專利名稱：大型全態(tài)復(fù)合型鹽霧環(huán)境模擬試驗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境模擬試驗技術(shù)領(lǐng)域。具體來說，涉及一種大型試件進行鹽霧環(huán)境 適應(yīng)性實驗室加速考核試驗的一種方法。
背景技術(shù)：
連續(xù)噴霧試驗是我國環(huán)境適應(yīng)性質(zhì)量保證的經(jīng)典標準——GJB150中所采用的實 驗室加速試驗方式。然而隨著腐蝕研究領(lǐng)域的不斷深入，以及自然暴露實驗的研究分析，連 續(xù)噴霧的鹽霧試驗方法在評價產(chǎn)品防鹽霧能力上存在著較大的局限性。同時，目前試驗考核主要針對材料級或部件級試驗，難以準確、綜合評價采用了多 種材料或多種工藝處理技術(shù)的大型復(fù)雜部件。而且，采用試件支架也存著可能干擾腐蝕效 應(yīng)的可能，將給試驗結(jié)果帶來一定的不確定因素。另一方面單一材料或部件的環(huán)境試驗考核，在分析復(fù)雜系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)能力上， 已難以得出基本可信的結(jié)論。只有以全系統(tǒng)實際狀態(tài)進行鹽霧暴露考核，才能準確暴露和 發(fā)現(xiàn)部件設(shè)計、系統(tǒng)總體設(shè)計、系統(tǒng)工藝設(shè)計以及系統(tǒng)環(huán)境控制等方面的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是研究形成包括試驗總體技術(shù)指標、試驗?zāi)Ｊ?、試驗流程在?nèi)的大 型全態(tài)復(fù)合型鹽霧環(huán)境模擬模式方法，以更接近實際大氣暴露鹽霧環(huán)境腐蝕應(yīng)力的施加， 對大型試件耐受鹽霧能力進行科學(xué)、準確、客觀的評價。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種大型全態(tài)復(fù)合型鹽霧環(huán)境模擬試驗方法，包括以下步驟1、試驗準備建立一個大型全態(tài)復(fù)合型鹽霧環(huán)境模擬試驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括地面鹽水裝置(1)、 高位鹽水裝置(2)、飽和器(3)、鹽霧沉降收集器(4)、噴霧裝置(5)、溫控裝置(7)、密封大門 (8)、地面純水裝置(9)、干燥通風(fēng)裝置(10)、供氣裝置(11)；制備鹽水并加入到飽和器(3) 中；噴霧單元鹽水初始化。2、試驗實施a)試驗升溫，通過溫控裝置(7)，以自適應(yīng)控制方式，使試驗空間的溫場參數(shù)不斷 向目標值逼近，最后達到溫度35°C 士3°C，試驗空間梯度1°C /m ；b)大型試件(6)自行進入或牽引進入試驗室空間，完成試件試驗前的各項準備工 作和檢測項目，而后開啟干燥通風(fēng)裝置(10)，對試件進行預(yù)熱，使試件體的溫度逐步與試驗 空間達到動態(tài)平衡；預(yù)熱時間不得低于2個小時；啟動噴霧裝置(5)；供氣裝置(11)將高于 0. IMpa的壓縮空氣送至飽和器(3)，經(jīng)降壓、穩(wěn)壓、加熱、濕潤和潔凈后，送到噴霧裝置(5) 進行氣體霧化；c)在自啟動噴霧16小時后，應(yīng)取出鹽霧沉降收集器(4)，讀取收集液的容積，并 檢測其PH值，計算每小時鹽霧沉降率；而后，清除收集器內(nèi)鹽水，重新置放到原收集器支架上。
d) 24小時時，關(guān)閉噴霧裝置(11)，啟動干燥排風(fēng)裝置(10)，首先通過空氣直排方 式，將試驗空間內(nèi)的空中彌散的鹽霧排出試驗空間。待試驗空間排霧結(jié)束后，啟動干燥除濕 程序，該程序?qū)⒏鶕?jù)試驗空間、室外大氣條件，選擇最優(yōu)的除濕方式，能夠確保在較短的時 間內(nèi)，將試驗空間相對濕度降低到50%以下，同時，試驗空間的溫控裝置(7)也調(diào)低目標值 至 30 0C οe)當(dāng)試驗空間的溫度達到25V 士 10°C，相對濕度氺50%，開始干燥保持階段的 計時；試件將在該環(huán)境下保持24小時；期間，干燥通風(fēng)裝置(10)必須時刻監(jiān)測空間環(huán)境條 件，并在需要的時候啟動工作，阻止環(huán)境條件的不良變化；f) 24小時干燥暴露結(jié)束后，溫控裝置(7)重新將目標值設(shè)定為35°C，系統(tǒng)溫場逐 步恢復(fù)到35°C 士3°C，試驗空間梯度1°C /m的指標；而后，系統(tǒng)啟動噴霧裝置(5)進行二次 鹽霧暴露的流程。g) 二次鹽霧暴露后的相關(guān)流程同d)至f)，此后如仍需進行一個試驗流程單元，則 轉(zhuǎn)至g)，如僅選擇一個試驗流程單元，則轉(zhuǎn)至i)；h)停止試驗，開啟試驗空間密閉大門⑶。其中，在步驟b)中，空間溫場的梯度可允許不滿足a)條中的指標要求。與GJB150等標準所規(guī)定的鹽霧試驗方法，本發(fā)明有如下優(yōu)點1、具有技術(shù)可行性。該方法是在總結(jié)我國現(xiàn)行鹽霧環(huán)境模擬試驗特點和不足的基 礎(chǔ)上，結(jié)合鹽霧腐蝕和模擬試驗方法等領(lǐng)域有關(guān)研究成果，考慮鹽霧環(huán)境模擬工程技術(shù)的 可行性等因素，提出的新試驗?zāi)Ｊ胶土鞒獭?、環(huán)境應(yīng)力更真實。在腐蝕環(huán)境條件的構(gòu)建上，更好地模擬了實際大氣環(huán)境干濕 交替的狀態(tài)和條件，使實驗室加速試驗與自然暴露試驗具有更強的相關(guān)性。在試件狀態(tài)方 面，考慮大型試件自身的復(fù)雜性，通過構(gòu)建可滿足大型試件進出和停放條件，使試件試驗狀 態(tài)更接近暴露狀態(tài)，從而使腐蝕應(yīng)力更真實反映試件實際暴露的環(huán)境剖面。3、試驗指標更科學(xué)?？傮w指標參數(shù)，如在溫場特性、鹽霧沉降率等，則綜合考慮國 內(nèi)外相關(guān)標準和大空間試驗條件等，合理地確定了指標，不僅反映了鹽霧環(huán)境模擬試驗當(dāng) 前的主要技術(shù)方向，也有利于采用該模式的工程化系統(tǒng)的研制。目前，基于本發(fā)明包括的試驗?zāi)Ｊ健⒖傮w技術(shù)指標、試驗流程，我所已研制完成了 某大型步入式復(fù)合型鹽霧環(huán)境模擬試驗系統(tǒng)，成功應(yīng)用于某試驗場，并經(jīng)過專家的評審、鑒定。


圖1是本發(fā)明的大型全態(tài)復(fù)合型鹽霧環(huán)境模擬試驗系統(tǒng)示意圖。圖中，1、地面鹽水裝置；2、高位鹽水裝置；3、飽和器；4、鹽霧沉降收集器；5、噴霧 裝置；6、試件；7、溫控裝置；8、密封大門；9、地面純水裝置；10、干燥通風(fēng)裝置；11、供氣裝置。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖，通過具體實施方式
對本發(fā)明進一步說明。
圖1是大型全態(tài)復(fù)合型鹽霧環(huán)境模擬試驗系統(tǒng)的示意圖，其中，該系統(tǒng)主要包括地面鹽水裝置(1)、高位鹽水裝置(2)、飽和器(3)、鹽霧沉降收集器(4)、噴霧裝置(5)、溫控 裝置(7)、密封大門(8)、地面純水裝置(9)、干燥通風(fēng)裝置(10)、供氣裝置(11)。地面純水 裝置(9)通過管路與地面鹽水裝置(1)連接，地面鹽水裝置(1)通過管路與高位鹽水裝置 連接(2)，高位鹽水裝置連接(2)通過管路與噴霧裝置(5)連接；供氣裝置(11)通過管路 與飽和器(3)，飽和器(3)通過管路與噴霧裝置(5)連接；溫控裝置(7)與密封大門⑶連 接。本發(fā)明的大型全態(tài)復(fù)合型鹽霧環(huán)境模擬試驗方法具有以下特點，即一種試驗?zāi)?式。它有三個技術(shù)特點，一是交變式，采用采用鹽霧環(huán)境與干燥環(huán)境交變實施的方式，通過 干濕狀態(tài)的轉(zhuǎn)換更為真實地模擬大氣暴露下鹽霧腐蝕發(fā)生歷程；二是步進式，試件可自行 進出試驗室和停放，更好地模擬試件暴露在實際鹽霧環(huán)境中的狀態(tài)，從而通過其自身結(jié)構(gòu) 方式約束各組成部分在鹽霧環(huán)境中的相對關(guān)系，以真實狀態(tài)的模擬代替試驗假設(shè)，使試驗 更具可信力；三是全態(tài)型。采用整車試驗方式，以試件的全系統(tǒng)實際狀態(tài)進行鹽霧暴露考 核，更為準確地評價部件在集成應(yīng)用下的防護效能，以及全系統(tǒng)的鹽霧環(huán)境適應(yīng)性。一套試驗系統(tǒng)總體技術(shù)指標，該指標從多個方面對研制具備以上試驗?zāi)Ｊ教攸c的 系統(tǒng)的關(guān)鍵指標，進行了規(guī)定。主要為試驗有效空間滿足預(yù)計試驗最大試件的進出和 試驗準備工作要求；試驗有效空間溫度35°C 士3°C (鹽霧暴露階段)；試驗有效空間溫度 梯度rC/m(鹽霧暴露階段)；試驗有效空間溫濕度25°C 士 10°C，彡50% (干燥保持階 段)；鹽水濃度5士 的NaCl ；配液用水蒸餾水、軟化水或去離子水；鹽液PH值6. 5 7. 2 (溫度為35°C )；鹽霧沉降率1 3ml/80cm2. h ；試驗室地面承載滿足預(yù)計最重試件行 走要求；試驗流程一個標準試驗單元24小時鹽霧暴露+24小時干燥暴露+24小時鹽霧暴 露+24小時干燥暴露，可按需增加試驗單元次數(shù)；霧場特性均勻沉降；霧化氣源平穩(wěn)、潔 凈。具體來說，本發(fā)明的試驗方法如下1、試驗準備主要包括建立一個滿足本發(fā)明總體技術(shù)指標的試驗室；制備濃度、PH值指標滿 足要求的鹽水；將制備鹽水的溶液(蒸餾水、軟化水或去離子水)加入到飽和器；噴霧單元 鹽水初始化。2、試驗實施i)試驗升溫。通過溫控裝置(7)，以自適應(yīng)控制方式，使試驗空間的溫場參數(shù)不斷 向目標值逼近，最后達到溫度35°C 士3°C，試驗空間梯度1°C /m。j)大型試件(6)自行進入或牽引進入試驗室空間，完成試件試驗前的各項準備工 作和檢測項目，而后開啟干燥通風(fēng)裝置(10)，對試件進行預(yù)熱，使試件體的溫度逐步與試驗 空間達到動態(tài)平衡。該預(yù)熱時間不得低于2個小時。該過程中，空間溫場的梯度可允許不 滿足a)條中的指標要求。k)啟動噴霧裝置。供氣裝置(11)將高于0. IMpa的壓縮空氣送至飽和器(3)，經(jīng) 降壓、穩(wěn)壓、加熱、濕潤和潔凈后，送到各噴霧單元(5)進行氣體霧化。該過程中，由于初始 空氣的干擾等因素，試驗空間的溫場將被破壞，但在半小時的時間內(nèi)可逐步回復(fù)到試驗溫 場指標。
1)在自啟動噴霧16小時后，應(yīng)取出鹽霧沉降收集器(4)，讀取收集液的容積，并檢 測其PH值，計算每小時鹽霧沉降率。而后，清除收集器內(nèi)鹽水，重新置放到原收集器支架 上。m)24小時時，關(guān)閉噴霧裝置(5)，啟動干燥排風(fēng)裝置(10)，首先通過空氣直排方式，將試驗空間內(nèi)的空中彌散的鹽霧排出試驗空間。待試驗空間排霧結(jié)束后，啟動干燥除濕 程序，該程序?qū)⒏鶕?jù)試驗空間、室外大氣條件，選擇最優(yōu)的除濕方式，能夠確保在較短的時 間內(nèi)，將試驗空間相對濕度降低到50%以下。同時，試驗空間溫控裝置(7)也調(diào)低目標值至 30 "C。η)當(dāng)試驗空間的溫度達到25°C 士 10°C，相對濕度氺50%，開始干燥保持階段的計 時。試件將在該環(huán)境下保持24小時?？紤]到試驗空間部件、壁面、地面上仍存在的鹽水，其 在24小時的時間內(nèi)，蒸發(fā)的水汽將會導(dǎo)致試驗空間相對濕度的增加，可能導(dǎo)致試驗條件超 調(diào)中斷的產(chǎn)生。因此，干燥排風(fēng)裝置(10)仍必須時刻監(jiān)測空間環(huán)境條件，并在需要的時候 啟動工作，阻止環(huán)境條件的不良變化。0)24小時干燥暴露結(jié)束后，溫控裝置(7)重新將目標值設(shè)定為35°C，系統(tǒng)溫場逐 步恢復(fù)到35°C 士3°C，試驗空間梯度1°C /m的指標；而后，系統(tǒng)啟動噴霧裝置(11)進行二 次鹽霧暴露的流程。ρ) 二次鹽霧暴露后的相關(guān)流程同d)至f)，此后如仍需進行一個試驗流程單元，則 轉(zhuǎn)至g)，如僅選擇一個試驗流程單元，則轉(zhuǎn)至i)。q)停止試驗，開啟試驗空間密閉大門⑶。3、試驗完成主要包括試件試后檢查，試驗設(shè)備維護(排空地面鹽水箱內(nèi)儲水，以蒸餾水、軟 化水或去離子水，再繼續(xù)進行4小時噴霧，對噴霧單元進行清潔)。盡管上文對本發(fā)明的具體實施方式
給予了詳細描述和說明，但是應(yīng)該指明的是， 我們可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想對上述實施方式進行各種等效改變和修改，其所產(chǎn)生的功能作 用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，均應(yīng)在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種大型全態(tài)復(fù)合型鹽霧環(huán)境模擬試驗方法，包括以下步驟1)試驗準備建立一個大型全態(tài)復(fù)合型鹽霧環(huán)境模擬試驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括地面鹽水裝置(1)、高位鹽水裝置(2)、飽和器(3)、鹽霧沉降收集器(4)、噴霧裝置(5)、溫控裝置(7)、密封大門(8)、地面純水裝置(9)、干燥通風(fēng)裝置(10)、供氣裝置(11)；地面純水裝置(9)通過管路與地面鹽水裝置(1)連接，地面鹽水裝置(1)通過管路與高位鹽水裝置連接(2)，高位鹽水裝置連接(2)通過管路與噴霧裝置(5)連接；供氣裝置(11)通過管路與飽和器(3)，飽和器(3)通過管路與噴霧裝置(5)連接；溫控裝置(7)與密封大門(8)連接；制備鹽水并加入到飽和器(3)中；噴霧單元鹽水初始化；2)試驗實施a)試驗升溫，通過溫控裝置(7)，以自適應(yīng)控制方式，使試驗空間的溫場參數(shù)不斷向目標值逼近，最后達到溫度35℃±3℃，試驗空間梯度1℃/m；b)大型試件(6)自行進入或牽引進入試驗室空間，完成試件試驗前的各項準備工作和檢測項目，而后開啟干燥通風(fēng)裝置(10)，對試件進行預(yù)熱，使試件體的溫度逐步與試驗空間達到動態(tài)平衡；預(yù)熱時間不得低于2個小時；啟動噴霧裝置；供氣裝置(11)將高于0.1Mpa的壓縮空氣送至飽和器(3)，經(jīng)降壓、穩(wěn)壓、加熱、濕潤和潔凈后，送到各噴霧單元(5)進行氣體霧化；c)在自啟動噴霧16小時后，應(yīng)取出鹽霧沉降收集器(4)，讀取收集液的容積，并檢測其PH值，計算每小時鹽霧沉降率；而后，清除收集器內(nèi)鹽水，重新置放到原收集器支架上；d)24小時后，關(guān)閉噴霧裝置(11)，啟動干燥通風(fēng)裝置(10)，首先通過空氣直排方式，將試驗空間內(nèi)的空中彌散的鹽霧排出試驗空間。待試驗空間排霧結(jié)束后，啟動干燥除濕程序，該程序?qū)⒏鶕?jù)試驗空間、室外大氣條件，選擇最優(yōu)的除濕方式，能夠確保在較短的時間內(nèi)，將試驗空間相對濕度降低到50％以下，同時，試驗空間溫控裝置(7)也調(diào)低目標值至30℃；e)當(dāng)試驗空間的溫度達到25℃±10℃，相對濕度≯50％，開始干燥保持階段的計時；試件將在該環(huán)境下保持24小時；期間，干燥通風(fēng)裝置(10)必須時刻監(jiān)測空間環(huán)境條件，并在需要的時候啟動工作，阻止環(huán)境條件的不良變化；f)24小時干燥暴露結(jié)束后，溫控裝置(7)重新將目標值設(shè)定為35℃，系統(tǒng)溫場逐步恢復(fù)到35℃±3℃，試驗空間梯度1℃/m的指標；而后，系統(tǒng)啟動噴霧裝置(11)進行二次鹽霧暴露的流程；g)二次鹽霧暴露后的相關(guān)流程同d)至f)，此后如仍需進行一個試驗流程單元，則轉(zhuǎn)至g)，如僅選擇一個試驗流程單元，則轉(zhuǎn)至i)；h)停止試驗，開啟試驗空間密閉大門(8)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟b)中，空間溫場的梯度允許不滿足a)條中 的指標要求。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大型全態(tài)復(fù)合型鹽霧環(huán)境模擬試驗方法，它從交變式鹽霧試驗出發(fā)，結(jié)合某大型鹽霧環(huán)境試驗系統(tǒng)的研制，制定了由12個重要參數(shù)組成的系統(tǒng)指標，24小時鹽霧暴露+24小時干燥+24小時鹽霧暴露+24小時干燥為一個試驗過程基本單元，包括試驗準備、試驗實施和試驗完成三個階段的試驗流程。本發(fā)明具有步進式、全系統(tǒng)和交變式的特點，可依此構(gòu)建更可信的鹽霧環(huán)境加速實驗室，對大型試件的鹽霧環(huán)境適應(yīng)性做出更客觀、科學(xué)的評價。
文檔編號G01N17/00GK101806709SQ20091000909
公開日2010年8月18日 申請日期2009年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者劉松, 劉鷹, 盧連成, 周鳳廣, 孫沖 申請人:總裝備部工程設(shè)計研究總院