[发明专利]一种基于数字孪生的金属材料深海腐蚀评价系统及方法

权利要求书

1.一种基于数字孪生的金属材料深海腐蚀评价系统，包括高压釜(1)、温度监测器(2)、压力监测器(3)、三电极(4)、中央控制器(5)、多通道电化学工作站(6)、溶解氧监测器(7)和试样框架(12)，其特征在于：所述高压釜(1)为深海腐蚀试验监测系统的介质贮存单元，高压釜(1)的内部分别设置有温度监测器(2)、压力监测器(3)和三电极(4)，温度监测器(2)和压力监测器(3)分别为深海腐蚀试验监测系统的温度监测单元和压力监测单元，温度监测器(2)和压力监测器(3)输出端均通过线缆连接中央控制器(5)的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的金属材料深海腐蚀评价系统，其特征在于：所述三电极(4)的输出端通过线缆连接多通道电化学工作站(6)的输入端，三电极(4)和多通道电化学工作站(6)为深海腐蚀试验监测系统的可无线传输电化学测试单元，中央控制器(5)为深海腐蚀试验监测系统的可无线传输数据监测釆集单元，中央控制器(5)的输入端通过线缆连接溶解氧监测器(7)的输出端，溶解氧监测器(7)为深海腐蚀试验监测系统的溶解氧监测单元。

3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的金属材料深海腐蚀评价系统，其特征在于：所述溶解氧监测器(7)设置在水箱(8)的内部，水箱(8)侧面的中心通过气管连接有液氮罐(9)，水箱(8)侧面的底端连接加压管路(10)的一端，加压管路(10)的中段安装有阀门(11)，加压管路(10)的另一端伸入高压釜(1)的内部，水箱(8)、液氮罐(9)、加压管路(10)和阀门(11)为深海腐蚀试验监测系统的加压单元。

4.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生的金属材料深海腐蚀评价系统，其特征在于：所述高压釜(1)内部的中心设置有试样框架(12)，试样框架(12)为深海腐蚀试验监测系统的框架单元，高压釜(1)侧面和底部的中心均通过控温管路(13)连接低温冷却机(14)的输出端，控温管路(13)和低温冷却机(14)为深海腐蚀试验监测系统的冷却控温单元。

5.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的金属材料深海腐蚀评价系统，其特征在于：所述中央控制器(5)和多通道电化学工作站(6)均通过物联网传输系统双向互联有深海腐蚀试验管理系统，物联网传输系统由温度传感器、压力传感器、溶解氧监测器(7)、腐蚀电位监测仪、Zigbee终端、Zigbee节点、Zigbee网关、WiFi路由器和移动工作站组成，温度传感器、压力传感器、溶解氧监测器(7)和腐蚀电位监测仪的输出端通过无线网络连接Zigbee终端的输入端，Zigbee终端的输出端通过无线网络连接Zigbee节点的输入端，Zigbee节点的输出端通过无线网络连接Zigbee网关的输入端，Zigbee网关的输出端通过无线网络连接WiFi路由器的输入端，WiFi路由器的输出端通过无线网络连接移动工作站的输入端；深海腐蚀试验管理系统由主界面、腐蚀仿真数据模块、COMSOL深海腐蚀仿真模块、SQL Server数据库模块、VB程序模块、网络传输模块和现场监测模块组成，主界面由初始化模块、管理模块、通信模块、计算模块、结果输出模块和子界面组成，子界面由温度监测模块、压力监测模块、溶解氧监测模块和腐蚀电位监测模块组成，主界面的输入端连接腐蚀仿真数据模块的输出端，腐蚀仿真数据模块的输入端连接COMSOL深海腐蚀仿真模块的输出端，主界面的输入端连接SQL Server数据库模块的输出端，SQL Server数据库模块的输入端连接VB程序模块的输出端，VB程序模块的输入端连接网络传输模块的输出端，网络传输模块的输入端连接现场监测模块的输出端。