[发明专利]一种多区带海洋环境综合模拟试验装置

说明书

本发明提供一种多区带海洋环境综合模拟试验装置，试样架设于环境试验舱主体内，与动力系统连接，并在动力系统驱动下做旋转及升降动作。动力系统中，水平接触器及与之匹配的升降电机位置固定，垂直接触器及与之匹配的内外传动轴变速器、内外传动轴旋转电机随内外传动轴的升降一起动作，外传动轴上连有试样架，内传动轴上连有同轴反转螺旋桨。本发明内外传动轴的旋转及升降动作由与之匹配的电机控制，实现同步升降、独立旋转，并分别带动试样架和同轴反转螺旋桨。结合大气环境模拟系统和溶液环境模拟系统，实现多区带海洋环境的自动控制和模拟试验，同时综合多种试验功能于一体，满足热带海洋环境下材料腐蚀和老化性能的快速测试和有效评价。

技术领域

本发明属于环境试验与观测技术领域，涉及材料腐蚀与老化性能的室内模拟试验，以及试验环境的监测和控制技术，特别是一种多区带海洋环境的综合模拟试验装置。

背景技术

海洋蕴藏着丰富的物产和资源，同时它也是全球经贸往来的重要航道。随着人类对海洋开发和利用的不断深入，海洋装备和设施的失效问题日益凸显。特别是热带海域，如我国南海、印度洋等，由于这些海域有着风大浪急、温度高、湿度高、盐度高、太阳辐照强等严酷的气候特点，装备和设施的海洋环境腐蚀和老化耐受性面临严峻的考验。开展材料在特定海洋环境下的腐蚀和老化试验是积累材料适应性数据，掌握其失效规律的必要手段。尽管实海试验能够真实、准确的反应材料的实际环境效应，但存在试验周期长、工作量大、投入成本高的缺点。因此，设计开发一种多区带海洋环境综合模拟试验装置，可为材料腐蚀和老化性能的快速测试和有效评价提供技术手段。

海洋环境区带包括大气区、飞溅区、潮差区和全浸区等，其环境条件具有各自的特征，试验装置需能够对各个区带环境特征分别进行准确的模拟。专利CN104155233B公开了一种模拟浪花飞溅区的试验装置，通过包覆了吸水材料包覆层的浪花生成装置的旋转产生飞溅溶液颗粒。专利CN102680385B公开了一种海洋飞溅环境模拟试验装置，采用了喷头和飞溅板模拟飞溅效果。专利CN2421640Y设计的模拟海洋环境试验装置特征在于箱体内部设置造波器，造波器有一板，通过偏心轮带动下的往复运动造浪，利用试片在试片架上的安装位置，实现不同海洋区带的模拟。专利CN103091236A通过蓄水箱和腐蚀水箱中液位的潮汐控制模拟潮差区。专利CN202494622U公开了一种用于模拟潮差环境的加速腐蚀试验装置，借助试样架的垂直升降周期和频率的控制实现间浸效果。专利CN106124394A提出了一种模拟海洋环境加速腐蚀试验装置，利用边缘带齿的叶轮叶片旋转拍打试验介质产生浪花并搅拌液体运动，通过腐蚀试验箱内液位、叶片转速、试样架高度的综合调节，实现飞溅区、潮差区、全浸区的同时模拟。上述专利所述的装置存在的缺陷为：在模拟各海洋区带环境时方法过于简单、机械，所揭示的试验规律与实际环境下的相关性不高；忽略了环境盐度、紫外辐照、海风、海水流动等影响材料腐蚀和老化性能的关键因素，不能准确模拟热带海洋环境特征；功能单一，除模拟各区带海洋环境试验外，无法实现高温高湿、盐雾、紫外辐照、冲刷腐蚀试验功能。

发明内容

本发明为克服现有环境试验装置和技术的缺陷，旨在提供一种多区带海洋环境综合模拟试验装置，实现多区带海洋环境的自动控制和模拟试验，同时综合高温高湿、盐雾、紫外辐照、冲刷腐蚀试验功能于一体，满足热带海洋环境下材料腐蚀和老化性能的快速测试和有效评价。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多区带海洋环境综合模拟试验装置，包括：用于形成独立封闭空间的环境试验舱主体、位于环境试验舱主体内的试样架、位于环境试验舱主体外部上方的动力系统；

所述环境试验舱主体上部为大气环境试验舱，下部为溶液环境试验舱，环境试验舱主体内上下对应设置大气环境模拟系统、溶液环境模拟系统，大气环境试验舱设置了带有观察窗的舱门；

所述试样架轴向竖直设于环境试验舱主体内，与动力系统连接，并在动力系统驱动下做旋转及升降动作；