CN117990594A - 试验箱、试验箱固定台和抗腐蚀试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑材料耐老化试验装置领域，公开了一种试验箱、试验箱固定台和抗腐蚀试验系统，试验箱包括盖体、箱体和试样架，其中，盖体盖设在箱体的开口端以与箱体一起限定形成密闭的试验空间；箱体包括设置在该箱体上部的循环液入口和设置在该箱体下部的循环液出口；试样架内置于箱体中；试验箱还包括循环组件，循环组件包括循环管路和设置在该循环管路上的循环泵，循环管路连接循环液入口和循环液出口，并在循环泵的作用下使得循环液在箱体和循环管路中进行定向流动。本发明解决了由于现有的试验箱采用搅拌装置进行循环，存在试样浸润不完全、筒体内置设备因受作业环境影响而出现机械故障导致试样实验效率低、试验结果不准确的技术问题。

Description

试验箱、试验箱固定台和抗腐蚀试验系统

技术领域

本发明涉及建筑材料耐老化试验装置领域，具体地涉及一种试验箱、试验箱固定台和抗腐蚀试验系统。

背景技术

耐腐蚀试验是建筑材料常规测试项目，尤其是土木工程合成材料的耐酸、碱、垃圾渗滤液等性能的测试。为了让试验箱内的溶液浓度和温度均匀，试验箱内通常配备内置搅拌装置或循环装置。例如采用耐腐蚀的四氟乙烯做内置搅拌桨，但在搅拌的过程中，由于试样位置通常会随着搅拌过程发生改变，导致试样堆叠而不能被完全浸润；同时存在试样易被缠在搅拌桨上，造成搅拌桨损坏、试样被破坏的问题。

市场上也有利用无刷直流耐高温陶瓷泵代替搅拌桨做内置均混装置的耐腐蚀试验箱，但由于其存在霍尔传感器不能在水中或具有腐蚀性的液体中长时间工作，且易出现掉落或溶解的试样易被卷入无刷直流耐高温陶瓷泵内导致设备停止工作的现象。此外，当试验箱中溶液量较大时，依靠内置无刷直流耐高温陶瓷泵很难起到均混效果。

与此同时，目前已有的耐腐蚀试验箱还存在腐蚀液(酸、碱、盐、渗滤液等)中的成分(钙离子、镁离子等)在加热情况下，易与空气中氧气或二氧化碳等反应生成难溶性物质“水垢”的问题。一方面难溶物沉积在加热管上，降低加热效率、难清理；另一方面，沉积物的形成降低了溶液浓度，导致实验精度降低、可靠性下降。因此，解决上述问题，对提高试验精度，得到可靠数据、维护仪器设备正常运行至关重要。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的由于现有的试验箱采用搅拌装置进行溶液均混循环，存在溶液均混效果不佳、试样浸润不完全、筒体内置设备因受作业环境影响而出现机械故障导致试样实验效率低、试验结果不准确的技术问题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种用于建筑材料的抗腐蚀试验的试验箱。

所述试验箱包括盖体、箱体和试样架，其中，所述盖体盖设在所述箱体的开口端以与所述箱体一起限定形成密闭的试验空间；所述箱体包括设置在该箱体上部的循环液入口和设置在该箱体下部的循环液出口；所述试样架内置于所述箱体中；

所述试验箱还包括循环组件，所述循环组件包括循环管路和设置在该循环管路上的循环泵，所述循环管路连接所述循环液入口和所述循环液出口，并在所述循环泵的作用下使得循环液在所述箱体和所述循环管路中进行定向流动。

本发明提供的试验箱，通过在箱体的开口端设置盖体，使得箱体和盖体一起限定形成密闭的试验空间，其中箱体的上部设置循环液入口，在该箱体的下部设置循环液出口，循环液入口和循环液出口分别与设置在箱体外部的循环组件的循环管路连接，并在设置于该循环管路上的循环泵的作用下使得循环液在箱体和循环管路中进行定向流动，以均混溶液对内置于箱体中的试样架上的试样进行充分的浸润，同时循环组件外置于箱体的设置避免了在筒体中内置循环设备，进一步解决了由于现有的试验箱采用搅拌装置进行溶液均混循环，存在溶液均混效果不佳、筒体内置设备因受作业环境影响而出现机械故障导致试样实验效率低、试验结果不准确的技术问题。

优选地，所述循环液出口与所述循环管路的连接位置处设有过滤装置，所述过滤装置包括微孔过滤片材，优选地，所述微孔过滤片材为硬质发泡材质的片材。

优选地，所述箱体的侧壁上设有用于通入惰性气体的输入孔。

优选地，所述试验箱包括加热组件，所述加热组件包括多个贴合所述箱体的底壁和/或侧壁设置的加热管。

优选地，所述箱体的底壁和/或侧壁设有结构凹槽，所述加热管设置在该结构凹槽中。

优选地，多个所述试样架间隔设置在所述箱体中；和/或，所述试样架包括搭接板和用于夹持试验样板的镂空夹板，所述搭接板设置在所述镂空夹板的两侧并搭接在所述箱体的侧壁上。

优选地，所述盖体上设有观察孔和用于封堵该观察孔的封堵件；和/或，所述盖体与所述箱体的扣合位置处设有密封圈。

本发明第二方面提供一种试验箱固定台。

所述试验箱固定台用于固定根据上述任一种所述的试验箱，所述试验箱固定台包括通过支架由上到下依次连接的台面、支撑板和底板，所述试验箱的箱体贯穿所述台面支撑在所述支撑板上，所述支撑板和所述底板之间形成用于放置所述试验箱的循环组件的置纳空间。

优选地，所述试验箱固定台的底部设有滑轮组件。

本发明第三方面提供一种抗腐蚀试验系统。

所述抗腐蚀试验系统包括根据上述任一种所述的试验箱和上述任一种所述的试验箱固定台。

附图说明

图1是本发明提供的试验箱的侧立面透视结构示意图；

图2是本发明提供的试验箱的俯视结构示意图。

附图标记说明

1、盖体；101、观察孔；102、封堵件；2、箱体；201、结构凹槽；202、输入孔；3、试样架；301、搭接板；302、镂空夹板；4、循环液入口；5、循环液出口；6、循环组件；601、循环管路；602、循环泵；7、过滤装置；701、微孔过滤片材；8、加热组件；801、加热管；9、密封圈；10、支架；11、台面；12、支撑板；13、底板；14、滑轮组件。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本发明中，术语“上”、“下”、“底”、“内”、“外”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图2所示，本发明提供一种用于建筑材料的抗腐蚀试验的试验箱，该试验箱包括盖体1、箱体2和试样架3，其中盖体1盖设在在箱体2的开口端以对与箱体2一起限定形成密闭的试验空间，箱体2包括设置在该箱体2上部的循环液入口4和设置在该箱体2下部的循环液出口5，试样架3内置于箱体2中；试验箱还包括循环组件6，循环组件6包括循环管路601和设置在该循环管路601上的循环泵602，循环管路601连接循环液入口4和循环液出口5，并在循环泵602的作用下使得循环液在箱体2和循环管路601中进行定向流动，循环往复，达到使循环液的溶液浓度和/或温度均匀的效果。优选地，循环泵602为耐腐蚀性的磁力泵，循环管路601为具备耐腐蚀性能的管路。

本发明提供的试验箱，通过在箱体的开口端设置盖体1，使得箱体2和盖体1一起限定形成密闭的试验空间，其中箱体2的上部设置循环液入口4，在该箱体2的下部设置循环液出口5，循环液入口4和循环液出口5分别与设置在箱体2外部的循环组件6的循环管路601连接，并在设置于该循环管路601上的循环泵602的作用下使得循环液在箱体2和循环管路601中进行定向流动，以均混溶液对内置于箱体2中的试样架3上的试样进行充分的浸润，同时循环组件6外置于箱体2的设置避免了在筒体中内置循环设备，进一步解决了由于现有的试验箱采用搅拌装置进行循环，存在试样浸润不完全、筒体内置设备因受作业环境影响而出现机械故障导致试样实验效率低、试验结果不准确的技术问题。同时，上述外置循环的结构设置也解决了大容量溶液体系中液体温度、浓度不均的问题，如果内置循环泵在溶液量大时，由于内置泵体作业搅拌空间受限，无法对溶液温度和浓度起到很好的均混效果，同时对泵的要求高。而外置循环无论溶液多还是少，都可以很好的解决溶液均混效果。

在本发明可选的实施例中，循环液出口5与循环管路601的连接位置处设有过滤装置7，以避免循环液中掺杂的试样掉落或溶解的颗粒随循环液进入到循环管路601中，进而对循环泵602造成破坏和/或堵塞循环管路。优选地，过滤装置7由耐腐蚀的材料制成。在本发明进一步可选的实施例中，过滤装置7包括微孔过滤片材701，微孔过滤片材701由高孔隙率、高强度，可承受酸碱腐蚀的材料(如陶瓷)构成，当腐蚀液体通过微孔过滤片材701的微孔通道时，掉落或溶解的试样被截留在过滤板材表面，防止对循环泵602和循环液入口4造成阻塞。优选地，该微孔过滤片材701为硬质发泡材质的片材，以实现在对流经过滤装置7的循环液进行过滤的同时，保证循环液的正常流速。为了进一步保证过滤装置7不会对循环液的流速造成影响，同时提高过滤的效果，过滤装置7包括设置在循环管路601和箱体2之间的过滤腔，微孔过滤片材701贴合循环管路601的端口，并设置在该过滤腔中。

在本发明可选的实施例中，循环液入口4在箱体2上的设置的位置高度不低于内置于该箱体2中的试样架3所固定的试样的上端面在所述箱体2中的高度。以便于循环液通过循环液入口4以喷淋的方式对试样架3固定的试样进行浸润。在本发明的其他实施例中，循环液入口4在箱体2上的位置高度低于内置于该箱体2中的试样架3所固定试样的上端面在箱体2中的高度，通过循环液入口4向箱体2中持续的输入循环液而使得试样整体的浸泡在循环液中，以实现试样的充分浸润。在本发明进一步可选的实施例中，箱体2沿其轴向等高度设有2个循环液入口4，2个循环液入口4相对设置在箱体2上，并能够同时向试样架3上的试样释放循环液，进而提高试样浸润的效率。在进一步可选的实施例中，循环液入口4处设有喷淋头，以便于向试样均匀的喷洒循环液，进一步的该喷淋头的喷淋口孔径不小于2mm，以防止喷淋口堵塞。

在本发明可选的实施例中，箱体2的侧壁上设有用于通入惰性气体的输入孔202，该输入孔202能够与外部的惰性气体存储装置连接，以向箱体2中通入惰性气体，从而对箱体2中循环液中的氧气进行置换，可有效的避免在试验过程中循环液中的氧气与试验箱结构接触导致试验箱氧化，进而提高了试验箱的使用寿命。惰性气体即为保护性气体，这里最主要的作用在于，置换空气，防止循环液中含有钙、镁等离子时，与空气中氧气或二氧化碳等反应生成难溶性物质，类似“水垢”的问题。一方面难溶物沉积在箱体的结构上影响箱体内的试验环境，如当箱体中设有加热管时，难溶物沉积在加热管上会降低加热效率且难以清理；另一方面，沉积物的形成降低了循环液的溶液浓度，导致试验精度降低、试验结果的可靠性下降。进一步的，该输入孔202设置在箱体2的下部的侧壁上，以便于惰性气体与循环液的融合及对循环液中空气的置换。

在本发明可选的实施例中，试验箱包括加热组件8，该加热组件8包括多个贴合该箱体2的底壁和/或侧壁设置的加热管801，加热组件8的设置可以对试验箱进行加热，以满足对试验箱中特定温度下试样材料耐腐蚀性性能的检测。在本发明可选的实施例中，箱体2的底壁和/或侧壁上设有结构凹槽201，加热管801设置在该结构凹槽201中，以避免试样架3在置入和取出过程中与加热管801发生磕碰而影响试验箱的后续使用。加热管801具体的置入位置的设定和加热管801单位体积的铺设占比可根据具体的试验需求进行设置。在本发明其他的实施例中，加热组件8还可以包括对循环管路601进行加热的电热器或导热管，以进一步的保证满足试验过程维持对循环液温度的需求。其中加热管801可由钛金属制备或石英管内加电热丝等方式制备。

在本发明可选的实施例中，试样架3间隔设置在箱体2中，优选地，试样架3的间隔不小于10mm，以避免试样在置入或取出的过程中发生磕碰，从而影响试样的完整性。需要说明的是，本发明的试样架3之间的间隔可调，具体的可根据实际的需求进行调整，不限于间隔不小于10mm。在进一步可选的实施例中，试样架3包括搭接板301和用于夹持试验样板的镂空夹板302，其中搭接板301设置在镂空夹板302的两侧并搭接在箱体2的侧壁上，以对试样架3的整体与箱体2的相对位置进行固定，镂空夹板302的镂空设置有利于循环液对试样进行浸润，缩短浸润所需的时间。

在本发明可选的实施例中，盖体1上设有观察孔101和用于封堵该观察孔101的封堵件102，以便于在试验过程中对箱体2中的试样进行观察。与此同时，观察孔101还可以做为试验箱试验过程中的通气孔。在开始进行试验时，通过输入孔202向箱体2中通入惰性气体，惰性气体在箱体2中向上溢散，并将箱体2中原本的空气通过观察孔101向外排出，以减少试验过程中试验空间中的空气含量。

在本发明进一步可选的实施例中，盖体1在临近观察孔101处设有用于对气体浓度进行检测感应器，当检测到气体的浓度达到预设值，即惰性气体在箱体2中的充入量已满足作业需求时，停止通过输入孔202向箱体2中通入惰性气体，并通过循环液入口4向箱体2中充入循环液，并在循环液达到预设高度时对观察孔101进行封堵，以使得盖体1和箱体2形成密闭的试验空间，此时开启循环泵602，使得循环液在箱体2和循环管路601中进行定向流动。在本发明进一步可选的实施例中，箱体2中存在循环液的情况下也可以通过输入孔202箱体2中充入惰性气体，以对循环液中含有的空气进行置换，具体的可根据实际的需要进行惰性气体的充入和观察孔101的打开和闭合。

在本发明可选的实施例中，为了确保盖体1与箱体2之间连接的密闭性，盖体1与箱体2的扣合位置处设有密封圈9，该密封圈9可以是耐腐蚀性能较好的软橡胶材质。

本发明提供一种试验箱固定台，该试验箱固定台用于固定根据上述任一种所述的试验箱，试验箱固定台包括通过支架10由上到下依次连接的台面11、支撑板12和底板13，试验箱的箱体2贯穿台面11支撑在支撑板12上，支撑板12与底板13之间形成用于放置试验箱的循环组件6的置纳空间。在本发明进一步可选的实施例中，一个试验箱固定台可以设置多个试验箱，以满足对多种试样同时试验或同种试样不同环境同步试验的需求。

在本发明可选的实施例中，试验箱固定台的底部设有滑轮组件14，该滑轮组件14可以是包括多个万向轮，优选地多个万向轮至少有一个包括滑动锁止结构。在本发明的其他实施例中，试验箱固定台还可以包括把手，以便于对试验箱固定台进行位置的移动。

本发明提供一种抗腐蚀试验系统，该抗腐蚀试验系统包括上述任一种所述的试验箱和上述任一种所述的试验箱固定台。

该抗腐蚀试验系统包括气体保护组件，该气体保护组件包括能够通过输入孔202向箱体2中充入惰性气体的保护性气体储存输送结构，该保护性气体储存结构可以是钢瓶，也可以将试验箱直接接入实验室气体输送管路。该保护性气体储存输送结构与输入孔202连通，以通过在箱体2内补充惰性气体，并使其随着循环液循环而尽可能多的置换箱内空气。

在本发明可选的实施例中，抗腐蚀试验系统还包括与加热组件8连接的控温装置，该控温装置可以是采用数字显示、数字控制式触控一体机，能够在从室温至75℃范围内可任意设定工作温度，自动控制加热组件8保持试验箱恒温，并在达到设定的实验时间后，使试验箱自动停止试验。

本发明提供的试验箱和抗腐蚀试验系统对大容量溶液均混效果不佳以及溶液成分与空气中组分反应，导致溶液浓度发生改变，加热管“结垢”难清理等问题，可利用惰性气体对试验空间中的空气进行替换，采用箱体2外置循环泵602配合循环液入口4和微孔过滤片材701、以及试样架3共同使用代替传统搅拌桨或无刷直流耐高温陶瓷泵。微孔过滤片材701起过滤作用，当腐蚀液体通过微孔过滤片材701的微孔通道时，掉落或溶解的试样被截留在过滤板材表面，防止对循环泵602造成损坏。试样架3具有试样限位作用，循环液出口5将溶液从箱体2的下部导出，经外置循环泵602循环后由箱体2上部的循环液入口4喷出，解决大溶液均混难的问题。

与现有技术相比，本发明提供的试验箱和抗腐蚀试验系统具有以下有益效果：

1、试验箱自身结构使用寿命显著增加，避免了由于内部循环泵被腐蚀，或被脱落/溶解的试样堵塞，导致仪器不能继续工作；

2、试样在试样架上限位效果显著，试样位置不会随着循环液流动而发生变化，且可被腐蚀液完全浸润；

3、试验箱内溶液均混效果好，即使溶液量大，箱内溶液浓度和温度仍可保持均；

4、加热管上不再有“水垢”等难溶物出现，减轻了设备维护的“除垢”工作，提高了工作效率。

5、循环液的溶液浓度保持稳定，保证了实验数据的准确性和可靠性，提高了循环液的利用率。

以上所述仅为本发明的优选/可选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种试验箱，其特征在于，所述试验箱用于建筑材料的抗腐蚀试验，所述试验箱包括盖体(1)、箱体(2)和试样架(3)，其中，所述盖体(1)盖设在所述箱体(2)的开口端以与所述箱体(2)一起限定形成密闭的试验空间；所述箱体(2)包括设置在该箱体(2)上部的循环液入口(4)和设置在该箱体(2)下部的循环液出口(5)；所述试样架(3)内置于所述箱体(2)中；

所述试验箱还包括循环组件(6)，所述循环组件(6)包括循环管路(601)和设置在该循环管路(601)上的循环泵(602)，所述循环管路(601)连接所述循环液入口(4)和所述循环液出口(5)，并在所述循环泵(602)的作用下使得循环液在所述箱体(2)和所述循环管路(601)中进行定向流动。

2.根据权利要求1所述的试验箱，其特征在于，所述循环液出口(5)与所述循环管路(601)的连接位置处设有过滤装置(7)；所述过滤装置(7)包括微孔过滤片材(701)，优选地，所述微孔过滤片材(701)为硬质发泡材质的片材。

3.根据权利要求1所述的试验箱，其特征在于，所述箱体(2)的侧壁上设有用于通入惰性气体的输入孔(202)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的试验箱，其特征在于，所述试验箱包括加热组件(8)，所述加热组件(8)包括多个贴合所述箱体(2)的底壁和/或侧壁设置的加热管(801)。

5.根据权利要求4所述的试验箱，其特征在于，所述箱体(2)的底壁和/或侧壁设有结构凹槽(201)，所述加热管(801)设置在该结构凹槽(201)中。

6.根据权利要求1所述的试验箱，其特征在于，多个所述试样架(3)间隔设置在所述箱体(2)中；和/或，所述试样架(3)包括搭接板(301)和用于夹持试验样板的镂空夹板(302)，所述搭接板(301)设置在所述镂空夹板(302)的两侧并搭接在所述箱体(2)的侧壁上。

7.根据权利要求1所述的试验箱，其特征在于，所述盖体(1)上设有观察孔(101)和用于封堵该观察孔(101)的封堵件(102)；和/或，所述盖体(1)与所述箱体(2)的扣合位置处设有密封圈(9)。

8.一种试验箱固定台，其特征在于，所述试验箱固定台用于固定根据权利要求1至7中任一项所述的试验箱，所述试验箱固定台包括通过支架(10)由上到下依次连接的台面(11)、支撑板(12)和底板(13)，所述试验箱的箱体(2)贯穿所述台面(11)支撑在所述支撑板(12)上，所述支撑板(12)和所述底板(13)之间形成用于放置所述试验箱的循环组件(6)的置纳空间。

9.根据权利要求8所述的试验箱固定台，其特征在于，所述试验箱固定台的底部设有滑轮组件(14)。

10.一种抗腐蚀试验系统，其特征在于，所述抗腐蚀试验系统包括根据权利要求1至7中任一项所述的试验箱和根据权利要求8或9所述的试验箱固定台。