[发明专利]一种管流式涂层材料耐冲蚀性能实验装置及方法

权利要求书

1.一种管流式涂层材料耐冲蚀性能实验装置，其特征在于，所述管流式涂层材料耐冲蚀性能实验装置包括固相供应模块(1)，循环管路(2)和管流式冲蚀模块(3)，其中：

固相供应模块(1)，其包括电机(101)、混合箱(102)、柱状筛网(103)、传动轴(104)、桨叶(105)和控制阀门(106)，所述柱状筛网(103)位于所述混合箱(102)内并与所述混合箱(102)同轴布置，所述混合箱(102)为底端为锥体的回转体结构，所述柱状筛网(103)底端固定在所述混合箱(102)锥形内壁上，所述桨叶(105)位于所述柱状筛网(103)内并与所述柱状筛网(103)同轴布置，所述控制阀门(106)与所述混合箱(102)底部出口相连；

管流式冲蚀模块(3)，其包括外管(301)、支撑座(302)和试样夹持装置(303)，所述外管(301)为两端加工有法兰盘的管道，所述支撑座(302)为法兰式结构，其中心具有内螺纹孔(3021)，所述内螺纹孔(3021)四周环绕布置有通孔结构(3022)，所述外管(301)两端的法兰盘和所述管流式冲蚀模块(3)的法兰接口(205)和所述支撑座(302)的法兰式结构通过螺栓装配，所述试样夹持装置(303)为最大外径小于所述外管(301)最小内径的细长柱体结构，其前端为绕轴线分布的多个斜面(3032)，所述斜面(3032)上有试样装夹槽(3034)，所述试样装夹槽(3034)底部有内螺纹孔(3033)，所述试样夹持装置(303)后端为外螺纹(3031)，所述外螺纹(3031)与所述支撑座(302)的内螺纹孔(3021)相装配；

循环管路(2)，其起始端和终止端均与所述固相供应模块(1)相连，依次包括离心泵(201)、节流阀(202)、流量计(203)、射流泵(204)、所述管流式冲蚀模块(3)的法兰接口(205)、取样阀(206)和出流口(207)，所述射流泵(204)将所述固相供应模块(1)中的高固液比的多相流抽吸进入所述循环管路(2)，所述出流口(207)位于柱状筛网(103)内。

2.根据权利要求1所述管流式涂层材料耐冲蚀性能实验装置，其特征在于：所述出流口(207)方向为混合箱切向方向。

3.基于权利要求1到2之一所述管流式涂层材料耐冲蚀性能实验装置的实验方法，其特征在于，包括：

S1：将试样夹持装置(303)后端外螺纹(3031)与支撑座(302)的内螺纹孔(3021)装配，然后再将外管(301)两端的法兰盘和管流式冲蚀模块的法兰接口(205)和支撑座(302)的法兰式结构通过螺栓装配；

S2：在柱状筛网(103)内加入适量固相颗粒和水，打开电机(101)，使多相流体在混合箱内行成旋流；

S3：打开离心泵(201)，调节节流阀(202)，使流量计(203)示数小于并接近实验所设流量，此时逐渐打开控制阀门(106)到预估开度；

S4：用量具通过取样阀(206)取样一定时长，然后分别测得多相流中的固体和液体体积和/或质量，进而求得多相流固液质量比和/或体积比，将所测结果与实验设定值相比较，通过多次调节控制阀门(106)和/或节流阀(202)，多次取样测量，使多相流的固液比达到设定值，总体积流量达到实验设定值，然后记录控制阀门(106)和/或节流阀(202)开度，关闭离心泵(201)、控制阀门(106)和/或节流阀(202)；

S5:对待冲蚀试样进行清洗烘干，然后选取试样两条垂直边为基准边，并在涂层表面选区多个标志点，分别记录标志点到试样两条基准边的距离以定位标志点，而后进行质量检测和涂层面上标记点的形貌检测；

S6：将式样夹持装置(303)拆出，再将试样装入试样装夹槽(3034)并固定，试样的基体面与试样装夹槽(3034)底面贴合，再将试样夹持装置(303)后端外螺纹(3031)与支撑座(302)的内螺纹孔(3021)装配，然后再将外管(301)两端的法兰盘和管流式冲蚀模块的法兰接口(205)和支撑座(302)的法兰式结构通过螺栓装配；

S7：打开离心泵(201)，调节控制阀门(106)和/或节流阀(202)到步骤S4所记录的开度，对试样进行冲蚀实验；

S8：经过预设时间后，取出试样，对试样进行清洗烘干，烘干后进行质量检测和涂层面上标记点的形貌检测，根据质量损失情况和标记点涂层形貌的变化情况来评价涂层的耐冲蚀性能；

S9：改变冲蚀时间，重复步骤S1-S6；

S10：更换具有不同倾斜角度斜面(3032)的试样夹持装置(303)，重复步骤S1-S7；

S11：改变总体积流量和/或固相颗粒和/或固液比，重复步骤S1-S7；

S12：实验完毕，通过取样阀排空实验装置内冲蚀介质。