一种可实现多因素控制的干湿交替模拟实验装置

本技术涉及干湿交替环境的腐蚀实验，具体涉及一种可实现多因素控制的干湿交替模拟实验装置。

背景技术：

1、干湿交替环境是一种常见的实际腐蚀环境，据文献研究表明，干湿交替环境对设备的破坏远大于材料被浸泡或干燥条件下的破坏，并且广泛存在于许多领域，如汽车、航空航天、海洋工程等。在这种环境中，材料表面会重复经历干燥和潮湿的状态，这种周期性变化会对材料造成更严重的腐蚀。研究干湿交替环境下的腐蚀行为及其机理对于材料的耐蚀性能评估和腐蚀控制具有重要意义。现场实验成本和要求较高，所以大多采用室内模拟实验，需要可靠、高效、可调性较强的装置，以充分模拟现场环境。

2、现有技术如申请号：cn202210990737.7，发明名称：一种室内海洋腐蚀试验装的技术文献，该装置是液压缸带动中板下部的水平运动模块做上下往复运动实现升降，水平运动模块带动转盘下部的滑轮组件和照明组件做水平往复运动，照明组件可实现以不同太阳入射角对试验样品进行照射，旋转模块能够模拟试验样品在不同角度和不同温度海风吹拂下的工况，而且能够加快大气区、浪花飞溅区和潮差区的干湿交替循环。

3、但是现有技术中不能对气压进行控制，意味着在该装置中，气压无法被精确地调节或模拟。对于那些需要考虑气压对腐蚀实验影响的研究，这种装置可能无法满足其特定的需求。腐蚀实验中的气压变化可能会对实验结果产生显著影响。例如，在高海拔地区或特定气候条件下，气压的变化可能导致腐蚀过程发生改变。

4、现有装置也不能对干湿交替不同干湿比进行探究，在干湿交替环境中，不同环境会有不同的干湿比的一种现象，需要对不同干湿比进行探究来进行腐蚀规律研究，该装置不能实现不同干湿比的探究，限制了装置的使用范围。

5、现有的装置一次只能对固定位置的单个样品进行实验，由于单个样品不能排除腐蚀体系环境变化所导致的实验偏差，因此使用两个腐蚀体系进行平行实验存在实验结果再现性差的问题，不满足实验需求。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可实现多因素控制的干湿交替模拟实验装置，可一次进行多组平行实验、精准控温、调温、控压、控制湿度来还原所研究的环境，并且根据干湿交替的程度来控制样品升降实现浸润与干燥从而来调节干湿比，获得腐蚀的腐蚀数据和典型腐蚀参数，解决了现有技术中存在的问题。

2、本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种可实现多因素控制的干湿交替模拟实验装置，包括：密封箱体，设置在箱体侧壁上部的除湿器，设置在箱体顶部的盐雾发生器，plc控制器，与plc控制器电性连接的湿度控制模块、温度控制模块以及气压控制模块，推杆电机，对称竖直设置在密封箱体内部两侧的升降杆，以及与两个升降杆端部连接的多样品承载杆；所述多样品承载杆上间隔的设置有多个样品固定口，每个样品固定口均与样品连接杆的其中一端相连，样品连接杆的另一端与试验样品连接；所述每个样品固定口的正下方底部位置对应的设置有一个溶液槽。

3、优选的，所述升降杆与推杆电机相连，推杆电机通过旋转运动驱动升降杆的上下移动，从而控制多样品承载杆的升降；样品连接杆上的试验样品随着多样品承载杆的升降能浸入/离开溶液槽中的溶液。

4、优选的，所述的除湿器和盐雾发生器均与湿度控制模块电性连接，通过湿度控制模块控制装置内部的湿度和盐雾湿度，实现对装置内部湿度的调节。

5、优选的，所述温度控制模块用于监测和调节装置内部的温度，实现对装置内部温度的调节；所述气压控制模块用于监测和调节装置内部的气压，实现对装置内部气压的调节。

6、优选的，所述装置底部上设置有一个进气出气口，进气出气口上设置有用于保持箱体的密封性，防止湿度、气压和温度泄漏的密封垫圈。

7、优选的，所述plc控制器包括plc控制湿度按键、plc控制温度按键、plc控制压强按键、开关按钮以及lcd显示屏；所述plc控制湿度按键、plc控制温度按键、plc控制压强按键分别与湿度控制模块、温度控制模块以及气压控制模块相连，用于设定和调节装置内部的湿度、温度和气压参数；所述开关按钮用于控制整个装置的开关状态；所述lcd显示屏用于显示当前的湿度、温度和气压参数的数值和状态，以及操作指令的提示信息。

8、本实用新型的有益效果是：

9、1)本实用新型能提升实验效率，增加与平行实验组的对照，该装置设有多个实验溶液槽以及所对应的样品，即可同时开展多组平行实验，避免因实验体系不一致带来的实验效果不理想，提高实验效率，解决平行实验再现性差的问题；

10、2)本实用新型通过plc控制温度、湿度、气压、浸润与干燥，实现精确模拟特定环境，可以评估和验证产品或材料在实际使用条件下的性能和耐久性；

11、3)本实用新型能减少变量影响，增加温度控制系统、湿度控制系统、气压控制系统，并通过盐雾发生器控制湿度，通过气压控制模块进行控制空间内的气压，以减少温度、湿度、气压变量对实验的影响，还可进行温度、湿度、气压变化对腐蚀影响的规律研究；

12、4)本实用新型节约实验成本，利用该装置，可减少同一组实验所需溶液剂量与其他耗材，减少实验各项成本与开销，提高实验效率和装置使用率。

技术特征：

1.一种可实现多因素控制的干湿交替模拟实验装置，其特征在于：所述装置包括：密封箱体(1)，设置在箱体侧壁上部的除湿器(2)，设置在箱体顶部的盐雾发生器(3)，plc控制器，与plc控制器电性连接的湿度控制模块(9)、温度控制模块(10)以及气压控制模块(11)，推杆电机(8)，对称竖直设置在密封箱体内部两侧的升降杆(5)，以及与两个升降杆端部连接的多样品承载杆(4)；所述多样品承载杆上间隔的设置有多个样品固定口(14)，每个样品固定口均与样品连接杆(15)的其中一端相连，样品连接杆的另一端与试验样品(6)连接；所述每个样品固定口的正下方底部位置对应的设置有一个溶液槽(7)。

2.根据权利要求1所述的可实现多因素控制的干湿交替模拟实验装置，其特征在于：所述升降杆(5)与推杆电机(8)相连，推杆电机(8)通过旋转运动驱动升降杆的上下移动，从而控制多样品承载杆(4)的升降；样品连接杆(15)上的试验样品随着多样品承载杆的升降能浸入/离开溶液槽中的溶液。

3.根据权利要求1所述的可实现多因素控制的干湿交替模拟实验装置，其特征在于：所述的除湿器(2)和盐雾发生器(3)均与湿度控制模块(9)电性连接，通过湿度控制模块(9)控制装置内部的湿度和盐雾湿度，实现对装置内部湿度的调节。

4.根据权利要求1所述的可实现多因素控制的干湿交替模拟实验装置，其特征在于：所述温度控制模块(10)用于监测和调节装置内部的温度，实现对装置内部温度的调节；所述气压控制模块(11)用于监测和调节装置内部的气压，实现对装置内部气压的调节。

5.根据权利要求1所述的可实现多因素控制的干湿交替模拟实验装置，其特征在于：所述装置底部上设置有一个进气出气口(12)，进气出气口上设置有用于保持箱体的密封性，防止湿度、气压和温度泄漏的密封垫圈(13)。

6.根据权利要求1所述的可实现多因素控制的干湿交替模拟实验装置，其特征在于：所述plc控制器包括plc控制湿度按键(16)、plc控制温度按键(17)、plc控制压强按键(18)、开关按钮(19)以及lcd显示屏(20)；所述plc控制湿度按键(16)、plc控制温度按键(17)、plc控制压强按键(18)分别与湿度控制模块(9)、温度控制模块(10)以及气压控制模块(11)相连，用于设定和调节装置内部的湿度、温度和气压参数；所述开关按钮(19)用于控制整个装置的开关状态；所述lcd显示屏(20)用于显示当前的湿度、温度和气压参数的数值和状态，以及操作指令的提示信息。

技术总结
本技术公开了一种可实现多因素控制的干湿交替模拟实验装置，本技术属于研究干湿交替环境的腐蚀实验装置，通过PLC能够实现温度、湿度、气压控制来模拟实验真实实验场景，并且通过控制延时来控制推杆的升降实现浸润与干燥来模拟干湿交替场景，也能够进行多组平行样的实验需求。本实用可控温度、湿度、气压、以及控制样品的升降实现干湿交替循环来研究不同材料在干湿交替环境中的腐蚀情况。可实现多样品搭载，可减少实验的偶然性、提高实验效率和准确性的目的，且较高程度还原所研究的实际环境腐蚀情况，为材料在此种环境中的日常维护和修复以及评价材料耐蚀性能提供数据和理论支持。

技术研发人员：邓志彬,刘应彦,胡枭,刘翔,汤海平,杨月新,陈勇刚
受保护的技术使用者：中国民用航空飞行学院
技术研发日：20230811
技术公布日：2024/2/21