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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine elektrolytische Testmaschine und insbesondere eine solche elektrolytische
Testmaschine, die als Basiskomponenten eine elektrolytische Zelle
enthält,
in der eine elektrolytische Flüssigkeit
gespeichert ist, sodass ein Testmaterial in die elektrolytische
Flüssigkeit
eingetaucht wird, eine Elektrode, die in die elektrolytische Flüssigkeit
eingetaucht ist, sowie eine Gleichstromquelle, die einen Strom zwischen
dem Testmaterial und der Elektrode zuführt.
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BESCHREIBUNG
DER RELEVANTEN TECHNIK
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Die obige elektrolytische Testmaschine
wird z. B. für
einen Kathodenabschältest
für einen
Beschichtungsfilm verwendet (siehe z. B. japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift
JP-A-7195612). Dieser Test wird mittels einer wässrigen NaCl-Lösung als
elektrolytischer Flüssigkeit
derart durchgeführt,
dass die Polarität
des Testmaterials auf eine negative Polarität (als Kathode) gesetzt wird,
wohingegen die Polarität
der Elektrode auf eine positive Polarität gesetzt wird (d. h. als Anode).
Daher wird bei der Elektrolyse der wässrigen NaCl-Lösung an
der Elektrodenseite Chlorgas erzeugt, was ein schädliches
Gas ist.
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In diesem Fall wird ein Chlorgasbehandlungsmittel
benutzt, um das Chlorgas unter Verwendung von Aktivkohle als Katalysator
zu reinigen.
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Die Reingungsleistung der Aktivkohle
nimmt mit der Zeit ab, und daher ist es erforderlich, die Aktivkohle
durch neue Aktivkohle zu ersetzen, bevor die Reinigungsleistung
der Aktivkohle im Betrieb vollständig verloren
gegangen ist.
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Ein einfaches Verfahren ist es, ein
Zeitmanagement der Austauschzeit der Aktivkohle durchzuführen. Jedoch
verursacht dieses Zeitmanagement den folgenden Nachteil:
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Während
des Tests wird ein Stromfluss zwischen dem Testmaterial und der
Elektrode in Abhängigkeit von
der Struktur des Testmaterials oder dgl. verändert. Wenn daher z. B. der
maximale Strom der Gleichstromquelle auf 50 A eingestellt und fortlaufend
zugeführt
wird, beträgt
die Dauer der Reinigungsleistung pro kg der Aktivkohle etwa 50 Stunden.
Wenn die Dauer eines Testlaufs etwa 2 Stunden beträgt, ist
die mögliche
Frequenz des Tests 25 Durchläufe.
Daher muss der Austausch der Aktivkohle alle 25 Testläufe durchgeführt werden.
Dies führt
zu einer Minderung der Testeffizienz, weil die Austauschfrequenz
der Aktivkohle zu hoch ist.
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Der tatsächliche Strom während des
Tests beträgt
etwa 10A und daher beträgt
der Strombetrag, die über
die Gesamtfrequenz des Tests pro kg Aktivkohle verwendet wird, 10A × 2h × 25 Läufe = 500A·h und
daher beträgt
der effektive Strombetrag pro kg Aktivkohle 50A·50h = 2.500A· h. Wenn
das Zeitmanagement verwendet wird, werden nur etwa 20% der Reinigungsleistung
der Aktivkohle verbraucht, und etwa 80% werden verschwendet.
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Andererseits sammelt sich anderes
Chlorgasbehandlungsmittel an und behandelt das Chlorgas, das aus
der wässrigen
NaCl-Lösung
entwichen ist und fließt
in die elektrolytische Zelle.
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Wenn jedoch ein Chlorgasbehandlungsmittel
benutzt wird, ist es unmöglich,
die NaClO-Produktion in der wässrigen
NaCl-Lösung
und die Auflösung
des Chlorgases in die wässrige
NaCl-Lösung
zu unterbinden.
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Im Ergebnis entsteht ein Problem,
weil ein Beschichtungsfilm des Testmaterials durch einen Bleicheffekt
des NaClO aufgehellt wird und das Aussehen des Beschichtungsfilms
deutlich unterschiedlich von einem korrodierten Zustand in der natürlichen
Umgebung ist. Ein anderes Problem, welches entsteht, ist, dass die Chlorkonzentration
in der wässrigen
NaCl-Lösung zunimmt.
Daher wird während
des Austausches des Testmaterials oder während des Austausches der wässrigen
NaCl-Lösung
ein störender
Geruch erzeugt, der die Arbeitsumgebung verschlechtert.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Demzufolge ist es Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine elektrolytische Testmaschine des oben beschriebenen
Typs anzugeben, worin die Austauschzeit des Katalysators mit einem
Strombetrag gesteuert wird, wodurch die Reinigungsleistung des Katalysators
bis nahe dessen Grenze verbraucht werden kann und die Austauschfrequenz
des Katalysators beträchtlich
gesenkt werden kann.
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Zur Lösung der obigen Aufgabe wird
gemäß der vorliegenden
Erfindung eine elektrolytische Testmaschine angegeben, die eine
elektrolytische Zelle aufweist, in der eine elektrolytische Flüssigkeit
gespeichert ist, sodass ein Testmaterial in die elektrolytische
Flüssigkeit
eingetaucht werden kann. In die elektrolytische Flüssigkeit
ist eine Elektrode eingetaucht. Eine Gleichstromquelle führt Strom
zwischen dem Testmaterial und der Elektrode zu. Ein Katalysator
reinigt ein schädliches
Gas, das während
der Stromzufuhr aus der elektrolytischen Flüssigkeit erzeugt wird. Die
Reinigungsleistung des Katalysators wird als ein effektiver Strombetrag C1 repräsentiert,
der ein Produkt des Stroms und der Zeit ist. Eine Bestimmungsvorrichtung
bestimmt die Austauschzeit des Katalysators. Die Bestimmungsvorrichtung
enthält
- a) ein Speichermittel zum Speichern des effektiven
Strombetrags C1 als restlicher effektiver
Strombetrag C4;
- b) ein erstes Berechnungsmittel zum Berechnen eines in der Elektrode
während
eines Tests verwendeten Strombetrags C2,
- c) ein zweites Berechnungsmittel zum Subtrahieren des verwendeten
Strombetrags C2 von dem restlichen effektiven
Strombetrag C4, um einen neuen restlichen
effektiven Strombetrag bereitzustellen und um den neuen restlichen
effektiven Strombetrag in dem Speichermittel zu speichern,
- d) ein drittes Berechnungsmittel zum Berechnen eines zu Beginn
eines Tests vorausgesetzten verwendeten Strombetrags C5 und
- e) ein Steuermittel zum Vergleichen des restlichen effektiven
Strombetrags C4 mit dem vorausgesetzten verwendeten
Strombetrag C5 und zum Übermitteln eines Katalysatoraustauschsignals,
wenn C4 < C5.
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Zusätzlich wird gemäß der vorliegenden
Erfindung eine elektrolytische Testmaschine angegeben, die eine
elektrolytische Zelle aufweist, in der eine elektrolytische Flüssigkeit
gespeichert ist, sodass ein Testmaterial in die elektrolytische
Flüssigkeit
eingetaucht werden kann. In die elektrolytische Flüssigkeit
ist eine Elektrode eingetaucht. Eine Gleichstromquelle führt einen
Strom zwischen dem Testmaterial und der Elektrode zu. Ein Katalysator
reinigt ein schädliches
Gas, das während
der Zufuhr des Stroms aus der elektrolytischen Flüssigkeit
erzeugt wird. Die Reinigungsleistung des Katalysators wird als effektiver
Strombetrag C1 repräsentiert, der das Produkt des
Stroms und der Zeit ist. Eine Bestimmungsvorrichtung bestimmt die
Austauschzeit des Katalysators. Die Bestimmungsvorrichtung enthält
- a) ein erstes Berechnungsmittel zum Berechnen
eines in der Elektrode während
eines Tests verwendeten Strombetrags C2,
- b) ein Integrationsmittel zum Integrieren des verwendeten Strombetrags
C2,
- c) ein Speichermittel zum Speichern eines integrierten verwendeten
Strombetrags C3,
- d) ein zweites Berechnungsmittel zum Subtrahieren des integrierten
verwendeten Strombetrags C3 von dem effektiven
Strombetrag C1, um einen restlichen effektiven
Strombetrag in dem Katalysator bereitzustellen,
- e) ein drittes Berechnungsmittel zum Berechnen eines zu Beginn
des Tests vorausgesetzten verwendeten Strombetrags C5 und
- f) ein Steuermittel zum Vergleichen des restlichen effektiven
Strombetrags C4 mit dem vorausgesetzten
verwendeten Strombetrag C5 und zum Übermitteln
eines Katalysatoraustauschsignals, wenn C4 < C5.
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Mit der obigen Anordnung ist es möglich, vor
der Ausführung
des Tests aufgrund der sinkenden Reinigungsleistung des Katalysators
festzustellen, dass die Austauschzeit des Katalysators erreicht
worden ist. Somit ist es möglich,
den Katalysator richtig auszutauschen, ohne dies zu vergessen. Somit
wird die Arbeitsumgebung nicht verschlechtert.
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Wenn der numerische Wert, beschrieben
als Beispiel in dem oben beschriebenen herkömmlichen Zeitmanagement, wie
oben beschrieben benutzt wird, beträgt der effektive Strombetrag
C1 pro kg Aktivkohle als Katalysator 2.500A·h, und
der für
einen Testlauf benötigte
Strombetrag C2 beträgt 20 A·h. Der vorher vorausgesetzte
verwendete Strombetrag C5 ist gleich 50A × 2h = 100A·h. In
diesem Fall kann der Test der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden,
nachdem der restliche effektive Strombetrag C4 100A·h erreicht,
da als Ergebnis des Verbrauchs des effektiven Strombetrags C1 in der Aktivkohle gleich 2.400A·h ist,
d. h. nahezu 120-fach. Wenn daher der Strombetrag gemanaged wird,
beträgt
die mögliche
Frequenz des Tests 121 Durchläufe,
was etwa einer fünffachen
Zunahme entspricht im Vergleich zu dann, wenn das herkömmliche
Zeitmanagement verwendet wird. Somit ist es möglich, die Austauschfrequenz
des Katalysators beträchtlich
zu senken, um eine Verbesserung der Testeffizienz zu erreichen.
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Der effektive Strombetrag C1 pro kg Aktivkohle ist gleich 2.500A·h, und
der in den vollen Durchläufen des
Tests verwendete Strombetrag C2 beträgt 20A·h × 121 Läufe = 2.420A·h. Dies
bedeutet, dass 96,8% der Reinigungsleistung der Aktivkohle verbraucht
worden ist. Somit ist es möglich,
den verschwenderischen Austausch des Katalysators beträchtlich
zu unterdrücken,
was kostengünstiger
ist.
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Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung
eine elektrolytische Testmaschine angegeben, die eine elektrolytische
Zelle aufweist, in der elektrolytische Flüssigkeit gespeichert ist, sodass
ein Testmaterial in die elektrolytische Flüssigkeit eingetaucht werden
kann. In die elektrolytische Flüssigkeit
ist eine Elektrode eingetaucht. Eine Gleichstromquelle führt Strom
zwischen dem Testmaterial und der Elektrode zu. Ein Katalysator reinigt
ein schädliches
Gas, das während
der Stromzufuhr aus der elektrolytischen Flüssigkeit erzeugt wird. Die
Reinigungsleistung des Katalysators wird als effektiver Strombetrag
C1 repräsentiert,
der das Produkt des Stroms und der Zeit ist. Eine Bestimmungsvorrichtung
bestimmt die Austauschzeit des Katalysators. Die Bestimmungsvorrichtung
enthält
- a) ein erstes Berechnungsmittel zum Berechnen
eines in der Elektrode während
eines Tests verwendeten Strombetrags C2,
- b) ein Integrationsmittel zum Integrieren des verwendeten Strombetrags
C2,
- c) ein Speichermittel zum Speichern eines integrierten verwendeten
Strombetrags C3,
- d) ein zweites Berechnungsmittel zum Berechnen eines vorausgesetzten
verwendeten Strombetrags C5 in dem Test,
- e) ein drittes Berechnungsmittel zum Subtrahieren des vorausgesetzten
verwendeten Strombetrags C5 von dem effektiven
Strombetrag C1, um einen akzeptablen verwendeten
Strombetrag C6 des Katalysators bereitzustellen,
und
- f) ein Steuermittel zum Vergleichen des akzeptablen verwendeten
Strombetrags C6 mit dem integrierten verwendeten
Strombetrag C3 und zum übermitteln eines Katalysatoraustauschsignals,
wenn C6 < C3.
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Mit der obigen Anordnung werden eine ähnliche
Funktion und ein ähnlicher
Effekt erzielt wie oben beschrieben.
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Gemäß einer weiteren Ausführung der
vorliegenden Erfindung wird eine elektrolytische Testmaschine angegeben,
die eine elektrolytische Zelle aufweist, in der eine elektrolytische
Flüssigkeit
gespeichert ist, sodass ein Testmaterial in die elektrolytische
Flüssigkeit
eingetaucht werden kann. In die elektrolytische Flüssigkeit
ist eine Elektrode eingetaucht. Eine Gleichstromquelle führt einen
Strom zwischen dem Testmaterial und der Elektrode zu. Ein Katalysator
reinigt ein schädliches
Gas, das während
der Stromzufuhr aus der elektrolytischen Flüssigkeit erzeugt wird. Die
Reinigungsleistung des Katalysators wird als effektiver Strombetrag
C1 repräsentiert,
der ein Produkt des Stroms und der Zeit ist. Eine Bestimmungsvorrichtung
bestimmt die Austauschzeit des Katalysators. Die Bestimmungsvorrichtung
enthält
- a) ein Speichermittel zum Speichern des effektiven
Strombetrags C1 als restlicher effektiver
Strombetrag;
- b) ein erstes Berechnungsmittel zum Berechnen eines in der Elektrode
während
eines Tests verwendeten Strombetrags C2,
- c) ein zweites Berechnungsmittel zum Subtrahieren des verwendeten
Strombetrags C2 von dem restlichen effektiven
Strombetrag C4, um einen neuen restlichen
effektiven Strombetrag C6 bereitzustellen
und um den neuen restlichen effektiven Strombetrag in dem Speichermittel
zu speichern, und
- d) ein Steuermittel zum Bestimmen, ob der restliche effektive
Strombetrag C4 gleich oder größer als
0 (C4 ≥ 0)
oder kleiner als 0 (C4 < 0) ist, und zum Übermitteln eines Katalysatoraustauschsignals,
wenn C4 < 0.
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Mit der obigen Anordnung werden eine ähnliche
Funktion und ein ähnlicher
Effekt erzielt wie oben beschrieben. Komponenten, die den vorausgesetzten
verwendeten Strombetrag betreffen, sind nicht erforderlich, und
daher ist es möglich,
die Anordnung der Bestimmungsvorrichtung zu vereinfachen.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, eine elektrolytische Testmaschine anzugeben, worin
die Produktion von Schadgas in der elektrolytischen Flüssigkeit
und die Lösung
des Schadgases in der elektrolytischen Flüssigkeit weitestmöglich unterbunden
werden können.
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Zur Lösung der obigen Aufgabe enthält gemäß der vorliegenden
Erfindung die elektrolytische Testmaschine eine Behandlungsrohrleitung,
die sich von der elektrolytischen Zelle weg erstreckt und das Schadgas aus
der elektrolytischen Flüssigkeit
zusammen mit der elektrolytischen Flüssigkeit sammelt. Eine Schadgasreinigungsvorrichtung
ist in der Behandlungsrohrleitung angeordnet. Die Schadgasreinigungsvorrichtung
ist aus einer Außenhülle und
einer rohrförmigen
Katalysatoreinheit, die in der Außenhülle aufgenommen ist, gebildet.
Die Außenhülle ist
aus einem mit Boden versehenen rohrförmigen Körper, in den die Katalysatoreinheit eingesetzt
ist, und einem Deckel gebildet, der an einer Öffnung in dem mit Boden versehenen
rohrförmigen Körper anbringbar
und davon abnehmbar ist, um die Öffnung
zu verschließen.
Die Katalysatoreinheit ist aus einem rohrförmigen Element gebildet, das
an seinen entgegengesetzten Enden Endwände aufweist. Der Katalysator
ist in dem rohrförmigen
Element aufgenommen. In der Bodenwand des mit Boden versehenen rohrförmigen Körpers der
Außenhülle ist
ein Elektrolytflüssigkeits-Einlass definiert,
um mit einem Durchgangsloch in der einen Endwand des rohrförmigen Elements
zu kommunizieren. In einer Umfangswand des Körpers ist ein Elektrolytflüssigkeits-Auslass
definiert, um mit einem Durchgangsloch in der anderen Endwand des
rohrförmigen
Elements durch einen Durchgang in dem Deckel zu kommunizieren. Die
Schadgasreinigungsvorrichtung ist schräg angeordnet, wobei der Auslass
nach oben gedreht ist, sodass dann, wenn die elektrolytische Flüssigkeit
in dem mit Boden versehenen rohrförmigen Körper durch den Einlass abgezogen
wird, ein Pegel der restlichen elektrolytischen Flüssigkeit
unter der Öffnung
in dem Körper
liegt.
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Mit der obigen Anordnung kann in
der elektrolytischen Flüssigkeit
erzeugtes Schadgas unmittelbar und effizient gesammelt und behandelt
werden. Daher ist es möglich,
die Diffusion des Schadgases in die elektrolytische Flüssigkeit
zu unterdrücken,
um hierdurch die Produktion einer schädlichen Verbindung in der elektrolytischen
Flüssigkeit
zu unterbinden und die Lösung
des Schadgases in die elektrolytische Flüssigkeit weitestgehend zu unterbinden.
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Da zusätzlich die Schadgasreinigungsvorrichtung
schräg
angeordnet ist, wobei der Abluft nach oben gedreht ist, wie oben
beschrieben, kann, auch wenn ungereinigtes Schadgas vorhanden ist,
die Akkumulation des ungereinigten Schadgases weitestgehend unterbunden
werden.
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Weil darüber hinaus der elektrolytische
Flüssigkeit-Abluft
des rohrförmigen
Elements nicht in einem Deckel des rohrförmigen Elements vorhanden ist,
kann das Anbringen und Entfernen des rohrförmigen Elements leicht durchgeführt werden,
und kann der Austauschvorgang des Katalysators effizient durchgeführt werden,
indem der Deckel und der Katalysator in einer Einheit ausgebildet
werden. Zusätzlich
kann, auch wenn der Deckel von dem mit Boden versehenen rohrförmigen Körper nach
dem Abziehen von Wasser entfernt wird, das Abtropfen der restlichen
Elektrolytflüssigkeit
von der Öffnung
in dem Körper
durch die schräge Anordnung
der Schadgasreinigungsvorrichtung verhindert werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
enthält
die elektrolytische Testmaschine eine Behandlungsrohrleitung, die
sich von der elektrolytischen Zelle weg erstreckt und das Schadgas
aus der elektrolytischen Flüssigkeit
zusammen mit der elektrolytischen Flüssigkeit sammelt. Eine Schadgasreinigungsvorrichtung
ist in der Behandlungsrohrleitung angeordnet. Die Schadgasreinigungsvorrichtung
ist aus einer Außenhülle und
einer rohrförmigen
Katalysatoreinheit, die in der Außenhülle aufgenommen ist, gebildet.
Die Außenhülle ist
aus einem mit Boden versehenen rohrförmigen Körper, in den die Katalysatoreinheit
eingesetzt ist, und einem Deckel gebildet, der an einer Öffnung in
dem mit Boden versehenen rohrförmigen
Körper
anbringbar und davon abnehmbar ist, um die Öffnung zu verschließen und
um die Katalysatoreinheit gegen eine Bodenwand des Körpers zu drücken. Die
Katalysatoreinheit ist aus einem rohrförmigen Element gebildet, das
an seinen entgegengesetzten Enden Endwände aufweist. Der Katalysator
ist in dem rohrförmigen
Element aufgenommen. Ein ringförmiger
Vorsprung ist an einer von einer der Endwände und der Bodenwand des mit
Boden versehenen rohrförmigen
Körpers,
die der einen Endwand entgegengesetzt ist, vorgesehen. Eine ringförmige Vertiefung
ist in der anderen der einen Endwand und der Bodenwand definiert
und ist auf den ringförmigen
Vorsprung aufgesetzt. Der mit Boden versehene rohrförmige Körper der
Außenhülle enthält einen
Elektrolytflüssigkeits-Einlass,
der in der Bodenwand davon definiert ist, um mit einem Durchgangsloch
in der einen Endwand des rohrförmigen Elements
zu kommunizieren. Ein Elektrolytflüssigkeits-Auslass ist in einer
Umfangswand des Körpers
definiert, um mit einem Durchgangsloch in der anderen Endwand des
rohrförmigen
Körpers
durch einen Durchgang in dem Deckel zu kommunizieren. Der Einlass
und der Auslass sind an Positionen innerhalb des ringförmigen Vorsprungs
und der Vertiefung angeordnet.
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Die Schadgasreinigungsvorrichtung
ist schräg
angeordnet, wobei der Auslass nach oben gedreht ist, sodass dann,
wenn die elektrolytische Flüssigkeit
in dem mit Boden versehenen rohrförmigen Körper durch den Einlass abgezogen
wird, ein Pegel der restlichen elektrolytischen Flüssigkeit
unter der Öffnung
in dem Körper
liegt.
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Mit der obigen Anordnung wird, zusätzlich zu
der oben beschriebenen Funktion und dem Effekt, die elektrolytische
Flüssigkeit,
die das Schadgas enthält,
in die Katalysatoreinheit zuverlässig
durch den Einlass eingeführt,
ohne in einen Raum zwischen der Außenumfangsfläche des
rohrförmigen
Elements der Katalysatoreinheit und einer Innenumfangsfläche des
mit Boden versehenen rohrförmigen
Körpers
der Außenhülle einzudringen,
aufgrund einer Labyrinthstruktur, die durch Vorsprungs-Vertiefungs-Passabschnitte
der Außenhülle und
der Katalysatoreinheit in der Schadgasreinigungsvorrichtung gebildet
ist. Daher ist es möglich,
die Reinigungsrate des Schadgases weiter zu verbessern.
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In diesem Fall wird die Katalysatoreinheit
gegen die Bodenwand der Außenhülle durch
den Deckel gedrückt,
und daher kann die Labyrinthstruktur zuverlässig ausgebildet und gewartet
werden. Der Verschluss der Labyrinthstruktur wird leicht durch den
Zustand des Deckels bestimmt, der an dem mit Boden versehenen rohrförmigen Körper angebracht
ist.
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Die obigen und andere Ziele, Merkmale
und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung
der bevorzugten Ausführungen
in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen ersichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Darstellung einer elektrolytischen Testmaschine;
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2 ist
eine Perspektivansicht von Testmaterial;
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3 ist
eine Schnittansicht entlang Linie 3-3 in 2;
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4 ist
eine Perspektivansicht der elektrolytischen Testmaschine;
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5 ist
eine Vorderansicht der elektrolytischen Testmaschine, die einer
Ansicht entlang einem Pfeil 5 in 4 entspricht;
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6 ist
eine Ansicht entlang Pfeil 6 in 5;
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7 ist
eine vertikale Schnittvorderansicht der elektrolytischen Testmaschine,
die einer Schnittansicht entlang Linie 7-7 in 6 entspricht;
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8 ist
eine aufgeschnittene Draufsicht eines wesentlichen Abschnitts der
elektrolytischen Testmaschine, die einer Schnittansicht entlang
Linie 8-8 in 7 entspricht;
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9 ist
eine Schnittansicht entlang Linie 9-9 in 7;
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10 eine
Perspektivansicht, die die Beziehung zwischen einer elektrolytischen
Zelle, einem Verschluss und einer Haube darstellt;
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11 ist
eine Schnittansicht entlang Linie 11-1 1 in 7;
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12 ist
eine Schnittansicht entlang Linie 12-12 in 8;
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13 ist
eine Schnittansicht entlang Linie 13-13 in 7;
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14 ist
eine Darstellung einer Rohranordnung in der elektrolytischen Testmaschine;
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15 ist
eine Darstellung einer Verdrahtungsanordnung in der elektrolytischen
Testmaschine;
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16 ist
eine Schnittansicht, die die Struktur einer Verbindung einer Kohlenstoffelektrode
mit einem elektrischen Zuführdraht
zeigt;
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17 ist
eine Darstellung zur Erläuterung
eines Korrosionsbeständigkeitstests;
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18 ist
eine Perspektivansicht, die die Verbindung des Testmaterials mit
einer Erregungs-Anschlussbasis zeigt;
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19 ist
eine Graphik, die die Beziehung zwischen der angelegten Spannung
und der Abschälbreite eines
Beschichtungsfilms von einem beschädigten Abschnitt des Testmaterials
darstellt;
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20 ist
eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Zyklus und der Abschälbreite
des Beschichtungsfilms von dem beschädigten Abschnitt des Testmaterials
darstellt;
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21 ist
eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Zyklus und der maximalen
Abnahme in der Plattendicke des Testmaterials darstellt;
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22 ist
ein Blockdiagramm einer Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen einer
Austauschzeit der Kohlenstoffelektrode;
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23 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Bestimmungsvorrichtung zum
Bestimmen der Austauschzeit der Kohlenstoffelektrode darstellt;
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24 ist
ein Diagramm zur Erläuterung
eines Anzeigeabschnitts für
einen restlichen effektiven Strombetrag;
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25 ist
eine Perspektivansicht eines mittleren Deckelabschnitts;
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26 ist
eine Schnittansicht entlang Linie 26-26 in 6;
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27 ist
eine Schnittansicht entlang Linie 27-27 in 6;
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28 ist
eine Schnittansicht entlang Linie 28-28 in 7;
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29 ist
eine Schnittansicht entlang Linie 29-29 in 11;
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30 ist
eine Graphik, die ein erstes Beispiel der Beziehung zwischen der
Testzeit und der effektiven Chlorkonzentration darstellt;
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31 ist
eine Graphik, die ein zweites Beispiel der Beziehung zwischen der
Testzeit und der effektiven Chlorkonzentration darstellt;
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32 ist
eine Graphik, die ein drittes Beispiel der Beziehung zwischen der
Testzeit und der effektiven Chlorkonzentration darstellt;
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33 ist
ein Blockdiagramm eines Abnormaler-Punkt-Detektors in einer Chlorgasbehandlungsvorrichtung;
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34 ist
eine Graphik, die die Beziehung zwischen der Situation eines Behandlungssystems
und der Strömungsrate
darstellt;
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35 ist
ein Flussdiagramm, das den Abnormaler-Punkt-Detektors darstellt;
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36 ist
eine vertikale Schnittseitenansicht einer Chlorgasreinigungsvorrichtung,
die einer Schnittansicht entlang Linie 36-36 in 7 entspricht;
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37 ist
eine Endansicht einer Katalysatoreinheit, die einer Ansicht entlang
Linie 37-37 in 36 entspricht;
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38 ist
eine Endansicht eines Deckels, die einer Ansicht entlang Linie 38-38 in 36 entspricht;
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39 ist
ein Blockdiagramm eines ersten Beispiels einer Bestimmungsvorrichtung
zum Bestimmen einer Austauschzeit eines Katalysators;
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40 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb des ersten Beispiels der Bestimmungsvorrichtung
zum Bestimmen der Austauschzeit des Katalysators darstellt;
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41 ist
eine Schnittansicht entlang Linie 41-41 in 9;
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42 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel eines Abnormalitätserzeugungs-Erfassungsmittels
in einem Abgassystem zeigt;
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43 ist
eine Graphik, die ein Beispiel der Beziehung zwischen der Testzeit
und der Chlorgaskonzentration darstellt;
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44 ist
eine Graphhik, die ein anderes Beispiel der Beziehung zwischen der
Testzeit und Chlorgaskonzentration darstellt;
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45A ist
ein Diagramm zur Erläuterung
der Position von Wasserpegelsensoren, die in dem Abnormaler-Punkt-Detektor
in dem Abgassystem angeordnet sind;
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45B ist
ein Blockdiagramm des Abnormaler-Punkt-Detektors in dem Abgassystem;
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46 ist
eine Graphik, die die Beziehung zwischen der Situation des Abgassystems
und dem Wasserpegel darstellt;
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47 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Abnormaler-Punkt-Detektors darstellt;
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48 ist
ein Diagramm, das ein anderes Beispiel eines Abnormalitätserzeugungs-Erfassungsmittels in
dem Abgassystem zeigt;
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49 ist
eine Schnittansicht entlang Linie 49-49 in 7;
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50 ist
ein Blockdiagramm, das ein anderes Beispiel einer Bestimmungsvorrichtung
zum Bestimmen einer Austauschzeit der Kohlenstoffelektrode zeigt;
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51 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb des anderen Beispiels der Bestimmungsvorrichtung zum
Bestimmen der Austauschzeit der Kohlenstoffelektrode darstellt;
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52 ist
ein Blockdiagramm, das ein zweites Beispiel einer Bestimmungsvorrichtung
zum Bestimmen einer Austauschzeit des Katalysators zeigt;
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53 ist
ein Blockdiagramm, das ein drittes Beispiel einer Bestimmungsvorrichtung
zum Bestimmen einer Austauschzeit des Katalysators zeigt;
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54 ist
ein Blockdiagramm, das ein viertes Beispiel einer Bestimmungsvorrichtung
zum Bestimmen einer Austauschzeit des Katalysators zeigt; und
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55 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb des vierten Beispiels der Bestimmungsvorrichtung
zum Bestimmen der Austauschzeit des Katalysators darstellt.
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DETAILBESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
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A. Zusammenfassung der
elektrolytischen Testmaschine
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Eine in 1 gezeigte elektrolytische Testmaschine 1 wird
für einen
Korrosionstest für
ein in den 2 und 3 gezeigtes Testmaterial 2 verwendet.
Das Testmaterial 2 umfasst eine Stahlplatte 3,
wie etwa einen Metallrohling, und auf der gesamten Stahlplatte 3 ist
ein Beschichtungsfilm 4 ausgebildet.
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Die elektrolytische Testmaschine 1 enthält eine
elektrolytische Vorrichtung 5. Eine Schadgasbehandlungsvorrichtung 6,
eine Abluftvorrichtung 7 und eine Überströmvorrichtung 8 mit
Saugfunktion sind an der elektrolytischen Vorrichtung 5 angebracht.
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Die elektrolytische Vorrichtung 5 enthält eine
Gleichstromquelle 9 (eine Konstantspannungs-Stromquelle
mit einer Höchstspannung
von 20V und einem Maximalstrom von 50A), eine computerprogrammierte Steuereinheit 10,
eine elektrolytische Zelle 12, in der eine wässrige NaCl-Lösung 11 als elektrolytische
Flüssigkeit
gespeichert ist, eine plattenartige Kohlenstoffelektrode 13,
die eine Verbrauchseleketrode als elektrolytische Elektrode ist,
die in der wässrigen
NaCl-Lösung
eingetaucht ist, einen elektrischen Heizer 14, einen Wasserpegelsensor 15,
einen Temperatursensor 16, eine Wasserzufuhrrohrleitung 17 und
eine Ablaufrohrleitung 18.
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Weil eine wässrige NaCl-Lösung 11 benutzt
wird, wird bei der Elektrolyse der wässrigen NaCl-Lösung 11 während eines
Tests Chlorgas als Schadgas erzeugt. Um dem zu begegnen, ist eine
aufwärtige Öffnung 19 in
der elektrolytischen Zelle 12 mit einem aus Kunstharz hergestellten
Verschluss 20 abgedeckt und abgedichtet. Eine aufwärtige Öffnung 21 in
dem Verschluss 20 wird benutzt, um das Testmaterial 2 in
die elektrolytische Zelle 12 einzusetzen und daraus zu
entfernen. Die Öffnung 21 ist
mit einem öffen-
und schließbaren
Deckel 22 abgedichtet. Der Deckel 22 und der Verschluss 20 verschließen die
elektrolytische Zelle 12 dicht.
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Ein elektrischer Antriebszylinder 23,
der eine Antriebsquelle zum Öffnen
und Schließen
des Deckels 22 ist, wird von einer externen Stromquelle
mit elektrischem Strom versorgt.
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Das Testmaterial 2 wird
von einer Tragstange 24 in die elektrolytische Zelle 12 durch
einen aus Kunstharz hergestellten Faden 25 abgehängt und
wird in die wässrige
NaCl-Lösung 11 eingetaucht.
Die Kohlenstoffelektrode 13 und die Stahlplatte 3 des
Testmaterials 2 werden mit der Gleichstromquelle 9 durch
Erregungsleitungen 26 und 27 verbunden. Ein Polaritätsumschaltrelais 28,
als Polaritätsumschaltmittel,
ist mit den Erregungsleitungen 26 und 27 verbunden.
Ein Amperemeter 29 ist mit einer der Erregungsleitungen 27 zwischen der
Gleichstromquelle 9 und dem Polaritätsumschaltrelais 28 verbunden.
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[TEXT FEHLT]
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Spannung geregelt und wird auch EIN/AUS-schaltend
gesteuert. Das Polaritätsumschaltrelais 28 wird derart
gesteuert, dass die Polarität
der Stahlplatte 3 des Testmaterials 2 abwechselnd
von der positiven zur negativen Polarität oder umgekehrt umgeschaltet
wird. In diesem Fall ist natürlich
die Polarität
der Kohlenstoffelektrode 13 jener der Stahlplatte 3 entgegengesetzt.
Das Amperemeter 29 gibt einen elektrischen Strom ein, der über die
Kohlenstoffelektrode 13 und die Stahlplatte 3 zur
Steuereinheit 10 fließt.
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Die Wasserzufuhrrohrleitung 17 steht
am einen Ende mit einem Hahn 30 einer Wasserversorgung
in Verbindung, die eine Wasserzufuhrquelle ist, und am anderen Ende
mit der elektrolytischen Zelle 12. Ein Solenoidventil 31 ist
an einem zwischenliegenden Abschnitt der Wasserzufuhrrohrleitung 17 angebracht.
Das Öffnen
und Schließen
des Solenoidventils 31 wird durch die Steuereinheit 10 durch
ein Erfassungssignal von dem Wasserpegelsensor 15 gesteuert.
Die Ablaufrohrleitung 18 steht mit dem Boden der elektrolytischen
Zelle 12 in Verbindung und enthält einen manuellen Hahn 32.
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Der elektrische Heizer 14 wird
mit elektrischem Strom von der externen Stromquelle versorgt und
wird EIN/AUS-Schalten durch die Steuereinheit 10 durch
Erfassungssignale von dem Wasserpegelsensor 15 und dem
Temperatursensor 16 geregelt.
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Die Chlorgasbehandlungsvorrichtung 6 als
Schadgasbehandlungsvorrichtung enthält eine Behandlungsrohrleitung 33,
die sich von der elektrolytischen Zelle 12 weg erstreckt.
Eine elektrische Saugpumpe 34, eine Chlorgas (Schadgas)-Reinigungsvorrichtung 35 und
ein Abnormaler-Punkt-Erfassungsflussratensensor 36 sind
in der Behandlungsrohrleitung 33 angebracht. Die Saugpumpe 34 wird
mit elektrischem Strom von der externen Stromquelle versorgt.
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Die Abluftvorrichtung 7 enthält eine
Abluftrohrleitung 37, die sich von der elektrolytischen
Zelle 12 weg erstreckt. Ein Chlorgas (Schadgas)-Adsorberelement 38,
ein elektrisches Abluftgebläse 39 und
ein Erfassungsmittel 40 zum Erfassen der Entstehung von Abnormalität sind in
der Abluftrohrleitung 37 vorgesehen. Das Abluftgebläse 39 wird
mit elektrischem Strom von der externen Stromquelle versorgt.
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Die Überströmvorrichtung 8, die
eine Saugfunktion hat, umfasst ein Überströmrohr 41, das sich
von der elektrolytischen Zelle 12 weg erstreckt, eine Gaseinlassöffnung 42,
die in dem Überströmrohr 41 vorgesehen
ist, und ein Chlorgas (Schadgas)-Adsorberelement 43, das
in dem Einlass des Überströmrohrs 41 angeordnet
ist.
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B. Gesamtstruktur der
elektrolytischen Testmaschine (4 bis 9)
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Die elektrolytische Testmaschine 1 ist
in einer beweglichen Bauart konstruiert, worin die Seite davon, wie
in den 1 bis 6, 8 und 9 betrachtet,
ein Vorderabschnitt X ist. Daher führt das Testpersonal den Testvorgang
von dem Vorderabschnitt X aus.
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Wie in den 5 bis 9 gezeigt,
enthält
die elektrolytische Testmaschine 1 eine rechteckige Maschinenbasis 44.
Mehrere Schwenkrollen 45, die als Laufräder funktionieren, sind in
der dargestellten Ausführung an
der Unterseite an den vier Ecken der Maschinenbasis 44 angebracht.
Wenn die Bewegungsrichtung a der Maschinenbasis 44 eine
Längsrichtung
ist, nämlich
eine Querrichtung, ist ein Spurführungs-Spannhaken 46 an
jeder gegenüberliegenden
Außenendseite
der Maschinenbasis 44 vorgesehen, gesehen in der Bewegungsrichtung
der Maschinenbasis 44, nämlich an den linken und rechten
Endseiten.
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Ein mechanischer Abschnitt M ist
an der Maschinenbasis 44 an einer Endseite angeordnet,
d. h. an der rechten Seite gemäß den 7 und 8 längs
der Bewegungsrichtung der Maschinenbasis 44. Eine kastenartige
elektrolytische Zelle 12, die aus Kunstharz hergestellt
ist, ist an einem Mittelabschnitt der Maschinenbasis angeordnet.
Ein Steuerabschnitt C ist an der Maschinenbasis 44 an der
anderen Endseite angeordnet, z. B. an der linken Seite gemäß den 7 und 8.
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Die elektrolytische Zelle 12 ist
an der Maschinenbasis 44 durch ein Paar von Montageplatten 50 lösbar angebracht,
die von Unterenden einer Außenfläche linker
und rechter Seitenwandabschnitte 48 und 49 einer Umfangswand 47 vorstehen,
wie in den 7 und 8 gezeigt.
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Die elektrolytische Zelle 12,
der mechanische Abschnitt M und der Steuerabschnitt C sind jeweils
mit einem mittleren Verschlussabschnitt 51, einem linken
Verschlussabschnitt 52 und einem rechten Verschlussabschnitt 53 abgedeckt,
die einen aus Kunstharz hergestellten Verschluss 20 darstellen.
Der mittlere Verschlussabschnitt 51, der die elektrolytische
Zelle 12 abdeckt, verschließt die obere Öffnung in
der elektrolytischen Zelle 12 und enthält eine rechteckige Öffnung 21,
die zum Anordnen und Entfernen des Testmaterials 2 in die
und aus der elektrolytischen Zelle 12 verwendet wird. Der
Deckel 22 zum Öffnen
und Schließen
der Öffnung 21 hat
ein Gelenk an der einen Seite davon, nämlich an der Seite eines hinteren
Abschnitts davon.
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Wie am besten in den 7 und 9 gezeigt,
enthält
der mechanische Abschnitt M einen elektrischen Antriebszylinder 23,
der die Antriebsquelle zum Öffnen
und Schließen
des Deckels 22 ist, eine Saugpumpe 34 und eine
Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 in der Chlorgasbehandlungsvorrichtung 6,
ein Abluftgebläse 39 der Abluftvorrichtung 7 und
dgl.
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Zusätzlich enthält, wie am besten in den 7 und 8 gezeigt, der Steuerabschnitt C Transformatoren (nicht
gezeigt), verschiedene Schalter und dgl. für die Saugpumpe 34 und
das Abluftgebläse 39,
zusätzlich
zu der Gleichstromquelle 9, der computerprogrammierten
Steuereinheit 10 und dem Polaritätsumschaltrelais 28.
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Mit dieser Konstruktion ist die elektrolytische
Zelle 12 von dem mechanischen Abschnitt M und dem Steuerabschnitt
C unabhängig.
Daher ist es möglich,
das Volumen der elektrolytischen Zelle 12 ausreichend zu
erhöhen,
um hierdurch Einschränkungen
für die
Größe des Testmaterials 2 zu
mäßigen.
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Die elektrolytische Zelle 12,
der mechanische Abschnitt M und der Steuerabschnitt C sind voneinander unabhängig, was
in einer unabhängigen
Wartung derselben resultiert.
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Ferner ist die elektrolytische Testmaschine 1 vom
beweglichen Typ, und daher ist es leicht, die Testmaschine 1 in
einen und aus einem Testraum zu transportieren.
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Ferner ist die relativ groß bemessene
und schwere elektrolytische Zelle 12 an dem Mittelbereich
angeordnet, und daher ist die elektrolytische Testmaschine 1 bei
der Bewegung stabil und ausbalanciert.
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Zusätzlich sind die elektrolytische
Zelle 12, der mechanische Abschnitt M und der Steuerabschnitt
C in einer Linie der Bewegungsrichtung a der elektrolytischen Testmaschine 1 angeordnet,
und daher kann die zur Bewegungsrichtung a orthogonale Breitendimension
leicht an die Breitendimension eines Zugangs eines fertigen Testraums
angepasst werden. Z. B. ist die Breite b der elektrolytischen Testmaschine 1 auf
800 mm eingestellt, und die Länge
c auf 1.600 mm eingestellt werden, wie in 6 gezeigt.
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C. Struktur der Anordnung
der Kohlenstoffelektrode und des elektrischen Heizers (7, 8 und 10 bis 13)
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In einem linken und unteren Bereich
in der elektrolytischen Zelle 12 ist eine Elektrodenkammer 55 in die
wässrige
NaCl-Lösung 11 eingetaucht.
Die Elektrodenkammer 55 ist durch die Umfangswand 47 der
elektrolytischen Zelle 12 und eine Trennplatte 54 definiert.
Die Trennplatte 54 ist gegenüber und in der Nähe einer Innenfläche der
Umfangswand 47 angeordnet und ist an der elektrolytischen
Zelle 12 anbringbar und davon lösbar.
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Der linke Seitenwandabschnitt 48 der
Umfangswand 47 hat eine Aufteilplatte 56, die
Kunstharz hergestellt ist, welche eine Rückwand der Elektrodenkammer 55 bildet.
Ein Vorderwandabschnitt 57 der Umfangswand 47 hat
einen Vorsprung 58, der eine Vorderwand der Elektrodenkammer 55 bildet
und der Aufteilplatte 56 gegenüberliegt. Die Trennplatte 54 ist
in gegenüberliegende
Führungsnuten 59 und 60 in
der Aufteilplatte 56 und dem Vorsprung 58 verschiebbar
eingesetzt. Daher bildet die Trennplatte 54 eine rechte
Wand der Elektrodenkammer 55, während der linke Seitenwandabschnitt 48 eine
linke Wand der Elektrodenkammer 55 bildet.
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Die plattenartige Kohlenstoffelektrode 13 ist
in der Elektrodenkammer 55 im vertikalen Zustand und parallel
zur Trennplatte 54 untergebracht. Ein oberer Abschnitt
der Kohlenstoffelektrode 13 steht über das Oberende der Trennplatte 54 vor.
Die vorderen und hinteren Endflächen
der Kohlenstoffelektrode 13 sind durch ein Klemmelement 62 einer
vorstehenden Platte 61 des linken Seitenwandabschnitts 48 und
durch ein Klemmelement 63 des vorderen Wandabschnitts 57 eingeklemmt.
Die linken und rechten Flachseiten der Kohlenstoffelektrode 13 sind
durch ein Paar von Klemmelementen 64 an dem linken Seitenwandabschnitt 48 und ein
Paar von Klemmelementen 65 an der Trennplatte 54 eingeklemmt.
Die Kohlenstoffelektrode 13 ist zwischen die Klemmelemente 62 bis 65 einsetzbar und
herausziehbar. Um das Einsetzen der Elektrode 13 zu führen, ist
an einem oberen Abschnitt jedes der Klemmelemente an einer Einführseite
der Elektrode eine Schräge d
ausgebildet. Die Trennplatte 54 hat eine große Anzahl
von Durchgangslöchern 66 an
der Kohlenstoffelektrode 13 gegenüberliegenden Stellen, um zu
ermöglichen,
dass die wässrige
NaCl-Lösung 11 dort
hindurchtritt.
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In einem rechten unterne Bereich
innerhalb der elektrolytischen Zelle 12 ist eine andere
Elektrodenkammer 55 ähnlich
der oben beschriebenen Elektrodenkammer 55 unter Verwendung
des rechten Seitenwandabschnitts 49 der Umfangswand 47 definiert.
Eine andere plattenartige Kohlenstoffelektrode 13, ähnlich der
oben beschriebenen Elektrode 132, ist in der anderen Elektrodenkammer 55 untergebracht.
Somit kann die Spannungsverteilung in dem Testmaterial 2 gleichmäßig werden.
Komponenten der rechten Elektrodenkammer 55, die jenen
der linken Elektrodenkammer 55 ähnlich sind, sind mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
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In einem hinteren Bereich innerhalb
der elektrolytischen Zelle 12 ist eine Heizerkammer 68 durch
die Umfangswand 47 der elektrolytischen Zelle 12 und
eine Trennplatte 67 definiert. Die Trennplatte 67 ist
gegenüber
und in der Nähe
der Innenoberfläche
der Umfangswand 47 angeordnet und ist an der elektrolytischen Zelle 12 anbringbar
und davon löstbar.
Die Trennplatte 67 enthält
eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 69, um
zu ermöglichen,
dass die wässrige
NaCl-Lösung 11 dort
hindurchtritt, und ist in gegenüberliegende
Führungsnuten 70,
die in dem Paar von Trennplatten 56 beider Elektrodenkammern 55 definiert
sind, verschiebbar eingesetzt. Daher ist eine Vorderwand der Heizerkammer 68 durch
die Trennplatte 67 und das Paar von Trennplatten 56 gebildet.
Eine Rückwand
der Heizerkammer 68 ist durch einen hinteren Wandabschnitt 71 der
Umfangswand 47 ausgebildet, und linke und rechte Wände der
Heizerkammer 68 sind durch die linken und rechten Seitenwandabschnitte 48 und 49 ausgebildet.
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Wie am besten in den 9, 8, 12 und 13 gezeigt, ist das Paar der elektrischen
Heizer 14 in der Heizerkammer 68 mit einem vorbestimmten
Abstand in der Links- und Rechtsrichtung untergebracht, und wobei ihre
Wicklungsabschnitte e nach unten gedreht sind. Ein oberer Abschnitt
jedes der elektrischen Heizer 14 ist durch einen Träger 72 getragen,
der an einem Rückwandabschnitt 71 über dem
Flüssigkeitspegel
f in der wässrigen
NaCl-Lösung 11 angebracht
ist. Der Temperatursensor 16 zum Erfassen der Temperatur
der wässrigen
NaCl-Lösung 11 ist
zwischen beiden elektrischen Heizern 14 angeordnet. Der
Temperatursensor 16 weist einen unteren Endabschnitt auf,
der in die wässrige
NaCl-Lösung 11 eingetaucht
ist, und einen oberen Abschnitt, der durch einen in dem Rückwandabschnitt 71 angebrachten
Träger 73 über dem
Flüssigkeitspegel f
getragen ist.
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Innerhalb der elektrolytischen Zelle 12 wird
ein Bereich, der von den drei Trennplatten 54 und 67 und dem
vorderen Wandabschnitt 57 umgeben ist, als Raum g zum Anordnen
des Testmaterials 2 genutzt.
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Wie in den 7, 8 und 13 gezeigt, steht ein U-förmiger Träger 71 an
einer Innenoberfläche
des vorderen Wandabschnitts 57 vor, sodass er über dem
Flüssigkeitspegel
f der wässrigen
NaCl-Lösung 11 angeordnet
ist und an einem Quermittelabschnitt angeordnet ist. Eine Vertiefung 77 ist
durch ein Paar von Vorsprüngen 76 definiert,
die an einem Stufenabschnitt 75 der Trennplatte 67 benachbart
der Heizerkammer 68 angeordnet sind. Somit ist die Vertiefung 77 dem
Träger 74 gegenüber angeordnet.
Die Testmaterialtragstange 24, die aus Kunstharz hergestellt
ist und eine kanalartige Form hat, ist abnehmbar zwischen dem U-förmigen Träger 74 und
der Vertiefung 77 aufgehängt. Wie in den 1 und 13 gezeigt, wird das Testmaterial 2 in
die wässrige
NaCl-Lösung 11 derart
eingetaucht, dass es von der Tragstange 24 durch einen
Schleifenabschnitt h eines an dem Testmaterial 2 angebrachten
Kunstharzfadens hängt.
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Wenn beiden Kunststoffelektroden 13 und
beide elektrischen Heizer 14 innerhalb der Elektrodenkammern 55 und
der Heizerkammer 68 untergebracht sind, wie oben beschrieben,
kann der Kontakt der Elektroden 13 und der elektrischer
Heizer 14 mit dem Testmaterial zuverlässig verhindert werden, und
können
beide Kohlenstoffelektroden 13 und beide elektrischen Heizer 14 geschützt werden.
Jede der Trennplatten 54 und 67 befindet sich
in der Nähe
der Umfangswand 47 der elektrolytischen Zelle 12,
und darüber
hinaus verwendet jede der Elektrodenkammern 55 und der
Heizerkammer 68 einen Teil der Umfangswand 47 als
Teil der Kammerwand. Daher kann der Raum g zum Anordnen des Testmaterials 2 größer gemacht
werden, im Vergleich zu dann, wenn eine andere Trennplatte anstelle
der Umfangswand 47 benutzt wird. Jede der Trennplatten 54 und 67 kann
von der elektrolytischen Zelle 12 entfernt werden, und
jede der Kohlenstoffelektroden 13 kann von der elektrolytischen
Zelle 12 entfernt werden. Daher können die Trennplatten 54 und 67 und
die Kohlenstoffelektroden 13 bei der Ausführung der
Wartung nicht zu Hindernissen werden, z. B. beim Waschen innerhalb
der elektrolytischen Zelle 12, was in einer leichten Wartung
der Zelle 12 resultiert. Da jede der Kohlenstoffelektroden 13 durch
die Umfangswand 47 und die Trennplatte 54 eingeklemmt
ist, ist die Tragstruktur der Kohlenstoffelektrode 13 einfach
und sicher. Auch da jeder der elektrischen Heizer 14 an
der festen Umfangswand 47 angebracht ist, ist die Halterungsstruktur
des elektrischen Heizers 14 sicher. Die drei Trennplatten 54 und 67 können zu
einer Uförmigen
integralen Konfiguration ausgebildet sein.
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D. Wasserzufuhr und -ablassstruktur
der elektrolytischen Zelle (7, 8, 10, 13 und 14)
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Über
der Heizerkammer 68 ist ein L-förmiges Wasserzufuhrrohr 79,
das aus Kunstharzrohrmaterial hergestellt ist, in der Wasserzufuhrrohrleitung 17 in
dem linken Seitenwandabschnitt 48 der elektrolytischen Zelle 12 angeordnet,
wobei sein Auslass nach unten gedreht ist. Ein Schlauch 80,
der aus Weichkunstharz hergestellt ist, ist an dem Wasserzufuhrrohr 79 angebracht,
wie am besten in 10 gezeigt,
und sein unterer Endabschnitt ist lose in eine aus Kunstharz hergestellte
Haltehülse 81 eingesetzt.
Die Hülse 81 ist
an einer Rückseite
der Aufteilplatte 56 benachbart der Heizerkammer 68 angebracht.
Die Haltehülse 81 verhindert, dass
der untere Endabschnitt des Schlauchs 80 während der
Wasserzufuhr unbeabsichtigt schwingt. Der Schlauch 80 kann
von der Haltehülse 81 abgezogen
werden und zum Waschen der elektrolytischen Zellen 12 benutzt
werden.
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Wie am besten in den 8 und 14 gezeigt,
ist die Hälfte
der Wasserzufuhrrohrleitung 17 an der Seite des Wasserzufuhrrohrs 79 mit
einem Wasserzufuhrabschnitt 82a eines Wasserausgabeblocks 82 verbunden, der
an der Maschinenbasis 44 über Außenflächen des linken Seitenwandabschnitts 48 und
des Rückwandabschnitts 71 angebracht
ist, und eine Hälfte
der Zufuhrrohrleitung 17 an der Seite des Hahns 30 zur Wasserversorgung
ist mit dem Wasserzufuhrabschnitt 82a verbunden. In der
Hälfte
der Wasserzufuhrrohrleitung 17 an der Seite des Wasserzufuhrrohrs 79 ist
an einem Zwischenabschnitt davon ein Solenoidventil 31 angebracht.
Die Herstellung der wässrigen
NaCl-Lösuung 11 erfolgt
innerhalb der elektrolytischen Zelle 12 nach der Wasserzufuhr
zur elektrolytischen Zelle 12.
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Eine Ablauföffnung 84 öffnet sich
in einem Mittelabschnitt einer Bodenwand 83 der elektrolytischen Zelle 12.
Eine Ablaufrohrleitung 18, die aus Kunstharzrohrmaterial
hergestellt ist, ist mit der Ablauföffnung 84 verbunden.
Eine Hälfte
der Ablaufrohrleitung 18 an der Seite der Ablauföffnung 84 läuft durch
die Innenseite der Maschinenbasis 44 und ist mit einem
Ablaufabschnitt 82b des Wasserausgabeblocks 82 verbunden.
Eine Hälfte
der Ablaufrohrleitung 18 an der Seite eines Ablaufkanals 86 ist
mit dem Ablaufabschnitt 82b verbunden. In der Hälfte der
Ablaufrohrleitung 18 an der Seite der Ablauföffnung 84 ist
an einem Zwischenabschnitt davon ein manueller Hahn 32 angebracht.
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E. Steuerung des Wasserpegels
der elektrolytischen Zelle (7 und 8)
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Der Wasserpegelsensor 15 zum
Steuern/Regeln der Menge an wässriger
NaCl-Lösung 11 ist
am rechten Ende der Innenfläche
des Rückwandabschnitts 71 der
elektrolytischen Zelle 12 angeordnet. Der Wasserpegelsensor 15 enthält erste,
zweite und dritte Erfassungselemente i, j und k, die sich vertikal
erstrecken, und wobei eine Höhenlage
ihrer Unterenden voneinander unterschiedlich ist. Diese Erfassungselemente
sind an einem Träger 87 getragen,
der an dem Rückwandabschnitt 71 angebracht
ist, und sind über
dem Flüssigkeitspegel
f der wässrigen
NaCl-Lösung 11 angeordnet.
Das Unterende des ersten Erfassungselements i liegt an einer höchsten Position.
Das Unterende des dritten Erfassungselements k liegt an einer untersten
Position und das Unterende des zweiten Erfassungselements j liegt
an einer Mittelposition zwischen beiden Unterenden der ersten und
dritten Erfassungselemente i und k.
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Während
der Wasserzufuhr zur elektrolytischen Zelle 12 sind die
ersten und dritten Erfassungselementen i und j dazwischen nicht
leitend und das Solenoidventil 31 wird durch die Steuereinheit 10 in
einen offenen Zustand gesteuert. Wenn der Flüssigkeitspegel f bis zum Unterende
des ersten Erfassungselements i ansteigt, werden die ersten und
dritten Erfassungselemente i und j in einen leitenden Zustand dazwischen
gebracht, und das Solenoidventil 31 wird durch die Steuereinheit 10 in
einen geschlossenen Zustand gesteuert. Dies bewirkt, dass die Wasserzufuhr
gestoppt wird. Wenn der Flüssigkeitspegel
f während
eines Tests niedrig ist und mit Abstand vom Unterende des ersten
Erfassungselements i angeordnet ist, werden die ersten und dritten
Erfassungselemente i und j in einen nichtleitenden Zustand dazwischen
gebracht, und das Solenoidventil 31 wird in einen offenen
Zustand gebracht, um hierdurch die Wasserzufuhr zu erlauben. Auf
diese Weise wird die Menge an wässriger
NaCl-Lösung 11 normalerweise
durch das erste Erfassungselement i gesteuert.
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Wenn andererseits kein Wasser zugeführt wird,
obwohl der Flüssigkeitspegel
f mit Abstand vom Unterende des ersten Erfassungselements i angeordnet
ist, weil in dem Test das erste Erfassungselement i außer Betrieb
ist, werden die zweiten und dritten Erfassungselemente j und k in
den nicht-leitenden Zustand dazwischen gebracht, wenn der Flüssigkeitspegel
f absinkt und mit Abstand vom Unterende des zweiten Erfassungselements
j angeordnet ist. Die Gleichstromquelle 9 wird daher durch
die Steuereinheit 10 in einen Auszustand gesteuert. Dies
bewirkt, dass der den Kohlenstoffelektroden 13 und dem
Testmaterial zugeführte
elektrische Strom ausgeschaltet wird, um hierdurch den Test zu stoppen.
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Die zweiten und dritten Erfassungselemente
j und k werden ebenfalls für
die Steuerung beider elektrischen Heizer 14 benutzt. Insbesondere
wenn die wässrige
NaCl-Lösung 11 in
einer definierten Menge vorliegt, sind die Unterenden der zweiten
und dritten Erfassungselemente j und k in der wässrigen NaCl-Lösung 11 angeordnet,
und die zweiten und dritten Erfassungselemente j und k sind dazwischen
leitend. Daher werden beide elektrische Heizer 14 durch
die Steuereinheit 10 in erregte Zustände gesteuert. Wenn z. B. der
Flüssigkeitspegel
f mit Abstand vom Unterende des zweiten Erfassungselements j angeordnet
ist, werden die zweiten und dritten Erfassungselemente j und k in
einen nicht-leitenden Zustand dazwischen gebracht. Daher werden beide
elektrische Heizer 14 durch die Steuereinheit 10 in
Erregungs-Stoppzustände
gesteuert.
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F. Verdrahtungsstruktur
der Kohlenstoffelektrode und Erregungsanschlussbasis für Testmaterial
(8, 9, 11, 13 und 15)
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In dem Vorderwandabschnitt 57 der
elektrolytischen Zelle 12 ist ein aus Kunstharz hergestelltes
Aufnahmeelement 88, das eine kanalartige Konfiguration
hat, seitlich erstreckend über
dem U-förmigen
Träger 74 befestigt.
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Wie am besten in den 8 und 9 gezeigt,
erstreckt sich ein vertikaler und vierseitiger Rahmen 90 in der
Maschinenbasis 44 zur Außenfläche des rechten Seitenwandabschnitts 49 der
elektrolytischen Zelle 12. Ein Anschlusskasten 92 ist
an einer Oberseite eines unteren Winkelelements 91 befestigt,
das sich längs
des Rahmens 90 erstreckt.
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In Bezug auf die 11, 13 und 15 sind Zuführdrähte 93 mit
Vorder- und Rückseiten
der Oberabschnitte der linken und rechten Kohlenstoffelektroden 13 jeweils
verbunden. Die zwei Zufuhrdrähte 93 jeder Kohlenstoffelektrode 13 werden
durch eine Kerbe 94 jeder Trennplatte 54 zur Außenseite
der Elektrodenkammer 55 gezogen. Wie in den 9 und 15 gezeigt, laufen die Zufuhrdrähte 59 in
die Innenseite des Aufnahmeelements 88 von Kerben 95 der
Aufnahmeelemente 88, wo sie zu vier Drähten zusammengefasst werden. Die
Zuführdrähte 93 werden
durch eine Tülle 96 des
rechten Seitenwandabschnitts 49 zur Außenseite der elektrolytischen
Zelle 12 gezogen und mit Verbindungsanschlüssen des
Anschlusskastens 92 verbunden. Eine Hauptleitung 97,
die mit den Verbindungsanschlüssen
des Anschlusskastens 92 verbunden ist, ist von dem Anschlusskasten 92 herausgezogen.
Die Hauptleitung 97 erstreckt sich entlang den Außenoberflächen des rechten
Seitenwandabschnitts 49, des Rückwandabschnitts 71 und
dem linken Seitenwandabschnitt 48 der elektrolytischen
Zelle 12 und ist mit der Gleichstromquelle 9 durch
das Polaritätsumschaltrelais 28 verbunden. Die
Zuführdrähte 93,
der Anschlusskasten 92 und die Hauptleitung 97 bilden
eine der Erregungsleitungen 26.
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Wieder zurück zu den 8, 13 und 15. Eine aus Titan hergestellte
Erregungsanschlussbasis 98, die zur Verbindung mit dem
Testmaterial 2 verwendet wird, ist an dem Vorderwandabschnitt 57 der
elektrolytischen Zelle 12 so angebracht, dass sie unter
dem Aufnahmeelement 88 und in der Nähe des U-förmigen Trägers 74 liegt. Ein
erster Verbindungsabschnitt 99 der Erregungsanschlussbasis 98 mit
dem Testmaterial 2 ist in der elektrolytischen Zelle 12 angeordnet,
und ein zweiter Verbindungsabschnitt 100 der Erregungsanschlussbasis 98 mit
der Gleichstromquelle 9 ist außerhalb der elektrolytischen
Zelle 12 angeordnet. Eine Mehrzahl von Verbindungsbohrungen 101,
die jeweils ein Innengewinde aufweisen, sind in dem ersten Verbindungsabschnitt 99 definiert,
sodass sie der Mehrzahl von Zuführdrähten 103 entsprechen,
die mit einer Mehrzahl von Testmaterialien 2 verbunden
sind. Eine Hauptleitung 102 ist mit dem zweite Verbindungsabschnitt 100 verbunden.
Die Hauptleitung 102 erstreckt sich entlang den Außenfläche des
Vorderwandabschnitts 57 und des linken Seitenwandabschnitts 48 und
ist mit der Gleichstromquelle 9 durch das Polaritätsumschaltrelais 28 verbunden.
Die Zuführdrähte 103,
die Erregungsanschlussbasis 98 und die Hauptleitung 102 bilden
die andere Erregungsleitung 27.
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G. Verbindungsstruktur
der Kohlenstoffelektrode mit den Zuführdrähten (16)
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Jeder der Zuführdrähte 93 hat einen Leiter 104 und
eine korrosionsbeständige
Isolierbeschichtungslage 105. Ein Anschlussende m des Leiters 104 steht
von der korrosionsbeständigen
Isolierbeschichtungslage 105 des Zuführdrahts 93 vor. Das
Anschlussende m ist mit einem leitfähigen Verbindungsbolzen 106 verbunden.
Eine Verbindungsbohrung 107 ist in einer Ecke der Kohlenstoffelektrode 113 definiert
und weist einen Gewindeabschnitt n auf. Der Verbindungsbolzen 106 ist
mit dem Gewindeabschnitt n verschraubt.
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Die Verbindungsbohrung 107 kann
eine Blindbohrung sein, wobei aber in der dargestellten Ausführung die
Verbindungsbohrung 107 eine sich schräg und vertikal erstreckende
Durchgangsbohrung ist. Der Zuführdraht 93 und
der Verbindungsbolzen 106 werden in die Verbindungsbohrung 107 durch
das untere offene Ende o der Verbindungsbohrung 107 eingesetzt.
Hierzu weist der Verbindungsbolzen 106 an seinem vom Anschlussende
mit dem Zuführdraht 93 entgegengesetzten
Ende ein Werkzeug auf, z. B. einen Eingriffsabschnitt zum Eingriff
mit einem Flachschraubenzieher, nämlich eine Eingriffsnut 108.
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Ein Dichtungsmaterial 109,
wie etwa Silikon, ist in einen Hohlraum p der Verbindungsbohrung 107 eingefüllt. Der
Hohlraum p ist zwischen dem unteren offenen Ende o der Verbindungsbohrung 107 und
einer Endfläche
des Verbindungsbolzens 106 an der Seite der Eingriffsnut 108 angeordnet.
Ein Dichtungsmaterial 109, ähnlich dem obigen Dichtungsmaterial,
ist auch in einen Hohlraum r der Verbindungsbohrung 107 gefüllt. Der Hohlraum
r ist zwischen einem oberen offenen Ende g und einer Endfläche des
Verbindungsbolzens 106 angeordnet, von dem sich der Zuführdraht 93 erstreckt.
Der Hohlraum r umgibt die Isolierbeschichtungslage 105 des
Zuführdrahts.
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Die Verbindung des Verbindungsbolzens 106 mit
dem Anschlussende m des Leiters 104 des Zufuhrdrahts 93 ist
wie folgt: Der Verbindungsbolzen 106 ist aus Titan gebildet,
was die Korrosionsbeständigkeit
des Verbindungsbolzens 106 verbessert. Der Verbindungsbolzen 106 weist
eine Blindbohrung 110 auf, die an einer Endseite des Bolzens
offen ist. Ein hohles rohrförmiges
Element 111, das aus einer Kupferlegierung hergestellt ist,
in der dargestellten Ausführung
z. B. Messing, ist in die Blindbohrung 110 eingepresst.
Das Anschlussende m des Leiters 104 ist in das hohle rohrförmige Element 111 eingesetzt
und ist damit durch eine Lötschicht 112 verbunden.
Da Titan schwer lötbar
ist, wird das hohle rohrförmige
Element 111 verwendet, das aus leichter lötbarem Messing
hergestellt ist.
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Ein Dichtungselement 113, ähnlich dem
oben beschriebenen Dichtungsmaterial, ist zwischen einer Endfläche des
hohlen rohförmigen
Elements 111 und einer Endfläche der Isolierbeschichtungslage 105 des Zuführdrahts 93 angeordnet.
Das Dichtungselement 113 umgibt den Leiter 104,
der von der Endfläche
der Isolierbeschichtungslage 105 vorsteht. Somit sind der
Leiter 104, der von dem aus Messing hergestellten hohlen rohrförmigen Element 111 vorsteht,
und die Isolierbeschichtungslage 105 in Bezug auf die wässrige NaCl-Lösung 11 wasserdicht
gemacht.
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Mit der obigen Konstruktion sind
die Kohlenstoffelektrode 13 und der Zuführdraht 93 in der
Verbindungsbohrung 107 der Kohlenstoffelektrode 13 verbunden.
Daher liegt nur der Zuführdraht 93 zur
Außenseite frei,
um hierdurch eine kompakte Verbindungsstruktur vorzusehen.
-
Zusätzlich ist der Verbindungsabschnitt
zwischen der Kohlenstoffelektrode 13 und dem Leiter 104 des Zuführdrahts 93 zuverlässig abgedichtet.
Daher ist der Verbindungsabschnitt von der wässrigen NaCl-Lösung 11 wasserfest
abgedichtet, was eine Korrosion des Verbindungsabschnitts verhindert.
-
Da der Verbindungsabschnitt wasserdicht
ist, wie oben beschrieben, kann die Kohlenstoffelektrode 13 in
die wässrige
NaCl-Lösung 11 eingetaucht
werden. Somit wird das effektive Volumen der wässrigen NaCl-Lösung 11 vergrößert im
Vergleich zu dann, wenn der obere Abschnitt der Kohlenstoffelektrode
von dem Flüssigkeitspegel
vorsteht, und der Verbindungsabschnitt darin angeordnet ist.
-
Weil darüber hinaus der Verbindungsbolzen 106 mit
dem Innengewindeabschnitt n der Kohlenstoffelektrode 13 verschraubt
ist, kann der enge Kontakt zwischen dem Innengewindeabschnitt n
und dem Verbindungsbolzen 106 verbessert werden. Somit
können
die Kohlenstoffelektrode 13 und der Zuführdraht 93 zuverlässig elektrisch
miteinander verbunden werden.
-
Der Verbindungsbolzen 106 und
das Ende des Zuführdrahts 93,
das mit dem Verbindungsbolzen 106 verbunden ist, sind in
der Verbindungsbohrung 107 durch das Dichtungsmaterial 109 befestigt.
Somit ist die mechanische Verbindung zwischen der Kohlenstoffelektrode 13 und
dem Zuführdraht 93 besonders
stabil.
-
H. Korrosionstest für Testmaterial
(1 bis 3, 13, 15 und 17 bis 21)
-
sFür einen Korrosionstest des
Testmaterials 2 wird in dem Beschichtungsfilm 4 auf
einer Flachseite des Testmaterials 2 durch ein Messer ein
beschädigter
Abschnitt 114 hergestellt. Der beschädigte Abschnitt 114 durchschneidet
den Beschichtungsfilm 4 und erreicht die Stahlplatte 3,
wie in den 2 und 3 gezeigt. In diesem Fall
haben der Beschichtungsfilm 4 auf der anderen Oberfläche des
Testmaterials 2 und der Beschichtungsfilm 4 an
den peripheren Oberflächen
die Funktion als Maske für
die Stahlplatte 3. Eine Bohrung 115 in dem Testmaterial 2 dient
dazu, einen aus Kunstharz hergestellten Aufhängungsfaden 25 hindurchzuführen.
-
Der Korrosionstest des Testmaterials 2 enthält einen
Prozess, das Testmaterial 2 in die wässrige NaCl-Lösung 11 einzutauchen,
einen Gleichstrom zwischen der Stahlplatte 3 und beiden
Kohlenstoffelektroden 13 in der wässrigen NaCl-Lösung 11 fließen zu lassen
und die Polarität
der Stahlplatte 3 abwechselnd zu positiven oder negativen
Polarität
umzuschalten.
-
Wenn die Polarität der Stahlplatte 3 negativ
ist, wird der Beschichtungsfilm-Abschälschritt
ausgeführt. Während dieses
Schrittes, beginnend an dem beschädigten Abschnitt 114 des
Beschichtungsfilms, reduzieren OH-Ionen, die durch Wasserelektrolyse
erzeugt werden, die Adhäsionskraft
des Beschichtungsfilms an der Stahlplatte 3, um hierdurch
das Abschälen
und eine Blasenbildung des Beschichtungsfilms zu fördern. Andererseits
wird, wenn die Polarität
der Stahlplatte 3 positiv ist, der Stahlplattenkorrosionsschritt,
d. h. der anodische Oxidationsprozess, ausgeführt. Durch abwechselndes Wiederholen
des Abschälens
und der Anodenoxidation des Beschichtungsfilms kann das Abschälen des
Beschichtungsfilms 4 und die Korrosion der Stahlplatte 3,
ausgehend an dem beschädigten
Abschnitt 114, gefördert
werden. Somit kann die Gesamtauswertung der Korrosionsbeständigkeit
innerhalb einer kurzen Zeitdauer durchgeführt werden.
-
Während
des Stahlplatten-Korrosionsschritts ist die korrodierte Menge der
Stahlplatte 3 proportional zur für die Erregung eingesetzten
Ladungsmenge. Wenn jedoch, obwohl die gleichen Ladungsmengen eingesetzt
werden, die abgeschälte
Fläche
des Beschichtungsfilms der Stahlplatte 3 veränderlich
ist, ist auch der Korrosionsbetrag veränderlich. Daher wird die zum
Korrodieren der Stahlplatte 3 erforderliche Ladungsmenge auf
der Basis der abgeschälten
Fläche
des Beschichtungsfilms der Stahlplatte 3 bestimmt.
-
Somit wird eine Prozedur verwendet,
die abgeschälte
Fläche
des Beschichtungsfilms der Stahlplatte 3 nach dem Beschichtungsfilmabschälschritt
misst und eine Ladungsmenge, die in dem Stahlplattenkorrosionsschritt
verwendet wird, entsprechend der abgeschälten Fläche des Beschichtungsfilms
der Stahlplatte 3 bestimmt.
-
17 stellt
einen Korrosionstestprozess dar. Der Korrosionstestprozess wird
insbesondere in Bezug auf 17 beschrieben.
-
(a) Erster Beschichtungsfilm-Abschälschritt
-
In diesem Schritt wird die Polarität beider
Kohlenstoffelektroden 13 in der wässrigen NaCl-Lösung 11 auf
eine positive Polarität
gesetzt, während
die Polarität
der Stahlplatte 3 des Testmaterials 2 durch das
Polaritätsumschaltrelais 28 auf
eine negative Polarität
gesetzt wird, wie in 17(i) gezeigt.
Ein elektrischer Strom wird unter konstanter Spannung von der Gleichstromquelle 9 zwischen
den Kohlenstoffelektroden 13 und der Stahlplatte 3 durch
die wässrige
NaCl-Lösung 11 zugeführt.
-
Nach Ablauf von 5 bis 10 Minuten
seit dem Beginn der Stromzufuhr, nachdem sich nämlich der Stromwert auf ein
gewisses Ausmaß stabilisiert
hat, wird ein Wert I0 des in der Stahlplatte 3 fließenden elektrischen Stroms
durch ein Amperemeter 29 gemessen.
-
Wenn das Abschälen des Beschichtungsfilms 4 innerhalb
der oben beschriebenen Zeit nicht auftritt, wird ein abgeschälter Beschichtungsfilm 4a durch
die anschließende
elektrische Stromzufuhr erzeugt, wie in 17(ii) gezeigt.
-
Die Messung des Stromwerts I0 kann vor dem Beginn des ersten Beschichtungsfilm-Abschälschritts ausgeführt werden.
In diesem Fall wird die Polarität
der Stahlplatte 3 auf eine negative Polarität gesetzt.
Wenn die Polarität
der Stahlplatte 3 auf eine positive Polarität gesetzt
ist, korrodiert die Stahlplatte 3 an dem beschädigten Abschnitt 114 des
Beschichtungsfilms 4, und als Ergebnis wird der Beschichtungsfilm 4 beim
nächsten Beschichtungsfilm-Abschälschritt
kaum abgeschält.
-
(b) Entfernungsschritt
des abgeschälten
Beschichtungsfilms
-
Das Testmaterial 2 wird
aus der wässrigen
NaCl-Lösung 11 herausgenommen,
und der abgeschälte Beschichtungsfilm 4a wird
unter Verwendung von Klebeband von dem Testmaterial 2 entfernt,
um hierdurch die vom Beschichtungsfilm abgeschälte Oberfläche in der Stahlplatte 3 freizulegen,
wie in 17(iii) gezeigt. Dieses
Entfernen kann alternativ durch Ultraschallwaschen oder einen Hochdruckwasserstrahl
in der wässrigen
NaCl-Lösung 11 ausgeführt werden.
-
(c) Zweiter Beschichtungsfilm-Abschälschritt
-
In diesem Schritt wird durch das
Polaritätsumschaltrelais 28 die
Polarität
beider Kohlenstoffelektroden 13 in der wässrigen
NaCl-Lösung 11 auf
eine positive Polarität
gesetzt, während
die Polarität
der Stahlplatte 3 des Testmaterials 2 auf eine
negative Polarität
gesetzt wird, wie in 17(iv) gezeigt.
Von der Gleichstromquelle 9 wird ein elektrischer Strom
unter konstanter Spannung zwischen den Kohlenstoffelektroden 13 und der
Stahlplatte 3 durch die wässrige NaCl-Lösung 11 zugeführt.
-
Nach Ablauf von 5 bis 10 Minuten
seit Beginn der Stromzufuhr, nachdem sich nämlich der Stromwert auf ein
gewisses Ausmaß stabilisiert
hat, wird der Wert I1 eines in der Stahlplatte 3 fließenden elektrischen Stroms
durch das Amperemeter 29 gemessen.
-
Wenn das Abschälen des Beschichtungsfilms 4 innerhalb
der oben beschriebenen Zeit nicht stattfindet, wird durch anschließende Zufuhr
von elektrischem Strom ein abgeschälter Beschichtungsfilm 4a erzeugt, wie
in 17(iv) gezeigt.
-
(d) Einstellschritt der
Ladungsmenge bei der Korrosion der Stahlplatte
-
Die Stromwerte I0 und
I1, die in dem ersten Beschichtungsfilm-Abschälschritt
(a) und dem zweiten Beschichtungsfilm-Abschälschritt (c) gemessen wurden,
werden in eine Recheneinheit 116 eingegeben. In dieser Recheneinheit 116 wird
zuerst eine Differenz ΔI
zwischen beiden Stromwerten I0 und I1 berechnet. Diese Differenz ΔI ist im
Wesentlichen proportional zur Beschichtungsfilm-Abschälfläche der
Stahlplatte 3. Daher wird die Messung der Beschichtungsfilm-Abschälfläche durch
die Berechnung der Differenz ΔI
ersetzt. Dann wird eine Ladungsmenge, entsprechend der Differenz ΔI, in Bezug
auf eine Erregungszeit T unter konstanter Spannung bestimmt. Diese
Ladungsmenge kann durch Messen einer Spannungsveränderung
unter konstantem Strom bestimmt werden, oder durch gleichzeitige
Messung von Strom und Spannung.
-
(e) Erster Stahlplattenkorrosionsschritt
-
In diesem Schritt wird, wie in 17(v) gezeigt, der im zweiten
Beschichtungsfilm-Abschälschritt
(c) erzeugte abgeschälte
Beschichtungsfilm 4a nicht entfernt, und wird durch das
Polaritätsumschaltrelais
die Polarität
der Kohlenstoffelektroden 13 in der wässrigen NaCl-Lösung 11 auf
eine negative Polarität
gesetzt, während
die Polarität
der Stahlplatte 3 des Testmaterials 2 auf eine
positive Polarität
gesetzt wird. Von der Gleichstromquelle 9 wird ein elektrischer
Strom unter konstanter Spannung zwischen den Kohlenstoffelektroden 13 und
der Stahlplatte 3 durch die wässrige NaCl-Lösung 11 zugeführt. Die
Zeitdauer zum Zuführen
des Stroms ist die Erregungszeit T, die in Schritt (d) bestimmt
ist, um die Ladungsmenge einzustellen.
-
Somit wird eine Vertiefung 117 in
der Beschichtungsfilm-Abschäloberfläche 3a der
Stahlplatte 3 durch die Korrosion (anodische Oxidation)
erzeugt, und ein Korrosionsprodukt (118) sammelt sich in
der Vertiefung 117 an.
-
Der erste Stahlplattenkorrosionsschritt
muss ausgeführt
werden, ohne den abgeschälten
Beschichtungsfilm 4a zu entfernen, der in dem zweiten Beschichtungsfilmabschälschritt
(c) in 17(iv) erzeugt
wurde. Wenn der abgeschälte
Beschichtungsfilm 4a entfernt wird, sind die Ladungsmengen,
die in Schritt (d) bestimmt wurden, und die Beschichtungsfilm-Abschälfläche der
Stahlplatte 3 einander ungleich. Wenn zusätzlich der
abgeschälte
Beschichtungsfilm 4a nicht entfernt wird, unterscheidet
sich die Beschichtungsfilmabschälfläche der Stahlplatte 3 in
diesem Korrosionsschritt kaum von der Beschichtungsfilmabschälfläche der
Stahlplatte 3, die in dem Entfernungsschritt des abgeschälten Beschichtungsfilms
(b) in 17(iii) erzeugt
wurde.
-
(f) Schritt der Entfernung
des abgeschälten
Beschichtungsfilms und des Korrosionsprodukts
-
Das Testmaterial 2 wird
aus der wässrigen
NaCl-Lösung 11 herausgenommen,
und der abgeschälte Beschichtungsfilm 4a und
das Korrosionsprodukt 118 werden aus dem Testmaterial 2 mittels
Klebeband entfernt, um hierdurch die Beschichtungsfilmabschäloberfläche 3a und
die Vertiefung 117 in der Stahlplatte 3 freizulegen,
wie in 17(vi) gezeigt.
Dieses Entfernen kann alternativ durch Ultraschallwaschen oder einen Hochdruckwasserstrahl
in der wässrigen
NaCl-Lösung 11 ausgeführt werden.
-
Danach können, falls erforderlich, mehrere
Zyklen, die jeweils Schritte von dem zweiten Beschichtungsfilmabschälschritt
zu dem Entfernungsschritt des abgeschälten Beschichtungsfilms/Korrosionsprodukts wiederholt
ausgeführt
werden. In diesem Fall wird die Differenz ΔI berechnet, z. B. aus einem Stromwert
I1, der in dem zweiten Beschichtungsfilmabschälschritt
im ersten Zyklus gemessen ist, und einem Stromwert I2,
der in dem dritten Beschichtungsfilmabschälschritt im zweiten Zyklus
gemessen ist.
-
Wenn der Beschichtungsfilmabschälschritt
anschließend
an den Stahlplattenkorrosionsschritt ausgeführt wird, wird das Abschälen des
Beschichtungsfilms 4 durch das Korrosionsprodukt 118 behindert.
Deher ist es erforderlich, den Entfernungsschritt des abgeschälten Beschichtungsfilms/Korrosionsprodukts
zwischen dem Beschichtungsfilmabschälschritt und dem Stahlplattenkorrosionsschritt
einzufügen.
-
Nachfolgend werden bestimmte Beispiele
beschrieben.
-
I. Beschichtungsfilm-Abschältest
-
Ein Beschichtungsfilm-Abschältest, der
unten beschrieben wird, wurde ausgeführt, um die Beziehung zwischen
der angelegten Spannung und dem Grad der Abschälung des Beschichtungsfilms 4 zu
untersuchen.
-
(1) Bedingungen für das Testmaterial
2
-
Stahlplatte:
-
Breite: 70 mm; Länge: 150 mm; Dicke: 1,017 mm
-
Beschichtungsfilm:
-
Es wird ein Vorbehandlungsmittel
verwendet, das unter dem Handelsnamen SD2800 von Nippon Paint erhältlich ist;
Beschichtungsverfahren: kationische elektrostatische Beschichtung;
Filmdicke: 20 bis 25 μm;
ein beschädigter
Abschnitt wird mittels eines Messers auf eine Länge von 50 mm gebildet.
-
Zusätzlich wurde ein anderes Testmaterial 2 unter
denselben Bedingungen hergestellt, außer dass das Vorbehandlungsmittel
nicht eingesetzt wurde.
-
Wie in 18 gezeigt, wurde ein Ende des aus dem
Kunstharz hergestellten Fadens 25 in der Bohrung 115 in
dem Testmaterial 2 verknotet, und am anderen Ende des Fadens 25 wurde
eine Schleife h gebildet. Der Leiter 104, der von der korrosionsbeständigen Isolierbeschichtungslage 105 des
Zuführdrahts 103 vorsteht,
wurde auf die Stahlplatte 3 auf die Oberfläche des
Testmaterials 2 gelötet,
die von der Oberfläche
mit dem beschädigten
Abschnitt 114 darauf entgegengesetzt ist. Freiliegende
Abschnitte der Stahlplatte 3 in der Bohrung 115 und
der Lötzone
des Testmaterials 2 und des Leiters 102 wurden
mit einem Dichtungselement 119 abgedeckt. Eine Bolzeneinsetzbohrung 121 in
einem Anschluss 120, der mit dem anderen Ende des Zuführdrahts 103 verbunden
ist, wurde mit der Verbindungsbohrung 101 in der Erregungsanschlussbasis 98 ausgerichtet.
Es wurde ein Bolzen 122 in die Verbindungsbohrung 101 durch
die Bolzeneinsetzbohrung 121 eingeschraubt. Hierdurch wurden,
durch das Polaritätsumschaltrelais 28,
die Stahlplatte 3 und die Gleichstromquelle 9 elektrisch
miteinander verbunden. Das Testmaterial 2 wurde in die
wässrige
NaCl-Lösung 11 eingetaucht,
indem es von der Tragstange 24 durch die Schleife h des
aus dem Kunstharz hergestellten Fadens 25 abgehängt wurde.
- (2) Die Konzentration der wässrigen NaCl-Lösung 11 wurde
auf 3% eingestellt, und die Temperatur der wässrigen NaCl-Lösung 11 wurde
auf 40 °C
eingestellt. Die Polarität
der Stahlplatte 3 wurde auf negative Polarität gesetzt,
während
die Polarität
der Kohlenstoffelektrode 13 auf positive Polarität gesetzt
wurde. Die Testzeit wurde auf 2 Stunden eingestellt. Die angelegte
Spannung wurde im Bereich von 0 bis 20 V verändert. Unter diesen Bedingungen
wurde der Beschichtungsfilmabschältest
für das
Testmaterial 2 ausgeführt.
-
(3) Testergebnis
-
19 ist
eine Graphik, die die Beziehung zwischen der angelegten Spannung
und der Breite s des abgeschälten
Beschichtungsfilms von dem beschädigten
Abschnitt 114 darstellt (siehe 17(iii)). Wie aus 19 ersichtlich, beginnt das Abschälen des
Beschichtungsfilms 4 bei der angelegten Spannung von etwa 2,5
V, ob die Vorbehandlung ausgeführt
wurde oder nicht. Um das Abschälen
des Beschichtungsfilms stabil durchzuführen, ist es bevorzugt, dass
die angelegte Spannung auf etwa 5,5 V oder mehr für das der
Vorbehandlung unterzogene Testmaterial 2 oder auf etwa
8 V oder mehr für
das nicht der Vorbehandlung unterzogene Testmaterial 2 eingestellt
wird.
-
Bei der gleichen angelegten Spannung
ist die Menge des abgeschälten
Beschichtungsfilms in dem der Vorbehandlung unterzogenen Testmaterial 2 kleiner
als in dem der Vorbehandlung nicht unterzogenen Testmaterial 2.
Wie hieraus ersichtlich, wird die Vorbehandlung bevorzugt ausgeführt, um
die Haltbarkeit des Beschichtungsfilms 4 zu verbessern.
-
II. Korrosionsbeständigkeitstest
-
- (1) Die Bedingungen für das Testmaterial 2 in
dem Korrosionsbeständigkeitstest
sind identisch zu denen, die in Absatz I für den Beschichtungsfilmabschältest beschrieben
wurden.
- (2) Schritte und Bedingungen für die Schritte in einem bestimmten
Beispiel sind so, wie in Tabelle 1 gezeigt. In diesem Fall wurde
die Konzentration der wässrigen
NaCl-Lösung
auf 3% eingestellt, und die Temperatur der wässrigen NaCl-Lösung wurde
auf 45°C
eingestellt.
Tabelle
I
- (3) Ein zyklischer Korrosionstest (CCT), der die Verschlechterung
des Beschichtungsfilms 4 und die Korrosion der Stahlplatte 3,
die gleichzeitig zu schätzen
sind, ermöglicht,
wurde als Vergleichsbeispiel ausgeführt, unter Verwendung eines
einer Vorbehandlung unterzogenen Testmaterials 2 ähnlich der
oben beschriebenen Vorbehandlung und eines der Vorbehandlung nicht
unterzogenen Testmaterials 2. Die Bedingungen für diesen
Test sind wie folgt: ein Schritt zum Sprühen von Salzwasser für 2 Stunden,
Benetzen für 2
Stunden und Trocknen für
4 Stunden wurde drei Mal wiederholt. Dies wurde als ein Zyklus definiert.
Daher beträgt
die für
einen Zyklus erforderliche Zeit 24 Stunden.
- (4) Testergebnis
-
20 ist
eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Zyklus und der Breite
s (siehe 17(iii)) des
abgeschälten
Beschichtungsfilms von dem beschädigten
Abschnitt 14 darstellt, wenn 20, 40, 60 und 80 Zyklen in
dem Vergleichsbeispiel 1, 2, 3 und 4 Zyklen in dem bestimmten Beispiel
entsprechen. Wie aus 20 ersichtlich,
ist der erste Zyklus in dem besetimmten Beispiel im Wesentlichen
mit 20 Zyklen in dem Vergleichsbeispiel in der oben beschriebenen
Breite s des abgeschälten
Beschichtungsfilms zu vergleichen.
-
Tabelle 2 zeigt die Beziehung zwischen
dem Zyklus und der maximalen Abnahme der Plattendicke in dem bestimmten
Beispiel unter Verwendung des der Vorbehandlung unterzogenen Testmaterials 2.
-
-
21 ist
eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Zyklus, ähnlich dem
oben beschriebenen Zyklus, und der maximalen Abnahme der Plattendicke
darstellt. Auch in dem Vergleichsbeispiel wurde das der Vorbehandlung
unterzogene Testmaterial 2 verwendet. Wie aus 21 ersichtlich, ist der
erste Zyklus in dem bestimmten Beispiel im Wesentlichen mit 20 Zyklen
in dem Vergleichsbeispiel auch in der oben beschriebenen maximalen
Abnahme der Plattendicke zu vergleichen.
-
Aus diesem Ergebnis ist ersichtlich,
dass in dem bestimmten Beispiel das Abschälen des Beschichtungsfilms 4 und
die Korrosion der Stahlplatte 3, d. h. des Metallrohlings,
gefördert
werden kann, und die Gesamtauswertung der Korrosionsbeständigkeit
in kurzer Zeit durchgeführt
werden kann.
-
Wenn nur der Beschichtungsfilm-Abschältest für den Film 4 ausgeführt wird,
wird das Polaritätsumschaltrelais 28 umgeschaltet,
sodass die Polarität
der Stahlplatte 3 negativ polarisiert wird, wie oben beschrieben.
In diesem Fall ist der Beschichtungsfilm 4 nur an einer
Oberfläche
der Stahlplatte 3 vorgesehen, weil der Stahlplattenkorrosionsschritt
nicht enthalten ist. Daher ist es nicht notwendig, die andere Oberfläche der
Stahlplatte 3 zu maskieren.
-
I. Bestimmungsvorrichtung
zum Bestimmen der Austauschzeit der Kohlenstoffelektrode (4 bis 6 und 22 bis 24)
-
Infolge der der Langzeitverwendung
der Kohlenstoffelektrode 13 scheiden sich Kohlenstoffpartikel
von der Kohlenstoffelektrode 13 ab, und die leitfähige Fläche verändert sich.
Um die Kohlenstoffelektrode 13 durch eine neue Kohlenstoffelektrode 13 zu
ersetzen, wenn diese das Ende ihrer Betriebslebensdauer erreicht,
ist eine Bestimmungsvorrichtung 123 in der elektrolytischen
Testmaschine 1 angebracht. Die Vorrichtung 123 ist in
der computerprogrammierten Steuereinheit 10 enthalten.
-
22 ist
ein Blockdiagramm der Bestimmungsvorrichtung 123, und 23 ist ein Flussdiagramm, das
den Betrieb der Vorrichtung 123 darstellt. Der Begriff "setze Testbedingungen" in 23 bedeutet, dass irgend eine der folgenden
Bedingungen gewählt
wird: a) es soll der Korrosionstest einschließlich dem Beschichtungsfilmabschälschritt
und dem Stahlplattenkorrosionsschritt ausgeführt werden, b) es soll der
Beschichtungsfilmabschälttest
ausgeführt
werden, und c) der Test soll beendet werden. Dann werden die gewählten Bedingungen
eingegeben.
-
In Bezug auf 22 enthält die Bestimmungsvorrichtung 123 ein
Lebensdauerspeichermittel 124 zum Speichern der Betriebslebensdauer
der Kohlenstoffelektrode 13 in der Form eines effektiven
Strombetrags C1 als Produkt I1·T1 eines bestimmten Stroms I1,
der in der Kohlenstoffelektrode 13 fließt, und einer Gesamttestzeit T1 ist, die verwendbar ist, wenn der Strom
I1 fortdauernd fließt. Ein Strommessmittel (Amperemeter) 29 misst einen
Strom I2, der in der Kohlenstoffelektrode 13 während eines
Tests fließt.
Ein Zeitmessmittel 125 misst eine Testzeit T2.
Ein erstes Berechnungsmittel 132, berechnet einen verwendeten
Strombetrag C2, der ein Produkt I2·T2 des Stroms I2 und
der Testzeit T2 ist. Ein Integriermittel 126 integriert
die verwendeten Strombeträge
C2, um einen integrierten verwendeten Strombetrag
C3 seit dem Beginn der Verwendung der Kohlenstoffelektrode 13 zu
berechnen. Ein Speichermittel 127 speichert den integrierten
verwendeten Strombetrag C3. Ein Steuermittel 128 vergleicht
den effektiven Strombetrag C1 mit dem integrierten
verwendeten Strombetrag C3 bei Beginn des
Tests, und sendet ein Elektrodenaustauschsignal, wenn C1 < C3.
-
Wenn bei dieser Anordnung die Kohlenstoffelektrode 13,
die eine Verschleißelektrode
ist, das Ende ihrer Betriebslebensdauer erreicht, kann die Austauschzeit
der Kohlenstoffelektrode 13 automatisch erfasst werden.
-
Auch wenn in diesem Fall die Beziehung
zwischen dem effektiven Strombetrag C1 und
dem integrierten verwendeten Strombetrag C3C1 < C3 wird, wird der Test fortgesetzt. Dies wird
durch die Abhängigkeit
von einer Grenze des effektiven Strombetrags C1 entsprechend
mehreren Testläufen
ermöglicht.
-
Die Bestimmungsvorrichtung 123 enthält a) ein
Meldungsanzeigemittel 129 zum Informieren eines Testbedieners,
dass die Elektrodenaustauschzeit erreicht ist, auf der Basis des
Elektrodenaustauschsignals von dem Steuermittel 128, und
b) ein Hemmmittel 130 zum Unterbinden der Stromzufuhr zu
der Kohlenstoffelektrode 13.
-
Wie am besten in 4 bis 6 und 24 gezeigt, wird eine Meldung
an dem Meldungsanzeigemittel 129 durch Schriftzeichen auf
einer Flüssigkristallanzeigeplatine 121 angezeigt,
die an der Oberseite des linken Verschluss 52 angebracht
ist, der den Steuerabschnitt C abdeckt. Das Hemmmittel 130 wird
betrieben, um die Gleichstromquelle 9 in ihrem AUS-Zustand zu halten.
Somit kann der Testbediener die Austauschzeit der Kohlenstoffelektrode 13 zuverlässig erkennen.
-
Wie in 23 gezeigt, ist die Bestimmungsvorrichtung 123 derart
aufgebaut, das die Vorrichtung 123 nach dem Austausch der
Elektrode 113 nicht arbeitet, solange nicht der in dem
Speichermittel 127 gespeicherte integrierte verwendete
Strombetrag C3 auf 0 rückgesetzt wird.
-
Wenn der effektive Strombetrag C,
und der integrierte verwendete Strombetrag C3 vor
Beginn des Tests in einer Beziehung C1 ≥ C3 liegen, wird der Test gestartet, und die
Berechnung und Integration des verwendeten Strombetrags C2 und dgl. werden ausgeführt.
-
Die Bestimmungsvorrichtung 123 enthält ein zweites
Berechnungsmittel 1322 zum Subtrahieren
des Integrals des verwendeten Strombetrags C3 von
dem effektiven Strombetrag C1 in der Kohlenstoffelektrode 123,
um einen effektiven Reststrombetrag C4 zu
bestimmen, sowie ein effektiver Reststrom-Anzeigemittel 133 zum Anzeigen
des effektiven Reststrombetrags C4.
-
Das zweite Berechnungsmittel 1322 berechnet den effektiven Reststrombetrag
C4 gemäß C4(%) = (1 – (C3/C1)) × 100.
Der effektive Reststrombetrag C4, der durch
das effektive Reststrombetrag-Anzeigemittel 133 angezeigt
wird, wird durch eine Balkengraphik auf der Flüssigkristallanzeigeplatine 131 angezeigt,
sodass der effektive Reststrombetrag C4 allmählich abnimmt,
wie in 24 gezeigt.
Somit ist es für
den Testbediener möglich,
die Restlebensdauer der Kohlenstoffelektrode 13 und der
Schwankungen darin leicht zu erkennen.
-
Wenn der effektive Strombetrag C1 und der integrierte verwendete Strombetrag
C3 in einer Beziehung von C1 ≤ C3 liegen, wird der effektive Strombetrag
C4 angezeigt als C4 =
0%.
-
J. Die Struktur der Abdichtung
der Öffnung
in der elektrolytischen Zelle (6 bis 10, 13 und 25 bis 27)
-
Wie in 10 gezeigt, sind die Höhen der
vorderen und hinteren Wandabschnitte 57 und 71 in
der Umfangswand 47 der elektrolytischen Zelle
12 niedriger
als die Höhen
der linken und rechten Seitenwandabschnitte 48 und 49.
Ein Teil jedes der linken und rechten Seitenwandabschnitte 48 und 49,
der von den vorderen und hinteren Wandabschnitten 57 und 71 vorsteht,
hat einen vertikalen Vorderrand 134, einen nach vorne geneigten
Oberrand 135, einen horizontalen Oberrand 136,
einen nach hinten geneigten Oberrand 137 und einen vertikalen
Hinterrand 138. Ein Dichtungselement 139, das
aus Gummi hergestellt ist, ist an den Oberrändern der vorderen und hinteren
Randabschnitte 57 und 71 und allen Rändern 134 bis 138 der
linken und rechten Seitenwandabschnitte 48 und 49 angebracht,
d. h. an einem gesamten Umfangsrand der oberen Öffnung 19.
-
Wie am besten in 25 gezeigt, umfasst der mittlere Verschlussabschnitt 51 eine
Vorderwand 140, eine Rückwand 141 und
eine Oberwand 142, die die Vorder- und Rückwände 140 und 141 miteinander
verbindet. Der mittlere Verschlussabschnitt 51 wird von über der
elektrolytischen Zelle 12 auf der elektrolytischen Zelle 12 angeordnet.
Somit sind die vorderen, oberen und hinteren Abschnitte der elektrolytischen
Zelle 12 mit dem mittleren Verschlussabschnitt 51 abgedeckt.
Wie in den 8, 9 und 25 gezeigt, sind einwärts weisende Vorsprungsstücke 143 an
rechten und linken Enden unterer Abschnitte von Innenflächen der
vorderen und hinteren Wände 140 und 141 vorgesehen.
Die Vorsprungsstücke 143 am
rechten Ende sind an vorderen und hinteren Winkelelementen 144 entfernbar
angebracht, die sich vertikal erstrecken, um den Rahmen 90 der
Maschinenbasis 44 zu bilden. Die Vorsprungsstücke 143 am
linken Ende sind an vorderen und hinteren Winkelelementen 145 abnehmbar
angebracht, die sich vertikal der Maschinenbasis 44 erstrecken.
-
Wie am besten in den 6, 10 und 25 gezeigt, hat die Oberwand 142 einen äußeren umfangsrahmenartigen
Abschnitt 146 und eine Vertiefung 47, die von
dem äußeren umfangsrahmenartigen
Abschnitt 146 umgeben ist. Die Vertiefung 147 umfasst
einen relativ großen
und flachen Vertiefungsabschnitt
148, der an einer Vorderseite
angeordnet ist, und einen relativ kleinen und tiefen Vertiefungsabschnitt 149,
der an einer Rückseite
angeordnet ist. Die vierseitige Öffnung 21 zum
Anordnen des Testmaterials 2 in der elektrolytischen Zelle 12 und
Entfernen des Testmaterials 2 daraus ist in einer Bodenwand
t des flachen Vertiefungsabschnitts 148 vorgesehen.
-
Jeder von linken und rechten Abschnitten 150 und 151 des äußeren umfangsrahmenartigen
Abschnitts 146 hat eine Form, die sich entlang dem nach
vorne geneigten Rand 134, dem horizontalen Oberrand 136 und
dem nach hinten geneigten Oberrand 137 in den linken und
rechten Seitenwandabschnitten 48 und 49 der elektrolytischen
Zelle 12 erstreckt, wie in 10 gezeigt.
Zusätzlich
hat jeder linken und rechten Abschnitte t1 und
t2 der Bodenwand des flachen Vertiefungsabschnitts 148 eine
Form, die sich entlang Abschnitten des nach vorne geneigten Oberrands 135 und
des horizontalen Oberrands 136 erstreckt.
-
Wie am besten in den 7, 10, 25 und 26 gezeigt, sitzen die linken und rechten
Seitenwände
u1 und u2 der Vertiefung 147 zwischen
den linken und rechten Seitenwandabschnitten 48 und 49 der
elektrolytischen Zelle 12. Somit werden die Unterseiten
der linken und rechten Abschnitte 150 und 151 des äußeren umfangsrahmenartigen
Abschnitts 146 in engen Kontakt mit der Oberseite des Dichtungselements 139 an
Abschnitten des nach vorne geneigten Oberrands 135, des
horizontalen Oberrands 136 und des nach hinten geneigten Oberrands 137 der
linken und rechten Seitenwände 48 und 49 gebracht.
Zusätzlich
werden die Außenseiten der
linken und rechten Seitenwände
u1 und u2 der Vertiefung 147 in
engen Kontakt mit der Innenseite des Dichtungselements 139 an
dem vertikalen Vorderrand 134, dem nach vorne geneigten
Oberrand 135, dem horizontalen Oberrand 136, dem
nach hinten geneigten Oberrand 137 und dem vertikalen Hinterrand 138 der
linken und rechten Seitenwandabschnitte 48 und 49 gebracht.
-
Wie am besten in den 7, 10, 13 und 27 gezeigt, wird eine Unterseite eines
vorderen Abschnitts t3 der Bodenwand des
flachen Vertiefungsabschnitts 148 in engen Kontakt mit
der Oberseite des Dichtungselements 139 an dem vorderen
Wandabschnitt 57 der elektrolytischen Zelle 12 gebracht.
Eine Unterseite einer Bodenwand v des tiefen Vertiefungsabschnitts 149 wird
in engen Kontakt mit der Oberseite des Dichtungselements 139 an
dem hinteren Wandabschnitt 71 der elektrolytischen Zelle 12 gebracht.
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Auf diese Weise kann, wenn der mittlere
Verschlussabschnitt 51 von über der elektrolytischen Zelle 12 auf
der elektrolytischen Zelle 12 angeordnet und an der Maschinenbasis 44 montiert
wird, die Öffnung 19 in der
elektrolytischen Zelle 12 zuverlässig abgedichtet werden.
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K. Stuktur zum Öffnen und
Schließen
des Deckels und Struktur zum Sammeln von Wassertropfen, die sich
auf der Innenoberfläche
des Deckels sammeln (4 bis 7, 9, 13, 14 und 25 bis 28)
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Wie in den 4, 6, 26 und 27 gezeigt, ist ein ringförmiges Dichtungselement 152 an
diesem gesamten Umfangsrand der Oberwand des mittleren Verschlussabschnitts 51 angebracht,
der die obere Öffnung 21 definiert.
Das ringförmige
Dichtungselement 152 enthält eine ringförmige Lippe 152a,
die von einer Oberseite des ringförmigen Dichtungselements 152 vorsteht
und die Öffnung 21 umgibt.
Somit wird durch Zusammenwirken des ringförmigen Dichtungselements 152,
des flachen Vertiefungsabschnitts 148 und des tiefen Vertiefungsabschnitts 149 miteinander
eine ringförmige
Rinne 153 gebildet. Die Rinne 153 ist außerhalb
des ringförmigen
Dichtungselements 152 angeordnet, sodass sie das ringförmige Dichtungselement 152 umgibt.
Linke und rechte Nuten 154 und 155 in der ringförmigen Rinne 153 sind
nach vorne geneigt. Eine vordere Nut 156 in der ringförmigen Rinne 153 nimmt
eine V-Form ein. Wie am besten in den 6, 14 und 27 gezeigt, öffnen sich Ablauföffnungen 157 und 158 in
rechte Enden der Böden
der vorderen Nut 146 und des hinteren tiefen Vertiefungsabschnitts 149.
Die Ablauföffnungen 157 und 158 sind
mit einem stromabwärtigen
Abschnitt der Ablaufrohrleitung 18 von dem manuellen Hahn 32 durch
ein Rohr 159 verbunden.
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Wie am besten in den 4, 5, 13 und 27 gezeigt, enthält der Deckel 22 zum Öffnen und
Schließen der Öffnung 21 eine
transparente Kunstharzplatte 160, die in einer Vorderseite
angeordnet ist, welche einen Hauptkörper des Deckels 22 bildet.
Eine aus rostfreiem Stahl hergestellte Stahlplatte 161 ist
auf einen Hinterrand der Platte 160 aufgesetzt. Wie am
besten in den 6 und 13 gezeigt, bedeckt, wenn
die Öffnung 21 geschlossen
worden ist, die transparente Kunstharzplatte 160 im Wesentlichen
den gesamten flachen Vertiefungsabschnitt 148, wobei seine
Innenfläche
in engem Kontakt mit der ringförmigen
Lippe 152a des ringförmigen
Dichtungselements 152 aufliegt. Die Stahlplatte 161 bedeckt
im Wesentlichen den gesamten tiefen Vertiefungsabschnitt 149,
wobei sein Hinterrand 161a in der Nähe einer Öffnung des tiefen Vertiefungsabschnitts 149 angeordnet
ist. Es ist nämlich
im Wesentlichen die gesamte ringförmige Rinne 153 mit
der Deckel 22 abgedeckt.
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Ein Paar von Beschlägen 162,
die aus rostfreiem Stahl hergestellt sind, ist mit einem vorbestimmten Abstand
an einer Innenoberfläche
der Stahlplatte 161 angeordnet. Ein Paar von Verstärkungsrippenelementen 163 ist
an einer Außenoberfläche der
Stahlplatte 161 angeordnet. Das Paar von Beschlägen und
das Paar von Verstärkungselementen 163 sind
durch eine Mehrzahl von Bolzen miteinander gekoppelt, wobei die
Stahlplatte 161 zwischen diesen angeordnet ist. Vorsprünge 163a der
Verstärkungsrippenelemente 163 sind
an einer Außenoberfläche eines
hinteren Abschnitts der transparenten Kunstharzplatte 160 so
angeordnet, dass sie von der Stahlplatte 161 nach vorne
vorstehen. Die Vorsprünge 163a sind
mit hinteren Abschnitten eines Paars von Verstärkungsrippenelementen 165 durch
eine Mehrzahl von Bolzen
166 gekoppelt, wobei die transparente Kunstharzplatte 160 zwischen
diesen angeordnet ist. Das Paar von Verstärkungsrippenelementen 165 ist
aus Kunstharz hergestellt, und sie sind an einer Innenoberfläche der
Hauptplatte 160 angeordnet. Ein Vorderabschnitt jedes der
Verstärkungsrippenelemente 165 ist
mit der transparenten Kunstharzplatte 160 verklebt.
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Wie am besten in den 6, 7 und 9 gezeigt, erstreckt sich
einen Tragwelle 167 für
den Deckel 22 seitlich in einem angenäherten Mittelabschnitt des
tiefen Vertiefungsbereichs 149 derart, dass ihre entgegengesetzten
Enden die linken und rechten Seitenwände u1 und
u2 der Vertiefung 147 und die linken
und rechten Seitenwandabschnitte 48 und 49 der
elektrolytischen Zelle 12 durchsetzen. Die Tragwelle 167 ist
an Lagern 169 drehbar gelagert, die an Außenoberflächen von
Verstärkungsplatten 168 angebracht
sind, die aus Stahl hergestellt sind und an den Außenoberflächen der
linken und rechten Seitenwände 48 und 49 angebracht
sind. Die Tragwelle 167 durchsetzt die Beschläge 162 des
Verschlusss 22 und kurze Rohre 170, die an den
Beschlägen 162 befestigt
sind, und ist mit dem kurzen Loch 170 drehfest gekoppelt.
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Wie am besten in den 7, 9 und 28 gezeigt, durchsetzt ein
rechtes Ende der Tragwelle, das von dem rechten Seitenwandabschnitt 49 der
elektrolytischen Zelle 12 vorsteht, ein Oberende eines
Hebels 171 und ein kurzes Rohr 172, das das an
dem Hebel 171 befestigt ist. Das rechte Ende der Tragwelle 167 ist
mit dem kurzen Rohr 172 drehfest gekoppelt. Der Hebel 171 ist
an seinem Unterende durch einen Verbindungsstift 174 mit
einer Kolbenstange 173 des elektrischen Antriebszylinders 23 schwenkbar
verbunden, der unter dem Hebel 171 angeordnet ist.
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Ein Zylinderkörper 175 des Antriebszylinders 23 ist
an seinem Unterende mit einem verzweigten Tragelement 176 der
Maschinenbasis 44 durch eine Verbindungswelle 177 schwenkbar
verbunden. Das Tragelement 176 ist an einer Montagebasis 179 befestigt,
die durch das untere Winkelelement 91 des Rahmens 90 und
eine Stützsäule 178 befestigt
ist. Der Antriebszylinder 23 enthält einen Elektromotor 180,
der mit dem Zylinderkörper 175 integral
ist.
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An der Außenoberfläche des rechten Seitenwandabschnitts 49 der
elektrolytischen Zelle 12 ist eine Führungsplatte 181 für den Hebel
in übereinanderliegender
Beziehung zu der Verstärkungsplatte 168 angeordnet.
Die Führungsplatte 181 weist
an Ober- und Unterrändern
ihres flachen Plattenabschnitts 182 L-förmige Beine 183 auf.
Die Beine 183 sind an dem rechten Seitenwandabschnitt 49 durch
die Verstärkungsplatte 168 montiert.
Der flache Plattenabschnitt 182 besitzt eine Kerbe 184,
um eine Störung
mit der Tragwelle 167 zu vermeiden, und eine bogenförmige Führungsbohrung 186,
in die ein von dem Hebel 171 vorstehender Führungsstift 185 gleitend
eingesetzt ist und sich vertikal erstreckt. Grenzschalter 187 und 188 sind
an einer Innenoberfläche
des flachen Plattenabschnitts 182 in der Nähe von Oberund
Unterenden der Führungsbohrung 186 angebracht
und werden durch den Führungsstift 185 betätigt. Der
untere Grenzschalter 188 bestimmt eine geschlossene Stellung
der Deckel 22, wie in 9 gezeigt,
und der obere Grenzschalter 187 bestimmt eine offene Stellung
des Deckels 22, wie in 28 gezeigt.
Wenn die Öffnung 21 geöffnet wird,
ist ein Ende des Deckels 22 seitens seiner Drehmitte, z.
B. dem Hinterrand 161a der Stahlplatte 161 in
der dargestellten Ausführung,
in dem tiefen Vertiefungsabschnitt 149 der ringförmigen Rinne 153 angeordnet,
wie am besten in 27 gezeigt.
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Im Korrosionstest steigt die Temperatur
der wässrigen
NaCl-Lösung 11 auf
etwa 40°C
an, wie oben beschrieben. Daher ist es wahrscheinlich, dass sich
viele Wassertropfen auf der Innenoberfläche der transparenten Kunstharzplatte 160 des
Deckels 22, der die Öffnung 21 verschließt, niederschlagen.
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Mit der obigen Konstruktion werden
viele Wassertropfen, die sich an der Innenoberfläche der transparenten Kunstharzplatte 160 niedergeschlagen haben,
beim Öffnen
des Verschlusss 122 verlagert und tropfen vom Hinterrand 161a über die
Stahlplatte 161 in den tiefen Vertiefungsabschnitt 149 der
ringförmigen
Rinne 153 und sammeln sich dort. Wassertropfen, die sich
auf dem ringförmigen
Dichtungselement 152 niedergeschlagen haben und zur Außenseite
des Dichtungselements 152 getropft sind, werden ähnlich in
der ringförmigen
Rinne 153 gesammelt. Das Wasser, das sich in der obigen
Weise angesammelt hat, wird durch das Rohr 159 in die Ablaufrohrleitung 18 abgegeben.
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Wie in den 4, 10, 13, 25 und 27 gezeigt,
ist eine L-förmige
Platte 189 an einem unteren Abschnitt der Vorderwand 149a angebracht,
welche den tiefen Vertiefungsabschnitt 149 in dem mittleren
Verschlussabschnitt 151 definiert. Eine feine Nut 190 ist
durch Zusammenwirken der L-förmigen
Platte 189 und der Vorderwand 149a miteinander
definiert. Ein nach oben geknickter Rand 191a eines Verschlusselements 191,
das die Heizerkammer 68 abdeckt, steht mit der feinen Nut 190 in
Eingriff. Ein unterer Abschnitt 191b des Verschlusselements 191 ist
eine in eine kerbartige Vertiefung 67a in einer Rückseite
des oberen Abschnitts der Trennplatte 67, welche die Heizerkammer 68 begrenzt,
eingesetzt, wie in den 11und 13 gezeigt.
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L. Kupplungsstruktur des
mittleren Verschlussabschnitts und der linken und rechten Verschlussabschnitte (6 bis 8, 25 und 26)
-
Die Struktur der Kupplung des mittleren
Verschlussabschnitts 51, der die vorderen, oberen und hinteren
Abschnitte der elektrolytischen Zelle 12 abdeckt, und des
linken Verschlussabschnitts 52, der den Steuerabschnitt
C abdeckt, benachbart dem mittleren Verschlussabschnitt 51,
ist folgenderweise konstruiert: Wie am besten in den 25 und 26 gezeigt, ist eine vertiefte Nut 192 in
einem Rand des mittleren Verschlussabschnitts 51, der dem
linken Verschlussabschnitt 92 benachbart ist, fortlaufend über den
Gesamtumfang davon definiert, sodass die Nut 192 offen
ist und eine J- oder U-Form hat. Ein Vorsprung 193 ist
an einem Rand des linken Verschlussabschnitts 52, der dem
mittleren Verschlussabschnitt 51 benachbart ist, fortlaufend über den Gesamtumfang
davon ausgebildet, sodass er L-förmig
einwärts
oder abwärts
geknickt ist.
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Wenn der mittlere Verschlussabschnitt 51 an
der Maschinenbasis 44 befestigt worden ist, wird der linke
Verschlussabschnitt 52 mit dem mittleren Verschlussabschnitt 51 gekoppelt,
indem das Unterende des L-förmigen
Abschnitts des Vorsprungs 193 des linken Verschlussabschnitts 52 in
Eingriff mit dem J- oder U-förmigen
Abschnitt der vertieften Nut 192 des mittleren Verschlussabschnitts 51 gebracht
wird, um den linken Verschlussabschnitt 52 abzusenken,
und indem dann der obere Abschnitt des Vorsprungs 193 in
Eingriff mit dem oberen Abschnitt der vertieften Nut 192 gebracht
wird. Die Kupplungsstruktur des mittleren Verschlussabschnitts 51 und
des rechten Verschlussabschnitts 53 ist die gleiche wie
die obige Struktur.
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Auch wenn bei dieser Konstruktion
auf die linken und rechten Verschlussabschnitte 52 und 53 Wasser gelaufen
ist, wird verhindert, dass das Wasser in den Steuerabschnitt C und
den mechanischen Abschnitt M eindringt.
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Das Wasser, das in die verbundenen
Abschnitte des mittleren Verschlussabschnitts 51 und der
linken und rechten Verschlussabschnitte 52 und 53 eindringt,
wird in der Vertiefung 192 aufgenommen und nach unten abgeführt.
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Während
der Wartung der elektrolytischen Zelle 12 können der
mechanische Abschnitt M und der Steuerabschnitt C, die linken und
rechten Verschlussabschnitte 52 und 53 leicht
angehoben werden und von dem mittleren Verschlussabschnitt 51 entfernt
werden. Ähnlich
werden die linken und rechten Verschlussabschnitte 52 und 53 leicht
wieder miteinander gekoppelt. Zusätzlich sind keine Entfernungs-
und Montagevorgänge
erforderlich, weil an keinem der gekoppelten Abschnitte ein Dichtungselement
benutzt wird.
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Somit wird die Wartung der elektrolytischen
Zelle 12, des mechanischen Abschnitts M und des Steuerabschnitts
C gegenüber
dem Stand der Technik verbessert.
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M. Chlorgasbehandlungsvorrichtung
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(1) Gesamtstruktur und
Funktion davon (4, 7 bis 11, 13, 14 und 29 bis 32)
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Im Beschichtungsfilm-Abschälschritt
in dem Korrosionstest wird seitens der Kohlenstoffelektroden 13 mit
der Elektrolyse der wässrigen
NaCl-Lösung 11 Chlorgas
erzeugt, weil die Polarität
der Kohlenstoffelektroden 13 auf eine postive Polarität gestellt
ist.
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Die Chlorgasbehandlungsvorrichtung 6 ist
in der elektrolytischen Testmaschine 1 angebracht, um das Chlorgas
zu reinigen. Die Behandlungsvorrichtung 6 sammelt das Chlorgas,
das um die Kohlenstoffelektroden 13 herum bei der Elektrolyse
der wässrigen
NaCl-Lösung 11 erzeugt
und aus der wässrigen
NaCl-Lösung 11 freigegeben
wird, adsorbiert das Chlorgas, zersetzt NaClO, das ein Reaktionsprodukt
des NaOH und des durch die Elektrolyse der wässrigen NaCl-Lösung 11 erzeugten
Chlorgases ist, um hierdurch NaCl zu erzeugen, und führt das
NaCl zu der elektrolytischen Zelle 12 zurück.
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Die Chlorgasbehandlungsvorrichtung 6 wird
unten genauer beschrieben. Wie in den 4, 7, 8, 10, 11 und 13 gezeigt, ist eine Chlorgas
(Schadgas)-Sammelhaube 194 auf
der Trennplatte 54 und der Aufteilplatte 56 in
der linken Elektrodenkammer 55 angeordnet. Eine Montageplatte 195,
die mit der Haube 194 integral ist, ist auf den linken
Seitenwandabschnitt 48 der elektrolytischen Zelle 12 geschraubt.
Wie am besten in den 7 und 11 gezeigt, bedeckt die
Haube 194 den gesamten oberen Abschnitt der Elektrode 13 und
bedeckt die obere Öffnung 55a in
der Elektrodenkammer 55. Die Haube 194 enthält einen
kastenartigen Haubenkörper 196,
der auf der Trennplatte 54 und der Aufteilplatte 56 angeordnet
ist, und einen dachartigen Abschnitt 197, der mit dem Haubenkörper 196 integral
ist, und nimmt im Querschnitt eine Winkelform ein. Die Unterseite
des dachartigen Abschnitts 197, nämlich eine untere Firstlinie 199,
ist mit einem Winkel a ≥ 1
Grad geneigt, sodass sein Hinterende, das ein erstes Ende ist, in
einer höheren
Lage angeordnet ist als ihr Vorderende, welches das andere oder
zweite Ende ist. Ein Durchgangsloch 200 ist in dem Hinterende
des dachartigen Abschnitts 197 definiert, um beim Start
der Wasserzufuhr in die elektrolytische Zelle Luft in der Elektrodenkammer 55 zu
entlüften.
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Eine Ansaugseite der Behanlungsrohrleitung 33 durchsetzt
die Bodenwand 83 der elektrolytischen Zelle 12,
und ein Saugrohr 201, welches ein Außenende davon ist, steigt innerhalb
der Elektrodenkammer 55 an. Das Saugrohr 201 hat
eine Saugöffnung 202,
die in der Nähe
des Abschnitts der Firstlinie 199 des dachartigen Abschnitts 197 angeordnet
ist, die an einer höheren
Lage angeordnet ist. Die Saugöffnung 202 ist
nach vorne und zu der Firstlinie 199 geneigt, um das Chlorgas
glattgängig
anzusaugen. Wie am besten in den 7, 11 und 29 gezeigt, ist ein Paar von Prallplatten 203 an
der Haube 194 über
gegenüberliegenden
Innenflächen
des Haubenkörpers 196 und
der Unterseite des dachartigen Abschnitts 197 vorgesehen,
sodass sie an entgegengesetzten Seiten der Saugöffnung 202 liegen.
Die Prallplatten 203 haben die Wirkung, das Entweichen
des Chlorgases (Schadgases) von der Saugöffnung 202 und den
Fluss zu dem Entlüftungsdurchgangsloch 200 zu
verhindern.
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Das Saugrohr 201 erstreckt
sich entlang der Rückseite
der vorstehenden Platte 61, die an dem linken Seitenwandabschnitt 48 der
elektrolytischen Zelle 12 angeordnet ist. Das Saugrohr 201 ist
in ein Durchgangsloch 205 in einem Ringelement 204 eingesetzt,
das an einem oberen Abschnitt der Rückseite der vorstehenden Platte 61 vorsteht,
und ist in der elektrolytischen Zelle 12 im stationären Zustand
gehalten.
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Eine Chlorgassammelhaube 194 und
ein Saugrohr 201, ähnlich
den oben beschriebenen, sind auch in der rechten Elektrodenkammer 55 vorgesehen.
Daher sind in der rechten Elektrodenkammer 55 Teile oder Komponenten,
die jenen der linken Elektrodenkammer 55 ähnlich sind,
mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Wie am besten in den 7, 8 und 14 gezeigt, erstreckt sich
die Behandlungsrohrleitung 33, die die zwei Saugrohre 201 enthält, von
der Innenseite der Maschinenbasis 44 über dem mechanischen Abschnitt
M entlang der Außenfläche des
hinteren Wandabschnitts 71 der elektrolytischen Zelle 12.
Die Leitung 33 verzweigt sich dann und tritt in zwei Ablassöffnungen 206 ein,
die in dem hinteren Wandabschnitt 71 der elektrolytischen
Zelle 12 angeordnet sind. Die Ablassöffnungen 206 öffnen sich
in Abschnitte der Heizerkammer 68, in der die wässrige NaCl-Lösung 11 gespeichert
ist.
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Wie am besten in den 9 und 14 gezeigt,
ist die Saugpumpe 34 in der Behandlungsrohrleitung 33 in
dem mechanischen Abschnitt M angeordnet. Seitens des Auslasses der
Saugpumpe 94 in der Behandlungsrohrleitung 33 ist
die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 stromauf angeordnet,
und der Strömungsratensensor 36 zum
Erfassen einer Abnormalität
des Behandlungssystems ist stromab angeordnet. Die Saugpumpe 34 ist
an einem Trägerelement 207 an
der Maschinenbasis 44 angebracht, und die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 ist
an einem Träger 208 an
der Maschinenbasis 44 angebracht. Die Saugpumpe 34 hat
in ihrer unteren Endseite eine Saugöffnung 209 und in
einem Unterende ihrer Außenumfangsfläche eine
Auslassöffnung 210.
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Ein Ablaufrohr 211 zweigt
von der Behandlungsrohrleitung 33 an einer Stelle benachbart
der Saugseite der Saugpumpe 34 ab. Das Ablaufrohr 211 weist
an seinem zwischenliegenden Abschnitt einen manuellen Hahn 212 auf
und ist mit der Ablaufrohrleitung 18 stromab des manuellen
Hahns 32 verbunden. Das Ablaufrohr 211 ist in
einer Höhe
angeordnet, die niedriger ist als die Saugpumpe 34 und
die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35. Somit ist es möglich, Wasser
aus der Saugpumpe 34 und der Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 abzusaugen.
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Die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 enthält einen
Filter und einen Katalysator. Der Katalysator adsorbiert das Chlorgas
und zersetzt NaClO, welches ein Reaktionsprodukt ist. Durch seinen
Bleicheffekt hellt das NaClO den Beschichtungsfilm 4 auf,
sodass das Erscheinungsbild des Beschichtungsfilms 4 sich
vom korrodierten Zustand in natürlicher
Umgebung signifikant unterscheidet. Daher ist es erforderlich, NaClO
zu zersetzen.
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Wenn die Chlorgasbehandlungsvorrichtung
in der obigen Weise aufgebaut ist, wird das Chlorgas, das um die
in die wässrige
NaCl-Lösung 11 in
der elektrolytischen Zelle 12 eingetauchten Kohlenstoffelektroden 13 herum
erzeugt wird, sofort zusammen mit der wässrigen NaCl-Lösung 11 gesammelt,
von der wässrigen NaCl-Lösung 11 freigegeben
und dann durch die Chlorgasreinigung 35 gereinigt. Danach
kehrt die wässrige NaCl-Lösung 11 zur
elektrolytischen Zelle 12 zurück.
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In diesem Fall schwimmt Chlorgasschaum,
der in der Nähe
jeder der Kohlenstoffelektroden 13 erzeugt wird, in der
wässrigen
NaCl-Lösung
auf und wird in der Form von Schaum glattgängig zu der Saugöffnung 202 durch
einen Führungseffekt
der Chlorgassammelhaube 294 eingeführt. Zusätzlich wird das Chlorgas effizient durch
die Saugöffnung 202 in
die Behandlungsrohrleitung 33 durch die Prallplatten 203 angesaugt,
um zu verhindern, dass das Gas aus der Saugöffnung entweicht. Wegen der
Neigung der Unterseite der Haube 94 kann sich das erzeugte
Chlorgas nicht in der Haube 194 ansammeln. Ferner kann
das akkumulierte Chlorgas nicht abgelüftet werden, und daher kann
die Saugpumpe 94 keine Luft ansaugen.
-
Somit wird die Diffusion des Chlorgases
in die wässrige
NaCl-Lösung
innerhalb der elektrolytischen Zelle 12 unterbunden. Daher
ist es möglich,
die Entstehung von NaClO in der wässrigen NaCl-Lösung 11 zu unterbinden,
und das Auflösen
des Chlorgases in der wässrigen
NaCl-Lösung 11 wird
bis zum Maximum unterbunden.
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30 stellt
die Beziehung zwischen der Testzeit und der effektiven Chlorkonzentration
in Bezug auf Aktivkohle, Rutheniumkohlenstoff (ein Gemisch von Ruthenium
und Kohlenstoff) und granulärem
Nickel dar, die als Katalysator in der Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 verwendet
werden. In 30 bezeichnet
der Begriff "effektive
Chlorkonzentration" eine
festgestellte Chlorgasmenge, die in der wässrigen NaCl-Lösung 11 gelöst ist (siehe
japanischer Industriestandard JIS K1425). Beim Messen der effektiven
Chlormenge wurde eine Prozedur angewendet, die beinhaltet: fortlaufende
Zufuhr eines elektrischen Stroms bei 50A für 20 Stunden, während die
Temperatur der wässrigen
NaCl-Lösung 11 bei
45°C gehalten
wird, probeweises Entnehmen von 200 ccm der wässrigen NaCl-Lösung 11,
deren Temperatur bei 45°C
gehalten wird, Einbringen des Katalysators in die entnommene wässrige NaCl-Lösung 11 und
Bestimmen der effektiven Chlorkonzentration nach Ablauf einer vorbestimmten
Zeit. Wie aus 30 ersichtlich,
sind die Aktivkohle und die Rutheniumkohle, die eine exzellente
effektive Chlorzersetzungsleistung haben, als der in der Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 verwendete
Katalysator wirksam.
-
31 stellt
die Beziehung zwischen der Testzeit und der effektiven Chlorgaskonzentration
dar, wenn als Katalysator Aktivkohle verwendet wurde. Die Bedingungen
für den
Test sind derart, dass ein elektrischer Strom von 50 A fortlaufend
zugeführt
wird und die Temperatur der wässrigen
NaCl-Lösung 11 45°C beträgt. Wenn,
wie aus 31 ersichtlich,
die oben beschriebene Behandlungsvorrichtung 6 benutzt
wird, und Aktivkohle als der Katalysator benutzt wird, kann die
effektive Chlorkonzentration auf einem extrem niedrigen Wert gehalten
werden, wie etwa 0,003% oder niedrigen, auch nachdem die Testzeit 20 Stunden überschritten
hat.
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32 stellt
die Testzeit und die effektive Chlorkonzentration dar, wenn der
elektrische Strom von 20A fortlaufend bei einer Temperatur der wässrigen
NaCl-Lösung 11 gleich
45°C zugeführt wurde.
In diesem Fall kann die effektive Chlorkonzentration bei etwa 0,004%
oder niedriger gehalten werden, auch nachdem die Testzeit 100 Stunden überschritten
hat.
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Als Ergebnis der verschiedenen Tests
bestätigte
sich, dass dann, wenn die effektive Chlorkonzentration gleich oder
niedriger als 0,005% ist, das Weißwerden des Beschichtungsfilms 4 nicht
auftritt.
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In der Behandlungsvorrichtung 6 wird
die Strömungsrate
der wässrigen
NaCI-Lösung 11,
die stromab von der Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 fließt, durch
den Strömungsratensensor 36 gemessen.
Wenn daher z. B. die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 nicht
verstopft ist und normal arbeitet, misst der Strömungsratensensor 36 eine
entsprechende Strömungsrate.
Wenn andererseits die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 verstopft
ist, sinkt die Strömungsrate
weiter als dann, wenn die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 normal
arbeitet. Daher misst der Strömungsratensensor 36 eine
verringerte Strömungsrate.
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Mit der oben beschriebenen Konstruktion
kann eine Abnormalität
des Behandlungssystems leicht und zuverlässig erfasst werden. Da zusätzlich der
Strömungsratensensor 36 stromab
von der Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 angeordnet ist,
sodass feine Fremdstoffe, die in die Behandlungsrohrleitung 33 eintreten,
durch die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 aufgefangen
werden, kann der Betrieb des Strömungsratensensors 36 durch
die Fremdstoffe nicht behindert werden. Somit kann die Genauigkeit
des Strömungsratensensors 36 über eine
lange Zeitdauer beibehalten werden.
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(2) Abnormaler-Punkt-Detektor
im Behandlungssystem (1 bis 6 und 33 bis 35)
-
In Bezug auf 33 hat der Strömungsratensensor 36 die
Funktion, ein Abnormalitätssignal
zu übertragen,
das in Abhängigkeit
vom Typ der Abnormalität,
die in dem Behandlungssystem auftritt, veränderlich ist. Ein Steuermittel 213 ist
mit dem Strömungsratensensor 36 verbunden
und dazu ausgelegt, den Typ der Abnormalität auf der Basis des Abnormalitätssignals
von dem Strömungsratensensor 26 zu
unterscheiden. Das Steuermittel 213 sendet ein Ausgangssignal,
das dem Typ der Abnormalität
entspricht. Ein Anzeigemittel 214 ist mit dem Steuermittel 213 verbunden,
um den Typ der Abnormalität
entsprechend dem Ausgangssignal von dem Steuermittel 213 anzuzeigen.
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Ein Speichermittel 215 ist
mit dem Steuermittel 213 verbunden. Ein effektiver Bereich
der Strömungsrate
Q, nämlich
A2 = Q ≤ A1,
der ein Bereich zwischen einem Obergrenzwert A1 und einem Untergrenzwert A2
der Strömungsrate
ist, ist zuvor in dem Speichermittel 215 gespeichert, wie
in 34 gezeigt. Ferner
ist ein Hemmmittel 216 mit dem Steuermittel 213 verbunden,
um die elektrische Stromzufuhr zu den Kohlenstoffelektroden 13 entsprechend
dem Ausgangssignal von dem Steuermittel 213 zu unterbinden.
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Diese Mittel 213 bis 216 sind
in der computerprogrammierten Steuereinheit 10 eingebaut,
um einen Abnormaler-Punkt-Detektor 217 für das Behandlungssystem
zusammen mit dem Strömungsratensensor 36 zu bilden.
Das Anzeigemittel 214 zeigt z. B. eine Meldung an, die
durch Schriftzeichen auf einer Flüssigkristallanzeigeplatine 131 an
der Oberseite des linken Verschlussabschnitts 52 angezeigt
wird, welche den Steuerabschnitt C bedeckt, wie am besten in den 4 bis 6 gezeigt. Das Hemmmittel 216 wird
betrieben, um die Gleichstromquelle 9 in ihren AUS-Zustand
zu steuern.
-
Wenn, wie in den 33 und 35 gezeigt,
ein Signal, das einen Befehl zum Starten des Tests anzeigt, eingegeben
wird, misst der Strömungsratensensor 36 eine
Strömungsrate
Q1 der wässrigen
NaCl-Lösung 11, die
in die Behandlungsrohrleitung 33 fließt. Wenn die gemessene Strömungsrate
Q1 in den wirksamen Bereich von A2 ≤ Q1 ≤ A1
liegt, bestimmt das Steuermittel 213, dass der Strömungsratensensor 36 ein
normales Signal sendet, und daher die Kohlenstoffelektroden 13 erregt
werden, um den Korrosionstest zu starten.
-
Wenn die gemessene Strömungsrate
Q1 größer als
A1 ist, bestimmt das Steuermittel 213, dass der Strömungsratensensor 36 ein
Abnormalitätssignal
sendet. Das Abnormalitätssignal
entspricht der Nichtmontage des Katalysators in der Chlorgasreinigungsvorrichtung 35.
Somit wird durch das Anzeigemittel 214 eine Mitteilung "Teststopp wegen nicht
Nichtmontage des Katalysators" angezeigt,
und die elektrische Stromzufuhr zu den Kohlenstoffelektroden 13 wird
durch das Hemmmittel 216 unterbunden.
-
Wenn die in dem Strömungsratensensor 36 gemessene
Strömungsrate
Q1 kleiner als A2 ist, werden ähnliche
Vorgänge
ausgeführt,
wie sie oben beschrieben sind. Jedoch wird durch das Anzeigemittel 214 eine Meldung "Teststopp" angezeigt, weil
der Filter oder Katalysator verstopft ist, eine Abnormalität im Kreislauf oder
dgl. entstanden ist.
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Der Abnormaler-Punkt-Detektor 217 für das Behandlungssystem
wird derart gesteuert, dass er auch während des Korrosionstests in
Betrieb ist.
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Etwaige Probleme in dem Behandlungssystem
können
leicht und zuverlässig
durch den Detektor 217 erfasst werden, um das Testpersonal über die
Probleme präzise
zu informieren. Der Detektor 217 ist wegen seiner einfachen
Konstruktion relativ billig.
-
(3) Chlorgasreinigungsvorrichtung
(7, 9 und 36 bis 38)
-
Wie am besten in 36 gezeigt, umfasst die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 eine
Außenhülle 218, die
aus Kunstharz hergestellt ist, sowie eine rohrförmige Katalysatoreinheit 219,
die in der Außenhülle aufgenommen
ist. Die Außenhülle 218 umfasst
einen mit Boden versehenen rohrförmigen
Körper 220,
in den die Katalysatoreinheit 219 eingesetzt ist, sowie
einen Deckel 223, der an einer Öffnung 221 in dem
Körper 220 anbringbar
und davon lösbar
ist. Der Deckel 223 verschließt die Öffnung 221, um die
Katalysatoreinheit 213 zur Bodenwand 222 des Körpers 220 zu
spannen. Die Katalysatoreinheit 219 umfasst ein rohrförmiges Element 225,
das aus Kunstharz hergestellt ist und an seinen entgegengesetzten
Enden Endwände 224 aufweist, sowie
Aktivkohle 226 als Katalysator, der in dem rohrförmigen Element 225 aufgenommen
ist.
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Eine der Endwände 224 und der Bodenwand 222 des
mit Boden versehenen rohrförmigen
Körpers 220,
z. B. in der dargestellten Ausführung
ein an der Endwand 224 angeordneter ringförmiger Vorsprung 227, ist
in die andere eingesetzt, d. h. eine ringförmige Vertiefung 228,
die in der Bodenwand 222 vorgesehen ist, sodass ein Einlass 229 für die wässrige NaCl-Lösung, der
in der Bodenwand 222 an einer Stelle zwischen den Vorsprungs 227/Vertiefung 228-Sitzabschnitten
vorgesehen ist, mit einem in der Endwand 224 vorgesehenen Durchgangsloch 230 in
Verbindung steht. Das Durchgangsloch
230, das in der anderen
Endwand 224 der Katalysatoreinheit 219 vorgesehen
ist, steht mit einem Auslass 232 für die wässrige NaCl-Lösung in
einer Umfangswand des mit Boden versehenen rohrförmigen Körpers 220 durch eine
Passage 231 in dem Deckel 223 in Verbindung.
-
In der Außenhülle 218 umfasst der
mit Boden versehene rohrförmige
Körper 220 einen
Zylinder 230 und eine kreisförmige Endplatte 235.
Die Endplatte 235 ist an einer Endfläche des Zylinders 233 durch
mehrere Bolzen 234 angebracht, um die Bodenwand 222 zu
bilden. Ein Flüssigdichtmittel
ist auf eine Endfläche des
Zylinders 233 aufgetragen, gegen die sich die kreisförmige Endplatte 235 abstützt. Ein
Verbinder 237, der aus Kunstharz hergestellt ist, ist auf
eine Außenfläche der
kreisförmigen
Endplatte 235 geklebt und enthält ein Durchgangsloch 236,
das mit dem Einlass 229 in Verbindung steht. Ein Rohr 238,
das ein Abschnitt der Behandlungsrohrleitung 33 ist, erstreckt
sich von dem Abluft 210 der Saugpumpe 34, wie
auch in 9 gezeigt, und
ist mit dem Verbinder 237 verbunden.
-
Die kreisförmige Endplatte 235 enthält eine
kreisförmige
Vertiefung 239, die in ihrer Innenoberfläche an einer
Stelle zwischen der ringförmigen
Vertiefung 228 und einem Raum 240 für den Fluss
der wässrigen NaCl-Lösung vorgesehen
ist. Der Raum 240 ist durch Zusammenwirken der kreisförmigen Vertiefung 239 und der
Endwand 224 der Katalysatoreinheit 219 definiert.
Der Raum 240 steht mit dem Einlass 229 und dem Durchgangsloch 230 in
Verbindung.
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Das rohrförmige Element 225 der
Katalysatoreinheit 219 umfasst einen Zylinder 241 und
ein Paar kreisförmiger
Endplatten 242, die an Öffnungen
an entgegengesetzten Enden zur Bildung der Endwände 224 angebracht
sind, und beide Endplatten 242 haben die gleiche Struktur.
Die kreisförmige
Endplatte 242 enthält eine
Außenplatte 243 und
eine Innenplatte 244. Die Außenplatte 243 hat
den ringförmigen
Vorsprung 227 am Außenumfang
ihrer Außenoberfläche, und
hat ferner einen ringförmigen
Vorsprung 245, der in eine Öffnung in dem Zylinder 241 in
der Nähe
eines Außenumfangs
seiner Innenoberfläche
eingesetzt und dort verklebt ist. Ferner hat die Außenplatte 243 mehrere Öffnungen 246,
wie auch in 37 gezeigt,
sodass sie sich in einen Bereich öffnen, der von den ringförmigen Vorsprüngen 227 und 245 umgeben
ist. Ein netzartiger Filter 248, der aus Kunstharz hergestellt
ist, ist in die Gesamtfläche
eingesetzt, die von dem inneren ringförmigen Vorsprung 245 der
Außenplatte 243 umgeben
ist, und die Innenplatte 244, die mehrere Öffnungen 247 aufweist,
die mit den Öffnungen 246 in
der Außenplatte 243 zusammenpassen,
ist in diese Fläche
eingesetzt und dort verklebt. Es sind mehrere Durchgangslöcher 230 durch
die gegenüberliegenden Öffnungen 246 und 247 in
den Innen- und Außenplatten 244 und 243 definiert,
um die Verbindung zwischen dem Strömungsraum 240 und
der Innenseite des rohrförmigen
Elements 225 der Katalysatoreinheit 219 zu gestatten.
In jedem der Durchgangslöcher 230 ist
ein Filter 248 angeordnet.
-
Wie auch in 38 gezeigt, enthält der Deckel 223 einen
kreisförmigen
Rohrabschnitt 249 sowie einen kreisförmigen Flanschabschnitt 250,
der mit einem Außenende
des kreisförmigen
Rohrabschnitts 249 verbunden ist. Außengewinde 251 an
einer Außenumfangsfläche des
kreisförmigen
Rohrabschnitts 249 sind mit Innengewinden 252 an
einer Innenumfangsfläche
der Öffnugn 221 in
dem mit Boden versehenen rohrförmigen Körper 220 verschraubt.
Ein Mitnehmer 256, der einen secheckigen Kopf 255 aufweist,
ist an einem Vorsprung 254 zwischen einem Paar halbmondförmiger Vertiefungen 253 angebracht,
die in einer Außenoberfläche des kreisförmigen Flanschabschnitts 250 angeordnet
sind. Bei der Durchführung
des oben beschriebenen Einschraubvorgangs wird ein Werkzeug mit
dem sechseckigen Kopf 255 in Eingriff gebracht. Eine Ringnut 257 ist in
dem kreisförmigen
Rohrabschnitt 249 an der Seite des Flanschabschnitts 250 definiert.
Der kreisförmige Rohrabschnitt 249 und
die Öffnung 221 in
dem mit Boden versehenen rohrförmigen
Körper 220 sind
dazwischen durch einen Dichtungsring 258 abgedichtet, der
aus Gummi hergestellt ist und in der Ringnut 257 angebracht
ist.
-
Der kreisförmige Rohrabschnitt 249 weist
an seiner Innenoberfläche
eine kreisförmige
Vertiefung 259 auf, und ein Strömungsraum 260 für wässrige NaCl-Lösung ist
durch Zusammenwirken der kreisförmigen
Vertiefung 259 und die Endwände 224 der Katalysatoreinheit 219 definiert,
um mit den Durchgangslöchern 230 in Verbindung
zu stehen. Mehrere Vorsprünge 261 sind
mit gleichen Abständen
um die kreisförmige
Vertiefung 259 herum angeordnet, sodass eine Endfläche jedes
der Vorsprünge 261 gegen
die Endwand 224 der Katalysatoreinheit 219 gedrückt wird.
Jener Abschnitt der Außenumfangsoberfläche des
kreisförmigen
Rohrabschnitts 249, der sich zwischen den Außengewinden 251 befindet,
weist eine verjüngte
Oberfläche 264 auf. Ein
Strömungsraum 265 ist
zwischen der verjüngten
Oberfläche 264 und
einer Innenumfangsfläche
des mit Boden versehenen rohrförmigen
Körpers 220 definiert,
um mit dem Auslass 232 in Verbindung zu stehen. Ein Raum 266 ist
zwischen den benachbarten Vorsprüngen 261 definiert
und steht mit den Strömungsräumen 260 und 265 in
Verbindung. Daher bilden die Strömungsräume 260 und 265 und
der Raum 266 die Passage 231.
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Ein Verbinder 268, der aus
Kunstharz hergestellt ist und ein mit dem Auslass 232 in
Verbindung stehendes Durchgangsloch 267 aufweist, ist an
die Außenumfangsfläche des
mit Boden versehenen rohrförmigen
Körpers 220 geklebt.
Ein Rohrelement 269 der Behandlungsrohrleitung 33 ist
mit dem Verbinder 268 verbunden, wie in 9 gezeigt.
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In der Außenhülle 218 sind der Einlass 229 und
der Auslass 232 an entgegengesetzten Seiten einer Achse
der Außenhülle 218 angeordnet.
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Wie am besten in 9 gezeigt, ist die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 auf
der Maschinenbasis 44 durch den Träger 208 schräg angeordnet,
sodass dessen Auslass 232 an einer oberen Stelle und dessen
Einlass 229 an einer unteren Stelle liegt. In diesem Fall
ist der Neigungswinkel β auf
einen derartigen Wert gesetzt, dass dann, wenn die wässrige NaCl-Lösung 11 innerhalb
des mit Boden versehenen rohrförmigen
Körpers 220 von
dem Einlass 229 durch die Saugpumpe 34 und das
Ablaufrohr 211 abgezogen worden ist, zu dem Zweck, die
Katalysatoreinheit 219 zu ersetzen, liegt der Flüssigkeitspegel
der restlichen wässrigen
NaCl-Lösung 11 unter
der Öffnung 221 in
dem Körper 220.
-
Wenn die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 in
der oben beschriebenen Weise aufgebaut ist, wird die das Chlorgas
enthaltende wässrige
NaCl-Lösung 11 zuverlässig in
die Katalysatoreinheit 219 eingeführt, ohne aus dem Einlass 229 auszutreten
und ohne zwischen die Außenumfangsfläche des
rohrförmigen
Elements 225 der Katalysatoreinheit 219 und die
Innenumfangsfläche
des mit Boden versehenen rohrförmigen
Körpers 220 der
Außenhülle 218 einzudringen,
und zwar aufgrund einer Labyrinthstruktur, die durch die Vertiefungs-Vorsprungs-Passabschnitte 228 und 227 gebildet
ist. Daher ist es möglich,
die Reinigungsrate des Chlorgases zu verbessern.
-
In diesem Fall wird die Katalysatoreinheit 219 durch
den Deckel 223 gegen die Bodenwand 222 der Außenhülle 218 gedrückt. Daher
ist die Labyrinthstruktur zuverlässig
ausgebildet und bleibt so erhalten. Der Verschluss der Labyrinthstruktur
wird leicht durch den Montagezustand des Deckels 223 an
dem mit Boden versehenen rohrförmigen
Körper 220 bestimmt.
Z. B. wird der unvollständige
Verschluss der Labyrinthstruktur durch die Tatsache bestätigt, dass
der Dichtungsring 258 aus einem Spalt zwischen dem Flanschabschnitt 250 und
dem Körper 220 sichtbar
ist.
-
Die Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 ist
schräg
angeordnet, sodass der Auslass 232 aufwärts weist, wie oben beschrieben.
Auch wenn daher das ungereinigte Chlorgas in der Vorrichtung 35 vorhanden
ist, kann die Ansammlung des ungereinigten Chlorgases bis zum Maximum
unterbunden werden.
-
Weil darüber hinaus der Auslass 232 nicht
in dem Deckel 223 vorgesehen ist, kann das Anbringen und Entfernen
des Deckels 223 leicht durchgeführt werden, und die Ausbildung
des Deckels 223 und des Katalysators zu der Einheit stellt
sicher, dass der Austauschvorgang des Katalysators effizient durchgeführt werden kann.
Zusätzlich,
auch wenn der Deckel 223 von dem mit Boden versehenen rohrförmigen Körper 220 nach dem
Abziehen des Wassers entfernt wird, kann das Eintropfen der restlichen
wässrigen
NaCl-Lösung von
der Öffnung 221 in
den Körper 220 durch
die schräge
Anordnung der Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 verhindert werden.
-
Die entgegengesetzten Endwände 224 in
der Katalysatoreinheit 219 haben die gleiche Struktur.
Daher kann beim Einsetzen der Katalysatoreinheit 219 in
den mit Boden versehenen rohrförmigen
Körper 220,
um den ringförmigen
Vorsprung 227 in die ringförmige Vertiefung 228 einzusetzen,
die Katalysatoreinheit 219 von jeder Endwand 224 in
den Körper 220 eingesetzt
werden. Daher ist die Katalysatoreinheit 219 leicht zu
montieren.
-
Die Labyrinthstruktur in der Chlorgasreinigungsvorrichtung 35 kann
in einigen Fällen
weggelassen werden.
-
(4) Bestimmungsvorrichtung
zum Bestimmen der Austauschzeit des Katalysators (4 bis 6, 39 und 40)
-
Die Reinigungsleistung der Aktivkohle 226,
die als der Katalysator benutzt wird, sinkt entsprechend dem Produkt
des elektrischen Stroms, der über
die Kohlenstoffelektrode 13 fließt, und der Zeit. Um daher
die Aktivkohle 226 durch eine neue Aktivkohle 226 zu
ersetzen, z. B. die Katalysatoreinheit 219 in dieser Ausführung, bevor
die Reinigungsleistung der Aktivkohle 226 im Betrieb vollständig verloren
geht, ist eine Bestimmungsvorrichtung 270 in der elektrolytischen
Testmaschine 1 angebracht. Die Bestimmungsvorrichtung 270 ist
in der computerprogrammierten Steuereinheit 10 eingebaut.
-
39 ist
ein Blockdiagramm der Bestimmungsvorrichtung 270, und 40 ist ein Flussdiagramm, das
den Betrieb der Bestimmungsvorrichtung 270 darstellt. Der
Begriff "Setze Testbedingungen" in 40 bedeutet, dass einer der folgenden
Tests gewählt
werden kann: a) Korrosionstest, einschließlich dem Beschichtungsfilmabschälschritt
und dem Stahlplattenkorrosionsschritt, b) der Beschichtungsfilmabschältest und
c) der Test soll beendet werden. Dann werden die gewählten Bedingungen
eingegeben.
-
In Bezug auf 39 enthält die Bestimmungsvorrichtung 270 ein
Leistungsfähigkeits-Speichermittel 271 zum
Speichern der Reinigungsleistung der Aktivkohle 226 in
der Form eines effektiven Strombetrags C1, der
ein Produkt I1·T1 eines
bestimmten Stroms I1, der über die
Kohlenstoffelektrode 13 fließt, und einer gesamten Testzeit
T1 ist, die anwendbar ist, wenn der Strom
I1 fortlaufend fließt. Ein Speichermittel 276 speichert
den effektiven Strombetrag C1 in der Form
eines restlichen Strombetrags C4. Ein Strommessmittel
(Amperemeter) 29 misst einen Strom I2,
der während
eines Tests über
der Kohlenstoffelektrode 13 fließt. Ein Zeitmessmittel 273 misst
eine Testzeit T2. Ein erstes Berechnungsmittel 274 berechnet
einen verwendeten Strombetrag C2, der ein
Produkt I2·T2 des
Stroms I2 und der Testzeit T2 ist.
Ein zweites Berechnungsmittel 275 subtrahiert den verwendeten
Strombetrag C2 von dem restlichen Strombetrag
C4, um einen neuen restlichen effektiven
Strombetrag bereitzustellen, und speichert den letzteren in dem
Speichermittel 276. Ein Eingabemittel 2771 gibt
einen maximalen Strom I3 der Gleichstromquelle 9 beim
Start des Tests ein. Ein Speichermittel 2772 speichert eine
Testzeit T3. Ein drittes Berechnungsmittel 278 berechnet
einen vorausgesetzten. verwendeten Strombetrag C5,
der ein Produkt I3·T3 des
maximalen Strombetrags I3 und der Testzeit
T3 ist. Ein Steuermittel 279 vergleicht
den restlichen effektiven Strombetrag Ca und den vorausgesetzten
verwendeten Strombetrag C5 miteinander und übermittelt
ein Katalysatoraustauschsignal, wenn Ca < C5.
-
Wenn die Bestimmungsvorrichtung 270 in
der obigen Weise aufgebaut ist, ist es vor der Ausführung des
Tests möglich,
automatisch die Tatsache zu erfassen, dass die Austauschzeit der
Aktivkohle 226 aufgrund einer sinkenden Reinigungsleistung
der Aktivkohle 226 erreicht worden ist.
-
Die Bestimmungsvorrichtung enthält auch
a) ein Meldungsanzeigemittel 280, das dazu ausgelegt ist, Testpersonal
zu informieren, dass die Katalysatoraustauschzeit erreicht worden
ist, auf der Basis des Katalysatoraustauschsignals von dem Steuermittel 279,
und b) ein Hemmmittel 281, das die Stromzufuhr zu den Kohlenstoffelektroden 213 unterbindet.
-
Wie am besten in den 4 bis 6 gezeigt,
wird eine in dem Meldungsanzeigemittel 280 angezeigte Meldung
auf einer Flüssigkristallanzeigeplatine 131 angezeigt,
die an der Oberseite des linken Verschlussabschnitts 52 angbracht
ist, der den Steuerabschnitt C abdeckt. Das Hemmmittel 281 wird
betrieben, um die Gleichstromquelle 9 in ihrem AUS-Zustand
zu halten. Somit kann das Testpersonal die Austauschzeit für den Ersatz
der Aktivkohle 226 zuverlässig erkennen.
-
Wie in 40 gezeigt, ist die Bestimmungsvorrichtung 270 derart
aufgebaut, dass die Vorrichtung 270 nach dem Austausch
der Katalysatoreinheit 219 nicht arbeitet, solange nicht
der in dem Speichermittel 276 gespeicherte restliche effektive
Strombetrag C4 auf eine Beziehung von C4 = C1 rückgesetzt
wird.
-
Wenn der restliche effektive Strombetrag
C4 und der vorausgesetzte verwendete Strombetrag
C5 vor dem Start des Tests eine Beziehung
von C4 ≥ C5 aufweist, wird der Test gestartet, und
die Berechnung des verwendeten Strombetrags C2 und
dgl. wird ausgeführt.
-
N. Abluftvorrichtung
-
(1) Gesamtstruktur und
Funktion davon (7 bis 9 und 41 bis 44)
-
Wie oben beschrieben, wird beim Korrosionstest
um die Kohlenstoffelektroden 13 herum Chlorgas erzeugt.
Der Großteil
des Chlorgases wird durch die Chlorgasbehandlungsvorrichtung 6 gesammelt
und gereinigt, wie oben beschrieben. Ein Teil des Chlorgases wird
aus der wässrigen
NaCl-Lösung
freigesetzt und strömt
oberhalb des Flüssigkeitspegels
f. Die Abluftvorrichtung 7 ist in der elektrolytischen
Testmaschine angebracht, um das freigesetzte Chlorgas zu sammeln.
-
Wie am besten in den 9 und 41 gezeigt,
ist das Abluftgebläse 39 der
Abluftvorrichtung 7 an einer Montagebasis 284 befestigt,
die durch ein oberes Winkelelement 282 des Rahmens 90 und
eine Stützsäule 283 getragen
wird. Ein Einlassrohr 285, das vom Einlass des Abluftgebläses 39 in
die Abluftrohrleitung 37 reicht, durchsetzt den rechten
Seitenwandabschnitt 48 der elektrolytischen Zelle 12,
um mit der Innenseite der elektrolytischen Zelle 12 über dem
Flüssigkeitspegel
f der wässrigen
NaCl-Lösung 11 in
Verbindung zu stehen. Ein kappenartiges Sieb 287, das aus
Kunstharz hergestellt ist, ist am Einlass 286 des Ansaugrohrs 285 lösbar angebracht.
Ein Auslassrohr 288, das sich vom Auslass des Abluftgebläses 39 in
der Abluftrohrleitung 37 erstreckt, erstreckt sich abwärts und öffnet sich
in der Nähe
des Wasserausgabeblocks 82 in die Atmosphäre.
-
An der Saugseite des Abluftgebläses 39 in
der Abluftrohrleitung 37, nämlich in dem Einlassrohr 285, ist
ein Adsorberelement 83 zum Adsorbieren von Chlorgas an
einer stromaufwärtigen
Stelle angeordnet. Ein Erfassungsmittel 40 zum Erfassen
einer Abnormalität
des Abluftsystems ist an einer stromabwärtigen Stelle angeordnet. Das
Adsorptionselement 38 hat eine Struktur ähnlich jener
der Katalysatoreinheit 290, und enthält daher Aktivkohle, ist durchlässig und
ist in einer Einheit ausgebildet. Wenn das Sieb 287 von
dem Einlass 286 des Einlassrohrs 285 entfernt
wird, kann das Adsorptionselement 38 durch den Einlass 286 in
das Einlassrohr 285 eingesetzt werden.
-
Das Erfassungsmittel 40 enthält ein Erfassungsrohr 290,
das aus Kunstharz hergestellt ist und zwischen dem Einlassrohr 285 und
der elektrolytischen Zelle 12 angebracht ist, sowie einen
Wasserpegelsensor D, der in dem Erfassungsrohr 290 angebracht
ist, wie am besten in den 41 und 42 gezeigt. Das Erfassungsrohr 290 steht
an seinem Oberende mit einem stromabwärtigen Abschnitt des Ansaugrohrs 285 in
Verbindung, und an seinem Unterende mit einer Zone der elektrolytischen
Zelle 12, in der die wässrige
NaCl-Lösung 11 gespeichert
ist. Ein Sensorteil des Wasserpegelsensors D ist über einem
Flüssigkeitspegel
f1 in dem Erfassungsrohr 290 angeordnet,
der der gleiche Pegel ist wie der Flüssigkeitspegel f in der elektrolytischen Zelle 12.
-
Wenn in der oben beschriebenen Konstruktion
das Abluftgebläse 39 in
Betrieb ist, wird das Chlorgas, das über dem Flüssigkeitspegel f in der elektrolytischen
Zelle 12 fließt,
in der Aktivkohle adsorbiert, wenn es durch das Adsorberelement 38 hindurchtritt,
und daher kann durch das Abluftrohr 288 saubere Luft zur
Atmosphäre
abgegeben werden.
-
43 stellt
die Beziehung zwischen der Testzeit und der Chlrogaskonzentration über dem
Flüssigkeitspegel
f innerhalb der elektrolytischen Zelle 12 dar, a) wenn
die Abluftvorrichtung 7 nicht in Betrieb war und die oben
beschriebene Chlorgasbehandlungsvorrichtung 6 in Betrieb
war, und b) wenn die Vorrichtung 6 in einen Außerbetriebszustand
gebracht wurde. Die Testbedingungen waren derart, dass ein elektrischer
Strom von 50 A fortlaufend zugeführt
wurde, und die Temperatur der wässrigen
NaCl-Lösung 11 45°C betrug.
Wenn, wie aus 43 ersichtlich,
die Chlorgasbehandlungsvorrichtung 6 unter dem Nichtbetrieb
der Abluftvorrichtung 7 betrieben wird, kann die Chlorgaskonzentration
auf einem extrem niedrigen Wert gehalten werden, wobei aber, wenn
die Abluftvorrichtung 7 betätigt wird, die Chlorgaskonzentration
weiter abgesenkt werden kann.
-
Um eine Wirkung der Abluftvorrichtung
mit der Aktivkohle, die als Adsorbers in dem Adsorberelement 38 benutzt
wird, zu bestätigen,
wurde der Auslass der Abluftvorrichtung 288 in Verbindung
mit der Innenseite der elektrolytischen Zelle 12 über dem
Flüssigkeitspegel 11 in
der elektrolytischen Zelle 12 gesetzt, und es wurde ein
Test ausgeführt,
der das Zirkulieren des innenseitigen Gases über dem Flüssigkeitspegel f durch das Adsorbens
beinhaltete.
-
44 stellt
die Beziehung zwischen der Testzeit und der Chlorgaskonzentration über dem
Flüssigkeitspegel
f innerhalb der elektrolytischen Zelle 12 dar. Die Testbedingungen
waren derart, dass ein elektrischer Strom von 20A fortlaufend zugeführt wurde,
und die Temperatur der wässrigen
Lösung
45°C betrug.
In diesem Fall wurde das Abluftgebläse 39 für eine Zeitdauer
seit dem Start des Tests, bis die Testzeit 50 Stunden erreicht
hat, nicht betrieben. Die Chlorgaskonzentration stieg relativ steil über diese
Periode an und erreichte nach Ablauf von 50 Stunden etwa 18 ppm.
Wenn anschließend
das Abluftgebläse 89 betrieben
wurde, sank die Chlorgaskonzentration durch den Reinigungseffekt
des Adsorbens extrem und erreichte eventuell 0,5 ppm oder weniger.
Daraus ist ersichtlich, dass mit der Verwendung der Abluftvorrichtung 7,
wobei ein Ende des Abluftrohrs 288 sich in die Atmosphäre öffnet, die
Chlorgaskonzentration über
dem Flüssigkeitspegel
f in der elektrolytischen Zelle 12 und die zur Atmosphäre abgegebene
Chlorgaskonzentration auf mindestens 0,5 ppm oder weniger gesenkt
oder gedrückt
wurden.
-
Wenn z. B. in der obigen beschriebenen
Konstruktion das Adsorberelement 38 normal arbeitet, wird in
dem stromabwärtigen
Teil des Einlassrohrs 285 ein entsprechender Unterdruck
erzeugt, und der Flüssigkeitspegel
f1 steigt wegen des Unterdrucks auf einen
Pegel gleich oder höher
als die Position des Wasserpegelsensors D an, wie in 42 mit der gestrichelten
Linie gezeigt. Somit erfasst der Wasserpegelsensor D, dass das Abluftsystem
normal arbeitet. Wenn andererseits während des Austausches des Adsorberelements 38 kein
neues Adsorberelement 38 in dem Einlassrohr 285 angeordnet
wird, wenn man etwa vergisst, ein Ersatzadsorberelement 38 zu
montieren, ist der Unterdruck beträchtlich niedriger als unter
normalen Betriebszuständen.
Daher liegt der Flüssigkeitspegel
f1 unter dem Wasserpegelsensor D, uund dieser
Zustand wird von dem Wasserpegelsensor D erfasst.
-
Bei dieser Konstruktion kann eine
Abnormalität
des Abluftsystems leicht und zuverlässig erfasst werden.
-
(2) Abnormaler-Punkt-Detektor
für Abluftystem
(4 bis 6, 45A, 45B bis 47)
-
Wie in den 45A und 45B gezeigt,
sendet das Erfassungsmittel ein Abnormalitätssignal, das sich in Abhängigkeit
von dem Typ der Abnormalität
in dem Abluftsystem verändert.
Erste und zweite Wasserpegelsensoren D1 und
D2 sind an Stellen angeordnet, die jeweils
den Untergrenzwert L1 und den Obergrenzwert
L2 des Wasserpegels L in dem Erfassungsrohr 290 anzeigen.
Ein Steuermittel 291 ist mit den ersten und zweiten Wasserpegelsensoren
D1 und D2 in dem
Erfassungsmittel 40 verbunden und unterscheidet den Typ
der Abnormalität
auf der Basis der Abnormalitätssignale
von den ersten und zweiten Wasserpegelsensoren D1 und
D2. Das Steuermittel 291 sendet
ein Ausgangssignal, das dem Typ der Abnormalität entspricht. Ein Anzeigemittel 292 ist
mit dem Steuermittel 291 verbunden und zeigt den Typ der
Abnormalität
entsprechend dem Ausgangssignal von dem Steuermittel 291 an.
Ein Hemmmittel 294 ist mit dem Steuermittel 291 verbunden
und unterbindet die elektrische Stromzufuhr zu den Kohlenstoffelektroden 13 auf
der Basis des Ausgangssignals von dem Steuermittel 291.
-
Diese Mittel 291, 292 und 294 sind
in der computerprogrammierten Steuereinheit 10 enthalten,
um einen Abnormaler-Punkt-Detektor 295 für das Abluftsystem
zusammen mit den ersten und zweiten Wasserpegelsensoren D1 und D2 zu bilden.
Das Anzeigemittel 292 zeigt z. B. eine Meldung an, die
durch Schriftzeichen auf einer Flüssigkristallanzeigeplatine 131 angezeigt
wird, die an der Oberseite des linken Verschlussabschnitts 92 angebracht
ist, die den Steuerabschnitt C abdeckt, wie am besten in den 4 bis 6 gezeigt. Das Hemmmittel 294 wird
betrieben, um die Gleichstromquelle 9 in ihrem AUS-Zustand zu halten.
-
Wenn, wie in den 45A, 45B, 46 und 47 gezeigt, ein Signal, das einen Befehl
zum Starten des Tests anzeigt, eingegeben wird, erfasst einer der
ersten und zweiten Wasserpegelsensoren D1 und
D2 einen Wasserpegel in Abhängigkeit
vom Unterdruck in dem Einlassrohr 285. Wenn der erfasste
Wasserpegel L3 in einem akzeptablen Bereich
von L1 ≤ L3 < L2 liegt, ist der erste Wasserpegelsensor
D1 in seinem EIN-Zustand, und das Steuermittel 291 bestimmt,
dass der erste Wasserpegelsensor D1 ein
Normalzustandsignal sendet. Daher wird den Kohlenstoffeleketroden 13 elektrischer
Strom zugeführt,
um den Korrosionstest zu starten.
-
Wenn der erfasste Wasserpegel L3 niedriger als L1 ist,
ist der erste Wasserpegelsensor D1 in seinem AUS-Zustand
und das Steuermittel 291 bestimmt, dass der erste Wasserpegelsensor
D1 das Normalzustandsignal nicht sendet.
D. h. der Sensor D1 sendet ein Abnormalitätssignal,
das der Nichtmontage des Adsorberelements 38 und dem Nichtbetrieb
des Abluftgebläses 39 entspricht,
wodurch das Steuermittel 291 ein entsprechendes Ausgangssignal
sendet. Somit wird eine Meldung "Teststopp
wegen Nichtmontage des Adsorberelements 38 oder Nichtbetrieb
des Abluftgebläses 39'' durch das Anzeigemittel 292 angezeigt,
und die Stromzufuhr zu den Kohlenstoffelektroden 13 wird
durch das Hemmmittel 294 unterbunden.
-
Wenn der erfasste Wasserpegel L3 gleich oder höher als L2 ist,
ist der zweite Wasserpegelsensor D2 in seinem
EIN-Zustand, und das Steuermittel 291 bestimmt, dass der
zweite Wasserpegelsensor D2 ein Abnormalitätssignal
sendet, das der Anzeige entspricht, dass das Adsorberelement 38 verstopft
ist. Das Steuermittel 291 sendet ein entsprechendes Ausgangssignal.
Weil somit das Adsorberelement 38 verstopft ist, wird eine
Meldung "Teststopp
wegen Verstopfung des Adsorberelements 38'' durch
das Anzeigemittel 292 angezeigt, und die Stromzufuhr zu
den Kohlenstoffelektroden 13 wird durch das Hemmmittel 294 unterbunden.
-
Der Abnormaler-Punkt-Detektor 295 für das Abluftsystem
wird derart gesteuert, dass er auch während des Korrosionstests arbeitet.
-
Der Detektor 295 ermöglicht eine
leichte und zuverlässige
Erfassung von Problemen in dem Abluftsystem, sodass Testpersonal
informiert werden kann. Zusätzlich
hat der Detektor 295 eine einfache Konstruktion und ist
daher relativ billig.
-
Es braucht nur das Anzeigemittel 292 mit
dem Steuermittel 291 verbunden sein. Zusätzlich kann,
an der Stelle der Wasserpegelsensoren D1 und
D2, ein Unterdrucksensor vom Membrantyp,
ein Luftströmungssensor
und ein Windgeschwindigkeitssensor oder dgl. verwendet werden.
-
(3) Modifikation der Abluftvorrichtung
(48)
-
Ein aus Kunstharz hergestelltes Erfassungsrohr 296 umfasst
erste und zweite Rohrabschnitte 297 und 298, die
sich vertikal erstrecken, sowie einen dritten Rohrabschnitt 299,
der Unterenden der ersten und zweiten Rohrabschnitte 297 und 298 miteinander
verbindet. Ein Oberende des ersten Rohrabschnitts 297 steht
mit einem stromabwärtigen
Abschnitt des Einlassrohrs 285 in Verbindung, und ein oberes
geknicktes Ende des zweiten Rohrabschnitts 298 steht mit
dem ersten Rohrabschnitt 297 an einer Stelle in Verbindung,
die niedriger liegt als das Oberende des ersten Rohrabschnitts 297.
Eine Wasserzufuhrrohrleitung 171 ,
die aus Kunstharzrohrmaterial hergestellt ist, ist mit dem dritten
Rohrabschnitt 299 verbunden und ist auch mit einem Hahn 301 eines
Wasserversorgungseinlasses verbunden.
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Ein Wasserpegelsensor D, ähnlich dem
oben beschriebenen Sensor, ist in dem ersten Rohrabschnitt 297 so
angebracht, dass er über
dem Flüssigkeitspegel
f1 liegt. Ein Schwimmerventil 300 ist
in dem ersten Rohrabschnitt 297 aufgenommen. Ein Ventilsitz 301 des
Schwimmerventils 300 ist an einem Verbindungsabschnitt
des ersten Rohrabschnitts 297 mit der Einlassleitung 285 verbunden.
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Ein aus weichem Kunstharz hergestellter
Schlauch 302 ist mit dem Oberende des zweiten Rohrabschnitts 298 verbunden
und erstreckt sich in die elektrolytische Zelle 12 hinein.
Der Schlauch 305 dient zur Wasserversorgung der elektrolytischen
Zelle 12 und zum Waschen der elektrolytischen Zelle 12.
-
Ein Solenoidventil 311 , ähnlich
dem oben beschriebenen Solenoidventil 31, ist an einem
zwischenliegenden Abschnitt der Wasserzufuhrrohrleitung 171 angebracht. Die Wasserzufuhrrohrleitung 17 des
oben beschriebenen Beispiels, durch Anbringung der Wasserzufuhrrohrleitung 171 , ist nicht vorhanden.
-
Wasser wird der elektrolytischen
Zelle 12 durch das Erfassungsrohr 296 von der
Wasserzufuhrrohrleitung 171 zugeführt. Der
Flüssigkeitspegel
f1 in dem ersten Rohrabschnitt 297 ist
an derselben Position wie ein Flüssigkeitspegel
f2 an dem oberen geknickten Abschnitt des
zweiten Rohrabschnitts 298 durch Wasser definiert, das
von dem oberen geknickten Ende des zweiten Rohrabschnitts 298 in
die elektrolytische Zelle 12 fließt.
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Wenn während der Wasserzufuhr zur
elektrolytischen Zelle 12 das Wasser den ersten Rohrabschnitt 297 aufgrund
der Wasserkraft, dem Verstopfen des Schlauchs 302 oder
dgl. füllt,
sitzt das Schwimmerventil 300 auf dem Ventilsitz 301 auf,
um zu verhindern, dass Wasser zu dem Abluftgebläse 39 fließt. Das
gleiche gilt, wenn die Innenseite der elektrolytischen Zelle 12 durch
den Schlauch 302 gewaschen wird.
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Ein Sensorabschnitt des Wasserpegelsensors
D ist in Leitungswasser eingetaucht, wenn der Flüssigkeitspegel f1 ansteigt.
Daher kann der Sensorabschnitt sauber gehalten werden. Das Chlorgas,
das oberhalb des Flüssigkeitspegels
f in der elektrolytischen Zelle 12 strömt, wird am Austritt zur Außenseite
durch einen Falleneffekt des Erfassungsrohrs 296 gehindert.
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O. Überströmvorrichtung mit Adsorberfunktion
(7, 8, 13, 14 und 49)
-
Die Vorrichtung 8 ist in
der elektrolytischen Testmaschine 1 angebracht, um eine
Extramenge der wässrigen
NaCl-Lösung
auszugeben, wenn aufgrund eines Problems mit dem Wasserpegelsensor 15,
der in der elektrolytischen Zelle 12 an der Einlassseite
entsprechend der Abluftvorrichtung 7 angeordnet ist, die
Menge der wässrigen
NaCl-Lösung 11 einen
definierten Wert überschreitet.
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Wie am besten in den 8, 13 und 49 gezeigt, umfasst das Überströmrohr 41 einen
geknickten Rohrabschnitt 301, umfassend einen vertikalen
Abschnitt 303, der sich entlang der Außenoberfläche des hinteren Wandabschnitts 71 der
elektrolytischen Zelle 12 erstreckt, und einen horizontalen
einlassseitigen Rohrabschnitt 305, der mit einem Oberende
des vertikalen Abschnitts 303 verbunden ist und der einen
größeren Durchmesser
hat als der vertikale Abschnitt 303. Der horizontale einlassseitige
Rohrabschnitt 305 durchsetzt den hinteren Wandabschnitt 71 der
elektrolytischen Zelle 12 und ist mit dem Raum oberhalb
des Flüssigkeitspegels
f verbunden. Wie in den 8 und 14 gezeigt, ist der geknickte
Rohrabschnitt 304 an seinem Unterende mit dem Ablaufabschnitt 82b des
Wasserausgabeblocks 82 verbunden.
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In einem Abschnitt des Einlassrohrabschnitts 305,
der von der elektrolytischen Zelle 12 vorsteht, ist im Wesentlichen
die Hälfte
des Einlassrohrabschnitts 305 vom Außenende zum Mittelabschnitt
hin gekerbt, sodass der Einlassrohrabschnitt 305 auch als
Einlassrohr dient. Somit ist die Gaseinlassöffnung 92 in dem Einlassrohrabschnitt 305 definiert.
Ein Netz 306 zum Entfernen von Fremdstoffen ist an einem
Umfangsabschnitt der Gaseinlassöffnung 42 angebracht,
um die Gaseinlassöffnung 42 abzudecken.
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Das Adsorberelement 43 zum
Adsorbieren des Chlorgases ist an dem Einlassrohrabschnitt 305 an
einer Stelle angeordnet, die einem Einlass 307 näher ist
als die Gaseinlassöffnung 42.
Das Adsorberelement 43 hat eine ähnliche Struktur wie die Katalysatoreinheit 219 und
enthält
daher Aktivkohle, ist luft/wasserdurchlässig und ist als Einheit ausgebildet.
Daher ist ein aus Kunstharz hergestelltes kappenartiges Sieb 308 am
Einlass 307 des Einlassrohrabschnitts 305 anbringbar
und davon lösbar.
Wenn das Sieb 305 von dem Einlassrohrabschnitt 305 entfernt
wird, kann das Adsorberelement 43 durch den Einlass 307 in
den Einlassrohrabschnitt 305 eingesetzt werden.
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Wenn in der oben beschriebenen Konstruktion
die Menge der wässrigen
NaCl-Lösung 11 innerhalb der
elektrolytischen Zelle 12 einen definierten Wert überschreitet,
wird die Extramenge der wässrigen
Lösung von
dem Einlass 307 durch das Adsorberelement 43 und
das Überströmrohr 41 zu
dem Wasserausgabeblock 82 abgegeben. In diesem Fall strömt die wässrige NaCl-Lösung 11 in dem unteren
Abschnitt des Einlassrohrabschnitts 305, und daher strömt die Lösung nicht
aus der Gaseinlassöffnung 42 aus.
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Das Ansaugen des Gases in die elektrolytische
Zelle 12 durch den Betrieb der Ablaufvorrichtung 7 erfolgt
durch die Gaseinlassöffnung 42 und
den Einlassrohrabschnitt 305. Das Chlorgas, das oberhalb
des Flüssigkeitspegels
f während
des Nichtbetriebs der Abluftvorrichtung 7 strömt, wird
an einem Austritt aus der elektrolytischen Zelle 12 durch
das Adsorberelement 43 gehindert.
-
P. Anderes Beispiel der
Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen der Austauschzeit der Kohlenstoffelektrode (4 bis 6, 50 und 51)
-
50 ist
ein Blockdiagramm der Bestimmungsvorrichtung 123, und 51 ist ein Flussdiagramm, das
den Betrieb der Bestimmungsvorrichtung 123 darstellt. Der
Begriff "Setze Testbedingungen" in 51 bedeutet, dass eine der folgenden
Bedingungen ausgewählt
ist: a) Der Korrosionstest einschließlich dem Beschichtungsfilmabschälschritt
und dem Stahlplattenkorrosionsschritt soll ausgeführt werden,
b) der Beschichtungsfilmabschältest
soll ausgeführt
werden und c) der Test soll beendet werden. Die gewählten Bedingungen werden
dann eingegeben.
-
In Bezug auf 50 enthält die Bestimmungsvorrichtung 123 ein
Lebensdauerspeichermittel 124 zum Speichern einer Betriebslebensdauer
der Kohlenstoffelektrode 13 als effektiver Strombetrag
C1, der das Produkt I1·T1 eines bestimmten Stroms I1,
der über
die Kohlenstoffelektrode 13 fließt, und einer gesamten Testzeit T1 ist, die nutzbar ist, wenn der Strom I1 fortlaufend fließt. Ein Speichermittel 311 speichert
den effektiven Strombetrag C1 als restlichen
effektiven Strombetrag C4. Ein Strommessmittel
(Amperemeter) 29 misst einen Strom I1,
der während
eines Tests über
die Kohlenstoffelektrode 13 fließt. Ein Zeitmessmittel 125 misst
eine Testzeit T2. Ein erstes Berechnungsmittel 132,
berechnet einen verwendeten Strombetrag C2,
der ein Produkt I2·T2 des
Stroms I2 und der Testzeit T2 ist.
Ein zweites Berechnungsmittel 310 subtrahiert den verwendeten Strombetrag
C2 von dem restlichen effektiven Strombetrag
C4, um einen neuen restlichen effektiven
Strombetrag vorzusehen, und speichert diesen in dem Speichermittel 311.
Ein Steuermittel 312 wertet den restlichen effektiven Strombetrag
C4 beim Start des Tests aus und übermittelt
ein Elektrodenaustauschsignal, wenn C4 ≤ O.
-
Wenn die Bestimmungsvorrichtung 123 in
der obigen Weise aufgebaut ist, ist es möglich, die Austauschzeit automatisch
zu erfassen, wenn die Betriebslebensdauer der Kohlenstoffelektrode 13,
die eine Verschleißelektrode
ist, das Ende ihrer Lebensdauer erreicht.
-
Auch wenn in diesem Fall der restliche
effektive Strombetrag C4 kleiner als 0 ist,
wird der Test fortgesetzt. Dies wird durch die Abhängigkeit
von einer Grenze des effektiven Strombetrags C1 entsprechend
mehreren Läufen
des Tests zugelassen.
-
Die Bestimmungsvorrichtung 123 enthält auch
a) ein Meldungsanzeigemittel 129, das dazu ausgelegt ist,
Testpersonal darüber
zu informieren, dass die Austauschzeit der Elektrode erreicht worden
ist, auf der Basis des Elektrodenaustauschsignals von dem Steuermittel 312 und
b) ein Hemmmittel 130 zum Unterbinden der Stromzufuhr zur
Kohlenstoffelektrode 13.
-
Wie am besten in den 4 bis 6 gezeigt,
wird die von dem Meldungsanzeigemittel 129 erzeugte Meldung
durch Schriftzeichen auf der Anzeigeplatine 131 angezeigt,
die an der Oberseite des linken Verschlussabschnitts 52 angebracht
ist, der den Steuerabschnitt C abdeckt, wie oben beschrieben. Das
Hemmmittel 130 wird betrieben, um die Gleichstromquelle 9 in
ihrem AUS-Zustand zu halten. Somit kann Testpersonal die Austauschzeit
für die
Kohlenstoffelektrode 13 zuverlässig erkennen.
-
Wie in 51 gezeigt, ist die Bestimmungsvorrichtung 123 derart
aufgebaut, dass die Vorrichtung 123 nicht arbeitet, solange
nicht der in dem Speichermittel 311 gespeicherte restliche
effektive Strombetrag C4 auf einer Beziehung
von C4 = C1 rückgesetzt
ist.
-
Wenn vor dem Testbeginn der restliche
effektive Strombetrag C4 größer als
0 ist, wird der Test gestartet und werden die Berechnung und Integration
des verwendeten Strombetrags C2 und dgl.
ausgeführt.
-
Die Bestimmungsvorrichtung 123 enthält ein Restlicher-effektiver-Strombetrag-Anzeigemittel 313 zum Anzeigen
des restlichen effektiven Strombetrags C4 der
Kohlenstoffelektrode 13. Der restliche effektive Strombetrag
C4, der von dem Restlicher-effektiver-Strombetrag-Anzeigemittel 313 angezeigt
wird, wird in einer Balkengraphik auf der Flüssigkristallplatine 131 derart
angezeigt, dass der restliche effektive Strombetrag C4 allmählich abnimmt,
wie in 24 gezeigt, ähnlich wie
oben beschrieben. Daher kann das Testpersonal den Rest und die Veränderungssituation
der Betriebslebensdauer der Kohlenstoffelektrode 13 leicht
erkennen.
-
Q. Anderes Beispiel der
Bestimmungsvorrichtung zur Bestimmung der Austauschzeit des Katalysators
(4 bis 6, 52 und 53)
-
In Bezug auf 52 enthält die Bestimmungsvorrichtung 270 ein
Leistungsspeichermittel 271 zum Speichern einer Reinigungsleistung
von Aktivkohle 226 als effektiver Strombetrag C1, der das Produkt I1·T1 eines bestimmten Stroms I1,
der über
die Kohlenstoffelektrode 13 fließt, und einer gesamten Testzeit
T1 ist, die nutzbar ist, wenn der Strom
I1 fortlaufend fließt. Ein Strommessmittel (Amperemeter) 29 misst
einen Strom I2, der während eines Tests über die
Kohlenstoffelektrode 13 fließt. Ein Zeitmessmittel 273 misst
eine Testzeit T2. Ein erstes Berechnungsmittel 274 berechnet
einen verwendeten Strombetrag C2, der ein
Produkt I2·T2 des Stroms
I2 und der Testzeit T2 ist.
Ein Integrationsmittel 314 integriert den verwendeten Strombetrag
C2. Ein Speichermittel 315 speichert
den integrierten verwendeten Strombetrag C3.
Ein zweites Berechnungsmittel 316 subtrahiert den integrierten
verwendeten Strombetrag C3 von dem effektiven
Strombetrag C1, um einen restlichen effektiven
Strombetrag C4 bereitzustellen. Ein Eingabemittel 277,
gibt beim Start des Tests einen maximalen Strom I3 in
die Gleichstromquelle 9 ein. Ein Speichermittel 2772 speichert eine Testzeit T3.
Ein drittes Berechnungsmittel 278 berechnet einen vorausgesetzten
verwendeten Strombetrag C5, der ein Produkt
I3·T3 des maximalen Stroms I3 und
der Testzeit T3 ist. Ein Steuermittel 279 vergleicht
den restlichen effektiven Strombetrag C4 mit
dem vorausgesetzten verwendeten Strombetrag C5 und übermittelt
ein Katalysatoraustauschsignal, wenn C4 < C5.
-
Wenn die Bestimmungsvorrichtung 270 in
der obigen Weise aufgebaut ist, ist es möglich, vor Ausführung des
Tests aufgrund einer Abnahme der Reinigungsleistung der Aktivkohle 226 automatisch
zu erfassen, dass die Austauschzeit der Aktivkohle erreicht worden
ist.
-
Die Bestimmungsvorrichtung 270 enthält a) ein
Meldungsanzeigemittel 280, das dazu ausgelegt ist, das
Testpersonal zu informieren, dass die Austauschzeit der Elektrode
erreicht worden ist, auf der Basis des Katalysatoraustauschsignals
von dem Steuermittel 279 und b) ein Hemmmittel 281 zum
Unterbinden der Stromzufuhr zu der Kohlenstoffelektrode 13.
-
Wie am besten in den 4 bis 6 gezeigt,
wird die von dem Meldungsanzeigemittel 280 erzeugte Meldung
durch Schriftzeichen auf der Anzeigeplatine 131 angezeigt,
die an der Oberseite des linken Verschlussabschnitts 52 angebracht
ist, der den Steuerabschnitt C abdeckt, wie oben beschrieben. Das
Hemmmittel 281 wird betrieben, um die Gleichstromquelle 9 in
ihrem Auszustand zu halten. Somit kann das Testpersonal die Austauschzeit
der Aktivkohle 226 zuverlässig erkennen.
-
Die Bestimmungsvorrichtung 270 ist
derart aufgebaut, dass die Vorrichtung 270 nicht arbeitet,
solange nicht der integrierte verwendete Strombetrag C3 in
dem Speichermittel 315 auf 0 rückgesetzt ist, nachdem die Elektrode
ausgetauscht worden ist.
-
Wenn der restliche effektive Strombetrag
C4 und der vorausgesetzte verwendete Strombetrag
C5 vor dem Start des Tests in einer Beziehung
von C4 ≥ C5 sind, wird der Test gestartet, und die
Berechnung des verwendeten Strombetrag C2 und
dgl. werden ausgeführt.
- (2) In Bezug auf 53 enthält die Bestimmungsvorrichtung 270 ein
Leistungsfähigkeitsspeichermittel 271 zum
Speichern einer Reinigungsleistung von Aktivkohle 226 als
effektiver Strombetrag C1, der das Produkt I1·T1 eines bestimmten Stroms I1,
der über
die Kohlenstoffelektrode 13 fließt, und einer gesamten Testzeit T1 ist, die nutzbar ist, wenn der Strom I1 fortlaufend fließt. Ein Strommessmittel (Amperemeter) 29 misst
einen Strom I1, der während eines Tests über der
Kohlenstoffelektrode 13 fließt. Ein Zeitmessmittel 273 misst eine
Testzeit T2. Ein erstes Berechnungsmittel 274 berechnet
einen verwendeten Strombetrag C2, der ein Produkt
I2·T2 des Stroms I2 und
der Testzeit T2 ist. Ein Integrationsmittel 314 integriert
den verwendeten Strombetrag C2. Ein Speichermittel 315 speichert
den integrierten verwendeten Strombetrag C3.
Ein Eingabemittel 2771 gibt einen
Maximalstrom I3 in die Gleichstromquelle 9 in
dem Test ein. Ein Speichermittel 2772 speichert
eine Testzeit T3. Ein zweites Berechnungsmittel 317 berechnet
einen vorausgesetzten verwendeten Strombetrag C5,
der ein Produkt I3·T3 des
maximalen Stroms I3 und der Testzeit T3 ist. Ein drittes Berechnungsmittel 318 subtrahiert
den vorausgesetzten verwendeten Strombetrag C5 von
dem effektiven Strombetrag C1, um einen
akzeptablen verwendeten Strombetrag C6 in
der Aktivkohle 226 zu erzeugen. Ein Steuermittel 319 vergleicht
den akzeptablen verwendeten Strombetrag C6 mit
dem integrierten verwendeten Strombetrag C3 und übermittelt
ein Katalysatoraustauschsignal, wenn C6 < C3.
-
Wenn die Bestimmungsvorrichtung 270 in
der obigen Weise aufgebaut ist, ist es möglich, vor Ausführung des
Tests aufgrund der Abnahme der Reinigungsleistung der Aktivkohle 226 automatisch
zu erfassen, dass die Austauschzeit der Aktivkohle erreicht worden
ist.
-
Die Bestimmungsvorrichtung 270 enthält a) ein
Meldungsanzeigemittel 280, das dazu ausgelegt ist, Testpersonal
zu informieren, dass die Austauschzeit der Elektrode erreicht worden
ist, auf der Basis des Katalysatoraustauschsignals von dem Steuermittel 319,
und b) ein Hemmmittel 281, um die Stromzufuhr zu der Kohlenstoffelektrode 13 zu
unterbinden.
-
Wie am besten in den 4 bis 6 gezeigt,
wird die durch das Meldungsanzeigemittel 280 erzeugte Meldung
durch Schriftzeichen auf der Anzeigeplatine 131 angezeigt,
die an der Oberseite des linken Verschlussabschnitts 52 angebracht
ist, der den Steuerabschnitt C abdeckt, wie oben beschrieben. Das
Hemmmittel 281 wird betrieben, um die Gleichstromquelle 9 in
ihrem AUS-Zustand zu halten. Somit kann das Testpersonal die Austauschzeit
der Kohlenstoffelektrode 226 zuverlässig erkennen.
-
Die Bestimmungsvorrichtung 270 ist
derart aufgebaut, dass die Vorrichtung 270 nicht arbeitet,
solange nicht der integrierte verwendete Strombetrag C3,
der in dem Speichermittel 315 gespeichert ist, auf 0 rückgesetzt
wird, nachdem die Katalysatoreinheit 219 ausgetauscht worden
ist.
-
Wenn der akzeptable verwendete Strombetrag
C6 und der integrierte verwendete Strombetrag
C3 vor dem Beginn des Tests in einer Beziehung
von C6 ≥ C3 sind, wird der Test gestartet, und die
Integration des verwendeten Strombetrags C2 und
dgl. werden ausgeführt.
- (3) 54 ist
ein Blockdiagramm der Bestimmungsvorrichtung 270, und 55 ist ein Flussdiagramm,
das den Betrieb der Bestimmungsvorrichtung darstellt. Der Begriff "Setze Testbedingungen" in 55 bedeutet, dass eine der folgenden
Bedingungen ausgewählt
wird: a) Der Korrosionstest einschließlich dem Beschichtungsfilmabschälschritt
und dem Stahlplattenkorrosionsschritt soll ausgeführt werden,
b) der Beschichtungsfilmabschältest
soll ausgeführt
werden oder c) der Test soll beendet werden. Die gewählten Bedingungen
werden dann wie im Beispiel in 40 eingegeben.
-
In Bezug auf 54 enthält die Bestimmungsvorrichtung 270 ein
Leistungsfähigkeitsspeichermittel 271 zum
Speichern der Reinigungsleistung der Aktivkohle 226 als
effektiver Strombetrag C1, der ein Produkt von
I2·T1 eines bestimmten Stroms I2 ist,
der über
der Kohlenstoffelektrode 13 fließt, und einer gesamten Testzeit
T1, die nutzbar ist, wenn der Strom I2 fortlaufend fließt. Ein Speichermittel 276 speichert
den effektiven Strombetrag C1 in der Form
eines restlichen Strombetrags C4. Ein Strommessmittel
(Amperemeter) 29 misst einen Strom I2,
der während
eines Tests über
der Kohlenstoffelektrode 13 fließt. Ein Zeitmessmittel 273 misst eine
Testzeit T2. Ein erstes Stromberechnungsmittel 274 berechnet
einen verwendeten Strombetrag C2, der ein
Produkt von I2·T2 des
Stroms I2 und der Testzeit T2 ist.
Ein zweites Stromberechnungsmittel 275 subtrahiert den
verwendeten Strombetrag C2 von dem restlichen
Strombetrag C4, um einen neuen restlichen
effektiven Strombetrag zu erzeugen, und speichert den Letzteren
in dem Speichermittel 276. Ein Steuermittel 279 vergleicht
den restlichen effektiven Strombetrag C4 mit
einem Wert von O, d. h. zur Bestimmung, ob C4 ≥ O oder C4 < 0,
und übermittelt
ein Katalysatoraustauschsignal, wenn C4 < O.
-
Wenn die Bestimmungsvorrichtung 270 in
der obigen Weise aufgebaut ist, ist es möglich, vor Ausführung eines
Tests aufgrund einer Abnahme der Reinigungsleistung der Aktivkohle 226 automatisch
zu erfassen, dass die Austauschzeit der Aktivkohle 226 erreicht
worden ist.
-
Die Bestimmungsvorrichtung 270 enthält a) ein
Meldungsanzeigemittel 280, das dazu ausgelegt ist, Testpersonal
zu informieren, dass die Katalysatoraustauschzeit erreicht worden
ist, auf der Basis des Katalysatoraustauschsignals von dem Steuermittel 279,
und b) ein Hemmmittel 281 zum Unterbinden der Stromzufuhr
zu den Kohlenstoffelektroden 13.
-
Wie am besten in den 4 bis 6 gezeigt,
wird eine in dem Meldungsanzeigemittel 280 angezeigte Meldung
auf einer Flüssigkristallanzeigeplatine 131 angezeigt,
die an der Oberseite des linken Verschlussabschnitts 52 angebracht
ist, der den Steuerabschnitt C abdeckt, wie oben beschrieben. Das
Hemmmittel 281 wird betrieben, um die Gleichstromquelle 9 in
ihrem AUS-Zustand zu halten. Somit kann Testpersonal die Austauschzeit
der Aktivkohle 226 zuverlässig erkennen.
-
Die Bestimmungsvorrichtung 270 enthält ferner
ein Restlicher-effektiver-Strombetrag-Anzeigemittel 350 zum
Anzeigen des restlichen effektiven Strombetrags C4,
der durch das zweite Berechnungsmittel 275 berechnet ist.
-
Das zweite Berechnungsmittel 275 berechnet
den restlichen effektiven Strombetrag C4 gemäß einer Gleichung
C4(A·h)
= C4 – C2. Der restliche effektive Strombetrag C4, der durch das Restlicher-effektiver-Strombetrag-Anzeigemittel 350 angezeigt
wird, wird nach Art einer Balkengraphik auf der Flüssigkristallanzeigeplatine 131 angezeigt,
sodass der restliche effektive Strombetrag C4 allmählich abnimmt,
wie in 24 gezeigt. Somit
kann das Testpersonal den Rest der und die veränderliche Situation der Betriebslebensdauer
der Aktivkohle 226 leicht erkennen.
-
Wie in 55 gezeigt, ist die Bestimmungsvorrichtung 270 derart
aufgebaut, dass die Vorrichtung 270 nicht arbeitet, solange
nicht der restliche effektive Strombetrag C4 auf
eine Beziehung von C4 = C1 rückgesetzt wird,
nachdem die Katalysatoreinheit 219 ausgetauscht worden
ist.
-
Wenn vor Beginn des Tests der restliche
effektive Strombetrag C4 und der Wert von
null in einer Beziehung von C4 ≥ 0 liegen,
wird der Test gestartet, und die Berechnung des verwendeten Strombetrags
C2 und dgl. werden ausgeführt. Wenn
nach dem Start des Tests der restliche effektive Strombetrag C4 kleiner als 0 wird, wird der Test zwangsweise
beendet, wie in 55 gezeigt.
-
Obwohl die Ausführungen der vorliegenden Erfindung
in Details beschrieben worden sind, versteht es sich, dass die vorliegende
Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungen beschränkt ist
und verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne
vom in den Ansprüchen
definierten Umfang der Erfindung abzuweichen.
-
Eine elektrolytische Testmaschine
enthält
eine elektrolytische Zelle, in der eine elektrolytische Flüssigkeit
gespeichert ist, sodass ein Testmaterial in die elektrolytische
Flüssigkeit
eingetaucht wird. In die elektrolytische Flüssigkeit ist eine Elektrode
eingetaucht. Eine Gleichstromquelle führt einen Strom zwischen dem
Testmaterial und der Elektrode zu. Einen Behandlungsrohrleitung
erstreckt sich von der elektrolytischen Zelle, um Schadgas, das
während
der Stromzufuhr von der elektrolytischen Flüssigkeit erzeugt wird und das
von der elektrolytischen Flüssigkeit
freigesetzt wird, zusammen mit der elektrolytischen Flüssigkeit
zu sammeln. In der Behandlungsrohrleitung ist eine Schadgasreinigungsvorrichtung
angeordnet. Die Schadgasreinigungsvorrichtung enthält einen
Katalysator zum Reinigen des Schadgases sowie eine Bestimmungsvorrichtung
zum Bestimmen der Austauschzeit des Katalysators.