本實用新型涉及一種腐蝕測試裝置，尤其涉及一種能實現(xiàn)不同溶解氧含量條件下的電化學腐蝕測試裝置。

背景技術：

目前，公知的涉及溶解氧含量的腐蝕測試裝置由氮氣瓶和燒杯組成。通過氮氣瓶僅能去除試驗溶液中固有的溶解氧，因此溶液中的溶解氧含量受溶液初始溶解氧含量限制，測量范圍有限。而且僅通過氮氣瓶上的出口閥門調節(jié)氣體流量，出口壓力難以控制，導致試驗溶液中可能出現(xiàn)較大氣泡，嚴重時導致溶液飛濺到燒杯外。氮氣從單一管路流出，氣泡從燒杯底上升到燒杯表面過程中，被溶液吸收的氮氣量有限，造成浪費。試驗過程中無法實時地控制試驗溶液中的溶解氧含量在穩(wěn)定數(shù)值上，影響試驗結果的準確性。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的不同溶解氧含量條件下的電化學腐蝕測試方法及裝置存在的溶解氧含量范圍小、氣體流量難以控制和氣泡不穩(wěn)定等方面的不足，本實用新型提供一種能實現(xiàn)不同溶解氧含量條件的電化學腐蝕測試裝置，該裝置不僅能擴寬可控溶解氧含量范圍，而且能夠自動調節(jié)氣體流量，并使氣泡在出口細致均勻流出，提供穩(wěn)定可靠的電化學試驗環(huán)境。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

包括電化學工作站、燒杯、氮氣瓶、氧氣瓶、氧氣玻璃轉子流量計、氮氣玻璃轉子流量計、氣體出口盤、溶解氧測量儀和數(shù)字信號控制器，氧氣瓶、氧氣玻璃轉子流量計、氣體出口盤依次連通；氮氣瓶、氮氣玻璃轉子流量計、氣體出口盤依次連通；燒杯中盛裝試驗溶液，氣體出口盤置于燒杯底部，燒杯口通過燒杯蓋密封；電化學工作站與工作電極、參比電極和輔助電極相連接，工作電極、參比電極和輔助電極伸入燒杯內試驗溶液中；溶解氧測量儀的一端連接探頭，探頭伸入到試驗溶液內部，溶解氧測量儀的另一端連接數(shù)字信號控制器，數(shù)字信號控制器與閥門控制器相連，閥門控制器控制氧氣玻璃轉子流量計和氮氣玻璃轉子流量計的流量。

所述的氣體出口盤外形為圓盤狀，氣體出口盤直徑小于燒杯內徑，氣體出口盤分上下相互隔離的兩層空間，上層與氧氣入口連接，并有多個尺寸小于入口的出口；下層與氮氣入口連接，由若干細小豎管將氮氣在出口盤上表面排除。

所述的氣體出口盤底面設有吸盤，吸盤吸附在燒杯底部。

所述的燒杯蓋鉆有多個孔洞，燒杯蓋通過硅膠密封孔洞邊緣。

所述的數(shù)字信號控制器為具有可編程功能的微型計算機。

本實用新型的測試方法包括下述步驟：

在數(shù)字信號控制器中設置試驗所需溶解氧含量數(shù)值，開啟氧氣瓶與氮氣瓶上的閥門；試驗過程中溶解氧測量儀讀取當前試驗溶液中的溶解氧含量，以電信號形式傳輸?shù)綌?shù)字信號控制器，若測量的溶解氧含量低于預先設定值，則通過控制閥門控制器增大氧氣玻璃轉子流量計中的氧氣流量，同時關閉氮氣閥門，使試驗溶液中溶解氧上升到試驗所需濃度；若測量的溶解氧含量高于預先設定值，則通過控制閥門控制器增大氮氣玻璃轉子流量計中的氮氣流量，同時關閉氧氣閥門，使試驗溶液中溶解氧下降到試驗所需濃度。

本實用新型的優(yōu)點效果如下：

1、燒杯內引入氧氣流通管路和氮氣流通管路，通過控制氧氣與氮氣的相對流量，能實現(xiàn)溶解氧含量在較大濃度范圍內的變化，為進行溶解氧含量變化對材料腐蝕影響的研究提供條件。

2、燒杯內引入溶解氧測量儀探頭，能實時監(jiān)測試驗溶液中的溶解氧含量，并根據(jù)測量儀的讀數(shù)，由數(shù)字信號控制器與閥門控制器反饋調節(jié)氮氣和氧氣流量。

3、燒杯蓋鉆有多個孔洞，用于連接三電極、氣體入口管路和溶解氧測量儀導線，并能通過硅膠密封使內部溶液隔絕空氣。

4、氮氣瓶、氧氣瓶分別通過玻璃轉子流量計后與氣體出口盤連接，通過閥門控制器控制玻璃轉子流量計閥門，能實現(xiàn)氣體流出壓力、流量的穩(wěn)定控制。

5、氣體出口盤有兩個入口，多個出口，能夠將入口管路流量均勻平分，使氣體在燒杯底部不同部位均勻細致地流出，迅速溶解于試驗溶液，減小對試驗體系的干擾。

附圖說明

圖1是本實用新型總示意圖。

圖2是本實用新型中燒杯蓋的俯視圖。

圖3是本實用新型中氣體出口盤的工作原理示意圖。

其中向下箭頭表示氣體入口，向上箭頭表示氣體出口，實心箭頭表示氧氣，空心箭頭表示氮氣。

圖中裝置構成為：1、電化學工作站；2、輔助電極接口；3、工作電極接口；4、參比電極接口；5、溶解氧測量儀；6、探頭；7、輔助電極；8、參比電極；9、工作電極；10、氣體出口盤；11、燒杯；12、燒杯蓋；13、氮氣玻璃轉子流量計；14、氧氣玻璃轉子流量計；15、流量計支架；16、氮氣入口管；17、氧氣入口管；18、氮氣出口管；19、氧氣出口管；20、氮氣瓶；21、氧氣瓶；22、數(shù)字信號控制器；23、閥門控制器；24、工作電極插孔；25、輔助電極插孔；26、參比電極插孔；27、溶解氧測量儀探頭插孔；28、氧氣入口管插孔；29、氮氣入口管插孔；30、吸盤。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本實用新型專利作進一步詳細的說明。

實施例

如圖1所示，包括電化學工作站1、燒杯11、氮氣瓶20、氧氣瓶21、氧氣玻璃轉子流量計14、氮氣玻璃轉子流量計13、氣體出口盤10、溶解氧測量儀5和數(shù)字信號控制器22，氧氣瓶21、氧氣出口管19、氧氣玻璃轉子流量計14、氧氣入口管17、氣體出口盤10依次連通；氮氣瓶20、氮氣出口管18、氮氣玻璃轉子流量計13、氮氣入口管16、氣體出口盤10依次連通，氧氣玻璃轉子流量計14、氮氣玻璃轉子流量計13固定在流量計支架上；燒杯11中盛裝試驗溶液，氣體出口盤10置于燒杯11底部，燒杯口通過燒杯蓋12密封；電化學工作站1分別通過工作電極接口3、參比電極接口4、輔助電極接口2與工作電極9、參比電極8和鉑片輔助電極7相連接，工作電極、參比電極和輔助電極伸入燒杯內試驗溶液中；溶解氧測量儀5的一端連接探頭6，探頭6伸入到試驗溶液內部，溶解氧測量儀5的另一端連接數(shù)字信號控制器22，數(shù)字信號控制器22與閥門控制器23相連，閥門控制器控制氧氣玻璃轉子流量計和氮氣玻璃轉子流量計的流量。

其中電化學工作站1與工作電極9、參比電極8和鉑片輔助電極7相連接，用于測量在給定電壓或電流信號下，工作電極的電化學響應參數(shù)，從而判斷試樣的腐蝕行為規(guī)律。氮氣瓶20和氧氣瓶21為試驗溶液提供穩(wěn)定的氣體來源，通過氣瓶上的閥門控制氣體供應壓力在一個相對較小的穩(wěn)定水平上。氧氣玻璃轉子流量計14、氮氣玻璃轉子流量計13一方面用來測量氧氣和氮氣流量，另一方面通過其上的調節(jié)閥受閥門控制器傳動控制，實時調節(jié)氣體流量。溶解氧測量儀5將探頭伸入到試驗溶液內部，通過探頭上的傳感器實時測量溶解氧含量。溶解氧測量儀將測量信號分析、轉換后將溶解氧含量顯示在面板上，同時將計算結果以電信號形式傳輸?shù)綌?shù)字信號控制器22。數(shù)字信號控制器為具有可編程功能的微型計算機，允許用戶預先輸入設定值，并將設定值與溶解氧控制器傳入的數(shù)值比較，然后向閥門控制器發(fā)出指令，調節(jié)閥門啟閉及開度。為避免試驗過程中閥門被頻繁開啟或關閉，在數(shù)字信號控制器中還設置了溶解氧的允許濃度偏差值，以保證溶液中的溶解氧含量維持在相對穩(wěn)定的數(shù)值上。氣體出口盤11是塑料制品，工作原理如圖3所示。外形為圓盤狀，直徑略小于燒杯內徑，分上下相互隔離的兩層空間，上層與氧氣入口連接，并有多個尺寸較小的出口；下層與氮氣入口連接，由若干細小豎管將氮氣在出口盤上表面排除。試驗時，圓盤通過下面的吸盤吸附在燒杯底部，氮氣或氧氣均勻細致地從上表面流出，加速了氣體在試驗溶液中的溶解過程。

本實用新型的試驗過程如下：

如圖1所示，分別連通氧氣瓶21 →氧氣玻璃轉子流量計14 →氣體出口盤10和氮氣瓶20 →氮氣玻璃轉子流量計13 →氣體出口盤10兩條管路，連接過程中使氮氣入口管16、氧氣入口管17通過燒杯蓋12中的氮氣入口管插孔29、氧氣入口管插孔28，檢查通路氣密性是否良好。將電化學測量工作電極9、參比電極8和鉑片輔助電極7穿過燒杯蓋上工作電極插孔24、參比電極插孔26、輔助電極插孔25，并調整好三電極相對位置，再將溶解氧測量儀探頭6穿過燒杯蓋12溶解氧測量儀探頭插孔27，用硅膠密封燒杯蓋孔洞的邊緣。燒杯11中倒入試驗溶液，將穿過燒杯蓋12的所有部件一同放入溶液中，使氣體出口盤10落在燒杯底部，溶解氧測量儀探頭6、工作電極9、參比電極8和鉑片輔助電極7在燒杯中部，蓋好燒杯蓋。在數(shù)字信號控制器中設置試驗所需溶解氧含量數(shù)值，開啟氧氣瓶與氮氣瓶上的閥門。試驗過程中溶解氧測量儀讀取當前試驗溶液中的溶解氧含量，以電信號形式傳輸?shù)綌?shù)字信號控制器，若測量的溶解氧含量低于預先設定值，則通過控制閥門控制器增大玻璃轉子流量計中的氧氣流量，同時關閉氮氣閥門，使試驗溶液中溶解氧上升到試驗所需濃度；若測量的溶解氧含量高于預先設定值，則通過控制閥門控制器增大玻璃轉子流量計中的氮氣流量，同時關閉氧氣閥門，使試驗溶液中溶解氧下降到試驗所需濃度。

本實用新型通過氮氣與氧氣進入試驗溶液的流量控制試驗溶液中的溶解氧含量?？筛鶕?jù)腐蝕試驗要求，預先在數(shù)字信號控制器中設定溶解氧含量。由溶解氧測量儀、數(shù)字信號控制器和閥門控制器聯(lián)合反饋控制燒杯內溶解氧含量等于預先設定數(shù)值。氣體出口盤能夠使氮氣與氧氣均勻細致地流出。

以上關于本實用新型的具體描述，僅用于說明本實用新型而并非受限于本實用新型實施例所描述的技術方案。本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本實用新型進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果。只要滿足使用需要，都在本實用新型的保護范圍內。