CN219434634U - 一种模拟非满流污水管道混凝土腐蚀的实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模拟非满流污水管道混凝土腐蚀的实验装置，包括透明反应容器、搅拌机构、硫化氢生成机构、顶盖和监测机构；透明反应容器的内部设有支撑架；搅拌机构用于在透明反应容器内进行搅拌操作；硫化氢生成机构用于往透明反应容器内部输送硫化氢；顶盖密封遮盖透明反应容器的容器口，顶盖与透明反应容器之间为可拆卸式连接，顶盖置于透明反应容器内的表面设有监测机构；监测机构包括传感器组、滴定泵、pH电极和导液管，pH电极和导液管均往支撑架延伸布置，pH电极用于与待测混凝土抵接，导液管的进液口与滴定泵的出液端连接导通，导液管的出液口朝向透明反应容器的内底面；以解决现有技术无法在不打开反应器情况下实现pH监测的问题。

Description

一种模拟非满流污水管道混凝土腐蚀的实验装置

技术领域

本实用新型涉及管道混凝土腐蚀实验模拟的技术领域，特别涉及一种模拟非满流污水管道混凝土腐蚀的实验装置。

背景技术

排水管网是重要的城市基础设施之一，内部充斥着污水和硫化氢气体，逐渐形成了高湿度、高腐蚀性的环境，如今正面临着严重的腐蚀问题。在一些老旧城区，配套的排水管网已经发生了严重的腐蚀。一旦排水管网由于腐蚀发生结构破坏，会造成污水无法有效排解，硫化氢气体泄漏甚至埋设管道处的地面发生塌陷等诸多问题，这无疑会对市民的健康安全和正常生活造成严重的威胁。不仅如此，对排水管网进行定期检查，破损修复等日常维护工作难度高，成本大。因此需要专业的实验设备进行新型抗腐蚀混凝土材料的开发和对排水管网腐蚀机理探究等工作。

现有排水管网混凝土腐蚀模拟的实验装置大多以封闭空间为主体结构，向反应装置中注入硫化氢气体和污水，再放置实验用的混凝土样品进行腐蚀模拟实验。然而这种实验装置往往构造复杂，占地面积大，搭建困难高，各部件的购买耗资和维护成本较高。现有的小尺寸腐蚀模拟实验装置大多是针对金属管道腐蚀研究领域的旋转挂片实验装置，这类装置对排水管网环境下混凝土腐蚀模拟的针对性和还原度很低。

特别的，在真实管网环境中的混凝土腐蚀是一个长期的连续过程，模拟实验一旦中断，取得的实验结果可能无法反映真实情况，可是现有的管网混凝土腐蚀模拟实验装置在取样时通常需要中断腐蚀过程。譬如在打开反应器主体部件的情况下，才能取出样品进行相关指标的检测工作，无法做到在不打开反应器、不中止实验的情况下，对混凝土表面pH发展情况等信息进行实时监测。

为此急需一种能够解决此问题的技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种模拟非满流污水管道混凝土腐蚀的实验装置，以解决现有技术无法在不打开反应器情况下实现pH监测的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种模拟非满流污水管道混凝土腐蚀的实验装置，包括透明反应容器、搅拌机构、硫化氢生成机构、顶盖和监测机构；所述透明反应容器的内部设有支撑架；所述搅拌机构用于在所述透明反应容器内进行搅拌操作；所述硫化氢生成机构用于往所述透明反应容器内部输送硫化氢；所述顶盖密封遮盖所述透明反应容器的容器口，所述顶盖与所述透明反应容器之间为可拆卸式连接，所述顶盖置于所述透明反应容器内的表面设有所述监测机构；所述监测机构包括传感器组、滴定泵、pH电极和导液管，所述pH电极和所述导液管均往所述支撑架延伸布置，所述pH电极用于与待测混凝土抵接，所述导液管的进液口与所述滴定泵的出液端连接导通，所述导液管的出液口朝向所述所述透明反应容器的内底面。

在其中一个实施例中，所述实验装置还包括底座，所述底座上放置有所述透明反应容器，所述底座上设有显示器，所述显示器与所述监测机构电性连接，所述显示器用于显示所述监测机构的监测信息。

在其中一个实施例中，所述搅拌机构包括磁性转子和磁力搅拌器，所述磁性转子放置于所述透明反应容器的内部底面上，所述磁力搅拌器设于所述底座上，所述磁力搅拌器用于磁驱所述磁性转子转动。

在其中一个实施例中，所述底座上设有pH快速检测按键、转速旋钮和转速显示屏；所述pH快速检测按键用于启动所述实验装置进行pH检测；所述转速旋钮用于调节所述搅拌机构的转速；所述转速显示屏用于显示所述搅拌机构的转速。

在其中一个实施例中，所述透明反应容器两相对的内壁上均设有导向槽；所述支撑架包括两条支撑杆，两所述支撑杆的两端均滑动安装于两所述导向槽上。

在其中一个实施例中，所述透明反应容器内部设有风扇，所述风扇置于所述透明反应容器与所述硫化氢生成机构的接通处。

在其中一个实施例中，所述硫化氢生成机构包括第一试剂容器、第二试剂容器和试剂注射器，所述透明反应容器、所述第一试剂容器和所述第二试剂容器依次密封接通；所述第一试剂容器与所述透明反应容器接通的通路上设有控制通闭的第一夹子，所述第一试剂容器与所述第二试剂容器接通的通路上设有控制通闭的第二夹子；所述试剂注射器与所述第一试剂容器密封接通。

在其中一个实施例中，所述传感器组包括硫化氢传感器和温度湿度传感器。

在其中一个实施例中，所述透明反应容器与所述顶盖之间为螺纹密封连接，且所述透明反应容器与所述顶盖之间夹持有密封圈。

本实用新型的有益效果如下：

由于所述pH电极用于与待测混凝土抵接，所述导液管的进液口与所述滴定泵的出液端连接导通，所述导液管的出液口朝向所述所述透明反应容器的内底面，所以在进行应用时，混凝土的顶部将与pH电极抵接，若需要获知pH数据，只需启动滴定泵往导液管进行输液，导液管便可滴液至混凝土表面，以完成pH的检测，整个过程均无需打开顶盖，即不会中断实验过程，切实解决了现有技术中存在的困境。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式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方式，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是本实用新型实施例提供的结构示意图；

图2是图1的底座结构示意图；

图3是图1的支撑架滑动结构示意图。

附图标记如下：

10、透明反应容器；11、支撑架；111、支撑杆；12、导向槽；13、风扇；14、密封圈；

20、搅拌机构；21、磁性转子；22、磁力搅拌器；

30、硫化氢生成机构；31、第一试剂容器；32、第二试剂容器；33、试剂注射器；341、第一夹子；342、第二夹子；

40、顶盖；

50、监测机构；511、硫化氢传感器；512、温度湿度传感器；52、滴定泵；53、pH电极；54、导液管；

60、混凝土；61、污水；

70、底座；71、显示器；72、pH快速检测按键；73、转速旋钮；74、转速显示屏。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实用新型提供了一种模拟非满流污水管道混凝土腐蚀的实验装置，如图1至图3所示，包括透明反应容器10、搅拌机构20、硫化氢生成机构30、顶盖40和监测机构50；透明反应容器10的内部设有支撑架11；搅拌机构20用于在透明反应容器10内进行搅拌操作；硫化氢生成机构30用于往透明反应容器10内部输送硫化氢；顶盖40密封遮盖透明反应容器10的容器口，顶盖40与透明反应容器10之间为可拆卸式连接，顶盖40置于透明反应容器10内的表面设有监测机构50；监测机构50包括传感器组、滴定泵52、pH电极53和导液管54，pH电极53和导液管54均往支撑架11延伸布置，pH电极53用于与待测混凝土抵接，导液管54的进液口与滴定泵52的出液端连接导通，导液管54的出液口朝向透明反应容器10的内底面。

在进行应用时，打开顶盖40，将混凝土60放置于支撑架11上，并在透明反应容器10内注入污水61，直至混凝土60能够浸泡于污水61中，便可盖上顶盖40，以使透明反应容器10处于密封状态；然后利用搅拌机构20对透明反应容器10内的污水61进行搅拌，并同时利用硫化氢生成机构30往透明反应容器10内注入硫化氢，则可实现混凝土60被腐蚀的模拟，实验人员只需透过透明反应容器10便可实现直接观察；而且在需要获取相关数据时，可以利用传感器组进行检测即可。

特别的，由于此时混凝土60的高度是根据需求选定为特定值，所以在进行实验时，混凝土60的顶部将与pH电极53抵接，若需要获知pH数据，只需启动滴定泵52往导液管54进行输液，导液管54便可滴液至混凝土60表面，以完成pH的检测，整个过程均无需打开顶盖40，即不会中断实验过程，切实解决了现有技术中存在的困境。

还需要指出，上述实验装置主要用于测量小型混凝土，如长宽高均为小于20cm的混凝土块，所以只需利用简单的实验室器材则可搭建而成，从而实现了尺寸小、占地面积小、搭建难度低、零部件采购及维护成本低等的多种有益效果。

如图1和图2所示，此实施例优选设置实验装置还包括底座70，底座70上放置有透明反应容器10，底座70上设有显示器71，显示器71与监测机构50电性连接，显示器71用于显示监测机构50的监测信息。

在采用此设置方式后，监测机构50所测得的相关信号将会送至底座70，譬如底座70内设有相应的处理器，该处理器对上述信号进行处理分析后，则可利用显示器71进行相应结果的显示，从而便于实验人员直观得知实验结果。

如图1和图2所示，此实施例优选设置搅拌机构20包括磁性转子21和磁力搅拌器22，磁性转子21放置于透明反应容器10的内部底面上，磁力搅拌器22设于底座70上，磁力搅拌器22用于磁驱磁性转子21转动。

在采用此设置方式后，由于磁力搅拌器22与磁性转子21之间存在磁性吸引作用力，所以一旦磁力搅拌器22进行转动，磁性转子21将会进行同步转动，以此实现了对污水61的搅拌作用；而且由于此设置方式不需要利用转轴贯穿透明反应容器10，所以在实现搅拌功能的前提下，还为透明反应容器10的密封性提供了更好的保障。

如图1和图2所示，此实施例优选设置底座70上设有pH快速检测按键72、转速旋钮73和转速显示屏74；pH快速检测按键72用于启动实验装置进行pH检测；转速旋钮73用于调节搅拌机构20的转速；转速显示屏74用于显示搅拌机构20的转速。

在采用此设置方式后，此便于利用pH快速检测按键72和转速旋钮73进行相应调控操作，也便于利用显示器71和转速显示屏74分别观察不同的实验信息，从而使得对实验的调控分析更为直观。

如图1和图3所示，此实施例优选设置透明反应容器10两相对的内壁上均设有导向槽12；支撑架11包括两条支撑杆111，两支撑杆111的两端均滑动安装于两导向槽12上。

在采用此设置方式后，两支撑杆111通过滑动则可调节两者的间距，从而实现对不同大小混凝土的支撑承托需求。

如图1所示，此实施例优选设置透明反应容器10内部设有风扇13，风扇13置于透明反应容器10与硫化氢生成机构30的接通处。

在采用此设置方式后，风扇13能够将硫化氢生成机构30生成的硫化氢均于送至透明反应容器10的各处，从而使得硫化氢的分布更为均匀，确保硫化氢能够充分与混凝土60、污水61接触，为实验的准确模拟提供了更好的保障。

如图1所示，此实施例优选设置硫化氢生成机构30包括第一试剂容器31、第二试剂容器32和试剂注射器33，透明反应容器10、第一试剂容器31和第二试剂容器32依次密封接通；第一试剂容器31与透明反应容器10接通的通路上设有控制通闭的第一夹子341，第一试剂容器31与第二试剂容器32接通的通路上设有控制通闭的第二夹子342；试剂注射器33与第一试剂容器31密封接通。

在采用此设置方式后，可以在第一试剂容器31内放置盐酸溶液，在第二试剂容器32内放置氢氧化钠溶液，在试剂注射器33内放置硫酸钠溶液；若需要产生硫化氢，只需打开第一夹子341和关闭第二夹子342，并利用试剂注射器33将硫酸钠注射至第一试剂容器31内，硫酸钠便可与盐酸反应产生硫化氢送至透明反应容器10内。

而硫化氢的输入完毕后，则可利用第一夹子341切断透明反应容器10与第一试剂容器31的导通，以及打开第二夹子342，所以此时产生的废气将会流入第二试剂容器32内，并被氢氧化钠容器吸收，从而避免了空气污染问题的发生。

如图1所示，此实施例优选设置传感器组包括硫化氢传感器511和温度湿度传感器512。

在采用此设置方式后，则可以利用硫化氢传感器511监测透明反应容器10内的硫化氢浓度，以及利用温度湿度传感器512监测透明反应容器10内的温度和湿度。

如图1所示，此实施例优选设置透明反应容器10与顶盖40之间为螺纹密封连接，且透明反应容器10与顶盖40之间夹持有密封圈14。

在采用此设置方式后，则可利用密封圈14加强透明反应容器10与顶盖40之间的连接密封性。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种模拟非满流污水管道混凝土腐蚀的实验装置，其特征在于，

包括透明反应容器、搅拌机构、硫化氢生成机构、顶盖和监测机构；

所述透明反应容器的内部设有支撑架；

所述搅拌机构用于在所述透明反应容器内进行搅拌操作；

所述硫化氢生成机构用于往所述透明反应容器内部输送硫化氢；

所述顶盖密封遮盖所述透明反应容器的容器口，所述顶盖与所述透明反应容器之间为可拆卸式连接，所述顶盖置于所述透明反应容器内的表面设有所述监测机构；

所述监测机构包括传感器组、滴定泵、pH电极和导液管，所述pH电极和所述导液管均往所述支撑架延伸布置，所述pH电极用于与待测混凝土抵接，所述导液管的进液口与所述滴定泵的出液端连接导通，所述导液管的出液口朝向所述透明反应容器的内底面。

2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括底座，所述底座上放置有所述透明反应容器，所述底座上设有显示器，所述显示器与所述监测机构电性连接，所述显示器用于显示所述监测机构的监测信息。

3.根据权利要求2所述的实验装置，其特征在于，所述搅拌机构包括磁性转子和磁力搅拌器，所述磁性转子放置于所述透明反应容器的内部底面上，所述磁力搅拌器设于所述底座上，所述磁力搅拌器用于磁驱所述磁性转子转动。

4.根据权利要求3所述的实验装置，其特征在于，

所述底座上设有pH快速检测按键、转速旋钮和转速显示屏；

所述pH快速检测按键用于启动所述实验装置进行pH检测；

所述转速旋钮用于调节所述搅拌机构的转速；

所述转速显示屏用于显示所述搅拌机构的转速。

5.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，

所述透明反应容器两相对的内壁上均设有导向槽；

所述支撑架包括两条支撑杆，两所述支撑杆的两端均滑动安装于两所述导向槽上。

6.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述透明反应容器内部设有风扇，所述风扇置于所述透明反应容器与所述硫化氢生成机构的接通处。

7.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，

所述硫化氢生成机构包括第一试剂容器、第二试剂容器和试剂注射器，所述透明反应容器、所述第一试剂容器和所述第二试剂容器依次密封接通；

所述第一试剂容器与所述透明反应容器接通的通路上设有控制通闭的第一夹子，所述第一试剂容器与所述第二试剂容器接通的通路上设有控制通闭的第二夹子；

所述试剂注射器与所述第一试剂容器密封接通。

8.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述传感器组包括硫化氢传感器和温度湿度传感器。

9.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述透明反应容器与所述顶盖之间为螺纹密封连接，且所述透明反应容器与所述顶盖之间夹持有密封圈。