本發(fā)明涉及化工分析儀器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲波腐蝕試樣裝置。

背景技術(shù)：

工程材料，尤其是金屬材料在使用時(shí)，一定要考慮材料在相應(yīng)工作狀況環(huán)境下的耐蝕能力,作材料耐腐蝕性能評(píng)價(jià)，判斷材料是否會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕，從而影響工程結(jié)構(gòu)的效能，材料的耐腐蝕性能的評(píng)價(jià)方法可以分為三大類:重量法、表面觀察法和電化學(xué)測(cè)試法。

重量法是材料耐蝕能力的研究中最為基本，同時(shí)也是最有效可信的定量評(píng)價(jià)方法。通過(guò)測(cè)量材料在腐蝕前后重量的變化，可以較為準(zhǔn)確、可信的表征材料的耐蝕性能。該方法一直在腐蝕研究中廣泛使用。重量法通常采用失重法，失重法腐蝕實(shí)驗(yàn)是將待測(cè)樣品通過(guò)鉤掛放置于腐蝕液中浸泡并清除全部腐蝕產(chǎn)物后稱重試樣，試樣腐蝕前后的重量差來(lái)表征腐蝕特征，在測(cè)試過(guò)程中，該方法效率較低，腐蝕試樣容易脫落造成腐蝕液外濺，腐蝕后的產(chǎn)物容易附著在材料表面，清除不徹底，影響分析結(jié)果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)上述問題，提供機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)與超聲波振蕩結(jié)合的封閉式的腐蝕試樣裝置，該裝置工作狀態(tài)可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易操作，能防止腐蝕液外濺，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)與超聲波振蕩提高腐蝕效率，可以控制腐蝕溫度條件，防止腐蝕液揮發(fā)，保護(hù)環(huán)境。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

一種超聲波腐蝕試樣裝置，包括腐蝕試樣箱體、內(nèi)置筒、浸漬孔、支架、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸柄、傳動(dòng)輪、電機(jī)、加熱管、通氣孔、冷凝管、排液口、溫度計(jì)插口、溫度計(jì)、腐蝕試樣箱蓋、密封墊、內(nèi)置筒蓋、超聲波發(fā)生器、超聲波換能器、中央處理器、鍵盤、顯示屏，所述的腐蝕試樣箱體下部安裝有加熱管、超聲波換能器、超聲波發(fā)生器，超聲波換能器與超聲波發(fā)生器連接，腐蝕試樣箱體內(nèi)部設(shè)有支架，內(nèi)置筒的兩端通過(guò)轉(zhuǎn)軸安裝在支架上，內(nèi)置筒一端連接的轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)軸柄的一端連接，轉(zhuǎn)軸柄的另一端穿過(guò)腐蝕試樣箱體的內(nèi)壁與傳動(dòng)輪連接，傳動(dòng)輪與電機(jī)的皮帶輪連接，電機(jī)安裝在腐蝕試樣箱體的側(cè)面，內(nèi)置筒上設(shè)有浸漬孔，腐蝕試樣箱體上部安裝有腐蝕試樣箱蓋，腐蝕試樣箱體與腐蝕試樣箱蓋之間安裝有密封墊，內(nèi)置筒上設(shè)有內(nèi)置筒蓋，腐蝕試樣箱體上部側(cè)面設(shè)有通氣孔，通氣孔上連接有冷凝管，腐蝕試樣箱體下部側(cè)面設(shè)有排液口，腐蝕試樣箱體內(nèi)部前面設(shè)有溫度計(jì)插口，溫度插口上固定有溫度計(jì)，腐蝕試樣箱體側(cè)面安裝有中央處理器、鍵盤、顯示屏，中央處理器分別與電機(jī)、加熱管、超聲波發(fā)生器、鍵盤、顯示屏連接，中央處理器與電機(jī)、加熱管之間設(shè)有控制電路。

優(yōu)選的，所述的排液口上設(shè)有排液閥。

優(yōu)選的，所述的腐蝕試樣箱體前部安裝有透明的觀察窗，溫度計(jì)設(shè)在觀察窗后面。

優(yōu)選的，所述的內(nèi)置筒蓋上也設(shè)有浸漬孔。

優(yōu)選的，所述的內(nèi)置筒上安裝有鉸鏈和緊固鎖，內(nèi)置筒蓋的一側(cè)通過(guò)鉸鏈安裝內(nèi)置筒上，內(nèi)置筒蓋的另一側(cè)通過(guò)緊固鎖鎖定在內(nèi)置筒上。

本發(fā)明具有如下有益效果：一種超聲波腐蝕試樣裝置提供機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)與超聲波振蕩結(jié)合的封閉式的腐蝕試樣裝置，該裝置工作狀態(tài)可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易操作，能防止腐蝕液外濺，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)與超聲波振蕩結(jié)合提高腐蝕效率，同時(shí)通過(guò)控制加熱管加熱程度可以控制腐蝕溫度條件，冷凝管能夠防止腐蝕液揮發(fā)，保護(hù)環(huán)境。

附圖說(shuō)明

圖1 為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 為本發(fā)明的內(nèi)置筒結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3 為本發(fā)明的控制結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4 為本發(fā)明的不同條件下的腐蝕對(duì)比曲線。

圖中：1-腐蝕試樣箱體；2-內(nèi)置筒；3-浸漬孔；4-支架；5-轉(zhuǎn)軸；6-轉(zhuǎn)軸柄；7-傳動(dòng)輪；8-電機(jī)；9-加熱管；10-通氣孔；11-冷凝管；12-排液口；13-溫度計(jì)插口；14-溫度計(jì)；15-腐蝕試樣箱蓋；16-密封墊；17-內(nèi)置筒蓋；18-超聲波發(fā)生器；19-超聲波換能器；20-中央處理器；21-鍵盤；22-顯示屏；23-排液閥；24-觀察窗；25-鉸鏈；26-緊固鎖；J1-電機(jī)控制接口；J2-加熱管控制接口；J3-超聲波發(fā)生器接口；J4-鍵盤接口；J5-顯示屏接口；J6-直流電源接口。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面將結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。但是應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

如圖所示，一種超聲波腐蝕試樣裝置，包括腐蝕試樣箱體1、內(nèi)置筒2、浸漬孔3、支架4、轉(zhuǎn)軸5、轉(zhuǎn)軸柄6、傳動(dòng)輪7、電機(jī)8、加熱管9、通氣孔10、冷凝管11、排液口12、溫度計(jì)插口13、溫度計(jì)14、腐蝕試樣箱蓋15、密封墊16、內(nèi)置筒蓋17、超聲波發(fā)生器18、超聲波換能器19、中央處理器20、鍵盤21、顯示屏22，所述的腐蝕試樣箱體1下部安裝有加熱管9、超聲波換能器19、超聲波發(fā)生器18，超聲波換能器19與超聲波發(fā)生器18連接，腐蝕試樣箱體1內(nèi)部設(shè)有支架4，內(nèi)置筒2的兩端通過(guò)轉(zhuǎn)軸5安裝在支架4上，內(nèi)置筒2一端連接的轉(zhuǎn)軸5與轉(zhuǎn)軸柄6的一端連接，轉(zhuǎn)軸柄6的另一端穿過(guò)腐蝕試樣箱體1的內(nèi)壁與傳動(dòng)輪7連接，傳動(dòng)輪7與電機(jī)8的皮帶輪連接，電機(jī)8安裝在腐蝕試樣箱體1的側(cè)面，內(nèi)置筒2上設(shè)有浸漬孔3，腐蝕試樣箱體1上部安裝有腐蝕試樣箱蓋15，腐蝕試樣箱體1與腐蝕試樣箱蓋15之間安裝有密封墊16，內(nèi)置筒2上設(shè)有內(nèi)置筒蓋17，腐蝕試樣箱體1上部側(cè)面設(shè)有通氣孔10，通氣孔10上連接有冷凝管11，腐蝕試樣箱體1下部側(cè)面設(shè)有排液口12，腐蝕試樣箱體1內(nèi)部前面設(shè)有溫度計(jì)插口13，溫度插口13上固定有溫度計(jì)14，腐蝕試樣箱體1側(cè)面安裝有中央處理器20、鍵盤21、顯示屏22，中央處理器20分別與電機(jī)8、加熱管9、超聲波發(fā)生器18、鍵盤21、顯示屏22連接，中央處理器20與電機(jī)8、加熱管9之間設(shè)有控制電路。

所述的中央處理器20選用MCU控制芯片，包含各種接口、存儲(chǔ)器、I/O接口，中央處理器芯片板I/O接口主要包括電機(jī)控制接口J1、加熱管控制接口J2、超聲波發(fā)生器接口J3、鍵盤接口J4、顯示屏接口J5、直流電源接口J6。所述的加熱管9為電加熱管，所述的超聲波換能器19是將高頻振蕩電訊號(hào)轉(zhuǎn)化為高頻機(jī)械振蕩的器件，超聲波發(fā)生器18是將電轉(zhuǎn)換成與超聲波換能器19相匹配的高頻交流電訊號(hào)的器件，驅(qū)動(dòng)超聲波換能器工作，超聲波換能器19與超聲波發(fā)生器18二詞的技術(shù)含義在超聲波專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域是公知的。通過(guò)鍵盤21、顯示屏22設(shè)置參數(shù)，中央處理器20控制加熱管9的加熱溫度及電機(jī)8轉(zhuǎn)速。

排液口12上設(shè)有排液閥23，在腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，打開排液閥23排出腐蝕液。

腐蝕試樣箱體1前部安裝有透明的觀察窗24，溫度計(jì)14設(shè)在觀察窗24后面，通過(guò)透明的觀察窗24能夠觀察到溫度計(jì)14的讀數(shù)以及腐蝕試樣箱體1內(nèi)的腐蝕反應(yīng)情況。

內(nèi)置筒蓋17上也設(shè)有浸漬孔3，浸漬孔3能夠使腐蝕液進(jìn)入內(nèi)置筒2，使腐蝕液于待檢測(cè)的腐蝕材料充分接觸。

內(nèi)置筒2上安裝有鉸鏈25和緊固鎖26，內(nèi)置筒蓋17的一側(cè)通過(guò)鉸鏈25安裝內(nèi)置筒2上，內(nèi)置筒蓋17的另一側(cè)通過(guò)緊固鎖26鎖定在內(nèi)置筒2上。內(nèi)置筒蓋17、鉸鏈25、緊固鎖26采用耐腐蝕的工程塑料。

內(nèi)置筒2、支架4、轉(zhuǎn)軸5、轉(zhuǎn)軸柄6與傳動(dòng)輪7為同軸設(shè)置，轉(zhuǎn)軸5與支架4之間安裝有軸承，內(nèi)置筒2能夠在支架4轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)輪7通過(guò)傳動(dòng)帶與電機(jī)8的皮帶輪連接，電機(jī)8帶動(dòng)傳動(dòng)輪7轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)輪7通過(guò)轉(zhuǎn)軸柄6帶動(dòng)內(nèi)置筒2轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)內(nèi)置筒2上的內(nèi)置筒蓋17放入定量的待腐蝕材料，蓋上內(nèi)置筒蓋17，通過(guò)緊固鎖26將內(nèi)置筒蓋17鎖定在內(nèi)置筒2，通過(guò)腐蝕試樣箱蓋15加入腐蝕液，腐蝕液通過(guò)內(nèi)置筒2上的浸漬孔3淹沒過(guò)待腐蝕材料，腐蝕液能夠通過(guò)內(nèi)置筒2上的浸漬孔3進(jìn)出內(nèi)置筒2，在電機(jī)8帶動(dòng)下內(nèi)置筒2轉(zhuǎn)動(dòng)，待腐蝕材料在內(nèi)置筒2內(nèi)翻滾，超聲波換能器19將超聲波發(fā)生器18的高頻振蕩電訊號(hào)轉(zhuǎn)化為高頻機(jī)械振蕩，液體中的微氣泡聲波的作用下保持振動(dòng)，液體中產(chǎn)生空化效應(yīng)，破壞腐蝕材料表面的吸附物，在機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)與超聲波振蕩結(jié)合作用下，能夠加速待腐蝕材料腐蝕速度，并能徹底清除待腐蝕材料表面附著的腐蝕產(chǎn)物，提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度。腐蝕試樣箱體1為封閉結(jié)構(gòu)，能防止腐蝕液外濺。當(dāng)需要在不同溫度條件下測(cè)試待腐蝕材料的腐蝕數(shù)據(jù)時(shí)，可以調(diào)節(jié)加熱管9的加熱功率，調(diào)節(jié)腐蝕液溫度，冷凝管能夠揮發(fā)出來(lái)的腐蝕氣體冷凝，防止腐蝕性氣體污染環(huán)境。

實(shí)施例1：

將304鋼放入1.5mol/L的鹽酸溶液中，在無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)、無(wú)超聲波條件下，其第一天到第五天的失重比分別為1mg/cm²、2.2mg/cm²、3.6mg/cm²、4.9mg/cm²、6.2mg/cm²，根據(jù)以上腐蝕的天數(shù)和失重比繪制無(wú)內(nèi)置筒機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)超聲波條件腐蝕曲線，如圖4所示。

實(shí)施例2：

將304鋼放入裝有1.5mol/L鹽酸溶液的超聲波腐蝕試樣裝置中，在只有內(nèi)置筒2機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)、無(wú)超聲波條件下，只打開電機(jī)8，不打開超聲波發(fā)生器18，設(shè)置內(nèi)置筒2轉(zhuǎn)動(dòng)速度為10r/min，其第一天到第五天的失重比分別為1.2mg/cm²、2.6mg/cm²、4.1mg/cm²、5.3mg/cm²、7.1mg/cm²，根據(jù)以上腐蝕的天數(shù)和失重比繪制內(nèi)置筒機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)超聲波條件腐蝕曲線，如圖4所示。

實(shí)施例3：

將304鋼放入裝有1.5mol/L鹽酸溶液的超聲波腐蝕試樣裝置中，在內(nèi)置筒2機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)及超聲波條件下，打開電機(jī)8，打開超聲波發(fā)生器18，設(shè)置內(nèi)置筒2轉(zhuǎn)動(dòng)速度為10r/min，超波波功率為15W，頻率為30KHz，其第一天到第五天的失重比分別為2.5mg/cm²、5.3mg/cm²、7.9mg/cm²、10.8mg/cm²、13.2mg/cm²，根據(jù)以上腐蝕的天數(shù)和失重比繪制內(nèi)置筒機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)有超聲波條件腐蝕曲線，如圖4所示。

通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)比，在內(nèi)置筒2機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)和超聲波的綜合作用下能夠顯著提高腐蝕試樣的腐蝕速度。

以上描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但所述的內(nèi)容僅為便于理解本發(fā)明技術(shù)方案而采用的實(shí)施方式，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。