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用于海洋環(huán)境新能源利用裝置可靠性分析的實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于海洋環(huán)境新能源利用裝置可靠性分析的實(shí)驗(yàn)裝置，包括內(nèi)置試樣架的工作箱、支撐運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、貯水箱、帶鼓風(fēng)機(jī)的氣體發(fā)生器和加熱器，工作箱安裝在支撐運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，貯水箱通過(guò)帶第一水泵的進(jìn)水管與工作箱連通，貯水箱還通過(guò)帶第二水泵的水霧管與安裝在工作箱頂部的霧化噴頭連通，工作箱底部通過(guò)排水管與貯水箱連通，氣體發(fā)生器通過(guò)管道與工作箱側(cè)壁上對(duì)應(yīng)霧化噴頭的位置連通，加熱器安裝在工作箱的底部，工作箱的蓋板上安裝有可上下移動(dòng)的造波板，造波板通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與氣缸的輸出端傳動(dòng)連接。通過(guò)采用在工作箱的蓋板上加造波板的技術(shù)方案，使本實(shí)驗(yàn)裝置能夠模擬浪花飛濺區(qū)，從而提高了海洋環(huán)境模擬的真實(shí)性。適用于模擬實(shí)驗(yàn)。
【專利說(shuō)明】用于海洋環(huán)境新能源利用裝置可靠性分析的實(shí)驗(yàn)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種海洋環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)裝置，具體地指一種用于海洋環(huán)境新能源利用裝置可靠性分析的實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著石化能源的日益枯竭和節(jié)能環(huán)保法規(guī)的日趨嚴(yán)格，廣泛應(yīng)用清潔可再生能源已經(jīng)成為全球發(fā)展的共識(shí)，其中，海洋新能源的研究和開發(fā)應(yīng)用已成為研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。海洋新能源包括：海上風(fēng)能、太陽(yáng)能、波浪能、潮汐能和海流能等，這些新能源開發(fā)利用的核心部件大多采用發(fā)電裝置及其配套的機(jī)械設(shè)備。但由于海洋環(huán)境惡劣，所以新能源發(fā)電裝置在該環(huán)境下使用時(shí)存在材料的腐蝕、磨損、氣蝕和生物污損等問(wèn)題；同時(shí)，還存在機(jī)械部件之間固有的摩擦磨損等問(wèn)題，這些問(wèn)題給新能源發(fā)電裝置的可靠性帶來(lái)了很大的影響。
[0003]因此，對(duì)于海洋環(huán)境新能源利用裝置的可靠性分析研究越來(lái)越重要，但該研究如果采用自然環(huán)境試驗(yàn)，則存在諸多問(wèn)題，比如需要大量的人力、物力和財(cái)力，而且存在試驗(yàn)周期過(guò)長(zhǎng)，不便于隨時(shí)觀察和測(cè)試等問(wèn)題。因此，如何開發(fā)出一種能夠模擬海洋環(huán)境的裝置又是重中之重。
[0004]中國(guó)專利CN201010258875. 3公開了一種用于船用太陽(yáng)能電池板電力特性測(cè)試的海洋環(huán)境模擬裝置，該裝置雖然能模擬環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、大氣含鹽量、干濕交替、光照和污染的大氣環(huán)境等基本海洋環(huán)境，但缺少海洋區(qū)帶的劃分。因此，該裝置無(wú)法真實(shí)的模擬海洋環(huán)境，嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述【背景技術(shù)】存在的不足，提出一種能真實(shí)模擬海洋環(huán)境的用于海洋環(huán)境新能源利用裝置可靠性分析的實(shí)驗(yàn)裝置。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一種用于海洋環(huán)境新能源利用裝置可靠性分析的實(shí)驗(yàn)裝置，包括內(nèi)置試樣架的工作箱、支撐運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、貯水箱、帶鼓風(fēng)機(jī)的氣體發(fā)生器和加熱器，所述工作箱安裝在所述支撐運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述貯水箱通過(guò)帶第一水泵的進(jìn)水管與所述工作箱連通，所述貯水箱還通過(guò)帶第二水泵的水霧管與安裝在所述工作箱頂部的霧化噴頭連通，所述工作箱底部通過(guò)排水管與所述貯水箱連通，所述氣體發(fā)生器通過(guò)管道與所述工作箱側(cè)壁上對(duì)應(yīng)所述霧化噴頭的位置連通，所述加熱器安裝在所述工作箱的底部，所述工作箱的蓋板上安裝有可上下移動(dòng)的造波板，所述造波板通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與氣缸的輸出端傳動(dòng)連接。通過(guò)采用在所述工作箱的蓋板上加造波板的技術(shù)方案，使本實(shí)驗(yàn)裝置能夠模擬浪花飛濺區(qū)，從而提高了海洋環(huán)境模擬的真實(shí)性。
[0007] 在上述方案中，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括鋼絲繩和安裝在所述工作箱頂面上的定滑輪，所述氣缸的伸縮端與所述鋼絲繩的一端相連，所述鋼絲繩的另一端繞過(guò)所述定滑輪與所述造波板的頂端相連。[0008]在上述方案中，所述試樣架包括兩根豎直安裝在所述工作箱內(nèi)的豎直支桿和一根橫向布置在所述工作箱內(nèi)的試樣架桿，所述試樣架桿兩端分別通過(guò)滑輪滑動(dòng)安裝在兩根所述豎直支桿上，所述滑輪上設(shè)有剎車板。通過(guò)將所述試樣架設(shè)計(jì)成高度可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)，使本實(shí)驗(yàn)裝置能夠模擬潮差區(qū)和海水全浸區(qū)，進(jìn)一步地提高了海洋環(huán)境模擬的真實(shí)性。
[0009]在上述方案中，所述支撐運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為六自由度搖擺平臺(tái)，該六自由度搖擺平臺(tái)使本實(shí)驗(yàn)裝置能夠模擬船舶、航行器等在海浪中的運(yùn)動(dòng)情況，再進(jìn)一步地提高了海洋環(huán)境模擬的真實(shí)性。
[0010]本實(shí)驗(yàn)裝置還包括腐蝕電化學(xué)測(cè)試儀，所述腐蝕電化學(xué)測(cè)試儀通過(guò)導(dǎo)線與所述試樣架桿連通。
[0011]本實(shí)驗(yàn)裝置還包括U-1曲線測(cè)試儀，所述U-1曲線測(cè)試儀通過(guò)導(dǎo)線與所述試樣架桿連通。
[0012]在上述方案中，所述工作箱頂面上方設(shè)有人造太陽(yáng)光源，該人造太陽(yáng)光源使本實(shí)驗(yàn)裝置能夠根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度，便于提高實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性。
[0013]在上述方案中，所述人造太陽(yáng)光源包括氙燈和燈架，所述燈架安裝在所述工作箱的側(cè)壁上，所述氙燈安裝在所述燈架上端，所述氙燈位于所述工作箱頂面上方。
[0014]在上述方案中，所述加熱器的控制開關(guān)布置在所述工作箱的頂面上，這樣，方便操作。
[0015]在上述方案中，所述工作箱的側(cè)壁上設(shè)有液位計(jì)。
[0016]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0017]1、通過(guò)采用在所述工作箱的蓋板上加造波板的技術(shù)方案，使本實(shí)驗(yàn)裝置能夠模擬浪花飛濺區(qū)，從而提高了海洋環(huán)境模擬的真實(shí)性；
[0018]2、通過(guò)將所述試樣架設(shè)計(jì)成高度可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)，使本實(shí)驗(yàn)裝置能夠模擬潮差區(qū)和海水全浸區(qū)，進(jìn)一步地提高了海洋環(huán)境模擬的真實(shí)性；
[0019]3、采用的六自由度搖擺平臺(tái)使本實(shí)驗(yàn)裝置能夠模擬船舶、航行器等在海浪中的運(yùn)動(dòng)情況，再進(jìn)一步地提高了海洋環(huán)境模擬的真實(shí)性；
[0020]4、加設(shè)的人造太陽(yáng)光源使本實(shí)驗(yàn)裝置能夠根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度，便于提高實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為實(shí)用新型中支撐運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:工作箱1，試樣架la，豎直支桿Ial，試樣架桿la2，滑輪la3，剎車板la4，霧化噴頭lb，支撐運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2，貯水箱3，氣體發(fā)生器4，鼓風(fēng)機(jī)4a，加熱器5，控制開關(guān)5a，進(jìn)水管6，第一水泵6a，水霧管7，第二水泵7a，排水管8，造波板9，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10，鋼絲繩10a，定滑輪10b，氣缸11，腐蝕電化學(xué)測(cè)試儀12，U-1曲線測(cè)試儀13，人造太陽(yáng)光源14，氙燈14a，燈架14b，液位計(jì)15。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:[0025]如圖1所示的一種用于海洋環(huán)境新能源利用裝置可靠性分析的實(shí)驗(yàn)裝置，包括內(nèi)置試樣架Ia的工作箱1、支撐運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、貯水箱3、帶鼓風(fēng)機(jī)4a的氣體發(fā)生器4和加熱器5，工作箱I安裝在支撐運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2上，貯水箱3通過(guò)帶第一水泵6a的進(jìn)水管6與工作箱I連通，貯水箱3還通過(guò)帶第二水泵7a的水霧管7與安裝在工作箱I頂部的霧化噴頭Ib連通，工作箱I底部通過(guò)排水管8與貯水箱3連通，氣體發(fā)生器4通過(guò)管道與工作箱I側(cè)壁上對(duì)應(yīng)霧化噴頭Ib的位置連通，加熱器5安裝在工作箱I的底部，工作箱I的蓋板上安裝有可上下移動(dòng)的造波板9，造波板9通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10與氣缸11的輸出端傳動(dòng)連接。通過(guò)采用在工作箱I的蓋板上加造波板9的技術(shù)方案，使本實(shí)驗(yàn)裝置能夠模擬浪花飛濺區(qū)，從而提高了海洋環(huán)境模擬的真實(shí)性。
[0026]上述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10包括鋼絲繩IOa和安裝在所述工作箱I頂面上的定滑輪10b，所述氣缸11的伸縮端與所述鋼絲繩IOa的一端相連，所述鋼絲繩IOa的另一端繞過(guò)所述定滑輪IOb與所述造波板9的頂端相連。
[0027]上述試樣架Ia包括兩根豎直安裝在工作箱I內(nèi)的豎直支桿Ial和一根橫向布置在工作箱I內(nèi)的試樣架桿la2，試樣架桿la2兩端分別通過(guò)滑輪la3滑動(dòng)安裝在兩根豎直支桿Ial上，滑輪la3上設(shè)有剎車板la4。通過(guò)將試樣架Ia設(shè)計(jì)成高度可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)，使本實(shí)驗(yàn)裝置能夠模擬潮差區(qū)和海水全浸區(qū)，進(jìn)一步地提高了海洋環(huán)境模擬的真實(shí)性。
[0028]上述支撐運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2為六自由度搖擺平臺(tái)，該六自由度搖擺平臺(tái)使本實(shí)驗(yàn)裝置能夠模擬船舶、航行器等在海浪中的運(yùn)動(dòng)情況，再進(jìn)一步地提高了海洋環(huán)境模擬的真實(shí)性。
[0029]本實(shí)驗(yàn)裝置還包括腐蝕電化學(xué)測(cè)試儀12，腐蝕電化學(xué)測(cè)試儀12通過(guò)導(dǎo)線與試樣架桿la2連通，該腐蝕電化學(xué)測(cè)試儀12可對(duì)試樣進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)試。本實(shí)驗(yàn)裝置還包括U-1曲線測(cè)試儀13，U-1曲線測(cè)試儀13通過(guò)導(dǎo)線與試樣架桿la2連通，該U-1曲線測(cè)試儀13可對(duì)試樣進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)試。
[0030]上述工作箱I頂面上方設(shè)有人造太陽(yáng)光源14，該人造太陽(yáng)光源14使本實(shí)驗(yàn)裝置能夠根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度，便于提高實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性。人造太陽(yáng)光源14包括氙燈14a和燈架14b，燈架14b安裝在工作箱I的側(cè)壁上，氙燈14a安裝在燈架14b上端，氙燈14a位于工作箱I頂面上方。
[0031]上述加熱器5的控制開關(guān)5a布置在工作箱I的頂面上，這樣，方便操作。工作箱I的側(cè)壁上設(shè)有液位計(jì)15。
[0032]本實(shí)用新型使用時(shí)，通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)各種海洋環(huán)境的模擬:
[0033]①環(huán)境因素的模擬:溫度通過(guò)控制開關(guān)5a控制加熱器5進(jìn)行調(diào)節(jié)；濕度通過(guò)控制第一水泵6a將貯水箱3內(nèi)的海水抽至霧化噴頭Ib內(nèi)的海水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，貯水箱3內(nèi)的海水可以為實(shí)際海水或人造海水；大氣酸堿度通過(guò)霧化噴頭Ib噴射水霧和氣體發(fā)生器4產(chǎn)生氣體來(lái)調(diào)節(jié)，氣體發(fā)生器4可以產(chǎn)生多種腐蝕氣體，如S02、N0x、C02等氣體；光照通過(guò)人造太陽(yáng)光源14來(lái)控制；風(fēng)速通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)4a來(lái)控制，且鼓風(fēng)機(jī)4a還可造成工作箱I內(nèi)氣流擾動(dòng)，加速水霧均勻分布。
[0034]②海洋大氣區(qū)通過(guò)調(diào)節(jié)試樣架Ia使試樣架桿la2遠(yuǎn)離水面，并控制溫度、濕度、大氣酸堿度、光照以及風(fēng)速等環(huán)境因素來(lái)模擬。
[0035]③浪花飛濺區(qū)通過(guò)造波板9實(shí)現(xiàn)，具體地，控制試樣架桿la2與水面的相對(duì)高度，造波板9攪動(dòng)水面，同時(shí)霧化噴頭Ib噴水相配合來(lái)模擬，該造波板9可根據(jù)實(shí)際需要產(chǎn)生特定的均勻波浪，控制工作箱I內(nèi)的水流。
[0036]④潮差區(qū)通過(guò)插試樣架Ia和液位計(jì)15實(shí)現(xiàn)，具體地，控制試樣架桿la2與水面的相對(duì)高度，并向工作箱I內(nèi)注水，通過(guò)水面上升以及霧化噴頭Ib噴水來(lái)模擬。
[0037]⑤海水全浸區(qū)通過(guò)將試樣架桿la2置于工作箱I底部，并向工作箱體I內(nèi)注滿海水來(lái)進(jìn)行模擬，具體地，第二水泵7a將海水由貯水箱3抽至工作箱體I內(nèi)，多余的海水由排水管8回收至貯水箱3。
[0038]⑥模擬船舶、航行器等在海浪中的運(yùn)動(dòng)，是通過(guò)六自由度搖擺臺(tái)控制工作箱體I的運(yùn)動(dòng)，來(lái)間接控制工作箱體I內(nèi)海水與試樣架Ia上試樣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)模擬船舶、航行器等在海浪中的運(yùn)動(dòng)情況。
[0039]本實(shí)用新型通過(guò)采用在工作箱I的蓋板上加造波板9的技術(shù)方案，使本實(shí)驗(yàn)裝置能夠模擬浪花飛濺區(qū)，從而提高了海洋環(huán)境模擬的真實(shí)性；通過(guò)將試樣架Ia設(shè)計(jì)成高度可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)，使本實(shí)驗(yàn)裝置能夠模擬潮差區(qū)和海水全浸區(qū)，進(jìn)一步地提高了海洋環(huán)境模擬的真實(shí)性；采用的六自由度搖擺平臺(tái)使本實(shí)驗(yàn)裝置能夠模擬船舶、航行器等在海浪中的運(yùn)動(dòng)情況，再進(jìn)一步地提高了海洋環(huán)境模擬的真實(shí)性；加設(shè)的人造太陽(yáng)光源14使本實(shí)驗(yàn)裝置能夠根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度，便于提高實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性。
【權(quán)利要求】
1.一種用于海洋環(huán)境新能源利用裝置可靠性分析的實(shí)驗(yàn)裝置，包括內(nèi)置試樣架（la)的工作箱（I)、支撐運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（2)、貯水箱（3)、帶鼓風(fēng)機(jī)（4a)的氣體發(fā)生器（4)和加熱器(5),所述工作箱（I)安裝在所述支撐運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（2)上，所述貯水箱（3)通過(guò)帶第一水泵（6a)的進(jìn)水管（6)與所述工作箱（I)連通，所述貯水箱（3)還通過(guò)帶第二水泵（7a)的水霧管（7)與安裝在所述工作箱（I)頂部的霧化噴頭（Ib)連通，所述工作箱（I)底部通過(guò)排水管（8)與所述貯水箱（3 )連通，所述氣體發(fā)生器（4)通過(guò)管道與所述工作箱（I)側(cè)壁上對(duì)應(yīng)所述霧化噴頭（Ib)的位置連通，所述加熱器（5)安裝在所述工作箱（I)的底部，其特征在于：所述工作箱（I)的蓋板上安裝有可上下移動(dòng)的造波板（9)，所述造波板（9)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（10)與氣缸（11)的輸出端傳動(dòng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于海洋環(huán)境新能源利用裝置可靠性分析的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（10)包括鋼絲繩（IOa)和安裝在所述工作箱（I)頂面上的定滑輪(10b)，所述氣缸（11)的伸縮端與所述鋼絲繩（IOa)的一端相連，所述鋼絲繩（IOa)的另一端繞過(guò)所述定滑輪（IOb)與所述造波板（9)的頂端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于海洋環(huán)境新能源利用裝置可靠性分析的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述試樣架（Ia)包括兩根豎直安裝在所述工作箱（I)內(nèi)的豎直支桿（Ial)和一根橫向布置在所述工作箱（I)內(nèi)的試樣架桿（la2)，所述試樣架桿（la2)兩端分別通過(guò)滑輪（la3)滑動(dòng)安裝在兩根所述豎直支桿（Ial)上，所述滑輪（la3)上設(shè)有剎車板（la4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于海洋環(huán)境新能源利用裝置可靠性分析的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述支撐運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（2)為六自由度搖擺平臺(tái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于海洋環(huán)境新能源利用裝置可靠性分析的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：還包括腐蝕電化學(xué)測(cè)試儀（12)，所述腐蝕電化學(xué)測(cè)試儀（12)通過(guò)導(dǎo)線與所述試樣架桿（la2)連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于海洋環(huán)境新能源利用裝置可靠性分析的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：還包括U-I曲線測(cè)試儀（13)，所述U-I曲線測(cè)試儀（13)通過(guò)導(dǎo)線與所述試樣架桿(la2)連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于海洋環(huán)境新能源利用裝置可靠性分析的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述工作箱（I)頂面上方設(shè)有人造太陽(yáng)光源（14)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于海洋環(huán)境新能源利用裝置可靠性分析的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述人造太陽(yáng)光源（14)包括氙燈（14a)和燈架（14b)，所述燈架（14b)安裝在所述工作箱（I)的側(cè)壁上，所述氙燈（14a)安裝在所述燈架（14b)上端，所述氙燈（14a)位于所述工作箱（I)頂面上方。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于海洋環(huán)境新能源利用裝置可靠性分析的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述加熱器（5)的控制開關(guān)（5a)布置在所述工作箱（I)的頂面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于海洋環(huán)境新能源利用裝置可靠性分析的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述工作箱（I)的側(cè)壁上設(shè)有液位計(jì)（15)。
【文檔編號(hào)】G01M10/00GK203572629SQ201320749157
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】張彥, 張?zhí)? 宋昕, 孫玉偉, 袁成清 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)