CN106248556A - 一种海洋环境盐雾过滤材料的性能测试装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海洋环境盐雾过滤材料的性能测试装置和方法，设有密封箱体和电源，密封箱体的内部安放有水槽、压差计和空气过滤箱，水槽安装有超声雾化器；空气过滤箱的内腔中安装有受测盐雾过滤材料、ECM环境腐蚀监测仪和鼓风机，受测盐雾过滤材料将防腐蚀箱体的内腔分隔为相独立的前腔体和后腔体，ECM环境腐蚀监测仪和鼓风机均位于后腔体中，鼓风机的出风口连接排气口，以形成受测盐雾过滤材料的性能测试环境，ECM环境腐蚀监测仪实时检测空气过滤箱的后腔体的环境腐蚀速率和腐蚀等级，压差计实时检测前腔体与后腔体之间的压力差值。因此，本发明能准确的测试出受测盐雾过滤材料的过滤效果、过滤耐久性、使用寿命和循环使用耐久性。
Description
技术领域
本发明涉及一种海洋环境盐雾过滤材料的性能测试装置，以及应用该装置的性能测试方法，其中，海洋环境盐雾过滤材料的性能包括过滤效果和耐久性。
背景技术
沿海及海洋环境下，由于海洋中海水激烈扰动，风浪破碎，海浪拍岸等产生大量泡沫、气泡，气泡破裂时会生成微小的水滴，海水滴大部分因重力作用而降落，部分处于同涡动扩散保持平衡的状态而分布于海面上，它们随气流升入空中，经裂解、蒸发、混并等过程演变成弥散系统。盐雾对金属有腐蚀作用，对电器元件等属于精密产品，对腐蚀尤为敏感，轻微腐蚀即有可能导致电器设备失效，停机维护损失严重，甚至可能导致线路短路，引起火灾等重大安全事故。
盐雾过滤材料可有效过滤空气中的盐雾颗粒，但是各个厂家的盐雾过滤材料过滤效果、耐久性等情况千差万别。精密电子设备价格昂贵，损坏更新成本昂贵，需要采用盐雾过滤材料对环境进行净化。因此，对盐雾过滤材料优劣的评价显得尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种海洋环境盐雾过滤材料过滤效果和耐久性的测试装置及测试方法。
解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种海洋环境盐雾过滤材料的性能测试装置，其特征在于：所述的性能测试装置设有密封箱体和安放在所述密封箱体外部的电源，所述密封箱体的内部安放有水槽、压差计和空气过滤箱，所述水槽安装有超声雾化器，所述超声雾化器由所述电源供电并能够将盛放在所述水槽内的氯化钠溶液制成盐雾；所述空气过滤箱具有设有进气口和排气口的防腐蚀箱体，该防腐蚀箱体的内腔中安装有受测盐雾过滤材料、ECM环境腐蚀监测仪和鼓风机，所述受测盐雾过滤材料将所述防腐蚀箱体的内腔分隔为相独立的前腔体和后腔体，所述前腔体连通所述进气口，所述后腔体连通所述排气口，所述ECM环境腐蚀监测仪和鼓风机均位于所述后腔体中，并且，所述鼓风机的出风口连接所述排气口，所述鼓风机由所述电源供电并能够在所述进气口产生恒定的风量抽吸所述空气过滤箱外部的空气，所述压差计能够实时检测所述前腔体与后腔体之间的压力差值，所述ECM环境腐蚀监测仪的测试接口上安装有纯银金属测试片，所述ECM环境腐蚀监测仪能够通过对所述纯银金属测试片进行测试实时获得所述纯银金属测试片所在环境的环境腐蚀速率和腐蚀等级。
作为本发明的优选实施方式：所述空气过滤箱的防腐蚀箱体内腔中设有卡槽，所述受测盐雾过滤材料插装在所述卡槽中，且所述卡槽中设有确保所述卡槽与插装在其中的受测盐雾过滤材料之间的密封性的密封胶条。
一种海洋环境盐雾过滤材料的性能测试方法，其特征在于：所述的性能测试方法基于权利要求1或2所述的性能测试装置实施，所述的性能测试方法包括：
步骤一、向所述水槽中倒入5％的氯化钠溶液，并将受测盐雾过滤材料安装到所述空气过滤箱的防腐蚀箱体内腔中；然后，启动所述超声雾化器和鼓风机；
步骤二、用所述ECM环境腐蚀监测仪实时检测所述空气过滤箱的后腔体的环境腐蚀速率和腐蚀等级，以所述ECM环境腐蚀监测仪实时检测到的环境腐蚀速率和腐蚀等级首次满足系统稳定条件的时刻为系统稳定时刻，从所述系统稳定时刻开始，持续记录所述ECM环境腐蚀监测仪实时检测到的环境腐蚀速率和腐蚀等级，以此作为所述受测盐雾过滤材料的过滤效果评价指标，其中，所述系统稳定条件为：所述环境腐蚀速率和腐蚀等级在预设的时间内保持不变。
作为本发明的改进：所述的性能测试方法还包括：
步骤三、用所述压差计实时检测所述前腔体与后腔体之间的压力差值，将从所述系统稳定时刻至所述受测盐雾过滤材料的失效时刻的时长记录为有效过滤时间，以此作为所述受测盐雾过滤材料的过滤耐久性评价指标，其中，将所述压差计实时检测到的压力差值达到300Pa的时刻作为所述受测盐雾过滤材料的失效时刻。
作为本发明的改进：所述的性能测试方法还包括：
步骤四、在所述受测盐雾过滤材料的失效后，停止测试，将所述受测盐雾过滤材料取出用水进行清洗后再安装回所述空气过滤箱的防腐蚀箱体内腔中，并且，再次按步骤一至步骤三所述的方法对所述清洗后的受测盐雾过滤材料进行测试，以获得所述清洗后的受测盐雾过滤材料所对应的环境腐蚀速率、腐蚀等级和有效过滤时间，以该清洗后与所述步骤一至步骤三的清洗前的受测盐雾过滤材料所对应的环境腐蚀速率、腐蚀等级和有效过滤时间的对比结果作为所述受测盐雾过滤材料的使用寿命和循环使用耐久性评价指标。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
第一，本发明通过密封箱体、水槽、超声雾化器、空气过滤箱和鼓风机形成受测盐雾过滤材料的性能测试环境，并用ECM环境腐蚀监测仪实时检测空气过滤箱的后腔体的环境腐蚀速率和腐蚀等级，从而获得能够作为受测盐雾过滤材料的过滤效果评价指标的数据；
其中，本发明利用超声雾化器对盐水进行造雾，该造雾方法较为成熟，常用方法包括超声雾化和空气压缩雾化，空气压缩雾化经试验测试表明产生盐雾颗粒较大，可达几百微米，与真实环境中盐雾颗粒相差较大；真实环境中盐雾颗粒大小有70％在2-7微米之间，与超声雾化器经高频(约1.7MHZ)振荡后产生的盐雾颗粒大小相近；
其中，本发明利用纯银测试片实时监测评价腐蚀速率变化，由于盐雾过滤器即受测盐雾过滤材料主要净化作用为净化空气，降低环境腐蚀等级，过滤效果主要通过环境中腐蚀速率来体现，根据ANSI/ISA-71.04-2013标准要求环境等级需达到G1等级，即纯Ag标准材料30天腐蚀反应速率小于纯银和氯离子反应生成氯化银，利用纯银做标准材料计算腐蚀速率，可较准确快速的反应出环境中盐雾量的大小及变化情况，以确定净化效果，保证净化等级。可采用ECM环境腐蚀监测仪对银测试片进行实时监测测量；
因此，本发明能够准确的测试出受测盐雾过滤材料的过滤效果。
第二，本发明还通过压差计实时检测前腔体与后腔体之间的压力差值，以测得受测盐雾过滤材料的失效时刻，从而获得受测盐雾过滤材料的有效过滤时间即过滤耐久性评价指标，因此，本发明能够准确的测试出受测盐雾过滤材料的过滤耐久性。
第三，本发明通过对受测盐雾过滤材料在清洗前和清洗后的环境腐蚀速率、腐蚀等级和有效过滤时间进行对比，能够得到受测盐雾过滤材料的使用寿命和耐久性评价指标，因此，本发明能够准确的测试出受测盐雾过滤材料的使用寿命和循环使用耐久性。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明的性能测试装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的海洋环境盐雾过滤材料的性能测试装置，设有密封箱体2和安放在密封箱体2外部的电源1，密封箱体2的内部安放有水槽3、压差计7和空气过滤箱9，水槽3安装有超声雾化器4，超声雾化器4由电源1供电并能够将盛放在水槽3内的氯化钠溶液制成盐雾；空气过滤箱9具有设有进气口5和排气口12的防腐蚀箱体，该防腐蚀箱体的内腔中安装有受测盐雾过滤材料6、ECM环境腐蚀监测仪10和鼓风机11，受测盐雾过滤材料6将防腐蚀箱体的内腔分隔为相独立的前腔体和后腔体，前腔体连通进气口5，后腔体连通排气口12，ECM环境腐蚀监测仪10和鼓风机11均位于后腔体中，并且，鼓风机11的出风口连接排气口12，鼓风机11由电源1供电并能够在进气口5产生恒定的风量抽吸空气过滤箱9外部的空气，从而，将空气过滤箱9外部的空气从进气口5抽吸进入前腔体中并依次通过受测盐雾过滤材料6、后腔体和排气口12排出回到空气过滤箱9的外部，而在此空气流动的过程中，超声雾化器4制成的盐雾会随空气进入前腔体中并被受测盐雾过滤材料6所过滤，令前腔体与后腔体之间由于空气受测盐雾过滤材料6阻挡而产生压差，压差计7能够实时检测前腔体与后腔体之间的压力差值，ECM环境腐蚀监测仪10的测试接口上安装有纯银金属测试片8，ECM环境腐蚀监测仪10能够通过对纯银金属测试片8进行测试实时获得纯银金属测试片8所在环境的环境腐蚀速率和腐蚀等级，其中，ECM环境腐蚀监测仪10可采用现有的设备，其基本原理是通过在纯银金属测试片8加载恒定电压，通过测试通过纯银金属测试片8的电流来测得对应的环境腐蚀速率和腐蚀等级，这是因为纯银金属测试片8的腐蚀程度不同其电阻也会有所不同。
为了便于更换受测盐雾过滤材料6，作为本发明的优选实施方式：上述空气过滤箱9的防腐蚀箱体内腔中设有卡槽，受测盐雾过滤材料6插装在卡槽中，且卡槽中设有确保卡槽与插装在其中的受测盐雾过滤材料6之间的密封性的密封胶条，以确保受测盐雾过滤材料6插装在卡槽中时，受测盐雾过滤材料6两侧的气体无法通过除受测盐雾过滤材料6以外的其他方式进行交换。
本发明的海洋环境盐雾过滤材料的性能测试方法，基于上述性能测试装置实施，包括：
步骤一、向水槽3中倒入5％的氯化钠溶液，并将受测盐雾过滤材料6安装到空气过滤箱9的防腐蚀箱体内腔中，其中，受测盐雾过滤材料6应以展开平铺的方式进行安装，而不能折叠；然后，启动超声雾化器4和鼓风机11，使得：超声雾化器4向密封箱体2的密封内腔中喷出盐雾，鼓风机11驱动空气流动，带动盐雾进入空气过滤箱9的前腔体后被受测盐雾过滤材料6过滤。
步骤二、用ECM环境腐蚀监测仪10实时检测空气过滤箱9的后腔体的环境腐蚀速率和腐蚀等级，以ECM环境腐蚀监测仪10实时检测到的环境腐蚀速率和腐蚀等级首次满足系统稳定条件的时刻为系统稳定时刻，从系统稳定时刻开始，持续记录ECM环境腐蚀监测仪10实时检测到的环境腐蚀速率和腐蚀等级，以此作为受测盐雾过滤材料6的过滤效果评价指标，其中，系统稳定条件为：环境腐蚀速率和腐蚀等级在预设的时间内保持不变。
步骤三、用压差计7实时检测前腔体与后腔体之间的压力差值，将从系统稳定时刻至受测盐雾过滤材料6的失效时刻的时长记录为有效过滤时间，以此作为受测盐雾过滤材料6的过滤耐久性评价指标，其中，将压差计7实时检测到的压力差值达到300Pa的时刻作为受测盐雾过滤材料6的失效时刻，受测盐雾过滤材料6的失效即其在有效过滤时间的使用后因盐雾阻塞而无法对盐雾进行过滤的情况。
步骤四、在受测盐雾过滤材料6的失效后即达到上述失效时刻后，停止测试，将受测盐雾过滤材料6取出用水进行清洗后再安装回空气过滤箱9的防腐蚀箱体内腔中，经过清洗后的受测盐雾过滤材料6不再处于失效状态，但其过滤效果也必定弱于全新的受测盐雾过滤材料6，因此可以：并且，再次按步骤一至步骤三方法对清洗后的受测盐雾过滤材料6进行测试，以获得清洗后的受测盐雾过滤材料6所对应的环境腐蚀速率、腐蚀等级和有效过滤时间，以该清洗后与步骤一至步骤三的清洗前的受测盐雾过滤材料6所对应的环境腐蚀速率、腐蚀等级和有效过滤时间的对比结果作为受测盐雾过滤材料6的使用寿命和循环使用耐久性评价指标。
本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。
Claims (5)
1.一种海洋环境盐雾过滤材料的性能测试装置，其特征在于：所述的性能测试装置设有密封箱体(2)和安放在所述密封箱体(2)外部的电源(1)，所述密封箱体(2)的内部安放有水槽(3)、压差计(7)和空气过滤箱(9)，所述水槽(3)安装有超声雾化器(4)，所述超声雾化器(4)由所述电源(1)供电并能够将盛放在所述水槽(3)内的氯化钠溶液制成盐雾；所述空气过滤箱(9)具有设有进气口(5)和排气口(12)的防腐蚀箱体，该防腐蚀箱体的内腔中安装有受测盐雾过滤材料(6)、ECM环境腐蚀监测仪(10)和鼓风机(11)，所述受测盐雾过滤材料(6)将所述防腐蚀箱体的内腔分隔为相独立的前腔体和后腔体，所述前腔体连通所述进气口(5)，所述后腔体连通所述排气口(12)，所述ECM环境腐蚀监测仪(10)和鼓风机(11)均位于所述后腔体中，并且，所述鼓风机(11)的出风口连接所述排气口(12)，所述鼓风机(11)由所述电源(1)供电并能够在所述进气口(5)产生恒定的风量抽吸所述空气过滤箱(9)外部的空气，所述压差计(7)能够实时检测所述前腔体与后腔体之间的压力差值，所述ECM环境腐蚀监测仪(10)的测试接口上安装有纯银金属测试片(8)，所述ECM环境腐蚀监测仪(10)能够通过对所述纯银金属测试片(8)进行测试实时获得所述纯银金属测试片(8)所在环境的环境腐蚀速率和腐蚀等级。
2.根据权利要求1所述的性能测试装置，其特征在于：所述空气过滤箱(9)的防腐蚀箱体内腔中设有卡槽，所述受测盐雾过滤材料(6)插装在所述卡槽中，且所述卡槽中设有确保所述卡槽与插装在其中的受测盐雾过滤材料(6)之间的密封性的密封胶条。
3.一种海洋环境盐雾过滤材料的性能测试方法，其特征在于：所述的性能测试方法基于权利要求1或2所述的性能测试装置实施，所述的性能测试方法包括：
步骤一、向所述水槽(3)中倒入5％的氯化钠溶液，并将受测盐雾过滤材料(6)安装到所述空气过滤箱(9)的防腐蚀箱体内腔中；然后，启动所述超声雾化器(4)和鼓风机(11)；
步骤二、用所述ECM环境腐蚀监测仪(10)实时检测所述空气过滤箱(9)的后腔体的环境腐蚀速率和腐蚀等级，以所述ECM环境腐蚀监测仪(10)实时检测到的环境腐蚀速率和腐蚀等级首次满足系统稳定条件的时刻为系统稳定时刻，从所述系统稳定时刻开始，持续记录所述ECM环境腐蚀监测仪(10)实时检测到的环境腐蚀速率和腐蚀等级，以此作为所述受测盐雾过滤材料(6)的过滤效果评价指标，其中，所述系统稳定条件为：所述环境腐蚀速率和腐蚀等级在预设的时间内保持不变。
4.根据权利要求3所述的性能测试方法，其特征在于：所述的性能测试方法还包括：
步骤三、用所述压差计(7)实时检测所述前腔体与后腔体之间的压力差值，将从所述系统稳定时刻至所述受测盐雾过滤材料(6)的失效时刻的时长记录为有效过滤时间，以此作为所述受测盐雾过滤材料(6)的过滤耐久性评价指标，其中，将所述压差计(7)实时检测到的压力差值达到300Pa的时刻作为所述受测盐雾过滤材料(6)的失效时刻。
5.根据权利要求4所述的性能测试方法，其特征在于：所述的性能测试方法还包括：
步骤四、在所述受测盐雾过滤材料(6)的失效后，停止测试，将所述受测盐雾过滤材料(6)取出用水进行清洗后再安装回所述空气过滤箱(9)的防腐蚀箱体内腔中，并且，再次按步骤一至步骤三所述的方法对所述清洗后的受测盐雾过滤材料(6)进行测试，以获得所述清洗后的受测盐雾过滤材料(6)所对应的环境腐蚀速率、腐蚀等级和有效过滤时间，以该清洗后与所述步骤一至步骤三的清洗前的受测盐雾过滤材料(6)所对应的环境腐蚀速率、腐蚀等级和有效过滤时间的对比结果作为所述受测盐雾过滤材料(6)的使用寿命和循环使用耐久性评价指标。
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