专利名称：一种用于模拟潮差环境的加速腐蚀试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种试验测试技术，特别是一种用于模拟潮差环境的加速腐蚀试验装置，可用来研究材料及构件在潮差区腐蚀规律和进行材料保护效果加速评价。
背景技术：
在海水潮差区，受潮涨潮落的影响，存在着干湿交替的典型自然环境，其间材料的腐蚀尤其显得突出，如水陆两用坦克由海水上岸后，就容易出现严重腐蚀。国外的很多国家都已开展过实海潮差干湿交替试验，并都建有海水因素可控的试验设施，而这目前在我国尚属空白。另外，目前的干湿交替试验的室内模拟，所采用的是人造海水，但研究结果表明实验室干湿交替试验结果与海洋环境实际暴露之间对应关系不明显，且随着研究的深入，通常的小样片试验已不能满足干湿交替装备筛选的需求。目前公开技术中与本实用新型有着类似用途的装置为中国科学院海洋研究所申请的间浸式腐蚀试验装置(其申请专利号为CN01216738.X，
公开日期为2001. 12. 19，公开号为CN2466633)和中船重工集团公司第七二五研究所申请的一种可调转速的间浸腐蚀试验装置(其申请专利号为CN200720187751. 4，公开号为CN201141826)。其中中国科学院海洋研究所的设备构成较为简单，由一个转动轮、一个支撑架和一个试验槽组成，转动轮通过转动轴安装在支撑架上，转轮能够以某一速率转动但是不能实时的调节转速，不能动态检测材料在干湿交替状态下的腐蚀行为和性能；而中船重工集团公司第七二五研究所研制的间浸腐蚀试验装置，采用的也是转鼓式设计，转鼓能够以某一速率转动且可调节转速，但存在着试验设施容积小，只能进行小尺寸样板的试验，不能开展大样板和构件的间浸腐蚀试验研究；且样板在溶液中浸泡与暴露在空气中的时间相等，这与很多材料的实际应用情况并不相符。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于模拟潮差环境的加速腐蚀试验装置，克服上面所述试验装置存在的不足，可以通过设置曝露和浸泡的时间，从而满足样品在海水及在空气中暴露的时间不等的需求，可以很好的模拟和加速潮差环境条件，从而模拟材料在实际潮差和加速潮差使用情况下，方便快捷的动态检测材料的腐蚀行为和性能，能够开展室外天然海水条件下的大样板及构件的间浸腐蚀试验研究，为该环境下的腐蚀机理探讨提供坚实的技术保障，具有重要的军事/现实意义；同时也有助于提高新材料及其制品、部件在海水潮差环境下的研制速度和成功率，推动产品的更新换代，降低研制费用，具有较高的经济效益和社会效益。为了实现解决上述技术问题的目的，本实用新型采用了如下技术方案本专利的一种用于模拟潮差环境的加速腐蚀试验装置，包括数控式PLC参数控制柜、电机、转速转换器、导轨、导杆、试验架6个主要部分，其中，数控式PLC参数控制柜可以通过计算机操控界面调节试验样在海水及空气中的暴露时间，以及设置试验循环周期时间和试验时间；计算机软件具有可视化操作界面，进行各项参数设置以及暂停试验以便参数的修正、产生试验系统运行记录和故障记录；转速转换器为多级变速或者无级变速；试验架具有安放或悬挂各种尺寸的样板、构件的挂钩或者工作面，试验架通过导杆与导轨相连接；试板或构件与试验架间电绝缘。其主要技术条件如下 (I)潮差加速腐蚀试验装置可以安装在室内人工海水池或户外天然海水池中，可通过计算机操控界面调节试验样在海水及空气中的暴露时间；(2)试验周期时间可在12小时到O. 5小时之间实时自如调节；(3)在周期时间的调节上，可以采用多级变速装置，也可以设计为无级变速调节；(4)试验架设计成可以安放或悬挂各种尺寸的样板，也可以安放或悬挂各种大小的构件，甚至可以根据需要更换不同试验架；(5)试验架通过导杆与导轨相连接，保证试验架在导轨轨迹上运行，不至于出现摇晃、试验样板或构件因摇晃而掉落的现象；(7)试板或构件与试验架间采用绝缘措施处理；(6)试验所采用的介质为天然海水，也可以是模拟不同水域环境条件的人工海水；(7)试验循环周期时间和试验时间可根据试验要求确定并在计算机操控界面实现设置；(8)计算机软件具有可视化操作界面，用户可以根据需求很方便的进行各项参数设置，可以临时暂停试验以便参数的修正，可以产生试验系统运行记录和故障记录。通过采用上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果本实用新型升降式周期时间可调的潮差环境下加速腐蚀试验装置可以方便快捷的调节试验样品在海水及大气中的暴露时间，动态检测材料在干湿交替状态下的腐蚀行为和性能，有效地评价材料在潮差加速条件下的耐腐蚀性，得到随着暴露时间的不同，海水加速间浸腐蚀速率与天然海水潮差区腐蚀速率之间的加速因子和腐蚀规律，能够开展室外天然海水条件下的大样板、大批量及大构件的自然潮差及其加速腐蚀试验研究，大大缩短了试验周期，加快了产品研制速度。为武器装备材料在天然海水条件的潮差加速腐蚀状态下的腐蚀规律、机理研究提供试验平台，为武器装备的设计、选材及改进提供科学的依据。本实用新型的间浸腐蚀试验装置能够很方便的设置样品架垂直的升降时间，能满足样品在海水及在空气中暴露的时间不等的需求，能够模拟和加速海水潮差区腐蚀情况，为舰船及海洋工程材料、构件开发、腐蚀与防护领域等提供新的研究方法及基础设施。本装置可用于材料、构件的性能评估、预测，可以缩短新材料研制周期，预测新材料的环境应用性能，方便的开展间浸腐蚀研究工作，具有显著的经济效益和社会效益。
图I是升降式的间浸加速腐蚀试验装置。图中，I-数控式PLC参数控制柜，2-电机,3-变速器,4_导轨,5_导杆，6_试验架，7-样板或构件，8-室外天然海水池。数控式PLC参数控制柜外接计算机，5和6之间可通过螺栓固定，5在4的凹槽轨迹上运行，6与7之间采用绝缘处理。
具体实施方式
一种用于模拟潮差环境的加速腐蚀试验装置，包括数控式PLC参数控制柜I、电机
2、转速转换器3、导轨4、导杆5、试验架6，数控式PLC参数控制柜I通过计算机操控界面调节试验样在海水及空气中的暴露时间，并设置试验循环周期时间和试验时间；计算机软件具有可视化操作界面，进行各项参数设置以及暂停试验以便参数的修正、产生试验系统运行记录和故障记录；转速转换器3为多级变速或者无级变速；试验架6具有安放或悬挂各种尺寸的样板、构件的挂钩或者工作面，试验架6通过导杆与导轨相连接；试板或构件与试验架间电绝缘。根据本发明的技术条件，设计的升降式潮差环境加速腐蚀试验装置安装在室外天然海水池中，选用45#钢和BlO铜合金两种金属材料进行潮差加速试验，试验情况表明，周期时间调节有效，最长周期时间可调节为12小时，其中在空气中暴露和在大气中暴露时间 可设置区间分别为(Γ12小时；最短周期时间可调节为O. 5小时，其中在空气中暴露和在大气中暴露时间可设置区间分别为(Γ0. 5小时。在以12小时为试验周期，海水中和大气中暴露时间比例为5:7 (厦门试验站自然环境潮差的真实情况)条件下，两种材料I年的平均腐蚀速率与厦门试验站自环境下潮差条件I年的平均腐蚀速率相差不多；在以6小时为试验周期，海水中和大气中暴露时间比例为5:7的条件下，两种材料I年的平均腐蚀速率均明显大于在厦门试验站自然环境下潮差区I年的平均腐蚀速率。结果表明，升降式潮差环境加速腐蚀试验装置能够满足海水间浸加速腐蚀试验要求。
权利要求1.一种用于模拟潮差环境的加速腐蚀试验装置，其特征是包括数控式PLC参数控制柜、电机、转速转换器、导轨、导杆、试验架6个主要部分，其中，数控式PLC参数控制柜可以通过计算机操控界面调节试验样在海水及空气中的暴露时间，以及设置试验循环周期时间和试验时间；计算机软件具有可视化操作界面，进行各项参数设置以及暂停试验以便参数的修正、产生试验系统运行记录和故障记录；转速转换器为多级变速或者无级变速；试验架具有安放或悬挂各种尺寸的样板、构件的挂钩或者工作面，试验架通过导杆与导轨相连接；试板或构件与试验架间电绝缘。
专利摘要本专利介绍了一种用于模拟潮差环境的加速腐蚀试验装置，包括数控式PLC参数控制柜、电机、转速转换器、导轨、导杆、试验架，其中，数控式PLC参数控制柜可以调节试验样在海水及空气中的暴露时间、设置试验循环周期时间和试验时间；计算机软件进行各项参数设置、产生试验系统运行记录和故障记录；转速转换器为多级变速或者无级变速；试验架通过导杆与导轨相连接；试板或构件与试验架间电绝缘。本实用新型能满足样品在海水及在空气中暴露的时间不等的需求，模拟和加速海水潮差区腐蚀情况，为材料、构件开发、腐蚀与防护领域提供新的研究方法及基础设施；缩短材料研制周期，预测新材料的环境应用性能，方便的开展间浸腐蚀研究工作。
文档编号G01N17/00GK202494622SQ201120564959
公开日2012年10月17日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者于海涛, 任润桃, 陈翔峰 申请人:中国船舶重工集团公司第七二五研究所