一种带有自动校准功能的模拟潮汐系统技术方案

本发明专利技术公开了一种带有自动校准功能的模拟潮汐系统，包括水槽、第一储水箱、第二储水箱以及控制器，水槽的中部设有土壤层模拟装置，土壤层模拟装置包括框架、含水层以及隔水层，且每层含水层的含水率不同，水槽中且位于土壤层模拟装置的两侧分别设有第一空腔和第二空腔，所述第一空腔与第二空腔的内部均设有压力式水位采集器，且每个水位采集器均设置有自动校准装置，本申请的系统利用带有自动校准装置的水位采集器，提高实验数据的准确性，并且通过框架、含水层以及多个水泵、电动阀的设置能够模拟潮汐波动过程中海水与地下淡水之间的交换过程，继而可得出地下淡水流动对海水与地下淡水之间交换的影响，为海岸带防灾减灾提供支撑。支撑。支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种带有自动校准功能的模拟潮汐系统


[0001]本专利技术涉及潮汐模拟系统
，具体为一种带有自动校准功能的模拟潮汐系统。

技术介绍

[0002]现有的海水入侵潮汐模拟装置在进行实验模拟时，一般常采用一只简单的助推板进行来回推动进行海浪造势，实现海水入侵潮汐模拟实验，实验因素较为单一，而且忽略了土壤分成以及控制地下淡水层的水压以及流动性的因素，继而影响实验效果。并且为了让水位采集的更加精准，提出一种带有自动校准功能的模拟潮汐系统。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种带有自动校准功能的模拟潮汐系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种带有自动校准功能的模拟潮汐系统，包括水槽、用于盛装海水的第一储水箱以及用于盛装地下淡水的第二储水箱，所述水槽的中部设有土壤层模拟装置，所述土壤层模拟装置包括由可透水的隔板搭接的框架，所述框架上排列布置有多个隔层，每个隔层的内部填充有含水层，除最上层的含水层外其余含水层的上侧平铺有一层成分为黏土的隔水层，且每个含水层的内部设有用于测量海水浓度的测量电极，所述水槽位于土壤层模拟装置的一侧设有模拟海水潮汐的第一空腔，所述水槽位于土壤层模拟装置的另一侧设有多个用于模拟地下水层的第二空腔，每个第二空腔与含水层一一对应连通，所述第一空腔与第二空腔的内部均设有水位采集器。
[0005]优选的，所述水槽的侧壁上连接有用于将第一储水箱内部的海水注入至第一空腔内部的第一进水管以及用于将第一空腔内部的海水排出至第一储水箱内部的第一出水管，所述第一进水管与第一出水管上分别串联有第一水泵与第一电动阀；
[0006]所述第二储水箱上设有用于将地下淡水注入至第二空腔内部的第二进水管，所述第二进水管上串联有第二水泵，且所述第二进水管的分路上串联有第二电动阀。
[0007]优选的，每个第二空腔的中部固定连接有隔板，所述隔板与土壤层模拟装置存在空隙，所述第二储水箱上设有用于将第二空腔内部的地下淡水排出至第二储水箱的第二出水管，所述第二出水管上串联有第三水泵，且所述第二出水管与第二进水管相对于隔板呈对称设置。
[0008]优选的，所述第一空腔远离土壤层模拟装置的内侧壁上摆动连接有造浪板，所述水槽的侧壁上转动连接有曲轴，所述曲轴通过第一电机驱动旋转，所述曲轴的中部转动连接有连接杆，所述连接杆远离曲轴的一端转动连接在造浪板的后侧壁上。
[0009]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0010]1、本专利技术通过框架、含水层以及隔水层组成土壤层模拟装置，将含水层设置于框架内，并通过隔水层将每层含水层隔开，致使土壤层模拟装置更加接近于原始土壤层，并且
向不同的第二空腔内部注入不同水位的地下淡水，继而可控制每层地下淡水的压力，此时模拟潮汐波动过程中海水与地下淡水之间的交换过程，可得可靠的实验数据，为海岸带防灾减灾提供支撑；
[0011]2、本专利技术通过启动第二水泵以及第三水泵，致使第二空腔内部的地下淡水循环流动，继而可得出地下淡水流动对海水与地下淡水之间的交换的影响数据，进一步提高实验数据的准确性。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0013]图2为本专利技术的整体结构前视图；
[0014]图3为本专利技术的土壤层模拟装置、第一空腔与第二空腔处的结构示意图；
[0015]图4为本专利技术的框架、含水层与第二空腔处的结构示意图；
[0016]图5为本专利技术的框架、含水层、隔水层与测量电极处的爆炸图；
[0017]图6为本专利技术的第二储水箱、第二进水管、第二出水管与水槽处的结构示意图；
[0018]图7为本专利技术的框架、含水层、隔板与第二空腔处的结构示意图；
[0019]图8为本专利技术的底座、量筒与电磁阀处的结构示意图I；
[0020]图9为本专利技术的底座、量筒与电磁阀处的结构示意图II；
[0021]图10为本专利技术的底座、水位采集器、量筒、立柱与电磁阀处的爆炸图；
[0022]图11为本专利技术的底座、水位采集器、量筒、泵壳与齿轮处的剖视图；
[0023]图12为本专利技术的水槽、造浪板、曲轴处的结构示意图I；
[0024]图13为本专利技术的水槽、造浪板、曲轴处的结构示意图II；
[0025]图14为本专利技术的第一出水管、阀体、第一水道、第二水道与密封塞处的剖视图I；
[0026]图15为本专利技术的第一出水管、阀体、第一水道、第二水道与密封塞处的剖视图II；
[0027]图16为本专利技术的电路控制简图。
[0028]图中：1、水槽，2、第一储水箱，3、第二储水箱，4、土壤层模拟装置，401、框架，402、含水层，403、隔水层，5、第一空腔，6、第一进水管，7、第一出水管，8、第一水泵，9、第一电动阀，901、阀体，902、第一水道，903、第二水道，904、电动推杆，905、密封塞，10、测量电极，11、第二空腔，12、第二进水管，13、第二水泵，14、第二电动阀，15、隔板，16、第二出水管，17、第三水泵，18、水位采集器，19、造浪板，20、曲轴，21、连接杆，22、第一电机，23、自动校准装置，2301、底座，2302、立柱，2303、安装座，2304、量筒，2305、电磁阀，2306、双向泵，2307、泵壳，2308、齿轮，2309、第二电机。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]请参阅图1
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16，本专利技术提供一种技术方案：一种带有自动校准功能的模拟潮汐系统，包括水槽1、用于盛装海水的第一储水箱2以及用于盛装地下淡水的第二储水箱3，该装
置还包括控制器，控制器控制整个装置的运行，所述水槽1的中部设有土壤层模拟装置4，所述土壤层模拟装置4包括由可透水的隔板搭接的框架401，所述框架401上排列布置有多个隔层，框架401的材质可采用玻璃材质，且框架401的侧壁上设有开孔，开孔起到透水的作用，每个隔层的内部填充有含水层402，每层含水层402中的含水率不同，可通过不同砂或者砂、土壤混合形成，例如采用每层含水层402中成分为不同粗细的砂粒。根据实际土壤的含水度进行选择砂粒的粗细，砂粒越粗，其含水量越大，反之砂粒越细，其含水量越小，根据砂粒这一特性，致使含水层402更加接近实际土壤层，除最上层的含水层402外其余含水层402的上侧平铺有一层成分为黏土的隔水层403，隔水层403起到隔绝相邻两个含水层402的作用，避免两个含水层402的水较快交叉流动，使土壤层模拟更加真实，且每个含水层402的内部设有用于测量海水浓度的测量电极10，测量电极10与控制器电连接，测量电极10用于测量含水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有自动校准功能的模拟潮汐系统，包括水槽(1)、第一储水箱(2)以及第二储水箱(3)，还包括控制整个装置运行的控制器，所述水槽(1)位于土壤层模拟装置(4)的一侧设有第一空腔(5)，所述水槽(1)的中部设有土壤层模拟装置(4)，所述土壤层模拟装置(4)包括开孔的框架(401)，所述框架(401)上排列布置有多个隔层，每个隔层的内部填充有含水层(402)，所述第一空腔(5)内侧壁上摆动连接有造浪板(19)，其特征在于：所述含水层(402)通过砂或者砂、土壤混合形成，且每层含水层(402)的含水率不同，所述水槽(1)和框架(401)均采用透明材质，除最上层的含水层(402)外其余含水层(402)的上侧平铺有一层成分为黏土的隔水层(403)，且每个含水层(402)的内部设有测量电极(10)，所述水槽(1)位于土壤层模拟装置(4)的另一侧设有多个第二空腔(11)，每个第二空腔(11)与含水层(402)一一对应连通，所述第一空腔(5)与第二空腔(11)的内部均设有压力式水位采集器(18)，每个水位采集器(18)均设置有一个自动校准装置(23)，自动校准装置(23)包括底座(2301)，水位采集器(18)设置在底座(2301)的上侧面上，底座(2301)上滑动设有量筒(2304)，量筒(2304)通过电磁阀(2305)驱动向上或向下竖直运动，量筒(2304)的底部为开口设置，当量筒(2304)向下滑动其底部抵压在底座(2301)的上侧面上时，量筒(2304)的底部被封住，此时量筒(2304)的内部可盛装液体，量筒(2304)的上端开设有通孔，所述量筒(2304)的一侧侧壁上固定连接有用于驱动水流动的双向泵(2306)，双向泵(2306)将水注入量筒(2304)的内部或将量筒(2304)内部的水排出；所述水槽(1)的侧壁上连接有第一进水管(6)和第一出水管(7)，；所述第二储水箱(3)上设有第二进水管(12)，所述第二进水管(12)上串联有第二水泵(13)，且所述第二进水管(12)的分路上串联有第二电动阀(14)。2.根据权利要求1所述的一种带有自动校准功能的模拟潮汐系统，其特征在于：所述第一进水管(6)与第一出水管(7)上分别串联有第一水泵(8)与第一电动阀(9)，利用本申请系统的实验模拟步骤为，第一步：控制器控制启动第二水泵(13)以及第二电动阀(14)，使第二储水箱(3)内部的地下淡水注入到每个第二空腔11的内部，通过水位采集器(18)检测第二空腔(11)内部的水位高度，当水位到达事先设定的水位高度，控制器控制对应的第二电动阀(14)闭合，当所有第二空腔(11)内部的水位高度到达事先设定的水位高度，控制器控制第二水泵(13)停止；第二步：控制器控制第一水泵(8)启动，使第一储水箱(2)内部的海水按照事先预定的速率注入第一空腔(5)的内部，通过水位采集器(18)检测第一空腔(5)内部的水位高度，实现涨潮模拟，同时控制器控制第一电机(22)驱动造浪板(19)按照事先设定的造浪频率进行循环摆动造浪；第三步：当水位采集器(18)检测第一空腔(5)内部的水位到达预定的高度时，控制器第一水泵(8)停止，控制器控制第一电动阀(9)启动，使第一空腔(5)内部的海水按照预定的速度从第一出水管(7)排至第一储水箱(2)的内部，继而进行退潮模拟。3.根据权利要求1所述的一种带有自动...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏乔，陈明均，
申请(专利权)人：山东省核工业二四八地质大队，
类型：发明
国别省市：