CN108319303A - 金属腐蚀试验冷却水闭路循环控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的金属腐蚀试验冷却水闭路循环控制装置。在电炉上放置带橡皮塞的锥形瓶，在瓶中放置有试验样品，带橡皮塞的锥形瓶上连接有蛇形冷凝管，蛇形冷凝管的出口置于高位水箱液面上部，在高位水箱内设有A/B/C水位电极，蛇形冷凝管的下端置于低位水箱的液面上部，在低位水箱与高位水箱之间连接有输水管，在输水管上装有水泵，低位水箱内装有D/E水位电极，在低位水箱和高位水箱之间的液位电极传导线之间连接有闭路循环控制器。由于本发明试验时无需专人看守，每次可节约自来水约15吨。适宜作为金属腐蚀试验冷却水循环控制装置应用。

Description

金属腐蚀试验冷却水闭路循环控制装置

技术领域

本发明提供的机械领域的理化检测装置，主要应用于不锈钢晶间腐蚀试验。具体地说是金属腐蚀试验冷却水闭路循环控制装置。

背景技术

目前，金属腐蚀试验所执行的国家标准中，并未对冷却水的控制提出要求或加以规定，如不锈钢的晶间腐蚀试验，采用GB/T 4334-2008《金属和合金的腐蚀不锈钢晶间腐蚀试验方法》标准。该标准共有五种腐蚀试验方法，其中B法、C法和E法都要使用冷却水对试验装置进行冷却，却未对冷却水加以规定。在平时的检测工作中，不锈钢的晶间腐蚀试验量较大，有时停水会造成试验的被迫终止，同时，对于水资源缺乏地区，还会占用大量的水资源。国内部分检测单位虽然也使用循环水自动控制装置，但是其结构复杂，制作成本高。

在金属腐蚀试验过程中，停水往往不容易被发现，传统的试验装置在运行时，为防止停水后加热装置干烧损坏试验仪器和发生火灾，需要两个人连续值班数小时，试验现场不能离人。每次试验需用自来水约15吨，为了保证停水时试验能够顺利进行，同时节约大量水资源，急需研制新的设备装置和实验方法。

发明内容

为了使金属腐蚀试验中冷却水能够闭路循环利用，本发明提供了金属腐蚀试验冷却水闭路循环控制装置。该装置通过闭路循环控制器控制水泵充满低位水箱再向高位水箱循环送水、流入冷凝管实现冷却过程，解决金属腐蚀试验中冷却水循环利用的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

在电炉上放置带橡皮塞的锥形瓶，在瓶中放置有试验样品，带橡皮塞的锥形瓶上连接有蛇形冷凝管，蛇形冷凝管的出口置于高位水箱液面上部，在高位水箱内设有A/B/C水位电极，蛇形冷凝管的下端置于低位水箱的液面上部，在低位水箱与高位水箱之间连接有输水管，在输水管上装有水泵，低位水箱内装有D/E水位电极，在低位水箱和高位水箱之间的液位电极传导线之间连接有闭路循环控制器，闭路循环控制器一端与水泵连接。

高位水箱与低位水箱之间连接的液位电极传导线通过电阻、电容和可调功率器与连接有12V直流电源的555时基电路连接，并通过二极管开关电路连接有开关继电器，开关继电器接通交流电的交流接触器电路，交流接触器输出的三相交流电作为水泵电机的电源。

积极效果，由于本发明采用闭路循环控制器控制水泵充满低位水箱再向高位水箱循环送水，然后流入冷凝管实现冷却过程。在停水时该试验装置可以正常运行，无需中断试验，避免因试验中断，被迫在高温酸液环境下重复进行取、放试验样品的操作，规避了安全风险。该装置只要不停电就可以正常运行，试验时无需专人看守，只要利用停电报警装置通知试验人员即可，试验人员可以在试验的同时进行其他操作，可大量节省人力。该装置可以节约大量水资源，据估算，每次可节约自来水约15吨。适宜作为金属腐蚀试验冷却水循环控制装置应用。

附图说明

图1为本发明的工作流程图；

图2为闭路循环控制器的电路图。

图中，1.高位水箱，2.蛇形冷凝管，3.带橡皮塞的锥形瓶，4.试验样品，5.加热电炉，6.低位水箱，7.闭路循环控制器，7.1. 555时基电路，7.2.三相电控制电路，8.水泵。

具体实施方式

据图所示，在电炉5上放置带橡皮塞的锥形瓶3，在瓶中放置有试验样品4，带橡皮塞的锥形瓶上连接有蛇形冷凝管2，蛇形冷凝管的出口置于高位水箱1液面上部，在高位水箱内设有A/B/C水位电极，蛇形冷凝管的下端置于低位水箱6的液面上部，在低位水箱与高位水箱之间连接有输水管，在输水管上装有水泵8，低位水箱内装有D/E水位电极，在低位水箱和高位水箱之间的液位电极传导线之间连接有闭路循环控制器7，闭路循环控制器一端与水泵连接。

高位水箱与低位水箱之间连接的液位电极传导线通过电阻、电容和可调功率器与连接有12V直流电源的555时基电路7.1连接，并通过二极管开关电路连接有开关继电器，开关继电器接通交流电的交流接触器7.2电路，交流接触器输出的三相交流电作为水泵电机的电源。

所述高位水箱内设有A、B、C水位电极，低位水箱内设有D、E水位电极,A、B、C、D、E五个电极可用薄紫铜板材料加工成长方形，并且D、E电极安装位置高于水底泵阀的位置。

本发明的冷却水闭路循环的工作原理：

闭路循环控制器采用以集成电路为控制元件，利用分压精度高的特点和各个端子的特性，设计冷却水闭路循环控制电路。

以集成电路为控制电路，通过水泵控制低位水箱向高位水箱输水，使得通过冷凝管的冷却水滴入低位水箱，往复循环，闭路控制实现冷却过程。

当高位水箱水位达到A电极时，电极A、B之间导电，集成电路触发端、阈值端电位上升到8V以上，输出端输出低电平，继电器吸合，常闭触点分开，切断AC接触器的电源，电动机失电，水泵停止向高位水箱送水。

当高位水箱水位达低于A电极时，B、C电极之间仍导通，A电极电位降到6V以下，这时维持停止送水状态。当高位水箱水位低于B电极时，B、C电极之间为高阻态，555时基电路触发端电位接近零。

如低位水箱水位在电极D之上，电极D、E之间导电，集成电路复位端电位在1V以上，则输出端输出高电平，继电器释放，常闭触点闭合，AC接触器得电吸合，接通三相电源，水泵电动机启动，从下面水箱向高位水箱送水。

如低位水箱水位在电极D之下，表明低位水箱即将缺水，电极D、E之间开路，集成电路复位端经电位器W接地，处于复位状态，其输出端输出低电平，继电器吸合，常闭触点分开，AC接触器失电而释放，三相电源断开，水泵电动机失电，停止送水。

本发明的特点：

本发明要解决的技术问题是在停水时该试验装置可以正常运行，无需中断试验，避免因试验中断，被迫在高温酸液环境下重复进行取、放试验样品的操作，规避了安全风险，同时可以大量节约水资源。

本发明的技术方案是采用以555时基电路为主要控制元件，555时基电路是将数字功能与模拟功能相结合的集成电路。该装置利用555时基电路分压精度高的特点和各个端子的特性，设计控制电路。

本装置利用该电路控制单向自吸水泵，在试验装置的低位水箱水满之后，实现自动向高位水箱送水，高位水箱水满后停止送水，高位水箱内的水向下自然流入冷凝管，实现冷却过程。当高位水箱水位不足时，控制电路启动水泵向高位水箱送水，往复循环，实现冷却水的自动循环控制。

Claims (1)

1.金属腐蚀试验冷却水闭路循环控制装置,其特征是：在电炉（5）上放置带橡皮塞的锥形瓶（3），在瓶中放置有试验样品（4），带橡皮塞的锥形瓶上连接有蛇形冷凝管（2），蛇形冷凝管的出口置于高位水箱（1）液面上部，在高位水箱内设有A/B/C水位电极，蛇形冷凝管的下端置于低位水箱（6）的液面上部，在低位水箱与高位水箱之间连接有输水管，在输水管上装有水泵（8），低位水箱内装有D/E水位电极，在低位水箱和高位水箱之间的液位电极传导线之间连接有闭路循环控制器（7），闭路循环控制器一端与水泵连接；

高位水箱与低位水箱之间连接的液位电极传导线通过电阻、电容和可调功率器与连接有12V直流电源的555时基电路（7.1）连接，并通过二极管开关电路连接有开关继电器，开关继电器接通交流电的交流接触器（7.2）电路，交流接触器输出的三相交流电作为水泵电机的电源；

所述高位水箱内设有A、B、C水位电极，低位水箱内设有D、E水位电极,A、B、C、D、E五个电极可用薄紫铜板材料加工成长方形，并且D、E电极安装位置高于水底泵阀的位置；

当高位水箱水位达到A电极时，电极A、B之间导电，集成电路触发端、阈值端电位上升到8V以上，输出端输出低电平，继电器吸合，常闭触点分开，切断AC接触器的电源，电动机失电，水泵停止向高位水箱送水；

当高位水箱水位达低于A电极时，B、C电极之间仍导通，A电极电位降到6V以下，这时维持停止送水状态；

当高位水箱水位低于B电极时，B、C电极之间为高阻态，555时基电路触发端电位接近零；

如低位水箱水位在电极D之上，电极D、E之间导电，集成电路复位端电位在1V以上，则输出端输出高电平，继电器释放，常闭触点闭合，AC接触器得电吸合，接通三相电源，水泵电动机启动，从下面水箱向高位水箱送水；

如低位水箱水位在电极D之下，表明低位水箱即将缺水，电极D、E之间开路，集成电路复位端经电位器W接地，处于复位状态，其输出端输出低电平，继电器吸合，常闭触点分开，AC接触器失电而释放，三相电源断开，水泵电动机失电，停止送水。