盐雾试验沉降量电子监控的研究

雷振华

0  引言

随着科学技术何国民经济的高速发展，市场对产品的质量要求也越来越高。此类要求包括产品对环境适应性、化学适应性、机械适应性、耐久疲劳适应性、电磁干扰适应性等。而盐雾试验试验是环境试验性中较为常见的一项试验，其目的是判断材料或某一加工工艺的耐腐蚀性，确定盐雾环境因素对产品的影响，找出对应的防护措施，考核产品的寿命退化情况及产品在这些环境下的适应性。盐雾是指大气中在含盐微小液滴所构成的弥散系统。其成因主要是海洋中海水激烈扰动、风波破碎、海浪拍岸等产生大量泡沫、气泡，气泡破裂时会生成微小的水滴，大部分水滴因重力作用而降落，它们随气流升入空中，经裂解、蒸发、混并等过程演变成弥散系统，形成大气盐核。盐雾中的氯离子在湿热条件下危害性最大，由于它有较强的吸湿作用而增大了液膜层的电导，又由于具有很强的腐蚀性而加速了材料的腐蚀速率。盐雾试验是一种主要利用盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件考核产品或材料耐腐蚀性能的环境试验。

1  背景技术

盐雾试验在GB、IEC、ISO、企业标准、行业标准等都被列入为产品重点考核试验项目。其试验目的为利用盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件来考核产品耐腐蚀能力。

盐雾试验实现原理：将配置好的盐水，具备配置方法详见各类标准或指导书，通过空压机、气管和喷嘴等仪器和配件以一定的压力均匀喷洒至盐雾试验箱，然后盐雾自由降落在产品上，对产品进行盐雾腐蚀。盐雾试验技术参数包括温度、湿度、盐水PH值、盐水溶度、喷雾气压、盐雾沉降量等，本篇文章以盐雾沉降量作为研究对象。盐雾沉降量即盐雾自由降落在产品上的盐水量，盐雾沉降量决定了整个试验的准确度，而盐雾沉降量主要通过喷雾气压决定，喷雾气压与盐雾沉降量成正比关系，所以整个试验控制关键点为盐雾沉降量、喷雾气压。

传统的盐雾沉降量采用量筒放置在盐雾试验箱内，而盐雾试验箱为密封的空间，等试验结束后打开箱门，人工目视量筒内盐雾量，盐雾沉降量一般为（1~2）ml/(h.80cm2)。这样导致无法实时对盐雾沉降量进行监控，以及沉降量超过规定值后，造成试验不准确，导致试验需重复验证，造成资源浪费和成本增加。

目前，盐雾试验设备喷雾气压采用手动调压表，即在试验前预先调好气压，但是随着试验时间的叠加，以及试验过程中可能会有很多不确定性，包括（人员疏忽、设备其他缺陷等），无法确保预先调好的喷雾气压实时满足盐雾沉降的要求，因为喷雾气压与盐雾沉降量成正比关系，这样可能造成试验不准确。虽然喷雾气压与盐雾沉降量成正比关系，但是目前没能够将两者有效结合起来运用，实现智能控制。

随着现在科学技术的进步以及集成技术的深度运用，针对盐雾试验将喷雾气压与盐雾沉降量两者有效集成，利用喷雾气压与盐雾沉降量成正比关系，形成一套智能的控制与监控系统，从而使提升盐雾试验的精准度

2  技术方案

采用智能控制喷雾气压，智能控制盐雾沉降量以及喷雾气压与盐雾沉降量互相影响和互相补的智能反馈，偿从而有效克服上述不足，具体实施方案如下：

2.1  喷雾气压控制

盐水喷雾气压的输入来源为空压机，而在盐雾试验设备设置定量的气压值，气压值的大小通过气压电磁阀控制，气压电磁阀安装在气源输入端，如下图1所示，将气压电磁阀与气压控制单元建立集成，实现喷雾气压的恒定控制，即当气压临界控制值时，通过气压控制单元和气压电磁阀的双向反馈，气压偏小时，气压电磁阀增大气压输送量，气压偏大时，气压电磁阀减小或停止气压输送量。而气压控制单元的气压值采用可视化监控，最终实现喷雾气压理想值的稳定控制。

2.2  盐雾沉降量控制

盐雾沉降量的采集采用要求规定的漏斗，漏斗下面是一个一定量程的量筒，即盐水喷洒在大气，然后自由降落到带漏斗的量筒内，从而得出盐雾沉降量。在量筒底部安装一个电子流量计，电子流量计通过称重量筒，将具体的测量值反馈在盐雾沉降量控制单元，注意电子流量计的制造必须是耐腐蚀材料，以及具备防水防潮特性，以免引起整个系统的失效。电子流量计与盐雾沉降量单元有效集成，而盐雾沉降量控制单元的量值采用可视化监控，这样达到将盐雾试验箱密封空间中的沉降量可目视化的目的，实时监控盐雾试验箱内部盐雾沉降量的数值。

2.3 喷雾气压与盐雾沉降量智能补偿

由于喷雾气压与盐雾沉降量成正比关系，最终将喷雾气压控制单元和盐雾沉降量控制单元集成，建立互联互通的联系，实现整个系统的智能控制，整个系统以盐雾沉降量作为目标控制点，当盐雾沉降量偏小或偏小时，盐雾沉降量控制单元将信号反馈至喷雾气压控制单元，喷雾气压控制单元与气压电磁阀联动，从而增大或减少气压输入量。实现喷雾气压与盐雾沉降量的双向反馈，智能补偿。这需要将喷雾气压与盐雾沉降量高度基准集成。

3  技术方案的实现

3.1如图1（盐雾沉降量控制系统示意图）所示，将（气压电磁阀）、（电子压力传感器）通过（信号线）在（气压控制单元），气压控制单元可设定气压范围以及反馈（电子压力传感器）气压值，当气压临界上限时，（气压电磁阀）减小输气量，当气压临界下限时，（气压电磁阀）增大输气量。从而实现全程电子控制和反馈气压大小。

3.2如图1所示，将（电子流量计）与（盐雾沉降量控制单元）通过（信号线）集成，将盐雾沉降量电子反馈在（盐雾沉降量控制单元），从而实现全程盐雾沉降量电子数显。

3.3如图2所示，将（气压控制单元）与（盐雾沉降量控制单元）通过（信号线）集成，由于气压值与盐雾沉降量成正比关系，当盐雾沉降量临界试验标准时，（气压控制单元）按照3.1过程实现气压控制，实现盐雾沉降量与喷雾气压双向反馈和电子控制。

  以上所有功能，围绕着喷雾气压值与盐雾沉降量实现全程电子智能控制和反馈，设置简单，操作方便，最终实现盐雾试验沉降量的高精度控制。

图1盐雾沉降量控制系统示意图

1、气压电磁阀  2、电子气压表 3、盐雾收集量筒4、电子流量计  5、气压控制单元

6、盐雾沉降量控制单元 7、信号线

3.5技术效果

该项研究以整个过程稳定可控和试验准确率一次性通过为宗旨，在各个环节均有量化的控制目标，并对试验参数均实时监控，即各个试验参数超差时，能及时有效补正，不会因为试验出错导致重复试验，造成人工、资源成本浪费。

能有效实现产品盐雾试验喷雾气压电子控制，通过电子气压传感器可视化功能，不需人工调节气压，提升了试验准确度以及实现了试验便捷性，充分体现了该项研究的实际价值。

能有效实现产品盐雾试验喷雾盐雾沉降量智能控制，通过电子流量计以电子控制方式将盐雾沉降量数显在盐雾沉降量控制单元，不需人工目视和监测量筒内盐雾沉降量，充分体现了该研究的先进性。

4 结论

（1）该套系统通过盐雾沉降量与喷雾气压成正比关系，将气压控制单元与盐雾沉降量控制单元集成，实现两个技术参数双向反馈和控制，确保了盐雾沉降量的实时准确，不仅提升了试验准确度，还实现了智能控制。

（2）该套系统盐雾沉降量控制单元与气压控制单元分别对盐雾沉降量与喷雾气压值进行实时记录和存储，将技术参数具体量化，形成可追溯的可视化曲线。高自动化、高精度以及高可视化程度、高可靠性，在试验领域具有很高的应用价值。

（3）从原理上和方法上解决了试验准确率问题，利用各种高精度配件有效结合，自动化反馈，自动化调节等。更是一种预防措施和风险管理，从输入、过程和输出均能有效控制和监控

（4）通过将喷雾气压与盐雾沉降量的数据集成，在方法上具备新进性，并且各个测试参数都能全程有效控制，保证了整个测试的可靠性，以及各个技术参数均能实时存储和可视化，为发现问题和解决问题提供了参考依据，意义重大。