[发明专利]金属腐蚀的辨识装置及方法

说明书

本发明涉及金属腐蚀的辨识装置和方法，包括金属试件、计时器、张紧装置和液槽，张紧装置包括支座、两个定滑轮、牵引索、砝码和振动电机，支座固定在液槽下部的一侧，第一定滑轮固定在液槽下部的另一侧，第二定滑轮固定在液槽侧壁的上端；金属试件的一端固定在支座上，另一端与牵引索的第一端连接；牵引索先后绕过第一定滑轮和第二定滑轮，牵引索的第二端悬挂所述的砝码，振动电机固定在砝码上；计时器布置在振动电机下方。往液槽中添加腐蚀溶液，振动电机提供交变应力，当金属试件断裂，砝码及电机落下，压在按钮式电子计时器上，即可记录金属试件断裂时间点，根据断裂事件可辨识交变应力下金属的腐蚀，并且辨识交变应力下金属试件的腐蚀速率。

技术领域

本发明涉及金属应力腐蚀试验，尤其涉及一种交变应力下金属腐蚀的辨识装置和方法，属于腐蚀测试技术领域。

背景技术

暴露在大气和海洋环境中的桥梁结构等其他建筑结构，受到氯离子和其他腐蚀介质的侵蚀容易发生金属腐蚀，而实际的桥梁结构由于风压、雪压、车辆行驶作用使得桥梁承受恒荷载、动荷载及交变式荷载，会严重加剧金属性能的裂化。有效的模拟工程结构受荷状态研究多工况应力腐蚀，是金属结构服役可靠性分析和寿命评估的关键技术问题。

申请号为CN201410151891.0的发明申请公开了一种钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置和提示方法。钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置包括起锈试件、弓架和试件张力调整器，所述的起锈试件是钢弦；钢弦由弓架绷紧，钢弦的一端固定在弓架的一端，钢弦的另一端通过试件张力调整器固定在弓架的另一端。将上述的提示装置放在腐蚀环境中，当钢弦断裂，弓架弹开时，即提示钢筋起锈、达到氯离子浓度极限状态。首先，该识别装置只考虑了单一的静载作用，而未考虑动荷载作用下提示装置及方法；其次，该装置在持续的荷载作用下，弓架会发生徐变，使得金属丝实际应力与最初测量应力不同，并且随着试验时间的延长，力的改变越大；第三，对于延性较好的金属材料，弓形装置会因为金属丝线的拉伸伸长而导致弓架施力减小。

发明内容

因此，针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种结构简单、受力工况多样，特别是交变应力下的金属腐蚀的辨识装置和方法，用以解决交变拉力条件下的金属腐蚀辨识以及拉力确定和腐蚀速率计算等问题。

为实现上述发明，本发明提供的技术方案如下：

金属腐蚀的辨识装置，包括金属试件、计时器、张紧装置和液槽，所述张紧装置又包括支座、第一定滑轮、第二定滑轮、牵引索、砝码和振动电机；其中，所述支座固定在液槽内下部的一侧，第一定滑轮固定在液槽内下部的另一侧，第二定滑轮固定在第一定滑轮一侧液槽侧壁的上端；所述金属试件的一端固定在支座上，另一端与牵引索的第一端连接；牵引索先后绕过第一定滑轮和第二定滑轮，牵引索的第二端位于液槽的外侧，牵引索的第二端悬挂所述的砝码，振动电机固定在砝码上；所述计时器是按钮式电子计时器，按钮式电子计时器布置在振动电机正下方。

进一步地，所述的砝码包括增砣和砣挂，砣挂悬挂在所述牵引索的第二端，所述振动电机粘贴在砣挂的底面。

进一步地，所述牵引索的第二端上面系有一个圆环，所述圆环上悬挂所述增砣和砣挂。

进一步地，所述金属试件的一端通过非金属紧固螺栓固定在所述支座上，另一端通过轻质非金属双头旋紧螺栓与所述牵引索的第一端连接。

进一步地，所述金属试件为金属丝。

进一步地，所述按钮式电子计时器的顶面还铺设有防震海绵。

进一步地，所述支座、第一定滑轮、第二定滑轮和液槽均采用非金属构件。

进一步地，所述牵引索采用高强度纤维线。

进一步地，所述液槽内可设置复数组平行的张紧装置，复数组平行的张紧装置中可安装任意物理性质的金属试件，用以进行不同金属腐蚀及腐蚀速率的辨识。