一种海底溢油的垂向模拟装置的制造方法
【专利说明】
(一)
技术领域
[0001]本实用新型涉及海洋环境模拟试验设备技术领域，特别涉及一种海底溢油的垂向模拟装置。
(二)
【背景技术】
[0002]海底水下溢油发生后，溢油的行为状态会随着环境条件和溢油性质及溢油的流态发生较大的变化。在实际海底水下溢油过程中，溢油的状态及从水底漏油口迀移到水面过程中的行为状态目前尚不能被人们所感知，而溢油等多种油污介质的溢出及变化对海洋水体及周围环境均会造成难以想象的重大污染。为了全面了解水下溢油在溢出后的行为状态的变化规律，需要模拟不同水下环境条件的不同种溢油的整体状况，为水下溢油的预测和处置方法研究提供科学基础依据。为了能正确模拟水下溢油的实际状况，需要对海底水下溢油状态进行水下实际环境条件相同或相似的试验，目前尚未有用于海底水下溢油模拟试验研究用的溢油模拟装置，无法对海底溢油等多种油污介质在水体中从溢出到上升过程进行宏观的测量和观察，无法更为有效的为海洋溢油及其他污染物的应急处置决策提供技术支持。
(三)
【发明内容】
[0003]本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构合理、设计科学、能模拟不同喷射速度下的海底溢油及其它污染物在水体中垂向迀移扩散过程规律及沉潜油污存在机制和条件的海底溢油的垂向模拟装置，解决了现有技术中存在的问题。
[0004]本实用新型是通过如下技术方案实现的:
[0005]—种海底溢油的垂向模拟装置，包括一底部设有一固定底盘的主体水槽，在主体水槽内底部设有一支撑架，在支撑架上设有一喷射器，在支撑架右侧的上方设有一消油剂喷嘴，在消油剂喷嘴上方主体水槽的中部侧壁上设有一激光粒子仪;在主体水槽外部的左侧设有一与喷射器进口相连的注油单元，在注油单元上方的主体水槽外部的左侧设有一与消油剂喷嘴进口相连的消油剂喷射单元，在主体水槽外部的右侧设有一可升降高速摄像机系统;所述激光离子仪、注油单元、消油剂喷射单元和可升降高速摄像机系统均与一控制器相连;在主体水槽左侧壁底部设有一进水管，在固定底盘上设有一与主体水槽底端相连通的排水管。
[0006]所述注油单元包括油污存储舱和第一柱塞式计量栗，在油污存储舱上端连接一设有一第一电磁阀的第一管路，所述第一管路的出口与油污存储舱上端进口相连，所述第一管路的进口与气源相连;在油污存储舱下端出口连接一设有一单向阀的第二管路，所述油污存储舱通过第二管路与第一柱塞式计量栗的计量缸进口相连，在第一柱塞式计量栗的第一计量柱塞外端连接一第一滚珠丝杠，所述第一滚珠丝杠的外端通过一第一联轴器连接一第一伺服电机，在第一柱塞式计量栗的计量缸出口通过一第一高压管路与喷射器的进口相连，在第一高压管路上设有一第二电磁阀。
[0007]还包括一注气单元，所述注气单元包括在第一高压管路下方设置的一第三管路，所述第三管路的出口与喷射器底端进口相连，所述第三管路的进口与气源相连;在第三管路上设有一第三电磁阀，所述第三电磁阀通过控制器控制，在第三电磁阀与喷射器底端进口之间设有一单向阀。
[0008]在第三电磁阀与喷射器底端进口之间设有一单向阀。在喷射器底端连接一与气源相连的第三管路，在第三管路上设有一第三电磁阀。
[0009]所述消油剂喷射单元包括消油剂存储舱和第二柱塞式计量栗，在消油剂存储舱上端连接一设有一第四电磁阀的第四管路，所述第四管路的出口与消油剂存储舱上端进口相连，所述第四管路的进口与气源相连;在消油剂存储舱下端出口连接一设有一单向阀的第五管路，所述消油剂存储舱通过第五管路与第二柱塞式计量栗的计量缸进口相连，在第二柱塞式计量栗的第二计量柱塞外端连接一第二滚珠丝杠，所述第二滚珠丝杠的外端通过一第二联轴器连接一第二伺服电机，在第二柱塞式计量栗的计量缸出口通过一第二高压管路与消油剂喷嘴的进口相连，在第二高压管路上设有一单向阀。
[0010]所述可升降高速摄像机系统包括一设于主体水槽外部右侧的支座，在支座上靠近主体水槽一侧设有两前后竖直平行设置的导轨，在导轨右侧的支座上对应各导轨分别设有一立柱，在导轨和立柱之间的支座中部设有一第三伺服电机，在第三伺服电机外部左侧的支座上方设有一转轴，在转轴上设有一大带轮和一小带轮，所述小带轮通过同步带与第三伺服电机的输出轴相连，在大带轮上方的导轨顶部设有一与大带轮上下对应设置的从动轮，在大带轮和从动轮之间沿导轨高度方向设有一输送带，在输送带上设有一沿输送带宽度方向设置的夹板，在夹板右侧底部对应各导轨分别设有一套设于导轨外部的套筒，在夹板左侧的两顶角处分别设有一外部照明灯，在外部照明灯之间的夹板上设有一摄像机，在导轨与立柱之间设有一拖链，所述拖链的一端与套筒底端的右侧相连，所述拖链的另一端设于立柱上;在摄像机上方的导轨顶部左侧通过一挂杆设有一限位开关，在摄像机下方的主体水槽底部右侧壁上设有一与挂杆上挂设的限位开关对应设置的下方限位开关，所述各限位开关为红外感应开关，所述红外感应开关与控制器相连。
[0011]在喷射器顶端左侧和主体水槽顶壁之间设有一刻度尺;在主体水槽内顶部设有一支撑杆，在支撑杆上挂设若干个与控制器相连的内部照明灯;在主体水槽内顶部设有与控制器相连的液位报警开关;在主体水槽内的顶端设有高位溢流口 ；在与喷射器相对应的主体水槽前侧壁上设有一人孔。
[0012]所述主体水槽为透明亚克力主体水槽。
[0013]本实用新型的有益效果是:该海底溢油的垂向模拟装置的注油单元能精确控制油污量，便于试验过程中对溢油溢出量及溢出速度的控制。可升降高速摄像机系统通过在两导轨之间的输送带上由夹板设置一摄像机，能够对由喷射器喷射的油雾的整个变化状态及扩散情况进行全程快速、连续监测拍照，便于后续研究人员深入分析海底溢油的实际状况。主体水槽内刻度尺的设置，便于观察由喷射器喷射的油雾的上升及扩散高度和面积，保证该垂向模拟装置提供实验数据的精确、准确与全面。主体水槽内顶部的照明灯设置，避免了主体水槽内光线较弱造成的观察及拍摄效果下降，进一步提升了模拟实验效果的清晰度。注油单元下方设置的注气单元，能进一步保证由喷射器喷射出来的油污呈油雾状，便于观察油污喷射后的扩散状况。该设计科学合理，工艺路线简单、高效，为后续正确模拟水下溢油的实际状况提供了基础，实现了更为有效的为海洋溢油及其他污染物的应急处置决策提供一定的技术支持。
(四)
【附图说明】
[0014]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0015]图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
[0016]图2为本实用新型实施例2的结构示意图；
[0017]图3为本实用新型注油单元的结构示意图；
[0018]图4为本实用新型消油剂喷射单元的结构示意图；
[0019]图5可升降高速摄像机系统左视结构示意图；
[0020]图6为图1或图2中A-A剖向结构示意图；
[0021]图7为图5中C-C剖向结构示意图。