盐雾试验箱作为环境适应性测试领域的基础设备,在金属材料防护层耐蚀性评估、电子元器件可靠性验证及涂层老化性能检测等诸多工业场景中承担着关键角色。
一、外部装置系统构成与功能定位
1.1 试验箱盖及观测窗组件
试验箱盖作为工作室的顶部密封构件,通常采用增强型透明材质制备观测窗口,该窗口嵌入箱盖中心位置,其光学性能经过特殊处理,确保在持续盐雾环境中维持清晰可视性。操作人员可通过此窗口实时监测试验进程中的样品状态变化,而无需破坏工作室密闭性。观测窗边缘配置硅橡胶密封条,与箱盖主体结构形成气密接合面,防止盐雾外泄腐蚀设备外部金属部件。
1.2 隔绝水槽密封系统
隔绝水槽环绕箱盖下沿设置,其工作原理基于液封技术。试验准备阶段需向槽内注入纯净水或蒸馏水至规定液位,当箱盖闭合后,盖体下边缘浸入水槽形成连续水封屏障。该设计可有效阻断箱内外气体交换通道,确保试验过程中工作室维持稳定的微正压状态,既能防止外部空气倒灌稀释盐雾浓度,又能避免内部盐雾逸出造成实验室环境污染。水槽材质多采用耐氯化钠腐蚀的PVC或PP工程塑料,使用寿命可达五年以上。
1.3 盐雾收集与计量装置
计量桶作为盐雾沉降物的收集终端,通常置于箱体右侧或后侧底部,通过透明PVC管路连接工作室内部收集器。试验过程中未能有效沉降的悬浮盐雾颗粒随气流进入排雾系统,最终冷凝汇集至计量桶。该装置除承载废液收集功能外,更重要的是为盐雾沉降率校准提供计量依据——标准规定连续喷雾24小时后,80cm²收集器收集的盐雾溶液量应为1.0-2.0ml/h,操作人员可通过计量桶液位变化验证设备喷雾均匀性是否符合GB/T 2423.17等标准要求。
1.4 饱和空气预处理单元
饱和空气桶是压缩空气进入喷雾系统前的预处理装置,安装位置多在控制箱底部或后部独立舱室。其工作流程包含三级处理:首先通过精密过滤器去除气源中的油水杂质;继而利用桶内电加热装置将空气升温至47±1℃;最后通过水体鼓泡方式使空气达到饱和湿化状态。经过该单元处理的压缩空气具备稳定的温湿度参数,可有效避免喷嘴因空气干燥导致的盐溶液结晶堵塞问题,同时保证喷雾颗粒的均匀细化效果。桶体容积设计需满足持续喷雾48小时以上的加湿需求,并配备自动补水浮球阀维持水位恒定。
1.5 气动压力调控系统
调压阀与压力表构成喷雾压力调控的核心执行与监测单元。调压阀采用双联式设计,分别控制总气路压力(通常为0.2-0.3MPa)和喷雾分支压力(标准值为0.07-0.17MPa)。操作人员可根据试验要求的喷雾强弱进行精细化调节,压力表实时显示喷嘴入口处的动态压力值,为工艺参数的记录与追溯提供量化依据。值得注意的是,两路压力需保持合理压差,确保雾化效果与气源稳定性之间的平衡。
1.6 排雾与补水辅助系统
排雾管连接工作室顶部排雾口,管径设计需保证盐雾废气顺畅排出,末端通常接入实验室排气管道或室外大气,防止腐蚀性气体在测试区域积聚。补水口分为两路:一路连接隔绝水槽,用于补充密封水蒸发损失;另一路接入饱和空气桶,维持加湿水位。两路补水系统均应配置水质过滤器,防止自来水中的钙镁离子在设备内部形成水垢,影响热交换效率。
二、内部核心部件技术解析
2.1 塔式喷雾发生系统
塔式喷雾器作为盐雾发生关键部件,垂直安装于工作室中心或侧后方。其工作原理为:经过预热的盐溶液通过蠕动泵输送至喷雾塔顶部,在重力作用下沿塔内壁形成液膜,压缩空气从塔底高速喷射,利用文丘里效应将液膜撕裂成微米级雾滴,经塔顶分散器整流后均匀散布至整个工作空间。喷雾塔高度与直径的比例经过流体力学优化,确保盐雾颗粒直径稳定在1-5μm范围,满足标准对沉降盐雾均匀性的严格要求。
2.2 喷雾量调节机构
喷雾调节器实质为精密针型阀,安装在喷雾塔进液管路中。通过旋钮调节阀芯开度,可线性控制盐溶液供给流量,最终实现喷雾量大小的无级调节。设备通常标注高低档档位,低档对应1.0ml/h沉降量,适用于微小试品的精密测试;高档可达2.0ml/h,满足大件样品或快速评估需求。调节过程需在设备空载运行状态下进行,并结合计量桶实际收集量进行校准,确保调节精度。
2.3 盐雾收集器组件
收集器采用漏斗状结构设计,开口面积严格规定为80cm²,安装位置在工作室底部靠近样品区域。喷雾自然沉降后汇聚至漏斗,经导流管流入箱外计量桶。收集器材质选用惰性玻璃或PVC,表面经过疏水处理,防止液滴附着影响收集准确性。其安装高度需与样品测试面保持同一水平面,确保测量的沉降率真实反映样品所处环境的盐雾浓度。
2.4 温控加热水槽系统
加热水槽内嵌于工作室底部夹层,采用不锈钢材质并做防腐涂层处理。通过PID温控算法驱动不锈钢电加热管,将水温维持在35±1℃(中性盐雾试验)或50±1℃(酸性盐雾试验),利用热辐射与对流方式保证工作室内温度场均匀分布。水槽容积设计需满足连续72小时试验无干烧风险,并配备低水位报警与干烧保护双重安全机制。
2.5 样品承载置物架构
置物架采用塑钢复合材料或增强型尼龙制备,具备优异的耐盐雾腐蚀性能与机械承载能力。其结构设计为可调节层板形式,层高可根据样品尺寸灵活变动。技术规范明确要求:单件样品质量不得超过2kg,多件样品总载荷不超过10kg,且需分散摆放,避免层板局部过载变形。样品放置时应与支架绝缘隔离,防止电化学腐蚀干扰试验结果。
2.6 溶液精密过滤装置
过滤器安装在盐溶液储罐出口至喷雾塔的管路中,采用100-200目不锈钢滤网或PP棉滤芯,有效拦截配制过程中未溶解的盐颗粒、容器脱落物及空气中的机械杂质。该装置对维持喷嘴长期通畅至关重要,建议每200小时试验后检查清洗,确保过滤精度不衰减。
三、系统集成与工作逻辑
盐雾试验箱的整体工作流程体现了清晰的系统逻辑:压缩空气经饱和桶预处理达到恒温恒湿状态后,在调压阀控制下进入喷雾塔;盐溶液经过滤器净化后由蠕动泵输送至塔顶,在气流作用下雾化;微细盐雾颗粒在工作室均匀沉降于样品表面,多余雾气由排雾管排出;未沉降雾滴经收集器汇入计量桶。各环节通过管路系统与电气控制系统实现联动,构成闭环的盐雾发生与维持体系。
尽管盐雾试验箱的机械结构相对简明,但各部件的精密协同保障了试验条件的稳定复现。操作人员唯有深入理解各组件的技术内涵,方能准确执行设备点检、参数设定、故障诊断及日常维保工作,确保盐雾试验数据的科学性与可比性。
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