一種潮汐海流模擬實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于環(huán)境模擬領(lǐng)域，涉及一種海水環(huán)境模擬裝置，具體涉及一種潮汐海流模擬實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋工程是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，海洋工程裝備具有高技術(shù)、高投入、高產(chǎn)出、高附加值、高風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)，是先進(jìn)制造、信息、新材料等高新技術(shù)的綜合體，產(chǎn)業(yè)輻射能力強(qiáng)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)作用大。在復(fù)雜多變的海洋環(huán)境中，海洋工程裝備的壽命則是不可忽視的問(wèn)題，而其中海水流速及潮汐的交替是影響裝備壽命的重要因素。為了評(píng)價(jià)海洋工程裝備的壽命，需要在海洋環(huán)境中進(jìn)行耐久性試驗(yàn)。實(shí)海實(shí)驗(yàn)受自然不可控因素影響大，實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)，需船只保障，參與人員多，花費(fèi)高且無(wú)法及時(shí)觀察，穩(wěn)定性差。而常規(guī)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，難以模擬海流及潮汐，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可信度差。因此需要一種可以模擬海水流速及潮汐的裝置，進(jìn)行海洋工程裝備的耐久性試驗(yàn)，以評(píng)價(jià)海洋工程裝備的壽命。
[0003]2010年10月27日公開(kāi)的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)N0.201010193132.2 (公開(kāi)號(hào)CN101871877B)公開(kāi)了一種‘用于模擬海洋潮汐環(huán)境的自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)裝置’，是對(duì)海水漲潮落潮液位及海上環(huán)境自動(dòng)控制的實(shí)驗(yàn)裝置，并不能實(shí)現(xiàn)對(duì)不同海水層面流速的模擬和控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型目的在于提供了一種操作簡(jiǎn)單、控制精確、成本低的潮汐海流模擬實(shí)驗(yàn)裝置，可在室內(nèi)實(shí)現(xiàn)模擬海水流動(dòng)和潮汐變化。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:
[0006]—種潮汐海流模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括第一水槽1、第二水槽2、多個(gè)海水流速控制裝置3-1?3-4、加熱器4、第一循環(huán)栗8、第二循環(huán)栗9、第一變頻器10、第二變頻器11及微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)12，其特征在于:
[0007]所述第一水槽I內(nèi)壁對(duì)稱放置第一海水流速控制裝置3-1和第二海水流速控制裝置3-2，第二水槽2內(nèi)壁對(duì)稱放置第三海水流速控制裝置3-3和第四海水流速控制裝置3-4 ;
[0008]第一水槽I中的第一海水流速控制裝置3-1與第二循環(huán)栗9連接，第二海水流速控制裝置3-2依次與加熱器4、第一三通閥門5和第一循環(huán)栗8連接；第二水槽2中的第三海水流速控制裝置3-3與第一循環(huán)栗8連接，第四海水流速控制裝置3-4與第二三通閥門6、第二循環(huán)栗9連接；第一三通閥門5和第二三通閥門6連接；
[0009]第一循環(huán)栗8、第二變頻器11、微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)12、第一變頻器10及第二循環(huán)栗9依次連接。
[0010]每個(gè)海水流速控制裝置3-1?3-4包括套管13、固定立管15、水泥墩16、排流孔18、排流管19、支撐底座20、分流管21及吊環(huán)7，其中:
[0011]水流分別經(jīng)兩側(cè)的分流管21進(jìn)入排流管19，多根排流管19垂直分布在分流管21之間，在每根排流管19上開(kāi)有多個(gè)排流孔18，第三三通閥門17位于每根排流管19兩端；分流管21通過(guò)底部的支撐底座20固定于第一水槽I和第二水槽2的底部。
[0012]所述套管13頂部裝有吊環(huán)7，底部裝有固定立管15，固定立管15通過(guò)插入位于第一水槽I和第二水槽2底部的水泥墩16中固定；
[0013]套管13與分流管21之間及各排流管19之間通過(guò)加強(qiáng)筋14連接。
[0014]微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)12有兩個(gè)獨(dú)立控制的輸出端，分別連接第一變頻器10和第二變頻器11。
[0015]第一變頻器10、第二變頻器11通過(guò)調(diào)頻調(diào)壓實(shí)現(xiàn)流量控制。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0017]I)本實(shí)用新型通過(guò)微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)、循環(huán)栗和相關(guān)管路模擬海水潮汐及流速變化，進(jìn)行材料老化實(shí)驗(yàn)。具有控制精確、可視化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、成本低、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
[0018]2)本實(shí)用新型通過(guò)微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)能分別控制兩個(gè)栗的開(kāi)閉時(shí)間間隔，結(jié)合潛水栗功率可以實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)水槽的漲潮和退潮時(shí)間點(diǎn)，時(shí)間段和潮位液面高度變化的精確模擬。
[0019]3)本實(shí)用新型通過(guò)海水流速控制裝置調(diào)節(jié)海水流速，可實(shí)現(xiàn)海水層流的流速控制。
[0020]4)本實(shí)用新型通過(guò)三通閥門可實(shí)現(xiàn)單一水槽及雙水槽海水流速控制的轉(zhuǎn)換。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的潮汐海流模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為圖1中海水流速控制裝置3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]【主要組件符號(hào)說(shuō)明】
[0024]I 第一水槽
[0025]2 第二水槽
[0026]3-1 第一海水流速控制裝置
[0027]3-2 第二海水流速控制裝置
[0028]3-3 第三海水流速控制裝置
[0029]3-4 第四海水流速控制裝置
[0030]4 加熱器
[0031]5 第一三通閥門
[0032]6 第二三通閥門
[0033]7 吊環(huán)
[0034]8 第一循環(huán)栗
[0035]9 第二循環(huán)栗
[0036]10 第一變頻器
[0037]11 第二變頻器
[0038]12 微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)
[0039]13 套管
[0040]14加強(qiáng)筋
[0041]15固定立管
[0042]16水泥墩
[0043]17第三三通閥門
[0044]18排流孔
[0045]19排流管
[0046]20支撐底座
[0047]21分流管
【具體實(shí)施方式】
[0048]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0049]如圖1所示，本實(shí)用新型的潮汐海流模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括第一水槽1、第二水槽2、多個(gè)海水流速控制裝置3-1?3-4、加熱器4、第一循環(huán)栗8、第二循環(huán)栗9、第一變頻器10、第二變頻器11及微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)12。
[0050]其中，所述第一水槽I內(nèi)壁對(duì)稱放置第一海水流速控制裝置3-1和第二海水流速控制裝置3-2，第二水槽2內(nèi)壁對(duì)稱放置第三海水流速控制裝置3-3和第四海水流速控制裝置 3-4。
[0051]第一水槽I中的第一海水流速控制裝置3-1通過(guò)導(dǎo)管與第二循環(huán)栗9連接，第二海水流速控制裝置3-2通過(guò)導(dǎo)管依次與加熱器4、第一三通閥門5和第一循環(huán)栗8連接；第二水槽2中的第三海水流速控制裝置3-3通過(guò)導(dǎo)管與第一循環(huán)栗8連接，第四海水流速控制裝置3-4通過(guò)導(dǎo)管與第二三通閥門6、第二循環(huán)栗9連接；第一三通閥門5和第二三通閥門6通過(guò)導(dǎo)管連接。
[0052]第一循環(huán)栗8、第二變頻器11、微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)12、第一變頻器10及第二循環(huán)栗9依次電連接。微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)12有兩個(gè)獨(dú)立控制輸出端，可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)分別控制。第一變頻器10、第二變頻器11通過(guò)調(diào)頻調(diào)壓實(shí)現(xiàn)流量控制。
[0053]如圖2所示，海水流速控制裝置3包括套管13、固定立管15、水泥墩16、排流孔18、排流管19、支撐底座20、分流管21及吊環(huán)7。
[0054]多根排流管19垂直分布在分流管21之間，排流孔18橫向分布在每根排流管19上，第三三通閥門17位于每根排流管19兩端；分流管21通過(guò)底部的支撐底座20固定于第一水槽I和第二水槽2的底部；套管13頂部裝有吊環(huán)7，用于將海水流速控制裝置3拿出第一水槽！和第二水槽2，底部裝有固定立管15，固定立管15通過(guò)插入位于第一水槽I和第二水槽2底部的水泥墩16中固定。套管13與分流管21之間及各排流管19之間通過(guò)加強(qiáng)筋14連接。
[0055]本實(shí)用新型的潮汐海流模擬實(shí)驗(yàn)裝置適用于模擬海水潮汐及流速變化，進(jìn)行材料老化實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方法如下:
[0056]模擬海水潮汐
[0057]首先將第一三通閥門5置于AB通路，第二三通閥門6置于DE通路，開(kāi)啟第二變頻器11控制第一循環(huán)栗8，把第一水槽I中的水抽到第二水槽2中，第一水槽I用于模擬落潮，第二水槽2用于模擬漲潮，待第二水槽2中注滿水之后，第一變頻器10開(kāi)始工作，控制第二循環(huán)栗9將第二水槽2中的水抽到第一水槽I中，從而模擬循環(huán)漲落潮環(huán)境。第一變頻器10和第二變頻器11的啟閉通過(guò)微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)12控制，精確控制漲落潮時(shí)間，并實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。加熱器4用于加熱管路中海水，調(diào)節(jié)水溫的高低。
[0058]模擬海水流速變化
[0059]第一水槽I和第二水槽2中均注滿水，第一循環(huán)栗8和第二循環(huán)栗9同時(shí)工作，調(diào)節(jié)排流管19第一層上的第三三通閥門17，關(guān)閉排流管19上的其他閥門，開(kāi)啟第一循環(huán)栗8和第二循環(huán)栗9，通過(guò)調(diào)節(jié)排流管19第一層上的第三三通閥門17開(kāi)啟的大小實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)第一層排流管19方向水流速度。如此，調(diào)節(jié)其他層排流管第三三通閥門17，實(shí)現(xiàn)各層面水流速度的變化。
[0060]將第一三通閥門5置于AC通路，第二三通閥門6置于DF通路，開(kāi)啟循環(huán)栗9可實(shí)現(xiàn)第一水槽I的單水槽模擬流速變化及各層流水流速度的變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種潮汐海流模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括第一水槽(I)、第二水槽(2)、多個(gè)海水流速控制裝置(3-1?3-4)、加熱器(4)、第一循環(huán)栗(8)、第二循環(huán)栗(9)、第一變頻器(10)、第二變頻器(11)及微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)(12)，其特征在于: 所述第一水槽(I)內(nèi)壁對(duì)稱放置第一海水流速控制裝置(3-1)和第二海水流速控制裝置(3-2)，第二水槽(2)內(nèi)壁對(duì)稱放置第三海水流速控制裝置(3-3)和第四海水流速控制裝置(3-4)； 第一水槽(I)中的第一海水流速控制裝置(3-1)與第二循環(huán)栗(9)連接，第二海水流速控制裝置(3-2)依次與加熱器(4)、第一三通閥門(5)和第一循環(huán)栗(8)連接；第二水槽(2)中的第三海水流速控制裝置(3-3)與第一循環(huán)栗(8)連接，第四海水流速控制裝置(3-4)與第二三通閥門￠)、第二循環(huán)栗(9)連接；第一三通閥門(5)和第二三通閥門(6)連接； 第一循環(huán)栗(8)、第二變頻器(11)、微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)(12)、第一變頻器(10)及第二循環(huán)栗(9)依次連接。2.如權(quán)利要求1所述的潮汐海流模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于: 每個(gè)海水流速控制裝置(3-1?3-4)包括套管(13)、固定立管(15)、水泥墩(16)、排流孔(18)、排流管(19)、支撐底座(20)、分流管(21)及吊環(huán)(7)，其中: 水流分別經(jīng)兩側(cè)的分流管(21)進(jìn)入排流管(19)，多根排流管(19)垂直分布在分流管(21)之間，在每根排流管(19)上開(kāi)有多個(gè)排流孔(18)，第三三通閥門(17)位于每根排流管(19)兩端；分流管(21)通過(guò)底部的支撐底座(20)固定于第一水槽(I)和第二水槽(2)的底部。3.如權(quán)利要求2所述的潮汐海流模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于: 所述套管(13)頂部裝有吊環(huán)(7)，底部裝有固定立管(15)，固定立管(15)通過(guò)插入位于第一水槽(I)和第二水槽(2)底部的水泥墩(16)中固定； 套管(13)與分流管(21)之間及各排流管(19)之間通過(guò)加強(qiáng)筋(14)連接。4.如權(quán)利要求1所述的潮汐海流模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于: 微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)(12)有兩個(gè)獨(dú)立控制的輸出端，分別連接第一變頻器(10)和第二變頻器(11)。5.如權(quán)利要求1所述的潮汐海流模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于: 第一變頻器(10)、第二變頻器(11)通過(guò)調(diào)頻調(diào)壓實(shí)現(xiàn)流量控制。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于環(huán)境模擬領(lǐng)域，涉及一種海水環(huán)境模擬裝置，具體涉及一種潮汐海流模擬實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置包括第一水槽(1)、第二水槽(2)、多個(gè)海水流速控制裝置(3-1～3-4)、加熱器(4)、第一循環(huán)泵(8)、第二循環(huán)泵(9)、第一變頻器(10)、第二變頻器(11)及微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)(12)，其中，所述海水流速控制裝置(3-1～3-4)包括套管(13)、固定立管(15)、水泥墩(16)、排流孔(18)、排流管(19)、支撐底座(20)、分流管(21)及吊環(huán)(7)。本實(shí)用新型的模擬裝置操作方便，不受海洋環(huán)境因素限制；控制精度高，可實(shí)現(xiàn)對(duì)漲潮和退潮時(shí)間點(diǎn)、時(shí)間段、潮位高度及各海水層面涌動(dòng)的精確控制。
【IPC分類】G01N17/00, G05D13/08
【公開(kāi)號(hào)】CN204807431
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520513267
【發(fā)明人】張偉, 尹鵬飛, 亓云飛, 張波
【申請(qǐng)人】青島鋼研納克檢測(cè)防護(hù)技術(shù)有限公司, 鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年7月15日