CN201060157Y

CN201060157Y - 一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置

Info

Publication number: CN201060157Y
Application number: CNU2007201118078U
Authority: CN
Inventors: 金伟良; 赵羽习
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2007-07-13
Filing date: 2007-07-13
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2017-07-13

Abstract

本实用新型公开了一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置。它具有试验室体，试验室体与控制器、CO₂系统、喷雾系统、盐雾系统、喷淋系统、加湿系统、制冷机组相连；制冷机组与水泵、水池相连。试验室体一侧设有空气调节柜，空气调节柜上部设有蒸发器和加热器，蒸发器和加热器上部设有风机和电机；空气调节柜底部设有排水管，试验室体上部设有灯架、喷管，灯架上设有紫外灯管，喷管上设有喷嘴，液压缸控制灯架、喷管的升降。本实用新型结构合理，能够适应长期、稳定、安全、可靠的试验需要，能够满足用户从事长期使用要求，且使用、操作、维修方便，使用寿命长，造型有良好的用户界面，使用户操作和监测都更加简单和直观。

Description

一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置

技术领域

本实用新型涉及人工环境试验装置，尤其涉及一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置。

背景技术

在大气和海洋环境中，会遇到雨淋、日晒和各种CO₂、氯离子等化学作用，这些作用会对已建及在建结构物的耐久性产生很大的影响，如混凝土表面剥落、内部钢筋发生锈蚀等。由于实际环境中的这些自然条件和化学作用会随时发生变化，存在很大的不确定性，同时，自然环境和化学作用对结构物作用的长效性，致使结构物的耐久性失效物理模拟很难实现。因此，为了研究自然环境和化学作用对结构物的作用，延长工程结构的使用寿命，尤其是钢筋混凝土结构的耐久性，特开发和研制此产品。本设备充分模拟自然环境，包括盐雾、淋雨、CO₂、紫外线等，根据实际需要可以加强这些条件的作用，也可以进行多项复合试验。本设备包括盐雾、盐雨、淋雨、高温、低温、紫外灯耐腐蚀和二氧化碳等七种试验的模拟环境，可进行钢筋混凝土的耐久性试验。既可以模拟自然环境，也可以进行人工气候的加速试验。试验时可选择单一试验项目也可选择复合性试验项目，比如：高温和二氧化碳、淋雨和紫外线、盐雨和紫外线等复合性试验。采用本设备可进行混凝土试件的碳化、氯盐侵蚀的多功能试验，既可进行小尺寸试件的试验，也可进行大尺寸试件的试验。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置。

多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置具有试验室体，与试验室体相连的控制器、CO₂系统、喷雾系统、盐雾系统、喷淋系统、加湿系统、制冷机组等构成。制冷机组与水泵、水池相连；试验室体一侧设有空气调节柜，空气调节柜上部设有蒸发器和加热器，蒸发器和加热器上部设有风机和电机；空气调节柜底部设有排水管，试验室体上部设有灯架、喷管，灯架上设有紫外灯管，喷管上设有喷嘴，液压缸控制灯架、喷管的升降；试验室体周边设有试验室门、控制器、加湿器。

所述的CO₂系统由相连接的气体瓶、空气调节阀、空气流量计组成。喷雾系统由相连接的空气过滤器、空气调压器、空气饱和器组成。盐雾系统由相连接的喷雾系统和盐水补给系统组成。喷淋系统由连接的水池、水泵、电磁阀组成。加湿系统由连接的自来水管、手阀、电磁阀、锅炉组成。试验室室体采用组合拼装式库板结构，内胆材料选用SUS316L不锈钢板，外壁选用SUS304B不锈钢板，试验室室体外设保温层，在试验室室体上装有三块400mm×600mm防凝露玻璃观察窗和压力平衡口。智能数显控制器是由苏南试验设备有限公司提供。

本实用新型包括盐雾、盐雨、淋雨、高温、低温、紫外灯耐腐蚀和二氧化碳等七种试验的模拟环境，是对水泥及混凝土耐久性综合试验的首选设备。采用该设备既可实现混凝土材料耐久性能的试验研究，又可进行混凝土构件与结构的长期性能的试验研究，从而为延长工程结构物的使用寿命提供依据，适用于建筑结构、桥梁隧道、工业建筑和水工建筑物等。在进行试验时可选择单一试验项目也可选择复合性试验项目。比如：高温和二氧化碳、淋雨和紫外线、盐雨和紫外线等复合性试验。采用本设备可进行混凝土试件的碳化、氯盐侵蚀的多功能试验，既可进行小尺寸试件的试验，也可进行大尺寸试件的试验。试验过程可完全由计算机来控制，既可以模拟自然环境，也可以进行人工气候的加速试验，试验人员只需准备好相关溶液即可进行试验。

本实用新型结构合理，能够适应长期、稳定、安全、可靠的生产需求。能够满足用户从事长期使用要求，且使用、操作、维修方便，使用寿命长，造型有良好的用户界面，使用户操作和监测都更加简单和直观。

附图说明

图1是多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置结构框图；

图2是本实用新型的试验室室体结构示意图；

图3是图2的试验室室体剖面示意图；

图4是本实用新型的喷雾系统示意图；

图5是本实用新型的盐雾系统示意图；

图6是本实用新型的喷淋系统示意图；

图7是本实用新型的CO₂系统示意图；

图8是本实用新型的加湿系统示意图。

图中：水池1、排水管2、空气调节柜3、蒸发器4、加热器5、风机6、电机7、液压缸8、灯架9、喷嘴10、喷管11、试验室门12、控制器13、加湿器14。

具体实施方式

如图1、2、3所示，多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置具有试验室体，试验室体分别与控制器、CO₂系统、喷雾系统、盐雾系统、喷淋系统、加湿系统、制冷机组相连，制冷机组与水泵、水池相连；试验室体一侧设有空气调节柜3，空气调节柜上部设有蒸发器4和加热器5，蒸发器和加热器上部设有风机6和电机7；空气调节柜底部设有排水管2，试验室体上部设有灯架9、喷管11，灯架上设有紫外灯管，喷管上设有喷嘴10，液压缸8控制灯架、喷管的升降，试验室室体周边设有试验室门12、控制器13、加湿器14。控制器由无锡苏南试验设备有限公司生产。

1.设备制作的参考标准

《电工电子产品基本环境试验规程试验Ka：盐雾试验方法》

(GB/T2423.17-1993)

《盐雾试验箱技术条件》(GB/T 10587-2006)

2.主要技术规格及参数

2.1工作室尺寸：2950mm×5200mm×2000mm<深×宽×高>

2.2温度范围：-18℃～+50℃

2.3温度偏差：±3℃

2.4温度波动度：≤±1℃

2.5盐水浓度：3～5％

2.6雾粒大小：(5～10)μm

2.7盐水流量：150～250L/H

2.8人工雨方向：垂直向下

2.9承重：2吨/车×3辆

2.10小车尺寸：2500mm×600mm×500mm

2.11小车数量：三件

2.12制冷系统冷却方式：风冷式

2.13温度控制方式：PID控制方式

2.14光源：紫外灯管(UVA)

2.15灯管距试件距离：50mm

2.16灯管间距：70mm

2.17 CO₂气体碳化试验：通过流量、时间控制浓度

2.18电源：380V±10％，50HZ，32KW

3.试验室室体结构

3.1本试验箱采用组合拼装式库板结构，它将直接构成一个密闭的试验空间。内胆材料选用SUS316L不锈钢板，外壁选用SUS304B不锈钢板。根据试验室尺寸，预先制作并填充发泡。保温库板各关键部位均受严格控制，以方便运输，现场快速组装。在试验室上装有三块400mm×600mm防凝露玻璃观察窗。在室体上还装有压力平衡口，以平衡库内压力之差。

3.2大门密封采用双层硅橡胶密封材料。

3.3试验室内的送风方式为上送风下回风方式。

3.4在试验室上留有一CO₂气体接入口，通过流量计控制进入的气体浓度。

4.喷雾系统由相连接的空气过滤器、空气调压器、空气饱和器组成。见图4

5.盐雾系统由相连接的喷雾系统和盐水补给系统组成，见图5。

6.喷淋系统由连接的水池、水泵、电磁阀组成，见图6。喷淋系统将盐水或者纯水抽入喷管中，然后由控制器来控制将其喷入下面的试件上。

7.CO₂系统由相连接的气体瓶、空气调节阀、空气流量计组成，见图7。所需要CO₂浓度是通过流量计和时间来确定的。

8.加湿系统由连接的自来水管、手阀、电磁阀、锅炉组成，见图8。湿度的读数是根据干球温度与湿球温度的差值，查干湿度对照表来读取数值。

9.温度试验

9.1本方案采用传统的温度试验室结构。由于该试验室的特殊性，选材是个很重要的环节，既要抗老化，又要防腐蚀。因此我们选择试验室内壁材质及空气调节腔的材质均采用日本进口的SUS316L不锈钢板。

9.2在箱体工作室后侧设置有一个空气调节柜，厚度为450mm，在其中安装有蒸发器、钛管电加热器、风机、风机蜗壳等设备。空气调节腔内的所有元气件均作防腐处理。蒸发器采用钛管制作，离心风机采用SUS316L不锈钢制作，以防止盐雾腐蚀。

9.3采用上送风、下回风的结构，使室内的空气通过空气调节腔，经调节处理好后送入试验室内，从而达成一个循环。

9.4制冷系统采用法国“泰康”全封闭式压缩机。

9.5其他制冷部件如美国RANCO SPOLAN、瑞士ALFALAVAL、丹麦DANFOSS、意大利CASTEL、日本鹭宫等原装进口名牌产品，制冷剂采用R404A型制冷剂。

9.6为确保系统安全运行，在系统中需设置高低压控制、超压、过载等保护系统，同时为了监测系统运行情况，在高低压端均设有高低压表监测系统运行情况。

10.日照试验

紫外光模拟阳光危害作用，阳光中的紫外光是对曝露于户外的耐久性材料造成光化学损害的主要原因。在模拟阳光对耐久性产品的危害时，无须重现全波长阳光，只需模拟短波长紫外光，由于紫外光是漫射光源，故ZN-P可向试样表面均匀照射。紫外光耐气候试验杂注旋转式样品，可模拟由阳光、露水造成的危害。ZN-P仪用紫外灯模拟阳光的效果，用冷凝湿气模拟雨水和露水，待测材料置于一定温度下的光线和潮气中进行交替循环测试，危害的类型包括：褪色、变色、失光、粉化、开裂、起泡脆变、强度衰退和氧化。ZN-P试验可以帮助你选择新的材料，改进现有材料以及评价配方的变化是如何影响产品耐久性的。

灯管内中心距离：65mm 试件与灯管中心距离：约80mm

波长：0.32～0.4nm 幅照度：1000dw/cm

11.试验装置安置环境

为了便于箱体的维修和保养。安装本设备的场所必须符合以下条件：

1)与墙壁之间的距离应保持在600～800mm之间；

2)为了稳定的发挥试验设备的性能，应选择常温在15℃～30℃，相对湿度不大于85％的场所；

3)安装场所的环境温度切忌急剧变化；

4)应安装在水平面上(安装时应用水平仪校正，确保水平)；

5)应安装在无直接阳光照射的场所；

6)安装在通风良好的场所；

7)远离易燃易爆物及高温发热源。

Claims

1.一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置，其特征在于具有试验室体，试验室体分别与控制器、CO₂系统、喷雾系统、盐雾系统、喷淋系统、加湿系统、制冷机组相连，制冷机组与水泵、水池相连；试验室体一侧设有空气调节柜(3)，空气调节柜上部设有蒸发器(4)和加热器(5)，蒸发器和加热器上部设有风机(6)和电机(7)；空气调节柜底部设有排水管(2)，试验室室体上部设有灯架(9)、喷管(11)，灯架上设有紫外灯管，喷管上设有喷嘴(10)，液压缸(8)控制灯架、喷管的升降，试验室室体周边设有试验室门(12)、控制器(13)、加湿器(14)。

2.根据权利要求1所述的一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置，其特征在于所述的CO₂系统由相连接的气体瓶、空气调节阀、空气流量计组成。

3.根据权利要求1所述的一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置，其特征在于所述的喷雾系统由相连接的空气过滤器、空气调压器、空气饱和器组成。

4.根据权利要求1所述的一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置，其特征在于所述的盐雾系统由相连接的喷雾系统和盐水补给系统组成。

5.根据权利要求1所述的一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置，其特征在于所述的喷淋系统由连接的水池、水泵、电磁阀组成。

6.根据权利要求1所述的一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置，其特征在于加湿系统由连接的自来水管、手阀、电磁阀、锅炉组成。

7.根据权利要求1所述的一种多功能步入式人工环境复合模拟耐久性试验装置，其特征在于所述的试验室体采用组合拼装式库板结构，内胆材料选用SUS316L不锈钢板，外壁选用SUS304B不锈钢板，试验室体外设保温层，在试验室室体上装有三块400mm×600mm防凝露玻璃观察窗和压力平衡口。