用于模拟海洋潮汐环境的自动化试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于模拟海洋潮汐环境的自动化试验装置，其海水循环控制器包括进装置和排水装置，进水装置的进水水泵和排水装置中的排水水泵为变频式水泵，进水装置与主腐蚀工作室的进水口、辅助腐蚀工作室的出水口分别连通，排水装置与主腐蚀工作室的出水口、辅助腐蚀工作室的进水口分别连通，进水装置中安装有第一流量传感器，排水装置中安装有第二流量传感器；海水温度控制器安装于主腐蚀工作室的底部；主腐蚀工作室内固定安装有低位液位控制器和高位液位控制器；光照装置和吹风装置的吹风口位于高位液位控制器的上方；进水装置、排水装置、海水温度控制器、吹风装置和光照装置分别与控制器连接。本发明专利技术可实现对实际海洋潮汐环境的有效模拟。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及人工环境试验装置，尤其涉及一种用于模拟海洋潮汐环境的自动化试验装置。
技术介绍
国内外已有大量事实表明，导致混凝土结构发生破坏很少是因为结构到达了承载 能力极限状态，而是由于钢筋锈蚀所引起的结构耐久性失效，进而影响结构的极限承载力。 对于海工结构物，氯化物污染引起的钢筋锈蚀破坏是严重威胁钢筋混凝土结构耐久性最主 要的因素。近10年来对我国海工建筑物的调查表明，因氯化物侵蚀导致混凝土结构破坏的 现象遍及我国沿海所有码头、间涵、抽水站、滨海电厂等。海港码头钢筋混凝土上部结构由 于氯离子渗入引起钢筋锈蚀.使位于浪溅区的梁、板使用不到10年即普遍出现顺筋开裂 及混凝土保护层剥落的现像。同时在调查研究中发现，钢筋锈蚀最为严重的部分几乎都是 出现在水位变动区域，而对于长期浸没在水下的部分则只发生轻微锈蚀或者根本不发生锈 蚀。这是因为对于处在水位变动区域的部分，一方面由于海水干湿循环作用，增强了表层混 凝土的对流传输效应，加速了氯离子的侵蚀速度；另一方面，干湿循环作用为钢筋锈蚀提供 了充足的水分和氧气，使得钢筋锈蚀可以一直持续下去直到混凝土表面开裂发生耐久性失 效。因此在对海工结构物进行耐久性设计时，对这部分区域的混凝土结构需要加以高度重 视。浙江大学曾对国内某港口码头进行了全面的耐久性检测，发现结构物处于水位变动区 的部分往往在某一高程处氯离子侵蚀最为剧烈，分析原因主要是由于不同高程处海水浸润 风干时间不同。然而，现有的室内模拟试验只是单纯地依靠干湿循环方式加速混凝土试件 的劣化，试验结果也只能反映该材料的抗氯离子侵蚀性能。2008年8月20日公开的中国发 明专利申请CN101246115A公开了一种潮汐模拟自动化试验装置，其实质是一台干湿循环 试验装置，并不能对实际海洋潮汐环境进行有效模拟。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于模拟海洋潮汐环境的自动化试验装 置，可对实际海洋潮汐环境进行有效模拟。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是该用于模拟海洋潮汐环境的自动化 试验装置主要包括海水循环控制器、海水温度控制器、吹风装置、光照装置、主腐蚀工作室、 辅助腐蚀工作室和控制器；所述海水循环控制器包括进水装置和排水装置，进水装置的进 水水泵和排水装置中的排水水泵为变频式水泵，所述进水装置与主腐蚀工作室的进水口、 辅助腐蚀工作室的出水口分别连通，所述排水装置与主腐蚀工作室的出水口、辅助腐蚀工 作室的进水口分别连通，进水装置中安装有用于测量主腐蚀工作室的进水流量的第一流量 传感器，排水装置中安装有用于测量辅助腐蚀工作室的进水流量的第二流量传感器；海水 温度控制器安装于主腐蚀工作室的底部；主腐蚀工作室内固定安装有低位液位控制器和 高位液位控制器；光照装置和吹风装置的吹风口位于高位液位控制器的上方；所述进水装置、排水装置、海水温度控制器、吹风装置和光照装置分别与控制器连接。进一步地，本专利技术所述主腐蚀工作室的底部固定安装有液位传感器，所述液位传 感器与控制器连接。进一步地，本专利技术所述第一流量传感器安装于进水水泵和主腐蚀工作室的进水口 之间。进一步地，本专利技术所述第二流量传感器安装于排水水泵和辅助腐蚀工作室的进水 口之间。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是实现对实际海洋潮汐环境进行有效模拟， 工作效率高，能够自动、快速测试沿海结构物位于潮汐区的整体耐久性性能。本专利技术结构合 理，能够适应长期、稳定、安全、可靠的生产需求，能够满足用户从事长期使用要求，且使用、 操作、维修方便，使用寿命长。附图说明图1是本专利技术试验装置的部分结构示意图(除控制器外)；图2是本专利技术试验装置中控制器与其他部分的连接示意图；图中1.主腐蚀工作室、2.辅助腐蚀工作室、3.排水水泵、4.进水管、5.排水电 磁阀、6.第二流量传感器、7.进水水泵、8.排水管、9.进水电磁阀、10.第一流量传感器、 11.液位传感器、12.低位液位控制器、13.高位液位控制器、14.吹风机、15.吹风管、16.光 照装置、17.吹风口、18.加热管、19.温度传感器、20.控制器。具体实施例方式如图1和图2所示，本专利技术用于模拟海洋潮汐环境的自动化试验装置主要包括海 水循环控制器、海水温度控制器、吹风装置、光照装置、主腐蚀工作室、辅助腐蚀工作室和控 制器。海水循环控制器包括进水装置和排水装置，进水装置包括进水管4、进水水泵7、进水 电磁阀9和第一流量传感器10 ；排水装置包括排水管8、排水水泵3、排水电磁阀5、第二流 量传感器6。将进水管4的一端与辅助腐蚀工作室2底部的出水口连通，之后在进水管4上依 次安装进水电磁阀9、进水水泵7和第一流量传感器10，最后进水管4的另一端与主腐蚀工 作室1上部的进水口连通。如图1所示，当第一流量传感器10安装于进水水泵7和主腐蚀 工作室的进水口之间时比安装在其他位置具有更高的测量精度。将排水管8的一端与主腐蚀工作室1底部的出水口连通，之后在排水管8上依次 安装排水电磁阀5、排水水泵3和第二流量传感器6，最后排水管8的另一端与辅助腐蚀工 作室2上部的进水口连通。第二流量传感器6安装于排水水泵3和辅助腐蚀工作室的进水 口之间比安装在其他位置具有更高的测量精度。海水温度控制器包括加热管18和温度传感器19，加热管18和温度传感器19分别 安装于主腐蚀工作室1底部。吹风装置包括吹风管15和吹风机14。吹风管15穿过主腐 蚀工作室1上部的进风口后伸入到主腐蚀工作室1内，之后在吹风管15的进风口端安装吹 风机14。光照装置16可为功率较大的工业照明灯，光照装置16安装于主腐蚀工作室1顶 部的内壁上。此外，为对海水涨潮与落潮进行液位控制，可在主腐蚀工作室1内固定安装有液位传感器11、低位液位控制器12和高位液位控制器13。其中，液位传感器11固定安装 于主腐蚀工作室1的底部，高位液位控制器13位于低位液位控制器12的上方，且高位液位 控制器13位于吹风管15的出吹口的下方。本专利技术中，低位液位控制器12和高位液位控制 器13可使用自动化仪表五厂生产的UQK-01型浮球液位控制器。第一流量传感器10和第 二流量传感器6可使用北京锦华亿能科技发展有限公司生产的LW系列液体涡轮流量传感 器。液位传感器11可使用中南大学电子设备厂生产的PPM203型液位传感器。最后，将排水水泵3、排水电磁阀5、第二流量传感器6、进水水泵7、进水电磁阀9、 第一流量传感器10、液位传感器11、低位液位控制器12、高位液位控制器13、吹风机14、光 照装置16、加热管18、温度传感器19分别与控制器20相连。其中，控制器20可使用PLC 可编程控制器，具有试验参数设定、断电记忆和全自动运行等功能。模拟试验前，将试验样品(混凝土墙、柱、梁等大尺寸试件)放入主腐蚀工作室1 中。根据对现场海洋实际潮汐数据统计分析后，在控制器20上设置涨潮时间、最高潮位、 落潮时间、最高潮位保持时间、最低潮位保持时间、海水温度、海风风速、海水循环次数等八 个试验参数。试验过程中，进水模拟涨潮，排水模拟落潮，吹风模拟海风，照明模拟太阳光。 涨潮时间为海水从最低潮位(即低位液位控制器12所在的位置)涨至设定的最高潮位处 所用的时间；落潮时间为海水水位从设定的最高潮位处落至低位液位控制器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于模拟海洋潮汐环境的自动化试验装置，其特征在于：包括海水循环控制器、海水温度控制器、吹风装置、光照装置、主腐蚀工作室、辅助腐蚀工作室和控制器；所述海水循环控制器包括进水装置和排水装置，进水装置的进水水泵（７）和排水装置中的排水水泵（３）为变频式水泵，所述进水装置与主腐蚀工作室的进水口、辅助腐蚀工作室的出水口分别连通，所述排水装置与主腐蚀工作室的出水口、辅助腐蚀工作室的进水口分别连通，进水装置中安装有用于测量主腐蚀工作室的进水流量的第一流量传感器（１０），排水装置中安装有用于测量辅助腐蚀工作室的进水流量的第二流量传感器（６）；海水温度控制器安装于主腐蚀工作室的底部；主腐蚀工作室内固定安装有低位液位控制器（１２）和高位液位控制器（１３）；光照装置和吹风装置的吹风口位于高位液位控制器（１３）的上方；所述进水装置、排水装置、海水温度控制器、吹风装置和光照装置分别与控制器连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金伟良，许晨，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]