一種海洋溫、壓環(huán)境模擬裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其是涉及一種海洋溫、壓環(huán)境模擬裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)實(shí)中的海洋是一個(gè)極其復(fù)雜的溫、壓環(huán)境。隨著深度的增加，海水的溫度逐漸下降，壓力逐漸是上升。海水溫度從海洋表面的30多攝氏度下降到海底的I攝氏度左右，壓力從海洋表面的OMPa上升到幾十MPa。而且由于現(xiàn)實(shí)海洋中存在著洋流運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致海洋在同一深度的也存在著不同溫度的海水，因此現(xiàn)實(shí)海洋是個(gè)極其復(fù)雜的溫、壓環(huán)境。
[0003]要想獲得準(zhǔn)確的海洋信息，海洋儀器必須能夠在復(fù)雜的溫、壓環(huán)境下做出準(zhǔn)確的反應(yīng)。為了保證海洋儀器在真實(shí)海洋環(huán)境中可靠的工作，需要大量的試驗(yàn)來對(duì)海洋儀器進(jìn)行驗(yàn)證，測(cè)試海洋儀器在溫、壓環(huán)境中性能。采用海上試驗(yàn)雖然比較客觀準(zhǔn)確，但是海上試驗(yàn)的費(fèi)用非常昂貴，而且由于海況的原因，有時(shí)海上試驗(yàn)無法進(jìn)行，這些原因嚴(yán)重制約著海洋儀器的溫、壓試驗(yàn)，因此在試驗(yàn)室對(duì)海洋儀器進(jìn)行溫、壓試驗(yàn)比較行之有效。
[0004]目前實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行溫、壓試驗(yàn)常用的方法是把人工調(diào)好溫度的海水放入到壓力罐中，然后加壓至試驗(yàn)壓力來模擬海洋溫、壓環(huán)境。如果需要做不同溫度條件下的試驗(yàn)，需要打開壓力罐，重新調(diào)校壓力罐中的海水溫度，然后再放入壓力罐中加壓至試驗(yàn)壓力。
[0005]使用目前的方法進(jìn)行試驗(yàn)由于調(diào)校好溫度的海水放入壓力罐后，海水與外界進(jìn)行熱交換，會(huì)導(dǎo)致壓力罐中的海水無法保持比較恒定的溫度；壓力罐中由于沒有海水?dāng)嚢?，因此壓力罐中海水的溫?chǎng)是不均勻的。壓力罐中壓力數(shù)據(jù)是通過放置在壓力罐內(nèi)部的壓力傳感器獲得的，壓力傳感器受到海水溫度的影響會(huì)導(dǎo)致壓力測(cè)量數(shù)據(jù)有誤差。每模擬一次海洋溫、壓環(huán)境都需要重新打開壓力罐人工調(diào)校海水溫度，然后再加壓至試驗(yàn)壓力。而人工調(diào)校海水溫度需要反復(fù)添加冷水和熱水，因此模擬不同過溫、壓條件下的海洋環(huán)境試驗(yàn)過程比較繁瑣。上述這些問題嚴(yán)重制約著海洋儀器溫、壓環(huán)境試驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種海洋溫、壓環(huán)境模擬裝置，以解決目前海洋溫、壓環(huán)境試驗(yàn)條件下存在溫度無法恒定、溫場(chǎng)不均勻、壓力數(shù)據(jù)存在誤差和試驗(yàn)繁瑣的問題。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種海洋溫、壓環(huán)境模擬裝置，包括壓力罐1、標(biāo)準(zhǔn)壓力源2、打壓試驗(yàn)栗3、溫控箱4、制冷水槽5 ;所述壓力罐I內(nèi)置壓力密封艙12 ;所述壓力密封艙12內(nèi)置加熱裝置、制冷裝置、攪拌裝置；所述標(biāo)準(zhǔn)壓力源2安裝在所述壓力罐I 口處；所述打壓試驗(yàn)栗3通過高壓膠管與所述壓力罐I連接；所述溫控箱4通過電纜與所述制冷水槽5連接；所述溫控箱4通過電纜與所述壓力罐I連接；所述制冷水槽5通過制冷膠管與所述壓力罐I連接。
[0009]進(jìn)一步的，所述壓力罐I還包括壓蓋10、封蓋11、打壓接頭17、水密底座18、溫度傳感器19 ;所述封蓋11置于所述壓力密封艙12的頂部；所述壓蓋10置于所述封蓋11的頂部；所述打壓接頭17置于所述封蓋11上部，通過高壓膠管與所述標(biāo)準(zhǔn)壓力源2連接；所述打壓接頭17通過高壓膠管與打壓試驗(yàn)栗3連接；所述水密底座18置于所述封蓋11的下部；所述溫度傳感器19置于所述壓力罐I的內(nèi)部中間位置，通過電纜與所述水密底座18進(jìn)行連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述加熱裝置包括加熱棒15，所述加熱棒15置于所述壓力密封艙12的底部，通過電纜與所述溫控箱4連接。
[0011]進(jìn)一步的，所述制冷裝置包括制冷管13、制冷管接頭16，所述制冷管接頭16置于所述壓力密封艙12底部，通過制冷膠管與所述制冷水槽5連接，所述制冷管13置于所述壓力密封艙12內(nèi)部，與所述制冷管接頭16連接。
[0012]進(jìn)一步的，所述攪拌裝置包括高壓磁力栗14，所述高壓磁力栗14置于所述壓力密封艙12的底部。
[0013]進(jìn)一步的，所述壓力密封艙12外部設(shè)有保溫層。
[0014]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的一種海洋溫、壓環(huán)境模擬裝置具有以下優(yōu)勢(shì):
[0015](I)通過增加壓力罐溫度控制功能解決溫度無法恒定以及試驗(yàn)繁瑣問題；
[0016](2)通過高壓磁力栗進(jìn)行水循環(huán)解決溫度場(chǎng)不均勻問題；
[0017](3)通過外置標(biāo)準(zhǔn)壓力源解決壓力數(shù)據(jù)測(cè)量有誤差問題；
[0018]本發(fā)明提供了一種模擬海洋溫、壓環(huán)境的裝置，保證了試驗(yàn)溫度和壓力數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性以及試驗(yàn)溫場(chǎng)的均勻性，簡化了試驗(yàn)過程，便于海洋儀器的試驗(yàn)研究。
[0019]本發(fā)明的另一目的在于提出一種海洋溫、壓環(huán)境模擬方法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋溫、壓環(huán)境的模擬。
[0020]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0021]一種海洋溫、壓環(huán)境模擬方法，包括如下步驟:
[0022](I)向壓力罐I中注入海水，連接壓力罐I與打壓試驗(yàn)栗3 ;
[0023](2)啟動(dòng)打壓試驗(yàn)栗3直至標(biāo)準(zhǔn)壓力源2的壓力值到達(dá)試驗(yàn)壓力值；
[0024](3)啟動(dòng)溫控裝置檢測(cè)壓力罐I內(nèi)溫度，控制加熱裝置、制冷裝置進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)；
[0025](4)啟動(dòng)攪拌裝置對(duì)壓力罐I內(nèi)海水進(jìn)行攪拌；
[0026](5)當(dāng)壓力罐I內(nèi)溫度達(dá)到試驗(yàn)溫度，溫控箱4進(jìn)入保溫狀態(tài)，溫場(chǎng)恒定后在壓力罐I內(nèi)形成海洋中的溫、壓環(huán)境。
[0027]所述一種海洋溫、壓環(huán)境模擬方法與上述一種海洋溫、壓環(huán)境模擬裝置相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢(shì)相同，在此不再贅述。
【附圖說明】
[0028]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0029]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的海洋溫、壓環(huán)境模擬裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的壓力罐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]附圖標(biāo)記說明:
[0032]1-壓力罐，2-標(biāo)準(zhǔn)壓力源，3-打壓試驗(yàn)栗，4-溫控箱，5-制冷水槽，I O-壓蓋，11-封蓋，12-壓力密封艙，13-制冷管，14-高壓磁力栗，15-加熱棒、16-制冷管接頭、17-打壓接頭、18-水密底座，19-溫度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0033]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0034]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0035]如圖1、2所示，一種海洋溫、壓環(huán)境模擬裝置，包括壓力罐1、標(biāo)準(zhǔn)壓力源2、打壓試驗(yàn)栗3、溫控箱4、制冷水槽5 ;所述壓力罐I內(nèi)置壓力密封艙12 ;壓力密封艙12為筒狀結(jié)構(gòu)，底端封閉，上端開口 ；所述壓力密封艙12內(nèi)置加熱裝置、制冷裝置、攪拌裝置；所述標(biāo)準(zhǔn)壓力源2安裝在所述壓力罐I 口處；所述打壓試驗(yàn)栗3通過高壓膠管與所述壓力罐I連接；所述溫控箱4通過電纜與所述制冷水槽5連接，用于控制制冷水槽5進(jìn)行制冷處理；所述溫控箱4通過電纜與所述壓力罐I連接，用于控制所述壓力罐I內(nèi)的溫度，保證壓力罐內(nèi)溫度維持恒定；所述制冷水槽5通過制冷膠管與所述壓力罐I連接，用于向壓力罐I提供冷源。標(biāo)準(zhǔn)壓力源2安裝在壓力罐I的外部，用于提供壓力罐I內(nèi)部正確的壓力值。
[0036]壓力罐I還包括壓蓋10、封蓋1