CN102156092A - 一种多功能盐雾试验箱 - Google Patents

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一种多功能盐雾试验箱，属于材料分析设备技术领域。试验箱由设有密封水槽的主箱体（1）、箱盖（2）、观察盖（3）、盐水箱（5）和控制装置面板（4）组成；主箱体内部包括盐雾收集器（6-1）、超声波盐雾发生装置（8）及导管（8-1）、加热及温度预警装置（9）、温度传感器（10）、湿度传感器（11）、支撑块（12-1）、（13-1）、（14-1）、隔板（13）、密封隔板（14）和样品台组架（12）；试验箱外部附件包括箱盖把手（2-1）、盐水箱盖（5-1）、盐雾计量装置（6）、废液排水管（5-2）、（8-2）、管（14-2）和铰接构件（7）。本发明采用超声波喷雾原理，减少了传统盐雾箱中的空气压缩机设备，简化了实验装置，而且还能进行恒温恒湿及干湿交替等腐蚀试验。

Description

一种多功能盐雾试验箱
技术领域
本发明涉及一种多功能盐雾试验箱，属于材料分析设备技术领域。特别是用于对金属材料、保护层、零部件、电子元器件及工业产品进行抗盐雾性能试验的设备，而且还可用用来做恒温恒湿及干湿交替腐蚀试验。
背景技术
盐雾腐蚀是一种常见和最有破坏性的大气腐蚀，主要腐蚀成分是海洋中的氯化钠，它主要来源于海洋和内地盐碱地区。盐雾对金属材料表面的腐蚀是由于氯离子穿透金属表面的氧化层和防护层与内部金属发生的电化学反应引起的。同时由于氯离子含有一定的水和能，易吸附在金属表面的空隙、缝隙而去取代氧化层中的氧，把不溶性的氧化物变成可溶性的氯化物，使钝化表面活化而对产品造成破坏。
盐雾腐蚀试验箱是一种利用模拟盐雾环境下考核金属材料及其保护层或工业产品耐腐蚀性能的设备，主要是为实验者模拟一个加速腐蚀所需的理想实验坏境。在天然暴露环境下对某些产品进行盐雾试验，待腐蚀可能要几个月甚至一年，而在人工模拟盐雾环境条件下实验，只要几小时或几十小时即可达到相似的结果。人工模拟盐雾试验又包括中性盐雾试验、醋酸盐雾试验、铜盐加速醋酸盐雾试验、交变盐雾试验。
目前，盐雾箱的喷雾原理是利用空气压缩机产生的气体经过净化、预热、减压处理后进入喷嘴，盐水补给系统将盐水供给喷嘴吸水管；喷雾时，压缩空气冲出喷嘴，在吸水管上方产生负压，盐水在负压的作用下，迅速由液体喷嘴射出，喷出的盐雾扩散到箱体内来模拟盐雾环境，其缺点是盐雾箱体积大，箱外需空气压缩机设备压缩空气供给喷雾，而且现有盐雾箱功能单一化。
发明内容
本发明的目的是针对现有盐雾腐蚀试验箱存在的盐雾箱体积大，箱外需空气压缩机设备压缩空气供给喷雾，而且现有盐雾箱功能单一化的问题，而提供一种多功能化盐雾试验箱，改变传统的喷雾原理而采用超声波喷雾原理，以简化实验装置，同时还能进行恒温恒湿及干湿交替等腐蚀试验。
一种多功能盐雾试验箱，本发明采用如下的技术方案，如下图1所示，试验箱由设有密封水槽的主箱体1、箱盖2、观察盖3、盐水箱5、盐雾计量装置6等组件和控制装置面板4组成；如图3和图4所示，主箱体1内部包括盐雾收集器6-1、超声波盐雾发生装置8及导管8-1、加热及温度预警装置9、温度传感器10、湿度传感器11、第一支撑块12-1、第二支撑块13-1、第三支撑块14-1、隔板13、密封隔板14和样品台组架12；如图2所示，试验箱外部附件包括箱盖把手2-1、观察盖把手3-1、盐水箱盖5-1、带有水阀的第一废液排水管5-2、第二废液排水管8-2、第三废液排水管14-2和用来铰接密封主箱体1和箱盖2的铰接构件7。如图1所示，箱盖2位于盐雾箱的顶端，箱盖具有120度的顶角，它与主箱体1的链接由位于主箱体后端顶部的铰接构件7完成，箱盖2的前端两侧有两个观察盖3，箱盖2的底端中部为把手2-1；主箱体1的前端两侧是两个盐雾计量装置6，它由量筒和导管构成且与主箱体内的盐雾收集器6-1相通；与主箱体1的右侧壁连接且位于上端的是控制装置面板4，其由温度控制组件、湿度控制组件、超声波振荡器功率调节组件和周期间断定时器组件等构成；控制装置面板4下方为盐水箱5，盐水箱顶部的后端中间部位是加水口盖5-1，位于加水口盖正下方且在盐水箱5底部的是带水阀的第一废液排水管5-2。如图3和图4所示，超声波盐雾发生装置8位于主箱体中间底部，其底部通过导管8-1与盐水箱5相连通，装置8中的废液通过主箱体1后端底部中间位置的第二废液排水管8-2排出，超声波盐雾发生装置8的导线穿过主箱体1的底部与控制装置面板4中的相关控制组件相连；位于主箱体1后端顶部且在箱内壁中间位置的是温度传感器10和湿度传感器11，它们通过耐高温耐蚀导线分别与控制装置面板4中的温度控制组件和湿度控制组件相连；湿度传感器11的下方为样品台组架12，样品台组架由下方的第一支撑块12-1来固定支撑，第一支撑块12-1拼焊于主箱体的前后端箱体内壁；样品台组架12的下方为隔板13，隔板13由第二支撑块13-1固定支撑，超声波盐雾发生装置8的盐雾筒穿过隔板13的中心部位；隔板13下面为密封隔板14，密封隔板14由第三支撑块14-1固定支撑，隔板14要求与箱体内壁和盐雾筒穿过中心隔板的部位密封；在隔板13和密封隔板14之间的为加热管9-1和温度预警装置9-2，加热管9-1和温度预警装置9-2的耐热耐蚀导线通过主箱体1的箱壁分别与控制装置面板4中的相关组件相连接。
试验箱所包括的主箱体、箱盖、盐水箱、支撑块、隔板和样品台组架等组件均为耐热耐蚀塑料板拼装焊接结构；盐雾箱顶盖和喷雾装置均为耐热耐蚀透明塑料制作构件；控制装置面板和盐水箱在主箱体右侧，且与主箱体互相焊接连成一体。由于采用诸如耐热耐蚀PVC、PP塑料材料拼焊结构，代替已有技术采用的玻璃钢结构，这样可以明显降低成本及重量。
本装置工作时，如图3和图4所示，盐水箱5中的溶液通过箱内底端导管8-1流入超声波盐雾发生装置8中底部的水槽；装置8产生的高频振荡将盐水打散成盐雾而从超声波盐雾发生装置8顶部喷出，在箱内弥散成盐雾环境；盐雾在向下沉积的过程中，会落到箱盖2下方的样品台组架12上，其下面起支撑作用的是箱内前后两块支撑块12-1，同时落入到样品台组架两侧的2个面积为80cm2的盐雾收集器6-1中，可以在盐雾计量装置6中测量其盐雾量；温度传感器10和湿度传感器11位于主箱体后端且在样品台组架上方，用来实时监测箱内温度和湿度；在样品台组架的正下方是隔板13，隔板13下面是第二支撑块13-1，隔板上有均匀小孔，隔板目的是防止试样掉入底部和使内部环境加热均匀；在隔板13的下方是固定于箱体左右两侧的加热管9-1和温度预警装置9-2，加热管的作用是使箱体温度达到设定值，而温度预警装置起到限温保护作用；在加热管9-1和温度预警装置9-2下方为密封隔板14，密封隔板的作用是收集废液，然后从主箱体后端中部位置的第三废液排水管14-2排出。
本发明的特点在于：首先，喷雾原理的创新，本发明装置的原理是利用超声波产生的高频振荡将水打散成直径只有1-5微米的细小水分子颗粒，而氯离子溶解在这些小颗粒中，再利用风动装置将这些小颗粒喷射到箱体内而形成盐雾环境；盐雾量的大小可以通过振荡器的功率调节，这种自制的超声波喷雾装置结构简单且体积小，此发明减少了空气压缩机设备和箱内气压控制组件并且能达到相同的喷雾效果；其优点在于简化了设备并且易于微型化。其次，本实发明装置增加了新的功能来满足其它常用腐蚀实验，通过控制装置面板和相应的传感器来完成如恒温恒湿试验和干湿交替试验。再次，本发明装置增加了观察盖，以往的盐雾箱透明顶盖在盐雾试验时由于箱内雾气太大而不能透过透明箱盖观察箱内情况，增加辅助观察盖后可以在不间断盐雾试验时观察和取放样品；在做恒温恒湿和干湿交替试验时，这两个观察窗盖可更换成自制排风扇来排湿雾和降温。另外，还有样品台组架的发明改进，如图5为以往的样品台组架，其适合于小样品；图6为改进后的组架，改进后的组架上的卡槽带可以根据样品大小拆卸而不受样品尺寸的限制；样品台组架底部有均匀的小孔，以防盐水淤积。
本发明可按GB10125-1997《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》以及等效的ASTM等相关标准进行各种盐雾腐蚀试验，还可以把超声波装置中的盐水溶液更换成去离子水进行恒温恒湿及干湿交替腐蚀试验或换成所要研究的某种雾状环境下的溶液进行加速腐蚀试验等。
本发明涉及的多功能盐雾试验箱采用超声波喷雾原理，减少了传统盐雾箱中的空气压缩机设备，简化了实验装置，而且还能进行恒温恒湿及干湿交替等腐蚀试验。本发明试验箱原理简单、结构合理、微型节能、安全可靠，而且还可按相关标准进行各种盐雾腐蚀实验。
附图说明
图1 为多功能盐雾箱主视图；
图2 为图1的右视图；
图3 为图1的局部剖视图；
图4 为图2的局部剖视图；
图5 为传统样品台组架示意图；
图6 为改进样品台组架示意图。
具体实施方式
下面根据附图并结合实例对本发明试验箱的结构及实施效果作进一步的的说明。
实施例1：中性盐雾实验（GB10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》）
1.        配置质量分数为5%的氯化钠溶液，加入盐水箱5中；调节控制面板4上的超声波振荡功率，盐雾箱运行24小时后，使观察箱外的量筒6每小时收集到的盐水体积达到1-2ml/80cm2，pH为6.5-7.2。
2.        将待测样品放在样品台组架上的卡槽上，若样品为大尺寸板或零件，则需拆卸一根或几根带槽，再加上特制卡槽挡板，使大试样放在合适的位置。
3.        调节控制面板4上的温度按钮，使盐雾箱内盐雾箱暴露区的温度保持在35℃。
4.        试验周期应根据被试材料或产品的有关标准选择，试验周期内喷雾不得间断。
5.        试验结束后用清水将主箱体内及盐水箱清理干净，把超声波装置内的盐水排尽并清洗，方便下次试验继续使用。
实施例2：恒温恒湿实验
1.        将去离子水加入水箱5中，观察盖3换成特制排风扇，风扇由控制系统控制。
2.        按照试验的需要，设置控制面板4上的湿度值和温度值。
3.        将待测样品放在样品台组架上的卡槽上，若样品为大尺寸板或零件，则需拆卸一根或几根带槽，在相邻两带槽之间再加上特制卡槽挡板，使大试样放在合适的位置。
4.        试验周期应根据被试材料或产品的有关标准选择。
5.  试验结束后用清水将主箱体内及盐水箱清理干净。
实施例3：干湿交替实验
1.       配置质量分数为3.5%的氯化钠溶液，加入盐水箱5中；将去离子水加入盐水箱
5 中，观察盖3换成特制排风扇。
2.       按照试验的需要，设置控制面板4上的周期间断定时器。如模拟某种海洋腐蚀
环境，干燥环境和潮湿环境的周期为12小时，可以在周期间断定时器上设定时
间、湿度和温度值；如潮湿环境湿度为80%、温度25℃、时间12小时，而干
燥环境为湿度5%、温度为40℃、时间12小时。
3.       将待测样品放在样品台组架上的卡槽上，若样品为大尺寸板或零件，则需拆卸
一  根或几根带槽，在相邻两带槽之间再加上特制卡槽挡板，使大试样放在合
适的位置，然后开始实验。
4.       试验周期、温度、湿度的设置应根据被试材料或产品的有关标准选择。
5.   试验结束后用清水将主箱体内及盐水箱清理干净。

Claims (6)

1.一种多功能盐雾试验箱，其特征是试验箱由设有密封水槽的主箱体（1）、箱盖（2）、观察盖（3）、盐水箱（5）、盐雾计量装置（6）和控制装置面板（4）组成；主箱体内部包括盐雾收集器（6-1）、超声波盐雾发生装置（8）及导管（8-1）、加热及温度预警装置（9）、温度传感器（10）、湿度传感器（11）、第一支撑块（12-1）、第二支撑块（13-1）、第三支撑块（14-1）、隔板（13）、密封隔板（14）和样品台组架（12）；试验箱外部附件包括箱盖把手（2-1）、观察盖把手（3-1）、盐水箱盖（5-1）、盐雾计量装置（6）、带有水阀的第一废液排水管（5-2）、第二废液排水管（8-2）、第三废液排水管（14-2）和用来铰接密封主箱体和顶盖的铰接构件（7）；箱盖（2）位于盐雾箱的顶端，箱盖具有120度的顶角，它与主箱体（1）的链接由铰接构件（7）完成，箱盖的前端两侧有两个观察盖（3），箱盖的顶端中部为把手（2-1）；主箱体（1）的前端两侧是两个盐雾计量装置（6），盐雾计量装置由量筒和导管构成且与主箱体内的盐雾收集器（6-1）相通；与主箱体的右侧壁连接且位于上端的是控制装置面板（4），控制装置面板（4）由温度控制组件、湿度控制组件、超声波振荡器功率调节组件和周期间断定时器组件组成；控制装置面板下端为盐水箱（5），盐水箱顶部的后端中间部位是加水口盖（5-1），位于加水口盖正下方的且在盐水箱底部的为带水阀的第一废液排水管（5-2）；超声波盐雾发生装置（8）位于主箱体中间底部，超声波盐雾发生装置底部通过导管（8-1）与盐水箱（5）相连通，装置（8）中的废液通过主箱体后端外箱壁底部的第二废液排水管（8-2）排出，超声波盐雾发生装置（8）的导线通过盐水箱箱体底部与控制装置面板（4）中的相关控制组件相连；位于主箱体后端顶部且在箱内壁中间位置的是温度传感器（10）和湿度传感器（11），它们通过耐高温耐蚀导线分别与控制装置面板（4）中的温度控制组件和湿度控制组件相连；温度传感器（10）和湿度传感器（11）的下方为样品台组架（12），样品台组架由下方的第一支撑块（12-1）来固定支撑，第一支撑块（12-1）拼焊于主箱体的前后两端；样品台组架（12）的下面为隔板（13），隔板（13）由第二支撑块（13-1）固定支撑，超声波盐雾发生装置（8）的盐雾筒穿过隔板（13）的中心部位；隔板（13）下面为密封隔板（14），密封隔板（14）由第三支撑块（14-1）固定支撑，隔板（13）要求与箱体内壁和盐雾筒穿过中心隔板部位密封；在隔板（13）和密封隔板（14）之间的为加热管（9-1）和温度预警装置（9-2），加热管（9-1）和温度预警装置（9-2）通过耐热耐蚀导线通过主箱体箱壁分别与控制装置面板（4）中的相关组件相连接。
2.根据权利要求1所述的一种多功能盐雾试验箱，其特征在于：试验箱所包括的主箱体、箱盖、盐水箱、支撑块、隔板和样品台组架均为耐热耐蚀塑料板拼装焊接结构；盐雾箱顶盖和喷雾装置均为耐热耐蚀透明塑料制作构件；控制系统箱和盐水箱在主箱体右侧，且与主箱体互相焊接连成一体。
3.根据权利要求1所述的一种多功能盐雾试验箱，其特征在于：改变传统的喷雾原理而采用超声波喷雾原理，喷雾装置（8）利用超声波产生的高频振荡将水打散成直径只有1-5微米的细小水分子颗粒，而氯离子溶解在这些小颗粒中，再利用风动装置将这些小颗粒喷射到箱体内而形成盐雾环境；盐雾量的大小能够通过振荡器的功率调节。
4.根据权利要求1所述的一种多功能盐雾试验箱，其特征在于：试验箱还能用来作恒温恒湿试验和干湿交替腐蚀试验。
5.根据权利要求1所述的一种多功能盐雾试验箱，其特征在于：样品台组架（12）上的卡槽带能根据样品大小拆卸而在两端卡槽插入挡板支撑，不受样品尺寸的限制；样品架底板有均匀的小孔，以防盐水淤积。
6.根据权利要求1所述的一种多功能盐雾试验箱，其特征在于：辅助观察盖（3）能在不间断盐雾实验时观察和取放样品；在做恒温恒湿和干湿交替实验时，这两个观察窗口可换成自制排风扇来排湿雾和降温。
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