合金材料双重高温气氛腐蚀监测装置的制作方法

摘要: 本发明涉及合金材料腐蚀监测,尤其涉及一种合金材料双重高温气氛腐蚀监测装置。背景技术:1、核电一、二回路中的关键换热部件所使用的合金材料,长期处于氦气、氦氙混合气...
合金材料双重高温气氛腐蚀监测装置的制作方法

本发明涉及合金材料腐蚀监测,尤其涉及一种合金材料双重高温气氛腐蚀监测装置。

背景技术:

1、核电一、二回路中的关键换热部件所使用的合金材料,长期处于氦气、氦氙混合气、二氧化碳、高温水蒸气等单一或复合高温气氛腐蚀环境中,合金材料的腐蚀厚度变化直接影响核电设备的运行安全性。因此,精准模拟核电实际工况、监测合金材料在双重高温气氛下的腐蚀厚度动态变化,是核电用合金材料研发、选型和寿命评估的核心环节。

2、目前,现有核电用合金材料高温气氛腐蚀监测装置多为单气氛腐蚀测试结构,仅能实现合金材料在单一高温气氛下的腐蚀监测,无法模拟实际工况中合金材料同时接触两种不同高温气氛的腐蚀场景,且传统监测装置多为离线监测模式,需待腐蚀试验结束后拆解装置测量合金材料的腐蚀厚度,无法实现腐蚀过程的实时在线监测,难以捕捉腐蚀过程中的腐蚀厚度动态变化规律,无法为核电设备寿命评估提供精准的动态数据。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种合金材料双重高温气氛腐蚀监测装置,实现合金材料在双重高温气氛下的实时腐蚀监测。

2、为达此目的,本发明采用以下技术方案:

3、一种合金材料双重高温气氛腐蚀监测装置,包括:

4、两个气源组件,所述气源组件包括气瓶与预热器,所述气瓶的出口密封连通于所述预热器的进口;

5、试验组件,所述试验组件包括试验箱,所述试验箱的内部设置绝缘层,所述绝缘层将所述试验箱分隔为第一试验腔与第二试验腔,两个所述预热器的出口分别密封连通于所述第一试验腔与所述第二试验腔,所述绝缘层安装夹具,所述夹具用于夹持单片合金样品的两个大面,单片合金样品的两个侧壁能够分别连通所述第一试验腔与所述第二试验腔;

6、分析组件,所述分析组件包括处理器与两个设置于所述绝缘层的电极板,所述处理器电连接于所述电极板,两个所述电极板分别贴合于单片合金样品的顶壁与底壁。

7、作为优选,所述试验箱包括开口相对的第一箱体与第二箱体,所述绝缘层密封所述第一箱体的开口与所述第二箱体的开口,所述第一箱体与所述绝缘层配合形成所述第一试验腔,所述第二箱体与所述绝缘层配合形成所述第二试验腔。

8、作为优选,所述绝缘层包括两个相对而设的绝缘板,两个所述绝缘板分别密封所述第一箱体的开口与所述第二箱体的开口。

9、作为优选,两个所述绝缘板分别开设第一安装孔与第二安装孔,所述夹具包括两个相对而设的夹板,其中一个所述夹板密封连接于所述第一安装孔的一侧孔壁与所述第二安装孔的一侧孔壁,另一所述夹板密封连接于所述第一安装孔的相对一侧孔壁与所述第二安装孔的相对一侧孔壁,单片合金样品的两个大面分别密封贴合两个所述夹板,单片合金样品的两端分别封堵所述第一安装孔与所述第二安装孔。

10、作为优选,两个所述电极板间隔设置于两个所述绝缘板之间,且两个所述电极板相背的一端均设置连接于所述处理器的信号传输线。

11、作为优选,所述第一箱体的外壁包裹第一加热板,所述第二箱体的外壁包裹第二加热板。

12、作为优选,所述第一试验腔与所述第二试验腔的内部分别设置第一热电偶与第二热电偶。

13、作为优选,所述气源组件还包括增压泵与流量计,所述气瓶的出口密封连通于所述增压泵的进气口,所述增压泵的出气口密封连通于所述预热器的进口,所述流量计设置于所述增压泵的进气口与所述气瓶的出口之间。

14、作为优选,所述气源组件还包括第一止回阀,所述第一止回阀设置于所述气瓶的出口。

15、作为优选,还包括两个回收组件,所述回收组件包括收集瓶与第二止回阀,两个所述收集瓶的收集口分别密封连通所述第一试验腔与所述第二试验腔,所述第二止回阀设置于所述收集瓶的收集口。

16、本发明的有益效果:

17、本发明提供了一种合金材料双重高温气氛腐蚀监测装置,包括两个气源组件,气源组件包括气瓶与预热器,气瓶的出口密封连通于预热器的进口,试验组件包括试验箱,试验箱的内部设置绝缘层,绝缘层将试验箱分隔为第一试验腔与第二试验腔,两个预热器的出口分别密封连通于第一试验腔与第二试验腔,绝缘层安装夹具,夹具用于夹持单片合金样品的两个大面,单片合金样品的两个侧壁能够分别连通第一试验腔与第二试验腔,分析组件包括处理器与两个设置于绝缘层的电极板,处理器电连接于电极板,两个电极板分别贴合于单片合金样品的顶壁与底壁;

18、将单片合金样品夹持于夹具,单片合金样品的两个侧壁分别暴露于第一试验腔与第二试验腔,双重气氛经预热器加热后,分别通入第一试验腔与第二试验腔,通过两个电极板实时采集单片合金样品表面氧化膜形成及生长过程中的电阻变化信号,处理器将电阻变化信号精准转化为单片合金样品的实时腐蚀厚度(氧化膜厚度)数据,实现数据的实时显示、在线监测、自动存储和变化曲线生成,为材料寿命评估提供动态数据支撑。

1.一种合金材料双重高温气氛腐蚀监测装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的合金材料双重高温气氛腐蚀监测装置,其特征在于,所述试验箱(21)包括开口相对的第一箱体(211)与第二箱体(212),所述绝缘层(22)密封所述第一箱体(211)的开口与所述第二箱体(212)的开口,所述第一箱体(211)与所述绝缘层(22)配合形成所述第一试验腔(2110),所述第二箱体(212)与所述绝缘层(22)配合形成所述第二试验腔(2120)。

3.根据权利要求2所述的合金材料双重高温气氛腐蚀监测装置,其特征在于,所述绝缘层(22)包括两个相对而设的绝缘板(221),两个所述绝缘板(221)分别密封所述第一箱体(211)的开口与所述第二箱体(212)的开口。

4.根据权利要求3所述的合金材料双重高温气氛腐蚀监测装置,其特征在于,两个所述绝缘板(221)分别开设第一安装孔与第二安装孔,所述夹具(23)包括两个相对而设的夹板,其中一个所述夹板密封连接于所述第一安装孔的一侧孔壁与所述第二安装孔的一侧孔壁,另一所述夹板密封连接于所述第一安装孔的相对一侧孔壁与所述第二安装孔的相对一侧孔壁,单片合金样品的两个大面分别密封贴合两个所述夹板,单片合金样品的两端分别封堵所述第一安装孔与所述第二安装孔。

5.根据权利要求3所述的合金材料双重高温气氛腐蚀监测装置,其特征在于,两个所述电极板(32)间隔设置于两个所述绝缘板(221)之间,且两个所述电极板(32)相背的一端均设置连接于所述处理器(31)的信号传输线(33)。

6.根据权利要求2-5任一所述的合金材料双重高温气氛腐蚀监测装置,其特征在于,所述第一箱体(211)的外壁包裹第一加热板(24),所述第二箱体(212)的外壁包裹第二加热板(25)。

7.根据权利要求1-5任一所述的合金材料双重高温气氛腐蚀监测装置,其特征在于,所述第一试验腔(2110)与所述第二试验腔(2120)的内部分别设置第一热电偶(26)与第二热电偶(27)。

8.根据权利要求1-5任一所述的合金材料双重高温气氛腐蚀监测装置,其特征在于,所述气源组件(1)还包括增压泵(13)与流量计(14),所述气瓶(11)的出口密封连通于所述增压泵(13)的进气口,所述增压泵(13)的出气口密封连通于所述预热器(12)的进口,所述流量计(14)设置于所述增压泵(13)的进气口与所述气瓶(11)的出口之间。

9.根据权利要求1-5任一所述的合金材料双重高温气氛腐蚀监测装置,其特征在于,所述气源组件(1)还包括第一止回阀(15),所述第一止回阀(15)设置于所述气瓶(11)的出口。

10.根据权利要求1-5任一所述的合金材料双重高温气氛腐蚀监测装置,其特征在于,还包括两个回收组件(4),所述回收组件(4)包括收集瓶(41)与第二止回阀(42),两个所述收集瓶(41)的收集口分别密封连通所述第一试验腔(2110)与所述第二试验腔(2120),所述第二止回阀(42)设置于所述收集瓶(41)的收集口。