一种模拟河流氧气输运的实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种模拟河流氧气输运的实验装置，包括水槽和水箱，水槽一侧与水箱之间设置有回水管道，水槽另一侧与水箱之间设置有进水管道，回水管道上设置有水泵、水泵阀门和电磁流量计，水箱底部设置有出水管路，水槽靠近进水管道一端设置有整流栅和进水器，水槽靠近进水管道一端设置有溢流控制器，水槽中部外侧设置有封闭的暗室，所述暗室外部由一面水槽侧玻璃板和三面幕布围绕而成，暗室内部设置有荧光强度采集装置；水槽内设置有沙波，水槽中部侧玻璃板上设置有观测区，观测区内设置有水槽凹槽；所述水槽上设置有恒温棒和溶解氧测量仪。本实用新型专利技术可以为野外溶解氧在潜流带中的输运更好的转化为可控的室内试验，研究其内在的输运与分布机制。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟河流氧气输运的实验装置
本技术属于水利工程和环境工程领域，特别涉及一种模拟河流氧气输运的实验装置。
技术介绍
河流-泥沙沉积物界面作为生物地球化学循环和物质交换的重要区域，而溶解氧作为生物化学反应的一个重要参与物质，其输运过程对河流的生态的更新和健康具有重要的意义。如何把自然河流中的这一生态输运过程转换到室内可操控的实验，来进一步分析内部的机制具有重要的现实意义。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本技术提供一种用来研究二维溶解氧在潜流带中输运和分布特征，为野外溶解氧在潜流带中的输运更好的转化为可控的室内实验，研究其内在的输运与分布机制的模拟河流氧气输运的实验装置。技术方案：为实现上述目的，本技术提供一种模拟河流氧气输运的实验装置，包括水槽和水箱，水槽一侧与水箱之间设置有回水管道，水槽另一侧与水箱之间设置有进水管道，回水管道上设置有水泵、水泵阀门和电磁流量计，水箱底部设置有出水管路，水槽靠近进水管道一端设置有整流栅和进水器，水槽靠近进水管道一端设置有溢流控制器，水槽中部外侧设置有封闭的暗室，所述暗室外部由一面水槽侧玻璃板和三面幕布围绕而成，暗室内部设置有荧光强度采集装置，荧光强度采集装置由滤光片、相机和光源构成；水槽内设置有沙波，水槽中部侧玻璃板上设置有观测区，观测区内设置有水槽凹槽，水槽凹槽从内向外分别设置有安装板和阻沙板，所述安装板上设置有氧传感膜；所述水槽上设置有恒温棒和溶解氧测量仪。通过在水槽中部侧玻璃板上设置有观测区，并在观测区内设置有水槽凹槽，可以便于传感膜装置的安装。通过将水槽凹槽从内向外分别设置有安装板和阻沙板，可以防止水沙进入填充预留凹槽中影响氧传感膜的安装，阻沙板材料可采用较为坚硬的钢板厚度约为1mm。安装板设计结构为在传感膜部分处制作一个凹槽，这样可防止在插入安装板过程中的摩擦对传感膜造成损坏。相机移除了相机红外滤光片,提高相机对红光的敏感度，更加准确的测量荧光指示剂的光强，同时在相机镜头前安装一个长通滤波片，滤除蓝光，减少背景入射光的影响。采用smartshooterv3.35对相机进行快速准确对焦，并且能够控制曝光时间、镜头光圈和焦距。进一步的，所述水槽底部设置有两个水槽支架，所述水槽支架与水槽之间设置有升降调节器。进一步的，所述相机中心、滤光片中心和氧传感膜中心设置在同一水平面上，所述光源对称设置在滤光片两侧呈放射状。光源对称分布在相机两侧，保证入射激发光的均匀性。进一步的，所述幕布外部设置有幕布支架，所述幕布支架由两侧的调节支撑杆和顶部的调节平衡杆构成，所述调节支撑杆顶部设置有固定板，固定板上设置有安装孔，螺杆穿过安装孔将固定板固定在调节平衡杆两端，所述调节支撑杆底部设置有底座，所述底座设置有三个支腿，所述调节平衡杆两端设置有支架连接杆，所述幕布两端通过固定件设置在支架连接杆上；所述调节支撑杆由小管径调节杆和大管径调节杆构成，所述小管径调节杆套设在大管径调节杆内，所述小管径调节杆上设置有第三调节孔，所述大管径调节杆上设置有与第三调节孔相对应的第四调节孔。进一步的，所述凹槽深度为2-3mm，所述阻沙板厚度为1mm。通过将凹槽厚度深度设置为2-3mm，可以防止凹槽处水流急变影响实验观测结果。进一步的，所述调节平衡杆由小管径杆和大管径杆构成，所述两个小管径杆设置在调节平衡杆两端，所述大管径杆设置在调节平衡杆中部，小管径杆套设在大管径杆内部，所述大管径杆上设置有第一调节孔，小管径杆上设置有第二调节孔。进一步的，所述溢流控制器从上往下分别由溢流口和调节杆构成，所述调节杆与进水管道之间套设有密封圈。进一步的，水箱内设置有水箱搅拌机。水箱中设有水箱搅拌机，并可控制搅拌速度。有益效果：本技术与现有技术相比具有以下优点：(1)将野外河流尺度下的潜流带氧气输运转化为室内实验，实验条件可控且实验现象明显。(2)黑布暗室结构消除了实验条件下外部杂光对实验的影响。(3)减少了传感膜结构安装过程中所产生的传感膜磨损，提高了实验精度。(4)传感膜结构可拆卸，易于更换和使用。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是图1中水槽凹槽的结构示意图；图3是图1中荧光强度采集装置的结构示意图；图4是图1中幕布的结构示意图。1、水槽，2、沙波，3、侧玻璃板，4、幕布，5、光源，6、相机，7、滤光片，8、溶解氧测量仪，9、恒温棒，10、溢流控制器，11、调节杆，12、密封圈，13、进水管道，14、水箱搅拌机，15、出水管路，16、水箱，17、水泵，18、水泵阀门，19、流量计，20、回水管道，21、整流栅，22、进水器，23、水槽支架，24、升降调节器，25、水槽凹槽，26、观测区，27、氧传感膜，28、安装板，29、阻沙板，30、第一调节孔，31、大管径杆，32、第二调节孔，33、小管径杆，34、安装孔，35、固定板，36、支架连接杆，37、固定件，38、第三调节孔，39、小管径调节杆，40、大管径调节杆，41、第四调节孔，42、支腿，43、底座。具体实施方式下面结合附图对本技术作更进一步的说明。如图1-2所示，本技术提供一种模拟河流氧气输运的实验装置，包括水槽1和水箱16，水槽1一侧与水箱16之间设置有回水管道20，水槽1另一侧与水箱16之间设置有进水管道13，回水管道20上设置有水泵17、水泵阀门18和电磁流量计19，水箱16底部设置有出水管路15，水槽1靠近进水管道13一端设置有整流栅21和进水器22，水槽1靠近进水管道13一端设置有溢流控制器10，水槽1中部外侧设置有封闭的暗室，所述暗室外部由一面水槽1侧玻璃板3和三面幕布4围绕而成，暗室内部设置有荧光强度采集装置，荧光强度采集装置由滤光片7、相机6和光源5构成；水槽1内设置有沙波2，水槽1中部侧玻璃板3上设置有观测区26，观测区26内设置有水槽凹槽25，水槽凹槽25从内向外分别设置有安装板28和阻沙板29，所述安装板28上设置有氧传感膜27；所述水槽1上设置有恒温棒9和溶解氧测量仪8。通过在水槽1中部侧玻璃板3上设置有观测区26，并在观测区26内设置有水槽凹槽25，可以便于传感膜装置的安装。通过将水槽凹槽25从内向外分别设置有安装板28和阻沙板29，可以防止水沙进入填充预留凹槽中影响氧传感膜27的安装，阻沙板29材料可采用较为坚硬的钢板厚度约为1mm。安装板28设计结构为在传感膜部分处制作一个凹槽，这样可防止在插入安装板28过程中的摩擦对传感膜造成损坏。相机6移除了相机6红外滤光片7,提高相机6对红光的敏感度，更加准确的测量荧光指示剂的光强，同时在相机6镜头前安装一个长通滤波片，滤除蓝光，减少背景入射光的影响。采用smartshooterv3.35对相机6进行快速准确对焦，并且能够控制曝光时间、镜头光圈和焦距。水槽1底部设置有两个水槽支架23，所述水槽支架23与水槽1之间设置有升降调节器24。如图3所示，相机6中心、滤光片7中心和氧传感膜27中心设置在同一水平面上，所述光源5对称设置在滤光片7两侧呈放射状。光源5对称分布在相机6两侧，保证入射激发光的均匀性。如图4所示，幕布4外部设置有幕布4支架，所述幕布4支架由两侧的调节支撑杆和顶部的调节平衡杆构成，所述调节支撑杆顶部设置有固定板35，固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟河流氧气输运的实验装置，其特征在于：包括水槽和水箱，水槽一侧与水箱之间设置有回水管道，水槽另一侧与水箱之间设置有进水管道，回水管道上设置有水泵、水泵阀门和电磁流量计，水箱底部设置有出水管路，水槽靠近进水管道一端设置有整流栅和进水器，水槽靠近进水管道一端设置有溢流控制器，水槽中部外侧设置有封闭的暗室，所述暗室外部由一面水槽侧玻璃板和三面幕布围绕而成，暗室内部设置有荧光强度采集装置，荧光强度采集装置由滤光片、相机和光源构成；水槽内设置有沙波，水槽中部侧玻璃板上设置有观测区，观测区内设有氧传感膜；所述水槽上设置有恒温棒和溶解氧测量仪。

【技术特征摘要】
1.一种模拟河流氧气输运的实验装置，其特征在于：包括水槽和水箱，水槽一侧与水箱之间设置有回水管道，水槽另一侧与水箱之间设置有进水管道，回水管道上设置有水泵、水泵阀门和电磁流量计，水箱底部设置有出水管路，水槽靠近进水管道一端设置有整流栅和进水器，水槽靠近进水管道一端设置有溢流控制器，水槽中部外侧设置有封闭的暗室，所述暗室外部由一面水槽侧玻璃板和三面幕布围绕而成，暗室内部设置有荧光强度采集装置，荧光强度采集装置由滤光片、相机和光源构成；水槽内设置有沙波，水槽中部侧玻璃板上设置有观测区，观测区内设有氧传感膜；所述水槽上设置有恒温棒和溶解氧测量仪。2.根据权利要求1所述的一种模拟河流氧气输运的实验装置，其特征在于：观测区内设置有水槽凹槽，水槽凹槽从内向外分别设置有安装板和阻沙板，所述安装板上设置有氧传感膜。3.根据权利要求1所述的一种模拟河流氧气输运的实验装置，其特征在于：所述水槽底部设置有两个水槽支架，所述水槽支架与水槽之间设置有升降调节器。4.根据权利要求1所述的一种模拟河流氧气输运的实验装置，其特征在于：所述相机中心、滤光片中心和氧传感膜中心设置在同一水平面上，所述光源对称设置在滤光片两侧呈放射状。5.根据权利要求1所述的一种模拟河流氧气输运的实验装置，其特征在于：所述幕布外部设置有幕布...

【专利技术属性】
技术研发人员：张向洋，何文浩，陈科巨，张冉冉，陈和锋，叶长结，郝永飞，金光球，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32