[發明專利]一種模擬大氣腐蝕的金屬材料試驗平臺控制系統和方法

在審

• 申請號: 202111242902.2
• 申請日: 2021-10-25
• 公開（公告）號: CN113984636A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 李寧;張衛方;徐海;竇照峰;劉雪蓉;黃元星
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 北京眾澤信達知識產權代理事務所(普通合伙) 11701
• 代理人: 周振

本發明公開了一種模擬大氣腐蝕的金屬材料試驗平臺控制系統和方法，該系統包括：接收模塊，用于接收腐蝕溶液槽中腐蝕溶液的液面高度和溶液溫度及試驗區域的環境溫度和環境濕度；控制模塊，用于控制液面高度、溶液溫度、環境溫度和環境濕度；控制模塊包括：補液控制單元，用于根據液面高度，控制補液過程，以控制液面高度；溶液溫度控制單元，用于根據溶液溫度，控制溶液加熱過程，以控制溶液溫度；環境參數控制單元，用于根據環境溫度來控制環境加熱過程和環境降溫過程，及根據環境濕度來控制環境干燥過程和環境加濕過程，以控制環境溫度和所述環境濕度。通過本發明提供的技術方案，實現了從多維度評價環境因素對金屬材料大氣腐蝕的影響。

技術領域

本發明涉及金屬材料試驗平臺控制技術，特別涉及一種模擬大氣腐蝕的金屬材料試驗平臺控制系統和方法。

背景技術

據統計，全世界每年因腐蝕報廢的金屬約1億噸，相當于金屬年產量的20％-40％，其中因大氣腐蝕而損失的金屬材料占腐蝕造成的總損失量的50％以上，這造成了巨大的經濟損失。為了研究和預防金屬材料的大氣腐蝕，目前普遍采用在定點試驗站開展金屬材料的自然暴露試驗，這種方法存在試驗成本高，試驗周期長，樣本數量少等問題，因此開展實驗室內金屬材料模擬大氣腐蝕的加速試驗尤為重要。對常見的金屬材料進行模擬加速試驗，可以快速、有效地獲得金屬材料腐蝕數據，為設計、選材和開展腐蝕防護工作提供了一定的依據。然而，現有的試驗平臺基本上都是從單一維度來評價環境因素對金屬材料大氣腐蝕的影響，這并不與復雜的環境情況并不一致。

發明內容

本發明的目的在于提供一種模擬大氣腐蝕的金屬材料試驗平臺控制系統和方法，用以解決從多維度評價環境因素對金屬材料大氣腐蝕影響的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種模擬大氣腐蝕的金屬材料試驗平臺控制系統，該系統包括：接收模塊，用于接收所述金屬材料試驗平臺的腐蝕溶液槽中腐蝕溶液的液面高度和溶液溫度及試驗區域的環境溫度和環境濕度；以及控制模塊，用于控制所述液面高度、所述溶液溫度、所述環境溫度和所述環境濕度；其中，所述控制模塊包括：補液控制單元，用于根據所述液面高度，控制補液過程，以控制所述液面高度；溶液溫度控制單元，用于根據所述溶液溫度，控制溶液加熱過程，以控制所述溶液溫度；以及環境參數控制單元，用于根據所述環境溫度來控制環境加熱過程和環境降溫過程，及根據所述環境濕度來控制環境干燥過程和環境加濕過程，以控制所述環境溫度和所述環境濕度。

優選地，本發明提供的模擬大氣腐蝕的金屬材料試驗平臺控制系統還包括：腐蝕電流監測模塊，用于每隔固定時間間隔通過電流監測儀獲取腐蝕電流數據和腐蝕速率數據。

優選地，本發明提供的模擬大氣腐蝕的金屬材料試驗平臺控制系統還包括：液面監測模塊，用于監測所述腐蝕溶液槽中腐蝕溶液的所述液面高度；以及補充溶液存儲模塊，用于存儲待向所述腐蝕溶液槽中注入的腐蝕溶液；其中，所述補液控制單元還用于在所述液面高度低于第一預定高度的情況下，控制所述補充溶液存儲模塊向所述腐蝕溶液槽中注入腐蝕溶液，直至所述液面高度達到第二預定高度，所述第一預定高度小于所述第二預定高度。

優選地，本發明提供的模擬大氣腐蝕的金屬材料試驗平臺控制系統還包括：溶液溫度監測模塊，用于監測所述腐蝕溶液槽中腐蝕溶液的溶液溫度；以及溶液加熱模塊，用于加熱所述腐蝕溶液槽中的所述腐蝕溶液；其中，所述溶液溫度控制單元還用于在所述溶液溫度小于溶液低溫閾值的情況下，控制所述溶液加熱模塊加熱所述腐蝕溶液，直至所述溶液溫度達到溶液高溫閾值，所述溶液低溫閾值小于所述溶液高溫閾值。