[发明专利]大空间交变式盐雾试验系统

说明书

技术领域

本发明属于环境模拟技术领域，具体涉及一种大空间交变式盐雾试验系统。

背景技术

目前，盐雾环境模拟试验箱主要用于中小尺寸试件(试验空间一般为几立方米到几十立方米)的连续盐雾暴露试验。其用于实现雾场特性、温场特性和微正压保持等的设备，无法用于大空间交变式盐雾环境模拟试验系统，具体分析如下：

(1)雾场特性方面，侧壁射流方式的有效作用距离有限，跨度超过1m就难以保证盐雾沉降的均匀性；喷雾塔方式则将试验空间物理分隔，无法满足大型试件进行整车试验的要求。此外，两种方式均难以适应试验空间达到数百立方米，以及不同空间尺寸下，盐雾沉降率指标要求。

(2)温场实现方面，整体夹套加热方式在大空间、复杂边界条件下，无法进行局部微调，保证温场的均匀性。

(3)微正压方面，自然溢出排放方式使大量盐雾无控制溢出，对周边设备可能造成危害。此外，由于当前系统不考虑交变式环境试验，盐雾环境下干燥交变实现原理属于空白。

(4)交变试验方面，通常采用空间置换方式，即将试件由盐雾暴露环境转换到另一个满足干燥暴露环境条件的空间，主要适应于小型试件，且干燥暴露环境一般为室内的自然环境。该方式用于大型试件试验时，不仅转换流程较多，非受控时间长，且在恶劣天气下，室内自然环境存在超差的可能；而另建一个干燥环境，由较大的增加了实施室规模和成本，投资效益不佳。

发明内容

本发明提供一种大型试件交变式盐雾环境实验室加速考核试验的系统。该系统在雾场特性实现、温场特性实现、干燥交变实现和微正压实现方面，均有一定的原始创新和集成创新，促进全态、步进式、交变盐雾环境试验在腐蚀控制、试验鉴定等领域的应用。

本发明通过下列技术方案实现：

一种大空间交变式盐雾试验系统，主要包括喷雾阵列设备、盐水在线补给设备、定压气体连续供给设备、干燥通风设备、侧壁加热设备、地面加热设备和防腐维护结构。其中，喷雾阵列设备设置在防腐维护结构形成的封闭试验空间内，设置在封闭试验空间外的盐水在线补给设备、定压气体连续供给设备，通过气、液管路与喷雾阵列设备相连接，侧壁加热设备设置在防腐维护结构相对侧面上，地面加热设备设置在防腐维护结构的底面上，干燥通风设备对封闭试验空间的湿度，温度进行控制调节。

其中，所述侧壁加热设备包括作为外部保温层的保温板、作为中间内热源层的加热席及测量其加热温度的温度传感器、作为内部防腐传热层的防腐传热板以及外部框架，电热席、温度传感器固定敷设在保温板上，其上覆盖钢丝网，再覆盖厚度9mm-12mm水泥层，水泥层通过外部框体固定；保温板为彩钢板聚苯乙烯泡沫塑料夹芯板或环氧树脂防腐材料板。

其中，地面加热设备主要包括外部保温层、作为中间内热源层的内置加热电缆及温度传感器，以及作为外部传热层的混凝土防腐传热层，其中，保温层为建筑常规保温层，内热源为嵌入凹槽中的加热电缆，传热层为厚密实混凝土。

其中，喷雾阵列设备是由单个小型模块化喷雾装置按3×6(或者给出其他数值的阵列)排列形成，小型模块化喷雾装置中心横向间距为700mm，纵向间距为700mm。

其中，干燥通风设备主要包括风机、加热器、除湿机、风阀、静压箱等，其输入主要包括试验空间的相对湿度采集和温场数据采集。干燥通风设备对试验空间温度、相对湿度进行综合判断，驱动附加的风机、风阀和除湿机安装预定程序进行动作来调节封闭试验空间内的温度和相对湿度，使得试验空间的干燥条件为：温度25℃±10℃，相对湿度≤50％。

进一步地，喷雾阵列设备使得试验空间雾场均匀沉降，沉降率为1～3ml/80cm².h。

进一步地，侧面加热设备和地面加热设备使得在盐雾暴露阶段试验空间的温场为35℃±3℃，温度梯度：1℃/m。

本发明是我国首例超大型步进式全态型复合型盐雾环境实验室加速考核系统，解决了盐雾大空间应用、温场稳定控制、干燥交变实现等技术难题，已被成功在某环境试验单位建成，对于提高整车盐雾环境适应性有着重要意义。

附图说明

图1是本发明的大空间交变式盐雾试验系统示意图；

图中：1、喷雾阵列设备；2、盐水在线补给设备；3、定压气体连续供给设备；4、干燥通风设备；5、侧壁加热设备；6、地面加热设备；7、防腐维护结构；

图2为本发明的试验系统中使用的喷雾阵列设备的结构示意图；

图3是本发明的侧面加热装置和地面加热装置的示意图；