CN2784915Y - 腐蚀试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种腐蚀试验系统，其包括加热装置和冷却装置，该加热装置包括加热炉和容器，该冷却装置与容器相接触，该腐蚀试验系统还进一步包括检测装置和控制装置，该检测装置放置在加热装置和冷却装置中且与该控制装置相连接，该控制装置与加热装置和冷却装置相连接。本实用新型的腐蚀试验系统检验工作效率高，而且可以消除不安全的隐患。

Description

腐蚀试验系统

技术领域

本实用新型涉及一种腐蚀试验系统，具体地讲，本实用新型涉及一种测试不锈钢抗腐蚀性能的硫酸-硫酸铜腐蚀试验系统。

背景技术

不锈钢作为一种常用的金属材料，由于具有很好的抗腐蚀性能，广泛应用于国民经济的各个领域，耐腐蚀性能是衡量不锈钢品质的重要指标。对于奥氏体不锈钢，在经过10％草酸浸蚀试验筛选后，对不合格的样品应进一步用硫酸-硫酸铁腐蚀试验，或65％硝酸腐蚀试验，或硝酸-氢氟酸腐蚀试验，或硫酸-硫酸铜晶间腐蚀试验进行检验，其中以硫酸-硫酸铜腐蚀试验最为常用。根据GB/T4334.5-2000，JIS G0575-1999，ASTM A262-02a及GOST 6032-89标准要求，试样需在微沸腾的硫酸-硫酸铜溶液中浸蚀约24小时后进行弯曲，检查试样表面有否裂纹出现。由于整个试验过程较长，试验易受到环境温度、电压波动和水压的影响。实验过程中腐蚀溶液如温度过高容易溢出，损坏试验设备，造成安全隐患；如温度过低又达不到腐蚀的目的；如冷却用的自来水突然停水而操作者又未能及时发现并切断电源，溶液瓶极容易发生爆炸，严重时可能伤及操作人员。

目前不锈钢的硫酸-硫酸铜腐蚀试验操作方法一般是在腐蚀溶液到达沸腾状态后，通过采用变压器降压的方法保持加热炉电流恒定的方法维持溶液微沸腾状态，加热容器为锥形瓶，蒸汽冷却方式为蛇形冷却管。此方法简单实用，广泛被应用于不锈钢耐腐蚀试验中。但此方法由于不对电压或电流进行自动控制，当供电电压波动变化时加热功率会随之变化，如不及时调整电压腐蚀液或强烈沸腾或不沸腾，容易引起爆炸或满足不了试验标准要求；此方法同时对当冷却自来水亦无监控，当自来水意外断水后蒸汽外泄，容易引起中毒，同时导致溶液蒸干，引起爆炸或火灾等安全事故的发生。

因此，提供一种提高检验工作效率、消除不安全隐患和改善试验质量的对硫酸-硫酸铜腐蚀试验进行自动控制的腐蚀试验系统实为必要。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种工作效率高、试验质量良好稳定性高、安全可靠的对硫酸-硫酸铜腐蚀试验进行自动控制的腐蚀试验系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

提供一种腐蚀试验系统，其包括加热装置、冷却装置、检测装置和控制装置。该加热装置包括加热炉和容器，该冷却装置与容器相接触，该检测装置放置在加热装置和冷却装置中且与该控制装置相连接，该控制装置与加热装置和冷却装置相连接。

该加热装置对试验用溶液及样品进行加热，该冷却装置对该试验用溶液及样品进行降温，该检测装置对加热装置和冷却装置的温度、水压以及相关试验参数等进行检测并传送数据至控制装置，该控制装置对加热装置、冷却装置和检测装置进行控制，并根据检测装置所提供的信息对加热装置和冷却装置动态控制，使试验温度达到所需，试验容易保持微沸腾状态。

该加热装置包括加热用的加热炉以及盛装试验用腐蚀溶液及样品的容器，加热炉对容器直接进行加热，当加热炉加热到试验所需温度，且容器与加热炉之间建立热平衡关系，容器内溶液会一直保持微沸腾状态直到实验结束。

该冷却装置包括冷却水管和冷凝管，该冷却水管与冷凝管相连，该冷凝管套接在容器上与容器相接触，冷却水管接入冷却水经过冷凝管，流动的冷却水带走热量从而对加热装置进行降温。

该加热装置的容器可以是锥形烧瓶或其它可作盛装试验用腐蚀溶液及样品的容器，该冷却装置的冷凝管可以是套接在锥形烧瓶上的回流蛇形冷凝管或其它可进行水循环的冷却元件。

该检测装置包括感应加热炉温度的电热偶和检测水压的水压表，该电热偶置于加热炉中，当容器中溶液刚好沸腾时以此时热电偶感应的温度作为设定值(经试验在200℃左右)，控制系统自动调整加热功率，保持加热炉的温度。水压表连接冷却装置，感应冷却装置的水压，根据试验所需设定水压表最低报警水压值，当冷却装置水压不足最低报警水压值时，控制系统自动调整加热功率或停止加热。

该控制系统采用PID(模糊线性)控制方式对试验设备进行自动加热控制，采用PID控制方式的控制箱与检测装置的热电偶和水压表相连接，接收检测装置的信息，同时根据检测装置的反馈动态调节加热功率和加热控制，使试验溶液保持微沸腾状态，从而达到试验要求。

该控制系统还包括编入该试验控制程序的计算机系统，该计算机系统与该控制箱相连接。

该腐蚀试验系统还包括UPS电源，还可以包括打印设备以随时打印出检测及控制的过程、时间等各种试验参数。该腐蚀试验系统还包括报警装置，该报警装置可以是报警灯和/或蜂鸣器等，当水压表检测到水压过低或电热偶感应到溶液超温，则报警装置发出报警信号。

本实用新型腐蚀试验系统对冷却水及电源进行监控，大大提高了试验过程的安全性，减轻了试验人员的劳动强度；采用了先进的模糊PID控制技术对加热单元进行控制，进一步提高了加热温度的稳定性，使腐蚀溶液保持于一个比较平稳的微沸腾状态。相对于现有技术，本实用新型腐蚀试验系统工作效率高、试验质量良好稳定性高、安全可靠，可对硫酸-硫酸铜腐蚀试验进行自动控制。

附图说明

图1是本实用新型腐蚀试验系统的原理示意图。

具体实施方式

本实用新型腐蚀试验系统是用于测试不锈钢抗腐蚀性能的硫酸-硫酸铜腐蚀试验用的设备，其包括加热装置、冷却装置、检测装置和控制装置。该加热装置对试验用溶液及样品进行加热，该冷却装置对该试验用溶液及样品进行降温，该检测装置对温度、水压以及相关试验参数等进行检测并传送至控制装置，该控制装置对加热装置、冷却装置和检测装置进行控制，并根据检测装置所提供的信息对加热装置和冷却装置动态控制，使试验温度达到所需，试验容易保持微沸腾状态。

请参考图1，该加热装置包括加热用的加热炉以及盛装试验用腐蚀溶液及样品的容器，该加热炉为电炉11，该容器为磨口锥形烧瓶12，该电炉11对烧瓶12直接进行加热，当电炉11加热到试验所需温度，且烧瓶12与电炉11之间建立热平衡关系，烧瓶12内溶液会一直保持微沸腾状态直到实验结束。

该冷却装置包括冷凝管41和冷却水管，该冷却装置的冷凝管41是套接在锥形烧瓶12上的回流蛇形冷凝管41，其与锥形烧瓶12相接触。冷却水管接入冷却水经过冷凝管41，流动的冷却水带走热量从而对加热装置进行降温。

该检测装置包括感应电炉11温度的热电偶21和检测水压的触点式水压表22，该热电偶21置于电炉11中，当烧瓶12中溶液刚好沸腾时以此时热电偶21感应的温度作为设定值(经试验在200℃左右)，控制系统自动调整加热功率，保持电炉11的温度。水压表22感应冷却装置的水压，根据试验所需设定水压表22最低报警水压值，当冷却装置水压不足最低报警水压值时，控制系统自动调整加热功率或停止加热。

该控制系统包括采用PID(模糊线性)控制方式的控制箱31和编入该试验控制程序的计算机系统32。该控制系统采用PID控制方式对试验设备进行自动加热控制，同时根据检测装置的反馈动态调节加热功率和加热控制，使试验溶液保持微沸腾状态，从而达到试验要求。

该腐蚀试验系统还包括UPS电源，还可以包括打印设备61以随时打印出检测及控制的过程、时间等各种试验参数。该腐蚀试验系统还包括报警装置蜂鸣器51，当水压表检测到水压过低或电热偶感应到溶液超温，则蜂鸣器51发出报警信号。

以下介绍本实用新型腐蚀试验系统的工作原理。

本试验设备采用温度表恒温加热、PID(模糊线性)控制方式对锥形烧瓶12进行加热及控制，使试验溶液保持微沸腾状态，从而达到试验要求。

1.控制方式：随使用者选择方式可进行手动或自动控制加热。

1)手动控制：直接调节电流大小控制加热。

2)自动控制：通过埋藏在电炉11里的热电偶21感应电炉11的温度，当烧瓶12中溶液刚好沸腾时以此时热电偶21感应的温度作为设定值(经试验在200℃左右)，控制系统自动调整加热功率，保持电炉11的温度。由于此时烧瓶12与电炉11已经建立的热平衡关系，溶液会一直保持微沸腾状态直到实验结束。

2.试验控制原理：

1)开机

a)闭合外部电源开关，再闭合控制机箱背后的漏电开关，设备通电，电源指示灯亮；

b)启动计算机程序中“硫酸-硫酸铜腐蚀试验监测控制系统”。

2)手动方式：

a)自动/手动选择：“自动/手动”按钮选择手动工作状态；

b)通电：接通通电按钮，KM1继电器通电，温度表通电：

c)断电：断开通电按钮，断电；

d)冷却：冷却装置的冷却水管接入冷水，使冷却水流过冷凝管41；

e)手动升温：按下“升温/降温”按钮，KM2继电器通电，功率单元通电，加热电炉11开始加热，调节温度调节旋钮，可改变加热功率；如水压表22检测无水则报警，报警灯亮，蜂鸣器51响并断开KM2继电器，停止加热；如溶液超温则报警，报警灯亮，蜂鸣器51响并断开KM2继电器，停止加热；

f)手动降温：再按“升温/降温”按钮，按钮弹起，停止加热，进行降温。

3)自动方式：

a)自动/手动选择：“自动/手动“按钮选择进入自动工作状态；

b)通电：接通通电按钮，KM1继电器通电，温度表通电；

c)冷却：调整触点式水压表22的最低报警水压值(一般取0.01兆帕)，冷却装置的冷却水管接入冷水，使冷却水流过冷凝管41；

4)试验：

a)加热：按下“升温/降温”按钮，KM2继电器通电，功率单元通电开始升温；计算机中启动记录功能，记录开始时间和加热时间；如水压表22检测无水则报警，报警灯闪亮，蜂鸣器51常响，并断开KM2继电器，不允许加热。

b)沸腾：试验机自动进行PID加热控制，根据温度表设置值(一般取235℃)进行恒温加热，直到溶液沸腾，计算机记录沸腾时间，沸腾后改变温度表设置为200℃，保持溶液沸腾直到试验结束；试验期间温度表显示加热温度，如超温则报警，报警灯闪亮，蜂鸣器51常响，并断开KM2继电器，停止加热。

c)停止：计算机选择停止计时。

d)降温：按“升温/降温”按钮，按钮弹起，断开KM2继电器，停止加热，散热降温。

e)结果打印：可随时打印检测及控制的过程、时间等各种实验参数。

f)断电：断开通电按钮，断电停止工作。

Claims (9)

1、一种腐蚀试验系统，其包括加热装置和冷却装置，该加热装置包括加热炉和容器，该冷却装置与所述容器相接触，其特征在于，该腐蚀试验系统进一步包括检测装置和控制装置，该检测装置放置在所述加热装置和冷却装置中且与该控制装置相连接，该控制装置与加热装置和冷却装置相连接。

2、如权利要求1所述的腐蚀试验系统，其特征在于，该检测装置包括电热偶[21]和水压表[22]，该电热偶[21]置于加热装置中，该水压表[22]连接冷却装置。

3、如权利要求2所述的腐蚀试验系统，其特征在于，该控制系统包括采用PID控制方式的控制箱[31]，该控制箱[31]与热电偶[21]和水压表[22]相连接。

4、如权利要求3所述的腐蚀试验系统，其特征在于，该检测装置进一步包括编入该试验控制程序的与该控制箱[31]相连接的计算机系统。

5、如权利要求1所述的腐蚀试验系统，其特征在于，该加热装置的容器是锥形烧瓶容器[12]。

6、如权利要求1所述的腐蚀试验系统，其特征在于，该冷却装置包括冷却水管和蛇形冷凝管[41]，该冷却水管与蛇形冷凝管[41]相连，该蛇形冷凝管[41]套接在容器上。

7、如权利要求1所述的腐蚀试验系统，其特征在于，该腐蚀试验系统还包括报警装置，该报警装置与控制装置相连接。

8、如权利要求7所述的腐蚀试验系统，其特征在于，该报警装置是报警灯或蜂鸣器[51]等。

9、如权利要求1所述的腐蚀试验系统，其特征在于，其进一步包括打印设备[61]。

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