一种液态环境下多流速动态腐蚀实验装置及实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种液态环境下多流速动态腐蚀实验装置及实验方法，涉及核科学与工程技术领域，通过对称旋转桨片与腐蚀釜内的固定轴转动连接；电磁驱动系统设置在腐蚀釜的周向外围，并形成交变磁场；电磁驱动系统与对称旋转桨片电磁耦合；待测试样定位设在腐蚀釜周向侧壁上；腐蚀釜和电磁驱动系统定位设在隔离箱内。本发明专利技术通过电磁驱动系统与对称旋转桨片电磁耦合，以实现驱动对称旋转桨片在腐蚀釜转动；通过对腐蚀釜内对称旋转桨片的非接触式驱动，可有效提高腐蚀釜的安装密封性，大大减少出现腐蚀腔室出现漏气情况。本发明专利技术设计巧妙，结构更加可靠，经济实用，可助力材料的腐蚀性能研究，具有很好的应用前景。具有很好的应用前景。具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种液态环境下多流速动态腐蚀实验装置及实验方法


[0001]本专利技术涉及核科学与工程
，具体涉及一种液态环境下多流速动态腐蚀实验装置及实验方法。

技术介绍

[0002]目前，核材料在液态腐蚀研究中，因实验堆数量有限、实验预约困难、经济代价高等因素，导致大量相关实验都只能止步于简单的液态静态腐蚀研究，导致材料在动态腐蚀工况下的实验数据不足，不利于反应堆用核材料的研发，这在一定程度上延缓了第四代先进核能的发展。
[0003]在堆外模拟材料在液态腐蚀剂环境中的腐蚀行为可以很大程度上减小经济成本，现有液态腐蚀实验装置大多采用电机作为动力方式，通过电机的转动轴带动旋转桨片转动来驱动液态腐蚀剂达到动态腐蚀的效果，但该驱动方式单一，并含有许多弊端：如高温环境下的液态腐蚀剂有少量会变成气态往进气管道上飘，当电机驱动时导致密封性难以得到有效控制，长期依靠转轴驱动桨片的方式无法保证良好的密闭性。因此，亟需一款高效、实用、能够很好模拟堆内工况的液态腐蚀装置。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种液态环境下多流速动态腐蚀实验装置及实验方法，旨在解决现阶段液态腐蚀装置采用电机带动桨片旋转搅动，实验中电机转轴与腐蚀腔室容易出现漏气情况，密闭性不高的技术问题。
[0005]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0006]一种液态环境下多流速动态腐蚀实验装置，包括腐蚀釜、对称旋转桨片和电磁驱动系统；
[0007]所述对称旋转桨片与所述腐蚀釜内的固定轴转动连接；
[0008]所述电磁驱动系统设在所述腐蚀釜的周向外围，并形成交变磁场；所述电磁驱动系统与所述对称旋转桨片电磁耦合，以实现所述对称旋转桨片对所述腐蚀釜内的腐蚀液的旋转驱动；
[0009]待测试样定位设在所述腐蚀釜周向侧壁上；所述腐蚀釜和电磁驱动系统定位设在隔离箱内。
[0010]本专利技术所述腐蚀釜为柱状中空箱体结构，且其底部设有进液孔及上表面设有内嵌式便携提钩；所述固定轴固定设在所述腐蚀釜的中心轴向位置处。
[0011]本专利技术所述腐蚀釜中设有多层同心圆隔板；所述同心圆隔板设在两相邻的所述对称旋转桨片之间，用于实现相邻的所述对称旋转桨片的隔离。
[0012]本专利技术所述对称旋转桨片为磁性材料制成；所述对称旋转桨片对称设置在所述固定轴两侧。
[0013]本专利技术还包括气体浓度测量与控制系统、进气系统、出气系统和多级恒温系统；所
述进气系统和出气系统分别通过气体浓度测量与控制系统和多级恒温系统和与所述腐蚀釜连接，用于实现对气体浓度和温度的控制。
[0014]本专利技术还设有热电偶、温控表、换热器和加热电阻丝；所述热电偶设在所述腐蚀釜内，并通过所述温控表与所述多级恒温系统连接，用于所述腐蚀釜内的腐蚀液的温控；所述换热器设在所述电磁驱动系统的绝磁隔热材料上，并与所述多级恒温系统连接，用于实现对电磁驱动系统周围环境的热交换；所述加热电阻丝设在隔离壁中，并与所述多级恒温系统连接，用于实现控制腐蚀釜外的温度。
[0015]本专利技术所述电磁驱动系统沿腐蚀釜轴向层叠设置多个，并分别与所述对称旋转桨片一一对应设置。
[0016]本专利技术所述电磁驱动系统包括隔离壁、绝磁隔热壁和线圈组；所述隔离壁定位设在所述腐蚀釜周向外侧；所述绝磁隔热壁定位套设在所述隔离壁外侧；所述线圈组设在所述绝磁隔热壁上，并与所述对称旋转桨片对应设置。
[0017]本专利技术还包括减震台；所述隔离箱和腐蚀釜设在所述减震台上。
[0018]一种液态环境下多流速动态腐蚀的实验方法，包括以下步骤：
[0019]步骤1：利用内嵌式便携提钩将腐蚀釜取出，并在腐蚀釜的试样槽孔上定位放入待测试样；
[0020]步骤2：将液态腐蚀液放入隔离壁的腔体内；将腐蚀釜缓慢装入隔离壁的腔体内，液态腐蚀液将通过腐蚀釜底部的进液孔由下而上进入腐蚀釜中，并将腐蚀釜中的对称旋转桨片完全淹没；且腐蚀釜底端的固定凹槽与隔离壁底部的固定凹槽一一对应，并通过上部密封盖板将腐蚀釜牢牢固定在隔离壁的腔体中；再在腐蚀釜上的气路通道连接进气系统和出气系统，检查各部件的稳固性和气密性；
[0021]步骤3：打开气体控制室的进气阀门和出气阀门，从进气口一端持续通气，并使之与液态腐蚀液中的活性保护气体进行反应；
[0022]步骤4：开启多级恒温系统，通过多级恒温系统以实现腐蚀釜内外温度的调节；
[0023]步骤5：启动电磁驱动系统来控制腐蚀釜腔体中对称旋转桨片的转动，模拟不同流速时腐蚀液的流动工况；
[0024]步骤6：将经过步骤3的液态腐蚀液流向腐蚀釜以开展特定气体含量、温度、流速和设定时间范围内的材料腐蚀实验。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0026]1、本专利技术通过对称旋转桨片与腐蚀釜内的固定轴转动连接，且电磁驱动系统与对称旋转桨片电磁耦合，以实现驱动对称旋转桨片在腐蚀釜转动；通过对腐蚀釜内对称旋转桨片的非接触式的驱动，可使腐蚀釜的安装密封性更好，大大减少出现腐蚀腔室出现漏气情况。本专利技术设计巧妙，结构更加可靠，经济实用，助力相关材料在腐蚀性能研究。
[0027]2、本专利技术采用多层各自独立的电磁驱动系统以驱动对应的对称旋转桨片，可实现多组流速下的动态腐蚀实验的同时开展，提高液态环境下动态腐蚀实验的效率。
[0028]3、本专利技术的腐蚀釜上部盖板中内嵌了提勾，可以方便腐蚀釜的自由取用；同时也可使空位、腐蚀釜的清洗更加便捷。
附图说明
[0029]为了更加清楚地阐述本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]图1为本专利技术的结构示意图；
[0031]图2为本专利技术的腐蚀釜内部结构示意图；
[0032]图3为本专利技术的腐蚀釜轴测图；
[0033]图4为本专利技术的电磁驱动系统结构示意图；
[0034]图5为本专利技术实施例2的结构示意图；
[0035]图6为本专利技术实施例3中液态铅铋驱动原理示意图；
[0036]图中标号说明：
[0037]1、腐蚀釜；101、固定轴；102、内嵌式便携提钩；103、同心圆隔板；104、进液孔；105、定位凹槽；2、对称旋转桨片；3、电磁驱动系统；301、隔离壁；302、绝磁隔热壁；303、线圈组；4、隔离箱；401、箱体；402、密封法兰；403、密封盖板；5、腐蚀液；6、待测试样；7、热电偶；8、温控表；9、气体浓度测量与控制系统；10、Ar/H2/O2进气系统；11、出气系统；12、多级恒温系统；13、换热器；14、减震台；15、加热电阻丝。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液态环境下多流速动态腐蚀实验装置，其特征在于：包括腐蚀釜、对称旋转桨片和电磁驱动系统；所述对称旋转桨片与所述腐蚀釜内的固定轴转动连接；所述电磁驱动系统设在所述腐蚀釜的周向外围，并形成交变磁场；所述电磁驱动系统与所述对称旋转桨片电磁耦合，以实现所述对称旋转桨片对所述腐蚀釜内的腐蚀液的旋转驱动；待测试样定位设在所述腐蚀釜周向侧壁上；所述腐蚀釜和电磁驱动系统定位设在隔离箱内。2.根据权利要求1所述的液态环境下多流速动态腐蚀实验装置，其特征在于：所述腐蚀釜为柱状中空箱体结构，且其底部设有进液孔及上表面设有内嵌式便携提钩；所述固定轴固定设在所述腐蚀釜的中心轴向位置处。3.根据权利要求1所述的液态环境下多流速动态腐蚀实验装置，其特征在于：所述腐蚀釜中设有多层同心圆隔板；所述同心圆隔板设在两相邻的所述对称旋转桨片之间，用于实现相邻的所述对称旋转桨片的隔离。4.根据权利要求1所述的液态环境下多流速动态腐蚀实验装置，其特征在于：所述对称旋转桨片为磁性材料制成；所述对称旋转桨片对称设置在所述固定轴两侧。5.根据权利要求1所述的液态环境下多流速动态腐蚀实验装置，其特征在于：还包括气体浓度测量与控制系统、进气系统、出气系统和多级恒温系统；所述进气系统和出气系统分别通过气体浓度测量与控制系统和多级恒温系统和与所述腐蚀釜连接，用于实现对气体浓度和温度的控制。6.根据权利要求5所述的液态环境下多流速动态腐蚀实验装置，其特征在于：还设有热电偶、温控表、换热器和加热电阻丝；所述热电偶设在所述腐蚀釜内，并通过所述温控表与所述多级恒温系统连接，用于所述腐蚀釜内的腐蚀液的温控；所述换热器设在所述电磁驱动系统的绝磁隔热材料上，并与所述多级恒温系统连接，用于实现对电磁驱动系统周围环境的热交换；所述加热电阻丝设在隔离壁中，并与所述多级恒温系统连接，用于实现控制腐蚀釜外的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄群英，罗温伟，罗林，赵明，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：