在鹽霧試驗箱的完整技術架構中，鹽水補給系統承擔著為噴霧發生單元持續穩定供給腐蝕介質的關鍵職能，是保障長時間連續噴霧試驗得以實現的液體動力源。
一、系統功能定位與技術必要性
鹽霧腐蝕試驗的物理本質在于通過持續霧化含鹽溶液，在試件表面形成電解質液膜以加速電化學腐蝕進程。鑒于多數標準試驗方法（如GB/T 10125、ISO 9227）要求的噴霧周期長達24至168小時不間斷運行，傳統的手動加液方式顯然無法滿足連續作業需求。因此，配置具備自動液位監測、精確計量及恒溫調節功能的鹽水連續補給系統，成為高端鹽霧試驗箱的技術標配。該系統可確保噴霧濃度、沉降量等核心參數在試驗周期內的穩定性，避免因液位波動導致的噴霧壓力變化與鹽霧顆粒直徑偏離。
二、儲液單元的空間布局與液位控制
鹽水儲存容器在設備結構中的布局設計遵循重力自流與虹吸原理的綜合應用。儲液箱通常安裝于試驗箱體內腔上部區域，利用幾何高差勢能降低泵送能耗。為確保虹吸管的吸水端能夠穩定獲取液體，系統通過精密液位開關將鹽水虹吸水位嚴格維持在200mm至500mm的標定區間內。此范圍既保證了吸水管入口始終處于液面以下，又避免了因液位過高導致的液體溢流風險。
儲液容器本體采用改性聚丙烯（PP-R）或聚氯乙烯（PVC）工程塑料整體焊接成型，壁厚不低于5mm，確保在滿載狀態下的結構強度與耐負壓能力。容器頂部設置帶空氣過濾器的呼吸孔，防止外部塵埃污染鹽溶液；側面配備液位觀察窗，采用透明亞克力材質，便于運行人員目視檢查液位狀態及溶液澄清度。
三、輸送泵送系統的自動化實現
鹽溶液的初級儲存與中轉采用分離式結構設計。試驗人員將預先配置好的氯化鈉溶液（濃度5%±1%）存放在外部獨立塑料容器內，該容器容量通常為50-100升，并配置防塵蓋及攪拌裝置。系統采用無泄漏磁力驅動泵作為輸送動力源，泵體過流部件均為陶瓷或氟塑料材質，規避金屬部件腐蝕風險。磁力泵通過PLC程序控制啟停，當補給容器液位降至下限時自動啟動補液，達到上限時立即停止，實現閉環自動控制。
補給容器作為系統的二級緩沖單元，固定安裝于設備外層框架的側面板，其安裝高度需保證底部高于噴霧塔頂部，以維持正壓供水條件。容器內部集成電容式液位傳感器，檢測精度可達±2mm，確保水位控制在±1cm的允許波動范圍內。傳感器信號接入微機主控系統，與流量泵形成聯鎖邏輯，任何液位異常均可觸發聲光報警并暫停噴霧進程，防止干燒損壞加熱元件。
四、溫控與防腐協同設計
鑒于鹽溶液的理化特性對溫度敏感度高，且氯離子對金屬材料具有強腐蝕性，補給系統在材質選擇與熱管理方面采取雙重優化策略。容器內置不銹鋼鎧裝電加熱管，表面噴涂聚四氟乙烯（PTFE）涂層，功率密度控制在1.5W/cm²以下，實現溫和加熱。溫控目標為使進入噴嘴的鹽溶液溫度與試驗箱內環境溫度偏差不超過±2℃，避免因溫差過大引起噴霧量波動。
溫度控制策略提供兩種模式：其一為獨立式專用溫控器，采用ON-OFF控制算法，結構簡單、響應迅速；其二為微機主控集成模式，通過PID算法實現精確控溫，并可繪制溫度趨勢曲線，便于質量追溯。保溫材料選用橡塑海綿或聚氨酯發泡，厚度30mm，外包鋁箔反射層，有效降低熱損失。
五、噴霧動力耦合與霧化機理
當恒溫恒質的鹽溶液通過供液管路輸送至噴霧塔后，系統利用壓縮空氣在噴嘴喉部形成的負壓吸附效應實現液體霧化。具體過程為：潔凈壓縮空氣以音速從噴嘴環形縫隙噴出，根據伯努利原理，高速氣流在吸水管頂端產生-0.03至-0.05MPa的局部負壓，鹽溶液在此負壓牽引下沿玻璃噴嘴內腔上升，至錐形擴散段后被高速氣流剪切破碎成微米級液滴，最終在整個工作室空間形成均勻鹽霧場。此種氣液兩相流霧化方式具有結構簡單、無機械磨損、霧化粒徑分布窄的技術優勢。
六、系統運維管理要點
為確保鹽水補給系統長期可靠運行，需建立預防性維護計劃：每周檢查磁力泵運轉噪聲與振動狀態，監測軸承磨損情況；每月清洗液位傳感器探頭，防止結晶附著導致誤報；每季度對補給管路進行通徑檢查，清除可能的鹽析堵塞；每年更換加熱管表面防腐涂層，并對容器進行測厚檢驗，評估腐蝕裕度。所用鹽溶液應每周更換新配，避免長時間存放導致濃度變化或微生物滋生。
鹽水補給系統作為鹽霧試驗箱的"血液"循環系統，其設計合理性直接決定設備能否實現長時間無人值守運行。通過精密液位控制、耐腐蝕材料應用、恒溫調節及智能聯鎖保護等多技術融合，現代鹽霧試驗箱的補給系統已可實現連續720小時不間斷工作，為材料的長期耐腐蝕性能評估提供了堅實的技術保障。后續將對鹽霧試驗箱的收集測量系統進行專題解析，敬請關注。
|
