CN110935682B - 一种金属腐蚀试片自动除锈处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力试验技术领域，具体涉及一种金属腐蚀试片自动除锈处理装置及方法。所述金属腐蚀试片自动除锈处理装置包括进液单元、除锈处理单元、排液单元、主机和风机。金属腐蚀试片除锈处理实现自动化，可以根据不同的试片种类及腐蚀的严重程度进行不同处理条件的选择，并且可以同时对多个试片进行批量化处理，节省时间，同时由于操作人员不直接接触盐酸等除锈液，保证了整个过程的安全性，降低了对人体健康的危害，处理后的废液进入相应的废液瓶，分类回收，节约环保。
Description
技术领域
本发明涉及电力试验技术领域，具体涉及一种金属腐蚀试片自动除锈处理装置及方法。
背景技术
大气环境腐蚀等级是绘制电网大气腐蚀地图的重要依据，为获得不同地区的大气环境腐蚀等级数据，需要建立多个大气腐蚀等级试验站，通过在大气腐蚀等级试验装置上设置碳钢、锌、铜、铝4种标准金属腐蚀试片，在不同的大气环境下暴露规定时间后，根据测定金属腐蚀试片在当地大气环境中的腐蚀速率来判定当地的大气环境腐蚀等级。户外暴露试验回收的金属腐蚀试片，需要在实验室进行除锈处理，步骤是试验操作人员先将试片放入装有除锈液的玻璃烧杯中，用超声或毛刷刷洗除去表面腐蚀产物，再依次用纯水、无水乙醇进行清洗，最后用电吹风吹干后称重。除锈液需要根据试片的种类进行配制。例如，碳钢试片的除锈液配制方法为：500mL盐酸(ρ＝1.19g/mL)，3.5g六次甲基四胺，加蒸馏水配制成1000mL溶液。
现有的通过人工除锈的方法一方面增加了人体接触盐酸等强酸性、强腐蚀性危险化学品的风险，清洗过程中除锈液可能飞溅，金属腐蚀试片可能打碎玻璃烧杯等，都可能危害试验操作人员的人身安全。另一方面，一片一片地手工除锈、转移，用纯水和无水乙醇依次进行清洗，吹干，整个工序较为繁琐，效率也极低。绘制电网大气腐蚀地图需要进行大范围、大量的腐蚀试验，进行试验的试片数量巨大，可以达到上千片，甚至上万片。如果全部采用人工除锈处理的方法，将花费大量的时间，影响工作效率，也给操作人员带来较大的安全风险。
发明内容
本发明提供了一种金属腐蚀试片自动除锈处理装置及方法，解决了现有技术人工除锈存在的危害性高、效率低下的各种问题，其应用时可以提高除锈工作的效率，保证除锈安全、高效进行，保障国家电网公司电网大气腐蚀地图建设工作顺利进行。
为了解决现有技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种金属腐蚀试片自动除锈装置，包括：进液单元、除锈处理单元、排液单元、主机和风机，除锈处理单元分别与进液单元和排液单元通过管路连通，所述进液单元包括若干进液容器、进液泵和进液阀，每个进液容器和进液泵通过管路连接；所述进液阀与主机电连接，控制进液阀的开启与闭合；
除锈处理单元包括试片槽、内置于试片槽底部的超声装置及设于试片槽侧壁的液缸，试片槽内部由隔板隔出若干隔间，液缸连接有连杆，连杆穿过隔板深入隔间，连杆上设有电机，电机转轴上设有试片刷，试片槽外侧连接进液管路、排液管路和气路接口，液缸、电机、超声装置均与主机电相连；
排液单元包括若干废液瓶，排液泵和排液阀，废液瓶和排液泵通过管路连接，排液阀与主机电连接，实现排液阀的开启与闭合；
风机一端与主机电相连，接受主机的信号，另一端与试片槽的气路接口相连，用于吹干试片；
主机分别与所述进液泵、进液阀、液缸、电机、超声装置、排液泵、排液阀、风机通过电连接，用于发出控制信号。
优选的，所述进液容器包括第一除锈液容器、第二除锈液容器、第三除锈液容器、第四除锈液容器、第一清洗液容器、第二清洗液容器。
所述进液泵、进液阀与主机电连接，可以实现自动进液；排液泵、排液阀与主机电相连，实现自动排液。试片刷进行刷洗时，液缸带动连杆横向运动，从而带动试片刷横向运动，电机带动试片刷转动，实现对试片的全面刷洗，保证刷洗效果。每个除锈液容器分别装有第一除锈液、第二除锈液、第三除锈液、第四除锈液，分别用于碳钢、锌、铜、铝4种标准金属腐蚀试片的除锈，第一清洗液容器和第二清洗液容器分别装有纯水、无水乙醇，分别用于除锈后的纯水、无水乙醇清洗。
优选的，所述试片槽上配有防溅盖。
优选的，所述排液单元包括第一废液瓶、第二废液瓶、第三废液瓶、第四废液瓶、第一清洗液废液瓶、第二清洗液废液瓶。
试片槽上配有防溅盖，用于防止液体溅出，每个废液瓶分别接收存放碳钢、锌、铜、铝4种标准金属腐蚀试片的除锈后废液，第一清洗液废液瓶、第二清洗液废液瓶分别接收纯水冲洗后废液、无水乙醇冲洗后废液。
除锈液容器、清洗液容器、废液瓶和清洗液废液瓶采用棕色玻璃瓶，塑料盖子，可防止除锈液对除锈液容器、废液瓶的腐蚀。进液、排液阀，管路、试片槽、防溅盖、隔板、液缸外表面、电机外表面、连杆选用聚四氟乙烯材质，试片槽一次可同时放入多个金属腐蚀试片，试片刷刷柄选用聚丙烯材质，刷毛选用尼龙材质，防止除锈液对其的腐蚀。
本发明还提供了一种金属腐蚀试片自动除锈的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:设置金属腐蚀试片类型及除锈处理参数；
S2:根据所述金属腐蚀试片的类型及除锈处理参数选择对应的除锈液类型及用量进行进液；
S3:启动超声装置、液缸和电机对金属腐蚀试片进行刷洗除锈，刷洗完毕后排液；
S4:对除锈后的金属腐蚀试片进行清洗，清洗后进行排液；
S5:启动风机将金属腐蚀试片吹干，完成金属腐蚀试片的全自动批量化除锈处理。
优选的，所述步骤S1具体为：将待处理的金属腐蚀试片放入试片槽中，盖上防溅盖，除锈处理流程由主机智能控制，通过主机上的智能控制面板预先设定好金属腐蚀试片类型；选择单次进液量、清洗时间、清洗次数、超声强度和时间、试片刷刷洗强度和时间、排液时间、风机吹干时间等参数。
优选的，所述步骤S2具体为：主机控制系统根据预先设定好的金属腐蚀试片类型，如碳钢、锌、铜、铝等，自动选择相应的除锈液，开启与金属腐蚀试片类型对应的除锈液容器上的进液泵和进液阀；并根据设定的除锈处理参数，除锈液通过进液泵按照设定的进液量进入试片槽后，进液泵和阀门关闭，此时除锈液完全浸没金属腐蚀试片。
优选的，所述步骤S3具体为：启动超声装置，同时启动液缸和电机，电机上的试片刷对金属腐蚀试片进行自动刷洗除锈，达到设定的时间和次数后，排液阀和排液泵打开，自动将试片槽中的除锈液排至对应的废液瓶。
优选的，所述步骤S4具体为：开启对应的清洗液容器上的进液阀和进液泵，启动超声装置和试片刷，按照设定的时间和次数对金属腐蚀试片进行清洗，每次清洗后的废液排至对应的清洗液废液瓶。
本发明和现有技术相比，具有以下优点：
金属腐蚀试片除锈处理实现自动化，可以根据不同的试片种类及腐蚀的严重程度进行不同处理条件的选择。隔板将试片槽分隔为不同隔间，试片槽中放置试片后，试片刷进行刷洗时，液缸带动连杆横向运动，从而带动试片刷横向运动，电机带动试片刷转动，实现对试片的全面刷洗，保证刷洗效果，可以同时对多个试片进行批量化处理，节省时间。
只需将金属腐蚀试片放入试片槽中，盖上防溅盖，选择处理条件后，按一键启动即可自动完成整个金属腐蚀试片处理流程，大幅提高工作效率，减轻操作人员负担，同时由于操作人员不直接接触盐酸等除锈液，保证了整个过程的安全性，降低了对人体健康的危害。处理后的废液进入相应的废液瓶，分类回收，节约环保。
试片槽内部设有若干隔间，每个隔间可竖直插入一片金属腐蚀试片，其位置可被隔间两侧的试片刷和隔板可靠固定，隔板用于防止刷洗过程中金属腐蚀试片位置发生大的偏移，且隔板与槽底留有一段距离，不会影响液体流动。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明示意图；
图2为本发明结构示意图；
图3为图2的俯视图；
图4为图3中A-A剖面结构示意图；
附图中标记及对应的零部件名称：
11、进液容器，12、进液泵，13、进液阀，20、试片槽，21、防溅盖，22、进液管路，23、排液管路，24、液缸，25、隔板，26、试片刷，27、气路接口，28、电机，29、连杆，31、废液瓶，32、排液泵，33、排液阀，4、主机，5、风机，6、超声装置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1-4所示，一种金属腐蚀试片自动除锈装置，包括：进液单元、除锈处理单元、排液单元、主机(4)和风机(5)，除锈处理单元分别与进液单元和排液单元通过管路连通，所述进液单元包括若干进液容器(11)、进液泵(12)和进液阀(13)，每个进液容器和进液泵通过管路连接；所述进液阀(13)与主机(4)电连接，控制进液阀(13)的开启与闭合；
除锈处理单元包括试片槽(20)、内置于试片槽底部的超声装置(6)及设于试片槽侧壁的液缸(24)，试片槽(20)内部由隔板(25)隔出若干隔间，液缸(24)连接有连杆(29)，连杆(29)穿过隔板(25)深入隔间，连杆(29)上设有电机(28)，电机转轴上设有试片刷(26)，试片槽(20)外侧连接进液管路(22)、排液管路(23)和气路接口(27)，液缸(24)、电机(28)、超声装置(6)均与主机(4)电相连；
排液单元包括若干废液瓶(31)，排液泵(32)和排液阀(33)，废液瓶(31)和排液泵(32)通过管路连接，排液阀(33)与主机(4)电连接，实现排液阀(33)的开启与闭合；
风机(5)一端与主机(4)电相连，接受主机(4)的信号，另一端与试片槽(20)的气路接口(27)相连，用于吹干试片；
主机(4)分别与所述进液泵(12)、进液阀(13)、液缸(24)、电机(28)、超声装置(6)、排液泵(32)、排液阀(33)、风机(5)通过电连接，用于发出控制信号。
所述进液容器包括第一除锈液容器、第二除锈液容器、第三除锈液容器、第四除锈液容器、第一清洗液容器、第二清洗液容器。
所述进液泵(12)、进液阀(13)与主机(4)电连接，可以实现自动进液；排液泵(32)、排液阀(33)与主机(4)电相连，实现自动排液。每个除锈液容器分别装有第一除锈液、第二除锈液、第三除锈液、第四除锈液，分别用于碳钢、锌、铜、铝4种标准金属腐蚀试片的除锈，第一清洗液容器和第二清洗液容器分别装有纯水、无水乙醇，分别用于除锈后的纯水、无水乙醇清洗。
所述试片槽(20)上配有防溅盖(21)。
所述排液单元包括第一废液瓶、第二废液瓶、第三废液瓶、第四废液瓶、第一清洗液废液瓶、第二清洗液废液瓶。
试片槽上配有防溅盖(21)，用于防止液体溅出，每个废液瓶分别接收存放碳钢、锌、铜、铝4种标准金属腐蚀试片的除锈后废液，第一清洗液废液瓶、第二清洗液废液瓶分别接收纯水冲洗后废液、无水乙醇冲洗后废液。
除锈液容器、清洗液容器、废液瓶和清洗液废液瓶采用棕色玻璃瓶，塑料盖子，可防止除锈液对除锈液容器、废液瓶的腐蚀。进液、排液阀，管路、试片槽、防溅盖、隔板、液缸外表面、电机外表面、连杆选用聚四氟乙烯材质，试片槽一次可同时放入多个金属腐蚀试片，试片刷刷柄选用聚丙烯材质，刷毛选用尼龙材质，防止除锈液对其的腐蚀。
实施例2
本实施例使用实施例1中的装置，提供一种金属腐蚀试片自动除锈的方法，包括以下步骤：
S1:设置金属腐蚀试片类型及除锈处理参数：将待处理的金属腐蚀试片放入试片槽中，盖上防溅盖，除锈处理流程由主机智能控制，通过主机上的智能控制面板预先设定好金属腐蚀试片类型；选择单次进液量、清洗时间、清洗次数、超声强度和时间、试片刷刷洗强度和时间、排液时间、风机吹干时间等参数；
S2:根据所述金属腐蚀试片的类型及除锈处理参数选择对应的除锈液类型及用量进行进液：主机控制系统根据预先设定好的金属腐蚀试片类型，如碳钢、锌、铜、铝等，自动选择相应的除锈液，开启与金属腐蚀试片类型对应的除锈液容器上的进液泵和进液阀；并根据设定的除锈处理参数，除锈液通过进液泵按照设定的进液量进入试片槽后，进液泵和阀门关闭，此时除锈液完全浸没金属腐蚀试片；
S3:启动超声装置、液缸和电机对金属腐蚀试片进行刷洗除锈，刷洗完毕后排液：启动超声装置，同时启动液缸和电机，电机上的试片刷对金属腐蚀试片进行自动刷洗除锈，达到设定的时间和次数后，排液阀和排液泵打开，自动将试片槽中的除锈液排至对应的废液瓶；
S4:对除锈后的金属腐蚀试片进行清洗，清洗后进行排液：开启对应的清洗液容器上的进液阀门和进液泵，启动超声装置和试片刷按照设定的时间和次数对金属腐蚀试片进行清洗，每次清洗后的废液排至对应的清洗液废液瓶；
S5:启动风机将金属腐蚀试片吹干，完成金属腐蚀试片的全自动批量化除锈处理。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种金属腐蚀试片自动除锈装置，包括进液单元、除锈处理单元、排液单元、主机(4)和风机(5) ，除锈处理单元分别与进液单元和排液单元通过管路连通，其特征在于，所述 进液单元包括若干进液容器(11)、进液泵(12)和进液阀 (13) ，每个进液容器和进液泵通过管路连接；所述进液阀(13)与主机(4)电连接，控制进液阀(13)的开启与闭合；
除锈处理单元包括试片槽(20)、内置于试片槽底部的超声装置(6)及设于试片槽侧壁的液缸(24) ，试片槽(20)内部由隔板(25)隔出若干隔间，液缸(24)连接有连杆(29) ，连杆(29)穿过隔板(25)深入隔间，连杆(29)上设有电机(28) ，电机转轴上设有试片刷(26) ，试片槽(20)外侧连接进液管路(22)、排液管路(23)和气路接口(27) ，液缸(24)、电机(28)、超声装置(6)均与主机(4)电相连；
排液单元包括若干废液瓶(31) ，排液泵(32)和排液阀 (33) ，废液瓶(31)和排液泵(32) 通过管路连接，排液阀(33)与主机(4)电连接，实现排液阀(33)的开启与闭合；
风机(5)一端与主机(4)电相连，接受主机(4)的信号，另一端与试片槽(20)的气路接口(27)相连，用于吹干试片；
主机(4)分别与所述进液泵(12)、进液阀(13)、液缸(24)、电机(28)、超声装置(6)、排液泵(32)、排液阀(33)、风机(5)通过电连接，用于发出控制信号；
所述进液容器包括第一除锈液容器、第二除锈液容器、第三除锈液容器、第四除锈液容器、第一清洗液容 器、第二清洗液容器；
所述排液单元包括第一废液瓶、第二废液瓶、第三废液瓶、第四废液瓶、第一清洗液废液瓶、第二清洗液废液瓶。
2.根据权利要求1所述的一种金属腐蚀试片自动除锈装置，所述试片槽(20)上配有防溅盖(21)。
3.一种金属腐蚀试片自动除锈的方法 ，其特征在于 ，使用权利要求1-2任一项所述装置，包括以下步骤：
S1:设置金属腐蚀试片类型及除锈处理参数；
S2:根据所述金属腐蚀试片的类型及除锈处理参数选择对应的除锈液类型及用量进行进液；
S3:启动超声装置、液缸和电机对金属腐蚀试片进行刷洗除锈，刷洗完毕后排液；
S4:对除锈后的金属腐蚀试片进行清洗，清洗后进行排液；
S5:启动风机将金属腐蚀试片吹干，完成金属腐蚀试片的全自动批量化除锈处理。
4.根据权利要求3所述的一种金属腐蚀试片自动除锈的方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：将待处理的金属腐蚀试片放入试片槽中，盖上防溅盖，除锈处理流程由主机智能控制，通过主机上的智能控制面板预先设定好金属腐蚀试片类型；选择参数单次进液量、清洗时间、清洗次数、超声强度和时间、试片刷刷洗强度和时间、排液时间、风机吹干时间。
5.根据权利要求3所述的一种金属腐蚀试片自动除锈的方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：主机控制系统根据预先设定好的金属腐蚀试片类型，自动选择相应的除锈液，开启与金属腐蚀试片类型对应的除锈液容器上的进液泵和进液阀 ；并根据设定的除锈处理参数，除锈液通过进液泵按照设定的进液量进入试片槽后，进液泵和阀门关闭，此时除锈液完全浸没金属腐蚀试片；
所述金属腐蚀试片为碳钢或锌或铜或铝。
6.根据权利要求3所述的一种金属腐蚀试片自动除锈的方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：启动超声装置，同时启动液缸和电机，电机上的试片刷对金属腐蚀试片进行自动刷洗除锈，达到设定的时间和次数后，排液阀和排液泵打开，自动将试片槽中的除锈液排至对应的废液瓶。
7.根据权利要求3所述的一种金属腐蚀试片自动除锈的方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：开启对应的清洗液容器上的进液阀和进液泵，启动超声装置和试片刷，按照设定的时间和次数对金属腐蚀试片进行清洗，每次清洗后的废液排至对应的清洗液废液瓶。
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