CN202351229U - 模拟动态海水对防污涂层性能影响的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及防污材料技术领域。一种模拟动态海水对防污涂层性能影响的装置，包括水槽、连接在水槽出口端的水泵、连接在水泵出口端的稳流罐、并联连接在稳流罐的出口端和水槽的进口端之间的两个试样测试回路、片状试样安装管和至少两段管状试样安装管，水槽的上方设有电灯，试样测试回路包括进液管和同出液管，出液管上安装有取样阀门。本实用新型提供了一种可以对多种试样同时进行多项指标测试研究的模拟动态海水对防污涂层性能影响的装置，解决了现有的动态海水模拟装置所存在的测试内容单一、只能放置一种试样、水流速度不平稳等不足。
Description
技术领域
本实用新型涉及防污材料技术领域，尤其涉及一种模拟动态海水对防污涂层性能影响的装置，用于模拟船体或海洋工程设施表面水流状态，测试涂层防止海洋生物附着性能，研究不同水流速度和环境条件对防污涂层性能的影响。
背景技术
在海洋开发利用过程中，必须面临海水的高腐蚀性和海洋生物的附着污损两大难题。海洋生物污损会增加船舶动力消耗、加速材料腐蚀、堵塞海水冷却管路、导致仪器设备信号失真、减少水产养殖产量。
防污涂料是控制海洋生物污损的有效方法，近年来，随着《船舶防污底系统公约》等国际法规的生效实施及低碳经济的要求，新型高性能环境友好防污材料研究方兴未艾，防污涂层性能评价技术不断发展。目前，对防污涂层性能评价主要采用浅海挂板实验（GB/T5370-2007）和船舶防污漆防污性能动态试验方法（GB/T7789-2007），主要对防污涂层表面污损生物的附着数量和覆盖面积进行分析，存在周期长、原料消耗大等缺点。因此，在实验室建立动态海水模拟装置，对研究新型防污涂层具有重要意义。
在中国专利申请公布号为102023130A、申请公布日为2011年4月20日、名称为“一种流道式海洋生物附着力测试装置”的专利文献中公开了一种动态海水模拟装置用于测试海洋生物附着力。该装置只能用于测试海洋生物在试样涂层上的附着力，不能用于研究动态海水中防污涂层的磨损率、自抛光率、表面粗糙度及防污剂释放率的动态变化规律，存在测试内容单一，只能放置一种试样且水流速度不平稳等不足。
实用新型内容
本实用新型提供了一种可以对多种试样同时进行多项指标测试研究的模拟动态海水对防污涂层性能影响的装置，解决了现有的动态海水模拟装置所存在的测试内容单一、只能放置一种试样、水流速度不平稳等不足。
以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种模拟动态海水对防污涂层性能影响的装置，包括水槽，连接在水槽出口端的水泵，所述水槽的上方设有电灯，还包括连接在所述水泵出口端的稳流罐，并联连接在所述稳流罐的出口端和所述水槽的进口端之间的两个试样测试回路，以及可安装在所述试样测试回路上的片状试样安装管和至少两段管状试样安装管；所述试样测试回路包括同所述稳流罐出口端相连接的进液管和同所述水槽进口端相连接的出液管，所述出液管上安装有取样阀门。试验时相邻的两段管状试样安装管用于夹持管状试样，片状试样安装管用于安装片状试样，将片状试样安装管和管状试样安装管分别安装在两个试样测试回路中，海水容置在水槽内，电灯用于使水槽内的海洋生物滋生，水泵将水槽内的水抽到稳流罐内，海水经稳流罐稳流后平稳地流出并分别经两个测试回路流回水槽。从试样过程中可随时经取样阀门取出水样以分析不同的试样上的防污剂的释放速率。试验结束后，再取出试样进行防污涂层的磨损率、自抛光率、表面粗糙度等参数的测试。
作为优选，所述进液管上安装有流量调节阀和流量计。通过流量调节阀来改变海水流经试样测试回路的流量与速度，以便分析流速变化时对防污涂层性能的影响。完全关闭流量调节阀时，实现涂层在稳态海水中的性能检测。
本实用新型还包括驱动所述水泵的电机，所述电机为调速电机。改变电机的转速，使水泵的输出量同两个试验测试回路的流量之和匹配，防止管道内压力过大，提高本实用新型的安全性。
作为优选，所述电机为变频调速电机。节能。
作为优选，所述稳流罐的出口端和所述水槽的进口端之间连接有旁通管，所述旁通管上设置有压力阀。当稳流罐的出口端的压力高于设定值时，也即水泵输出的水流不能够从两个试验测试回路中返回水槽时，压力阀开启，海水经旁通管流回水槽。自动调节压力能力好，安全性高。
作为优选，所述管状试样安装管包括管状试样安装管体，所述管状试样安装管体的两端设有法兰，所述管状试样安装管体的内壁的端部上设有台阶。管状试样插在相邻的两个管状试样安装管体内并通过台阶进行定位，然后通过螺栓配合法兰将相邻的两段管状试样安装管体固定在一起，从而将管状试样夹持住。
作为优选，所述稳流箱包括箱体和设置在箱体内部的至少两块挡板，所述挡板的长度大于所述箱体的宽度，所述挡板沿箱体的宽度方向延伸，所述挡板沿箱体的长度方向交错排列。易简单的结构实现稳流。
作为优选，所述片状试样安装管包括片状试样安装管体，所述片状试样安装管体上设置有若干个径向贯穿片状试样安装管体的插孔。通过将片状试样插在插孔内的方式来实现片状试样的固定。
作为优选，所述片状试样安装管同所述进液管和出液管之间都为丝扣连接。拆卸安装时方便。
作为优选，所述水槽的底部设有排液阀。试验完成后，水槽内的海水经排液阀排出。排水时方便。
本实用新型具有下述优点，稳流箱消除了水泵所产生的水流冲击，便于准确测试；设置两路试样测试回路和两种试样安装管，可实现管状和片状试样、不同类型涂层性能的同时检测；水泵通过调速电机驱动，可实现不同流速对涂层性能的影响进行检测；结构简单，操作使用方便。
附图说明
图1为本实用新型的示意图。
图2为管状试样安装管连接在一起时的轴向剖视示意图。
图3为管状试样安装管使用状态时的轴向剖视示意图。
图中：水槽1，电灯11，排液阀12，进液控制阀13，海水14，水泵2，马达21，稳流罐3，箱体31，挡板32，第一试样测试回路4，第一回路进液管41，第一回路出液管42，第一回路流量计43，第一回路流量调节阀44，第一回路取样阀门45，第二试样测试回路5，第二回路进液管51，第二回路出液管52，第二回路流量计53，第二回路流量调节阀54，第二回路取样阀门55，连接端头56，旁通管6，压力阀61，片状试样安装管7，片状试样安装管体71，插孔72，快速连接头8，管状试样安装管9，管状试样安装管体91，法兰92，台阶93，管状试样100，螺栓101，螺母102。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。
参见图1，一种模拟动态海水对防污涂层性能影响的装置，包括水槽1。
在水槽1内部的上方安装有多个电灯11。在水槽1的底部设有排液阀12。在水槽1的进口端设有进液控制阀13。
水槽1的出口端通过管道同水泵2的进口端对接在一起。
水泵2通过马达21驱动。马达21为变频调速马达。
水泵2的出口端通过管道同稳流罐3的进口端对接在一起。
稳流箱3包括箱体31和设置在箱体31内部的4块挡板32。挡板32的长度为箱体31宽度的60%。挡板32沿箱体31的宽度方向延伸。四块挡板32沿箱体31的长度方向交错排列。此种设计方式使得海水在介质在箱内呈“S”形前进，减小流速，保证流出状态稳定。
在稳流罐3的出口端和水槽1进口端之间并联有第一试样测试回路4、第二试样测试回路5和旁通管6。
旁通管6上设有有压力阀61。
第一试样测试回路4包括同稳流罐3的出口端相连接的第一回路进液管41和同水槽1的进口端相连接的第一回路出液管42。
在第一回路进液管41上设有第一回路流量计43和第一回路流量调节阀44。第一回路流量计43位于第一回路流量调节阀44的出口端。
在第一回路出液管42上安装有第一回路取样阀门45。
在第一回路进液管41和第一回路出液管42之间串联有两个片状试样安装管7。
片状试样安装管7包括片状试样安装管体71和设置在片状试样安装管体71上的两个插孔72。插孔72径向贯穿片状试样安装管体71。
片状试样安装管7彼此之间以及片状试样安装管7同第一回路进液管41和第一回路出液管42之间各通过一个快速连接头8丝扣连接。
第二试样测试回路5包括同稳流罐3的出口端相连接的第二回路进液管51和同水槽1的进口端相连接的第二回路出液管52。
在第二回路进液管51上设有第二回路流量计53和第二回路流量调节阀54。第二回路流量计53位于第二回路流量调节阀54的出口端。
在第二回路出液管52上安装有第二回路取样阀门55。
在第二回路进液管51和第二回路出液管52之间串联有十段管状试样安装管9。
十段管状试样安装管9中位于最左端的那个和最右端的那个各通过一个连接端头56分别同第二回路出液管52和第二回路进液管51连接在一起。
连接端头56是通过快速接头8同第二试样测试回路5丝扣连接在一起的。连接端头56是通过法兰同管状试样安装管9连接在一起的。
参见图2，管状试样安装管9包括管状试样安装管体91。在管状试样安装管体91的两端都设有法兰92。管状试样安装管体91的内壁的端部上设有台阶93。
使用时，参见图3与图1，将管状试样100一一对应地放置在相邻的两段管状试样安装管体91内，并使管状试样100的两端抵接在相邻的两段管状试样安装管体91上的台阶93上，通过螺栓101、螺母102以及法兰92相配合将管状试样100夹紧；将片状试样一一对应地插在插孔72内；将海水14注入水槽1内并开启电灯11，开启马达21，马达21驱动水泵2工作，水泵2将海水从水槽1内输送到稳流罐3内，稳流罐3内的海水分别经第一试样测试回路4、第二试样测试回路5和旁通管6回流到水槽1内，如此循环。通过第一回路流量调节阀44调节流经第一试样测试回路4的海水的流量，通过第二回路流量调节阀54调节流经第二试样测试回路5的海水的流量，当从第一试样测试回路4和第二试样测试回路5回流的海水的流量之和小于水泵2输出的流量时，则压力阀61开启，海水经旁通管6流回水槽1；侧试过程中通过第二回路取样阀门55随时对第二试样测试回路5进行取样，通过第一回路取样阀门45随时对第一试样测试回路4进行取样。试验结束后，马上取下试样，开展涂层表面磨蚀率、自抛光率、粗糙度等性能的测试，为防污材料的筛选和评价提供可考依据，同上水槽1内的海水14经排液阀12排出。
Claims (10)
1. 一种模拟动态海水对防污涂层性能影响的装置，包括水槽，连接在水槽出口端的水泵，所述水槽的上方设有电灯，其特征在于，还包括连接在所述水泵出口端的稳流罐，并联连接在所述稳流罐的出口端和所述水槽的进口端之间的两个试样测试回路，以及可安装在所述试样测试回路上的片状试样安装管和至少两段管状试样安装管；所述试样测试回路包括同所述稳流罐出口端相连接的进液管和同所述水槽进口端相连接的出液管，所述出液管上安装有取样阀门。
2.根据权利要求1所述的模拟动态海水对防污涂层性能影响的装置，其特征在于，所述进液管上安装有流量调节阀和流量计。
3.根据权利要求1或2所述的模拟动态海水对防污涂层性能影响的装置，其特征在于，还包括驱动所述水泵的电机，所述电机为调速电机。
4.根据权利要求3所述的模拟动态海水对防污涂层性能影响的装置，其特征在于，所述电机为变频调速电机。
5.根据权利要求1或2所述的模拟动态海水对防污涂层性能影响的装置，其特征在于，所述稳流罐的出口端和所述水槽的进口端之间连接有旁通管，所述旁通管上设置有压力阀。
6.根据权利要求1或2所述的模拟动态海水对防污涂层性能影响的装置，其特征在于，所述管状试样安装管包括管状试样安装管体，所述管状试样安装管体的两端设有法兰，所述管状试样安装管体的内壁的端部上设有台阶。
7.根据权利要求1或2所述的模拟动态海水对防污涂层性能影响的装置，其特征在于，所述稳流箱包括箱体和设置在箱体内部的至少两块挡板，所述挡板的长度大于所述箱体的宽度，所述挡板沿箱体的宽度方向延伸，所述挡板沿箱体的长度方向交错排列。
8.根据权利要求1或2所述的模拟动态海水对防污涂层性能影响的装置，其特征在于，所述片状试样安装管包括片状试样安装管体，所述片状试样安装管体上设置有若干个径向贯穿片状试样安装管体的插孔。
9.根据权利要求8所述的模拟动态海水对防污涂层性能影响的装置，其特征在于，所述片状试样安装管同所述进液管和出液管之间都为丝扣连接。
10.根据权利要求1或2所述的模拟动态海水对防污涂层性能影响的装置，其特征在于，所述水槽的底部设有排液阀。
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