鹽霧試驗箱噴霧結構、原理與性能特征解析

 

鹽霧腐蝕試驗的核心在于“霧”。霧滴粒徑、沉降量、分布均勻性與鹽溶液潔凈度直接決定 GB/T 10125、ISO 9227、ASTM B117 等標準的重現性。噴霧系統作為鹽霧試驗箱的“心臟”，其工程化設計已從早期的簡易噴嘴演進為集成過濾—穩壓—飽和—沉降控制的高端模塊?；?2025 版林頻儀器 LP-YWX 系列平臺，系統闡述現代噴霧系統的構成、工作原理及技術優勢，為實驗室選型、維護與計量提供參考。
 

二、系統構成

前置處理鏈

① 調壓閥（精密型，0～400 kPa，重復精度 ±1 kPa）；

② 油水分離裝置（三級：旋風式＋聚結式＋活性炭，殘油 ≤0.01 mg/m³）；

③ 空氣飽和裝置（SUS316L 盤管＋蒸餾水，溫度設定值 = 箱內目標值 + 2 ℃～4 ℃，確保相對濕度 ≥98 %RH）。

核心霧化單元

① 塔式噴霧器（塔體采用 10 mm 厚 PVDF 一體注塑，耐 60 ℃、50 %NaCl 長期腐蝕）；

② 噴嘴系統（LP 專利 V 型，孔徑 1.0 mm±0.02 mm，表面 Ra≤0.4 μm，臨界霧化壓力 70 kPa）；

③ 鹽水供給模塊（PEEK 材質齒輪泵，流量 0～30 mL/min，可調精度 ±0.1 mL）。

后置控制鏈

① 兩級穩壓罐（容積 5 L，阻尼比 0.7，壓力波動 ≤±2 kPa）；

② 沉降量自動反饋（激光散射傳感器 0.1～5 mL/80 cm²·h，閉環 PID 輸出至調壓閥）；

③ 智能排廢（試驗結束自動吹掃 3 min，防止鹽結晶堵塞）。
 

三、工作原理

氣路流程

壓縮空氣（0.5～0.7 MPa）→ 油水分離 → 一級減壓（300 kPa）→ 飽和器濕化升溫 → 二級減壓（目標 70～170 kPa）→ 塔頂噴嘴。

液路流程

5 %NaCl 溶液 → 0.22 μm 折疊濾芯過濾 → 預熱至 35 ℃ → 齒輪泵 → 噴嘴中心孔。

霧化機制

根據氣液比 3:1～5:1，高速氣流在噴嘴出口形成剪切場，將鹽液破碎為 1 μm～5 μm 霧滴；塔腔錐角 60°，利用慣性碰撞使大顆?；亓鳎瑑H 1～3 μm 霧滴隨氣流彌散至試驗空間，實現自然沉降。
 

四、技術特征

材料升級

所有彈性管路采用加厚氟硅膠（壁厚 3 mm，FVMQ），耐 60 ℃、5 %NaCl、0.5 %CuCl? 復合溶液 1000 h 無龜裂；

快速接頭改型為 PPS 材質，避免金屬離子污染。

防結晶設計

噴嘴內置 20 W 恒溫加熱套，停機后自動升溫至 45 ℃，維持 10 min，蒸發殘余液膜；

塔底回流槽傾斜 5°，并敷設 PTFE 涂層，結晶附著力下降 70 %。

沉降量可調

通過 HMI 可在 0.3～3.0 mL/80 cm²·h 范圍內線性設定，系統自動匹配氣壓—液泵—沉降量曲線，重復性 ≤3 %。

節能與低噪音

飽和器內置 1 kW PID 加熱器，配合 20 mm 氣凝膠保溫層，較傳統石棉節能 28 %；

整機噪音 ≤58 dB(A)（1 m 遠），滿足實驗室職業健康要求。

雙模式噴淋

連續模式：用于常規中性鹽霧（NSS）；

間歇模式：噴霧 10 min → 停 50 min，循環 720 次，滿足 CASS 與交變鹽霧標準。切換通過電磁閥與 PLC 時序控制，無需人工干預。
 

五、質量控制與計量

在線校準

激光傳感器每 200 h 自動與標準漏斗 80 cm² 比對，偏差＞5 % 觸發報警；

噴嘴每 500 h 采用 30× 放大鏡檢測孔徑，圓度誤差＞0.02 mm 即更換。

溯源記錄

油水分離器出口含油量采用 PID 光離子檢測儀，數據通過 RS485 上傳至 LIMS，保存 ≥5 年；

飽和器水溫采用 AA 級 Pt100，校準周期 12 個月，不確定度 ≤0.1 ℃。
 

六、維護指引

日檢

目視沉降量收集液顏色，出現渾濁即刻更換 0.22 μm 濾芯；

飽和器液位低于 1/3 及時補加蒸餾水，嚴禁使用自來水。

周檢

排廢電磁閥手動觸發 3 次，確認無鹽垢卡滯；

檢查噴嘴加熱套電阻，正常值 24 Ω±2 Ω。

季檢

拆下塔式噴霧器，置于 50 ℃、10 %檸檬酸溶液超聲清洗 20 min；

校準激光傳感器零點，使用標準干燥空氣吹掃 5 min。
 

七、常見故障與處置

故障 1：沉降量偏低

原因：0.22 μm 濾芯堵塞；處置：更換濾芯，記錄壓差值。

故障 2：噴嘴出口“滴液”

原因：氣液比失衡或加熱套失效；處置：調整氣壓至 100 kPa，檢測加熱套電阻并更換。

故障 3：飽和器水溫無法升高

原因：PID 參數漂移；處置：自整定 PID，或檢查固態繼電器輸出波形。

 

噴霧系統的每一次升級，均圍繞“更細、更穩、更凈、更省”四個維度展開。林頻儀器 2025 款 LP-YWX 系列通過塔式霧化、激光閉環、氟硅膠防腐與智能排廢四項核心技術，將 NSS 試驗的沉降量重復性提升至 ≤3 %，單臺年節約純水 0.8 t、電能 180 kWh。未來，隨著 ISO/TC 156 對 1 μm 以下超細鹽霧的需求落地，噴霧系統必將向納米級霧化、在線離子監測、AI 預測維護方向持續演進。我們愿與全球用戶攜手，以精準、可靠、綠色的腐蝕測試解決方案，助力材料耐久性研究再上新臺階。