一种新型内波实验水槽供水系统及供水方法技术方案

本发明专利技术涉及一种新型内波实验水槽供水系统及供水方法，供水系统包括第一箱体、第二箱体、实验水槽以及控制单元根据实验水槽需要形成的剖面密度分布信息，计算出每一时刻箱体之间蠕动泵的流量，并控制蠕动泵按照预设流量将液体抽入到混合水箱中混合，再将混合后的水注入实验水槽中，在实验水槽中实现了任意密度的剖面。因而，本发明专利技术除了可以实现两层和线性分层密度剖面之外，还可以方便快捷的制取任意密度剖面的分层水，这对物理海洋实验室进行内波实验研究具有非常重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，供水系统包括第一箱体、第二箱体、实验水槽以及控制单元根据实验水槽需要形成的剖面密度分布信息，计算出每一时刻箱体之间蠕动泵的流量，并控制蠕动泵按照预设流量将液体抽入到混合水箱中混合，再将混合后的水注入实验水槽中，在实验水槽中实现了任意密度的剖面。因而，本专利技术除了可以实现两层和线性分层密度剖面之外，还可以方便快捷的制取任意密度剖面的分层水，这对物理海洋实验室进行内波实验研究具有非常重要的意义。【专利说明】
本专利技术属于海洋内波
，具体地说，是涉及一种内波实验水槽供水系统及供水方法。
技术介绍
海洋内波是海洋中重要的中尺度现象，它是连接大尺度到小尺度能量传输的中间环节，在整个物理海洋研究中起着重要的作用。由于观测资料的匮乏，实验室中进行内波实验成为研究内波的一种重要途径，它能将各种因素孤立起来处理，可以进行内波的生成、传播与消衰机制等的研究。其中分层水制取及供水系统决定了内波实验研究的背景场，通过配置不同比例的盐水，获得不同的密度分层。目前国内内波实验室采用的是双缸法进行分层水的制取。双缸中一个用于存放淡水，另一个用于存放给定密度的盐水，通过搅拌器使盐水缸的盐加速溶化和均匀。双缸法可以用于制取两层密度剖面和线性密度剖面的分层流体。对于两层密度剖面的制取，需要先把淡水放入水槽，再将盐水缓慢放入，使盐水能够尽量沿界面水平扩散，最后达到稳定层结；对于线性密度分层的制取，在保证出水口流量不变的情况下，该水槽可自行生成预先设置的线性密度剖面。双缸法进行分层水的制取，虽然简单方便并且易于操作，但是当实验需要在任意密度剖面的分层下进行时，利用双缸法就无法获得。在真实的海洋中，其密度随深度的分布，一般不是渐变的，而是具有一个很大的阶跃，有时呈现为一系列的阶跃，即密度与深度的关系是非线性的。为了在实验室实现任意稳定的非线性密度剖面，必须对出水流速进行调节，不过剖面越复杂，制取该剖面所需的时间就越长，而且操作也变得更加复杂。同时，目前实验室采用的双缸法在制备多层分层时，总分层时间过长，每层生成的先后时间相隔又太长，使得分子扩散的均匀度不同，因而很难达到一个预置的密度剖面。由于在制备技术上的限制，导致我国国内很多内波实验无法开展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型内波实验水槽供水系统，解决了双缸法不能够制取任意密度剖面的分层的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现: 一种新型内波实验水槽供水系统，包括第一箱体、第二箱体以及实验水槽，第一箱体和第二箱体之间通过水管连接，水管上设置有泵体，泵体将第一箱体中的液体泵入第二箱体或者将第二箱体中的液体泵入第一箱体后混合形成混合水；第一箱体和/或第二箱体和实验水槽之间通过水管连接，水管上设置有泵体，泵体将第一箱体或第二箱体中的混合水泵入实验水槽；供水系统还包括控制单元，控制单元根据实验水槽需要形成的剖面密度分布信息控制第一箱体和第二箱体之间的泵体的流量。由于密度不仅仅由盐度决定，还与温度有关系，因而在第一箱体和/或第二箱体与实验水槽之间的水管上设置有温控装置。为了使得箱体中的水能够快速均匀的混合，第一箱体和/或第二箱体中设置有搅拌装置。一方面，连接实验水槽的水管可以连接在实验水槽的底部。另一方面，连接实验水槽的水管连接在实验水槽的顶部，在实验水槽内放置有漂浮物，可以减小由于防水速度过快引起的混合。为了对水流量进行更加精确的控制，泵体为蠕动泵。基于上述内波实验水槽供水系统的设计，本专利技术还提出了一种新型内波实验水槽供水方法，包括如下步骤: 控制单元根据实验水槽需要形成的剖面密度分布信息计算并控制第一箱体中的盐水泵入第二箱体的流量； 将第二箱体内的淡水与盐水混合均匀，形成混合水； 第二箱体中的混合水以恒定流量流入实验水槽。进一步的，第二箱体中的混合水以恒定流量Q2流入实验水槽的底部，第一箱体中的盐水泵入第二箱体的流量为:【权利要求】1.一种新型内波实验水槽供水系统，包括第一箱体、第二箱体以及实验水槽，其特征在于:所述第一箱体和第二箱体之间通过水管连接，所述水管上设置有泵体，所述泵体将第一箱体中的液体泵入第二箱体或者将第二箱体中的液体泵入第一箱体后混合形成混合水；所述第一箱体和/或第二箱体与实验水槽之间通过水管连接，所述水管上设置有泵体，所述泵体将第一箱体或第二箱体中的混合水泵入实验水槽；所述供水系统还包括控制单元，所述控制单元根据实验水槽需要形成的剖面密度分布信息控制第一箱体和第二箱体之间的泵体的流量。2.根据权利要求1所述的新型内波实验水槽供水系统，其特征在于:所述第一箱体和/或第二箱体与实验水槽之间的水管上设置有温控装置。3.根据权利要求1或2所述的新型内波实验水槽供水系统，其特征在于:所述第一箱体和/或第二箱体中设置有搅拌装置。4.根据权利要求1或2所述的新型内波实验水槽供水系统，其特征在于:所述连接实验水槽的水管连接在实验水槽的底部。5.根据权利要求1或2所述的新型内波实验水槽供水系统，其特征在于:所述连接实验水槽的水管连接在实验水槽的顶部，所述实验水槽内放置有漂浮物。6.一种新型内波实验水槽供水方法，其特征在于:所述供水方法包括如下步骤: 控制单元根据实验水槽需要形成的剖面密度分布信息计算并控制第一箱体中的盐水泵入第二箱体的流量； 将第二箱体内的淡水与盐水混合均匀，形成混合水； 第二箱体中的混合水以恒定流量流入实验水槽。7.根据权利要求6所述的新型内波实验水槽供水方法，其特征在于:所述第二箱体中的混合水以恒定流量Q2流入实验水槽的底部，所述第一箱体中的盐水泵入第二箱体的流量 8.一种新型内波实验水槽供水方法，其特征在于:所述供水方法包括如下步骤: 控制单元根据实验水槽需要形成的剖面密度分布信息计算并控制第二箱体中的淡水泵入第一箱体的流量； 将第一箱体内的盐水与淡水混合均匀，形成混合水； 第一箱体中的混合水以恒定流量流入实验水槽。9.根据权利要求8所述的新型内波实验水槽供水方法，其特征在于:所述第一箱体中的混合水以恒定流量Q2流入实验水槽的顶部，所述第二箱体中的淡水泵入第一箱体的流量为: 10.根据权利要求6-9中任意一项所述的新型内波实验水槽供水方法，其特征在于:在所述混合水箱中的混合水流 入实验水槽之前还包括温度控制的步骤。【文档编号】E03B11/16GK103437402SQ201310420619【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年9月16日【专利技术者】马昕, 陈旭, 王伟, 王伟成, 马永星 申请人:中国海洋大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型内波实验水槽供水系统，包括第一箱体、第二箱体以及实验水槽，其特征在于：所述第一箱体和第二箱体之间通过水管连接，所述水管上设置有泵体，所述泵体将第一箱体中的液体泵入第二箱体或者将第二箱体中的液体泵入第一箱体后混合形成混合水；所述第一箱体和/或第二箱体与实验水槽之间通过水管连接，所述水管上设置有泵体，所述泵体将第一箱体或第二箱体中的混合水泵入实验水槽；所述供水系统还包括控制单元，所述控制单元根据实验水槽需要形成的剖面密度分布信息控制第一箱体和第二箱体之间的泵体的流量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马昕，陈旭，王伟，王伟成，马永星，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：