可調(diào)節(jié)溫濕度、紫外光線和污染氣體的大氣腐蝕模擬裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及可調(diào)節(jié)溫濕度、紫外光線和污染氣體的大氣腐蝕模擬裝置。由空氣壓縮機(jī)、凈化干燥系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)、污染氣體發(fā)生和控制系統(tǒng)、混合箱、相對濕度檢測器、恒溫水浴、大氣腐蝕模擬試驗箱等組成。凈化干燥系統(tǒng)由針閥、轉(zhuǎn)子流量計、以及四個裝有凈化組分的有機(jī)玻璃管組成。加濕系統(tǒng)由干空氣通過裝有中溫鼓泡蒸餾水槽形成濕空氣。尾氣吸收裝置由裝有稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液的不同洗瓶組成。紫外光線系統(tǒng)調(diào)節(jié)和控制大氣腐蝕模擬試驗箱中的紫外光線種類和強(qiáng)度。凈化干燥系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)和所有的管線均固定在支架上，本發(fā)明不僅能夠大幅度提高材料在海洋污染大氣中的耐久性研究的效率，而且可以精確控制污染條件，比傳統(tǒng)方法更接近實際工程應(yīng)用條件。
【專利說明】可調(diào)節(jié)溫濕度、紫外光線和污染氣體的大氣腐蝕模擬裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說涉及一種可調(diào)節(jié)溫濕度、紫外光線和污染氣體的大氣腐蝕加速模擬裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]大氣中的環(huán)境參數(shù)，如溫度、濕度、潤濕時間、污染氣體、懸浮固體顆粒等對材料的大氣腐蝕產(chǎn)生嚴(yán)重影響。隨著社會的發(fā)展，自然環(huán)境日益惡化，材料在自然環(huán)境中的可靠性受到更大的挑戰(zhàn)。
[0003]近年來隨著全球海洋戰(zhàn)略的發(fā)展迅速，在海洋環(huán)境中使用的材料受到更為嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。尤其是海洋大氣環(huán)境中的紫外光線對材料對涂層等產(chǎn)生重要的作用，并對其使用壽命造成嚴(yán)重的影響。
[0004]材料的耐蝕性是決定系統(tǒng)可靠性和使用壽命的重要指標(biāo)。為縮短試驗周期，提高試驗的重現(xiàn)性和可推廣性，在工程【技術(shù)領(lǐng)域】一般通過實驗室短期加速腐蝕試驗結(jié)果來推測戶外長期暴露試驗結(jié)果，進(jìn)而預(yù)測材料、制品及防護(hù)層的大氣腐蝕壽命，以部分取代大氣腐蝕暴露試驗。
[0005]盡管材料的大氣腐蝕模擬實驗方法較多，有酸試驗法、濕熱試驗法、鹽霧試驗等實驗方法。這些方法為室內(nèi)研究大氣腐蝕機(jī)理提供了很大便利條件，但都沒有考慮到海洋大氣環(huán)境中的紫外光線和溫濕度及污染物的聯(lián)合作用，不能很好地模擬真實大氣環(huán)境，因此對海洋大氣環(huán)境中使用的材料的可靠性研究意義不大。
[0006]本發(fā)明的目的是針對溫度、相對濕度、紫外光線和污染氣體等因素對材料的影響，提供一種更能真實地模擬海洋大氣的腐蝕模擬系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠調(diào)控濕熱大氣暴露箱中溫度、相對濕度、紫外光線的種類和強(qiáng)度、污染氣體種類和濃度。
[0007]為了實現(xiàn)上述的發(fā)明功能，本發(fā)明是通過采取如下的的技術(shù)手段來實現(xiàn)的:經(jīng)過無油空氣壓縮機(jī)過來的空氣經(jīng)過凈化干燥系統(tǒng)凈化干燥后分成三路:一路干氣用于攜帶污染氣體，一路去加濕器產(chǎn)生濕氣，另外一路為干氣。通過轉(zhuǎn)子流量計和分別調(diào)節(jié)干氣和濕氣的相對流量控制濕熱大氣暴露箱中的相對濕度。進(jìn)入污染氣體控制器中的干氣控制和攜帶污染源產(chǎn)生的氣體進(jìn)入混合箱。污染氣體、干氣和濕氣在混合箱中混合均勻，進(jìn)入相對濕度檢測器后達(dá)到所需的相對濕度后，放入大氣腐蝕模擬試驗箱。調(diào)節(jié)大氣腐蝕模擬試驗箱中紫外光線的種類和強(qiáng)度。由濕熱大氣暴露箱中出來的尾氣進(jìn)入尾氣吸收裝置凈化處理。
[0008]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)是:能夠?qū)⒆匀画h(huán)境中的溫度、相對濕度、紫外光線和污染氣體等因素對材料的腐蝕作用結(jié)合起來；充分利用儀器及設(shè)備的準(zhǔn)確性，可嚴(yán)格控制各個影響因素的變化；實驗室條件比較容易控制、觀測和保持，試驗結(jié)果重現(xiàn)性好，試驗周期較短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明還在于污染氣源種類決定大氣腐蝕模擬試驗箱中的氣體種類。
[0010]本發(fā)明還在于污染氣體控制器調(diào)控污染氣源的氣體釋放速度。[0011]本發(fā)明還在于通過調(diào)節(jié)干濕氣體流量和污染氣源的氣體釋放速度來調(diào)節(jié)大氣腐蝕模擬試驗箱中的污染氣體濃度。
[0012]本發(fā)明還在于通過紫外燈的波長調(diào)節(jié)紫外光線的種類，通過調(diào)節(jié)紫外燈的功率控制紫外光線的強(qiáng)度。
[0013]本發(fā)明還在于尾氣吸收裝置中依據(jù)化學(xué)中和反應(yīng)而設(shè)置，其中裝有酸堿性不同的溶液。溶液的選用根據(jù)污染氣體種類而變化。如果污染氣體為酸性那么選擇尾氣裝置中的堿性溶液，如果污染氣體為堿性那么選擇尾氣裝置中的酸性溶液。
[0014]本發(fā)明還在于本系統(tǒng)中除了針閥和轉(zhuǎn)子流量計外，其它所有與試驗氣體接觸的構(gòu)件全部采用聚四氟乙烯或玻璃材料組成。
[0015]本發(fā)明還在于大氣腐蝕模擬試驗箱中溫度通過恒溫水浴和室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為可調(diào)節(jié)溫濕度、紫外光線和污染氣體的大氣腐蝕模擬系統(tǒng)示意圖。
[0017]圖中，I 一無油空氣壓縮機(jī)，2 —針閥，3 —轉(zhuǎn)子流量計，4 一凈化干燥系統(tǒng)，5 —針閥,6 —轉(zhuǎn)子流量計，7 —加濕器，8 —針閥,9 一轉(zhuǎn)子流量計，10 —污染氣體控制器，11 一污染氣源，12 一針閥，13 一轉(zhuǎn)子流量計，14 一混合箱，15 一相對濕度檢測器，16 一大氣腐蝕模擬試驗箱，17 一恒溫水浴，18 一尾氣吸收裝置，19 一紫外光線系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明涉及一種可調(diào)節(jié)溫濕度、紫外光線和污染氣體的大氣腐蝕模擬裝置示意圖，主要由空氣凈化干燥系統(tǒng)、污染氣體控制系統(tǒng)、相對濕度控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、紫外光線系統(tǒng)以及大氣腐蝕模擬試驗箱組成。經(jīng)過無油空氣壓縮機(jī)I過來的空氣經(jīng)過凈化干燥系統(tǒng)4凈化干燥后分成三路:一路干氣用于攜帶污染氣體，一路去加濕器產(chǎn)生濕氣，另外一路為干氣。通過轉(zhuǎn)子流量計13和6分別調(diào)節(jié)干氣和濕氣的相對流量控制大氣腐蝕模擬試驗箱16中的相對濕度。進(jìn)入污染氣體控制器10中的干氣控制和攜帶污染源11產(chǎn)生的氣體進(jìn)入混合箱14。污染氣體、干氣和濕氣在混合箱14中混合均勻，進(jìn)入相對濕度檢測器15后達(dá)到所需的相對濕度后，放入大氣腐蝕模擬試驗箱16。通過紫外光線系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制大氣腐蝕模擬試驗箱中的紫外光線種類和強(qiáng)度。由大氣腐蝕模擬試驗箱16中出來的尾氣進(jìn)入尾氣吸收裝置18進(jìn)行凈化處理。
[0019]本發(fā)明提供了一種一直可調(diào)節(jié)溫度、濕度和污染氣體的大氣腐蝕模擬系統(tǒng)，為了使其目的、技術(shù)方案、及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0020]本發(fā)明如要產(chǎn)生含微量SO2氣體的氣氛:在微量腐蝕氣體發(fā)生裝置中裝入502滲透管，調(diào)整攜帶SO2的干燥氣體與被60°C水飽和的潮濕氣體流速，控制相對濕度為所需的值，稀釋氣體流速控制為180 mL/min，可以使大氣腐蝕模擬試驗箱氣氛中SO2的體積含量控制在大約10'
[0021]本發(fā)明如要產(chǎn)生含微量O3氣體的氣氛:在微量腐蝕氣體發(fā)生裝置中裝入UVC紫外光燈，調(diào)整干燥氣體流量控制O3濃度，調(diào)節(jié)被60°C水飽和的潮濕氣體流速，控制相對濕度為所需的值。當(dāng)干氣流速為155 mL/min，可以使大氣腐蝕模擬試驗箱氣氛中O3的體積含量控制在大約10'
[0022]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對于大氣材料的大氣腐蝕來說，其還有更加廣泛的作用，并且可以對其進(jìn)行改進(jìn)還變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.可調(diào)節(jié)溫濕度、紫外光線和污染氣體的大氣腐蝕模擬裝置，其特征在于:該模擬裝置由無油空氣壓縮機(jī)(I)、凈化干燥系統(tǒng)(4)、加濕系統(tǒng)(7)、污染氣體發(fā)生和控制系統(tǒng)、混合箱(14)、相對濕度檢測器(15)、恒溫水浴(17)、紫外光線系統(tǒng)(19)、大氣腐蝕模擬試驗箱(16)、尾氣吸收裝置(18)組成，其特征在于:經(jīng)過無油空氣壓縮機(jī)(I)過來的空氣經(jīng)過凈化干燥系統(tǒng)凈化干燥后分成三路:一路干氣用于攜帶污染氣體，一路去加濕器產(chǎn)生濕氣，另外一路為干氣，通過轉(zhuǎn)子流量計(13)和(6)分別調(diào)節(jié)干氣和濕氣的相對流量控制大氣腐蝕模擬試驗箱(16)中的相對濕度，進(jìn)入污染氣體控制器(10)中的干氣控制和攜帶污染源(11)產(chǎn)生的氣體進(jìn)入混合箱(14)，污染氣體、干氣和濕氣在混合箱(14)中混合均勻，進(jìn)入相對濕度檢測器(15)后達(dá)到所需的相對濕度后，放入大氣腐蝕模擬試驗箱(16)，紫外光線系統(tǒng)(19)調(diào)節(jié)大氣腐蝕模擬試驗箱中紫外光線的種類和強(qiáng)度，由大氣腐蝕模擬試驗箱(16)中出來的尾氣進(jìn)入尾氣吸收裝置(18)凈化處理。
2.如權(quán)利要求1所述可調(diào)節(jié)溫濕度、紫外光線和污染氣體的大氣腐蝕模擬裝置，其特征在于:凈化干燥系統(tǒng)由針閥(2)、轉(zhuǎn)子流量計(3)、以及裝有凈化組分的有機(jī)玻璃管(4)組成，污染氣體發(fā)生和控制系統(tǒng)由污染氣體控制器(10)和污染氣源(11)組成，尾氣吸收裝置(18)由裝有稀鹽酸溶液或稀氫氧化鈉溶液的洗瓶組成。
3.如權(quán)利要求1所述可調(diào)節(jié)溫濕度、紫外光線和污染氣體的大氣腐蝕模擬裝置，其特征在于:凈化干燥系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)(7)和所有的管線均固定在支架上。
4.如權(quán)利要求1所述可調(diào)節(jié)溫濕度紫外光線和污染氣體的大氣腐蝕模擬裝置，其特征在于:尾氣吸收裝置(18)洗瓶中溶液的選用根據(jù)污染氣體種類而變化， 如果污染氣體為酸性那么選擇尾氣吸收裝置(18)中的堿性溶液，如果污染氣體為堿性那么選擇尾氣吸收裝置(18)中的酸性溶液。
5.如權(quán)利要求1所述可調(diào)節(jié)溫濕度、紫外光線和污染氣體的大氣腐蝕模擬裝置，其特征在于，通過改變紫外光線系統(tǒng)(19)中的燈的種類，可以調(diào)節(jié)和控制大氣腐蝕模擬試驗箱中的光線的種類，包括A型紫外光線，B型紫外光線和C型紫外光線。
6.如權(quán)利要求1所述可調(diào)節(jié)溫濕度、紫外光線和污染氣體的大氣腐蝕模擬裝置，其特征在于，通過改變紫外光線系統(tǒng)(19)中的燈的強(qiáng)度，可以調(diào)節(jié)和控制大氣腐蝕模擬試驗箱中的光線的強(qiáng)度。
7.如權(quán)利要求1所述可調(diào)節(jié)溫濕度、紫外光線和污染氣體的大氣腐蝕模擬裝置，其特征在于，用空氣調(diào)節(jié)器和恒溫水浴控制系統(tǒng)的溫度在所需的溫度范圍內(nèi)。
【文檔編號】G01N17/00GK103558142SQ201310497904
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】萬曄, 萬龍, 王敬軍, 田野, 王現(xiàn)樂, 張允典 申請人:沈陽建筑大學(xué)