本发明专利技术公开了一种用于压载舱涂层试验的波浪舱设计方法及试验装置，该试验装置由并排的４个各自独立的单个试验舱室组成，各单独试验舱室内均放置４块试验样板，能够真实的、全方位的、立体的再现压载舱保护涂层所处的各种环境条件下的模拟试验。能够真实的、全方位的、立体的再现压载舱保护涂层所处的各种环境条件，可实现在试验舱内模拟压载舱保护涂层的实际应用环境条件，方便用于研究、检测和评价压载舱保护涂层的耐腐蚀性能和环境适应性能，为船舶专用海水压载舱保护涂层的质量预测、评定、涂层资格认可等提供一个动态的科学的加速方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于试验装备
，是一种模拟船舶专用海水压载舱保护涂层 真实环境状况的一种用于压载舱涂层试验的波浪舱设计方法及试验装置。
技术介绍
据了解，目前国际上只有挪威船级社(DNV)和日本海上技术安全研究所二 家建有同类压载舱专用模拟加速波浪试验舱。2006年挪威和日本的波浪试验舱 的各个舱壁温度的控制采用的均是水循环温控系统，摇摆系统采用的是电机带 动偏心轮的机械方式。2007年11月挪威船级社(DNV)最新设计建造的压载舱 专用模拟加速波浪试验舱，其改进后的设计是模拟甲板下顶部的边舱遭受太 阳曝晒和昼夜交替的状况的压载舱模拟试验舱顶部5(TC加热12小时/20'C冷却 12小时的循环模式采用红外线的照射方式，侧壁和海水的温控采用的是水循环 温控系统，摇摆系统采用的是汽缸推动方式。但试验舱顶部的温度控制敞开式， 采用通过红外照射和不照射转换方式进行，虽然模拟更直观和形象但温度控制 的均匀性和精度不会太高。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种用于压载舱涂层试验的波浪舱设计方 法及试验装置，该试验装置由并排的4个各自独立的单个试验舱室组成，各单 独试验舱室内均放置4块试验样板，能够真实的、全方位的、立体的再现压载 舱保护涂层所处的各种环境条件下的模拟试验。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案所述的用于压载舱涂层试验的波浪舱设计方法包含以下内容 I 、采用汽缸伺服推拉系统模拟船的颠簸和摇摆，可实现试验舱周期性的 倾斜运动，运动形式为整个箱体绕底部中心沿长度方向水平横轴上下倾斜摇摆， 运动频率至少为3秒，运动幅度至少为0 20°可调，造成舱内海水波浪运动， 确保放置在试验舱内前后和顶部的样品能够周期地喷溅到海水；II、 模拟压载舱内的真实状况，试验舱装满1/3体积的海水，试验舱底部 隔套水盒加热试验舱内海水温度，海水温度保持在35±2°C;由同试验舱底一 体的薄型PP材质水盒和一个外部恒温水箱构成，试验屮由编程自动控制水泵攻 入外部热水源并循环隔套加热试验舱内海水，试验中14天海水/7天空舱循环；III、 编程水温调节控制系统，模拟甲板下顶部的边舱遭受太阳曝晒和昼夜 交替的状况，该顶制冷(热)组件由为同试验舱顶盖一体的薄型PP材质水盒和外部两个水温分别为20。C和5(TC恒温水箱构成，试验中由编程自动控制水泵分 别将两个恒温水送入PP水盒并循环，达到试验舱顶部为50士2'C加热12小时 /20土2。C冷却12小时的循环模式；IV、 釆用编程水温调节控制系统，模拟一个压载舱翼舱的冷却舱壁；侧制 冷组件设计由为同试验舱一个垂直舱壁----体的薄型PP材质水盒和一个水温为 15C的恒温水箱构成，试验中由编程自动控制水泵将恒温水送入PP水盒并循 环，达到试验舱的一个垂直舱壁为背部冷却，控制温度为15土2。C;V 、压载舱试验波浪舱的另 一个垂直舱壁设计为既不加热也不冷却；VI、为了评估压载舱涂层的阴极保护的效果，压载舱试验波浪舱内固定锌牺牲阳极，试验时使其与在舱底放置的一块试样相连接；vn、采用计算机主控制系统，压载舱试验波浪舱设计一个主控台，主控台 上安装一台真彩液晶显示屏试验程序控制仪，试验过程及所有试验参数都由编 程自动控制，所有控制参数及采集信号都集中于触摸屏控制，试验过程屮的所有试验参数的即时状态和历史数据可随时査阅和打印输出；VEI、压载舱外壁采用不锈钢材料，内壁采用PP材料；管道、恒温水循环箱5采用PVC材料。所述的用于压载舱涂层试验的波浪舱试验装置由主控台、摇摆试验舱、温 控系统三部分组成，其中主控台上安装有显示屏试验程序控制仪，负责控制参 数、采集信号、査阅和打印；摇摆试验舱由四个独立舱室组成，各舱室设计为 上盖开启式，每个舱内设计安放四块试验样板，每个舱室外均有显示舱内水位 的水位计，各舱内试验舱壁的温度通过水循环系统由控温系统控制，由安置在 各个试验舱壁的温度传感器将信号送至主控台，由显示屏试验程序控制仪显示 控制参数及采集信号达到试验要求，四舱联机由摇摆汽缸、摇摆传感器、启动 传感器、限位开关控制摇摆试验舱的颠簸和摇摆，且整个舱体绕底部中心沿长 度方向水平横轴上、下倾斜摇摆，运动频率至少为3秒，运动幅度至少为0 20°可调；温控系统由海水箱、15X:水箱、5(TC水箱、35。C水箱、2(TC水箱、 冷却机组及相应的温控组件组成，控温组件控制各水箱；各舱室通过进出水管 与温控系统各水箱切换联接。由于采用如上所述的技术方案，本专利技术具有如下优越性一、 本专利技术能够真实的、全方位的、立体的再现压载舱保护涂层所处的各 种环境条件，可实现在试验舱内模拟压载舱保护涂层的实际应用环境条件，方 便用于研究、检测和评价压载舱保护涂层的耐腐蚀性能和环境适应性能，为船 舶专用海水压载舱保护涂层的质量预测、评定、涂层资格认可等提供一个动态 的科学的加速方法。二、 本专利技术试验舱各个舱壁分别处于各不相同的试验条件，设计中釆用各 自独立的温控和循环系统，选择控温水循环系统与压载舱试验波浪舱结构的设 计组合，其特点是各舱室的相同舱壁温度控制精度高(±2°C)、均匀性好。三、 釆用汽缸伺服推拉系统实现波浪舱的摇摆和颠簸，相比其他机械方式 摇摆系统，具有波浪试验舱舱体轻巧、噪声低、维护简单、使用寿命长等优点。四、 采用计算机主控制系统，使压载舱状况模拟试验舱的运行参数和历史数据存储和査阅实现编程控制自动化。五、本专利技术具有显著的创新性，不仅填补国内空白且达国际领先水平。附图说明图1是本专利技术设计方法原理示意图； 图2是本专利技术试验装置示意上述图中l一样板；2—上盖；3—海水箱；4—15。C水箱；5—50。C水箱； 6—进出水管；7—35。C水箱；8—2(TC水箱；9一2冷却机组；IO—摇摆传感器； ll一启动传感器；12—摇摆汽缸；13—限位开关；14一摇摆试验舱；15—水位 计；16—主控台；17—显示屏试验程序控制仪。具体实施例方式由图1、 2看出本专利技术的用于压载舱涂层试验的波浪舱试验装置由主控 台16、摇摆试验舱14、温控系统三部分组成，其中主控台上安装一台10.4 、J 真彩液晶显示屏试验程序控制仪17，负责试验过程及所有试验参数都由编程自 动控制，所有控制参数及采集信号都集中于触摸屏控制，试验过程中的所有试 验参数的即时状态和历史数据可随时査阅和打卬输出；摇摆试验舱14分为四个 独立舱室，各舱室设计为上盖2丌启式，每个舱内设计安放四块试验样板1， 每个舱室外均有显示舱内水位的水位计]5，各舱内试验舱壁的温度通过水循环 系统由控温系统控制，由安置在各个试验舱壁的温度传感器将信号送至主控台， 由显示屏试验程序控制仪17显示试验程序及采集信号达到试验要求，四舱联机 由摇摆汽缸12、摇摆传感器10、启动传感器11、限位开关13控制摇摆试验舱 14的颠簸和摇摆，且整个舱体绕底部中心沿长度方向水平横轴上、下倾斜摇摆， 运动频率至少为3秒，运动幅度至少为0 20。可调；温控系统由海水箱3、 15 。C水箱4、 5(TC水箱5、 35'C水箱7、 2CTC水箱9、冷却机组8及相应的温控组 件组成，控温组件控制各水箱；各舱室通过进出水管6与温控系统各水箱切换7联接。本专利技术设计时考虑一下几点1、 压载舱状况模拟试验本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种所述的用于压载舱涂层试验的波浪舱设计方法，其特征在于：该波浪舱设计方法包含以下内容： Ⅰ、采用汽缸伺服推拉系统模拟船的颠簸和摇摆，可实现试验舱周期性的倾斜运动，运动形式为整个箱体绕底部中心沿长度方向水平横轴上下倾斜摇摆，运动频率至 少为３秒，运动幅度至少为０～２０°可调，造成舱内海水波浪运动，确保放置在试验舱内前后和顶部的样品能够周期地喷溅到海水； Ⅱ、模拟压载舱内的真实状况，试验舱装满１／３体积的海水，试验舱底部隔套水盒加热试验舱内海水温度，海水温度保持在３５ ±２℃；由同试验舱底一体的薄型ＰＰ材质水盒和一个外部恒温水箱构成，试验中由编程自动控制水泵攻入外部热水源并循环隔套加热试验舱内海水，试验中１４天海水／７天空舱循环； Ⅲ、编程水温调节控制系统，模拟甲板下顶部的边舱遭受太阳曝晒和昼夜交替 的状况，该顶制冷（热）组件由为同试验舱顶盖一体的薄型ＰＰ材质水盒和外部两个水温分别为２０℃和５０℃恒温水箱构成，试验中由编程自动控制水泵分别将两个恒温水送入ＰＰ水盒并循环，达到试验舱顶部为５０±２℃加热１２小时／２０±２℃冷却１２小时的循环模式； Ⅳ、采用编程水温调节控制系统，模拟一个压载舱翼舱的冷却舱壁；侧制冷组件设计由为同试验舱一个垂直舱壁一体的薄型ＰＰ材质水盒和一个水温为１５℃的恒温水箱构成，试验中由编程自动控制水泵将恒温水送入ＰＰ水盒并循环，达到试验舱的一个垂直 舱壁为背部冷却，控制温度为１５±２℃； Ⅴ、压载舱试验波浪舱的另一个垂直舱壁设计为既不加热也不冷却； Ⅵ、为了评估压载舱涂层的阴极保护的效果，压载舱试验波浪舱内固定锌牺牲阳极，试验时使其与在舱底放置的一块试样相连接； Ⅶ、 采用计算机主控制系统，压载舱试验波浪舱设计一个主控台，主控台上安装一台真彩液晶显示屏试验程序控制仪，试验过程及所有试验参数都由编程自动控制，所有控制参数及采集信号都集中于触摸屏控制，试验过程中的所有试验参数的即时状态和历史数据可随时查阅和打印输出； Ⅷ、压载舱外壁采用不锈钢材料，内壁采用ＰＰ材料；管道、恒温水循环箱采用ＰＶＣ材料。...
【技术特征摘要】
1、一种所述的用于压载舱涂层试验的波浪舱设计方法，其特征在于该波浪舱设计方法包含以下内容I、采用汽缸伺服推拉系统模拟船的颠簸和摇摆，可实现试验舱周期性的倾斜运动，运动形式为整个箱体绕底部中心沿长度方向水平横轴上下倾斜摇摆，运动频率至少为3秒，运动幅度至少为0～20°可调，造成舱内海水波浪运动，确保放置在试验舱内前后和顶部的样品能够周期地喷溅到海水；II、模拟压载舱内的真实状况，试验舱装满1/3体积的海水，试验舱底部隔套水盒加热试验舱内海水温度，海水温度保持在35±2℃；由同试验舱底一体的薄型PP材质水盒和一个外部恒温水箱构成，试验中由编程自动控制水泵攻入外部热水源并循环隔套加热试验舱内海水，试验中14天海水/7天空舱循环；III、编程水温调节控制系统，模拟甲板下顶部的边舱遭受太阳曝晒和昼夜交替的状况，该顶制冷(热)组件由为同试验舱顶盖一体的薄型PP材质水盒和外部两个水温分别为20℃和50℃恒温水箱构成，试验中由编程自动控制水泵分别将两个恒温水送入PP水盒并循环，达到试验舱顶部为50±2℃加热12小时/20±2℃冷却12小时的循环模式；IV、采用编程水温调节控制系统，模拟一个压载舱翼舱的冷却舱壁；侧制冷组件设计由为同试验舱一个垂直舱壁一体的薄型PP材质水盒和一个水温为15℃的恒温水箱构成，试验中由编程自动控制水泵将恒温水送入PP水盒并循环，达到试验舱的一个垂直舱壁为背部冷却，控制温度为15±2℃；V、压载舱试验波浪舱的另一个垂直舱壁设计为既不加热也不冷却；VI、为了评估...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄淑珍，任润桃，金晓鸿，杨润祥，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二五研究所，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]
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