一种模拟混凝土结构环境侵蚀的盐溶液浓度控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种模拟混凝土结构环境侵蚀的盐溶液浓度控制装置，包括容器，容器上端架设有金属支架。金属支架上安装有导轨，导轨上滑动安装有滑块，滑块上安装有外转子电机，外转子电机转动安装有伸缩器，伸缩器可拆卸连接有毛刷辊。容器的底部连通有塑料管，塑料管在容器外侧竖直设置，塑料管外侧的顶部设置有液位感应器，且塑料管中放置有膜片。容器还通过导流管连通有贮水箱，导流管上安装有直动式常闭电磁阀。外转子电机、伸缩器、直动式常闭电磁阀和液位感应器均连接单片机。本发明专利技术提供一种模拟混凝土结构环境侵蚀，可调控盐溶液浓度控制范围、调控效率高、能够实现自动化控制的实验装置。

A salt solution concentration control device for simulating environmental erosion of concrete structures

The invention discloses a salt solution concentration control device simulating environmental erosion of concrete structure, which comprises a container, and a metal support is arranged on the upper end frame of the container. A guide rail is mounted on the metal support, a slider is mounted on the guide rail, an external rotor motor is mounted on the slider, an external rotor motor is rotated and an expander is mounted, and the expander can be disassembled and connected with a brush roller. The bottom of the container is connected with a plastic pipe. The plastic pipe is vertically arranged on the outer side of the container. A liquid level sensor is arranged on the top of the outer side of the plastic pipe, and a diaphragm is arranged in the plastic pipe. The container is connected with a storage tank through the guide pipe, and a direct moving normally closed solenoid valve is installed on the guide pipe. The external rotor motor, the telescopic device, the direct acting normally closed solenoid valve and the liquid level inductor are connected with the single chip microcomputer. The invention provides an experimental device which simulates the environmental erosion of concrete structure, can adjust the control range of salt solution concentration, has high control efficiency and can realize automatic control.

【技术实现步骤摘要】
一种模拟混凝土结构环境侵蚀的盐溶液浓度控制装置
本专利技术属于模拟实验装置
，具体涉及一种模拟混凝土结构环境侵蚀的盐溶液浓度控制装置。
技术介绍
在水利工程结构中，钢筋混凝土材料往往会因为处于海洋、盐湖等严酷环境下，周围溶液含有盐类溶质，导致材料的耐久性受到影响，尤其在港航工程中，钢筋混凝土类将受到各类盐类的侵蚀，例如氯离子以扩散形式侵入混凝土：①降低钢筋表面PH值，破坏钢筋钝化膜；②形成腐蚀电池；③去极化，搬运阳极产物，加快电池反应；④导电，强化离子通路，降低阴阳极间欧姆电阻，影响材料粘结性能，破坏结构稳定性，往往造成建筑耐久性问题，造成重大经济损失。因此，在水利工程领域内，对材料在盐溶液里的弯曲、抗压、抗折、抗扭性能研究逐渐成为人们关心的重点。为了评估钢筋混凝土的耐久性,需要通过方法获取钢筋混凝土锈蚀试件。为了短期内在实验室得到类似于自然条件下得到的钢筋混凝土锈蚀试件,目前采用的锈蚀方法是在混凝土表面安装有机玻璃容器，在容器内注入浓度为3.5％的氯化钠溶液,将试件浸泡在溶液中。但在试验过程中由于受蒸发作用影响，溶液水位下降并析出结晶盐影响试验精度。这时需要人工手动加入补充水并搅拌，工作较为繁琐且易出现人为误差。针对以上缺点，专利技术申请201511005689.8公布了一种可控制溶液中离子浓度的实验装置和试验方法，在溶液循环官道上设置循环泵，反应容器设置进气口，出气口，工作式样、参比电极和辅助电极。溶液从循环管道进口端进入溶液循环管道，在离子交换树脂管中溶液中离子与离子交换树脂中的离子交换，根据离子积累情况，调节循环泵的旋转速度，改变溶液与离子交换树脂时间，离子浓度控制在要求范围之内。不过此专利技术待交换的离子仅为金属离子，且在密闭容器内反应，就无法模拟复杂海洋、盐湖情况下氯离子对材料的影响，也不能解决溶液蒸发带来的浓度变化问题。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术的不足，提供一种控制精度高、效率高、适用于不同器皿、能够实现自动化控制、准确控制溶液浓度变化范围并使溶液保持均质稳定的控制装置和操作方法。本专利技术解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：一种模拟混凝土结构环境侵蚀的盐溶液浓度控制装置，包括上端开口的容器，所述容器上端架设有金属支架，所述金属支架上安装有导轨，所述导轨上滑动安装有滑块，所述滑块上安装有外转子电机，所述外转子的旋转轴竖直设置，所述外转子电机旋转轴远离外转子电机的下端连接有伸缩器，所述伸缩器上固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆的中心轴与外转子电机旋转轴的中心轴在同一条竖直线上，所述伸缩杆以可拆卸的方式连接有毛刷辊，所述毛刷辊的中心轴与伸缩杆的中心轴在同一条竖直线上，所述毛刷辊紧贴容器内壁；所述容器的底部连通有塑料管，所述塑料管在容器外侧竖直设置，所述塑料管的上端安装有液位感应器；所述容器还通过导流管连通有贮水箱，所述导流管上安装有直动式常闭电磁阀；所述外转子电机、伸缩器、直动式常闭电磁阀和液位感应器均连接单片机。进一步的，所述导流管包括管体，所述管体的两边端口均设置有内螺纹，所述管体一端设置有固定件一，所述固定件一上设置有外螺纹，所述固定件一通过内螺纹和外螺纹连接管体，所述固定件一上固定连接有密封件一，所述管体另一端设置有固定件二，所述固定件二上也设置有外螺纹，所述固定件二通过内螺纹和外螺纹连接管体，所述固定件二上固定连接有密封件二，所述密封件一连接容器，所述密封件二连接贮水箱。进一步的，所述毛刷辊包括金属轴、刷丝附着体和尼龙刷丝，所述刷丝附着体可转动的套设在金属轴外，所述尼龙刷丝安装在刷丝附着体上，所述刷丝附着体的底端与容器底端齐平，所述刷丝附着体的顶端高于初始液位的高度。进一步的，所述容器为长方体结构。进一步的，所述金属支架通过卡槽安装在容器上，所述卡槽设置在容器上端，所述金属支架插入卡槽。进一步的，所述滑块的个数为3个。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供一种模拟混凝土结构环境侵蚀，可调控盐溶液浓度控制范围、调控效率高、能够实现自动化控制的实验装置。能够实现锈蚀试验中溶液浓度自动控制，提高试验精度，解决了在试验过程中重复性操作和人为误差较大的痛点。附图说明图1是本专利技术装置的俯视示意图；图2是图1中X-X断面的示意图；图3是本专利技术中外转子电机、伸缩器和毛刷辊的安装结构示意图；图4是本专利技术中单片机的控制示意图。附图标记说明：1-贮水箱、2-导流管、3-容器、4-液位感应器、5-塑料管、6-直动式常闭电磁阀、7-导轨、8-毛刷辊、9-卡槽、10-导流管出口、11-外转子电机、12-伸缩杆、13-金属支架、14-螺栓、15-滑块、16-伸缩器、17-膜片。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。如图1至图4所示，一种模拟混凝土结构环境侵蚀的盐溶液浓度控制装置，包括上端开口的容器3，容器3为长方体结构。容器3上端安装有卡槽9，卡槽9中插有金属支架13。本专利技术金属支架13用铸造低合金钢制作而成，铸造低合金具有较大的冲击韧性，通过热处理获得更好的机械性能，减小零件质量，提高使用寿命。金属支架13上安装有导轨7，导轨7上滑动安装有滑块15，本专利技术采用三个滑块15。滑块15上均安装有外转子电机11，外转子11的旋转轴竖直设置，外转子电机11旋转轴远离外转子电机11的下端连接有伸缩器16，伸缩器16上固定安装有伸缩杆12，伸缩杆12的中心轴与外转子电机11旋转轴的中心轴在同一条竖直线上，伸缩杆12可拆卸连接有毛刷辊8，毛刷辊8的中心轴与伸缩杆12的中心轴在同一条竖直线上。毛刷辊8包括金属轴、刷丝附着体和尼龙刷丝，刷丝附着体可转动的套设在金属轴外，尼龙刷丝安装在刷丝附着体上。刷丝附着体的底端与容器3底端齐平，刷丝附着体的顶端高于初始液位的高度。毛刷辊8保持竖直，且毛刷辊8与容器3内壁紧密贴合。本专利技术毛刷辊8采用尼龙610刷丝，尼龙610刷丝抗磨损性能较好，具有耐高温耐酸碱等特性，弹性较好等优点。容器3的底部连通有塑料管5，塑料管5在容器3外侧竖直设置，塑料管5的上端安装有液位感应器4。容器3还通过导流管2连通有用于储藏补给水的贮水箱1，导流管2包括管体，管体的两边端口均设置有内螺纹，管体一端设置有固定件一，固定件一上设置有外螺纹，固定件一通过内螺纹和外螺纹连接管体。固定件一上固定连接有密封件一，管体另一端设置有固定件二，固定件二上也设置有外螺纹，固定件二通过内螺纹和外螺纹连接管体。固定件二上固定连接有密封件二，密封件一连接容器3，密封件二连接贮水箱1。导流管2的管体上安装有直动式常闭电磁阀6，以实现补给水的可调控输送。导流管2伸入容器3的入口位于容器内标准液面高度以上20mm处，且导流管2伸进容器3的长度为10mm。外转子电机11、伸缩器16、直动式常闭电磁阀6和液位感应器4均连接单片机。本专利技术用电脑板中的单片机通过检测气压频率大小来判断水位，液位感应器4中的磁环与线圈组成LC电路，水位下降带动气压下降，则液位感应器4中的膜片17向下运动，带动线圈在磁环中向下移动，从而改变电感数值，从而改变振荡电路的频率。电脑板会根据此数值大小来判断并读取水位信号，并传给单片机。当达到预警水位时，单片机发出指令，打开直动式常闭电磁阀6进行补本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟混凝土结构环境侵蚀的盐溶液浓度控制装置，其特征在于：包括上端开口的容器(3)，所述容器(3)上端架设有金属支架(13)，所述金属支架(13)上安装有导轨(7)，所述导轨(7)上滑动安装有滑块(15)，所述滑块(15)上安装有外转子电机(11)，所述外转子(11)的旋转轴竖直设置，所述外转子电机(11)旋转轴远离外转子电机(11)的下端连接有伸缩器(16)，所述伸缩器(16)上固定安装有伸缩杆(12)，所述伸缩杆(12)的中心轴与外转子电机(11)旋转轴的中心轴在同一条竖直线上，所述伸缩杆(12)以可拆卸的方式连接有毛刷辊(8)，所述毛刷辊(8)的中心轴与伸缩杆(12)的中心轴在同一条竖直线上，所述毛刷辊(8)紧贴容器(3)内壁；所述容器(3)的底部连通有塑料管(5)，所述塑料管(5)在容器(3)外侧竖直设置，所述塑料管(5)的上端安装有液位感应器(4)；所述容器(3)还通过导流管(2)连通有贮水箱(1)，所述导流管(2)上安装有直动式常闭电磁阀(6)；所述外转子电机(11)、伸缩器(16)、直动式常闭电磁阀(6)和液位感应器(4)均连接单片机。

【技术特征摘要】
1.一种模拟混凝土结构环境侵蚀的盐溶液浓度控制装置，其特征在于：包括上端开口的容器(3)，所述容器(3)上端架设有金属支架(13)，所述金属支架(13)上安装有导轨(7)，所述导轨(7)上滑动安装有滑块(15)，所述滑块(15)上安装有外转子电机(11)，所述外转子(11)的旋转轴竖直设置，所述外转子电机(11)旋转轴远离外转子电机(11)的下端连接有伸缩器(16)，所述伸缩器(16)上固定安装有伸缩杆(12)，所述伸缩杆(12)的中心轴与外转子电机(11)旋转轴的中心轴在同一条竖直线上，所述伸缩杆(12)以可拆卸的方式连接有毛刷辊(8)，所述毛刷辊(8)的中心轴与伸缩杆(12)的中心轴在同一条竖直线上，所述毛刷辊(8)紧贴容器(3)内壁；所述容器(3)的底部连通有塑料管(5)，所述塑料管(5)在容器(3)外侧竖直设置，所述塑料管(5)的上端安装有液位感应器(4)；所述容器(3)还通过导流管(2)连通有贮水箱(1)，所述导流管(2)上安装有直动式常闭电磁阀(6)；所述外转子电机(11)、伸缩器(16)、直动式常闭电磁阀(6)和液位感应器(4)均连接单片机。2.如权利要求1所述的一种模拟混凝土结构环境侵蚀的盐溶液浓度控制装置，其特征在于：所述导流管(2)包括管...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯利军，王进，迟善航，杨欣，魏佳欣，冯辉，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32