鹽霧腐蝕試驗(yàn)的核心在于“霧”。霧滴粒徑、沉降量、分布均勻性與鹽溶液潔凈度直接決定 GB/T 10125、ISO 9227、ASTM B117 等標(biāo)準(zhǔn)的重現(xiàn)性。噴霧系統(tǒng)作為鹽霧試驗(yàn)箱的“心臟”，其工程化設(shè)計(jì)已從早期的簡(jiǎn)易噴嘴演進(jìn)為集成過(guò)濾—穩(wěn)壓—飽和—沉降控制的高端模塊。基于 2025 版林頻儀器 LP-YWX 系列平臺(tái)，系統(tǒng)闡述現(xiàn)代噴霧系統(tǒng)的構(gòu)成、工作原理及技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為實(shí)驗(yàn)室選型、維護(hù)與計(jì)量提供參考。
 

二、系統(tǒng)構(gòu)成

前置處理鏈

① 調(diào)壓閥（精密型，0～400 kPa，重復(fù)精度 ±1 kPa）；

② 油水分離裝置（三級(jí)：旋風(fēng)式＋聚結(jié)式＋活性炭，殘油 ≤0.01 mg/m³）；

③ 空氣飽和裝置（SUS316L 盤管＋蒸餾水，溫度設(shè)定值 = 箱內(nèi)目標(biāo)值 + 2 ℃～4 ℃，確保相對(duì)濕度 ≥98 %RH）。

核心霧化單元

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

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

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

后置控制鏈

① 兩級(jí)穩(wěn)壓罐（容積 5 L，阻尼比 0.7，壓力波動(dòng) ≤±2 kPa）；

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

③ 智能排廢（試驗(yàn)結(jié)束自動(dòng)吹掃 3 min，防止鹽結(jié)晶堵塞）。
 

三、工作原理

氣路流程

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

液路流程

5 %NaCl 溶液 → 0.22 μm 折疊濾芯過(guò)濾 → 預(yù)熱至 35 ℃ → 齒輪泵 → 噴嘴中心孔。

霧化機(jī)制

根據(jù)氣液比 3:1～5:1，高速氣流在噴嘴出口形成剪切場(chǎng)，將鹽液破碎為 1 μm～5 μm 霧滴；塔腔錐角 60°，利用慣性碰撞使大顆粒回流，僅 1～3 μm 霧滴隨氣流彌散至試驗(yàn)空間，實(shí)現(xiàn)自然沉降。
 

四、技術(shù)特征

材料升級(jí)

所有彈性管路采用加厚氟硅膠（壁厚 3 mm，F(xiàn)VMQ），耐 60 ℃、5 %NaCl、0.5 %CuCl? 復(fù)合溶液 1000 h 無(wú)龜裂；

快速接頭改型為 PPS 材質(zhì)，避免金屬離子污染。

防結(jié)晶設(shè)計(jì)

噴嘴內(nèi)置 20 W 恒溫加熱套，停機(jī)后自動(dòng)升溫至 45 ℃，維持 10 min，蒸發(fā)殘余液膜；

塔底回流槽傾斜 5°，并敷設(shè) PTFE 涂層，結(jié)晶附著力下降 70 %。

沉降量可調(diào)

通過(guò) HMI 可在 0.3～3.0 mL/80 cm²·h 范圍內(nèi)線性設(shè)定，系統(tǒng)自動(dòng)匹配氣壓—液泵—沉降量曲線，重復(fù)性 ≤3 %。

節(jié)能與低噪音

飽和器內(nèi)置 1 kW PID 加熱器，配合 20 mm 氣凝膠保溫層，較傳統(tǒng)石棉節(jié)能 28 %；

整機(jī)噪音 ≤58 dB(A)（1 m 遠(yuǎn)），滿足實(shí)驗(yàn)室職業(yè)健康要求。

雙模式噴淋

連續(xù)模式：用于常規(guī)中性鹽霧（NSS）；

間歇模式：噴霧 10 min → 停 50 min，循環(huán) 720 次，滿足 CASS 與交變鹽霧標(biāo)準(zhǔn)。切換通過(guò)電磁閥與 PLC 時(shí)序控制，無(wú)需人工干預(yù)。
 

五、質(zhì)量控制與計(jì)量

在線校準(zhǔn)

激光傳感器每 200 h 自動(dòng)與標(biāo)準(zhǔn)漏斗 80 cm² 比對(duì)，偏差＞5 % 觸發(fā)報(bào)警；

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

溯源記錄

油水分離器出口含油量采用 PID 光離子檢測(cè)儀，數(shù)據(jù)通過(guò) RS485 上傳至 LIMS，保存 ≥5 年；

飽和器水溫采用 AA 級(jí) Pt100，校準(zhǔn)周期 12 個(gè)月，不確定度 ≤0.1 ℃。
 

六、維護(hù)指引

日檢

目視沉降量收集液顏色，出現(xiàn)渾濁即刻更換 0.22 μm 濾芯；

飽和器液位低于 1/3 及時(shí)補(bǔ)加蒸餾水，嚴(yán)禁使用自來(lái)水。

周檢

排廢電磁閥手動(dòng)觸發(fā) 3 次，確認(rèn)無(wú)鹽垢卡滯；

檢查噴嘴加熱套電阻，正常值 24 Ω±2 Ω。

季檢

拆下塔式噴霧器，置于 50 ℃、10 %檸檬酸溶液超聲清洗 20 min；

校準(zhǔn)激光傳感器零點(diǎn)，使用標(biāo)準(zhǔn)干燥空氣吹掃 5 min。
 

七、常見(jiàn)故障與處置

故障 1：沉降量偏低

原因：0.22 μm 濾芯堵塞；處置：更換濾芯，記錄壓差值。

故障 2：噴嘴出口“滴液”

原因：氣液比失衡或加熱套失效；處置：調(diào)整氣壓至 100 kPa，檢測(cè)加熱套電阻并更換。

故障 3：飽和器水溫?zé)o法升高

原因：PID 參數(shù)漂移；處置：自整定 PID，或檢查固態(tài)繼電器輸出波形。

 

噴霧系統(tǒng)的每一次升級(jí)，均圍繞“更細(xì)、更穩(wěn)、更凈、更省”四個(gè)維度展開(kāi)。林頻儀器 2025 款 LP-YWX 系列通過(guò)塔式霧化、激光閉環(huán)、氟硅膠防腐與智能排廢四項(xiàng)核心技術(shù)，將 NSS 試驗(yàn)的沉降量重復(fù)性提升至 ≤3 %，單臺(tái)年節(jié)約純水 0.8 t、電能 180 kWh。未來(lái)，隨著 ISO/TC 156 對(duì) 1 μm 以下超細(xì)鹽霧的需求落地，噴霧系統(tǒng)必將向納米級(jí)霧化、在線離子監(jiān)測(cè)、AI 預(yù)測(cè)維護(hù)方向持續(xù)演進(jìn)。我們?cè)概c全球用戶攜手，以精準(zhǔn)、可靠、綠色的腐蝕測(cè)試解決方案，助力材料耐久性研究再上新臺(tái)階。