一種海底溢油的垂向模擬裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】
(一)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及海洋環(huán)境模擬試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種海底溢油的垂向模擬裝置。
(二)
【背景技術(shù)】
[0002]海底水下溢油發(fā)生后，溢油的行為狀態(tài)會(huì)隨著環(huán)境條件和溢油性質(zhì)及溢油的流態(tài)發(fā)生較大的變化。在實(shí)際海底水下溢油過(guò)程中，溢油的狀態(tài)及從水底漏油口迀移到水面過(guò)程中的行為狀態(tài)目前尚不能被人們所感知，而溢油等多種油污介質(zhì)的溢出及變化對(duì)海洋水體及周?chē)h(huán)境均會(huì)造成難以想象的重大污染。為了全面了解水下溢油在溢出后的行為狀態(tài)的變化規(guī)律，需要模擬不同水下環(huán)境條件的不同種溢油的整體狀況，為水下溢油的預(yù)測(cè)和處置方法研究提供科學(xué)基礎(chǔ)依據(jù)。為了能正確模擬水下溢油的實(shí)際狀況，需要對(duì)海底水下溢油狀態(tài)進(jìn)行水下實(shí)際環(huán)境條件相同或相似的試驗(yàn)，目前尚未有用于海底水下溢油模擬試驗(yàn)研究用的溢油模擬裝置，無(wú)法對(duì)海底溢油等多種油污介質(zhì)在水體中從溢出到上升過(guò)程進(jìn)行宏觀的測(cè)量和觀察，無(wú)法更為有效的為海洋溢油及其他污染物的應(yīng)急處置決策提供技術(shù)支持。
(三)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)合理、設(shè)計(jì)科學(xué)、能模擬不同噴射速度下的海底溢油及其它污染物在水體中垂向迀移擴(kuò)散過(guò)程規(guī)律及沉潛油污存在機(jī)制和條件的海底溢油的垂向模擬裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種海底溢油的垂向模擬裝置，包括一底部設(shè)有一固定底盤(pán)的主體水槽，在主體水槽內(nèi)底部設(shè)有一支撐架，在支撐架上設(shè)有一噴射器，在支撐架右側(cè)的上方設(shè)有一消油劑噴嘴，在消油劑噴嘴上方主體水槽的中部側(cè)壁上設(shè)有一激光粒子儀;在主體水槽外部的左側(cè)設(shè)有一與噴射器進(jìn)口相連的注油單元，在注油單元上方的主體水槽外部的左側(cè)設(shè)有一與消油劑噴嘴進(jìn)口相連的消油劑噴射單元，在主體水槽外部的右側(cè)設(shè)有一可升降高速攝像機(jī)系統(tǒng);所述激光離子儀、注油單元、消油劑噴射單元和可升降高速攝像機(jī)系統(tǒng)均與一控制器相連;在主體水槽左側(cè)壁底部設(shè)有一進(jìn)水管，在固定底盤(pán)上設(shè)有一與主體水槽底端相連通的排水管。
[0006]所述注油單元包括油污存儲(chǔ)艙和第一柱塞式計(jì)量栗，在油污存儲(chǔ)艙上端連接一設(shè)有一第一電磁閥的第一管路，所述第一管路的出口與油污存儲(chǔ)艙上端進(jìn)口相連，所述第一管路的進(jìn)口與氣源相連;在油污存儲(chǔ)艙下端出口連接一設(shè)有一單向閥的第二管路，所述油污存儲(chǔ)艙通過(guò)第二管路與第一柱塞式計(jì)量栗的計(jì)量缸進(jìn)口相連，在第一柱塞式計(jì)量栗的第一計(jì)量柱塞外端連接一第一滾珠絲杠，所述第一滾珠絲杠的外端通過(guò)一第一聯(lián)軸器連接一第一伺服電機(jī)，在第一柱塞式計(jì)量栗的計(jì)量缸出口通過(guò)一第一高壓管路與噴射器的進(jìn)口相連，在第一高壓管路上設(shè)有一第二電磁閥。
[0007]還包括一注氣單元，所述注氣單元包括在第一高壓管路下方設(shè)置的一第三管路，所述第三管路的出口與噴射器底端進(jìn)口相連，所述第三管路的進(jìn)口與氣源相連;在第三管路上設(shè)有一第三電磁閥，所述第三電磁閥通過(guò)控制器控制，在第三電磁閥與噴射器底端進(jìn)口之間設(shè)有一單向閥。
[0008]在第三電磁閥與噴射器底端進(jìn)口之間設(shè)有一單向閥。在噴射器底端連接一與氣源相連的第三管路，在第三管路上設(shè)有一第三電磁閥。
[0009]所述消油劑噴射單元包括消油劑存儲(chǔ)艙和第二柱塞式計(jì)量栗，在消油劑存儲(chǔ)艙上端連接一設(shè)有一第四電磁閥的第四管路，所述第四管路的出口與消油劑存儲(chǔ)艙上端進(jìn)口相連，所述第四管路的進(jìn)口與氣源相連;在消油劑存儲(chǔ)艙下端出口連接一設(shè)有一單向閥的第五管路，所述消油劑存儲(chǔ)艙通過(guò)第五管路與第二柱塞式計(jì)量栗的計(jì)量缸進(jìn)口相連，在第二柱塞式計(jì)量栗的第二計(jì)量柱塞外端連接一第二滾珠絲杠，所述第二滾珠絲杠的外端通過(guò)一第二聯(lián)軸器連接一第二伺服電機(jī)，在第二柱塞式計(jì)量栗的計(jì)量缸出口通過(guò)一第二高壓管路與消油劑噴嘴的進(jìn)口相連，在第二高壓管路上設(shè)有一單向閥。
[0010]所述可升降高速攝像機(jī)系統(tǒng)包括一設(shè)于主體水槽外部右側(cè)的支座，在支座上靠近主體水槽一側(cè)設(shè)有兩前后豎直平行設(shè)置的導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌右側(cè)的支座上對(duì)應(yīng)各導(dǎo)軌分別設(shè)有一立柱，在導(dǎo)軌和立柱之間的支座中部設(shè)有一第三伺服電機(jī)，在第三伺服電機(jī)外部左側(cè)的支座上方設(shè)有一轉(zhuǎn)軸，在轉(zhuǎn)軸上設(shè)有一大帶輪和一小帶輪，所述小帶輪通過(guò)同步帶與第三伺服電機(jī)的輸出軸相連，在大帶輪上方的導(dǎo)軌頂部設(shè)有一與大帶輪上下對(duì)應(yīng)設(shè)置的從動(dòng)輪，在大帶輪和從動(dòng)輪之間沿導(dǎo)軌高度方向設(shè)有一輸送帶，在輸送帶上設(shè)有一沿輸送帶寬度方向設(shè)置的夾板，在夾板右側(cè)底部對(duì)應(yīng)各導(dǎo)軌分別設(shè)有一套設(shè)于導(dǎo)軌外部的套筒，在夾板左側(cè)的兩頂角處分別設(shè)有一外部照明燈，在外部照明燈之間的夾板上設(shè)有一攝像機(jī)，在導(dǎo)軌與立柱之間設(shè)有一拖鏈，所述拖鏈的一端與套筒底端的右側(cè)相連，所述拖鏈的另一端設(shè)于立柱上;在攝像機(jī)上方的導(dǎo)軌頂部左側(cè)通過(guò)一掛桿設(shè)有一限位開(kāi)關(guān)，在攝像機(jī)下方的主體水槽底部右側(cè)壁上設(shè)有一與掛桿上掛設(shè)的限位開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)設(shè)置的下方限位開(kāi)關(guān)，所述各限位開(kāi)關(guān)為紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)，所述紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)與控制器相連。
[0011]在噴射器頂端左側(cè)和主體水槽頂壁之間設(shè)有一刻度尺;在主體水槽內(nèi)頂部設(shè)有一支撐桿，在支撐桿上掛設(shè)若干個(gè)與控制器相連的內(nèi)部照明燈;在主體水槽內(nèi)頂部設(shè)有與控制器相連的液位報(bào)警開(kāi)關(guān);在主體水槽內(nèi)的頂端設(shè)有高位溢流口 ；在與噴射器相對(duì)應(yīng)的主體水槽前側(cè)壁上設(shè)有一人孔。
[0012]所述主體水槽為透明亞克力主體水槽。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:該海底溢油的垂向模擬裝置的注油單元能精確控制油污量，便于試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)溢油溢出量及溢出速度的控制?？缮蹈咚贁z像機(jī)系統(tǒng)通過(guò)在兩導(dǎo)軌之間的輸送帶上由夾板設(shè)置一攝像機(jī)，能夠?qū)τ蓢娚淦鲊娚涞挠挽F的整個(gè)變化狀態(tài)及擴(kuò)散情況進(jìn)行全程快速、連續(xù)監(jiān)測(cè)拍照，便于后續(xù)研究人員深入分析海底溢油的實(shí)際狀況。主體水槽內(nèi)刻度尺的設(shè)置，便于觀察由噴射器噴射的油霧的上升及擴(kuò)散高度和面積，保證該垂向模擬裝置提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確、準(zhǔn)確與全面。主體水槽內(nèi)頂部的照明燈設(shè)置，避免了主體水槽內(nèi)光線較弱造成的觀察及拍攝效果下降，進(jìn)一步提升了模擬實(shí)驗(yàn)效果的清晰度。注油單元下方設(shè)置的注氣單元，能進(jìn)一步保證由噴射器噴射出來(lái)的油污呈油霧狀，便于觀察油污噴射后的擴(kuò)散狀況。該設(shè)計(jì)科學(xué)合理，工藝路線簡(jiǎn)單、高效，為后續(xù)正確模擬水下溢油的實(shí)際狀況提供了基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了更為有效的為海洋溢油及其他污染物的應(yīng)急處置決策提供一定的技術(shù)支持。
(四)
【附圖說(shuō)明】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型注油單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為本實(shí)用新型消油劑噴射單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5可升降高速攝像機(jī)系統(tǒng)左視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6為圖1或圖2中A-A剖向結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖7為圖5中C-C剖向結(jié)構(gòu)示意圖。