CN106448319A - 海洋观测实验教学装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种模拟海洋环境的教学装置。海洋观测实验教学装置：包括耐压箱体、密封垫、电缆、耐压箱盖、压缩空气管道、空气压缩机、控制器、压缩空气管道、海盐池、三通电磁阀、水管、热泵系统、海水、海洋观测仪器、水泵、电磁阀、汽缸、水管；耐压箱体、耐压箱盖和密封垫构成密闭耐压空间，海洋观测仪器放入耐压箱体装的海水里面，控制器控制压缩空气，模拟海水压力变化；控制器控制水泵模拟洋流；控制器控制热泵系统制冷或制热，海水经过换热器改变温度，模拟海水温度变化；控制器控制汽缸伸缩，四个或六个汽缸在控制器的控制下，模拟船的晃动；控制器控制三通电磁阀，模拟海水盐度变化。该装置改善教学效果提高教学质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种物理海洋学科实验教学装置，具体地说，是涉及一种用于模拟海洋温度、压力和盐度变化的试验装置。
背景技术
出海观测海洋物理现象，是海洋物理专业的必修课程。目前，在实验教学的过程中，按照仪器的使用说明书在实验桌上调试和试用仪器，由于没有模拟海上实验条件，实验效果不理想，出海的时候使用仪器不熟练，测量的数据不精确、损坏仪器和仪器丢失的事件时有发生。
从教学角度考虑，如果在实验室能模拟海上条件，学生熟练使用仪器，掌握海洋观测的各种技巧。出海的时候，即使风高浪急，也能轻车熟路，精确测量数据、减少损坏仪器和杜绝仪器丢失的事件发生。。
目前，一种模拟海洋环境的试验装置CN201751417U可以模拟不同温度的海水环境，并能有效地进行潮汐模拟和波浪模拟。现有关于海水的模拟试验装置主要包括模拟海洋环境的腐蚀装置、潮汐模拟自动化试验装置、模拟海洋风暴连锁反应的造水装置等。
基于此，如何设计一款适用于模拟洋流、温度变化、压力变化、盐度变化和船的晃动的试验装置，用于物理海洋学科实验教学是目前急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单、实用的模拟海洋环境的试验装置，尤其适合应用于模拟洋流、温度变化、压力变化、盐度变化和船的晃动，满足海洋物理课程的实验教学的要求。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：海洋观测实验教学装置：包括耐压箱体、密封垫、电缆、耐压箱盖、压缩空气管道、空气压缩机、控制器、压缩空气管道、海盐池、三通电磁阀、水管、热泵系统、海水、海洋观测仪器、水泵、电磁阀、汽缸、水管；耐压箱体、耐压箱盖和密封垫构成密闭耐压空间，海洋观测仪器放入耐压箱体装的海水里面，电缆传输信号通过耐压箱盖，控制器控制压缩空气管道调整耐压箱体内压力，模拟海水压力变化；控制器控制水泵产生水循环模拟洋流，控制器控制热泵系统制冷或制热，海水经过热泵系统内的换热器改变温度，模拟海水温度变化；控制器控制汽缸伸缩，四个或六个汽缸（图中画出2个）在控制器的控制下，模拟船的晃动；控制器控制三通电磁阀，当回流海水流入盐池，再溢出改变海水的盐度，否则控制器控制三通电磁阀，回流海水直接流入耐压箱体，不改变海水的盐度，模拟海水盐度变化。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：不仅满足教学需要，而且能提高教学质量，有助于培养师生的动手操作能力、观察能力、独立分析问题和解决问题的能力以及实事求是的科学态度、创新意识和创造能力；
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是海洋观测实验教学装置结构示意图；
图2是热泵系统管道连接示意图；
附图标记：101耐压箱体、102密封垫、103学生、104电缆、105耐压箱盖、106压缩空气管道、107空气压缩机、108控制器、109压缩空气管道、110海盐池、111三通电磁阀、112水管、113热泵系统、114海水、115海洋观测仪器、116水泵、117电磁阀、118汽缸、119水管；201管道、202电磁阀组、203管道、204管道、205管道、206热泵蓄热箱、207热泵蓄冷箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。
实施例：
海洋观测实验教学装置：包括耐压箱体101、密封垫102、学生103、电缆104、耐压箱盖105、压缩空气管道106、空气压缩机107、控制器108、压缩空气管道109、海盐池110、三通电磁阀111、水管112、热泵系统113、海水114、海洋观测仪器115、水泵116、电磁阀117、汽缸118、水管119；
耐压箱体101、耐压箱盖105和密封垫102构成密闭耐压空间，海洋观测仪器115放入耐压箱体101装的海水里面，电缆104传输信号通过耐压箱盖105，控制器108控制压缩空气管道106调整耐压箱体101内压力，模拟海水压力变化；
控制器108控制水泵116产生水循环模拟洋流；
控制器108控制热泵系统113制冷或制热，海水114经过热泵系统113内的换热器改变温度，模拟海水温度变化。管道201连接水泵116和电磁阀组202、电磁阀组202控制海水114的流向、不需要改变温度就流入管道203、需要升高温度就流入管道204，管道204连接热泵蓄热箱206，最后流入管道203，需要降低温度就流入管道205，管道205连接热泵蓄冷箱207，最后流入管道203，管道203连接三通电磁阀111。
控制器108控制汽缸118伸缩，四个或六个汽缸（图中画出2个）在控制器108的控制下伸缩，模拟船的晃动；
控制器108控制三通电磁阀111，当回流海水114流入海盐池110，再溢出改变海水114的盐度，否则控制器108控制三通电磁阀111，回流海水114直接流入耐压箱体101，不改变海水114的盐度，模拟海水盐度变化。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种海洋观测实验教学装置，其特征在于：包括耐压箱体（101）、密封垫（102）、学生（103）、电缆（104）、耐压箱盖（105）、压缩空气管道（106）、空气压缩机（107）、控制器（108）、压缩空气管道（109）、海盐池（110）、三通电磁阀（111）、水管（112）、热泵系统（113）、海水（114）、海洋观测仪器(115)、水泵(116)、电磁阀(117)、汽缸(118)、水管(119)，耐压箱体(101)、耐压箱盖(105)和密封垫(102)构成密闭耐压空间，海洋观测仪器(115)放入耐压箱体(101)装的海水里面，电缆(104)传输信号通过耐压箱盖(105)，控制器(108)控制压缩空气管道(106)调整耐压箱体(101)内压力，模拟海水压力变化。
2.根据权利要求1所述的一种海洋观测实验教学装置，其特征在于：控制器(108)控制水泵(116)产生水循环模拟洋流。
3.根据权利要求1所述的一种海洋观测实验教学装置，其特征在于：控制器(108)控制热泵系统(113)制冷或制热，海水(114)经过热泵系统(113)内的换热器改变温度，模拟海水温度变化。
4.根据权利要求1所述的一种海洋观测实验教学装置，其特征在于：控制器(108)控制汽缸(118)伸缩，四个或六个汽缸在控制器(108)的控制下，模拟船的晃动。
5.根据权利要求1所述的一种海洋观测实验教学装置，其特征在于：控制器(108)控制三通电磁阀(111)，当回流海水(114)流入海盐池（110），再溢出改变海水(114)的盐度，否则控制器(108)控制三通电磁阀(111)，回流海水(114)直接流入耐压箱体(101)，不改变海水(114)的盐度，模拟海水盐度变化。
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