CN214749634U - 一种氯离子渗透系数测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氯离子渗透系数测定装置，包括：测试发生系统、高低温动水循环系统、压力控制系统和数据采集及成像系统，测试发生系统包括第一测试箱、第二测试箱和设置在第一测试箱和第二测试箱之间的固定网，第一测试箱上设有连接口；高低温动水循环系统与第一测试箱连接；压力控制系统包括第一压力板、加压杆、第二压力板和加压泵，第一压力板设置于连接口处，与第一测试箱滑动连接，用于改变第一测试箱内的压力；数据采集及成像系统与测试发生系统连接。本实用新型通过压力控制系统对第一测试箱内加载压力，能够模拟不同荷载下氯离子的渗透情况，并且提高了测试效率，同时结构简单，作用效果显著，适于广泛推广。

Description

一种氯离子渗透系数测定装置

技术领域

本实用新型涉及材料耐久性检测技术领域，特别涉及，一种氯离子渗透系数测定装置。

背景技术

氯离子入侵导致钢筋腐蚀，进而降低建筑物的使用功能和寿命。近年来混凝土表面防护材料如雨后春笋般出现，市面上的混凝土表面防护材料多为表面涂层类材料，研究表面涂层的氯离子渗透性能，对评价混凝土表面防护材料耐久性有着重要意义。科研工作者对氯离子渗透性能的测试方法进行了多年的研究，制定了相关的测试规程，中国行业标准JTJ 275-2000《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》测定涂层的抗氯离子渗透性能，

现有的测定涂层的抗氯离子渗透性能的设备，测试时间一般以30天为一个周期，测试时间较长，且无法模拟荷载下的混凝土防护材料的氯离子渗透情况，不利于混凝土表面防护材料的耐久性评估。

针对上述问题，现设计一种氯离子渗透系数测定装置，解决上述问题，易于广泛应用并用于改善现状。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种氯离子渗透系数测定装置，以解决现在技术所存在的无法模拟荷载下的混凝土防护材料的氯离子渗透情况，不利于混凝土表面防护材料的耐久性评估的问题。

本实用新型提供了一种氯离子渗透系数测定装置，包括：

测试发生系统，包括第一测试箱、与所述第一测试箱连接的第二测试箱、设置在所述第一测试箱和所述第二测试箱之间的固定网，所述第一测试箱上设有连接口；

高低温动水循环系统，与所述第一测试箱连接；

压力控制系统，包括与所述第一测试箱连接的第一压力板、与所述第一压力板连接的加压杆、与所述加压杆连接的第二压力板、与所述第二压力板连接的加压泵，所述第一压力板设置在所述连接口处，用于改变所述第一测试箱内压力；

数据采集及成像系统，与所述测试发生系统连接。

优选地，所述高低温动水循环系统包括：

容纳箱，一端设有进水口，另一端设有输水管，所述输水管与所述第一测试箱连接；

温度控制件，与所述容纳箱连接；

水阀，设置在所述输水管上。

优选地，所述固定网设有两层，其中一层所述固定网与所述第一测试箱连接，另一层所述固定网与所述第二测试箱连接。

优选地，所述数据采集及成像系统包括：

压力传感器，设置在所述第一测试箱内；

离子选择电极，设置在所述第二测试箱内；

电信号接收器，与所述离子选择电极电连接；

数据处理器，分别与所述压力传感器和所述电信号接收器电连接。

优选地，所述压力控制系统还包括与所述第一测试箱连接的限位卡扣，所述限位卡扣用于固定所述第一压力板的位置。

优选地，所述第二测试箱上设有出水口，所述出水口上设有控制阀门。

优选地，两层所述固定网之间还设有密封圈；

优选地，所述容纳箱内部装有质量分数为1％-10％的NaCl溶液。

优选地，所述第二测试箱内装有去离子水、蒸馏水、萃取液中的一种或多种。

由上述方案可知，本实用新型提供的一种氯离子渗透系数测定装置，通过测试发生系统内进行氯离子渗透试验；通过高低温动水循环系统调节测试箱内温度，为氯离子溶液提供稳定的温度环境；通过压力控制系统模拟不同压力的情况，加压泵推动第二压力板，并启动第一压力板和第二压力板之间的加压杆，逐步加载压力，推动第一压力板对第一测试箱内加载压力，通过压力控制系统对第一测试箱内加载压力，能够模拟不同荷载下氯离子的渗透情况，并且提高了测试效率；通过数据采集及信息反馈系统采集不同温度、压力下的氯离子渗透情况，并据此计算渗透系数；本实用新型提高了测试效率并提供了不同的测试环境，使测试更加多元化，同时数据采集及信息反馈系统可以提高测试精准度与自动化程度，使操作更加便捷同时本实用新型结构简单，作用效果显著，适于广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种氯离子渗透系数测定装置的结构示意图。

图中：

1、测试发生系统；2、高低温动水循环系统；3、压力控制系统；4、数据采集及成像系统；11、第一测试箱；12、第二测试箱；13、固定网；14、密封圈；15、控制阀门；21、容纳箱；22、温度控制件；23、水阀；31、第一压力板；32、加压杆；33、第二压力板；34、加压泵；35、限位卡扣；41、压力传感器；42、离子选择电极；43、电信号接收器；44、数据处理器；111、连接口；121、出水口；211、进水口；212、输水管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1，现对本实用新型提供的一种氯离子渗透系数测定装置的一种具体实施方式进行说明。该种氯离子渗透系数测定装置，包括：测试发生系统1、高低温动水循环系统2、压力控制系统3和数据采集及成像系统4，测试发生系统1包括第一测试箱11、与第一测试箱11连接的第二测试箱12、设置在第一测试箱11和第二测试箱12之间的固定网13，第一测试箱11上设有连接口111；高低温动水循环系统2与第一测试箱11连接；压力控制系统3包括与第一测试箱11连接的第一压力板31、与第一压力板31连接的加压杆32、与加压杆32连接的第二压力板33、与第二压力板33连接的加压泵34，第一压力板31设置在连接口111处，用于改变第一测试箱11内压力；数据采集及成像系统4与测试发生系统1连接。

第一测试箱11和第二测试箱12均可以为长*宽*高为50*30*30cm大小的长方体塑料箱，第一测试箱11和第二测试箱12通过螺栓连接，固定网13用于固定待测的复合丙烯酸盐树脂涂层膜，设置固定网13能够防止样品薄膜受压变形发生位移，放好待测试样品后通过螺栓固定好第一测试箱11和第二测试箱12的位置。第一压力板31与第一测试箱11滑动连接，加压杆32可以为螺杆，加压杆32设有多个、且并排设置，加压杆32的一端与第一压力板31左端面固定连接，另一端与第二压力板33右端面连接，通过加压泵34运作推动第二压力板33，同时加压杆32运作逐步加载压力，推动第一压力板31向第一测试箱11内移动，可调节该箱内压力。需要理解的是，术语“长”、“宽”、“高”、“左”、“右”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外术语“第一”、“第二”仅限于描述作用，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

与现有技术相比，该种氯离子渗透系数测定装置，在测试发生系统1内进行氯离子渗透试验；通过高低温动水循环系统2调节测试箱内温度，为氯离子溶液提供稳定的温度环境；由加压泵34推动第二压力板33，并启动加压杆32，推动第一压力板31向第一测试箱11内部运动，对第一测试箱11内加载压力，能够模拟不同荷载下氯离子的渗透情况，并且提高了测试效率；通过数据采集及成像系统4采集不同温度、压力下的氯离子渗透情况，并据此计算渗透系数。本实用新型提高了测试效率并提供了不同压力的测试环境，解决了现在技术所存在的无法模拟荷载下的混凝土防护材料的氯离子渗透情况，不利于混凝土表面防护材料的耐久性评估的问题，同时结构简单，作用效果显著，适于广泛推广。

实施例2

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，本实施例提供的一种氯离子渗透系数测定装置的结构与实施例1基本相同，其不同之处在于：高低温动水循环系统2包括：容纳箱21、温度控制件22、水阀23，容纳箱21的一端设有进水口211，另一端设有输水管212，输水管212与第一测试箱11连接；温度控制件22与容纳箱21连接；水阀23设置在输水管212上。容纳箱21内部装有测试用溶液，温度控制件22可以为高低温循环水泵，用于控制容纳箱21内部溶液的温度。容纳箱21大小优选1L，通过进水口211向容纳箱21内部装入NaCl溶液，温度控制件22设置在容纳箱21内部，通过温度控制件22循环调节容纳箱21内部NaCl溶液的温度，温度控制件22可以为高低温循环水泵，可以控制水温在0℃-50℃之间，打开水阀23，将容纳箱21内部的NaCl溶液装入第一测试箱11内部，该结构用于将溶液温度控制在实验需求范围内，为氯离子提供稳定的渗透环境，同时提供第一测试箱11内的动水环境，避免了温度变化与溶液混合不均匀对氯离子渗透系数测试产生的影响

在本实施例中，固定网13设有两层，其中一层固定网13与第一测试箱11连接，另一层固定网13与第二测试箱12连接。第二测试箱12上设有出水口121，出水口121上设有控制阀门15。两层固定网13之间设有密封圈14。第一测试箱11和第二测试箱12相邻的一侧均设置固定网13，固定网13可以为钢丝网，钢丝网之间设置密封圈14，密封圈14可以为橡胶圈，用于对第一测试箱11和第二测试箱12连接处进行密封，防止由于施加压力导致的缝隙处渗出或者泄漏，导致测试结果不准确。第二测试箱12上的出水口121上设置有控制阀门15，控制阀门15在实验过程中处于关闭状态，在实验结束后打开，用于排放实验结束后的废液。

在本实施例中，数据采集及成像系统4包括：压力传感器41、离子选择电极42、电信号接收器43和数据处理器44，压力传感器41设置在第一测试箱11内，用于测量第一测试箱11内的压力值，并将压力值作为电信号传递给数据处理器44，数据处理器44可以为上位计算机。离子选择电极42设置在第二测试箱12内；电信号接收器43与离子选择电极42电连接；数据处理器44分别与压力传感器41和电信号接收器43电连接。离子选择电极42测量第二测试箱12内待测溶液的电位信号，将电位信号传送到电信号接收器43处，电信号接收器43将接收到的电信号输入到数据处理器44，通过数据处理器44内部软件分析及信号转化，以数字与图标的形式得到氯离子渗透系数。该结构通过传感器进行测量，数据处理器44进行数据处理，提高测试系统精准度与自动化程度，使操作更加便捷。

在本实施例中，压力控制系统3还包括与第一测试箱11连接的限位卡扣35限位卡扣35用于固定第一压力板31的位置。当对第一测试箱11内逐步加载压力，推动第一压力板31在第一测试箱11的连接口111处滑动，当压力传感器41显示到达实验要求的压力值后将限位卡扣35摁下，限位卡扣35与第一压力板31卡接，固定第一压力板31的位置。

实施例3

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，本实施例提供的一种氯离子渗透系数测定装置的结构与实施例2基本相同，其不同之处在于：第二测试箱12内装有去离子水、蒸馏水、萃取液中的一种或多种。容纳箱21内部装有质量分数为1％-10％的NaCl溶液。

实验步骤为：可设置多组实验，第一组：步骤a、制备复合丙烯酸盐树脂涂层膜长*宽*厚为30cm*30cm*300μm，将复合丙烯酸盐树脂涂层膜放置在第一测试箱11和第二测试箱12之间，通过固定网13固定，拧紧螺帽固定第一测试箱11和第二测试箱12位置。步骤b、第二测试箱12内加入蒸馏水，容纳箱21中加入质量分数为3％的NaCl溶液。步骤c、将温度控制件22中温度显示为设定为10℃，打开温度控制件22。步骤e、打开数据采集及成像系统4的电源，打开加压泵34的电源，开始测试。加压泵34推动第二压力板33并启动两压力板之间的加压杆32，逐步加载压力，推动第一压力板31，当压力传感器41显示到达1.5MPa时将顶部限位卡扣35摁下，固定第一压力板31的位置。当数据处理器44中分析测试软件计算出渗透系数为1.541*10-12m2/s，保存数据及图表，打开限位卡扣35，逐渐泄压至大气压，拆除装置并清洗。

第二组：与第一组实验相比其他条件不变，容纳箱21中加入质量分数为10％的NaCl溶液，当压力传感器41显示到达1.7MPa时将顶部限位卡扣35摁下，当数据处理器44中分析测试软件计算出渗透系数为0.766*10-12m2/s，保存数据及图表。

第三组：与第一组实验相比其他条件不变，将温度控制件22中温度显示为设定为20℃，打开温度控制件22，数据处理器44中分析测试软件计算出渗透系数为0.489*10-12m2/s，保存数据及图表。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种氯离子渗透系数测定装置，其特征在于，包括：

测试发生系统（1），包括第一测试箱（11）、与所述第一测试箱（11）连接的第二测试箱（12）、设置在所述第一测试箱（11）和所述第二测试箱（12）之间的固定网（13），所述第一测试箱（11）上设有连接口（111）；

高低温动水循环系统（2），与所述第一测试箱（11）连接；

压力控制系统（3），包括与所述第一测试箱（11）滑动连接的第一压力板（31）、与所述第一压力板（31）连接的加压杆（32）、与所述加压杆（32）连接的第二压力板（33）、与所述第二压力板（33）连接的加压泵（34），所述第一压力板（31）设置在所述连接口（111）处，用于改变所述第一测试箱（11）内压力；

数据采集及成像系统（4），与所述测试发生系统（1）连接。

2.根据权利要求1所述的一种氯离子渗透系数测定装置，其特征在于，所述高低温动水循环系统（2）包括：

容纳箱（21），一端设有进水口（211），另一端设有输水管（212），所述输水管（212）与所述第一测试箱（11）连接；

温度控制件（22），与所述容纳箱（21）连接；

水阀（23），设置在所述输水管（212）上。

3.根据权利要求1所述的一种氯离子渗透系数测定装置，其特征在于，所述固定网（13）设有两层，其中一层所述固定网（13）与所述第一测试箱（11）连接，另一层所述固定网（13）与所述第二测试箱（12）连接。

4.根据权利要求1所述的一种氯离子渗透系数测定装置，其特征在于，所述数据采集及成像系统（4）包括：

压力传感器（41），设置在所述第一测试箱（11）内；

离子选择电极（42），设置在所述第二测试箱（12）内；

电信号接收器（43），与所述离子选择电极（42）电连接；

数据处理器（44），分别与所述压力传感器（41）和所述电信号接收器（43）电连接。

5.根据权利要求1所述的一种氯离子渗透系数测定装置，其特征在于，所述压力控制系统（3）还包括与所述第一测试箱（11）连接的限位卡扣（35），所述限位卡扣（35）用于固定所述第一压力板（31）的位置。

6.根据权利要求3所述的一种氯离子渗透系数测定装置，其特征在于，所述第二测试箱（12）上设有出水口（121），所述出水口（121）上设有控制阀门（15）。

7.根据权利要求6所述的一种氯离子渗透系数测定装置，其特征在于，两层所述固定网（13）之间设有密封圈（14）。

8.根据权利要求2所述的一种氯离子渗透系数测定装置，其特征在于，所述容纳箱（21）内部装有质量分数为1%-10%的NaCl溶液。

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