一种典型水域环境模拟测试装置及其模拟方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种典型水域环境模拟测试装置及其模拟方法，该装置包括：水池，其内部从右至左依次设有模拟河床和水位调节机构，水池内还设有用于调节模拟河床的高度和倾斜角度的调整机构，模拟河床上设有湍流板；水池的右侧设有进水管，水池的左侧设有出水管；热水换热机与冷水换热机联用可模拟不同季节不同地域的水温；水泵进口与砂过滤器连接，出口与文丘里混合器的入口连接，文丘里混合器的出口与进水管连接；砂箱与文丘里混合器的垂直入口连接，以使得砂箱内的砂子在负压作用下被吸入文丘里混合器中与水混合。该装置用于模拟河道的冲刷，可设定水流流速、试验水温、河床角度，模拟抢险救援水域环境状态，测试验证消防水域救援装备的性能。援装备的性能。援装备的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种典型水域环境模拟测试装置及其模拟方法


[0001]本专利技术涉及水域模拟系统领域，尤其是涉及一种典型水域环境模拟测试装置及其模拟方法。

技术介绍

[0002]自改革转隶以来，“全灾种，大应急”成为消防救援队伍的主要任务。我国水资源丰富，水事故频发，加之近年来洪涝灾害严重，消防救援队承担的抢救人员、解救被困人员、抢救国家和人民财产等抢险任务也越来越繁重。各地救援队伍均建立专业水域救援队伍，可靠有效的新型消防水域救援装备需求越来越强烈。水域救援装备性能往往需要在真实较大水域环境进行测试，我国幅员辽阔，全年温差大，各地水域环境差距大，且国内无测试消防装备性能的水域环境模拟试验装置。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种典型水域环境模拟测试装置及其模拟方法，以解决上述问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种典型水域环境模拟测试装置，包括：
[0006]水池，其内部从右至左依次设有模拟河床和水位调节机构，水池内还设有用于调节模拟河床的高度和倾斜角度的调整机构，模拟河床上设有湍流板；水池的右侧设有进水管，且进水管位于模拟河床的上方，水池的左侧设有出水管；
[0007]冷水换热机，与出水管连通，用于提供冷水；
[0008]热水换热机，与出水管连通，用于提供热水，热水换热机与冷水换热机联用可模拟不同季节不同地域的水温；
[0009]砂过滤器，通过连接管分别连接冷水换热机和热水换热机；
[0010]水泵，进口与砂过滤器连接，出口与文丘里混合器的入口连接，文丘里混合器的出口与进水管连接；
[0011]砂箱，与文丘里混合器的垂直入口连接，以使得砂箱内的砂子在负压作用下被吸入文丘里混合器中与水混合；砂箱还通过连接管与砂过滤器连接；
[0012]控制台，用于控制冷水换热机、热水换热机、砂过滤器、水泵的启停。
[0013]进一步，模拟河床包括倾斜板和水平板，倾斜板的左端与水池的底部铰接，倾斜板的右端向上倾斜并与水平板的左端铰接，水平板的右端设置在调整机构上；湍流板有若干个，并可拆卸设置在倾斜板的上表面。
[0014]进一步，调整机构包括主动辊、从动辊、传送带、电机和调节块，主动辊和从动辊上下设置在水池内，主动辊由电机驱动；传送带绕在主动辊和从动辊上，传送带的宽度等于水池的宽度；传送带的连接处连接有调节块，调节块的长度等于传送带的宽度；调节块上设有用于插设水平板右端的狭缝，且水平板的右端可在狭缝内移动。
[0015]进一步，水池内设有竖直设置的隔板，隔板将水池分成左侧的试验池和右侧的设备池，模拟河床位于试验池内，调整机构位于设备池内。
[0016]进一步，倾斜板的上表面设有若干平行排列的插槽，湍流板插设在插槽内，插槽的侧壁螺接有用于固定湍流板的紧固螺钉。
[0017]进一步，水位调节机构包括挡水板、剪叉式伸缩架、丝杠和丝母；挡水板设有若干个并竖直设置，若干个挡水板依次层叠设置呈台阶状，若干个挡水板由上下伸缩设置的剪叉式伸缩架连为一体；挡水板的两侧滑动设置在水池的内侧壁上，丝杠竖直转动设置在挡水板的一侧，位于最上方的挡水板上固定有丝母，丝母套设在丝杠上并与丝杠螺接。
[0018]进一步，模拟河床的上方设有若干个并排竖直设置的分流板。
[0019]进一步，分流板的下端搭在模拟河床上，分流板竖直滑动设置在水池侧壁上。
[0020]进一步，进水管包括总管和连接在总管上的支管，支管的数目与分流板分隔的空间数目相等，且每一个支管伸入对应的空间内。
[0021]进一步，模拟河床上还设有温度传感器、含砂量传感器和水流传感器，温度传感器、含砂量传感器和水流传感器与控制台连接。
[0022]本专利技术还提供了一种利用上述所述的装置进行水域环境模拟的方法，该方法包括如下步骤：
[0023]1)设置湍流环境：根据实际的地形坡比，通过调整机构调整模拟河床的高度和倾斜角度，模拟河床上的湍流板用于模拟水的湍流状态，通过水位调节机构调整需要模拟的水位高度；
[0024]2)模拟河水：向水池中放水，并使水池内的水先经过冷水换热机或热水换热机来模拟水温，之后调好水温的水进入砂过滤器对水进行过滤，之后由水泵抽入文丘里混合器，水在文丘里混合器内高速流过产生负压，负压将砂箱内的砂吸入文丘里混合器内混合，并经进水管喷入水池中以模拟实际河道情况；进入水池中的水落在模拟河床上，经过湍流板制造湍流；溢出挡水板的水流出再经过冷水换热机或热水换热机，再来到砂过滤器，如此反复，实现水的循环流动；
[0025]3)改变模拟环境：在模拟过程中，通过调整机构改变模拟河床的高度和倾斜角度，以模拟地形的改变；通过水位调节机构改变水位高度，以模拟河道水位高度的改变。
[0026]相对于现有技术，本专利技术所述的典型水域环境模拟测试装置具有以下优势：
[0027]本专利技术所述的典型水域环境模拟测试装置为典型水域环境模拟测试装置，用于模拟河道的冲刷，可设定水流流速、试验水温、河床角度等，模拟抢险救援水域环境状态，测试验证消防水域救援装备的性能。水池内的模拟河床可以调节高度和倾斜角度，可根据需要模拟不同河床状态；模拟河床上设有湍流板用于模拟湍流，热水换热机与冷水换热机联用可模拟不同季节不同地域的水温，进水管配备文丘里混合器，可将细砂与水混合后进入模拟河床，以模拟实际河道情况。该典型水域环境模拟测试装置可模拟典型水域环境，使模拟测试变得简单可靠。
附图说明
[0028]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0029]图1为典型水域环境模拟测试装置的结构示意图；
[0030]图2为典型水域环境模拟测试装置的内部结构图；
[0031]图3为典型水域环境模拟测试装置的俯视图；
[0032]图4为水池的剖视图；
[0033]图5为模拟河床和抬升机构的结构示意图；
[0034]图6为A处局部放大图；
[0035]图7为水位调节机构的结构示意图；
[0036]图8为典型水域环境模拟测试装置的使用流程图。
[0037]附图标记说明：
[0038]1‑
水池；11
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隔板；12
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试验池；121
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模拟河床；1211
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倾斜板；1212
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水平板；1213
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湍流板；1214
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调整机构；12141
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主动辊；12142
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从动辊；12143
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传送带；12144
‑
电机；12145
‑
调节块；1215
‑
插槽；1216
‑
紧固螺钉；122
‑
水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种典型水域环境模拟测试装置，其特征在于：包括：水池(1)，其内部从右至左依次设有模拟河床(121)和水位调节机构(122)，水池(1)内还设有用于调节模拟河床(121)的高度和倾斜角度的调整机构(1214)，模拟河床(121)上设有湍流板(1213)；水池(1)的右侧设有进水管(8)，且进水管(8)位于模拟河床(121)的上方，水池(1)的左侧设有出水管；冷水换热机(2)，与出水管连通，用于提供冷水；热水换热机(3)，与出水管连通，用于提供热水，热水换热机(3)与冷水换热机(2)联用可模拟不同季节不同地域的水温；砂过滤器(4)，通过连接管分别连接冷水换热机(2)和热水换热机(3)；水泵(5)，进口与砂过滤器(4)连接，出口与文丘里混合器(7)的入口连接，文丘里混合器(7)的出口与进水管(8)连接；砂箱(6)，与文丘里混合器(7)的垂直入口连接，以使得砂箱(6)内的砂子在负压作用下被吸入文丘里混合器(7)中与水混合，砂箱还通过连接管与砂过滤器连接；控制台(9)，用于控制冷水换热机(2)、热水换热机(3)、砂过滤器(4)、水泵(5)的启停。2.根据权利要求1所述的典型水域环境模拟测试装置，其特征在于：模拟河床(121)包括倾斜板(1211)和水平板(1212)，倾斜板(1211)的左端与水池的底部铰接，倾斜板(1211)的右端向上倾斜并与水平板(1212)的左端铰接，水平板(1212)的右端设置在调整机构(1214)上；湍流板(1213)有若干个，并可拆卸设置在倾斜板(1211)的上表面。3.根据权利要求2所述的典型水域环境模拟测试装置，其特征在于：调整机构(1214)包括主动辊(12141)、从动辊(12142)、传送带(12143)、电机(12144)和调节块(12145)，主动辊(12141)和从动辊(12142)上下设置在水池(1)内，主动辊(12141)由电机(12144)驱动；传送带(12143)绕在主动辊(12141)和从动辊(12142)上，传送带(12143)的宽度等于水池(1)的宽度；传送带(12143)的连接处连接有调节块(12145)，调节块(12145)的长度等于传送带(12143)的宽度；调节块(12145)上设有用于插设水平板(1212)右端的狭缝，且水平板(1212)的右端可在狭缝内移动。4.根据权利要求3所述的典型水域环境模拟测试装置，其特征在于：水池(1)内设有竖直设置的隔板(11)，隔板(11)将水池(1)分成左侧的试验池(12)和右侧的设备池(13)，模拟河床(121)位于试验池(12)内，调整机构(1214)位于设备池(13)内。5.根据权利要求2所述的典型水域环境模拟测试...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩光，鲁志宝，李国辉，王鑫，吴宪，姜楠，
申请(专利权)人：应急管理部天津消防研究所，
类型：发明
国别省市：