CN117825258A - 一种大型步入式动静态结合海水腐蚀试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型步入式动静态结合海水腐蚀试验系统，包括试验室体、动态试验装置和静态试验装置，所述动态试验装置包括喷淋模块和溅水模块，所述静态试验系统包括喷雾模块与试验室体的密封结构；所述试验室体的密封结构包括室体框架和膜布，所述试验室体的长度方向的两侧设置有挡水墙和所述室体框架；所述膜布覆盖在所述室体框架外部，所述室体的前后两端设置有开合门，所述开合门的门框的侧边和底边设置有橡胶条且顶部和底部设置有锁紧机构，所述膜结构的其余部分密封设置；所述室体框架内部预留安装孔，所述安装孔连接安装框架，所述喷淋模块、喷雾模块与溅水模块固定在所述安装框架上；还包括供水模块以及控制系统。

Description

一种大型步入式动静态结合海水腐蚀试验系统

技术领域

本发明涉及设备试验领域，尤其涉及车辆在大气及海水腐蚀环境下的动静态结合试验系统及方法。

背景技术

在中国专利CN114577711A中公开了“一种动态水环境自然加速试验装置和控制系统”，并具体公开了如下内容：“一种动态水环境自然加速试验装置，包括动态水给水系统、喷淋系统、旋转系统、飞溅系统、升降系统和干燥系统；所述升降系统支撑所述旋转系统上升和下降；所述动态水给水系统包括试验池；所述喷淋系统和旋转系统位于所述试验池的上方；所述干燥系统设置在所述试验池一侧或两侧；所述飞溅系统设置于所述试验池的一侧或两侧。所述动态水可为动态海水，采用上述方式，可对待测试样件或者整机进行海水的喷淋、飞溅、浸泡等模拟，之后还可进行干燥，充分模拟了试件或整机在海洋大气环境中所面临的工作情况，能够达到加速试件或整机在海洋大气环境中的腐蚀情况，对试件在海洋大气环境中所能承受的腐蚀情况提供研究数据。所述给水系统包括沙井，所述沙井通过泵与过滤池连接，所述过滤池通过泵与所述试验池连接，所述过滤池还与所述飞溅系统和喷淋系统连接。所述喷淋系统包括在设置在所述试验池上方的两条平行的纵梁，在两条纵梁之间设置有多个横向的安装杆，所述安装杆底部设置有喷淋管，所述喷淋管设置有多个开口向下的喷头。试验池或者说淋雨水池适用于整车驶入，通过整车的车轮行进带动海水冲刷浸润车辆底盘，加速底盘的腐蚀，所述喷淋系统可向整车进行海水喷淋腐蚀，所述飞溅系统同时可对整车的两侧进行海水喷淋腐蚀，如此一来可实现整车的全部腐蚀。之后，再将车辆驶出试验池，对车辆进行吹风干燥（干燥系统），最终实现海浪冲刷/飞溅—浸润—干燥交替腐蚀作用，最后检查车辆的腐蚀情况。”

上述专利中存在的缺陷在于：整机试验时以动态试验为主，动态试验的缺陷在于试验时间有限、试验水滴非雾化水滴、颗粒较大，没有足够的时间在样品表面进行沉降，试验过程浸润面积有限、难以渗透入车辆内部，可能无法对车辆表面及内部存在缺陷的地方进行充分考核。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种大型步入式动静态结合海水腐蚀试验系统，其特征在于：包括试验室体、动态试验装置和静态试验装置，所述动态试验装置包括喷淋模块和溅水模块，所述静态试验系统包括喷雾模块与试验室体的密封结构；所述试验室体的密封结构包括室体框架和膜布，所述试验室体的长度方向的两侧设置有挡水墙，所述挡水墙内预埋安装螺柱，所述室体框架采用热浸锌方管焊接而成，所述室体框架的柱体与所述安装螺柱采用螺母螺接，所述螺母外包裹保护罩并采用保护蜡密封；所述膜布采用PVC材质且覆盖在所述室体框架外部，所述室体的前后两端设置有开合门，所述开合门的门框的侧边和底边设置有橡胶条且顶部和底部设置有锁紧机构，所述膜布的其余部分密封设置；所述室体框架内部预留安装孔，所述安装孔连接安装框架，所述喷淋模块、喷雾模块与溅水模块固定在所述安装框架上；还包括供水模块以及控制系统。

所述供水模块包括海水蓄水池、真空罐以及水泵；所述海水蓄水池设置在所述试验室体的前端或者后端或者侧面，所述海水蓄水池位于地下且其内中部设置有过滤网，所述过滤网将所述海水蓄水池分割为净海水单元与沉淀过滤单元，海水引入所述沉淀过滤单元后经过所述过滤网过滤后进入到净海水单元；所述过滤网具有三层过滤网筛，等级分别为100目、150目和200目，能够阻挡直径大于0.1mm的杂质；所述真空罐与所述水泵位于地面，所述真空罐顶部设置有加水球阀与排气阀，所述真空罐上部设置有吸水管，所述吸水管由真空罐上部伸入到所述真空罐内底部，且位于罐外的吸水管设置有法兰，并通过所述法兰连接抽水管，所述抽水管伸入所述海水蓄水池内的净海水单元中；所述真空罐的底部设置有排水阀，所述真空罐的下部通过管道与所述水泵的吸水口连接，所述管道上设置有进水阀；所述水泵的另一端设置有出水管道，所述出水管道与所述喷淋模块、喷雾模块与溅水模块连接，所述出水管道上设置有出水止回阀和出水球阀。

所述喷雾模块包括设置在所述控制系统的控制室体内的供气单元，所述供气单元包括依次连接的空气压缩机、储气罐、减压阀、电磁阀、油水分离器、调压阀、空气饱和器及喷雾电磁阀；所述喷雾模块还包括喷雾供水单元，所述喷雾供水单元包括设置在所述控制室体内的二级过滤器、喷雾海水箱及喷雾水泵，所述真空罐将所述海水蓄水池内的净海水单元内的海水输送到所述二级过滤器内进行二级过滤后在送入所述喷雾海水箱内；所述喷雾模块还包括喷雾执行单元，所述执行单元位于所述试验室体内且固定在所述连接框架上，所述执行单元包括沿所述试验室体的长度方向且左右布置的两根喷雾进水管和左右布置的两根喷雾进气管，且所述喷雾进水管与喷雾进气管上设置有喷雾塔，所述喷雾塔沿长度方向均匀设置有多个，所述喷雾塔通过软管分别与所述喷雾进水管与喷雾进气管连接，所述喷雾塔采用无结晶喷嘴，且在喷嘴位置设置有斜向角度可调的挡板；两根所述喷雾进气管均与所述供气单元连接；两根所述喷雾进水管的同向的一端分别连接有平衡水箱，两个平衡水箱之间的上部设置有顶部水箱，所述顶部水箱的入口通过所述喷雾水泵连接所述喷雾海水箱，所述顶部水箱两侧分别通过管道连接两个平衡水箱；所述喷雾模块还包括喷雾控制单元，所述喷雾控制单元包括设置在所述控制室体内的盐雾柜，所述盐雾柜内设置有与总调压阀和与所述喷雾塔一对一连接的分调压阀。两根所述喷雾进水管或者两根所述喷雾进气管之间的距离为5700mm，距地面高度均为4.0~4.1m，每侧设置的喷雾塔均为26套，喷雾出口压力为0.07～0.14MPa，所述喷雾模块的沉降率为1～2mL/80cm²·h。

所述喷淋模块包括喷淋供水单元与喷淋执行单元；所述喷淋供水单元包括喷淋水泵，所述喷淋水泵采用变频控制且与所述真空罐的输水管道连接；所述喷淋执行单元设置在所述试验室体内且固定在所述连接框架上，所述喷淋执行单元包括喷淋主进水管道与水平左右设置的喷淋管道，所述喷淋主进水管道与所述喷淋水泵连接，两根所述喷淋管道的同向的一端部与所述喷淋主进水管道连接，所述喷淋主进水管道上设置有压力传感器，两个喷淋管道上分别设置有控制阀门和压力表，所述喷淋主进水管道的直径为所述喷淋管道的两倍；两根所述喷淋管道之间的间距为2m，长度均为13~14m，每根喷淋管道上设置有9个喷嘴，相邻两个喷嘴之间间隔1.5m，所述喷嘴采用PPR耐压喷嘴，所述喷嘴可进行90°转动，喷出形状为圆锥实心，喷嘴出水口压力为500kPa，喷淋流量≥2.5L/min，喷嘴的喷头口径为φ3.5mm，喷出水滴直径为0.5~4.5mm。

所述溅水模块包括溅水池单元和侧溅水单元；所述溅水池单元为设置在所述试验室体内的地面的溅水池，所述溅水池的长和宽与试验室体的内部尺寸的长宽一致，所述溅水池深度为400mm；并且所述溅水池的进水和出水两端设置有斜坡；所述侧溅水单元包括六根溅水管道，左右两侧分别布置三根且同侧的三根沿竖向平行设置，所述溅水管道固定在所述连接框架上，左右两侧的溅水管道相距5300~5700mm，三根溅水管道距地面高度依次为1m，2.3m，3.6m，左侧的三根溅水管道的同一端与左侧供水管连接，右侧的三根溅水管道的同一端与右侧供水管连接，并且所述左侧供水管与右侧供水管均与溅水主进水管连接，所述溅水主进水管与控制室体内的溅水水泵连接；每根溅水管道间隔1m设置1个溅水喷嘴，溅水喷嘴共78个，所述溅水喷嘴孔径为3.5mm，喷出形状为圆锥实心，喷出压力≥500kPa、喷射流量≥2.5L/min、溅水距离≥12m。

所述大型步入式动静态结合海水腐蚀试验系统还包括清洗模块，所述清洗模块包括设置在所述控制室体内的自来水水箱，所述自来水水箱连接有清洗管道，所述清洗管道分别连接到所述喷雾模块的顶部水箱、所述喷淋模块的喷淋主进水管道以及所述溅水模块的溅水主进水管道；所述清洗模块还包括设置在所述喷雾进水管道末端的手阀、所述喷淋管道末端的手阀以及所述溅水管道末端的手阀；所述清洗模块还包括设置在所述试验室体内的高压清洗喷枪，所述高压清洗喷枪与清洗管道连接。

所述大型步入式动静态结合海水腐蚀试验系统还包括试验路面辅助模块，所述试验路面辅助模块包括口字型循环路面，所述口字型循环路面的其中一边路面为试验通道，所述试验室体设置在试验通道的中部，与所述试验通道的驶入端连接的路面驶入段路面，与所述试验通道的驶出端连接的路面为回转路面，连接所述回转路面和驶入段路面的一段路面为返回通道；所述驶入段路面的前端延伸有口字型循环路面的驶入道路，所述返回通道的朝向所述回转路面的一端延伸有口字型循环路面的驶出道路。

所述口字型循环路面的回转路面的背后设置有污水回收水池，所述污水回收水池位于地下，且所述污水回收水池分为隔油池和蓄水池，所述试验室体至所述回转路面之间的一段试验通道具有向下的坡度。

本发明还提供一种基于上述大型步入式动静态结合海水腐蚀试验系统的试验方法，按照下述步骤依次进行：

第一步，驾驶待试验车辆进入所述口字型循环路面，将车辆开入试验通道并进入到所述试验室体内并熄火；

第二步，关闭试验室体的的前后两侧门，开启喷雾试验模式，对所待试验车辆进行喷雾，所述喷雾模块在试验室体内连续不断地进行喷雾，使得整个待试验车辆在弥漫在海水雾气中，并开启静态海水腐蚀试验；

第三步，关闭喷雾功能，打开试验室体，驾驶待试验车辆驶出试验室体，并沿口字型循环路面返回重新通过试验室体；

第四步，打开喷淋溅水功能，开启喷淋溅水试验模式，车辆通过时对试验车辆进行喷淋与溅水；所述喷淋主要对车顶及车体上部进行浸润，所述溅水模块的侧溅水单元主要对车体两侧进行浸润，溅水池主要对车轮与车架进行浸润；

第五步，关闭试验系统，对所述喷雾模块、喷淋模块及溅水模块进行清洗，同时采用喷枪对试验室体内进行清洗。

其中，所述第三步和第四步可根据需求重复多次。

有益效果

1、与传统盐雾试验相比，由本发明的试验系统配合以合适的试验方法开展试验，可加速模拟产品在湿热海洋大气及海水环境下的腐蚀，可在模拟湿热海洋大气环境过程中、保留主要腐蚀成分和因素，强化产品的腐蚀过程，兼具了加速性和模拟性。

2、本发明采用了动态和静态相结合的试验模块，液滴由较大的喷淋水滴颗粒、溅水滴颗粒和极细的雾化颗粒组成，可对试验样品的表面、缝隙及密封缺陷部位开展试验，增强了试验的渗透效果，真实还原实际使用过程中的腐蚀效果。

3、本发明的试验系统能全方位多角度的开展试验，保证试验的覆盖面积和无死角。本发明的试验系统分为喷雾、喷淋、溅水三个功能模块，通过不同方位、方式的海水喷淋、喷雾，全方位多角度加速模拟装备在海洋大气下的腐蚀行为。喷雾模块采用气流式雾化原理对试验室体内进行喷雾，样品在试验室体内海水喷雾弥散的状态下开展静态海雾腐蚀试验。通过引入海水对喷淋及溅水管路进行供水，利用水泵对海水喷嘴施加压力分别对静置/运动样品顶部和侧面进行喷淋和溅水，加速模拟样品的腐蚀过程。试验室体底部为一海水溅水池，通过样品经溅水池时溅起的海水加速模拟海水对样品底部及轮毂部位的腐蚀，加强了试验的覆盖效果，形成样品的全方位试验。

4、本发明采用的室体框架+膜布所构成的试验室体既能够实现开放式喷淋和密闭式喷雾，且能够防雨、防风、防太阳辐射，避免空气对流，提高试验的效率和真实性。

5、本发明的清洁模块能够对各管路与试验室体内进行清洗、也可对试验后的车辆进行清洗，既避免了海水对设备的腐蚀，提高了设备寿命，又实现了设备的功能集成和多效利用。同时，还设置有试验及清洗后的污水的处理设备，将污水内的杂质和油污进行过滤之后再进行排放，避免造成环境污染。

6、本发明设计的口字型循环路面，可以实现待试验车辆能够多次循环驶入到试验室体内进行动态试验。且该口字型循环路面能够实现车辆的加减速，车辆在进入实验室体前加速到适当的车速，使喷淋和飞溅达到预期的效果，多次循环动态试验还可增强试验效果，达到加速性和模拟性。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为本发明的试验系统的试验路面辅助模块结构图；

图2为本发明的试验系统的室体框架结构图；

图3为本发明的室体框架的左视图；

图4为本发明试验系统的试验室体及控制室体的俯视图；

图5为本发明试验系统的试验室体及控制室体的正视图；

图6为本发明试验系统的试验室体及控制室体的左视图；

图7为本发明试验系统的试验室体及控制室体的轴测图；

图8为本发明试验系统的喷雾模块的管路布局图；

图9为本发明试验系统的喷雾模块的原理图；

图10为本发明试验系统的喷雾模块的流程图；

图11为本发明试验系统的喷淋模块的管路布局图；

图12为本发明试验系统的溅水模块的管路布局图；

图13为本发明试验系统的控制系统的控制线路图；

图14为本发明试验系统的控制系统的模块结构图；

图15为本发明试验系统的控制系统的控制功能设计图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

实施例1：如图1-15所示，本实施例提供一种大型步入式动静态结合海水腐蚀试验系统，包括试验室体和控制室体，还包括静态试验装置和动态试验装置，所述动态试验装置包括喷淋模块和溅水模块，所述静态试验装置包括喷雾模块和试验室体的密封结构，还包括供水模块、控制系统、试验路面辅助模块和清洗模块。

（1）关于本实施例的试验路面辅助模块

参见图1，所述试验路面辅助模块包括口字型循环路面，所述口字型循环路面的其中一边路面为试验通道，所述试验室体设置在试验通道的中部，与所述试验通道的驶入端连接的路面驶入段路面，与所述试验通道的驶出端连接的路面为回转路面，连接所述回转路面和驶入段路面的一段路面为返回通道；所述驶入段路面的前端延伸有口字型循环路面的驶入道路，所述返回通道的朝向所述回转路面的一端延伸有口字型循环路面的驶出道路。

在本实施例中，要求所述驶入道路、驶出道路和口字型循环路面可承重50T，所述口字型循环路面的整个长≥150m，路面/通道宽度≥5m。

（2）关于本实施例的试验室体

参见图2和3，本实施例的所述试验室体由室体框架1和设置在所述室体框架外的膜布2构成。其中，所述试验室体外部尺寸为：L×W×H（长×宽×高）=（20000～21000）mm×（5700～6700）mm×（5000～5800）mm。作为本实施例中的选择，选择所述试验室体外部尺寸为：L×W×H（长×宽×高）=20400mm×5700mm×5600mm。并且，本实施例中的试验室体的顶部设置为人字形屋顶，所述人字形屋顶的高度为1100mm，人字形屋顶下部空间为矩形空间，高度为4500mm。

另外，作为本实施例中的一种实施方式，所述试验室体宽度方向的两端设置有沿纵向设置的挡水墙3，所述挡水墙的高度为400mm，所述挡水墙的长度与试验室体长度一致。所述挡水墙除了具有防溅挡水的功能之外，在所述挡水墙内还预埋安装螺栓。所述室体框架安装在所述挡水墙之上，并通过螺母与所述挡水墙内预埋螺栓螺接。

实施例中的室体框架采用热浸锌，主体连接方式采用防锈螺栓连接。室体框架与预埋螺栓连接的安装螺母采用防护蜡+保护罩的方式进行保护。

所述室体结构的外部包裹有膜布，本实施例中的膜布采用PVC膜布，具有韧性强、强度高，及较好的耐环境腐蚀性能等特点。

本实施例中的PVC膜布采用灰色涂装，边缘增加密封设计，室体关闭时需保持密闭，门框两侧均有橡胶条，门框底部加装橡胶片，顶部及底部均装有锁紧装置，使锁紧时保持密闭，可避免连接缝透风或空气对流，以确保膜布与地面的密封。在纵向两端采用对开门设计，便于车辆系统的驶入和驶出。

另外，所述室体结构内部设置有多个螺纹孔，用以与连接框架螺接，所述连接框架上安装所述溅水模块、喷雾模块和喷淋模块。

（3）关于本实施例的供水模块

参见图4-7，本实施例中的供水模块用来为溅水模块、喷淋模块与喷雾模块供水，其包括海水蓄水池4以及输送系统。在本实施例中，所述海水蓄水池设置在所述试验室体的尾端。所述海水蓄水池设置在地下（低于地平面）且为一整体，容量不小于10m³，其内设置净海水单元5与沉淀过滤单元6两部分，二者中间采用过滤网筛7间隔。所述过滤网晒面积为1000*500mm，采用三层过滤网，过滤等级分别为100目、150目和200目，能够阻挡直径大于0.1mm的沉淀物、悬浮物以及杂质。使用过程中，将海水引入到所述沉淀过滤单元中并通过过滤网筛过滤沉淀之后进入到所述净海水单元之中。

所述海水蓄水池旁设有真空罐8和水泵，所述真空罐与所述水泵位于地面，所述真空罐顶部设置有加水球阀与排气阀，所述真空罐上部设置有吸水管，所述吸水管由真空罐上部伸入到所述真空罐内底部，且位于罐外的吸水管设置有法兰，并通过所述法兰连接抽水管，所述抽水管伸入所述海水蓄水池内的净海水单元中；所述真空罐的底部设置有排水阀，所述真空罐的下部通过管道与所述水泵的吸水口连接，所述管道上设置有进水阀。所述水泵的另一端设置有出水管道，所述出水管道将净化后的海水送入所述喷淋模块、喷雾模块与溅水模块，所述出水管道上设置有出水止回阀和出水球阀。

本实施例中的真空罐采用厚壁316L不锈钢板，经卷板、焊接成型，尺寸为φ800*1200mm。所述水泵为离心泵，并采用变频器变频驱动方式，功率为11KW，供水流量约40m³/h，可为最末端喷嘴提供不小于500kPa的压力；水泵过流部件（包括不限于泵壳、叶轮、泵轴等）材质为316不锈钢。供水管路均采用耐压PPR管，泵吸水管采用DN100管，设置止回阀；送水主管路采用DN100管。

抽水前，所述真空罐内须加满水，当真空罐内的水被水泵吸出后，所述真空罐内产生负压，由于大气压的作用，海水蓄水池的净海水单元中的水会通过水泵源源不断地为所述喷淋模块、喷雾模块及溅水模块供水。

（4）关于本实施例中的喷雾模块

本实施例的控制系统包括控制室体9，所述控制室体设置在所述试验室体的左侧或者右侧.

参见图4-10，所述喷雾模块包括设置在所述控制室体内的供气单元10，所述供气单元包括依次连接的空气压缩机、储气罐、初级油水分离器，减压阀、电磁阀、二级油水分离器、调压阀、空气饱和器及喷雾电磁阀。环境大气经所述空气压缩机压缩成高压空气后进入所述储气罐，所述储气罐内的高压空气经过油水分离器进行初级油水分离之后，再经过所述减压阀进行第一次减压，减压后的空气压力为0.2~0.3MPa，后经过二级油水分离器进行二级油水分离，然后在通过调压阀进行二次调压，调压后的空气压力为0.07~0.14MPa，最后进入所述空气饱和器再次进行过滤并与空气饱和器内的水蒸气混合，最后变成洁净湿润的气体进入到终端喷嘴中。

本实施例中，为了保障进入喷嘴的空气为洁净空气，需将压缩机产生的气体进行两次油水分离，初级油水分离器为一圆形受压容器，内有活性碳、干净的石子、羊毛毡、分流器、排污接口等。二级油水分离器为精细型过滤，放在进入饱和器前的位置，进一步去除油污。

本实施例中的空气饱和器为一受压容器，用316L不锈钢制作。饱和器内装去离子水，设有水位计、进水阀、排气阀、排污阀、传感器测试孔等。由于盐雾发生需要一定温度湿度的保证，为了保证进入试验室体内的饱和空气具有一定的湿度与温度，要对压缩空气进行加热及加湿。压缩空气进入饱和器后通过去离子水或蒸馏水，再次进行过滤。而后与筒内去离子水或蒸馏水产生的水蒸汽混和，以使进入喷嘴的空气为洁净湿润的空气。所述饱和器连接三通接头，所述三通接头的一头接通往喷嘴的管路，一头接压力表。因此，饱和器既是对压缩空气进行加热及加湿，又是对压缩空气进行再次净化处理的装置。饱和器温度通过电加热来实现，温度根据现场试验温度进行调节。

本实施例中的空气压缩机可选用螺杆式空压机。主要参数为：进气压力1Bar(a)，排气压力0.75MPa(e)，排气量2.68m³/min，齿轮传动方式，380V电压驱动，机组重量约400kg，机组外形尺寸为1225×650×1400mm。

本实施例中的储气罐可配备两只1m³储气罐。基本参数为：工作压力0.8Mpa，材质为Q235B，进出气口口径DN40，尺寸为直径800mm、高度2200mm，重量约300kg，同时配备安全阀、压力表、排污阀等配件。

需要说明的是：上述的空气压缩机、储气罐、初级油水分离器，减压阀、电磁阀、二级油水分离器、调压阀、空气饱和器及喷雾电磁阀均为现有市场上可采购的现有技术，即使发明人不做详细说明，本领域技术人员均知道其结构和功能。

所述喷雾模块还包括喷雾供水单元11，所述喷雾供水单元包括设置在所述控制室体内的二级过滤器、喷雾海水箱及喷雾水泵，所述水泵将所述海水蓄水池内的净海水单元内的海水输送到所述二级过滤器内进行二级过滤后在送入所述喷雾海水箱内。

所述喷雾模块还包括喷雾执行单元12，所述喷雾执行单元位于所述试验室体内且固定在所述连接框架上，所述执行单元包括沿所述试验室体的长度方向且左右布置的两根喷雾进水121管和左右布置的两根喷雾进气管122，且所述喷雾进水管与喷雾进气管上设置有喷雾塔123，所述喷雾塔沿长多方向均匀设置有多个，所述喷雾塔通过软管分别与所述喷雾进水管与喷雾进气管连接，所述喷雾塔采用无结晶喷嘴，且在喷嘴位置处设置有斜向角度可调的挡板124。本实施例中的两根所述喷雾进水管/两根所述喷雾进气管之间的距离为5700mm，距地面高度均为4.0~4.1m，每侧设置的喷雾塔均为26套。

两根所述喷雾进气管均与所述供气单元连接；两根所述喷雾进水管的一端分别连接有平衡水箱125，两个平衡水箱的之间的中心上部设置有顶部水箱126，所述顶部水箱的上部入口通过主喷雾管道所述喷雾水泵连接所述喷雾海水箱，所述顶部水箱的下部两侧分别通过喷雾支管道连接两个平衡水箱。本实施例中，顶部水箱为PP材质水箱，尺寸为850×850×400mm，所述顶部水箱内安装水位浮球，自动补水。所述平衡水箱为300×500×500mm，材质为PP材质，由浮球控制将顶部水箱里的海水送入此两个平衡水箱内。

另外，为了保持一定的虹吸高度，需要将海水虹吸水位保持在200～500mm范围内。从净海水单元泵入的海水贮存在喷雾海水箱内，靠磁力循环泵（喷雾水泵）打到顶部水箱内，靠自动液位控制器指挥磁力循环泵工作，将水位上下限保持在10mm以内，保持对海雾发生器的连续供水。

所述喷雾模块还包括喷雾控制单元13，所述喷雾控制单元包括设置在所述控制室体内的盐雾柜，所述盐雾柜内设置有与总调压阀和所述喷雾塔一对一连接的分调压阀。饱和器温度通过温度传感器传给控制系统，控制系统通过PID调节计算出功率，来保证饱和桶温度。

本实施例中，通过对上述供气单元与供水单元的控制，实现喷雾出口压力为0.07～0.14MPa，沉降率为1～2mL/80cm²·h。

其中，所述喷雾模块通过喷嘴高速喷射时产生的引射作用，将海水吸上来喷出成迷散的雾状，由于雾中含有一些未雾化的水滴，所以喷出的雾状气流不能直接引入到试验室体，而是打到一个斜向的所述挡板上，将未雾化的水滴打碎成雾或将其挡回来，使喷出的雾是真正不含水滴的细雾。海雾沉降量的大小直接与喷嘴的孔径、海水的供应量和气源供气压力的高低、挡板的角度有关。因此，可以用多种方式调节沉降量的多少，雾粒分布的均匀性。

（5）关于本实施例中的喷淋模块

参见图4-7及图11，所述喷淋模块包括喷淋供水单元与喷淋执行单元；所述喷淋供水单元包括喷淋水泵14，所述喷淋水泵采用变频控制且与所述水泵的出水管道连接。

所述喷淋执行单元15设置在所述试验室体内且固定在所述连接框架上，所述喷淋执行单元包括沿车辆行驶方向设置且水平左右布局的两根喷淋管道151，所述喷淋主进水管道152与所述喷淋水泵连接，两根所述喷淋管道的端部与所述喷淋主进水管道连接，所述喷淋主进水管道上设置有压力传感器，两个喷淋管道上分别设置有控制阀门和压力表，所述喷淋主进水管道的直径为所述喷淋管道的两倍；两根所述喷淋管道之间的间距为2m，长度均为13~14m，两根喷淋管道的距地高度与喷雾管道一致。每根喷淋管道上设置有9个喷嘴153，相邻两个喷嘴之间间隔1.5m，所述喷嘴采用PPR耐压喷嘴，所述喷嘴可进行90°转动，喷出形状为圆锥实心，喷嘴出水口压力为500kPa，喷淋流量≥2.5L/min，喷嘴的喷头口径为φ3.5mm，喷出水滴直径为0.5~4.5mm。

如此一来，可保证喷淋区域为4.5mx12m，确保有效喷淋长度不低于12m。作为本实施例中的另一实施方式，所述喷嘴与喷嘴座之间采用螺纹连接，喷嘴座与所述喷淋水管管道之间采用卡箍连接。

（6）关于本实施例中的溅水模块

参见图4-7及图12，所述溅水模块包括溅水池单元16和侧溅水单元17；所述溅水池单元为设置在所述试验室体内的地面的溅水池，所述溅水池的长和宽与试验室体的内部尺寸的长宽一致，所述溅水池深度为400mm；并且所述溅水池的进水和出水两端设置有斜坡，两侧设置的所述挡水墙3可在模拟海水飞溅时进行挡水。当车辆驶入所述溅水池时，飞溅的池水可对车辆的轮毂和车架进行浸润和腐蚀。

所述侧溅水单元包括六根沿车辆行驶方向设置的溅水管道171，左右两侧分别布置三根且固定在所述连接框架上，左右两侧的溅水管道相距5300~5700mm，三根溅水管道距地面高度依次为1m、2.3m、3.6m，左侧的三根溅水管道一端与左侧供水管连接172，右侧的三根溅水管道一端与右侧供水管连接173，并且所述左侧供水管与右侧供水管均与溅水主进水管174连接，所述溅水主进水管与控制室体内的溅水水泵连接；每根溅水管道间隔1m设置1个溅水喷嘴175，溅水喷嘴共78个，所述溅水喷嘴孔径为3.5mm，喷出形状为圆锥实心，喷出压力≥500kPa、喷射流量≥2.5L/min、溅水距离≥12m。

本实施例采用程控方式进行溅水控制，实现车辆驶入装置前开始溅水，车辆离开装置后停止溅水。可采用定时关闭，连续喷水时间为10s~3min可调。

（7）关于本实施例中的清洗模块

参见图4-7，所述清洗模块包括设置在所述控制室体内的自来水水箱18以及与所述自来水水箱连接的清洗管道，所述清洗管道分别连接到所述喷雾模块的顶部水箱、所述喷淋模块的喷淋主进水管道以及所述溅水模块的溅水主进水管道；所述清洗模块还包括设置在所述喷雾管道末端的手阀、所述喷淋管道末端的手阀以及所述溅水管道末端的手阀；所述清洗模块还包括设置在所述试验室体内的高压清洗喷枪，所述高压清洗喷枪与清洗管道连接。在本实施例中，所述自来水水箱为塑料水桶，容积约为2000L，并连接自来水水管，其上设置有手阀。

喷雾管路清洗：喷雾试验完成后，打开喷雾管路末端的手阀，将海水放干净再关闭手阀。然后开启喷雾管路清洗按钮，水泵就会自动将水箱内的自来水泵入顶部水箱及平衡水箱内来执行喷水雾的过程，可设置清洗时间来清洗喷雾管路，待喷雾完成后再打开手阀将水管内的水排净即可。最后用空气吹干管道内的水分。

喷淋管路的清洗：喷淋试验完成后，打开喷淋管路末端的手阀，将海水放干净。打开喷淋管路的清洗按钮，清洗水泵和进气阀自动打开对喷淋管路清洗，可设置清洗时间来清洗喷淋管路，清洗水泵先完成，气源有延时，会自动将管路内的水分吹出。溅水管路的清洗同喷淋管路一致，在此不再赘述。

室体内部清洗：所述高压清洗喷枪接入自来水管路，用来清洗室体内部和车体。

所述清洗模块还包括设置在所述口字型循环路面的回转路面的背后的污水回收水池，所述污水回收水池位于地下，且所述回收水池分为隔油池和蓄水池，所述试验室体至所述回转路面之间的一段试验通道具有向下的坡度。试验及清洗之后的废水流入到所述蓄水池中，然后经过设置在所述隔油池和蓄水池之间的隔板的吸附作用，废水中的油污及杂质吸附在隔板滤网上，然后过滤后的水进入到隔油池中，所述隔油池采用平流式构筑，废水沿水平方向缓慢流动。所述污水回收水池的尺寸4600*1800mm。

（8）关于本实施例中的控制系统

参见图13-15，本实施例中的控制系统包括硬件模块和软件模块。

所述硬件模块包括控制所述喷淋模块、喷雾模块以及溅水模块中的水泵、电磁阀、压力传感器、温度传感器等的电控系统。电器控制系统采用终端+本地+主机控制模式。下位机PLC+触摸屏可独立控制，上位机可以通过通讯接口集中监控。

终端：由各终端控制器组成，对设备进行压力、流量等控制。

本地：由系统主控制器和触摸屏组成，对终端控制器通过通讯总线进行总体控制，同时对设备其他系统进行分布式控制。

主机：由计算机和上位机监控系统组成，主机通过RS485接口访问本地设备，对本地设备进行查询、控制和监控。

现场喷淋控制时，PLC发出变频器运行指令，并将设置的流量相对应的压力值转换成电流信号给变频器，经PID运算后，调节输出频率，从而改变水泵的转速，使喷淋水压逐渐靠近设置的目标水压并保持稳定。现场喷雾控制时，通过控制压缩机、调压阀、喷雾电磁阀等实现喷雾功能，环境大气经空气压缩机压缩成高压空气后进入储气罐，通过输气管道、减压阀、电磁阀、油水分离器、调压阀、空气饱和器、喷雾电磁阀、喷嘴等部件为喷雾模块提供洁净空气。飞溅模块的控制与喷淋模块类似。

电气控制对象主要包含饱和桶温度、喷雾开关、喷淋压力、喷淋流量。饱和桶温度通过电加热来实现，温度根据现场试验温度进行调节。饱和桶温度通过温度传感器传给控制系统，控制系统通过PID调节计算出功率，来保证饱和桶温度。

喷雾时通过喷雾开关控制压缩空气的通断。喷雾时，电磁阀打开，压缩空气进入喷嘴，喷雾形成雾粒；停止喷雾时，电磁阀关闭，压缩空气不再进入喷嘴，即停止喷雾。

喷淋模块压力、流量测量控制：喷淋模块在水泵送水主管路上安装了一压力传感器，其作用为实时测量管道内的水压，输出随管道内水压变化的电流信号（4-20mA）给PLC，经PLC处理后传送到操作台显示记录，同时传送给变频器，作为反馈信号。同时，在主管道上安装有电磁流量计，用于实时计量管道内的水流量，输出随管道内水流量变化的电流信号（4-20mA）给PLC。

喷淋模块通过变频器调节水泵的运行频率。PLC发出变频器运行指令，并将上位机设置的流量相对应的压力值转换成电流信号给变频器，同时将压力传感器送来的电流信号经另一模拟信号通道传送给变频器，变频器根据两个信号（PLC给定值与压力传感器的反馈值）之间的差值，经PID运算后，调节输出频率，从而改变水泵的转速，转速的快与慢会增加或降低管道内的水压，固定的给定值与连续不断的反馈信号以及不断的运算比较，形成一个闭环控制，从而使喷嘴水压逐渐靠近设置的目标水压并保持稳定。

所述软件模块包括登录模块、信息管理模块、试验控制模块、帮助模块及系统调试模块，所述试验控制模块包括参数设定模块、试验操作模块、系统示意图模块、趋势曲线模块、报警显示模块以及报表输出模块。其中：

1）登录模块：能够完成试验系统操作员的管理，密码登录等；

2）信息管理模块：能够完成试验样机信息的录入、查询等管理功能；

3）系统调试模块：能够完成系统调试时各部件的状态监控及设备的单独操作控制；

4）参数设定模块：能够完成试验强度、时间等试验要求和系统设备相关参数的设定；

5）试验操作模块：能够完成试验开始、结束及补给等系统设备的操作控制；

6）系统示意图模块：能够实时显示饱和桶温度、试验时间等进程参数，以及试验系统相关设备的运行状态，实现设备控制方式的转换；

7）趋势曲线模块：能够显示记录试验过程中主要参数的变化曲线；

8）报警显示模块：能够显示、查询系统运行过程中出现的故障信息及解决方法，根据该信息能够将故障定位到单体设备；

9）报表输出模块：能够以报表的形式输出试验结果。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其进行各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种大型步入式动静态结合海水腐蚀试验系统，其特征在于：包括试验室体、动态试验装置和静态试验装置，所述动态试验装置包括喷淋模块和溅水模块，所述静态试验系统包括喷雾模块与试验室体的密封结构；

所述试验室体的密封结构包括室体框架和膜布，所述试验室体的长度方向的两侧设置有挡水墙，所述挡水墙内预埋安装螺柱，所述室体框架采用热浸锌方管焊接而成，所述室体框架的柱体与所述安装螺柱采用螺母螺接，所述螺母外包裹保护罩并采用保护蜡密封；所述膜布采用PVC材质且覆盖在所述室体框架外部，所述室体的前后两端设置有开合门，所述开合门的门框的侧边和底边设置有橡胶条且顶部和底部设置有锁紧机构，所述膜布的其余部分密封设置；

所述室体框架内部预留安装孔，所述安装孔连接安装框架，所述喷淋模块、喷雾模块与溅水模块固定在所述安装框架上；

还包括供水模块以及控制系统。

2.如权利要求1所述的大型步入式动静态结合海水腐蚀试验系统，其特征在于：所述供水模块包括海水蓄水池、真空罐以及水泵；所述海水蓄水池设置在所述试验室体的前端或者后端或者侧面，所述海水蓄水池位于地下且其内中部设置有过滤网，所述过滤网将所述海水蓄水池分割为净海水单元与沉淀过滤单元，海水引入所述沉淀过滤单元后经过所述过滤网过滤后进入到净海水单元；

所述过滤网具有三层过滤网筛，等级分别为100目、150目和200目，能够阻挡直径大于0.1mm的杂质；

所述真空罐与所述水泵位于地面，所述真空罐顶部设置有加水球阀与排气阀，所述真空罐上部设置有吸水管，所述吸水管由真空罐上部伸入到所述真空罐内底部，且位于罐外的吸水管设置有法兰，并通过所述法兰连接抽水管，所述抽水管伸入所述海水蓄水池内的净海水单元中；所述真空罐的底部设置有排水阀，所述真空罐的下部通过管道与所述水泵的吸水口连接，所述管道上设置有进水阀；所述水泵的另一端设置有出水管道，所述出水管道与所述喷淋模块、喷雾模块与溅水模块连接，所述出水管道上设置有出水止回阀和出水球阀。

3.如权利要求2所述的大型步入式动静态结合海水腐蚀试验系统，其特征在于：所述喷雾模块包括设置在所述控制系统的控制室体内的供气单元，所述供气单元包括依次连接的空气压缩机、储气罐、减压阀、电磁阀、油水分离器、调压阀、空气饱和器及喷雾电磁阀；

所述喷雾模块还包括喷雾供水单元，所述喷雾供水单元包括设置在所述控制室体内的二级过滤器、喷雾海水箱及喷雾水泵，所述真空罐将所述海水蓄水池内的净海水单元内的海水输送到所述二级过滤器内进行二级过滤后在送入所述喷雾海水箱内；

所述喷雾模块还包括喷雾执行单元，所述执行单元位于所述试验室体内且固定在所述连接框架上，所述执行单元包括沿所述试验室体的长度方向且左右布置的两根喷雾进水管和左右布置的两根喷雾进气管，且所述喷雾进水管与喷雾进气管上设置有喷雾塔，所述喷雾塔沿长度方向均匀设置有多个，所述喷雾塔通过软管分别与所述喷雾进水管与喷雾进气管连接，所述喷雾塔采用无结晶喷嘴，且在喷嘴位置设置有斜向角度可调的挡板；两根所述喷雾进气管均与所述供气单元连接；两根所述喷雾进水管的同向的一端分别连接有平衡水箱，两个平衡水箱之间的上部设置有顶部水箱，所述顶部水箱的入口通过所述喷雾水泵连接所述喷雾海水箱，所述顶部水箱两侧分别通过管道连接两个平衡水箱；

所述喷雾模块还包括喷雾控制单元，所述喷雾控制单元包括设置在所述控制室体内的盐雾柜，所述盐雾柜内设置有与总调压阀和与所述喷雾塔一对一连接的分调压阀。

4.如权利要求3所述的大型步入式动静态结合海水腐蚀试验系统，其特征在于：两根所述喷雾进水管或者两根所述喷雾进气管之间的距离为5700mm，距地面高度均为4.0~4.1m，每侧设置的喷雾塔均为26套，喷雾出口压力为0.07～0.14MPa，所述喷雾模块的沉降率为1～2mL/80cm²·h。

5.如权利要求3或4所述的大型步入式动静态结合海水腐蚀试验系统，其特征在于：所述喷淋模块包括喷淋供水单元与喷淋执行单元；

所述喷淋供水单元包括喷淋水泵，所述喷淋水泵采用变频控制且与所述真空罐的输水管道连接；

所述喷淋执行单元设置在所述试验室体内且固定在所述连接框架上，所述喷淋执行单元包括喷淋主进水管道与水平左右设置的喷淋管道，所述喷淋主进水管道与所述喷淋水泵连接，两根所述喷淋管道的同向的一端部与所述喷淋主进水管道连接，所述喷淋主进水管道上设置有压力传感器，两个喷淋管道上分别设置有控制阀门和压力表，所述喷淋主进水管道的直径为所述喷淋管道的两倍；两根所述喷淋管道之间的间距为2m，长度均为13~14m，每根喷淋管道上设置有9个喷嘴，相邻两个喷嘴之间间隔1.5m，所述喷嘴采用PPR耐压喷嘴，所述喷嘴可进行90°转动，喷出形状为圆锥实心，喷嘴出水口压力为500kPa，喷淋流量≥2.5L/min，喷嘴的喷头口径为φ3.5mm，喷出水滴直径为0.5~4.5mm。

6.如权利要求5所述的大型步入式动静态结合海水腐蚀试验系统，其特征在于：所述溅水模块包括溅水池单元和侧溅水单元；

所述溅水池单元为设置在所述试验室体内的地面的溅水池，所述溅水池的长和宽与试验室体的内部尺寸的长宽一致，所述溅水池深度为400mm；并且所述溅水池的进水和出水两端设置有斜坡；

所述侧溅水单元包括六根溅水管道，左右两侧分别布置三根且同侧的三根沿竖向平行设置，所述溅水管道固定在所述连接框架上，左右两侧的溅水管道相距5300~5700mm，三根溅水管道距地面高度依次为1m，2.3m，3.6m，左侧的三根溅水管道的同一端与左侧供水管连接，右侧的三根溅水管道的同一端与右侧供水管连接，并且所述左侧供水管与右侧供水管均与溅水主进水管连接，所述溅水主进水管与控制室体内的溅水水泵连接；每根溅水管道间隔1m设置1个溅水喷嘴，溅水喷嘴共78个，所述溅水喷嘴孔径为3.5mm，喷出形状为圆锥实心，喷出压力≥500kPa、喷射流量≥2.5L/min、溅水距离≥12m。

7.如权利要求6所述的大型步入式动静态结合海水腐蚀试验系统，其特征在于：还包括清洗模块，所述清洗模块包括设置在所述控制室体内的自来水水箱，所述自来水水箱连接有清洗管道，所述清洗管道分别连接到所述喷雾模块的顶部水箱、所述喷淋模块的喷淋主进水管道以及所述溅水模块的溅水主进水管道；所述清洗模块还包括设置在所述喷雾进水管道末端的手阀、所述喷淋管道末端的手阀以及所述溅水管道末端的手阀；

所述清洗模块还包括设置在所述试验室体内的高压清洗喷枪，所述高压清洗喷枪与清洗管道连接。

8.如上述任一项权利要求所述的大型步入式动静态结合海水腐蚀试验系统，其特征在于：还包括试验路面辅助模块，所述试验路面辅助模块包括口字型循环路面，所述口字型循环路面的其中一边路面为试验通道，所述试验室体设置在试验通道的中部，与所述试验通道的驶入端连接的路面驶入段路面，与所述试验通道的驶出端连接的路面为回转路面，连接所述回转路面和驶入段路面的一段路面为返回通道；

所述驶入段路面的前端延伸有口字型循环路面的驶入道路，所述返回通道的朝向所述回转路面的一端延伸有口字型循环路面的驶出道路。

9.如权利要求8所述的大型步入式动静态结合海水腐蚀实验系统，其特征在于：所述口字型循环路面的回转路面的背后设置有污水回收水池，所述污水回收水池位于地下，且所述污水回收水池分为隔油池和蓄水池，所述试验室体至所述回转路面之间的一段试验通道具有向下的坡度。