專利名稱：一種多功能鹽霧試驗(yàn)箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多功能鹽霧試驗(yàn)箱，屬于材料分析設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。特別是用于對金屬材料、保護(hù)層、零部件、電子元器件及工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行抗鹽霧性能試驗(yàn)的設(shè)備，而且還可用用來做恒溫恒濕及干濕交替腐蝕試驗(yàn)。
背景技術(shù)：
鹽霧腐蝕是一種常見和最有破壞性的大氣腐蝕，主要腐蝕成分是海洋中的氯化鈉，它主要來源于海洋和內(nèi)地鹽堿地區(qū)。鹽霧對金屬材料表面的腐蝕是由于氯離子穿透金屬表面的氧化層和防護(hù)層與內(nèi)部金屬發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)引起的。同時(shí)由于氯離子含有一定的水和能，易吸附在金屬表面的空隙、縫隙而去取代氧化層中的氧，把不溶性的氧化物變成可溶性的氯化物，使鈍化表面活化而對產(chǎn)品造成破壞。鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱是一種利用模擬鹽霧環(huán)境下考核金屬材料及其保護(hù)層或工業(yè)產(chǎn)品耐腐蝕性能的設(shè)備，主要是為實(shí)驗(yàn)者模擬一個(gè)加速腐蝕所需的理想實(shí)驗(yàn)壞境。在天然暴露環(huán)境下對某些產(chǎn)品進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)，待腐蝕可能要幾個(gè)月甚至一年，而在人工模擬鹽霧環(huán)境條件下實(shí)驗(yàn)，只要幾小時(shí)或幾十小時(shí)即可達(dá)到相似的結(jié)果。人工模擬鹽霧試驗(yàn)又包括中性鹽霧試驗(yàn)、醋酸鹽霧試驗(yàn)、銅鹽加速醋酸鹽霧試驗(yàn)、交變鹽霧試驗(yàn)。目前，鹽霧箱的噴霧原理是利用空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的氣體經(jīng)過凈化、預(yù)熱、減壓處理后進(jìn)入噴嘴，鹽水補(bǔ)給系統(tǒng)將鹽水供給噴嘴吸水管；噴霧時(shí)，壓縮空氣沖出噴嘴，在吸水管上方產(chǎn)生負(fù)壓，鹽水在負(fù)壓的作用下，迅速由液體噴嘴射出，噴出的鹽霧擴(kuò)散到箱體內(nèi)來模擬鹽霧環(huán)境，其缺點(diǎn)是鹽霧箱體積大，箱外需空氣壓縮機(jī)設(shè)備壓縮空氣供給噴霧，而且現(xiàn)有鹽霧箱功能單一化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱存在的鹽霧箱體積大，箱外需空氣壓縮機(jī)設(shè)備壓縮空氣供給噴霧，而且現(xiàn)有鹽霧箱功能單一化的問題，而提供一種多功能化鹽霧試驗(yàn)箱，改變傳統(tǒng)的噴霧原理而采用超聲波噴霧原理，以簡化實(shí)驗(yàn)裝置，同時(shí)還能進(jìn)行恒溫恒濕及干濕交替等腐蝕試驗(yàn)。一種多功能鹽霧試驗(yàn)箱，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案，如下圖1所示，試驗(yàn)箱由設(shè)有密封水槽的主箱體1、箱蓋2、觀察蓋3、鹽水箱5、鹽霧計(jì)量裝置6等組件和控制裝置面板 4組成；如圖3和圖4所示，主箱體1內(nèi)部包括鹽霧收集器6-1、超聲波鹽霧發(fā)生裝置8及導(dǎo)管8-1、加熱及溫度預(yù)警裝置9、溫度傳感器10、濕度傳感器11、第一支撐塊12-1、第二支撐塊13-1、第三支撐塊14-1、隔板13、密封隔板14和樣品臺組架12 ；如圖2所示，試驗(yàn)箱外部附件包括箱蓋把手2-1、觀察蓋把手3-1、鹽水箱蓋5-1、帶有水閥的第一廢液排水管5-2、第二廢液排水管8-2、第三廢液排水管14-2和用來鉸接密封主箱體1和箱蓋2的鉸接構(gòu)件7。 如圖1所示，箱蓋2位于鹽霧箱的頂端，箱蓋具有120度的頂角，它與主箱體1的鏈接由位于主箱體后端頂部的鉸接構(gòu)件7完成，箱蓋2的前端兩側(cè)有兩個(gè)觀察蓋3，箱蓋2的底端中部為把手2-1 ；主箱體1的前端兩側(cè)是兩個(gè)鹽霧計(jì)量裝置6，它由量筒和導(dǎo)管構(gòu)成且與主箱體內(nèi)的鹽霧收集器6-1相通；與主箱體1的右側(cè)壁連接且位于上端的是控制裝置面板4，其由溫度控制組件、濕度控制組件、超聲波振蕩器功率調(diào)節(jié)組件和周期間斷定時(shí)器組件等構(gòu)成； 控制裝置面板4下方為鹽水箱5，鹽水箱頂部的后端中間部位是加水口蓋5-1，位于加水口蓋正下方且在鹽水箱5底部的是帶水閥的第一廢液排水管5-2。如圖3和圖4所示，超聲波鹽霧發(fā)生裝置8位于主箱體中間底部，其底部通過導(dǎo)管8-1與鹽水箱5相連通，裝置8中的廢液通過主箱體1后端底部中間位置的第二廢液排水管8-2排出，超聲波鹽霧發(fā)生裝置 8的導(dǎo)線穿過主箱體1的底部與控制裝置面板4中的相關(guān)控制組件相連；位于主箱體1后端頂部且在箱內(nèi)壁中間位置的是溫度傳感器10和濕度傳感器11，它們通過耐高溫耐蝕導(dǎo)線分別與控制裝置面板4中的溫度控制組件和濕度控制組件相連；濕度傳感器11的下方為樣品臺組架12，樣品臺組架由下方的第一支撐塊12-1來固定支撐，第一支撐塊12-1拼焊于主箱體的前后端箱體內(nèi)壁；樣品臺組架12的下方為隔板13，隔板13由第二支撐塊13-1 固定支撐，超聲波鹽霧發(fā)生裝置8的鹽霧筒穿過隔板13的中心部位；隔板13下面為密封隔板14，密封隔板14由第三支撐塊14-1固定支撐，隔板14要求與箱體內(nèi)壁和鹽霧筒穿過中心隔板的部位密封；在隔板13和密封隔板14之間的為加熱管9-1和溫度預(yù)警裝置9-2，加熱管9-1和溫度預(yù)警裝置9-2的耐熱耐蝕導(dǎo)線通過主箱體1的箱壁分別與控制裝置面板4 中的相關(guān)組件相連接。試驗(yàn)箱所包括的主箱體、箱蓋、鹽水箱、支撐塊、隔板和樣品臺組架等組件均為耐熱耐蝕塑料板拼裝焊接結(jié)構(gòu)；鹽霧箱頂蓋和噴霧裝置均為耐熱耐蝕透明塑料制作構(gòu)件；控制裝置面板和鹽水箱在主箱體右側(cè)，且與主箱體互相焊接連成一體。由于采用諸如耐熱耐蝕PVC、PP塑料材料拼焊結(jié)構(gòu)，代替已有技術(shù)采用的玻璃鋼結(jié)構(gòu)，這樣可以明顯降低成本及重量。本裝置工作時(shí)，如圖3和圖4所示，鹽水箱5中的溶液通過箱內(nèi)底端導(dǎo)管8-1流入超聲波鹽霧發(fā)生裝置8中底部的水槽；裝置8產(chǎn)生的高頻振蕩將鹽水打散成鹽霧而從超聲波鹽霧發(fā)生裝置8頂部噴出，在箱內(nèi)彌散成鹽霧環(huán)境；鹽霧在向下沉積的過程中，會落到箱蓋2下方的樣品臺組架12上，其下面起支撐作用的是箱內(nèi)前后兩塊支撐塊12-1，同時(shí)落入到樣品臺組架兩側(cè)的2個(gè)面積為SOcm2的鹽霧收集器6-1中，可以在鹽霧計(jì)量裝置6中測量其鹽霧量；溫度傳感器10和濕度傳感器11位于主箱體后端且在樣品臺組架上方，用來實(shí)時(shí)監(jiān)測箱內(nèi)溫度和濕度；在樣品臺組架的正下方是隔板13，隔板13下面是第二支撐塊13-1， 隔板上有均勻小孔，隔板目的是防止試樣掉入底部和使內(nèi)部環(huán)境加熱均勻；在隔板13的下方是固定于箱體左右兩側(cè)的加熱管9-1和溫度預(yù)警裝置9-2，加熱管的作用是使箱體溫度達(dá)到設(shè)定值，而溫度預(yù)警裝置起到限溫保護(hù)作用；在加熱管9-1和溫度預(yù)警裝置9-2下方為密封隔板14，密封隔板的作用是收集廢液，然后從主箱體后端中部位置的第三廢液排水管 14-2排出。本發(fā)明的特點(diǎn)在于首先，噴霧原理的創(chuàng)新，本發(fā)明裝置的原理是利用超聲波產(chǎn)生的高頻振蕩將水打散成直徑只有1-5微米的細(xì)小水分子顆粒，而氯離子溶解在這些小顆粒中，再利用風(fēng)動(dòng)裝置將這些小顆粒噴射到箱體內(nèi)而形成鹽霧環(huán)境；鹽霧量的大小可以通過振蕩器的功率調(diào)節(jié)，這種自制的超聲波噴霧裝置結(jié)構(gòu)簡單且體積小，此發(fā)明減少了空氣壓縮機(jī)設(shè)備和箱內(nèi)氣壓控制組件并且能達(dá)到相同的噴霧效果；其優(yōu)點(diǎn)在于簡化了設(shè)備并且易于微型化。其次，本實(shí)發(fā)明裝置增加了新的功能來滿足其它常用腐蝕實(shí)驗(yàn)，通過控制裝置面板和相應(yīng)的傳感器來完成如恒溫恒濕試驗(yàn)和干濕交替試驗(yàn)。再次，本發(fā)明裝置增加了觀察蓋，以往的鹽霧箱透明頂蓋在鹽霧試驗(yàn)時(shí)由于箱內(nèi)霧氣太大而不能透過透明箱蓋觀察箱內(nèi)情況，增加輔助觀察蓋后可以在不間斷鹽霧試驗(yàn)時(shí)觀察和取放樣品；在做恒溫恒濕和干濕交替試驗(yàn)時(shí)，這兩個(gè)觀察窗蓋可更換成自制排風(fēng)扇來排濕霧和降溫。另外，還有樣品臺組架的發(fā)明改進(jìn)，如圖5為以往的樣品臺組架，其適合于小樣品；圖6為改進(jìn)后的組架，改進(jìn)后的組架上的卡槽帶可以根據(jù)樣品大小拆卸而不受樣品尺寸的限制；樣品臺組架底部有均勻的小孔，以防鹽水淤積。本發(fā)明可按GB10125-1997《人造氣氛腐蝕試驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)》以及等效的ASTM等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各種鹽霧腐蝕試驗(yàn)，還可以把超聲波裝置中的鹽水溶液更換成去離子水進(jìn)行恒溫恒濕及干濕交替腐蝕試驗(yàn)或換成所要研究的某種霧狀環(huán)境下的溶液進(jìn)行加速腐蝕試驗(yàn)等。本發(fā)明涉及的多功能鹽霧試驗(yàn)箱采用超聲波噴霧原理，減少了傳統(tǒng)鹽霧箱中的空氣壓縮機(jī)設(shè)備，簡化了實(shí)驗(yàn)裝置，而且還能進(jìn)行恒溫恒濕及干濕交替等腐蝕試驗(yàn)。本發(fā)明試驗(yàn)箱原理簡單、結(jié)構(gòu)合理、微型節(jié)能、安全可靠，而且還可按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各種鹽霧腐蝕實(shí)驗(yàn)。


圖1為多功能鹽霧箱主視圖； 圖2為圖1的右視圖3為圖1的局部剖視圖； 圖4為圖2的局部剖視圖； 圖5為傳統(tǒng)樣品臺組架示意圖； 圖6為改進(jìn)樣品臺組架示意圖。
具體實(shí)施例方式下面根據(jù)附圖并結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明試驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)及實(shí)施效果作進(jìn)一步的的說明。實(shí)施例1 中性鹽霧實(shí)驗(yàn)(GB10125-1997《人造氣氛腐蝕試驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)》)
1.配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氯化鈉溶液，加入鹽水箱5中；調(diào)節(jié)控制面板4上的超聲波振蕩功率，鹽霧箱運(yùn)行M小時(shí)后，使觀察箱外的量筒6每小時(shí)收集到的鹽水體積達(dá)到 l-2ml/80cm2，pH 為 6. 5-7. 2。2.將待測樣品放在樣品臺組架上的卡槽上，若樣品為大尺寸板或零件，則需拆卸一根或幾根帶槽，再加上特制卡槽擋板，使大試樣放在合適的位置。3.調(diào)節(jié)控制面板4上的溫度按鈕，使鹽霧箱內(nèi)鹽霧箱暴露區(qū)的溫度保持在35°C。4.試驗(yàn)周期應(yīng)根據(jù)被試材料或產(chǎn)品的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選擇，試驗(yàn)周期內(nèi)噴霧不得間斷。5.試驗(yàn)結(jié)束后用清水將主箱體內(nèi)及鹽水箱清理干凈，把超聲波裝置內(nèi)的鹽水排盡并清洗，方便下次試驗(yàn)繼續(xù)使用。
實(shí)施例2 恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)1.將去離子水加入水箱5中，觀察蓋3換成特制排風(fēng)扇，風(fēng)扇由控制系統(tǒng)控制。2.按照試驗(yàn)的需要，設(shè)置控制面板4上的濕度值和溫度值。3.將待測樣品放在樣品臺組架上的卡槽上，若樣品為大尺寸板或零件，則需拆卸一根或幾根帶槽，在相鄰兩帶槽之間再加上特制卡槽擋板，使大試樣放在合適的位置。4.試驗(yàn)周期應(yīng)根據(jù)被試材料或產(chǎn)品的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選擇。5.試驗(yàn)結(jié)束后用清水將主箱體內(nèi)及鹽水箱清理干凈。
實(shí)施例3 干濕交替實(shí)驗(yàn)
1.配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3. 5%的氯化鈉溶液，加入鹽水箱5中；將去離子水加入鹽水箱 5中，觀察蓋3換成特制排風(fēng)扇。2.按照試驗(yàn)的需要，設(shè)置控制面板4上的周期間斷定時(shí)器。如模擬某種海洋腐蝕環(huán)境，干燥環(huán)境和潮濕環(huán)境的周期為12小時(shí)，可以在周期間斷定時(shí)器上設(shè)定時(shí)
間、濕度和溫度值；如潮濕環(huán)境濕度為80%、溫度25°C、時(shí)間12小時(shí)，而干燥環(huán)境為濕度5%、溫度為40°C、時(shí)間12小時(shí)。3.將待測樣品放在樣品臺組架上的卡槽上，若樣品為大尺寸板或零件，則需拆卸一根或幾根帶槽，在相鄰兩帶槽之間再加上特制卡槽擋板，使大試樣放在合適的位置，然后開始實(shí)驗(yàn)。4.試驗(yàn)周期、溫度、濕度的設(shè)置應(yīng)根據(jù)被試材料或產(chǎn)品的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選擇。5.試驗(yàn)結(jié)束后用清水將主箱體內(nèi)及鹽水箱清理干凈。
權(quán)利要求
1.一種多功能鹽霧試驗(yàn)箱，其特征是試驗(yàn)箱由設(shè)有密封水槽的主箱體(1)、箱蓋(2)、 觀察蓋(3 )、鹽水箱(5 )、鹽霧計(jì)量裝置(6 )和控制裝置面板(4 )組成；主箱體內(nèi)部包括鹽霧收集器(6-1)、超聲波鹽霧發(fā)生裝置(8)及導(dǎo)管(8-1)、加熱及溫度預(yù)警裝置(9)、溫度傳感器(10)、濕度傳感器(11)、第一支撐塊(12-1)、第二支撐塊(13-1)、第三支撐塊(14-1)、隔板(13)、密封隔板(14)和樣品臺組架(12);試驗(yàn)箱外部附件包括箱蓋把手(2-1)、觀察蓋把手(3-1)、鹽水箱蓋(5-1)、鹽霧計(jì)量裝置(6)、帶有水閥的第一廢液排水管(5-2)、第二廢液排水管(8-2 )、第三廢液排水管(14-2 )和用來鉸接密封主箱體和頂蓋的鉸接構(gòu)件(7 )；箱蓋 (2)位于鹽霧箱的頂端，箱蓋具有120度的頂角，它與主箱體(1)的鏈接由鉸接構(gòu)件(7)完成，箱蓋的前端兩側(cè)有兩個(gè)觀察蓋(3)，箱蓋的頂端中部為把手(2-1)；主箱體(1)的前端兩側(cè)是兩個(gè)鹽霧計(jì)量裝置(6)，鹽霧計(jì)量裝置由量筒和導(dǎo)管構(gòu)成且與主箱體內(nèi)的鹽霧收集器 (6-1)相通；與主箱體的右側(cè)壁連接且位于上端的是控制裝置面板(4)，控制裝置面板(4) 由溫度控制組件、濕度控制組件、超聲波振蕩器功率調(diào)節(jié)組件和周期間斷定時(shí)器組件組成； 控制裝置面板下端為鹽水箱(5)，鹽水箱頂部的后端中間部位是加水口蓋(5-1)，位于加水口蓋正下方的且在鹽水箱底部的為帶水閥的第一廢液排水管(5-2);超聲波鹽霧發(fā)生裝置 (8)位于主箱體中間底部，超聲波鹽霧發(fā)生裝置底部通過導(dǎo)管(8-1)與鹽水箱(5)相連通， 裝置(8)中的廢液通過主箱體后端外箱壁底部的第二廢液排水管(8-2)排出，超聲波鹽霧發(fā)生裝置(8)的導(dǎo)線通過鹽水箱箱體底部與控制裝置面板(4)中的相關(guān)控制組件相連；位于主箱體后端頂部且在箱內(nèi)壁中間位置的是溫度傳感器(10)和濕度傳感器(11)，它們通過耐高溫耐蝕導(dǎo)線分別與控制裝置面板(4)中的溫度控制組件和濕度控制組件相連；溫度傳感器(10)和濕度傳感器(11)的下方為樣品臺組架(12)，樣品臺組架由下方的第一支撐塊(12-1)來固定支撐，第一支撐塊(12-1)拼焊于主箱體的前后兩端；樣品臺組架(12)的下面為隔板(13)，隔板(13)由第二支撐塊(13-1)固定支撐，超聲波鹽霧發(fā)生裝置(8)的鹽霧筒穿過隔板(13)的中心部位；隔板(13)下面為密封隔板(14)，密封隔板(14)由第三支撐塊(14-1)固定支撐，隔板(13)要求與箱體內(nèi)壁和鹽霧筒穿過中心隔板部位密封；在隔板 (13)和密封隔板(14)之間的為加熱管(9-1)和溫度預(yù)警裝置(9-2)，加熱管(9-1)和溫度預(yù)警裝置(9-2)通過耐熱耐蝕導(dǎo)線通過主箱體箱壁分別與控制裝置面板(4)中的相關(guān)組件相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能鹽霧試驗(yàn)箱，其特征在于試驗(yàn)箱所包括的主箱體、箱蓋、鹽水箱、支撐塊、隔板和樣品臺組架均為耐熱耐蝕塑料板拼裝焊接結(jié)構(gòu)；鹽霧箱頂蓋和噴霧裝置均為耐熱耐蝕透明塑料制作構(gòu)件；控制系統(tǒng)箱和鹽水箱在主箱體右側(cè)，且與主箱體互相焊接連成一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能鹽霧試驗(yàn)箱，其特征在于改變傳統(tǒng)的噴霧原理而采用超聲波噴霧原理，噴霧裝置(8)利用超聲波產(chǎn)生的高頻振蕩將水打散成直徑只有 1-5微米的細(xì)小水分子顆粒，而氯離子溶解在這些小顆粒中，再利用風(fēng)動(dòng)裝置將這些小顆粒噴射到箱體內(nèi)而形成鹽霧環(huán)境；鹽霧量的大小能夠通過振蕩器的功率調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能鹽霧試驗(yàn)箱，其特征在于試驗(yàn)箱還能用來作恒溫恒濕試驗(yàn)和干濕交替腐蝕試驗(yàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能鹽霧試驗(yàn)箱，其特征在于樣品臺組架(12)上的卡槽帶能根據(jù)樣品大小拆卸而在兩端卡槽插入擋板支撐，不受樣品尺寸的限制；樣品架底板有均勻的小孔，以防鹽水淤積。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能鹽霧試驗(yàn)箱，其特征在于輔助觀察蓋(3)能在不間斷鹽霧實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察和取放樣品；在做恒溫恒濕和干濕交替實(shí)驗(yàn)時(shí)，這兩個(gè)觀察窗口可換成自制排風(fēng)扇來排濕霧和降溫。
全文摘要
一種多功能鹽霧試驗(yàn)箱，屬于材料分析設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。試驗(yàn)箱由設(shè)有密封水槽的主箱體(1)、箱蓋(2)、觀察蓋(3)、鹽水箱(5)和控制裝置面板(4)組成；主箱體內(nèi)部包括鹽霧收集器(6-1)、超聲波鹽霧發(fā)生裝置(8)及導(dǎo)管(8-1)、加熱及溫度預(yù)警裝置(9)、溫度傳感器(10)、濕度傳感器(11)、支撐塊(12-1)、(13-1)、(14-1)、隔板(13)、密封隔板(14)和樣品臺組架(12)；試驗(yàn)箱外部附件包括箱蓋把手(2-1)、鹽水箱蓋(5-1)、鹽霧計(jì)量裝置(6)、廢液排水管(5-2)、(8-2)、管(14-2)和鉸接構(gòu)件(7)。本發(fā)明采用超聲波噴霧原理，減少了傳統(tǒng)鹽霧箱中的空氣壓縮機(jī)設(shè)備，簡化了實(shí)驗(yàn)裝置，而且還能進(jìn)行恒溫恒濕及干濕交替等腐蝕試驗(yàn)。
文檔編號G01N17/00GK102156092SQ20111008471
公開日2011年8月17日 申請日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月6日
發(fā)明者龐曉露, 朱政, 高克瑋 申請人:北京科技大學(xué)