[发明专利]一种全自动富氧腐蚀试验装置及方法

权利要求书

1.一种全自动富氧腐蚀试验装置，其特征在于：包括惰性气体储瓶（1）、氧气瓶（2）、制备器（6）、反应器（7）和密封呼吸器（8），所述制备器（6）内盛有除盐水，密封呼吸器（8）中保持一定水位，反应器（7）标有刻度；氧气瓶（2）中氧气通过第二管路（L2）接入制备器（6）的除盐水中，惰性气体储瓶（1）上连接第一管路（L1），第一管路（L1）分两路，一路通过第三管路（L3）接入制备器（6）的除盐水液面上方，另一路通过第四管路（L4）连接通入密封呼吸器（8）水中的第七管路（L7），制备器（6）中的除盐水通过第五管路（L5）接入反应器（7）中，反应器（7）通过第六管路（L6）连接通入密封呼吸器（8）水中的第七管路（L7），位于密封呼吸器（8）水位上的第八管路（L8）连接至外部，使试验装置处于密封和不憋压状态；所述第一管路（L1）、第二管路（L2）、第四管路（L4）和第六管路（L6）上分别设置有第一电动阀（K1）、第二电动阀（K2）、第三电动阀（K3）和第四电动阀（K4），所述第五管路（L5）上设置加药器（4），所述制备器（6）的除盐水中插入氧电极（3）和第一热电偶（R1），所述反应器（7）中插入第二热电偶（R2）和液位传感器（Y）且顶部悬挂有试样挂置器（5）；还包括由PLC（9）、人机操作界面（10）和显示界面（11）构成的控制系统，所述控制系统连接第一电动阀（K1）、第二电动阀（K2）、第三电动阀（K3）、第四电动阀（K4）、第一热电偶（R1）、第二热电偶（R2）、氧电极（3）和液位传感器（Y）；所述PLC（9）接收第一热电偶（R1）、第二热电偶（R2）、液位传感器（Y）和氧电极（3）传送的信号，根据设定的上下限值和延迟时间打开或关闭第一电动阀（K1）、第二电动阀（K2）、第三电动阀（K3）和第四电动阀（K4），以到达控制富氧水制备、溶液配制、试验进行和结束的目的；

所述第一热电偶（R1）和第二热电偶（R2）分别用于监测制备器（6）和反应器（7）中的温度，数值和信号分别传送至显示界面（11）和PLC（9）。

2.根据权利要求1所述的一种全自动富氧腐蚀试验装置，其特征在于：所述液位传感器（Y）位于反应器（7）中，用于监测溶液液位，数值和信号分别传送至显示界面（11）和PLC（9）。

3.根据权利要求1所述的一种全自动富氧腐蚀试验装置，其特征在于：所述氧电极（3）位于制备器（6）中，用于检测制备器（6）中的溶氧含量，数值和信号分别传送至显示界面（11）和PLC（9）。

4.根据权利要求1所述的一种全自动富氧腐蚀试验装置，其特征在于：所述人机操作界面（10）用于设定试验参数，试验参数包括溶氧含量、溶液液位、试验时间和试验温度。

5.根据权利要求1所述的一种全自动富氧腐蚀试验装置，其特征在于：所述第一电动阀（K1）、第二电动阀（K2）、第三电动阀（K3）和第四电动阀（K4）的阀体的材料采用不锈钢或塑料类耐蚀材料，其开关由PLC（9）自动控制。

6.根据权利要求1所述的一种全自动富氧腐蚀试验装置，其特征在于：所述的惰性气体储瓶（1）中的气体为氮气或氩气，用于将富氧水由制备器（6）加入反应器（7），避免用氧气输送富氧水造成溶氧浓度变化。

7.根据权利要求1所述的一种全自动富氧腐蚀试验装置，其特征在于：所述加药器（4）和样品挂置器（5）的材料为耐腐蚀材料。

8.根据权利要求1所述的一种全自动富氧腐蚀试验装置，其特征在于：所述制备器（6）、反应器（7）和密封呼吸器（8）为柱状、球形、三角形或方形，采用不锈钢、有机玻璃、玻璃或塑料类耐蚀材料制成；所述的所述第一管路（L1）、第二管路（L2）、第三管路（L3）、第四管路（L4）、第五管路（L5）、第六管路（L6）、第七管路（L7）和第八管路（L8）的材料采用不锈钢、玻璃或塑料类耐蚀材料。

9.权利要求1至8任一项所述的全自动富氧腐蚀试验装置的试验方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步为富氧水制备：向制备器（6）中加入规定量的除盐水，由人机操作界面（10）设定试验时间、试验温度、药液体积和溶氧含量；PLC（9）自动控制打开第二电动阀（K2）和第三电动阀（K3），氧气经第二管路（L2）通入制备器（6）中的除盐水中，氧气再经第三管路（L3）、第四管路（L4）和第七管路（L7）进入密封呼吸器（8），最后由第八管路（L8）将气体排至室外；

第二步为试验溶液配制：氧电极（3）测得制备器（6）中富氧水溶氧达到试验要求后，PLC（9）自动控制关闭第二电动阀（K2）和第三电动阀（K3），待检测到制备器（6）中溶氧含量和温度达到设定值3min后，自动打开第一电动阀（K1）和第四电动阀（K4），惰性气体经由第一管路（L1）和第三管路（L3）进入制备器（6），经第五管路（L5）和加药器（4）将制备器（6）中的富氧水和加药器（4）中的试验药剂加入反应器（7）中，反应器（7）中液位达到设定值后自动关闭第一电动阀（K1）和第四电动阀（K4），完成试验溶液配制，试验开始进行；当试验时间达到设定值时，自动关闭加热系统，并发出试验结束提示音。