[發明專利]一種模擬深海環境的腐蝕試驗裝置和試驗方法

無效

• 申請號: 201310023547.9
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103115862A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 孫桂芳;張滿奎;周瑞;張永康;馮愛新;王昆
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

1.?一種模擬深海環境的腐蝕試驗裝置，包括高壓釜（1）、冷凝管（2）、壓縮機（3）、冷凝器（4）、單向閥A（5）、空氣泵（6）、氮氣瓶（7）、加壓泵（8）、單向閥B（9）、試樣投放裝置（10）、排氣管（11）、溶解氧濃度傳感器（12）、超聲波多普勒流速儀（13）、壓力傳感器（14）、溫度傳感器（15）、鹽度傳感器（16）、PH計（17）、排水管（18）、攪拌電機（19）、攪拌槳葉（20）和控制柜（21）；其特征在于：

冷凝管（2）置于高壓釜（1）底部呈S形彎曲狀，高壓釜（1）上有冷凝管進、出口，冷凝管（2）的出口、壓縮機（3）、冷凝器（4）和冷凝管（2）的進口依次相連接構成制冷系統；

空氣泵（6）通過單向閥A（5）與高壓釜（1）相連接；氮氣瓶（7）、加壓泵（8）和單向閥B（9）依此相連接后接于高壓釜（1）；

試樣投放裝置（10）包括電機（10-1）、主動齒輪（10-2）、從動齒輪（10-3）、螺桿（10-4）、螺母（10-5）、支撐架（10-6）、擋板（10-7）、螺母導軌（10-8）和試樣架（10-9）；主動齒輪（10-2）安裝在電機（10-1）上，從動齒輪（10-3）安裝在螺桿（10-4）上部，主動齒輪（10-2）和從動齒輪（10-3）相嚙合，擋板（10-7）固定安裝在螺桿（10-4）上部，由支撐架（10-6）提供支撐力，螺母導軌（10-8）固定安裝在支撐架（10-6）上，螺母（10-5）外部和螺母導軌（10-8）內部均為矩形，兩者相配合，螺母（10-5）在螺母導軌（10-8）中可上下移動，且不可轉動，螺母（10-5）與螺桿（10-4）相配合，螺母（10-5）下部固定連接有試樣架（10-9），試樣架（10-9）伸入到高壓釜（1）中，從動齒輪（10-3）、螺桿（10-4）、螺母（10-5）、擋板（10-7）和試樣架（10-9）的重力均通過擋板（10-7）由支撐架（10-9）承受；

攪拌電機（19）位于高壓釜（1）的后面，攪拌電機（19）的電機軸所處高度為高壓釜（1）中部并伸進到高壓釜（1）內部中間位置，攪拌槳葉（20）安裝在攪拌電機（19）的電機軸上；控制柜（21）上設有電源開關（21-1）、控制系統（21-2）、溶解氧濃度儀表（21-3）、海水流速儀表（21-4）、壓力儀表（21-5）、溫度儀表（21-6）、鹽度儀表（21-7）、PH儀表（21-8）和定時器（21-9）；溶解氧濃度儀表（21-3）、海水流速儀表（21-4）、壓力儀表21-5、溫度儀表（21-6）、鹽度儀表（21-7）、PH儀表（21-8）分別與設置在高壓釜（1）中的溶解氧濃度傳感器（12）、超聲波多普勒流速儀（13）、壓力傳感器（14）、溫度傳感器（15）、鹽度傳感器（16）、PH計（17）相連接；定時器（21-9）、壓縮機（3）、冷凝器4、空氣泵6、加壓泵8、攪拌電機（19）和電機（10-1）、溶解氧濃度傳感器（12）、超聲波多普勒流速儀（13）、壓力傳感器（14）、溫度傳感器（15）、鹽度傳感器（16）、PH計（17）均與控制系統（21-2）相連接，并受控制系統（21-2）的控制。

2.?根據權利要求1所述的一種模擬深海環境的腐蝕試驗裝置，其特征在于：所述的冷凝管（2）是內部材料為金屬，外部材料為PVC的復合管，PVC材料對海水具有好的耐蝕性。

3.?根據權利要求1所述的一種模擬深海環境的腐蝕試驗裝置，其特征在于：所述的單向閥A（5）和單向閥B（9）開啟口朝向高壓釜（1）；所述海水（22）液面位于攪拌電機（19）的電機軸所處高度以下；所述單向閥A（5）與高壓釜（1）的連接部位在高壓釜（1）下部，海水（22）液面以下；所述單向閥B（9）與高壓釜（1）的連接部位在高壓釜（1）上部，海水（22）液面以上；所述溶解氧濃度傳感器（12）、超聲波多普勒流速儀（13）、壓力傳感器（14）、溫度傳感器（15）、鹽度傳感器（16）和PH計（17）均位于海水（22）液面以下。

4.?根據權利要求1所述的一種模擬深海環境的腐蝕試驗裝置，其特征在于：?所述排氣管（11）在高壓釜（1）上部，所述排水管（18）在高壓釜（1）下部；所述試樣投放裝置（10）位于高壓釜（1）的上部。

5.?根據權利要求1所述的一種模擬深海環境的腐蝕試驗裝置，其特征在于：所述試樣架（10-9）下降的終止位置與壓力傳感器（14）在同一水平線上。

6.一種模擬深海環境的腐蝕試驗方法，其特征在于：進行腐蝕試驗的工作流程為：在高壓釜（1）中放置海水（22），試樣架（10-9）上安放待腐蝕試樣，打開控制柜（21）上的電源開關（21-1），設置腐蝕時間、溶解氧濃度、海水壓力、溫度、海水流速的參數；溶解氧濃度傳感器（12）、超聲波多普勒流速儀（13）、壓力傳感器（14）、溫度傳感器（15）、鹽度傳感器（16）和PH計（17）開始自動檢測各自相應項的參數，數據傳至控制系統（21-2）并與所設定的參數進行比較，根據各項參數比較結果，控制系統（21-2）自動在線控制壓縮機（3）和冷凝器（4）、空氣泵（6）、加壓泵（8）以及攪拌電機（19）的工作和停止；當溶解氧濃度、海水壓力、溫度、海水流速達到設定值后，控制系統（21-2）啟動電機（10-1）正轉，運動通過主動齒輪（10-2）、從動齒輪（10-3）、螺桿（10-4）傳至螺母（10-5），螺母（10-5）在螺母導軌（10-8）中帶動試樣架（10-9）向下運動伸入海水（22）中，當試樣架（10-9）達到壓力傳感器（14）所在水平線后，控制系統（21-2）自動控制電機（10-1）停止轉動；此時，系統開始計時，當達到腐蝕時間后，控制系統（21-2）自動控制電機（10-1）反轉，傳動通過主動齒輪（10-2）、從動齒輪（10-3）、螺桿（10-4）傳至螺母（10-5），螺母（10-5）在螺母導軌（10-8）中向上運動，從而帶動試樣架（10-9）向上移動而離開海水（22），試驗結束。