一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗方法及試驗系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗方法及試驗系統(tǒng)，該試驗系統(tǒng)包括一個環(huán)境試驗艙，環(huán)境試驗艙中加入人造海水和海沙，需要進行海洋腐蝕性能測試的樣品放入其中，模擬海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、潮差區(qū)、海水全浸區(qū)、海底沉積物區(qū)五個海洋腐蝕區(qū)，在所有樣品周圍設有紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風系統(tǒng)，在環(huán)境模擬艙外設有測控系統(tǒng)、紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造風調(diào)節(jié)系統(tǒng)和水源，用以模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕條件。該試驗系統(tǒng)操作簡單，能夠?qū)Ｑ蟾g環(huán)境進行模擬試驗。本發(fā)明同時公開了模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗方法。
【專利說明】一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗方法及試驗系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及海洋多環(huán)境因素模擬試驗方法，具體是指一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗方法及試驗系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]進入21世紀，全球化已是大勢所趨，各國經(jīng)濟來往越來越密切，海洋運輸對世界的改變是巨大的。就中國而言，進出口貨運總量的約90%都是利用海上運輸。而海洋運輸最重要的是解決海洋環(huán)境腐蝕問題。海洋環(huán)境是一種特定的非常復雜的腐蝕環(huán)境，在這種環(huán)境中，海水本身就是一種很強的腐蝕介質(zhì)，同時波、浪、潮、流等又對金屬構(gòu)件產(chǎn)生低頻往復應力和沖擊作用，再加上海洋微生物、附著生物及它們的代謝產(chǎn)物等都對腐蝕過程產(chǎn)生直接或間接的加速作用。
[0003]腐蝕不僅對我國的資源、能源造成了非常大的浪費，而且對一些鋼鐵、水泥、混凝土等材料的腐蝕也進一步導致了相應的碼頭、船舶、橋梁發(fā)生突發(fā)性的災難事件，給人們的生產(chǎn)生活安全帶來了嚴重的危害?，F(xiàn)在海洋腐蝕現(xiàn)象非常明顯也非常嚴重，一直都是極受關注亟待解決的問題。試驗研究海洋用材料的腐蝕行為與機理對于解決這個問題是很重要的。
[0004]目前材料海洋腐蝕試驗主要是通過實海掛樣，在海洋自然環(huán)境下試驗。對于內(nèi)陸地區(qū)，實海掛樣十分不便，而對于沿海地區(qū)，也存在非常多問題:耗費大量人力和物力，試驗周期長、樣品易丟失等。國內(nèi)現(xiàn)也有一些海洋環(huán)境腐蝕模擬試驗設備，主要是針對單一海洋環(huán)境條件進行設計的，這對與復雜的海洋環(huán)境模擬不夠全面，不能較真實反映材料在復雜海洋環(huán)境中的腐蝕行為與機理，對于研究開發(fā)耐腐蝕性能材料提供不了可靠依據(jù)。
[0005]因此，開展海洋環(huán)境腐蝕模擬試驗方法研究，特別是能夠較全面真實模擬海洋環(huán)境腐蝕狀態(tài)，以更為準確方便地獲取海洋用材料的腐蝕行為與機理信息是十分有必要的工作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一是提供一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗方法，該試驗方法成本低、易于模擬海洋各種不同環(huán)境因素耦合腐蝕，能夠?qū)ρ芯亢Ｑ笥貌牧细g行為與機理的海洋腐蝕環(huán)境進行模擬試驗。
[0007]本發(fā)明的上述目的采用如下技術方案來實現(xiàn)的:一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗方法，該方法包括如下步驟:
[0008](I)設置一個環(huán)境試驗艙，在環(huán)境試驗艙中加入人造海水和海沙，需要進行海洋腐蝕性能測試的樣品放入其中，選取多個樣品，有的樣品完全浸入海水中，有的樣品部分浸入海水、部分暴露在空氣中，有的樣品完全暴露在空氣中，用于模擬海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、潮差區(qū)、海水全浸區(qū)、海底沉積物區(qū)五個不同的海洋腐蝕區(qū)；
[0009](2)在所有樣品周圍設置紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風系統(tǒng)，在環(huán)境模擬艙外設置測控系統(tǒng)、紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造風調(diào)節(jié)系統(tǒng)和水源；
[0010](3)通過測控系統(tǒng)操控相應的紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風系統(tǒng)，通過紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造風調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)對應的紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風系統(tǒng)，來模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕條件，對相應的樣品進行海洋腐蝕性能測試，其中，
[0011]模擬晴天環(huán)境時，測控系統(tǒng)啟動紫外光系統(tǒng)，同時，啟動紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)，將紫外輻照達到要求值；
[0012]模擬海洋溫度時，測控系統(tǒng)啟動海水加熱系統(tǒng)，并調(diào)制溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使海水達到現(xiàn)實海水溫度；
[0013]模擬波浪環(huán)境時，測控系統(tǒng)啟動造浪系統(tǒng)，并調(diào)制造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)，造浪周期在4?1s ；
[0014]模擬潮差環(huán)境時，測控系統(tǒng)啟動潮差系統(tǒng)，并調(diào)制潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)，將潮差設為半日潮或全日潮；
[0015]模擬刮風環(huán)境時，測控系統(tǒng)啟動造風系統(tǒng)，并控制造風系統(tǒng)以O?20m/s的風速；
[0016]模擬淋雨環(huán)境時，測控系統(tǒng)啟動淋雨系統(tǒng)，并調(diào)制淋雨系統(tǒng)與水源之間設置的管道上的電磁閥，使雨滴與樣品表面碰撞時的角度成45°。
[0017]本發(fā)明可以做如下改進:模擬刮風環(huán)境時，測控系統(tǒng)同時啟動和控制淋雨系統(tǒng)，以模擬刮風淋雨環(huán)境。
[0018]本發(fā)明可以做如下改進:模擬刮風環(huán)境時，測控系統(tǒng)同時啟動和控制造浪系統(tǒng)，以模擬刮風起浪環(huán)境。
[0019]本發(fā)明可以做如下進一步改進:模擬刮風起浪環(huán)境時，測控系統(tǒng)同時啟動和控制淋雨系統(tǒng)，以模擬刮風起浪淋雨環(huán)境。
[0020]本發(fā)明可以做如下改進:模擬晴天環(huán)境時，測控系統(tǒng)同時啟動和控制刮風系統(tǒng)，以模擬晴天刮風環(huán)境。
[0021]本發(fā)明可以做如下進一步改進:模擬晴天刮風環(huán)境時，測控系統(tǒng)同時啟動和控制造浪系統(tǒng)，以模擬晴天刮風起浪環(huán)境。
[0022]本發(fā)明的目的之二是提供一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗系統(tǒng)，該試驗系統(tǒng)操作簡單，易于模擬海洋各種不同環(huán)境因素耦合腐蝕，能夠?qū)ρ芯亢Ｑ笥貌牧细g行為與機理的海洋腐蝕環(huán)境進行模擬試驗。
[0023]本發(fā)明的上述目的采用如下技術方案來實現(xiàn)的:一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗系統(tǒng)，其特征在于:所述試驗系統(tǒng)包括一個環(huán)境試驗艙，所述環(huán)境試驗艙中加入人造海水和海沙，需要進行海洋腐蝕性能測試的樣品放入其中，所述樣品為多個，有的樣品完全浸入海水中，有的樣品部分浸入海水、部分暴露在空氣中，有的樣品完全暴露在空氣中，用于模擬海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、潮差區(qū)、海水全浸區(qū)、海底沉積物區(qū)五個不同的海洋腐蝕區(qū)，在所有樣品周圍設有紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風系統(tǒng)，在所述環(huán)境模擬艙外設有測控系統(tǒng)、紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造風調(diào)節(jié)系統(tǒng)和水源，所述的測控系統(tǒng)分別與紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風系統(tǒng)相連接，所述測控系統(tǒng)能夠操控相應的紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風系統(tǒng)進行工作，用以模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕條件，從而對樣品進行海洋腐蝕性能測試，所述的紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造風調(diào)節(jié)系統(tǒng)分別與對應的紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風系統(tǒng)相連接，起到調(diào)節(jié)作用。
[0024]本試驗系統(tǒng)可以模擬多種海洋環(huán)境，諸如模擬刮風環(huán)境時，測控系統(tǒng)同時啟動和控制淋雨系統(tǒng)，以模擬刮風淋雨環(huán)境；
[0025]t吳擬刮風環(huán)境時，測控系統(tǒng)冋時啟動和控制造浪系統(tǒng)，以t吳擬刮風起浪環(huán)境；
[0026]模擬刮風環(huán)境時，測控系統(tǒng)同時啟動和控制淋雨系統(tǒng)和造浪系統(tǒng)，以模擬刮風起浪淋雨環(huán)境；
[0027]模擬晴天環(huán)境時，測控系統(tǒng)同時啟動和控制刮風系統(tǒng)，以模擬晴天刮風環(huán)境；
[0028]模擬晴天環(huán)境時，測控系統(tǒng)同時啟動和控制刮風系統(tǒng)和造浪系統(tǒng)，以模擬晴天刮風起浪環(huán)境；
[0029]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0030](I)由于本發(fā)明在環(huán)境試驗艙中加入海水、海沙和樣品，在樣品周圍設有紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風系統(tǒng)，在環(huán)境模擬艙外設有測控系統(tǒng)、紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造風調(diào)節(jié)系統(tǒng)和水源，因此，可以根據(jù)試驗的實際需要，來選擇各種不同的功能要求，用于模擬多種單一的海洋環(huán)境。
[0031](2)由于本發(fā)明在一個環(huán)境試驗艙中可以模擬多種不同的海洋環(huán)境，因此可以很有效的降低試驗成本。
[0032](3)由于本發(fā)明還可以同事使用多種功能要求，可以高效地模擬多種復雜的海洋環(huán)境，彌補了現(xiàn)有方法單一、不準確、不全面等不足。
[0033](4)本發(fā)明成本低、易于真實模擬海洋各種不同環(huán)境，可以用于海洋碼頭、船舶、橋梁等領域的試驗研究和材料耐腐蝕性能測試等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0035]圖1是本發(fā)明模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗系統(tǒng)的示意框圖。
[0036]附圖標記說明
[0037]1、環(huán)境試驗艙；2、紫外光系統(tǒng)；3、海水加熱系統(tǒng)；4、造浪系統(tǒng)；5、潮差系統(tǒng)；
6、淋雨系統(tǒng)；7、造風系統(tǒng)；8、測控系統(tǒng)；9監(jiān)控系統(tǒng)；10、緊急關閉系統(tǒng)；11、水源；12紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)；13、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)；14、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)；15、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)；16、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)；17、造風調(diào)節(jié)系統(tǒng)；100、樣品

【具體實施方式】
[0038]如圖1所示的一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗系統(tǒng)，該試驗系統(tǒng)包括一個環(huán)境試驗艙1，環(huán)境試驗艙I中加入適量的人造海水和海沙，加入人造海水和海沙的量依據(jù)試驗需要來定，需要進行海洋腐蝕性能測試的樣品100放入其中，樣品100為多個，有的樣品100完全浸入海水中，有的樣品100部分浸入海水、部分暴露在空氣中，有的樣品100完全暴露在空氣中，用于模擬海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、潮差區(qū)、海水全浸區(qū)、海底沉積物區(qū)五個不同的海洋腐蝕區(qū)，在所有樣品100周圍設有紫外光系統(tǒng)2、海水加熱系統(tǒng)3、造浪系統(tǒng)
4、潮差系統(tǒng)5、淋雨系統(tǒng)6和造風系統(tǒng)7，在環(huán)境模擬艙外設有測控系統(tǒng)8、紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)
12、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)13、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)14、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)15、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)16、造風調(diào)節(jié)系統(tǒng)17和水源11。
[0039]本發(fā)明中，測控系統(tǒng)8分別與紫外光系統(tǒng)2、海水加熱系統(tǒng)3、造浪系統(tǒng)4、潮差系統(tǒng)
5、淋雨系統(tǒng)6和造風系統(tǒng)7相連接，測控系統(tǒng)8能夠操控相應的紫外光系統(tǒng)2、海水加熱系統(tǒng)3、造浪系統(tǒng)4、潮差系統(tǒng)5、淋雨系統(tǒng)6和造風系統(tǒng)7進行工作，用以模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕條件，從而對樣品100進行海洋腐蝕性能測試，紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)12、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)
13、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)14、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)15、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)16、造風調(diào)節(jié)系統(tǒng)17分別與對應的紫外光系統(tǒng)2、海水加熱系統(tǒng)3、造浪系統(tǒng)4、潮差系統(tǒng)5、淋雨系統(tǒng)6和造風系統(tǒng)7相連接，起到調(diào)節(jié)作用。
[0040]本發(fā)明同時開公開了一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗方法，該方法包括如下步驟:
[0041](I)設置一個環(huán)境試驗艙1，在環(huán)境試驗艙I中加入人造海水和海沙，需要進行海洋腐蝕性能測試的樣品100放入其中，選取多個樣品100，有的樣品100完全浸入海水中，有的樣品100部分浸入海水、部分暴露在空氣中，有的樣品100完全暴露在空氣中，用于模擬海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、潮差區(qū)、海水全浸區(qū)、海底沉積物區(qū)五個不同的海洋腐蝕區(qū)；
[0042](2)在所有樣品100周圍設置紫外光系統(tǒng)2、海水加熱系統(tǒng)3、造浪系統(tǒng)4、潮差系統(tǒng)5、淋雨系統(tǒng)6和造風系統(tǒng)7，在環(huán)境模擬艙外設置測控系統(tǒng)8、紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)12、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)13、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)14、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)15、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)16、造風調(diào)節(jié)系統(tǒng)17和水源11 ;
[0043](3)通過測控系統(tǒng)8操控相應的紫外光系統(tǒng)2、海水加熱系統(tǒng)3、造浪系統(tǒng)4、潮差系統(tǒng)5、淋雨系統(tǒng)6和造風系統(tǒng)7，通過紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)12、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)13、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)
14、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)15、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)16、造風調(diào)節(jié)系統(tǒng)17調(diào)節(jié)對應的紫外光系統(tǒng)2、海水加熱系統(tǒng)3、造浪系統(tǒng)4、潮差系統(tǒng)5、淋雨系統(tǒng)6和造風系統(tǒng)7，來模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕條件，對相應的樣品100進行海洋腐蝕性能測試，其中，
[0044]模擬晴天環(huán)境時，測控系統(tǒng)8啟動紫外光系統(tǒng)2，同時，啟動紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)12，將紫外輻照達到要求值；
[0045]模擬海洋溫度時，測控系統(tǒng)8啟動海水加熱系統(tǒng)3，并調(diào)制溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)13，使海水達到現(xiàn)實海水溫度；
[0046]模擬波浪環(huán)境時，測控系統(tǒng)8啟動造浪系統(tǒng)4，并調(diào)制造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)14，造浪周期在4?1s ；
[0047]模擬潮差環(huán)境時，測控系統(tǒng)8啟動潮差系統(tǒng)5，并調(diào)制潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)15，將潮差設為半日潮或全日潮；
[0048]t旲擬刮風環(huán)境時，測控系統(tǒng)8啟動造風系統(tǒng)7，并控制造風系統(tǒng)7以O?20m/s的風速；
[0049]模擬淋雨環(huán)境時，測控系統(tǒng)8啟動淋雨系統(tǒng)6，并調(diào)制淋雨系統(tǒng)6與水源11之間設置的管道上的電磁閥，使雨滴與樣品100表面碰撞時的角度成45°。
[0050]本發(fā)明中，環(huán)境試驗艙I為環(huán)境模擬試驗的場所，環(huán)境試驗艙I需要滿足試驗條件:
[0051]環(huán)境試驗艙I加入海水和海沙。
[0052]環(huán)境試驗艙I需要能夠滿足機構(gòu)強度、結(jié)構(gòu)剛度和穩(wěn)定性要求。
[0053]試驗樣品100連成一長串，懸掛于樣品架上，使得有的樣品完全浸入海水中，有的樣品部分浸入海水、部分暴露在空氣中，有的樣品完全暴露在空氣中。
[0054]紫外光系統(tǒng)2包含兩根UV340紫外燈管和輻照傳感器。其中紫外燈管距離樣品50mm,福照傳感器與樣品100同平面。
[0055]海水加熱系統(tǒng)3包含四個電加熱器和一個溫度傳感器。四個加熱器均勻分布在海水當中，溫度傳感器放置于海水中間處。
[0056]造浪系統(tǒng)4采用搖板式造浪，通過造波板的機械運動對水體施加擾動而產(chǎn)生波動，形成波浪。系統(tǒng)包括造波板、傳動系統(tǒng)、減速器和電動機四部分。減速器和電動機都位于環(huán)境試驗艙外面，給造浪系統(tǒng)4提供動力。
[0057]潮差系統(tǒng)5通過樣品上下直線往復運動來實現(xiàn)潮差模擬，電機驅(qū)動定滑輪上的鋼絲繩使得吊掛在樣品架上的樣品上下移動，有效地模擬海洋潮差狀態(tài)。
[0058]淋雨系統(tǒng)6包含多個方向可調(diào)節(jié)的噴頭，每個噴頭都通過水管道與水源連接，水管道上設置有控制的電磁閥。
[0059]造風系統(tǒng)7在環(huán)境試驗艙壁面上裝有多個鼓風機，風向是單一風向，由艙壁指向試驗艙中心的樣品。
[0060]水源11是自來水。
[0061]測控系統(tǒng)8主要是由中央控制柜和上述各海洋環(huán)境模擬系統(tǒng)在現(xiàn)場設置的獨立電控柜組成。比如在環(huán)境試驗艙I內(nèi)設置的輻照傳感器、溫度傳感器、風速傳感器和水壓傳感器等。中央控制柜可以對各海洋環(huán)境模擬系統(tǒng)的試驗參數(shù)進行設定，也可以將收集到的各個傳感器測量到的試驗狀態(tài)情況進行實時監(jiān)測，還可以根據(jù)預先設定好的試驗參數(shù)對各環(huán)境模擬系統(tǒng)的設備進行啟?？刂啤⒕o急關機等操作。各個海洋環(huán)境模擬系統(tǒng)的電控柜根據(jù)中央電控柜的指令來對各自系統(tǒng)設備的運作進行進一步的控制調(diào)節(jié)、顯示等操作。
[0062]在環(huán)境試驗艙I里面設一個與測控系統(tǒng)進行電連接的監(jiān)控系統(tǒng)9，用來監(jiān)視記錄環(huán)境試驗艙內(nèi)的試驗情況,并對整個試驗艙內(nèi)試驗的全過程進行攝像記錄。
[0063]本發(fā)明進行海洋環(huán)境腐蝕模擬試驗時，可以進行模擬如下多種海洋環(huán)境因素::
[0064]1、進行模擬晴天環(huán)境時，測控系統(tǒng)8啟動紫外光系統(tǒng)2，并通過輻照傳感器接收到的輻照來調(diào)制紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)12，控制紫外燈管的功率輸出，將紫外輻照達到要求值。
[0065]2、進行模擬海洋溫度時，測控系統(tǒng)8啟動海水加熱系統(tǒng)3，并通過溫度傳感器接收到的溫度信息調(diào)制溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)13，當測定值溫度低于設置值時，電加熱器通電加熱，是海水從低溫以較快的速率，及dT/dt>10K/h上升至接近設置值，使海水接近或達到現(xiàn)實海水溫度。
[0066]3、進行模擬波浪環(huán)境時，測控系統(tǒng)8啟動造浪系統(tǒng)4，并調(diào)制造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)14，控制電機功率和轉(zhuǎn)速，使得造浪周期在4?1s,并調(diào)節(jié)搖板擺幅,控制人工造浪波高為一個樣品聞。
[0067]4、進行模擬潮差環(huán)境時，測控系統(tǒng)8啟動潮差系統(tǒng)5，并調(diào)制潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)15，將潮差設為半日潮或全日潮。半日潮的潮差周期為12小時，全日潮的潮差周期為24小時。
[0068]5、進行模擬刮風環(huán)境時，測控系統(tǒng)8啟動造風系統(tǒng)7，并控制造風系統(tǒng)7依照預先設定好的風向和風速工作，O?20m/s可調(diào)的風速，造風時間依據(jù)試驗要求可調(diào)節(jié)，可以持續(xù)不斷的吹風，也可以依據(jù)控制曲線要求進行吹風。
[0069]6、進行模擬淋雨環(huán)境時，測控系統(tǒng)8啟動淋雨系統(tǒng)6，并調(diào)制淋雨系統(tǒng)6與水源之間水管道上的電磁閥，使雨滴與試樣表面碰撞時的角度成45°，淋雨時間依據(jù)試驗要求可調(diào)節(jié)。
[0070]7、進行模擬刮風淋雨環(huán)境時，測控系統(tǒng)8同時啟動、控制造風系統(tǒng)7和淋雨系統(tǒng)6，測控系統(tǒng)8對造風系統(tǒng)7和淋雨系統(tǒng)6的具體控制方法如上所述，在此不再贅述。
[0071]8、進行模擬刮風起浪環(huán)境時，測控系統(tǒng)8同時啟動、控制造浪系統(tǒng)4和造風系統(tǒng)7，測控系統(tǒng)8對造浪系統(tǒng)4和造風系統(tǒng)7的具體控制方法如上所述，在此不再贅述。
[0072]9、進行模擬刮風起浪淋雨環(huán)境時，測控系統(tǒng)8同時啟動、控制造風系統(tǒng)7、造浪系統(tǒng)4和淋雨系統(tǒng)6，測控系統(tǒng)8對造風系統(tǒng)7、造浪系統(tǒng)4和淋雨系統(tǒng)6的具體控制方法如上所述，在此不再贅述。
[0073]10、進行模擬晴天刮風環(huán)境時，測控系統(tǒng)8同時啟動、控制紫外光系統(tǒng)2和刮風系統(tǒng)7，測控系統(tǒng)8對紫外光系統(tǒng)2和造風系統(tǒng)7的具體控制方法如上所述，在此不再贅述。
[0074]11、進行模擬晴天刮風起浪環(huán)境時，測控系統(tǒng)8同時啟動、控制紫外光系統(tǒng)2、刮風系統(tǒng)7和造浪系統(tǒng)4，測控系統(tǒng)8對紫外光系統(tǒng)2、造風系統(tǒng)7和造浪系統(tǒng)4的具體控制方法如上所述，在此不再贅述。
[0075]本發(fā)明的上述實施例并不是對本發(fā)明保護范圍的限定，本發(fā)明的實施方式不限于此，凡此種種根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術思想前提下，對本發(fā)明上述結(jié)構(gòu)做出的其它多種形式的修改、替換或變更，均應落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗方法，該方法包括如下步驟: (1)設置一個環(huán)境試驗艙，在環(huán)境試驗艙中加入人造海水和海沙，需要進行海洋腐蝕性能測試的樣品放入其中，選取多個樣品，有的樣品完全浸入海水中，有的樣品部分浸入海水、部分暴露在空氣中，有的樣品完全暴露在空氣中，用于模擬海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、潮差區(qū)、海水全浸區(qū)、海底沉積物區(qū)五個不同的海洋腐蝕區(qū)； (2)在所有樣品周圍設置紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風系統(tǒng)，在環(huán)境模擬艙外設置測控系統(tǒng)、紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造風調(diào)節(jié)系統(tǒng)和水源； (3)通過測控系統(tǒng)操控相應的紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風系統(tǒng)，通過紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造風調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)對應的紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風系統(tǒng)，來模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕條件，對相應的樣品進行海洋腐蝕性能測試，其中， 模擬晴天環(huán)境時，測控系統(tǒng)啟動紫外光系統(tǒng)，同時，啟動紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)，將紫外輻照達到要求值； 模擬海洋溫度時，測控系統(tǒng)啟動海水加熱系統(tǒng)，并調(diào)制溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使海水達到現(xiàn)實海水溫度； 模擬波浪環(huán)境時，測控系統(tǒng)啟動造浪系統(tǒng)，并調(diào)制造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)，造浪周期在4?1s ; 模擬潮差環(huán)境時，測控系統(tǒng)啟動潮差系統(tǒng)，并調(diào)制潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)，將潮差設為半日潮或全日潮； 豐吳擬刮風環(huán)境時，測控系統(tǒng)啟動造風系統(tǒng)，并控制造風系統(tǒng)以O?20m/s的風速； 模擬淋雨環(huán)境時，測控系統(tǒng)啟動淋雨系統(tǒng)，并調(diào)制淋雨系統(tǒng)與水源之間設置的管道上的電磁閥，使雨滴與樣品表面碰撞時的角度成45°。
2.根據(jù)權利要求1所述的模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗方法，其特征在于:模擬刮風環(huán)境時，測控系統(tǒng)同時啟動和控制淋雨系統(tǒng)，以模擬刮風淋雨環(huán)境。
3.根據(jù)權利要求1所述的模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗方法，其特征在于:模擬刮風環(huán)境時，測控系統(tǒng)冋時啟動和控制造浪系統(tǒng)，以t吳擬刮風起浪環(huán)境。
4.根據(jù)權利要求3所述的模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗方法，其特征在于:模擬刮風起浪環(huán)境時，測控系統(tǒng)同時啟動和控制淋雨系統(tǒng)，以模擬刮風起浪淋雨環(huán)境。
5.根據(jù)權利要求1所述的模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗方法，其特征在于:模擬晴天環(huán)境時，測控系統(tǒng)同時啟動和控制刮風系統(tǒng)，以模擬晴天刮風環(huán)境。
6.根據(jù)權利要求5所述的模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗方法，其特征在于:模擬晴天刮風環(huán)境時，測控系統(tǒng)同時啟動和控制造浪系統(tǒng)，以模擬晴天刮風起浪環(huán)境。
7.一種模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕的試驗系統(tǒng)，其特征在于:所述試驗系統(tǒng)包括一個環(huán)境試驗艙,所述環(huán)境試驗艙中加入人造海水和海沙,需要進行海洋腐蝕性能測試的樣品放入其中，所述樣品為多個，有的樣品完全浸入海水中，有的樣品部分浸入海水、部分暴露在空氣中，有的樣品完全暴露在空氣中，用于模擬海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、潮差區(qū)、海水全浸區(qū)、海底沉積物區(qū)五個不同的海洋腐蝕區(qū)，在所有樣品周圍設有紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風系統(tǒng)，在所述環(huán)境模擬艙外設有測控系統(tǒng)、紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造風調(diào)節(jié)系統(tǒng)和水源，所述的測控系統(tǒng)分別與紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風系統(tǒng)相連接，所述測控系統(tǒng)能夠操控相應的紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風系統(tǒng)進行工作，用以模擬海洋多環(huán)境因素耦合腐蝕條件，從而對樣品進行海洋腐蝕性能測試，所述的紫外光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造浪調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潮差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、淋雨調(diào)節(jié)系統(tǒng)、造風調(diào)節(jié)系統(tǒng)分別與對應的紫外光系統(tǒng)、海水加熱系統(tǒng)、造浪系統(tǒng)、潮差系統(tǒng)、淋雨系統(tǒng)和造風系統(tǒng)相連接，起到調(diào)節(jié)作用。
【文檔編號】G01N17/00GK104390905SQ201410629080
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權日:2014年11月10日
【發(fā)明者】王受和, 黃海軍, 揭敢新, 王俊, 陳川 申請人:中國電器科學研究院有限公司