[實用新型]一種模擬海洋水位變動區和浪濺區的自動化試驗裝置

有效

• 申請號: 201320006005.6
• 申請日: 2013-01-07
• 公開（公告）號: CN203101238U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 王元戰;林陳安攀;崔衍強;周海鋒
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 溫國林

本實用新型涉及人工環境下測試材料特性的裝置，特別涉及一種模擬海洋水位變動區和浪濺區測試材料耐久性的自動化試驗裝置，屬于港口與近海工程領域。

海水中的各種鹽分，尤其是海洋水位變動區和浪濺區的海水干濕作用，對鋼筋混凝土構件具有很強的腐蝕作用，造成其耐久性嚴重下降。結構發生耐久性破壞會引發巨大的經濟損失，并且隨著時間的推移，其造成的經濟損失會越來越大。國外有學者用“五倍定律”描述混凝土結構耐久性設計的重要性，即設計階段在鋼筋防護方面節省1美元，那么發現銹蝕后采取措施將追加維修費5美元，混凝土表面順筋開裂后采取措施將追加維修費25美元，嚴重破壞時采取措施將追加維修費125美元。

現如今，海洋環境下氯離子的滲透造成鋼筋混凝土結構耐久性降低已成為全世界的課題，越來越多的專家學者加入到研究的隊伍中。目前，在進行海洋環境下混凝土耐久性研究時主要有以下兩種手段：

1）在沿海的暴露試驗站通過手工進行；2）在實驗室內采用自動化干濕循環裝置，例如：由主、輔腐蝕工作室組成的用于模擬海洋潮汐環境的自動化試驗裝置，通過輸入參數可實現海水循環使用、自動開始和自動結束等無須人為干預的功能。

在實現本實用新型的過程中，發現現有技術中至少存在以下缺點和不足：

第一種手段的勞動量大，操作過程繁瑣，較少被采用；第二種手段的結構復雜，功能單一；且只能模擬潮汐而無法模擬同樣能造成很嚴重腐蝕情況的浪濺效果。

本實用新型提供了一種模擬海洋水位變動區和浪濺區的自動化試驗裝置，該裝置對實際海洋水位變動區和浪濺區環境進行有效的模擬，降低了人工勞動強度，簡化操作過程，提高海水利用率和工作效率，詳見下文描述：

一種模擬海洋水位變動區和浪濺區的自動化試驗裝置，包括：蓄水水箱，所述蓄水水箱通過潮汐控制系統連接有腐蝕水箱，

所述蓄水水箱和所述腐蝕水箱之間連接有浪濺控制系統，所述腐蝕水箱內設置有海水溫度控制系統，所述腐蝕水箱上設置有吹風系統，所述潮汐控制系統、所述浪濺控制系統、所述海水溫度控制系統和所述吹風系統連接PLC控制系統。

所述潮汐控制系統包括：進水管，所述進水管上靠近所述蓄水水箱和所述腐蝕水箱處分別設置有第一電磁閥和第二電磁閥，在所述進水管上沿水流方向依次設置有第一變頻式水泵和第一流量傳感器；

還包括：設置在所述腐蝕水箱上的出水管，所述出水管上設置有第四電磁閥，所述出水管上沿水流方向依次設置有第二變頻式水泵和第二流量傳感器；

還包括：設置在所述腐蝕水箱內部的低位水位計和高位水位計。

所述浪濺控制系統包括：所述進水管，

所述浪濺控制系統包括：所述進水管，

所述進水管上靠近所述蓄水水箱和所述腐蝕水箱處分別設置有第一電磁閥和第二電磁閥，在所述進水管上沿水流方向依次設置有第一變頻式水泵和第一流量傳感器；

在所述第一流量傳感器和所述第二電磁閥之間的所述進水管連接有噴淋管；所述噴淋管上設置有第三電磁閥，所述噴淋管通過蓬頭連接有所述腐蝕水箱；

還包括：設置在所述腐蝕水箱上的出水管，所述出水管上設置有所述第四電磁閥，所述出水管上沿水流方向依次設置有所述第二變頻式水泵和所述第二流量傳感器；

還包括：設置在所述腐蝕水箱內部的所述低位水位計和所述高位水位計。

所述海水溫度控制系統包括：設置在所述腐蝕水箱內部的加熱管和溫度傳感器，

所述加熱管和所述溫度傳感器接收所述溫度控制參數，并控制所述腐蝕水箱內部的溫度。

所述吹風系統包括：吹風機，所述吹風機通過吹風管連接至所述腐蝕水箱上，所述吹風機接收所述吹風控制參數，并定時向所述腐蝕水箱內部送風。

所述蓄水水箱中還設置有液位顯示管。

針對以往耐久性研究中采用手段所存在的不足，本實用新型提出了一種集海洋潮汐、浪濺模擬于一體的新型自動化試驗裝置。

本實用新型提供的技術方案的有益效果是：本裝置可全自動控制進出水時間、高低潮位保持時間、循環次數、浪濺時間、浪濺間隔時間等，還可根據需要選擇增加吹風過程來加速試驗的進行，大大降低了人工勞動的強度，提高了試驗效率。腐蝕和蓄水水箱的設計則實現了水箱內溶液的循環利用，節約了資源。總之，本裝置可自動、高效地實現對實際海洋潮汐環境和浪濺環境的有效模擬，滿足項目研究的長期使用要求。

圖1為本實用新型提供的自動化試驗裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型提供的自動化試驗裝置的內部結構示意圖；

圖3為本實用新型提供的顯示屏參數設定界面的示意圖。