应系统包括温湿度探头15、加热管14、工业加湿器13，所述温湿度探头15与工业加湿器13连接在反应室上，所述加热管14位于反应室内部。用于调节反应室内部温湿度，温度调节范围为10-50 °C，湿度的调节范围在20%-98% RH，所述加热管14、工业加湿器13与温湿度探头15相连接，可以通过温湿度探头15检测反应室的温度、湿度，根据检测的结果调节工业加湿器13、加热管14，从而自动控制反应室的温度、湿度。
[0022]所述原位电化学测试系统包括U形槽16、电化学工作站17，所述U形槽16位于反应室内部，所述电化学工作站17位于不锈钢箱体外部。所述U形槽16上放置试样，所述U形槽16 —端为工作电极和辅助电极，另一端为参比电极，所述工作电极、辅助电极与参比电极分别与电化学工作站17相连，在一定的湿度下，试样表面会吸附形成一层薄液膜，改变反应室的湿度，进而可以形成不同厚度薄液膜，通过所述工作电极、辅助电极与参比电极反馈给所述电化学工作站17，从而实现研宄试样在不同厚度薄液膜环境下的原位测试。
[0023]所述原位形貌采集系统包括灯泡组21、升降台19、显微镜20，所述升降台19位于反应室内的U形槽16的下方，调节U形槽16的上下位置，所述显微镜位20于所述反应室夕卜，不锈钢箱体内，既可对试样腐蚀形貌实时拍照，也具有摄像功能。所述显微镜20与位于所述U形槽16上试样之间的距离可通过所述升降台19上下调节。所述显微镜20可左右前后移动，以达到最佳拍摄视角。拍照时，所述反应室内亮度可通过所述灯泡组21进行调节，所述灯泡组21包括数个灯泡，位于反应室外，不锈钢箱体内。
[0024]所述尾气回收系统包括鼓风机23、除气瓶22，所述鼓风机23与除气瓶22位于不锈钢箱体外侧，通过管道与所述反应室连接，试验结束后，通过所述鼓风机23对反应室输气将试验后的尾气进行过滤回收进除气瓶22，清除其中的有害性气体，如H2S、S02、N0X等。
[0025]位于所述不锈钢箱体外部放置一个存储显示系统18，所述存储显示系统18与所述显微镜20和电化学工作站17相连，实现试样电化学信息的实时原位测试和原位观察试样腐蚀形貌的变化，并进行存储。
[0026]在微量腐蚀性气体给气系统中，可根据实验需要选择一种或多种微量腐蚀性气体进行试验。试验过程中，只需设定试验需求的微量气体浓度，通过带有稳压阀的质量流量计与高精度微量气体浓度检测仪之间的反馈作用自动调节反应室中微量气体浓度。
[0027]在薄液膜腐蚀试验反应系统中，根据实验需要设定某一湿度、温度，通过温湿度探头、加热管和工业加湿器之间的反馈作用自动调节，从而使反应室的温湿度达到所需值。不同湿度下试样表面形成不同厚度的薄液膜。
[0028]原位电化学测试系统中，把试样与电化学工作站相连接，实现试样电化学信息的实时原位测试。
[0029]原位形貌采集系统中，可改变打开灯泡的数量来调节反应室内的亮度。显微镜可对试样进行实时拍照或摄像，从而实现原位观察试样腐蚀形貌的变化。
[0030]这里尽力提醒应注意的是上述说明中涉及的实例中的各个部件只是首选实例的一种设计，设计主要考虑了便于加工和降低成本。本发明实现了一种控温(10-50°C)、控湿(20-98%RH)、控制微量腐蚀性气体浓度(最小lOppb)，可实现电化学过程及腐蚀形貌变化同时实时原位观测的多气路微量腐蚀性气体环境试验箱，适合于材料腐蚀研宄等相关技术领域。
【主权项】
1.一种用于微量腐蚀性气体氛围下的薄液膜原位测试装置，其特征在于，所述测试装置包括反应室、微量腐蚀性气体给气系统、薄液膜腐蚀试验反应系统、原位电化学测试系统、原位形貌采集系统；所述反应室外面包裹有不锈钢箱体，所述微量腐蚀性气体给气系统与薄液膜腐蚀试验反应系统连接在反应室上，所述原位电化学测试系统位于反应室内，所述原位形貌采集系统固定在反应室上。
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述微量腐蚀性气体给气系统包括气瓶组件、微量气体浓度检测仪组件与质量流量计组件，所述薄液膜腐蚀试验反应系统包括温湿度探头、加热管、工业加湿器，所述原位电化学测试系统包括U形槽、电化学工作站，所述原位形貌采集系统包括升降台、显微镜、灯泡组；所述微量气体浓度检测仪组件、加热管、U形槽、升降台位于所述反应室内部，所述气瓶组件、电化学工作站、工业加湿器位于不锈钢箱体外部，所述显微镜、灯泡组位于反应室外、不锈钢箱体内，所述温湿度探头固定在反应室上。
3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述U形槽上放置试样，所述U形槽一端为工作电极和辅助电极，另一端为参比电极，所述工作电极、辅助电极与参比电极分别与电化学工作站相连。
4.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述显微镜自由旋转，用于调节显微镜与U形槽的距离的所述升降台位于U形槽下方。
5.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，用于调节反应室内部的温度与湿度的所述加热管、工业加湿器与所述温湿度探头相连。
6.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述气瓶组件与微量气体浓度检测仪组件通过质量流量计组件相连，所述微量气体浓度检测仪组件位于反应室上，所述气瓶组件质量流量计组件、质量流量计组件位于不锈钢箱体外部。
7.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括尾气回收系统，所述尾气回收系统包括鼓风机、除气瓶，所述鼓风机、除气瓶位于所述不锈钢箱体外侧，与所述反应室相连，试验结束后，用于排除与回收反应室内的废气。
8.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，位于所述不锈钢箱体外部连接一个存储显示系统，所述存贮显示系统连接所述显微镜与电化学工作站。
9.根据权利要求5所述的测试装置，其特征在于，所述反应室内温度与湿度的调节范围分别为 10-50°C、20%-98% RH。
10.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述反应室是有机玻璃构成。
【专利摘要】本发明属于材料腐蚀研究技术领域，特别是涉及一种可在单一或多组分微量气体下实时原位观测试样腐蚀宏观形貌以及薄液膜下的原位电化学的测试装置，所述测试装置包括反应室、微量腐蚀性气体给气系统、薄液膜腐蚀试验反应系统、原位电化学测试系统、原位形貌采集系统，在于提供一种用于微量腐蚀性气体氛围下的薄液膜原位测试装置，解决以往设备使用过程中费用昂贵、操作冗杂、装置精度低、气源单一、没有形貌和电化学原位观测相耦合的问题，实现一种结构简单、操作方便、多组分气源、形貌和电化学原位观测相耦合的高精度ppb级的微量腐蚀性气氛中薄液膜环境测试装置。
【IPC分类】G01N17-02
【公开号】CN104777093
【申请号】CN201510156228
【发明人】李晓刚, 易盼, 肖葵, 董超芳, 吴俊升, 丁康康, 王旭
【申请人】北京科技大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月3日