大尺度高压模拟舱压力转换控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种大尺度高压模拟舱压力转换控制系统，包括：高压模拟腔；设置在高压模拟腔上的压力平衡舱和高压环境保障单元；压力平衡舱用于对系统进行样本布放、取样和提供压力转换环境；高压环境保障单元用于保障高压模拟腔内部压力稳定；还包括处理控制终端和若干个压力传感器；所述压力传感器输出端与所述处理控制终端输入端电性连接；所述处理控制终端输出端与所述压力平衡舱、高压环境保障单元控制端电性连接。本发明专利技术还提供的该系统的控制方法，实现了大尺度高压模拟舱的高压环境模拟，并且通过高压环境保障单元实时调整高压模拟舱内的压力值；同时，通过压力平衡舱实现高压模拟环境和实验条件环境的增压降压操作，有效地进行压力平衡转换。

【技术实现步骤摘要】
大尺度高压模拟舱压力转换控制系统及方法
本专利技术涉及海洋工程
，更具体的，涉及一种大尺度高压模拟舱压力转换控制系统及方法。
技术介绍
大尺度深海高压环境模拟技术是研究深海前沿科学的重要抓手。高压环境模拟技术需要反演深海的高压环境，大尺度的高压环境模拟技术要求对大尺度的模拟舱在需要时间内进行安全的进行增压、减压操作，研究深海生态系统等深海前沿科学问题时需要到大尺度高压模拟环境进行布放样品、取样、或者在高压工作状态环境进行检修操作等需要压力转换技术，但现有的压力控制技术仅能保证大尺度高压模拟环境的稳定，无法满足其实际操作中的压力平衡调整的需求，一定程度上限制了大尺度高压环境模拟技术的发展。
技术实现思路
本专利技术为克服现有的压力控制技术无法满足大尺度高压模拟环境实际操作中的压力平衡调整的需求的技术缺陷，提供一种大尺度高压模拟舱压力转换控制系统及方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：大尺度高压模拟舱压力转换控制系统，包括：高压模拟腔，包括腔体和设置在腔体内部的多个深海底沉积物环境的模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.大尺度高压模拟舱压力转换控制系统，其特征在于，包括：/n高压模拟腔(1)，包括腔体(11)和设置在腔体(11)内部的多个模拟舱底层(12)；/n设置在所述高压模拟腔(1)上的压力平衡舱(2)和高压环境保障单元(3)；所述压力平衡舱(2)用于对系统进行样本布放、取样提供压力转换环境；所述高压环境保障单元(3)用于保障所述高压模拟腔(1)内部压力稳定；/n还包括处理控制终端(4)和设置在所述模拟舱底层(12)上若干个压力传感器(5)；所述压力传感器(5)输出端与所述处理控制终端(4)输入端电性连接；/n所述处理控制终端(4)输出端与所述压力平衡舱(2)、高压环境保障单元(3)控制端电性连接。/...

【技术特征摘要】
1.大尺度高压模拟舱压力转换控制系统，其特征在于，包括：
高压模拟腔(1)，包括腔体(11)和设置在腔体(11)内部的多个模拟舱底层(12)；
设置在所述高压模拟腔(1)上的压力平衡舱(2)和高压环境保障单元(3)；所述压力平衡舱(2)用于对系统进行样本布放、取样提供压力转换环境；所述高压环境保障单元(3)用于保障所述高压模拟腔(1)内部压力稳定；
还包括处理控制终端(4)和设置在所述模拟舱底层(12)上若干个压力传感器(5)；所述压力传感器(5)输出端与所述处理控制终端(4)输入端电性连接；
所述处理控制终端(4)输出端与所述压力平衡舱(2)、高压环境保障单元(3)控制端电性连接。


2.根据权利要求1所述的大尺度高压模拟舱压力转换控制系统，其特征在于，所述模拟舱底层(12)包括次氧氧化带(121)和厌氧氧化带(122)；所述次氧氧化带(121)和厌氧氧化带(122)用于大尺度高压模拟舱内部的环境模拟。


3.根据权利要求1所述的大尺度高压模拟舱压力转换控制系统，其特征在于，所述压力平衡舱(2)包括内侧舱门(21)、外侧舱门(22)，和设置在舱内的压力检测器(23)和压力平衡单元(24)；其中：
通过所述内侧舱门(21)控制所述高压模拟腔(1)与所述压力平衡舱(2)的通闭状态；
通过所述外侧舱门(22)控制所述压力平衡舱(2)与外部实验环境的通闭状态；
所述压力检测器(23)用于检测舱内的压力情况；
所述压力平衡单元(24)用于调整所述压力平衡舱(2)内的压力；
所述内侧舱门(21)、外侧舱门(22)、压力平衡单元(24)控制端均与所述处理控制终端(4)电性连接；
所述压力检测器(23)输出端与所述处理控制终端(4)输入端电性连接。


4.根据权利要求3所述的大尺度高压模拟舱压力转换控制系统，其特征在于，所述压力平衡单元(24)包括设置在所述压力平衡舱(2)内的排水系统(241)和排气系统(242)；所述排水系统(241)和排气系统(242)控制端均与所述处理控制终端(4)电性连接；通过所述排水系统(241)、排气系统(242)排出压力平衡舱(2)内的水和气体，从而控制压力平衡舱(2)内的压力变化。


5.根据权利要求1所述的大尺度高压模拟舱压力转换控制系统，其特征在于，所述高压环境保障单元(3)包括气液增压系统(31)和气、水循环系统(32)；其中：
所述气液增压系统(31)和气、水循环系统(32)控制端均与所述处理控制终端(4)电性连接；
所述气液增压系统(31)根据压力的设定值向所述高压模拟腔(1)内注入液体和气体，使得高压模拟腔(1)达到设定值；
所述气、水循环系统(32)将所述高压模拟腔(1)内的气液抽出并且再注入循环，达到实时改变高压模拟腔(1)内压力值的功能。


6.根据权利要求5所述的大尺度高压模拟舱压力转换控制系统，其特征在于，所述气液增压系统(31)包括液体储库(311)、液体注入泵(312)、液体流量计(313)、调节阀组(314)、高压气源(315)、气体增压泵(316)、空气压缩机(317)、缓冲容器(318)；其中：
所述液体储库(311)通过所述液体注入泵(312)与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张偲，冯景春，杨志峰，孙龙涛，李洁，郑红波，
申请(专利权)人：南方海洋科学与工程广东省实验室广州，广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44