(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210947170.5 (22)申请日 2022.08.09 (71)申请人 中国石油大 学 （华东） 地址 266580 山东省青岛市黄岛区长江西 路66号 申请人 广东清中科技有限责任公司 (72)发明人 白莉　华敏奇　 (74)专利代理 机构 青岛智地领创专利代理有限 公司 37252 专利代理师 王晓凤 (51)Int.Cl. G01N 3/56(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 17/02(2006.01) (54)发明名称 一种多相流冲蚀-电化学腐蚀试验装置及其 应用 (57)摘要 本发明涉及冲蚀 ‑电化学腐蚀研究技术领 域， 具体涉及一种多相流冲蚀 ‑电化学腐蚀试验 装置及其应用。 该装置包括控制主机、 平 衡框架、 升降台， 还包括测试部件， 所述测试部件包括旋 转电机、 电化学工作站和舱体， 所述舱体的内部 安装带水轮的主轴、 测力试样夹装杆、 冲蚀试样 夹装杆， 控制主机通过连接线连接所述测试部 件， 控制启动和关闭并接收和显示信息数据， 应 用该装置可以实现在一组液体介质 多相流动工 况中同时测量多组不同冲击角度、 不同材质、 不 同长度的试验挂片被冲蚀、 冲蚀 ‑腐蚀交互功能、 冲蚀‑挂片受冲击力测量等功能， 能够采用冲蚀 腐蚀耦合系统进行采集处理力值信号或者电化 学信号， 实现原位、 实时、 同步的数据分析。 权利要求书3页 说明书8页 附图10页 CN 115326618 A 2022.11.11 CN 115326618 A 1.一种多相流冲蚀 ‑电化学腐蚀试验装置， 包括控制主机、 平衡框架、 升降台， 所述平衡 框架包括上底板、 下底板， 所述上底板与下底板的边角通过四根立柱支撑连接并形成一定 的空间， 其特 征在于， 还 包括测试部件， 所述测试部件 包括旋转电机、 电化学工作站和舱体； 所述旋转电机通过电机座安装于上底板上端面的中央， 上底板下面安装舱体； 所述旋 转电机的输出轴通过柔性联轴器连接主轴， 所述上底板设有与主轴适配的孔， 所述主轴穿 过轴承座和上底板的孔向舱体内部延伸； 所述主轴与轴承座之间安装轴承， 轴承座通过螺 栓安装在上底板上； 主轴的底端设有键 槽， 通过键 槽与水轮 配合安装； 所述舱体安装于所述上底板、 下底板和立柱形成的空间内， 其包括上舱体和下舱体， 所 述上舱体和下舱体的外端通过连接螺栓紧密安装， 上舱体的上端通过螺栓安装舱盖， 所述 舱盖通过 数根连接柱与所述上底板连接； 所述电化学工作站包括电化学冲蚀腐蚀试验仪、 参比电极、 工作电极、 辅助电极， 所述 参比电极、 工作电极、 辅助电极通过夹装杆依次安装到舱盖上端的安装孔内， 各电极通过连 接线连接电化学冲蚀腐蚀试验仪， 所述电化学冲蚀腐蚀试验仪安装在旁边的控柜 中， 控柜 之上安装 控制主机， 通过控制主机进行整体控制； 所述上舱体的舱盖上还开设相应的参比电极夹装杆、 辅助电极夹装杆、 工作电极夹装 杆、 测力冲蚀试样夹装杆、 冲蚀试样夹装杆的安装孔， 所述参比电极夹装杆、 辅助电极夹装 杆、 工作电极夹装杆、 测力冲蚀试样夹装杆直接插入安装孔， 各杆上端均设有凸台； 冲蚀试 样夹装杆的安装孔在舱盖不同位置设置数个， 并在安装孔上设有角度刻度盘； 所述冲蚀试 样夹装杆上端穿过夹装杆套， 通过顶丝固定， 夹装杆套与安装孔间过盈配合， 在冲蚀试样夹 装杆上设有角度指示片， 转动夹装杆， 根据角度指示片在角度刻度盘上指示的位置确定试 样冲蚀的角度； 测力冲蚀试样夹装杆、 冲蚀试样夹装杆的末端均可安装试样挂片架； 所述下舱体外壁中空， 形成下层舱体中空层， 并设有进水口和出水口， 可通入水， 形成 水循环系统； 所述下舱体上端面的中央设有凹 区， 盛放液体介质， 所述主轴的水轮至于下舱 体的液体介质中， 在凹 区两侧分别安装流速测量仪、 温度传感器， 并在上舱体和下舱体设有 相应的安装孔； 所示下舱体的上端面还设有放置测力冲蚀试样夹具、 参比电极、 辅助电极、 工作电极相适配的安装孔； 在所述舱体的正下 方， 所述下底板上端安装升降台； 所述控制主机通过连接线连接所述测试部件， 控制启动和关闭并接收和显示信息数 据。 2.根据权利要求1所述的一种多相流冲蚀 ‑电化学腐蚀试验装置， 其特征在于， 所述测 力冲蚀试样夹装杆安装1根， 所述冲蚀试样夹装杆设置5根， 所述舱盖上设置的冲蚀试样安 装孔与冲蚀试样安装杆的数量相适配。 3.根据权利要求2所述的一种多相流冲蚀 ‑电化学腐蚀试验装置， 其特征在于， 所述测 力冲蚀试样夹装杆顶端设有挡片， 通过测力轴承座与轴承安装于所述舱盖上 的安装孔上， 所述挡片连接测力传感器， 并配有校准支 架进行校正。 4.根据权利要求2所述的一种多相流冲蚀 ‑电化学腐蚀试验装置， 其特征在于， 各所述 冲蚀试样夹装杆安装试样时可设置的角度范围为0～90 °， 可通过所述角度刻度盘进行调 整， 通过所述角度指示片进行显示所安装的角度。 5.根据权利要求1所述的一种多相流冲蚀 ‑电化学腐蚀试验装置， 其特征在于， 所述试权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115326618 A 2样的挂片架包括挂柄和挂体， 所述挂体上设有挂面， 所述挂面的前端开设挂槽， 所述挂槽中 央设有螺孔， 试样通过螺钉安装于挂槽上； 所述挂片架的挂体根据长度设有三种型号， 分别 为大号、 中号和小号的挂片架， 小号挂片架的挂体和 挂面的长度均长于中号挂片架的挂体 和挂面， 中号挂片架的挂体和挂面均长于大号挂片架的挂体和挂面； 不同型号的挂片架挂 槽的宽度相等， 可挂宽度相等、 长度不 等的试样。 6.根据权利要求4所述的一种多相流冲蚀 ‑电化学腐蚀试验装置， 其特征在于， 所述上 舱体的底部端面与下舱体的顶端面相适配， 并在相接触的边沿设有O型的密封圈。 7.根据权利要求1所述的一种多相流冲蚀 ‑电化学腐蚀试验装置， 其特征在于， 所述旋 转电机外设有电机防护罩， 在所述电机防护罩侧 壁外端面上对称安装把手， 其内部设有散 热风扇支 架。 8.根据权利要求1所述的一种多相流冲蚀 ‑电化学腐蚀试验装置， 其特征在于， 所述升 降台为折叠式升降台， 并设有升降台手 轮。 9.根据权利要求1所述的一种多相流冲蚀 ‑电化学腐蚀试验装置， 其特征在于， 所述下 底板的底部设有四个脚座， 分别位于下底板四个角的部位， 所述脚座 为万向调节 滑轮。 10.一种权利要求1至9任一种多相流冲蚀 ‑电化学腐蚀试验装置的应用， 其特征在于， 具体步骤如下： (1)打开控制主机， 并启动操作程序， 预 热二十分钟； (2)启动电化学工作站， 进入测试方法里的开路电位， 查看电位值， 点击电化学冲蚀腐 蚀试验仪， 进入操作主界面； (3)电化学腐蚀摩擦磨损试验子步骤： a.打开电化学开关后， 点击 “冲蚀腐蚀 ”， 进入软件操作界面， 保持做冲蚀腐蚀试验时电 位值与电化学工作站里的电位 值保持一 致； b.冲蚀腐蚀试样安装： 将试样按图所示安装到样品夹具上， 再将夹具固定到装置上， 根 据需要安装样品的数量， 调整样品安装角度， 调节好角度后用螺 丝刀拧紧； c.在下舱体中央的凹区放入2/3～3/4的液体介质， 操作升降台手轮， 用升降台升起下 舱体至与上舱体接触， 然后顺时针拧紧螺 栓螺母， 使上舱体和下舱体密闭连接； d.将工作电极、 参比电极、 辅助电极连接 到相应位置； e.在控制主机中设定各项参数， 包括试验中试验转速、 试验时间， 并将安装测力试样时 的样品角度输入； f.水流速度、 温度、 冲击力、 电位及电流值均在试验过程中控制主机的操作程序中实时 显示， 从程序中提取 所需试验结果； (3)冲蚀试样及测力试验子步骤： a.分别将五个实验挂片安装到冲蚀试样挂片夹装杆， 调整角度分别为0 °、 30°、 45°、 60°、 90°， 选定其中一个用于测力； b.保证控制主机的操作程序的 “冲击力”调零， 并设置转速和试验时长， 启动旋转电机 进行冲蚀实验； c.试验完成后， 清洗试验挂片并进行后处 理及试验数据分析； d.可改变下舱体凹区中的液体介质浓度， 改变旋转电机转速、 不同大小及不同材料试 样的挂片， 重复以上实验步骤；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115326618 A 3