[发明专利]一种多通道冲刷腐蚀测试系统及方法

权利要求书

1.一种多通道冲刷腐蚀测试系统，其特征是：包括溶液箱（29）、冷却盘管（24）、离心泵（3）、压力表（26）、供气瓶（28）、pH计（23）、支路测试管道、测试转换板（22）、电化学工作站（21）；主进流管路（32）和主回流管路（33）上分别有总进流阀（1）和总回流阀（2），以调节流速，溶液从溶液箱（29）内经主进流管路（32）流入多个支路测试管道，经支路测试管道的流体均布箱、测试管路、缓冲箱再汇入主回流管道（33）形成流体回路，然后通过调节各支路流量阀以达到实验所需的流速；将测试试样（A-2）中的三支电极导线分别与测试转换板（22）中的电极安装口连接；测试转换板（22）的每一排分别设有工作电极安装孔（19）、参比电极安装孔（20）、辅助电极安装孔（18），与试样中三支电极导线一一对应，测试转换板（22）上部通过金属插销（34）与电化学工作站（21）的电极导线连接，保证待测电极与电化学工作站（21）之间的信息传输，实现试样在同一体系不同流速、不同管型条件下多个测试试样（A-2）的腐蚀情况的快速转换测量；

所述支路测试管道、测试转换板以及电化学工作站组成测试单元；测试转换板上设有多个工作电极安装孔（19）、参比电极安装孔（20）、辅助电极安装孔（18），每一排分别三种电极安装孔，与测试试样（A-2）中工作电极、参比电极、辅助电极导线一一对应，一排安装口构成一个组合，每一排互不干涉，独立工作；参比电极安装口以及辅助电极安装口分别在工作电极安装口的两侧，三个电极安装口的轴线处于同一直线上；

所述离心泵（3）的一端与溶液箱（29）的溶液进流管路（30）连通，另一端与主进流管路（32）、回流管路（31）连通，在实验未开始前，溶液未流入各支路时，溶液经溶液进流管路（30）流经离心泵（3）再通过回流管路（31）汇入主回流管路（33），最终流入溶液箱（29）形成回路；各支路测试管道并联，相互独立工作，互不影响；实验时，溶液经主进流管路（32）与测试单元的多个支路测试管道连通，多个支路测试管道的出口与主回流段管路（33）连通形成回路；

所述的多个支路测试管道设有三组，第一组支路测试管道依次串联着第一支路电磁流量计（4）、第一支路流量阀（7）、第一支路流体均布箱（10）、管路测试段、第一支路缓流箱（11）；

第二组支路测试管道依次串联着第二支路电磁流量计（5）、第二支路流量阀（8）、第二支路流体均布箱（12）、管路测试段、第二支路缓流箱（13）；

第三组支路测试管道依次串联着第三支路电磁流量计（6）、第三支路流量阀（9）、第三支路流体均布箱（14）、管路测试段、第三支路缓流箱（15）；

三组支路测试管道中分别安装测试试样，各个测试试样分别通过参比电极导线（A-6）、工作电极导线（A-7）、辅助电极导线（A-8）与测试转换板（22）的参比电极安装孔（20）、工作电极安装孔（19）、辅助电极安装孔（18）相接通；

所述的管路测试段的下表面开设有与用于放置测试试样的阶梯状的试样安装口（16），第二段阶梯口处开设有内螺纹，以便与试样固定圆柱（A-4）通过螺纹连接，防止试样与管路测试段分离，试样固定圆柱（A-4）两端均有一段外螺纹；测试试样（A-2）与试样安装口（16）之间通过密封垫片（A-1）实现有效密封，测试试样（A-2）的底部用限位器（A-3）锁紧，限位器（A-3）的底部设有带内螺纹的调节螺帽（A-5），调节螺帽（A-5）与试样固定圆柱（A-4）螺纹连接以调节试样高度和测试通道中的测试平面齐平。

2.根据权利要求1所述的多通道冲刷腐蚀测试系统，其特征是：在安装过程中要求三电极位置轴线与溶液流动方向垂直且在靠近溶液流入一端要与测试段平面保持一致，以防止因位置突变引起该位置流场变化。

3.根据权利要求1所述的多通道冲刷腐蚀测试系统，其特征是：支路测试管道采用透明有机玻璃，在保证足够强度的同时能够有效地看清试样安装位置是否合理；流体均布箱和缓流箱内部设有挡流板（17）。

4.一种如权利要求1-3中任一项所述的多通道冲刷腐蚀测试系统的实验方法，其特征是：实验操作步骤包括如下过程：

步骤1：将测试试样（A-2）用环氧树脂封好，并将试样依次从400#、600#、800#、1000#砂纸下进行打磨，保证试样表面划痕一致；

步骤2：将测试试样（A-2）的参比电极导线（A-6）、工作电极导线（A-7）、辅助电极导线（A-8）与测试转换板（22）的一组中的参比电极安装孔（20）、工作电极安装孔（19）、辅助电极安装孔（18）进行连接，安装过程中需要保护测试试样（A-2）的冲刷面不被破坏，防止刮碰；

步骤3：将硅胶材质的密封垫片（A-1）安装至阶梯状的试样安装口（16）的密封面，并将三组测试试样（A-2）分别安装到阶梯状的试样安装口（16）的密封垫片（A-1）下方；

步骤4：将每组测试试样（A-2）的外部用试样固定圆柱（A-4）通过螺纹连接密封，底部利用限位器（A-3）和调节螺帽（A-5）协调配合以调节测试试样（A-2）的高度和管路测试段中的测试平面齐平；

步骤5：打开气体阀（27），调节压力表，使气体以规定流速流入溶液箱（29）中；

步骤6：接通冷却盘管（24）中的进水口阀门，并将排水管引入下水道中；

步骤7：打开总进流阀（1）、关闭总回流阀（2），接通电源，启动电机，带动离心泵（3）转动；

步骤8：缓慢打开总回流阀（2），缓慢关闭总进流阀（1），调节各支路的电磁流量计以达到测定所需流速，注意总进流阀（1）和总回流阀（2）不能同时调小；

步骤9：将金属插销（34）插入所需测量流速下对应的测试转换板（22）组合中，启动电化学工作站（21）对三组测试试样（A-2）的冲刷腐蚀情况进行电化学测量。