一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗(yàn)方法及試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗(yàn)方法及試驗(yàn)系統(tǒng)，該試驗(yàn)系統(tǒng)包括一個(gè)環(huán)境試驗(yàn)艙，環(huán)境試驗(yàn)艙中加入人造海水和海沙，需要進(jìn)行海洋腐蝕性能測(cè)試的樣品放入其中，模擬海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、潮差區(qū)、海水全浸區(qū)、海底沉積物區(qū)五個(gè)海洋腐蝕區(qū)，在所有樣品周?chē)O(shè)有紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風(fēng)系統(tǒng)，在環(huán)境模擬艙外設(shè)有測(cè)控系統(tǒng)、紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和水源，用以模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕條件。該試驗(yàn)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，能夠?qū)Ｑ蟾g環(huán)境進(jìn)行模擬試驗(yàn)。本發(fā)明同時(shí)公開(kāi)了模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗(yàn)方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗(yàn)方法及試驗(yàn)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海洋多環(huán)境因素模擬試驗(yàn)方法，具體是指一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗(yàn)方法及試驗(yàn)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)入21世紀(jì)，全球化已是大勢(shì)所趨，各國(guó)經(jīng)濟(jì)來(lái)往越來(lái)越密切，海洋運(yùn)輸對(duì)世界的改變是巨大的。就中國(guó)而言，進(jìn)出口貨運(yùn)總量的約90%都是利用海上運(yùn)輸。而海洋運(yùn)輸最重要的是解決海洋環(huán)境腐蝕問(wèn)題。海洋環(huán)境是一種特定的非常復(fù)雜的腐蝕環(huán)境，在這種環(huán)境中，海水本身就是一種很強(qiáng)的腐蝕介質(zhì)，同時(shí)波、浪、潮、流等又對(duì)金屬構(gòu)件產(chǎn)生低頻往復(fù)應(yīng)力和沖擊作用，再加上海洋微生物、附著生物及它們的代謝產(chǎn)物等都對(duì)腐蝕過(guò)程產(chǎn)生直接或間接的加速作用。
[0003]腐蝕不僅對(duì)我國(guó)的資源、能源造成了非常大的浪費(fèi)，而且對(duì)一些鋼鐵、水泥、混凝土等材料的腐蝕也進(jìn)一步導(dǎo)致了相應(yīng)的碼頭、船舶、橋梁發(fā)生突發(fā)性的災(zāi)難事件，給人們的生產(chǎn)生活安全帶來(lái)了嚴(yán)重的危害?，F(xiàn)在海洋腐蝕現(xiàn)象非常明顯也非常嚴(yán)重，一直都是極受關(guān)注亟待解決的問(wèn)題。試驗(yàn)研究海洋用材料的腐蝕行為與機(jī)理對(duì)于解決這個(gè)問(wèn)題是很重要的。
[0004]目前材料海洋腐蝕試驗(yàn)主要是通過(guò)實(shí)海掛樣，在海洋自然環(huán)境下試驗(yàn)。對(duì)于內(nèi)陸地區(qū)，實(shí)海掛樣十分不便，而對(duì)于沿海地區(qū)，也存在非常多問(wèn)題:耗費(fèi)大量人力和物力，試驗(yàn)周期長(zhǎng)、樣品易丟失等。國(guó)內(nèi)現(xiàn)也有一些海洋環(huán)境腐蝕模擬試驗(yàn)設(shè)備，主要是針對(duì)單一海洋環(huán)境條件進(jìn)行設(shè)計(jì)的，這對(duì)與復(fù)雜的海洋環(huán)境模擬不夠全面，不能較真實(shí)反映材料在復(fù)雜海洋環(huán)境中的腐蝕行為與機(jī)理，對(duì)于研究開(kāi)發(fā)耐腐蝕性能材料提供不了可靠依據(jù)。
[0005]因此，開(kāi)展海洋環(huán)境腐蝕模擬試驗(yàn)方法研究，特別是能夠較全面真實(shí)模擬海洋環(huán)境腐蝕狀態(tài)，以更為準(zhǔn)確方便地獲取海洋用材料的腐蝕行為與機(jī)理信息是十分有必要的工作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一是提供一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗(yàn)方法，該試驗(yàn)方法成本低、易于模擬海洋各種不同環(huán)境因素耦合腐蝕，能夠?qū)ρ芯亢Ｑ笥貌牧细g行為與機(jī)理的海洋腐蝕環(huán)境進(jìn)行模擬試驗(yàn)。
[0007]本發(fā)明的上述目的采用如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗(yàn)方法，該方法包括如下步驟:
[0008](I)設(shè)置一個(gè)環(huán)境試驗(yàn)艙，在環(huán)境試驗(yàn)艙中加入人造海水和海沙，需要進(jìn)行海洋腐蝕性能測(cè)試的樣品放入其中，選取多個(gè)樣品，有的樣品完全浸入海水中，有的樣品部分浸入海水、部分暴露在空氣中，有的樣品完全暴露在空氣中，用于模擬海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、潮差區(qū)、海水全浸區(qū)、海底沉積物區(qū)五個(gè)不同的海洋腐蝕區(qū)；
[0009](2)在所有樣品周?chē)O(shè)置紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風(fēng)系統(tǒng)，在環(huán)境模擬艙外設(shè)置測(cè)控系統(tǒng)、紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和水源；
[0010](3)通過(guò)測(cè)控系統(tǒng)操控相應(yīng)的紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風(fēng)系統(tǒng)，通過(guò)紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風(fēng)系統(tǒng)，來(lái)模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕條件，對(duì)相應(yīng)的樣品進(jìn)行海洋腐蝕性能測(cè)試，其中，
[0011]模擬晴天環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)啟動(dòng)紫外光系統(tǒng)，同時(shí)，啟動(dòng)紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)，將紫外輻照達(dá)到要求值；
[0012]模擬海洋溫度時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)啟動(dòng)海水加熱系統(tǒng)，并調(diào)制溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使海水達(dá)到現(xiàn)實(shí)海水溫度；
[0013]模擬波浪環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)啟動(dòng)造浪系統(tǒng)，并調(diào)制造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)，造浪周期在4?1s ；
[0014]模擬潮差環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)啟動(dòng)潮差系統(tǒng)，并調(diào)制潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)，將潮差設(shè)為半日潮或全日潮；
[0015]模擬刮風(fēng)環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)啟動(dòng)造風(fēng)系統(tǒng)，并控制造風(fēng)系統(tǒng)以O(shè)?20m/s的風(fēng)速；
[0016]模擬淋雨環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)啟動(dòng)淋雨系統(tǒng)，并調(diào)制淋雨系統(tǒng)與水源之間設(shè)置的管道上的電磁閥，使雨滴與樣品表面碰撞時(shí)的角度成45°。
[0017]本發(fā)明可以做如下改進(jìn):模擬刮風(fēng)環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)和控制淋雨系統(tǒng)，以模擬刮風(fēng)淋雨環(huán)境。
[0018]本發(fā)明可以做如下改進(jìn):模擬刮風(fēng)環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)和控制造浪系統(tǒng)，以模擬刮風(fēng)起浪環(huán)境。
[0019]本發(fā)明可以做如下進(jìn)一步改進(jìn):模擬刮風(fēng)起浪環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)和控制淋雨系統(tǒng)，以模擬刮風(fēng)起浪淋雨環(huán)境。
[0020]本發(fā)明可以做如下改進(jìn):模擬晴天環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)和控制刮風(fēng)系統(tǒng)，以模擬晴天刮風(fēng)環(huán)境。
[0021]本發(fā)明可以做如下進(jìn)一步改進(jìn):模擬晴天刮風(fēng)環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)和控制造浪系統(tǒng)，以模擬晴天刮風(fēng)起浪環(huán)境。
[0022]本發(fā)明的目的之二是提供一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗(yàn)系統(tǒng)，該試驗(yàn)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，易于模擬海洋各種不同環(huán)境因素耦合腐蝕，能夠?qū)ρ芯亢Ｑ笥貌牧细g行為與機(jī)理的海洋腐蝕環(huán)境進(jìn)行模擬試驗(yàn)。
[0023]本發(fā)明的上述目的采用如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述試驗(yàn)系統(tǒng)包括一個(gè)環(huán)境試驗(yàn)艙，所述環(huán)境試驗(yàn)艙中加入人造海水和海沙，需要進(jìn)行海洋腐蝕性能測(cè)試的樣品放入其中，所述樣品為多個(gè)，有的樣品完全浸入海水中，有的樣品部分浸入海水、部分暴露在空氣中，有的樣品完全暴露在空氣中，用于模擬海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、潮差區(qū)、海水全浸區(qū)、海底沉積物區(qū)五個(gè)不同的海洋腐蝕區(qū)，在所有樣品周?chē)O(shè)有紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風(fēng)系統(tǒng)，在所述環(huán)境模擬艙外設(shè)有測(cè)控系統(tǒng)、紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和水源，所述的測(cè)控系統(tǒng)分別與紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風(fēng)系統(tǒng)相連接，所述測(cè)控系統(tǒng)能夠操控相應(yīng)的紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行工作，用以模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕條件，從而對(duì)樣品進(jìn)行海洋腐蝕性能測(cè)試，所述的紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)分別與對(duì)應(yīng)的紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風(fēng)系統(tǒng)相連接，起到調(diào)節(jié)作用。
[0024]本試驗(yàn)系統(tǒng)可以模擬多種海洋環(huán)境，諸如模擬刮風(fēng)環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)和控制淋雨系統(tǒng)，以模擬刮風(fēng)淋雨環(huán)境；
[0025]t吳擬刮風(fēng)環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)冋時(shí)啟動(dòng)和控制造浪系統(tǒng)，以t吳擬刮風(fēng)起浪環(huán)境；
[0026]模擬刮風(fēng)環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)和控制淋雨系統(tǒng)和造浪系統(tǒng)，以模擬刮風(fēng)起浪淋雨環(huán)境；
[0027]模擬晴天環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)和控制刮風(fēng)系統(tǒng)，以模擬晴天刮風(fēng)環(huán)境；
[0028]模擬晴天環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)和控制刮風(fēng)系統(tǒng)和造浪系統(tǒng)，以模擬晴天刮風(fēng)起浪環(huán)境；
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0030](I)由于本發(fā)明在環(huán)境試驗(yàn)艙中加入海水、海沙和樣品，在樣品周?chē)O(shè)有紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風(fēng)系統(tǒng)，在環(huán)境模擬艙外設(shè)有測(cè)控系統(tǒng)、紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和水源，因此，可以根據(jù)試驗(yàn)的實(shí)際需要，來(lái)選擇各種不同的功能要求，用于模擬多種單一的海洋環(huán)境。
[0031](2)由于本發(fā)明在一個(gè)環(huán)境試驗(yàn)艙中可以模擬多種不同的海洋環(huán)境，因此可以很有效的降低試驗(yàn)成本。
[0032](3)由于本發(fā)明還可以同事使用多種功能要求，可以高效地模擬多種復(fù)雜的海洋環(huán)境，彌補(bǔ)了現(xiàn)有方法單一、不準(zhǔn)確、不全面等不足。
[0033](4)本發(fā)明成本低、易于真實(shí)模擬海洋各種不同環(huán)境，可以用于海洋碼頭、船舶、橋梁等領(lǐng)域的試驗(yàn)研究和材料耐腐蝕性能測(cè)試等。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0035]圖1是本發(fā)明模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗(yàn)系統(tǒng)的示意框圖。
[0036]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0037]1、環(huán)境試驗(yàn)艙；2、紫外光系統(tǒng)；3、海水加熱系統(tǒng)；4、造浪系統(tǒng)；5、潮差系統(tǒng)；
6、淋雨系統(tǒng)；7、造風(fēng)系統(tǒng)；8、測(cè)控系統(tǒng)；9監(jiān)控系統(tǒng)；10、緊急關(guān)閉系統(tǒng)；11、水源；12紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)；13、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)；14、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)；15、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)；16、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)；17、造風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)；100、樣品

【具體實(shí)施方式】
[0038]如圖1所示的一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗(yàn)系統(tǒng)，該試驗(yàn)系統(tǒng)包括一個(gè)環(huán)境試驗(yàn)艙1，環(huán)境試驗(yàn)艙I中加入適量的人造海水和海沙，加入人造海水和海沙的量依據(jù)試驗(yàn)需要來(lái)定，需要進(jìn)行海洋腐蝕性能測(cè)試的樣品100放入其中，樣品100為多個(gè)，有的樣品100完全浸入海水中，有的樣品100部分浸入海水、部分暴露在空氣中，有的樣品100完全暴露在空氣中，用于模擬海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、潮差區(qū)、海水全浸區(qū)、海底沉積物區(qū)五個(gè)不同的海洋腐蝕區(qū)，在所有樣品100周?chē)O(shè)有紫外光系統(tǒng)2、海水加熱系統(tǒng)3、造浪系統(tǒng)
4、潮差系統(tǒng)5、淋雨系統(tǒng)6和造風(fēng)系統(tǒng)7，在環(huán)境模擬艙外設(shè)有測(cè)控系統(tǒng)8、紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)
12、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)13、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)14、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)15、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)16、造風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)17和水源11。
[0039]本發(fā)明中，測(cè)控系統(tǒng)8分別與紫外光系統(tǒng)2、海水加熱系統(tǒng)3、造浪系統(tǒng)4、潮差系統(tǒng)
5、淋雨系統(tǒng)6和造風(fēng)系統(tǒng)7相連接，測(cè)控系統(tǒng)8能夠操控相應(yīng)的紫外光系統(tǒng)2、海水加熱系統(tǒng)3、造浪系統(tǒng)4、潮差系統(tǒng)5、淋雨系統(tǒng)6和造風(fēng)系統(tǒng)7進(jìn)行工作，用以模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕條件，從而對(duì)樣品100進(jìn)行海洋腐蝕性能測(cè)試，紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)12、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)
13、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)14、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)15、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)16、造風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)17分別與對(duì)應(yīng)的紫外光系統(tǒng)2、海水加熱系統(tǒng)3、造浪系統(tǒng)4、潮差系統(tǒng)5、淋雨系統(tǒng)6和造風(fēng)系統(tǒng)7相連接，起到調(diào)節(jié)作用。
[0040]本發(fā)明同時(shí)開(kāi)公開(kāi)了一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗(yàn)方法，該方法包括如下步驟:
[0041](I)設(shè)置一個(gè)環(huán)境試驗(yàn)艙1，在環(huán)境試驗(yàn)艙I中加入人造海水和海沙，需要進(jìn)行海洋腐蝕性能測(cè)試的樣品100放入其中，選取多個(gè)樣品100，有的樣品100完全浸入海水中，有的樣品100部分浸入海水、部分暴露在空氣中，有的樣品100完全暴露在空氣中，用于模擬海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、潮差區(qū)、海水全浸區(qū)、海底沉積物區(qū)五個(gè)不同的海洋腐蝕區(qū)；
[0042](2)在所有樣品100周?chē)O(shè)置紫外光系統(tǒng)2、海水加熱系統(tǒng)3、造浪系統(tǒng)4、潮差系統(tǒng)5、淋雨系統(tǒng)6和造風(fēng)系統(tǒng)7，在環(huán)境模擬艙外設(shè)置測(cè)控系統(tǒng)8、紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)12、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)13、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)14、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)15、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)16、造風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)17和水源11 ;
[0043](3)通過(guò)測(cè)控系統(tǒng)8操控相應(yīng)的紫外光系統(tǒng)2、海水加熱系統(tǒng)3、造浪系統(tǒng)4、潮差系統(tǒng)5、淋雨系統(tǒng)6和造風(fēng)系統(tǒng)7，通過(guò)紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)12、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)13、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)
14、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)15、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)16、造風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)17調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的紫外光系統(tǒng)2、海水加熱系統(tǒng)3、造浪系統(tǒng)4、潮差系統(tǒng)5、淋雨系統(tǒng)6和造風(fēng)系統(tǒng)7，來(lái)模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕條件，對(duì)相應(yīng)的樣品100進(jìn)行海洋腐蝕性能測(cè)試，其中，
[0044]模擬晴天環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)8啟動(dòng)紫外光系統(tǒng)2，同時(shí)，啟動(dòng)紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)12，將紫外輻照達(dá)到要求值；
[0045]模擬海洋溫度時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)8啟動(dòng)海水加熱系統(tǒng)3，并調(diào)制溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)13，使海水達(dá)到現(xiàn)實(shí)海水溫度；
[0046]模擬波浪環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)8啟動(dòng)造浪系統(tǒng)4，并調(diào)制造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)14，造浪周期在4?1s ；
[0047]模擬潮差環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)8啟動(dòng)潮差系統(tǒng)5，并調(diào)制潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)15，將潮差設(shè)為半日潮或全日潮；
[0048]t旲擬刮風(fēng)環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)8啟動(dòng)造風(fēng)系統(tǒng)7，并控制造風(fēng)系統(tǒng)7以O(shè)?20m/s的風(fēng)速；
[0049]模擬淋雨環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)8啟動(dòng)淋雨系統(tǒng)6，并調(diào)制淋雨系統(tǒng)6與水源11之間設(shè)置的管道上的電磁閥，使雨滴與樣品100表面碰撞時(shí)的角度成45°。
[0050]本發(fā)明中，環(huán)境試驗(yàn)艙I為環(huán)境模擬試驗(yàn)的場(chǎng)所，環(huán)境試驗(yàn)艙I需要滿足試驗(yàn)條件:
[0051]環(huán)境試驗(yàn)艙I加入海水和海沙。
[0052]環(huán)境試驗(yàn)艙I需要能夠滿足機(jī)構(gòu)強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)剛度和穩(wěn)定性要求。
[0053]試驗(yàn)樣品100連成一長(zhǎng)串，懸掛于樣品架上，使得有的樣品完全浸入海水中，有的樣品部分浸入海水、部分暴露在空氣中，有的樣品完全暴露在空氣中。
[0054]紫外光系統(tǒng)2包含兩根UV340紫外燈管和輻照傳感器。其中紫外燈管距離樣品50mm,福照傳感器與樣品100同平面。
[0055]海水加熱系統(tǒng)3包含四個(gè)電加熱器和一個(gè)溫度傳感器。四個(gè)加熱器均勻分布在海水當(dāng)中，溫度傳感器放置于海水中間處。
[0056]造浪系統(tǒng)4采用搖板式造浪，通過(guò)造波板的機(jī)械運(yùn)動(dòng)對(duì)水體施加擾動(dòng)而產(chǎn)生波動(dòng)，形成波浪。系統(tǒng)包括造波板、傳動(dòng)系統(tǒng)、減速器和電動(dòng)機(jī)四部分。減速器和電動(dòng)機(jī)都位于環(huán)境試驗(yàn)艙外面，給造浪系統(tǒng)4提供動(dòng)力。
[0057]潮差系統(tǒng)5通過(guò)樣品上下直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)潮差模擬，電機(jī)驅(qū)動(dòng)定滑輪上的鋼絲繩使得吊掛在樣品架上的樣品上下移動(dòng)，有效地模擬海洋潮差狀態(tài)。
[0058]淋雨系統(tǒng)6包含多個(gè)方向可調(diào)節(jié)的噴頭，每個(gè)噴頭都通過(guò)水管道與水源連接，水管道上設(shè)置有控制的電磁閥。
[0059]造風(fēng)系統(tǒng)7在環(huán)境試驗(yàn)艙壁面上裝有多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)向是單一風(fēng)向，由艙壁指向試驗(yàn)艙中心的樣品。
[0060]水源11是自來(lái)水。
[0061]測(cè)控系統(tǒng)8主要是由中央控制柜和上述各海洋環(huán)境模擬系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的獨(dú)立電控柜組成。比如在環(huán)境試驗(yàn)艙I內(nèi)設(shè)置的輻照傳感器、溫度傳感器、風(fēng)速傳感器和水壓傳感器等。中央控制柜可以對(duì)各海洋環(huán)境模擬系統(tǒng)的試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，也可以將收集到的各個(gè)傳感器測(cè)量到的試驗(yàn)狀態(tài)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，還可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的試驗(yàn)參數(shù)對(duì)各環(huán)境模擬系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行啟停控制、緊急關(guān)機(jī)等操作。各個(gè)海洋環(huán)境模擬系統(tǒng)的電控柜根據(jù)中央電控柜的指令來(lái)對(duì)各自系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)作進(jìn)行進(jìn)一步的控制調(diào)節(jié)、顯示等操作。
[0062]在環(huán)境試驗(yàn)艙I里面設(shè)一個(gè)與測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行電連接的監(jiān)控系統(tǒng)9，用來(lái)監(jiān)視記錄環(huán)境試驗(yàn)艙內(nèi)的試驗(yàn)情況,并對(duì)整個(gè)試驗(yàn)艙內(nèi)試驗(yàn)的全過(guò)程進(jìn)行攝像記錄。
[0063]本發(fā)明進(jìn)行海洋環(huán)境腐蝕模擬試驗(yàn)時(shí)，可以進(jìn)行模擬如下多種海洋環(huán)境因素::
[0064]1、進(jìn)行模擬晴天環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)8啟動(dòng)紫外光系統(tǒng)2，并通過(guò)輻照傳感器接收到的輻照來(lái)調(diào)制紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)12，控制紫外燈管的功率輸出，將紫外輻照達(dá)到要求值。
[0065]2、進(jìn)行模擬海洋溫度時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)8啟動(dòng)海水加熱系統(tǒng)3，并通過(guò)溫度傳感器接收到的溫度信息調(diào)制溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)13，當(dāng)測(cè)定值溫度低于設(shè)置值時(shí)，電加熱器通電加熱，是海水從低溫以較快的速率，及dT/dt>10K/h上升至接近設(shè)置值，使海水接近或達(dá)到現(xiàn)實(shí)海水溫度。
[0066]3、進(jìn)行模擬波浪環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)8啟動(dòng)造浪系統(tǒng)4，并調(diào)制造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)14，控制電機(jī)功率和轉(zhuǎn)速，使得造浪周期在4?1s,并調(diào)節(jié)搖板擺幅,控制人工造浪波高為一個(gè)樣品聞。
[0067]4、進(jìn)行模擬潮差環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)8啟動(dòng)潮差系統(tǒng)5，并調(diào)制潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)15，將潮差設(shè)為半日潮或全日潮。半日潮的潮差周期為12小時(shí)，全日潮的潮差周期為24小時(shí)。
[0068]5、進(jìn)行模擬刮風(fēng)環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)8啟動(dòng)造風(fēng)系統(tǒng)7，并控制造風(fēng)系統(tǒng)7依照預(yù)先設(shè)定好的風(fēng)向和風(fēng)速工作，O?20m/s可調(diào)的風(fēng)速，造風(fēng)時(shí)間依據(jù)試驗(yàn)要求可調(diào)節(jié)，可以持續(xù)不斷的吹風(fēng)，也可以依據(jù)控制曲線要求進(jìn)行吹風(fēng)。
[0069]6、進(jìn)行模擬淋雨環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)8啟動(dòng)淋雨系統(tǒng)6，并調(diào)制淋雨系統(tǒng)6與水源之間水管道上的電磁閥，使雨滴與試樣表面碰撞時(shí)的角度成45°，淋雨時(shí)間依據(jù)試驗(yàn)要求可調(diào)節(jié)。
[0070]7、進(jìn)行模擬刮風(fēng)淋雨環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)8同時(shí)啟動(dòng)、控制造風(fēng)系統(tǒng)7和淋雨系統(tǒng)6，測(cè)控系統(tǒng)8對(duì)造風(fēng)系統(tǒng)7和淋雨系統(tǒng)6的具體控制方法如上所述，在此不再贅述。
[0071]8、進(jìn)行模擬刮風(fēng)起浪環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)8同時(shí)啟動(dòng)、控制造浪系統(tǒng)4和造風(fēng)系統(tǒng)7，測(cè)控系統(tǒng)8對(duì)造浪系統(tǒng)4和造風(fēng)系統(tǒng)7的具體控制方法如上所述，在此不再贅述。
[0072]9、進(jìn)行模擬刮風(fēng)起浪淋雨環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)8同時(shí)啟動(dòng)、控制造風(fēng)系統(tǒng)7、造浪系統(tǒng)4和淋雨系統(tǒng)6，測(cè)控系統(tǒng)8對(duì)造風(fēng)系統(tǒng)7、造浪系統(tǒng)4和淋雨系統(tǒng)6的具體控制方法如上所述，在此不再贅述。
[0073]10、進(jìn)行模擬晴天刮風(fēng)環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)8同時(shí)啟動(dòng)、控制紫外光系統(tǒng)2和刮風(fēng)系統(tǒng)7，測(cè)控系統(tǒng)8對(duì)紫外光系統(tǒng)2和造風(fēng)系統(tǒng)7的具體控制方法如上所述，在此不再贅述。
[0074]11、進(jìn)行模擬晴天刮風(fēng)起浪環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)8同時(shí)啟動(dòng)、控制紫外光系統(tǒng)2、刮風(fēng)系統(tǒng)7和造浪系統(tǒng)4，測(cè)控系統(tǒng)8對(duì)紫外光系統(tǒng)2、造風(fēng)系統(tǒng)7和造浪系統(tǒng)4的具體控制方法如上所述，在此不再贅述。
[0075]本發(fā)明的上述實(shí)施例并不是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，凡此種種根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，對(duì)本發(fā)明上述結(jié)構(gòu)做出的其它多種形式的修改、替換或變更，均應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗(yàn)方法，該方法包括如下步驟: (1)設(shè)置一個(gè)環(huán)境試驗(yàn)艙，在環(huán)境試驗(yàn)艙中加入人造海水和海沙，需要進(jìn)行海洋腐蝕性能測(cè)試的樣品放入其中，選取多個(gè)樣品，有的樣品完全浸入海水中，有的樣品部分浸入海水、部分暴露在空氣中，有的樣品完全暴露在空氣中，用于模擬海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、潮差區(qū)、海水全浸區(qū)、海底沉積物區(qū)五個(gè)不同的海洋腐蝕區(qū)； (2)在所有樣品周?chē)O(shè)置紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風(fēng)系統(tǒng)，在環(huán)境模擬艙外設(shè)置測(cè)控系統(tǒng)、紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和水源； (3)通過(guò)測(cè)控系統(tǒng)操控相應(yīng)的紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風(fēng)系統(tǒng)，通過(guò)紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風(fēng)系統(tǒng)，來(lái)模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕條件，對(duì)相應(yīng)的樣品進(jìn)行海洋腐蝕性能測(cè)試，其中， 模擬晴天環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)啟動(dòng)紫外光系統(tǒng)，同時(shí)，啟動(dòng)紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)，將紫外輻照達(dá)到要求值； 模擬海洋溫度時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)啟動(dòng)海水加熱系統(tǒng)，并調(diào)制溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使海水達(dá)到現(xiàn)實(shí)海水溫度； 模擬波浪環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)啟動(dòng)造浪系統(tǒng)，并調(diào)制造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)，造浪周期在4?1s ; 模擬潮差環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)啟動(dòng)潮差系統(tǒng)，并調(diào)制潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)，將潮差設(shè)為半日潮或全日潮； 豐吳擬刮風(fēng)環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)啟動(dòng)造風(fēng)系統(tǒng)，并控制造風(fēng)系統(tǒng)以O(shè)?20m/s的風(fēng)速； 模擬淋雨環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)啟動(dòng)淋雨系統(tǒng)，并調(diào)制淋雨系統(tǒng)與水源之間設(shè)置的管道上的電磁閥，使雨滴與樣品表面碰撞時(shí)的角度成45°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗(yàn)方法，其特征在于:模擬刮風(fēng)環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)和控制淋雨系統(tǒng)，以模擬刮風(fēng)淋雨環(huán)境。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗(yàn)方法，其特征在于:模擬刮風(fēng)環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)冋時(shí)啟動(dòng)和控制造浪系統(tǒng)，以t吳擬刮風(fēng)起浪環(huán)境。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗(yàn)方法，其特征在于:模擬刮風(fēng)起浪環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)和控制淋雨系統(tǒng)，以模擬刮風(fēng)起浪淋雨環(huán)境。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗(yàn)方法，其特征在于:模擬晴天環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)和控制刮風(fēng)系統(tǒng)，以模擬晴天刮風(fēng)環(huán)境。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗(yàn)方法，其特征在于:模擬晴天刮風(fēng)環(huán)境時(shí)，測(cè)控系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)和控制造浪系統(tǒng)，以模擬晴天刮風(fēng)起浪環(huán)境。
7.一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述試驗(yàn)系統(tǒng)包括一個(gè)環(huán)境試驗(yàn)艙,所述環(huán)境試驗(yàn)艙中加入人造海水和海沙,需要進(jìn)行海洋腐蝕性能測(cè)試的樣品放入其中，所述樣品為多個(gè)，有的樣品完全浸入海水中，有的樣品部分浸入海水、部分暴露在空氣中，有的樣品完全暴露在空氣中，用于模擬海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、潮差區(qū)、海水全浸區(qū)、海底沉積物區(qū)五個(gè)不同的海洋腐蝕區(qū)，在所有樣品周?chē)O(shè)有紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風(fēng)系統(tǒng)，在所述環(huán)境模擬艙外設(shè)有測(cè)控系統(tǒng)、紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和水源，所述的測(cè)控系統(tǒng)分別與紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風(fēng)系統(tǒng)相連接，所述測(cè)控系統(tǒng)能夠操控相應(yīng)的紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行工作，用以模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕條件，從而對(duì)樣品進(jìn)行海洋腐蝕性能測(cè)試，所述的紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)分別與對(duì)應(yīng)的紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風(fēng)系統(tǒng)相連接，起到調(diào)節(jié)作用。
【文檔編號(hào)】G01N17/00GK104390905SQ201410629080
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】王受和, 黃海軍, 揭敢新, 王俊, 陳川 申請(qǐng)人:中國(guó)電器科學(xué)研究院有限公司