模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置制造方法及图纸

技术编号:24329313 阅读:27 留言:0更新日期:2020-05-29 19:04
本发明专利技术涉及试验设备技术领域,特别是涉及一种模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置。包括:透明的筒体,筒体的顶部为开口底部封闭,用于承装试验水体;透明的箱体,箱体的顶部开设有通孔,筒体穿过通孔设置在箱体中;第一制冷系统,第一制冷系统包括第一蒸发器,第一蒸发器设置在筒体内靠近筒体开口的位置,第一制冷系统用于通过第一蒸发器控制筒体内的试验水体表面至筒体开口处的第一空间的温度;第二制冷系统,第二制冷系统用于控制箱体的内部温度。本发明专利技术实施例提供的试验装置,其可以模拟试验水体的结冰以及融化的过程,使研究人员无需在现场提取水样,方便研究人员了解结冰和融化过程对污染物的迁移转化的影响。

【技术实现步骤摘要】
模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置
本专利技术涉及试验设备
,特别是涉及一种模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置。
技术介绍
江河、湖泊、海洋等水体,具有重要的资源功能、生态功能和经济功能,与人类的生产生活息息相关。近年来,高纬度寒冷地区湖泊水质下降,主要由于水体离子、营养盐、重金属等部分指标由于水量减小和冰封等浓缩作用引起的。以往人们对湖泊的研究主要是在常温下进行研究,但是高纬度寒冷区域在冰封过程中,冰层、冰-水界面、水体以及底泥中物质浓度的迁移变化研究尚不多见。越来越多的研究表明,冰封周期的变化对水体、沉积物中污染物质迁移有其特殊的作用。因此,水体冰封及生消期污染物迁移转化的研究对冰封期水污染防治提供数据支撑,具有十分重要的现实意义。但是,传统的研究方法一般是研究人员深入实地,在冰封期采集水体、底质样品极为困难,用冰钻挖冰取样,工作环境艰苦,耗时费力,而在结冰融冰过程,更加难以采集样品,加大了研究成本以及难度。所以急需一种能够模拟样品水体结冰和融化过程中污染物迁移转化的试验装置。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于,提供一种新型结构的模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置,使其能够解决上述技术问题。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置,包括:透明的筒体,所述筒体的顶部为开口底部封闭,用于承装试验水体;透明的箱体,所述箱体的顶部开设有通孔,所述筒体穿过所述通孔设置在所述箱体中;第一制冷系统,所述第一制冷系统包括第一蒸发器,所述第一蒸发器设置在所述筒体内靠近所述筒体开口的位置,所述第一制冷系统用于通过所述第一蒸发器控制所述筒体内的试验水体表面至所述筒体开口处的第一空间的温度;第二制冷系统,所述第二制冷系统用于控制所述箱体的内部温度。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。可选地,前述的模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置,其中所述第一制冷系统还包括第一冷凝器、第一压缩机、第一温度传感器以及第一温控器;其中,所述第一冷凝器和所述第一压缩机通过管路与所述第一蒸发器串接,所述第一温度传感器与所述第一温控器连接,所述第一温度传感器用于检测所述第一空间的温度,并将对应的第一温度信号发送给所述第一温控器,所述第一温度控制器与所述第一压缩机连接,用于基于所述第一温度信号控制所述第一压缩机的工作。可选地,前述的模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置,其中所述第一温度传感器设置在靠近所述筒体内的所述试验水体表面的位置。可选地,前述的模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置,其中所述第二制冷系统包括通过管路串接的第二蒸发器、第二冷凝器、第二压缩机,以及还包括第二温度传感器以及第二温控器;其中,所述第二蒸发器设置在所述箱体内部,所述第二温度传感器与所述第二温控器连接,所述第二温度传感器用于检测所述箱体的内部温度,并将对应的第二温度信号发送给所述第二温控器,所述第二温度控制器与所述第二压缩机连接,用于基于所述第二温度信号控制所述第二压缩机的工作。可选地,前述的模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置,其中所述第二蒸发器设置在所述箱体内壁和所述筒体外壁中间的位置,且所述第二蒸发器位于所述箱体高度方向的中部;所述第二温度传感器设置在所述箱体内壁和所述筒体外壁中间的位置。可选地,前述的模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置,其中所述第二蒸发器的数量为多个,多个所述第二蒸发器环绕着所述筒体,均匀间隔的分布在所述箱体中。可选地,前述的模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置,其还包括:循环回路,所述循环回路包括水泵,所述水泵的两端通过水管分别与所述筒体相对的两侧连接并连通所述筒体内部;其中,所述水泵用于驱动所述筒体内的所述试验水体于所述循环回路中流动。可选地,前述的模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置,其还包括:所述循环回路还包括流量计,所述流量计串接在所述水管中,用于监测所述水管中的水流速度。可选地,前述的模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置,其还包括:第三温度传感器,所述第三温度传感器设置在所述筒体中靠近所述筒体底部的位置,用于浸泡在所述试验水体中并检测所述试验水体的温度。可选地,前述的模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置,其中所述筒体的侧壁从开口至底部方向设置有刻度线。可选地,前述的模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置,其还包括:盖体,所述盖体分离的扣盖在所述筒体的开口上。借由上述技术方案,本专利技术模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置至少具有下列优点:本专利技术实施例提供的模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置,其筒体能够承装试验水体,筒体的内部靠近开口的位置设置第一制冷系统的第一蒸发器,可以通过第一蒸发器控制筒体中试验水体上方的空间温度,即可以模拟现实环境中水体结冰时以及融化时的环境温度,进而试验水体可以在筒体中逐渐结冰或者逐渐融化,实现试验水体结冰以及融化的模拟。此外,箱体套在筒体的外部并设置有第二制冷系统,可以通过第二制冷系统调整箱体内部的温度,将试验水体的水温与箱体内的温度保持一致,以保证试验水体不与外部环境发生热交换,使试验水体的结冰和融化的模拟更加接近于现实环境。这样通过本专利技术实施例提供的模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置,其可以使试验水体模拟在江河、湖泊、海洋等环境中的结冰和融化过程,获得试验水体在模拟条件下的结冰和融化的速度,并可以在试验进行中的任何阶段采集试验水体的样品,并进行污染物浓度的检测,进而可以了解试验水体在结冰过程或者融化过程中污染物的迁移转化,使研究人员无需在现场提取水样,方便研究人员了解结冰和融化过程对污染物的迁移转化的影响。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是本专利技术的实施例提出的一种模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置的结构示意图。图1中标号对应为:101-第一制冷系统,201-第二制冷系统,1-第二冷凝器、2-第二压缩机,3-第二温控器,4-第二温度传感器,5-箱体,6-筒体,7-水泵,8-流量计,9-试验水体,10-第一压缩机,11-第一冷凝器,12-第一蒸发器,13-第一温控器,14-第一温度传感器,15-第二蒸发器,16-第三温度传感器。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本专利技术提出的模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置,其特征在于,包括:/n透明的筒体,所述筒体的顶部为开口底部封闭,用于承装试验水体;/n透明的箱体,所述箱体的顶部开设有通孔,所述筒体穿过所述通孔设置在所述箱体中;/n第一制冷系统,所述第一制冷系统包括第一蒸发器,所述第一蒸发器设置在所述筒体内靠近所述筒体开口的位置,所述第一制冷系统用于通过所述第一蒸发器控制所述筒体内的试验水体表面至所述筒体开口处的第一空间的温度;/n第二制冷系统,所述第二制冷系统用于控制所述箱体的内部温度。/n

【技术特征摘要】
1.一种模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置,其特征在于,包括:
透明的筒体,所述筒体的顶部为开口底部封闭,用于承装试验水体;
透明的箱体,所述箱体的顶部开设有通孔,所述筒体穿过所述通孔设置在所述箱体中;
第一制冷系统,所述第一制冷系统包括第一蒸发器,所述第一蒸发器设置在所述筒体内靠近所述筒体开口的位置,所述第一制冷系统用于通过所述第一蒸发器控制所述筒体内的试验水体表面至所述筒体开口处的第一空间的温度;
第二制冷系统,所述第二制冷系统用于控制所述箱体的内部温度。


2.根据权利要求1所述的模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置,其特征在于,
所述第一制冷系统还包括第一冷凝器、第一压缩机、第一温度传感器以及第一温控器;
其中,所述第一冷凝器和所述第一压缩机通过管路与所述第一蒸发器串接,所述第一温度传感器与所述第一温控器连接,所述第一温度传感器用于检测所述第一空间的温度,并将对应的第一温度信号发送给所述第一温控器,所述第一温度控制器与所述第一压缩机连接,用于基于所述第一温度信号控制所述第一压缩机的工作。


3.根据权利要求2所述的模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置,其特征在于,
所述第一温度传感器设置在靠近所述筒体内的所述试验水体表面的位置。


4.根据权利要求1所述的模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置,其特征在于,
所述第二制冷系统包括通过管路串接的第二蒸发器、第二冷凝器、第二压缩机,以及还包括第二温度传感器以及第二温控器;
其中,所述第二蒸发器设置在所述箱体内部,所述第二温度传感器与所述第二温控器连接,所述第二温度传感器用于检测所述箱体的内部温度,并将对...

【专利技术属性】
技术研发人员:王书航张博姜霞王雯雯郭云艳赵丽陈俊伊蔡青
申请(专利权)人:中国环境科学研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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