一种快速评价大气风应力腐蚀的试验装置及其测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种快速评价大气风应力腐蚀的试验装置及其测试方法，包括试验箱体，所述试验箱体内设有气氛腔组件，所述气氛腔组件分别连接有温湿度控制模块、风气流控制模块，所述气氛腔组件的一侧设有样品支架。本发明专利技术不仅体积小、便于移动和组装，可任意调整风气流流速的大小；同时产生风气流的方式可以有两种：点状风气流和线装风气流，解决了只产生单一点状风气流冲击作用的问题；此外，本装置配有可转动角度的样品支架，可解决不同角度风应力侵蚀作用的评价问题。

【技术实现步骤摘要】
一种快速评价大气风应力腐蚀的试验装置及其测试方法
本专利技术涉及金属基材、保护膜和涂层大气环境腐蚀监测与评价装置
，更具体地，涉及一种快速研究和评价大气风应力侵蚀的试验装置及其测试方法。
技术介绍
材料在大气环境中的腐蚀和失效是最普遍存在的材料腐蚀类型，材料的大气腐蚀和失效是大气中诸多环境要素和气象因素在材料表面综合作用的结果。处于大气环境中的金属基材、保护膜和涂层，如果同时受强风应力的影响，会加速材料表面防腐层的剥离及基材的应力开裂，将导致材料或构件提前出现老化、裂纹，从而大大缩短材料或构件使用寿命，严重时可导致重大的财产损失和人员伤亡。影响大气腐蚀的环境要素和气象因素众多、复杂。因此，大气环境要素和气象因素耦合作用下材料腐蚀和失效的机理最复杂、腐蚀最严重、防护最困难。目前，风应力诱导材料在大气环境中的腐蚀、疲劳、失效等方面的室内快速监测和评估技术存在如下不足：（1）目前的大气腐蚀室内监测和评估侧重气氛类型、含盐量、污染物种类及含量等大气环境要素，气象因素主要关注气温和相对湿度，而对风应力诱导的材料腐蚀和失效关注极少，如中国专利CN201810624094.8、CN201811590983.3中公开的技术方案；；（2）多数与风量有关的大气腐蚀监测技术和试验装置更多的是利用风的动力输送不同类型溶液或气体污染物，如中国专利CN201520234277.0、CN201420248245.1、CN201310025560.8中公开的技术方案；也有利用不同风量和风温来控制气体箱中的气氛温度（如中国专利CN201310025560.8中公开的技术方案）或者用来模拟降雨环境（如中国专利CN201420248245.1中公开的技术方案），但均未对风应力直接参与材料的大气腐蚀过程进行监测和评估，同时这些监测或试验装置箱体庞大、结构复杂、评价效率低。随着全球气候变化的加速，极端气象事件频现，超强台风出现的频率剧增，导致金属材料和构件及其防护层的破坏日益严重，由此产生的财产和人员安全事故频发。因此，研究强风应力对金属材料和构件的腐蚀行为和机制，开发评价风应力下的大气腐蚀监测和评估技术，研制出一套能够快速研究和评价大气风应力侵蚀的试验装置，意义重大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种快速研究和评价大气风应力侵蚀的试验装置及其测试方法，本专利技术不仅体积小、便于移动和组装，可任意调整风气流流速的大小；同时可以产生风气流的方式有两种：点状风气流和线装风气流，解决了只产生单一点状风气流冲击作用的问题；此外，本装置配有可转动角度的样品支架，可解决不同角度风应力侵蚀作用的评价问题。本专利技术的技术方案为：一种快速评价大气风应力腐蚀的试验装置，包括试验箱体，其特征在于，所述试验箱体内设有气氛腔组件，所述气氛腔组件分别连接有温湿度控制模块、风气流控制模块，所述气氛腔组件的一侧设有样品支架；所述气氛腔组件包括腔体，所述腔体的两侧分别设有开口，所述腔体的一侧开口处外沿设有连接部，所述腔体的另一侧开口处连接有直管部；所述腔体内设有固定耳体、回流罩，所述回流罩设置于所述腔体的中心区域，所述回流罩外侧对称设置有固定耳体，所述固定耳体与所述腔体内壁连接；所述连接部的一侧连接有密封底板，所述密封底板的中部穿设有出风导管，所述出风导管的一侧设置于所述回流罩的中心区域。本专利技术中，腔体与回流罩之间通过固定耳体交错支撑粘结固定，利于保障回流罩与腔体之间的有效隔离及风气流的通畅流通。进一步的，所述连接部设有第一凹槽，所述密封底板的两侧对称设有第二凹槽，所述第一凹槽与第二凹槽对应配合设置，所述第一凹槽与第二凹槽之间设有橡胶密封圈，所述连接部与密封底板的外侧连接有吊环固定夹。优选的，所述吊环固定夹与所述第一凹槽、第二凹槽位于同一水平高度。通过吊环固定夹和橡胶垫圈的密封作用，可保证所有风气流从出风导管中流出。进一步的，所述直管部内设有螺旋管，利于风气流的有效加热和温度稳定。进一步的，所述温湿度控制模块包括加热部、温湿度传感器、温湿度控制系统，所述加热部设置于直管部的外侧与螺旋管对应的区域，所述直管部设有管孔，所述温湿度传感器安装在管孔处，所述加热部、温湿度传感器分别与温湿度控制系统连接。优选的，所述加热部与温湿度控制系统线路连接，所述温湿度传感器与温湿度控制系统采用现有技术的有线连接或无线连接。所述温湿度传感器设置于靠近腔体的一侧。优选的，所述加热部为加热电阻丝。优选的，通过温湿度控制模块，可在室温到70℃之间调节风气流的温度，保证试验的稳定进行。进一步的，所述风气流控制模块包括雾化器、进气装置，所述雾化器的一端伸入所述直管部与螺旋管连接，所述直管部与雾化器对应的区域设有橡胶塞，所述雾化器的另一端与进气装置连接；所述雾化器的上部连接有蠕动泵进样系统。优选的，所述进气装置为高压气泵或高压风机。本专利技术中，通过所述风气流控制模块，可在微风级至强台风级之间调节风气流的冲击强度；通过蠕动泵进样系统，配合温湿度传感器，可在干燥大气至湿大气之间调节风气流的相对湿度；通过蠕动泵进样系统，可方便调节进入风气流控制系统的液滴物质种类、含量，利于评估包含不同盐类和污染物质风气流的侵蚀程度。进一步的，所述腔体的水平截面为U型；所述腔体、连接部、直管部一体连接成型形成气氛腔主体。优选的，所述气氛腔主体采用现有技术的石英、玻璃、不锈钢、高强塑料等的一种或多种混合材料制备，利于保障气氛腔主体的稳定结构和抗高温特性。优选的，所述气氛腔主体为石英主体、玻璃主体、不锈钢主体、高强塑料主体中的任一种。优选的，所述气氛腔主体通过现有技术的固定架设置于所述试验箱体内。进一步的，所述腔体的下方设有溢流管孔，利于残留于腔体底部的废液排放。进一步的，所述出风导管的出风口为圆孔出风口或线性出风口，使得出风导管可提供点状和线状风气流，利于考察和评估从单点气流冲击至连续线状气流冲击的侵蚀特性。进一步的，所述样品支架包括底座，所述底座上设有支撑杆，所述支撑杆的上端设有固定旋钮，所述固定旋钮连接有可伸缩样品夹。所述样品支架面向所述出风导管。通过所述可伸缩样品夹，利于固定不同尺寸的样品；通过可转动的固定旋钮，可方便调节样品和出风导管之间的角度，方便考察不同冲击角度下风气流的侵蚀行为和规律，利于评估风气流从正面冲击到切面冲击之间的侵蚀特性和侵蚀程度。进一步的，所述试验箱体的一侧对称设有排气孔，所述箱体的另一侧设有进气孔。优选的，所述排气孔的数量为6个。所述排气孔用于尾气排放，所述进气孔用于向雾化器通入高压气流。所述排气孔可连接现有技术的废气收集装置。进一步的，所述试验箱体的上方分别设有第一线路孔、第二线路孔，所述第一线路孔与所述温湿度控制模块上方对应设置，用于连接温湿度控制系统；所述第二线路孔与所述风气流控制模块上方对应设置，用于连接蠕动泵进样系统。所述试验箱体设有侧拉门，所述侧拉门为透明材料拉门，如现有技术中的PP塑料拉门等透明材料拉门，利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速评价大气风应力腐蚀的试验装置，包括试验箱体，其特征在于，所述试验箱体内设有气氛腔组件，所述气氛腔组件分别连接有温湿度控制模块、风气流控制模块，所述气氛腔组件的一侧设有样品支架；/n所述气氛腔组件包括腔体，所述腔体的两侧分别设有开口，所述腔体的一侧开口处外沿设有连接部，所述腔体的另一侧开口处连接有直管部；/n所述腔体内设有固定耳体、回流罩，所述回流罩设置于所述腔体的中心区域，所述回流罩外侧对称设置有固定耳体，所述固定耳体与所述腔体内壁连接；/n所述连接部的一侧连接有密封底板，所述密封底板的中部穿设有出风导管，所述出风导管的一侧设置于所述回流罩的中心区域。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速评价大气风应力腐蚀的试验装置，包括试验箱体，其特征在于，所述试验箱体内设有气氛腔组件，所述气氛腔组件分别连接有温湿度控制模块、风气流控制模块，所述气氛腔组件的一侧设有样品支架；
所述气氛腔组件包括腔体，所述腔体的两侧分别设有开口，所述腔体的一侧开口处外沿设有连接部，所述腔体的另一侧开口处连接有直管部；
所述腔体内设有固定耳体、回流罩，所述回流罩设置于所述腔体的中心区域，所述回流罩外侧对称设置有固定耳体，所述固定耳体与所述腔体内壁连接；
所述连接部的一侧连接有密封底板，所述密封底板的中部穿设有出风导管，所述出风导管的一侧设置于所述回流罩的中心区域。


2.根据权利要求1所述的快速评价大气风应力腐蚀的试验装置，其特征在于，所述连接部设有第一凹槽，所述密封底板的两侧对称设有第二凹槽，所述第一凹槽与第二凹槽对应配合设置，所述第一凹槽与第二凹槽之间设有橡胶密封圈，所述连接部与密封底板的外侧连接有吊环固定夹。


3.根据权利要求1所述的快速评价大气风应力腐蚀的试验装置，其特征在于，所述直管部内设有螺旋管。


4.根据权利要求3所述的快速评价大气风应力腐蚀的试验装置，其特征在于，所述温湿度控制模块包括加热部、温湿度传感器、温湿度控制系统，所述加热部设置于直管部的外侧与螺旋管对应的区域，所述直管部设有管孔，所述温湿度传感器安装在管孔处，所述加热部、温湿度传感器分别与温湿度控制系统连接。


5.根据权利要求3所述的快速评价大气风应力腐蚀的试验装置，其特征在于，所述风气流控制模块包括雾化器、进气装置，所述雾化器的一端伸入所述直管部与螺旋管连接，所述直管部与雾化器对应的区域设有橡胶塞，所述雾化器的另一端与进气装置连接；所述雾化器的上部连接有蠕动泵进样系统。
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【专利技术属性】
技术研发人员：张际标，邓培昌，陈春亮，胡杰珍，张鹏，赵利容，赵辉，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：发明
国别省市：广东;44