[發明專利]一種為腐蝕疲勞試驗提供模擬海洋環境的控制裝置

無效

• 申請號: 200910012789.1
• 申請日: 2009-07-29
• 公開（公告）號: CN101986224A
• 公開（公告）日: 2011-03-16
• 發明（設計）人: 馬進;張波;鄭宇禮;王儉秋;韓恩厚;柯偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;G01N17/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 張志偉

技術領域

本發明屬于海洋環境的模擬領域，具體是一種為腐蝕疲勞試驗提供模擬海洋環境的控制裝置。

背景技術

海洋鋼結構長期在海水浸泡以及海風、海浪、海流、海冰和地震等作用下會發生腐蝕疲勞而導致整體結構抗力的下降，嚴重影響海洋鋼結構的服役安全，甚至釀成重大惡性事故，造成巨大的經濟損失、人員傷亡、環境污染和資源的浪費。海洋鋼結構的腐蝕疲勞安全性評價和壽命預測是保障海洋工程設施經濟、安全和長壽運行，避免重大惡性事故發生的有效途徑，是建立海洋工程設施耐久性壽命設計、施工和安全服役標準規范的科學支撐。然而要在實驗室中進行研究，首先要求能夠在實驗室模擬海洋環境，為開展腐蝕疲勞試驗提供保證。典型的海洋環境由靜止海水、流動海水、潮差帶以及浪花飛濺區組成。特別是飛濺區，其特征為海水處于干濕交替狀態。這一區域的腐蝕速度最大，危害也最大。當前，主要采用人工手動方法為實驗室內的腐蝕疲勞試驗提供模擬海洋環境，這種方法存在費時費力和控制不精確等缺點，而國內還沒有制造能夠為實驗室內的腐蝕疲勞試驗提供模擬海洋環境控制的裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種為腐蝕疲勞試驗提供模擬海洋環境的控制裝置，以實現實驗室內開展模擬海洋環境下的腐蝕疲勞試驗，解決現有技術中存在的費時費力、控制不精確等缺點，用于模擬潮差區、流動海水區和海洋飛濺區等環境的腐蝕疲勞試驗。

本發明的技術方案如下：

一種為腐蝕疲勞試驗提供模擬海洋環境的控制裝置，該裝置設有控制系統和環境模擬系統，控制系統核心采用可編程控制器，環境模擬系統設有環境箱，以及分別與環境箱連接的人工海水循環回路、壓縮空氣通道和熱風通道，人工海水循環回路、壓縮空氣通道和熱風通道上分別設有磁力驅動循環泵、電磁式空氣壓縮機、電吹風機，可編程控制器分別通過輸出端口連接磁力驅動循環泵、電磁式空氣壓縮機、電吹風機。

所述的為腐蝕疲勞試驗提供模擬海洋環境的控制裝置，可編程控制器是工作時間、間歇時間、工作次數可調的順序循環控制器，共有四通道，即：磁力驅動循環泵通道、電磁式空氣壓縮機通道、電吹風機通道和備用通道，通過改變程序就能對磁力驅動循環泵、電磁式空氣壓縮機、電吹風機的工作情況進行控制，實現多種控制方案。

所述的為腐蝕疲勞試驗提供模擬海洋環境的控制裝置，人工海水循環回路上設有儲水罐、磁力驅動循環泵，儲水罐底部的循環出水口處的管路上設有磁力驅動循環泵，磁力驅動循環泵的出口分兩路，這兩路分別連接到兩個噴嘴的一個進口。

所述的為腐蝕疲勞試驗提供模擬海洋環境的控制裝置，壓縮空氣通道上設有電磁式空氣壓縮機，電磁式空氣壓縮機的出口分兩路，這兩路分別連接到兩個噴嘴的一個進口。

所述的為腐蝕疲勞試驗提供模擬海洋環境的控制裝置，噴嘴為三通結構，共有兩個進口，一個通人工海水，另一個通壓縮空氣，還有一個出口；噴嘴固定在環境箱的噴嘴孔上。

所述的為腐蝕疲勞試驗提供模擬海洋環境的控制裝置，熱風通道上設有電吹風機，電吹風機出口分兩路，這兩路分別連接到環境箱上的兩個吹風孔。

所述的為腐蝕疲勞試驗提供模擬海洋環境的控制裝置，環境箱采用有機玻璃制成，環境箱共有八個不同尺寸的圓形孔，環境箱上下底板中間各有一個用來安裝疲勞試樣的試樣孔：上底板試樣孔和下底板試樣孔；環境箱中間有5個孔，有4個圓心在同一高度、尺寸相同對開的孔，對開的孔兩兩成90度，其中兩個對開的孔為噴嘴孔，另外兩個對開的孔為吹風孔，在這4個孔的上方有一排氣孔；環境箱的下底板開有出水孔。

所述的為腐蝕疲勞試驗提供模擬海洋環境的控制裝置，環境箱上的排氣孔通過管路與排氣罐連通。

所述的為腐蝕疲勞試驗提供模擬海洋環境的控制裝置，環境箱底部的出水孔通過管路與儲水罐連通。

本發明的有益效果是：

1、本發明的控制裝置主要由以下兩個系統組成：控制系統、環境模擬系統，在這兩個系統的配合下，本發明裝置可以為實驗室內開展模擬海洋環境下的腐蝕疲勞試驗提供模擬環境及相應的參數控制。

2、本發明的控制系統可以對海洋環境各參數進行精確到秒的控制，通過控制器的編程，可以實現不同間隔比例的潮差區和海洋飛濺區的模擬。該裝置操作簡便，并可做到自動控制，不需要人工值守，可完成超強度(或長時間)的模擬海洋環境下的腐蝕疲勞試驗任務。

3、本發明的環境模擬系統可以進行海水流動區、潮差區和浪花飛濺區的模擬，通過閥門，可以調節人工海水流速以及浪花飛濺的強度和速度，進行不同海區的模擬。

附圖說明

圖1(a)-(b)為環境模擬系統結構圖。其中，圖1(a)為主視圖；圖1(b)為側視圖。