一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置的制作方法

专利名称：一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及人工环境试验装置，尤其涉及一种多功能步入式人工环境复 合模拟耐久性试验装置。
背景技术：
在大气和海洋环境中，会遇到雨淋、日晒和各种C02、氯离子等化学作用， 这些作用会对已建及在建结构物的耐久性产生很大的影响，如混凝土表面剥落、 内部钢筋发生锈蚀等。由于实际环境中的这些自然条件和化学作用会随时发生 变化，存在很大的不确定性，同时，自然环境和化学作用对结构物作用的长效 性，致使结构物的耐久性失效物理模拟很难实现。因此，为了研究自然环境和 化学作用对结构物的作用，延长工程结构的使用寿命，尤其是钢筋混凝土结构 的耐久性，特开发和研制此产品。本设备充分模拟自然环境，包括盐雾、淋雨、
co2、紫外线等，根据实际需要可以加强这些条件的作用，也可以进行多项复合
试验。本设备包括盐雾、盐雨、淋雨、高温、低温、紫外灯耐腐蚀和二氧化碳 等七种试验的模拟环境，可进行钢筋混凝土的耐久性试验。既可以模拟自然环 境，也可以进行人工气候的加速试验。试验时可选择单一试验项目也可选择复
合性试验项目，比如高温和二氧化碳、淋雨和紫外线、盐雨和紫外线等复合 性试验。采用本设备可进行混凝土试件的碳化、氯盐侵蚀的多功能试验，既可 进行小尺寸试件的试验，也可进行大尺寸试件的试验。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置。
多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置具有试验室体，与试验室
体相连的控制器、C02系统、喷雾系统、盐雾系统、喷淋系统、加湿系统、制冷 机组等构成。制冷机组与水泵、水池相连；试验室体一侧设有空气调节柜，空 气调节柜上部设有蒸发器和加热器，蒸发器和加热器上部设有风机和电机；空 气调节柜底部设有排水管，试验室体上部设有灯架、喷管，灯架上设有紫外灯 管，喷管上设有喷嘴，液压缸控制灯架、喷管的升降；试验室体周边设有试验 室门、控制器、加湿器。
所述的C02系统由相连接的气体瓶、空气调节阀、空气流量计组成。喷雾 系统由相连接的空气过滤器、空气调压器、空气饱和器组成。盐雾系统由相连
接的喷雾系统和盐水补给系统组成。喷淋系统由连接的水池、水泵、电磁阀组 成。加湿系统由连接的自来水管、手阀、电磁阀、锅炉组成。试验室室体采用
组合拼装式库板结构，内胆材料选用SUS316L不锈钢板，外壁选用SUS304B 不锈钢板，试验室室体外设保温层，在试验室室体上装有三块400mmX600mm
防凝露玻璃观察窗和压力平衡口。智能数显控制器是由苏南试验设备有限公司提供。
本实用新型包括盐雾、盐雨、淋雨、高温、低温、紫外灯耐腐蚀和二氧化 碳等七种试验的模拟环境，是对水泥及混凝土耐久性综合试验的首选设备。采 用该设备既可实现混凝土材料耐久性能的试验研究，又可进行混凝土构件与结 构的长期性能的试验研究，从而为延长工程结构物的使用寿命提供依据，适用 于建筑结构、桥梁隧道、工业建筑和水工建筑物等。在进行试验时可选择单一 试验项目也可选择复合性试验项目。比如高温和二氧化碳、淋雨和紫外线、 盐雨和紫外线等复合性试验。釆用本设备可进行混凝土试件的碳化、氯盐侵蚀 的多功能试验，既可进行小尺寸试件的试验，也可进行大尺寸试件的试验。试 验过程可完全由计算机来控制，既可以模拟自然环境，也可以进行人工气候的 加速试验，试验人员只需准备好相关溶液即可进行试验。
本实用新型结构合理，能够适应长期、稳定、安全、可靠的生产需求。能 够满足用户从事长期使用要求，且使用、操作、维修方便，使用寿命长，造型 有良好的用户界面，使用户操作和监测都更加简单和直观。

图1是多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置结构框图2是本实用新型的试验室室体结构示意图3是图2的试验室室体剖面示意图4是本实用新型的喷雾系统示意图5是本实用新型的盐雾系统示意图6是本实用新型的喷淋系统示意图7是本实用新型的C02系统示意图8是本实用新型的加湿系统示意图。
图中水池l、排水管2、空气调节柜3、蒸发器4、加热器5、风机6、电机7、 液压缸8、灯架9、喷嘴IO、喷管ll、试验室门12、控制器13、加湿器14。
具体实施方式

如图l、 2、 3所示，多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置具有
试验室体，试验室体分别与控制器、C02系统、喷雾系统、盐雾系统、喷淋系统、
加湿系统、制冷机组相连，制冷机组与水泵、水池相连；试验室体一侧设有空气 调节柜3，空气调节柜上部设有蒸发器4和加热器5，蒸发器和加热器上部设有 风机6和电机7;空气调节柜底部设有排水管2，试验室体上部设有灯架9、喷 管ll，灯架上设有紫外灯管，喷管上设有喷嘴IO，液压缸8控制灯架、喷管的 升降，试验室室体周边设有试验室门12、控制器13、加湿器14。控制器由无锡 苏南试验设备有限公司生产。
1. 设备制作的参考标准 《电工电子产品基本环境试验规程试验Ka:盐雾试验方法》
(GB/T2423.17-1993) 《盐雾试验箱技术条件》(GB/T 10587-2006)
2. 主要技术规格及参数
2.1工作室尺寸 2.2温度范围 2.3温度偏差 2.4温度波动度 2.5盐水浓度 2.6雾粒大小 2.7盐水流量 2.8人工雨方向 2.9承 重 2.10小车尺寸 2.11小车数量 2.12制冷系统冷却方式 2.13温度控制方式 2.14光源 2.15灯管距试件距离 2.16灯管间距 2.17C02气体碳化试验: 2.18电 源
2950謹x5200mmx2000mm〈深X宽X高〉 一18。C + 50。C ±3°C
3 5%
(5 10) um 150 250L/H
垂直向下 2吨/车X3辆
2500腿X 600, X 500腿
三件 : 风冷式
PID控制方式 紫外灯管(UVA) 50mm 70mm
通过流量、时间控制浓度 380V±10%, 50HZ， 32KW
3.试验室室体结构
3.1本试验箱釆用组合拼装式库板结构，它将直接构成一个密闭的试验空
间。内胆材料选用SUS316L不锈钢板，外壁选用SUS304B不锈钢板。根据试 验室尺寸，预先制作并填充发泡。保温库板各关键部位均受严格控制，以方便 运输，现场快速组装。在试验室上装有三块400mmx600mm防凝露玻璃观察窗。 在室体上还装有压力平衡口，以平衡库内压力之差。
3.2大门密封采用双层硅橡胶密封材料。
3.3试验室内的送风方式为上送风下回风方式。
3.4在试验室上留有一C02气体接入口，通过流量计控制进入的气体浓度。
4. 喷雾系统由相连接的空气过滤器、空气调压器、空气饱和器组成。见图4
5. 盐雾系统由相连接的喷雾系统和盐水补给系统组成，见图5。
6. 喷淋系统由连接的水池、水泵、电磁阀组成，见图6。喷淋系统将盐水或 者纯水抽入喷管中，然后由控制器来控制将其喷入下面的试件上。
7. C02系统由相连接的气体瓶、空气调节阀、空气流量计组成，见图7。所
需要C02浓度是通过流量计和时间来确定的。
8. 加湿系统由连接的自来水管、手阀、电磁阀、锅炉组成，见图8。湿度的 读数是根据干球温度与湿球温度的差值，査干湿度对照表来读取数值。
9. 温度试验
9.1本方案采用传统的温度试验室结构。由于该试验室的特殊性，选材是个 很重要的环节，既要抗老化，又要防腐蚀。因此我们选择试验室内壁材质及空 气调节腔的材质均采用日本进口的SUS316L不锈钢板。
9.2在箱体工作室后侧设置有一个空气调节柜，厚度为450mm，在其中安 装有蒸发器、钛管电加热器、风机、风机蜗壳等设备。空气调节腔内的所有元 气件均作防腐处理。蒸发器采用钛管制作，离心风机采用SUS316L不锈钢制作， 以防止盐雾腐蚀。
9.3采用上送风、下回风的结构，使室内的空气通过空气调节腔，经调节处 理好后送入试验室内，从而达成一个循环。
9.4制冷系统采用法国"泰康"全封闭式压縮机。
9.5其他制冷部件如美国RANCO SPOLAN、瑞士 ALFALAVAL、丹麦 DANFOSS、意大利CASTEL、日本鹭宫等原装进口名牌产品，制冷剂采用R404A
型制冷剂。
9.6为确保系统安全运行，在系统中需设置高低压控制、超压、过载等保护 系统,同时为了监测系统运行情况，在高低压端均设有高低压表监测系统运行情况。
10. 日照试验
紫外光模拟阳光危害作用，阳光中的紫外光是对曝露于户外的耐久性材料 造成光化学损害的主要原因。在模拟阳光对耐久性产品的危害时，无须重现全
波长阳光，只需模拟短波长紫外光，由于紫外光是漫射光源，故ZN-P可向试样 表面均匀照射。紫外光耐气候试验杂注旋转式样品，可模拟由阳光、露水造成 的危害。ZN-P仪用紫外灯模拟阳光的效果，用冷凝湿气模拟雨水和露水，待测 材料置于一定温度下的光线和潮气中进行交替循环测试，危害的类型包括褪 色、变色、失光、粉化、开裂、起泡脆变、强度衰退和氧化。ZN-P试验可以帮 助你选择新的材料，改进现有材料以及评价配方的变化是如何影响产品耐久性
灯管内中心距离65mm 试件与灯管中心距离约80mm 波长0.32 0.4nm 幅 照 度1000dw/cm
11. 试验装置安置环境
为了便于箱体的维修和保养。安装本设备的场所必须符合以下条件
1) 与墙壁之间的距离应保持在600 800mm之间；
2) 为了稳定的发挥试验设备的性能，应选择常温在15'C 3(TC，相对湿度 不大于85%的场所；
3) 安装场所的环境温度切忌急剧变化；
4) 应安装在水平面上(安装时应用水平仪校正，确保水平)；
5) 应安装在无直接阳光照射的场所；
6) 安装在通风良好的场所；
7) 远离易燃易爆物及高温发热源。
权利要求1.一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置，其特征在于具有试验室体，试验室体分别与控制器、CO2系统、喷雾系统、盐雾系统、喷淋系统、加湿系统、制冷机组相连，制冷机组与水泵、水池相连；试验室体一侧设有空气调节柜(3)，空气调节柜上部设有蒸发器(4)和加热器(5)，蒸发器和加热器上部设有风机(6)和电机(7)；空气调节柜底部设有排水管(2)，试验室室体上部设有灯架(9)、喷管(11)，灯架上设有紫外灯管，喷管上设有喷嘴(10)，液压缸(8)控制灯架、喷管的升降，试验室室体周边设有试验室门(12)、控制器(13)、加湿器(14)。
2. 根据权利要求1所述的一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验 装置，其特征在于所述的C02系统由相连接的气体瓶、空气调节阀、空气流量 计组成。
3. 根据权利要求1所述的一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验 装置，其特征在于所述的喷雾系统由相连接的空气过滤器、空气调压器、空气 饱和器组成。
4. 根据权利要求1所述的一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验 装置，其特征在于所述的盐雾系统由相连接的喷雾系统和盐水补给系统组成。
5. 根据权利要求1所述的一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验 装置，其特征在于所述的喷淋系统由连接的水池、水泵、电磁阀组成。
6. 根据权利要求1所述的一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验 装置，其特征在于加湿系统由连接的自来水管、手阀、电磁阀、锅炉组成。
7. 根据权利要求1所述的一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验 装置，其特征在于所述的试验室体采用组合拼装式库板结构，内胆材料选用 SUS316L不锈钢板，外壁选用SUS304B不锈钢板，试验室体外设保温层，在 试验室室体上装有三块400mmX600mm防凝露玻璃观察窗和压力平衡口 。
专利摘要本实用新型公开了一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置。它具有试验室体，试验室体与控制器、CO₂系统、喷雾系统、盐雾系统、喷淋系统、加湿系统、制冷机组相连；制冷机组与水泵、水池相连。试验室体一侧设有空气调节柜，空气调节柜上部设有蒸发器和加热器，蒸发器和加热器上部设有风机和电机；空气调节柜底部设有排水管，试验室体上部设有灯架、喷管，灯架上设有紫外灯管，喷管上设有喷嘴，液压缸控制灯架、喷管的升降。本实用新型结构合理，能够适应长期、稳定、安全、可靠的试验需要，能够满足用户从事长期使用要求，且使用、操作、维修方便，使用寿命长，造型有良好的用户界面，使用户操作和监测都更加简单和直观。
文档编号G01N17/00GK201060157SQ20072011180
公开日2008年5月14日 申请日期2007年7月13日 优先权日2007年7月13日
发明者赵羽习, 金伟良 申请人:浙江大学