術領域，特別涉及一種土壤腐蝕模擬加速試驗箱。

背景技術

土壤腐蝕加速試驗是在短時間內進行土壤腐蝕研究的一種主要手段，然而土壤腐蝕加速試驗到目前為止還沒有相關的國家標準，目前開展的土壤腐蝕加速試驗方法主要有強化介質法、電偶加速法(孟廈蘭，郭稚弧.銅一鋼電偶加速鋼在土壤中腐蝕的研究——大慶土壤試驗的部分結果，腐蝕科學與防護技術，1995，7(4)：358-361；孟廈蘭，金名惠，孫嘉瑞等.大慶土中電偶法加速土壤腐蝕的研究，腐蝕與防護，1995，16(6)：262-264)、電解失重法(高英，張淑泉，銀耀德等.遼寧地區土壤腐蝕室內加速實驗研究，腐蝕科學與防護技術，1992，4(3)：204-208)、間斷極化法等。這幾種方法是可以在短時間內得到較大加速比的土壤腐蝕試驗方法，但除強化介質法外，它們都是通過外加電流來加速腐蝕的，具有一定的強制性，腐蝕條件和形貌與實際情況差異較大，試驗主要考慮了宏電池的作用，忽略了腐蝕微電池的作用，因而只能作半定量研究。

土壤腐蝕模擬加速試驗是通過調節土壤含水量及土壤溫度來實現加速腐蝕的目的，目前試驗室內主要是利用水浴或烘箱等設備來對土壤及試樣進行加熱，這種方法的缺點是需要定期地進行土壤溫度和含水量的人工測量，定期地根據土壤重量變化加水，溫度和含水量的控制精度差。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種土壤腐蝕模擬加速試驗箱，利用該試驗箱，不改變材料土壤腐蝕的機理，主要是通過改變溫度和含水量，從而改變土壤腐蝕過程中的動力學參數來實現加速腐蝕的目的。在土壤腐蝕模擬加速試驗箱內，利用實際土壤，不引入其他離子，采用控制土壤的含水量、溫度變化，適當通入空氣，實現恒溫恒含水量、冷熱交替和干濕交替三種腐蝕加速方法，模擬了自然環境條件下不同季節土壤中溫度、含水量的變化，同時還包括了土壤干裂后或強對流天氣引起的空氣擴散速度加快的作用。

本實用新型土壤腐蝕模擬加速試驗箱主要由試驗箱箱體、水箱、電氣控制箱、試驗容器和加熱板構成，其中電氣控制箱和水箱安裝在試驗箱箱體的上部，試驗箱箱體的側壁及上下底面為雙層結構，在其內外壁間填充保溫材料，從而達到保溫的目的。加熱板通過控制電路連接在外電源上，放置于試驗箱箱體內底部的支架上，通過加熱試驗箱箱體內的空氣來對試驗容器內的土壤和試樣進行加熱，避免了加熱板直接加熱而在土壤中形成較大的溫度梯度。試驗箱箱體內有兩個連接在溫控儀表上的溫度傳感器，可以進行相應的溫度測量，其中一個通過螺母固定于試驗箱箱體的頂部，用于測量試驗箱箱體內的空氣溫度，另一個與試樣一起埋在試驗容器內的土壤中，用于測量土壤內的溫度。重量傳感器的上端通過連桿連接在試驗箱箱體上面的水箱的底面，其下端的掛勾通過試驗箱箱體上的小孔伸入試驗箱箱體內。在試驗箱箱體內的頂部還安裝有4個掛鉤，因此在試驗箱箱體內，包括試驗箱箱體頂部安裝的4個掛鉤和重量傳感器下的一個掛鉤，共計有5個掛鉤，試驗容器通過掛鉤掛在試驗箱箱體內，在試驗箱箱體內可以同時懸掛1～5個試驗容器，保持各個試驗容器內相同的土壤重量和含水量，最多可以進行5組平行試驗。試驗箱箱體的側壁安裝有排風扇，排風扇的工作狀態由電氣控制箱內的溫度控制器和定時器來控制，以調節試驗箱箱體內的空氣溫度，同時通過定時排風來模擬自然環境中空氣擴散速度加快的影響。

水箱的下部安裝有水箱排水管，水箱排水管下依次連接電磁閥和分水器，電磁閥通過導線與控制電路相連，根據重量傳感器讀數的變化來控制電磁閥的閉合與開啟，水流通過水箱排水管、電磁閥、分水器進水管和分水器，經分水器排水管平均分配到試驗箱箱體內的各個試驗容器中。在分水器中采用溢流排水的方法，為了保證水流的平均分配，要求分水器內各個分水器排水管開口在同一水平面上，并具有相同的內徑，分水器進水管的流量要大于各個分水器排水管的流量之和，以保證分水器內的液面高度，同時分水器進水管延伸到分水器排水管的開口之下，以防止水流直接注入到分水器排水管內。

在電氣控制箱內采集兩個溫度傳感器和一個重量傳感器的參數，采用PID控制、單片機或微機控制的方式來控制加熱板、排風扇和電磁閥的工作狀態，以保證試驗箱箱體內及試驗容器內的工作狀況。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。