【技术实现步骤摘要】
本技术涉及设备测试装置领域，具体涉及一种用于水力集矿装置测试的试验水槽。
技术介绍
1、在全球人口日益增长的大背景下，所需的资源日益增加，而陆地与浅海的资源开采已逐渐逼近极限。研究人员将目光放到资源丰富的深海领域，对于深海资源的开采已逐渐成为未来聚焦的重点。深海采矿技术涉及对金属矿产资源初期勘探、矿产资源采集技术研发，以及深海环境生态保护。同时，也需要考虑深海极端工况给采矿作业带来的挑战。因此采取可靠的资源采集技术措施为其中的关键之处。由于当前的深海采矿试验技术研究仍处于初级阶段，对于水力集矿装备测试的研究数据仍较为匮乏，目前也没有成熟的设备进行测试。
技术实现思路
1、本技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种用于水力集矿装置测试的试验水槽，以实现模拟精准度高，操作简单的目的。
2、一种用于水力集矿装置测试的试验水槽，包括蓄水水槽、测试水槽、行车系统；所述测试水槽和蓄水水槽平行设置，二者之间通过连通管连接；所述测试水槽用于为水力集矿装置供水，并保证在试验过程中测试水槽内的水位平衡；所述测试水槽中设有测试区，所述测试区用于铺设水力集矿装置测试所需的模拟物。
3、所述测试水槽与蓄水水槽同向并行布置，首尾两端通过连通管相连，保持试验过程中两水槽内水位动态平衡，便于控制试验水槽内的试验测试环境。所述蓄水水槽，主要作为水源，用于为水力集矿装置的喷泵等供水，提供水力集矿装置工作所需的水，同时结合保证在试验过程中测试水槽内的水位平衡。
4、进一步的，
5、进一步的，每个所述盛料托盘的底部设有用于调节所述盛料托盘与所述水力集矿装置垂直距离的垫块。
6、所述盛料托盘布置于测试水槽测试区的底部，其上铺设水力集矿装置测试所需的模拟物如多金属结核颗粒、沉积物等。本技术盛料托盘优选长度为5m，两个盛料托盘并行排布与测试水槽测试区，便于吊装；宽度为2.2m左右，可以增大采集装置与测试水槽壁面的距离，减少采集装置行进过程中产生的壁面效应。每个盛料托盘可通过改变四个角的垫块来改变盛料托盘高度，进而改变水力集矿装置与盛料托盘之间的间距，该间距是影响水力集矿装置采集效率的重要参数。单次试验中可以布置不同高度的盛料托盘，实现单次试验可以测试不同间距的参数，提高采集试验的效率。
7、进一步的，所述测试区设于所述测试水槽的中部，所述测试区的侧边由钢支架和钢化玻璃结构组成，形成可视窗口。
8、所述测试水槽侧边中部区域即测试区，采用钢支架以及钢化玻璃的结构代替原有的钢结构，形成可视窗口，作为试验测试的观测区。在该范围内，行车系统可以匀速行驶，可通过高速相机等设备透过钢化玻璃对水力集矿装置的收集情况进行实时观测。所述钢化玻璃结构由于自身结构强度以及较脆等特性，在测试水槽外侧铺设所述钢支架结构，用于支撑水槽整体结构强度，放置锐物碰撞等。
9、进一步的，所述测试水槽的两端还安装有整流板。
10、所述整流板固定设于所述测试水槽首尾两端。由于试验过程中需要开启测试水槽与蓄水水槽之间的连通管，测试水槽内会产生紊乱流动，可能对试验产生影响。因此设置整流板，可以降低测试水槽内流场湍流度，提高流场均匀性，减少试验环境干扰因素。
11、进一步的，本技术的试验水槽还包括设于所述测试水槽与蓄水水槽首端的抽吸水泵、设于所述连通管上的截止阀；还包括第一管道和第二管道；所述抽吸水泵布置于测试水槽的首端，所述抽吸水泵的一端作为输入端，通过测试水槽的第一管道伸入到测试水槽内；另一端作为输出端，通过第二管道伸入到蓄水水槽内。
12、所述测试水槽与所述蓄水水槽首尾各设置有一个连通管。每个连通管上布置手动截止阀。在试验测试过程中，打开截止阀，使两水槽互通，保证测试水槽内水位动态平衡，防止水位变化等对试验产生干扰。在每次试验结束后，关闭截止阀，通过抽吸水泵将测试水槽内的水排入蓄水水槽内。下次试验开始前，打开截止阀，使两水槽内水位再次恢复平衡。所述抽吸水泵布设于测试水槽与蓄水水槽的首端，主要用于每次试验结束后，关闭两水槽连通管的截止阀，利用所述抽吸水泵将测试水槽内的水抽出，排入到蓄水水槽内部，便于下一次试验进行结核颗粒、沉积物铺设等。同时考虑行车系统搭载的水力集矿装置需要从蓄水水槽内吸水，并排入到测试水槽内，抽吸水泵在试验过程中可以与两水槽间连通管协同，设置实时抽吸流量将水从测试水槽抽入到蓄水水槽内，保证测试水槽在试验过程中的水位平衡。
13、进一步的，所述行车系统包括车体、滑轮、滑轨；车体横跨设于所述测试水槽与蓄水水槽的上方；所述滑轮设于所述车体的底部；所述滑轨设于所述测试水槽与蓄水水槽的外侧；所述滑轮和滑轨采用凸缘和凹缘的方式相互嵌入连接。
14、所述滑轨布置于测试水槽与蓄水水槽外侧，距水槽的外壁距离应大于等于0.3m，保证与水槽间有足够安全距离，避免发生碰撞。为保证行车行程完整，滑轨长度应大于等于测试水槽的长度。作为行车行进的承载机构，所述滑轨的主要作用为使行车沿指定路线前进，其横截面的凸缘结构可以保证行车在行进过程中保持平稳，减少运行过程的颠簸，避免出现侧翻现象。
15、所述车体横跨于测试水槽与蓄水水槽的上方，其上端作为承载平台，用于搭载固定水泵，电机，管路，控制系统等实验设备，可根据不同的实验需求进行布置，不属于本申请的主要专利技术点，此处不做赘述。车体下方的滑轮与滑轨采用凸缘和凹缘的匹配连接，通过将凸缘和凹缘相互嵌入，实现稳固的连接。该结构可以提供可靠的连接，并且可以承受一定的拉力和压力，减少实验工作过程中的振动，减少试验误差。
16、进一步的，所述行车系统还包括设于所述车体上的随车电机和挡块；所述随车电机用于驱动所述车体移动；所述挡块设于所述滑轨的两端。
17、同时，在所述滑轨的起点与终点设置终止挡块，保证行车在减速阶段可以停止在所述滑轨的终点位置前，防止行车冲出滑轨造成事故。同时，本技术在车体的尾端布置有随车电机，为行车前进提供动力。综合考虑轨道长度、行车加速减速所需行程，该电机可以使行车在试验采集区内以0-1m/s的速度匀速行驶，减少了外加动力装置的布置工作，可以适应多种实验与工况需求。
18、进一步的，所述测试水槽与蓄水水槽的间距不小于500mm；所述测试水槽与蓄水水槽的长度不少于35m；所述测试区的长度不少于10m；所述蓄水水槽的容量大于测试水槽。
19、所述测试水槽与蓄水水槽的间距应大于500mm，便于试验人员通过并开展试验调试。所述测试水槽与蓄水水槽长度优选为不少于35m，主要考虑搭配行车系统搭载采集头行进等因素，需要保证行车系统完整经历加速、匀速、减速三个过程，其中行车加速至匀速阶段需行进10m左右的距离，从匀速减速至停止阶段需要行进10m左右的距离，中间匀速行进阶段应预留不少于10m本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于水力集矿装置测试的试验水槽，其特征在于，包括蓄水水槽（2）、测试水槽（1）、行车系统（3）；所述测试水槽（1）和蓄水水槽（2）平行设置，二者之间通过连通管（10）连接；
2.根据权利要求1所述的试验水槽，其特征在于，所述测试水槽（1）内活动式设有一个或多个盛料托盘（21），所述盛料托盘（21）设于所述测试区（11）的底部；所述盛料托盘（21）的上层铺设模拟物，所述模拟物包括但不限于多金属结核颗粒、沉积物。
3.根据权利要求2所述的试验水槽，其特征在于，每个所述盛料托盘（21）的底部设有用于调节所述盛料托盘（21）与所述水力集矿装置垂直距离的垫块。
4.根据权利要求1所述的试验水槽，其特征在于，所述测试区（11）设于所述测试水槽（1）的中部，所述测试区（11）的侧边由钢支架（4）和钢化玻璃（5）结构组成，形成可视窗口。
5.根据权利要求1所述的试验水槽，其特征在于，所述测试水槽（1）的两端还安装有整流板（6）。
6.根据权利要求1所述的试验水槽，其特征在于，还包括设于所述测试水槽（1）与蓄水水槽（2）首端的抽吸
7.根据权利要求1所述的试验水槽，其特征在于，所述行车系统（3）包括车体（31）、滑轮（32）、滑轨（33）；车体（31）横跨设于所述测试水槽（1）与蓄水水槽（2）的上方；所述滑轮（32）设于所述车体（31）的底部；所述滑轨（33）设于所述测试水槽（1）与蓄水水槽（2）的外侧；所述滑轮（32）和滑轨（33）采用凸缘和凹缘的方式相互嵌入连接。
8.根据权利要求7所述的试验水槽，其特征在于，所述行车系统（3）还包括设于所述车体（31）上的随车电机（12）和挡块（13）；所述随车电机（12）用于驱动所述车体（31）移动；所述挡块（13）设于所述滑轨（33）的两端。
9.根据权利要求1所述的试验水槽，其特征在于，所述测试水槽（1）与蓄水水槽（2）的间距不小于500mm；所述测试水槽（1）与蓄水水槽（2）的长度不少于35m；所述测试区（11）的长度不少于10m；所述蓄水水槽（2）的容量大于测试水槽（1）。
10.根据权利要求9所述的试验水槽，其特征在于，所述测试水槽（1）的宽度为1.5~3.5m，蓄水水槽（2）宽度为2~4m。
...【技术特征摘要】
1.一种用于水力集矿装置测试的试验水槽，其特征在于，包括蓄水水槽（2）、测试水槽（1）、行车系统（3）；所述测试水槽（1）和蓄水水槽（2）平行设置，二者之间通过连通管（10）连接；
2.根据权利要求1所述的试验水槽，其特征在于，所述测试水槽（1）内活动式设有一个或多个盛料托盘（21），所述盛料托盘（21）设于所述测试区（11）的底部；所述盛料托盘（21）的上层铺设模拟物，所述模拟物包括但不限于多金属结核颗粒、沉积物。
3.根据权利要求2所述的试验水槽，其特征在于，每个所述盛料托盘（21）的底部设有用于调节所述盛料托盘（21）与所述水力集矿装置垂直距离的垫块。
4.根据权利要求1所述的试验水槽，其特征在于，所述测试区（11）设于所述测试水槽（1）的中部，所述测试区（11）的侧边由钢支架（4）和钢化玻璃（5）结构组成，形成可视窗口。
5.根据权利要求1所述的试验水槽，其特征在于，所述测试水槽（1）的两端还安装有整流板（6）。
6.根据权利要求1所述的试验水槽，其特征在于，还包括设于所述测试水槽（1）与蓄水水槽（2）首端的抽吸水泵（7）、设于所述连通管（10）上的截止阀；还包括第一管道（8）和第二管道（9）；所述抽吸水泵（7）布置于测试水槽（1）的首端，所述抽...
【专利技术属性】
技术研发人员：张修占，刘博赢，李浩，魏佳康，马勇，
申请(专利权)人：招商局海洋装备研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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