鹽霧腐蝕箱用鹽霧生成裝置及方法
2023-07-03 15:07:16 2
專利名稱：鹽霧腐蝕箱用鹽霧生成裝置及方法
技術領域：
本發明涉及鹽霧生成裝置及方法，用於鹽霧腐蝕箱。
背景技術：
鹽霧試驗是評定金屬材料的耐蝕性以及塗層對基體金屬的保護程度的加速試驗 方法，已廣泛用於確定各種保護塗層的厚度均勻性和孔隙度，作為評定批量產品或篩選塗 層的試驗方法，也被認為是模擬海洋大氣對不同金屬作用的、最有效的實驗室加速腐蝕試 驗方法。鹽霧發生裝置是鹽霧試驗裝置的重要組成部分之一，鹽霧試驗的國家標準中對於 噴霧量的大小、均勻性以及連續噴霧時間均有所規定。現有用於實驗室鹽霧腐蝕試驗的鹽霧發生裝置，大多通過氣體發生器或超聲波發 生裝置產生超聲波或高壓氣流，進而產生鹽霧。此類發生裝置一般較為複雜且需要特別設 計反饋控制裝置以保持噴霧量的均勻性，製造成本高；需要外接電源或消耗化學原料，使用 成本高。此類裝置在中小型實驗室中應用時常受到費用問題的制約。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在於克服現有鹽霧腐蝕箱用鹽霧生成裝置存在的制 造、使用成本高，需要消耗較多能源的問題，提供一種低能耗、低成本且使用方便的鹽霧生 成裝置。本發明具體採用以下技術方案
一種鹽霧腐蝕箱用鹽霧生成裝置，包括噴頭，其特徵在於，該裝置還包括鹽溶液儲 罐、槓桿以及平衡液容器；所述鹽溶液儲罐內部安裝有一個與鹽溶液儲罐內壁相配合 且可上下運動的活塞，該活塞的上端面固定有一個定位杆，活塞通過定位杆與所述槓桿的 一端連接；鹽溶液儲罐底部開孔，通過管子與所述噴頭連接；所述平衡液容器底部開孔，孔 上安裝有可調整液體流量的閥門；平衡液容器懸掛於所述槓桿的另一端。使用上述裝置生成鹽霧時，按照以下方法 步驟1、向鹽溶液儲罐中加入符合要求的鹽溶液；
步驟2、在活塞上面加裝重物，該重物的重量等於產生符合要求的鹽霧所需的壓力； 步驟3、向平衡液容器中加入平衡液體，加入平衡液體的重量g〒《按照下式確定
g平衡液=g鹽霧xL1 / L2 - g平衡容器，
式中，8〒《^為平衡液容器的重力，為鹽溶液儲罐中加入的鹽溶液的重力，L1為槓 杆支點到與活塞連接處的距離，L2為槓桿支點到與平衡液容器連接處的距離；
步驟4、打開平衡液容器底部的閥門並調節平衡液體流量，使平衡液體單位時間流出的
重量Aglfflja滿足以下公式
Δ g平衡液=Δ g鹽霧xU / L2 ,
式中，Agsa*單位時間內消耗的鹽溶液的重力，L1為槓桿支點到與活塞連接處的距 離，L2為槓桿支點到與平衡液容器連接處的距離。
本發明利用加在活塞上重物的重力作為使鹽溶液霧化的壓力，從而產生鹽霧；並 通過槓桿平衡裝置動態地平衡因鹽溶液儲罐中鹽溶液體積改變引起的重力變化，使生成鹽 霧的壓力在試驗過程中保持穩定。相比現有技術，本發明具有以下優點
(1)本發明結構簡單，無需泵、超聲波發生器、氣體發生器等電器或化工部件，製造成本 低廉。(2)本發明鹽溶液霧化的動力來自於重物自身重力，在鹽霧生成過程中，無需使用 外加電源或消耗化學原料、壓縮空氣等，故使用成本低廉且安全可靠。(3)本發明產生鹽霧的壓力水平可以通過增減重物的重量進行調節，操作方便且 精確度較高。(4)本發明通過槓桿穩壓裝置平衡因鹽溶液儲罐中鹽霧溶液體積改變引起的重力 變化，使發生鹽霧的壓力在試驗過程中保持不變，保證了所產生鹽霧的均勻性。(5)本發明所產生的鹽霧性能(例如鹽霧量和鹽霧濃度)具有較好的試驗可重複 性。
圖1為本發明的鹽霧腐蝕箱用鹽霧生成裝置的結構示意圖； 圖2為鹽溶液儲罐的剖面圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的技術方案進行詳細說明
如附圖1、附圖2所示，本發明的鹽霧腐蝕箱用鹽霧生成裝置包括噴頭5、鹽溶液儲罐2、 槓桿7以及平衡液容器8 ；所述鹽溶液儲罐2內部安裝有一個與鹽溶液儲罐2內壁相配合 且可上下運動的活塞3，該活塞3的上端面固定有一個定位杆，活塞3通過定位杆與所述槓 杆7的一端連接；鹽溶液儲罐2底部開孔，通過管子4與所述噴頭5連接；所述平衡液容器 8底部開孔，孔上安裝有可調整液體流量的閥門9 ；平衡液容器8懸掛於所述槓桿7的另一 端。為了便於添加鹽溶液及取出活塞，鹽溶液儲罐2的上端開口 ；為了防止鹽霧試驗完成後 活塞上下部產生氣壓差導致活塞難以取出，鹽溶液儲罐2的底部還有一個帶蓋子的開口 6。 鹽溶液儲罐2最好使用有機玻璃、玻璃或塑料等透明、耐腐蝕的材料，還可以進一步在鹽溶 液儲罐側面標註液體容量刻度，以便隨時查看罐內剩餘鹽溶液的量。使用上述裝置生成鹽霧時，按照以下方法
步驟1、向鹽溶液儲罐2中加入符合要求的鹽溶液；所加鹽溶液的濃度及重量根據具體 鹽霧腐蝕試驗要求確定；
步驟2、如附圖2所示，在活塞3上面加裝重物1，該重物1的重量等於產生符合要求的 鹽霧所需的壓力；
步驟3、向平衡液容器8中加入平衡液體，加入平衡液體的重量按照下式確定
g平衡液=g鹽霧xL1 / L2 - g平衡容器，
式中，g，^^為平衡液容器8的重力，為鹽溶液儲罐2中加入的鹽溶液的重力，L1 為槓桿7的支點到與活塞3連接處的距離，L2為槓桿7的支點到與平衡液容器8連接處的 距離；步驟4、打開平衡液容器8底部的閥門9並調節平衡液體流量，使平衡液體單位時間流 出的重量Aglfflja滿足以下公式
Δ g平衡液=Δ g鹽霧xU / L2 ,
式中，Agaf為單位時間內消耗的鹽溶液的重力,L1為槓桿7的支點到與活塞3連接處 的距離，L2為槓桿7的支點到與平衡液容器8連接處的距離。此時，活塞3在重物1的重力作用下對鹽溶液儲罐2中的鹽溶液持續施加壓 力，從而通過噴頭5產生鹽霧。本發明的鹽霧發生裝置的原理如下
活塞3在重物1的重力作用下對鹽溶液儲罐2中的鹽溶液施加壓力，以引起鹽霧溶液 流動並提高其壓力，從而推動溶液經由管子4進入鹽霧腐蝕箱，通過噴頭5產生鹽霧，同時 利用槓桿穩壓裝置(由槓桿7和裝有平衡液體的平衡液容器8構成)平衡因鹽溶液儲罐2中 鹽溶液體積改變引起的重力變化，使發生鹽霧的壓力在試驗過程中保持不變。根據槓桿原理可知，平衡液容器8的重力(設為g〒《！和平衡液的重力(設為g平 )通過槓桿7對活塞3產生了平衡力(設為g平衡)，見式1 :
g平衡=(g平衡容器平衡液)XL2 / L1(1)
式中，L1為槓桿7的支點到與活塞3連接處的距離，L2為槓桿7的支點到與平衡液容 器8連接處的距離；
產生鹽霧的壓力(設為F)可由式2得
F = (g重物+g鹽霧)一 g平衡(2)
式中，g重物為重物1的重力；
通過調整平衡液容器8中平衡液的體積，使得
權利要求
1.一種鹽霧腐蝕箱用鹽霧生成裝置，包括噴頭，其特徵在於，該裝置還包括鹽溶液儲 罐、槓桿以及平衡液容器；所述鹽溶液儲罐內部安裝有一個與鹽溶液儲罐內壁相配合且可 上下運動的活塞，該活塞的上端面固定有一個定位杆，活塞通過定位杆與所述槓桿的一端 連接；鹽溶液儲罐底部開孔，通過管子與所述噴頭連接；所述平衡液容器底部開孔，孔上安 裝有可調整液體流量的閥門；平衡液容器懸掛於所述槓桿的另一端。
2.如權利要求1所述鹽霧腐蝕箱用鹽霧發生裝置，其特徵在於，所述鹽溶液儲罐上端 開口。
3.如權利要求1所述鹽霧腐蝕箱用鹽霧發生裝置，其特徵在於，所述鹽溶液儲罐底部 還有一個帶蓋子的開口。
4.如權利要求1所述鹽霧腐蝕箱用鹽霧發生裝置，其特徵在於，所述鹽溶液儲罐由透 明、耐腐蝕材料製成。
5.如權利要求4所述鹽霧腐蝕箱用鹽霧發生裝置，其特徵在於，所述鹽溶液儲罐側面標註有液體容量刻度。
6.一種使用權利要求1所述鹽霧腐蝕箱用鹽霧生成裝置生成鹽霧的方法，其特徵在 於，該方法包括步驟1、向鹽溶液儲罐中加入符合要求的鹽溶液；步驟2、在活塞上面加裝重物，該重物的重量等於產生符合要求的鹽霧所需的壓力；步驟3、向平衡液容器中加入平衡液體，加入平衡液體的重量g〒《按照下式確定g平衡液=g鹽霧xL1 / L2 - g平衡容器，式中，8〒《^為平衡液容器的重力，為鹽溶液儲罐中加入的鹽溶液的重力，L1為槓 杆支點到與活塞連接處的距離，L2為槓桿支點到與平衡液容器連接處的距離；步驟4、打開平衡液容器底部的閥門並調節平衡液體流量，使平衡液體單位時間流出的重量Aglfflja滿足以下公式Δ g平衡液=Δ g鹽霧xU / L2 ,式中，Agsa*單位時間內消耗的鹽溶液的重力，L1為槓桿支點到與活塞連接處的距 離，L2為槓桿支點到與平衡液容器連接處的距離。
7.如權利要求6所述使用權利要求1所述鹽霧腐蝕箱用鹽霧生成裝置生成鹽霧的方 法，其特徵在於，步驟2中所述重物為一組不同重量的中空圓形砝碼。
8.如權利要求6所述使用權利要求1所述鹽霧腐蝕箱用鹽霧生成裝置生成鹽霧的方 法，其特徵在於，所述平衡液體與鹽溶液儲罐中的鹽溶液比重相同。
9.如權利要求8所述使用權利要求1所述鹽霧腐蝕箱用鹽霧生成裝置生成鹽霧的方 法，其特徵在於，所述平衡液體為鹽溶液儲罐中的鹽溶液。
全文摘要
本發明公開了一種鹽霧腐蝕箱用鹽霧生成裝置。該裝置包括噴頭、鹽溶液儲罐、槓桿以及平衡液容器；所述鹽溶液儲罐內部安裝有一個與鹽溶液儲罐內壁相配合且可上下運動的活塞，該活塞的上端面固定有一個定位杆，活塞通過定位杆與所述槓桿的一端連接；鹽溶液儲罐底部開孔，通過管子與所述噴頭連接；所述平衡液容器底部開孔，孔上安裝有可調整液體流量的閥門；平衡液容器懸掛於所述槓桿的另一端。本發明還公開了一種使用上述裝置生成鹽霧的方法。本發明利用重物的重力作為使鹽溶液霧化的壓力，產生鹽霧；並通過槓桿平衡裝置使霧化壓力保持穩定。本發明具有成本低廉、安全可靠、性能參數易於設計以及可重複性好等優點。
文檔編號G01N17/00GK102087201SQ201010572048
公開日2011年6月8日 申請日期2010年12月3日 優先權日2010年12月3日
發明者張俊苗, 林鴻志, 汪勇, 聶宏, 薛彩軍 申請人:南京航空航天大學