CN110146245A - 一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其结构中在第二安装平台的内底面均匀的矩阵分布四个均平行于直线导轨的光轴滑块组件；测试安装板由四个滑块共同支撑，测试安装板上设有螺纹通孔；主水路上设有与每个螺纹通孔进行密封对接的支路；槽体内置有海底泥沙，每个抽吸嘴安装至对应的螺纹通孔上，并延伸进入至海底泥沙内；水压传感器串联在主水路上，并且在空间垂直方向上略高于槽体；在测试过程中测试安装板和/或槽体与压力传感器相接触；数据采集设备与水压传感器及压力传感器单独电连接。其解决了“在静水槽中对坐底式养殖平台模型抗水平方向的海流冲击性能进行测试”的技术问题，具备结构简单，测试操作方便等优点。

Description

一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置

技术领域

本发明涉及一种坐底式养殖平台的模型水动力测试装置，特别是一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置。

背景技术

因近岸养殖趋于饱和，向外海发展规模化养殖成为趋势。

外海养殖用的坐底式养殖平台均采用刚性的平台主体，其配备的吸力锚安装时，首先将其开口向下竖向放置于泥面，在自重或压载的作用下可贯入泥面，当锚筒进入泥面达到密封条件后，利用泵阀系统将筒内积水持续排出，使筒内压力不断减小，而筒外由于受水压及大气压的作用，使筒体内外形成压力差，当该压差超过土体对锚筒的阻力后，将迫使锚筒产生贯入泥面的作用力，直至锚筒顶部与泥面接触或贯入至设计深度后，关闭泵阀系统，使筒体内压力逐渐恢复至外部压力，利用筒体内外壁土体的摩擦力及吸附力提供系泊力，吸力锚拔出时，使泵阀系统反向作用向筒体内注水，造成筒体内压大于外压，在水面起重设备的共同作用下，将吸力锚拔出。

上述坐底式养殖平台的吸力锚锚泊系统需要经过试验和测算进行设计，不断优化设计参数，才能保证海上工程的安全，这些在实际海洋环境中难以做到，通过水槽模型试验研究与改善平台的结构性能是主要途径之一。

在现有技术中，一般是在动水槽和静水槽中进行类似的水槽模型试验， 由于动水槽受尺寸限制，增加了模型的大尺寸比，使试验结果的误差增大，数据的可靠性难以得到保证。因此就现阶段，静水槽的使用更为普及。例如，专利号为201510762663.1的已授权公告中国发明专利文献中所记载的一种网箱模型试验平台。

但是，目前还没有一种模型水动力测试装置，其能够在静水槽中对坐底式养殖平台模型抗水平方向的海流冲击性能进行测试。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置。

为了实现上述目的，本发明所设计的一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其包括：

一对直线轨道，其平行分布于静水槽的两侧，且每个直线轨道均沿静水槽的纵向延伸；

一个第一安装平台，包括一对在静水槽的纵向上平行分布，且均横跨静水槽的第一角钢，每个第一角钢的两侧端部上均设有一个滚轮支架，在每个滚轮支架的转轴部分上均安装一个滚轮与其对应的直线轨道配合；一对第一角钢之间通过在静水槽的横向上平行分布的第二角钢连接；

一个电机，其位于静水槽的纵向的一端，并安装至电机支座上；优选的，上述电机采用伺服电机，且配套控制该伺服电机的伺服控制器，该伺服控制器可以安装至模型测试装置的第一安装平台或第二安装平台上；

一对链传动机构，其平行分布于静水槽的两侧，每个链传动机构的链条均沿静水槽的纵向延伸，并与其同侧的一对滚轮支架相固定；一对链传动机构的主动链轮均与电机的输出轴传动连接，且同步转动；

一个第二安装平台，其置于静水槽内，并位于第一安装平台的下方，所述第二安装平台由角钢焊接成长方体框架，其四角的高边加长，并均固定至第一安装平台的第二角钢上；在第二安装平台的内底面均匀的矩阵分布四个均平行于直线导轨的光轴，且均与内底面固定，在每个光轴上均设有滑块；

一个测试安装板，其由四个滑块共同支撑并相固定，所述测试安装板上按照设定间距阵列排布螺纹通孔，且设定间距根据被测试的坐底式养殖平台模型的吸力锚分布位置计算；

一个水路系统，包括主水路，其由位于测试安装板下方的第一水路段与位于测试安装板单侧且竖直向上延伸的第二水路段组成，所述第一水路段上设有与每个螺纹通孔的下方孔口进行密封对接的支路；

一个泵阀系统，其固定至第一安装平台上，且进水口与主水路的第二水路段的端口密封对接；

确定数量的抽吸嘴，其数量根据被测试的坐底式养殖平台模型的吸力锚数量调整，并逐个安装至与吸力锚对应的螺纹通孔的上方孔口，每个抽吸嘴的唇口高度可调节，且两者的安装面保持密封；

确定数量的密封塞，其逐个塞入未对应吸力锚的螺纹通孔的上方孔口内，且密封对应的上方孔口；

一个槽体，其内置有海底泥沙，所述槽体的底部设有与测试安装板的螺纹通孔逐一对应的孔，每个抽吸嘴贯穿对应的孔进入至海底泥沙内；

一个水压传感器，其串联在主水路的第二水路段上，并且在空间垂直方向上略高于槽体；上述结构的设计目的是为了当泵阀系统在抽吸完吸力锚的筒内空气与水后，泵阀系统一旦关闭，残留在第二水路段内的水的液面高度能够高于水压传感器；

一个压力传感器，其安装至第二安装平台上，且测试安装板和/或槽体在测试过程中与其相接触；

以及，一个数据采集设备，其安装至第一安装平台上，且与水压传感器及压力传感器单独电连接；作为优选，上述数据采集设备为基于TCP/IP协议与上位机建立无线局域网通信的无线数据采集设备。

采用上述模型测试装置对坐底式养殖平台模型抗水平方向海流冲击的性能进行测试，测试操作的具体步骤如下：

步骤一，安装抽吸嘴；

首先，根据被测试的一款坐底式养殖平台模型的吸力锚分布位置，确定上述模型测试装置的测试安装板上用于安装抽吸嘴的螺纹通孔；其次，将抽吸嘴逐个安装至对应螺纹通孔的上方孔口；再次，确保未安装抽吸嘴的螺纹通孔的上方孔口内均安装密封塞；最后，在测试安装板上安装内置有海底泥沙的槽体，确保每个抽吸嘴均延伸进入至海底泥沙内，且每个抽吸嘴的唇口与海底泥沙面保持齐平（当然根据测试的要求，此处每个抽吸嘴的唇口也可以略低于或略高于海底泥沙面）；

步骤二，在水面起重设备的作用下安装被测试的坐底式养殖平台模型，模型的吸力锚因自重及压载的作用下贯入槽体内的海底泥沙面，每个抽吸嘴进入至对应吸力锚的筒体内；

步骤三，泵阀系统工作，利用泵阀系统将所有筒内空气及积水持续排出，使每个筒内压力不断减小，而每个筒外由于受水压及大气压的作用，使每个筒体内外形成压力差，当该压差超过土体对锚筒的阻力后，迫使锚筒产生贯入泥面的作用力，直至锚筒顶部与海底泥沙面接触，此时每个抽吸嘴的唇口均与其对应锚筒的内顶面相接触，关闭泵阀系统，使每个筒体内压力逐渐恢复至外部压力，利用筒体内外壁土体的摩擦力及吸附力提供系泊力，另外，主水路内的水回流，并在主水路的第二水路段内保持一定液面高度；

步骤四，在上述模型测试装置静止的状态下开启数据采集设备，确认数据采集设备是否读取到水压传感器的水压信号值，若有水压信号值，则表示第二水路段内的液面高度高于水压传感器，若水压信号值为零，则刚好相反，即第二水路段内的液面高度是低于水压传感器，此时需要再次开启泵阀系统，使泵阀系统反向作用向主水路内注水，直至数据采集设备读取到水压信号为止，随后开启电机按照设定转速工作，上述模型测试装置沿直线导轨开始运动，其在前进过程中水流对模型的设定冲击力（即模拟指定海域的海流对坐底式养殖平台的冲击）会通过吸力锚泊系统传递到测试安装板上，考虑到测试安装板是采用光轴滑块组件被活动的安装至第二安装平台的底部，因此在上述水流冲击力影响下，坐底式养殖平台模型、槽体以及测试安装板三者作为一个整体在水流冲击方向上会产生位移，直至与位于其一侧的压力传感器相接触，此时数据采集设备会读取并记录压力传感器的信号值，该信号值通过后期换算，便能够计算得到被测试的坐底式养殖平台模型所对应的坐底式养殖平台在指定海域安装后，其受海流冲击力的大小，即被测试的坐底式养殖平台模型的锚泊系统的受力大小；另外，在上述测试过程中模型测试装置的锚泊系统中若有一个或多个吸力锚松动，该一个或多个吸力锚对应的筒体内便会出现真空区域，在水压及大气压作用下，模型测试装置的主水管内积水会回流填充上述真空区域，导致主水管的第二水路段内的液面高度发生变化，因此数据采集设备读取并记录的水压传感器的水压信号值就会变化（第二水路段内的液面高度低于水压传感器时则无水压信号值），该测试结果即表明被测试的坐底式养殖平台模型所对应的坐底式养殖平台在指定海域安装后无法抵抗该海域的海流冲击，即该坐底式养殖平台无法在该海域使用；

本步骤中通过电机转速、电机与链轮的传动比和链条的直径就能够换算出链条传动速度，即模型测试装置在直线轨道上的运动速度，即试验模型与水体的相对水流速；若上述电机采用转速可变的伺服电机，考虑到电机与链轮（链传动机构的构件）的传动比与链条（链传动机构的构件）的直径均为常数，而电机转速又是一个可控变量，那么上述试验模型与水体的相对水流速便能够控制，即可以模拟不同的海域，能够测试被测试的坐底式养殖平台模型的锚泊系统所能够承受的极限水流冲击力；

步骤五，待步骤四的上述测试过程结束后，从上述模型测试装置上拆卸被测试的坐底式养殖平台模型；

首先，使泵阀系统反向作用向筒体内注水，造成筒体内压大于外压，在水面起重设备的共同作用下，将吸力锚拔出；其次，关闭泵阀系统，在水面起重设备的作用下从上述模型测试装置上移走被测试的坐底式养殖平台模型；最后，将抽吸嘴逐个从测试安装板上卸下，重新往对应螺纹通孔的上方孔口内安装密封塞。

由此可见，本申请所提供的一种模型测试装置，其能够方便的在静水槽中对坐底式养殖平台模型抗水平方向的海流冲击性能进行测试。

进一步的，上述第二安装平台的加长高边上端均设有至少两个的安装孔，且同一加长高边上的安装孔呈直线分布。

上述进一步的技术方案中第二安装平台选择不同的安装孔与第一安装平台进行固定，可以调节第二安装平台底面离静水槽水面的距离，从而使得本发明所提供的模型测试装置能够适用于不同高度的坐底式养殖平台模型的测试。

再进一步的，上述坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其还包括一个气缸，其安装至第二安装平台上，且在非测试过程中向外伸长的气缸杆要早于压力传感器与测试安装板和/或槽体相接触。

上述再进一步的技术方案中安装至第二安装平台上的气缸，其向外伸长的气缸杆能够阻止测试安装板和/或槽体在非测试过程中与压力传感器相接触。因此，采用本技术方案中所提供的一种模型测试装置对坐底式养殖平台模型抗水平方向海流冲击的性能进行测试，其测试操作的具体步骤四中当开启电机按照设定转速工作，模型测试装置沿直线导轨开始运动前，需要先控制气缸收回向外伸长的气缸杆，以使得测试安装板和/或槽体在测试过程中能够与压力传感器相接触。

再进一步的，上述一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其还包括一个点式流速仪，其位于被测试的坐底式养殖平台模型内，且通过竖直向上延伸的流速仪支架固定至第一安装平台上；点式流速仪与数据采集设备电连接。

上述再进一步的技术方案中点式流速仪位于被测试的坐底式养殖平台模型内，因此本技术方案中所提供的一种模型测试装置在测试过程中，上述点式流速仪可以测得被测试的坐底式养殖平台模型内的流速，相比换算的相对水流速，可以测定被测试的坐底式养殖平台模型对水流的减流效果。

再进一步的，上述一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其还包括一个用于记录被测试的坐底式养殖平台模型在测试过程中网衣受力变形情况的360度全景水下摄像头，其位于被测试的坐底式养殖平台模型内，且通过竖直向上延伸的水下摄像头支架固定至第一安装平台上。

上述再进一步的技术方案中360度全景水下摄像头位于被测试的坐底式养殖平台模型内，其能够记录被测试的坐底式养殖平台模型在测试过程中网衣受力变形情况，以方便对网衣进行受力分析。

与现有技术相比，本发明所提供的一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其具备以下的技术效果：

1.本发明所提供的一种模型测试装置，其能够方便的在静水槽中对坐底式养殖平台模型抗水平方向的海流冲击性能进行测试，包括被测试的坐底式养殖平台模型的锚泊系统在设定水流冲击情况下的受力测试以及测试被测试的坐底式养殖平台模型的锚泊系统所能够承受的极限水流冲击力；

2.本发明所提供的一种模型测试装置，其能够对不同规格的坐底式养殖平台模型抗水平方向的海流冲击性能进行测试；

3.本发明所提供的一种模型测试装置，其能够测得被测试的坐底式养殖平台模型内的流速，相比换算的相对水流速，可以测定被测试的坐底式养殖平台模型对水流的减流效果；

4.本发明所提供的一种模型测试装置，其记录被测试的坐底式养殖平台模型在测试过程中网衣受力变形情况，以方便对网衣进行受力分析；

上述一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其具备以下的优点：本模型测试装置的整体结构简单，测试操作也非常方便，另外模型测试装置中的数据采集设备基于TCP/IP协议与上位机建立无线局域网通信，去除了繁杂的通信线路。

附图说明

图1是实施例1所提供一种模型测试装置的侧视图；

图2是图1中A处的局部放大示意图；

图3实施例1所提供一种模型测试装置的俯视图；

图4是图3中B处滚轮及辅助滚轮与直线导轨的配合示意图；

图5是实施例1中测试安装板和第二水路段的俯视图；

图6实施例1所提供一种模型测试装置的坐底式养殖平台模型测试状态示意图；

图7是图6中C处的局部放大示意图；

图8是实施例1中坐底式养殖平台模型的吸力锚因自重及压载的作用下贯入槽体内的海底泥沙面的结构示意图；

图9是实施例1中坐底式养殖平台模型的吸力锚顶部与海底泥沙面接触的结构示意图；

图10是实施例2所提供一种模型测试装置的侧视图；

图11是实施例3所提供一种模型测试装置的局部结构示意图；

图12是实施例4所提供一种模型测试装置的侧视图；

图13是实施例5所提供一种模型测试装置的侧视图。

图中：直线轨道1、静水槽2、导轨支撑座3、第一安装平台4、第一角钢5、滚轮支架6、滚轮7、第二角钢8、第三角钢9、数据采集设备10、第四角钢11、电机12、电机支座13、伺服控制器14、链传动机构15、主动链轮16、从动链轮17、链条18、链轮支座19、第二安装平台20、高边21、光轴22、滑块23、测试安装板24、螺纹通孔25、第一水路段26、第二水路段27、支路28、泵阀系统29、水管30、抽吸嘴31、唇口32、密封塞33、槽体34、海底泥沙35、孔36、水压传感器37、压力传感器38、坐底式养殖平台模型39、吸力锚40、安装孔41、气缸42、气缸杆43、点式流速仪44、流速仪支架45、360度全景水下摄像头46、水下摄像头支架47、辅助滚轮支架48、辅助滚轮49。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

如图1-9所示，本实施例所提供的一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其包括：

一对直线轨道1，其平行分布于静水槽2的两侧，每个直线轨道1均沿静水槽2的纵向延伸，且固定至导轨支撑座3上；

一个第一安装平台4，包括一对在静水槽2的纵向上平行分布，且均横跨静水槽2的第一角钢5，每个第一角钢5的两侧端部上均设有一个滚轮支架6，在每个滚轮支架6的转轴部分上均安装一个滚轮7与其对应的直线轨道1配合，如图4所示，因本实施例中直线轨道1采用工字钢结构，且其与滚轮7的接触面为顶部平面，上述直线导轨1与滚轮7的配合方式对一对直线导轨1的安装精准度要求较低，但第一安装平台4上需要安装与滚轮支架6逐一对应的辅助滚轮支架48，其位于对应直线导轨1的内侧，且在每个辅助滚轮支架48上均设有与对应直线导轨1相配合的辅助滚轮49，从而对整个模型测试装置沿直线导轨1的运行起到导向的作用，一对第一角钢5之间通过在静水槽2的横向上平行分布的第二角钢8连接；以及，一对第二角钢8之间通过在静水槽2的纵向上平行分布的第三角钢9连接，该一对第三角钢9共同形成数据采集设备10的安装面；同时，为了提升第一安装平台4的安装结构强度，本实施例中在相邻的一对第一角钢5与第三角钢9之间安装了一根第四角钢11；当然，在本模型测试装置的实际制作施工过程中，上述用于加强作用的第四角钢11的数量可以根据实际情况进行增减；

一个电机12，本实施例中所述电机12采用伺服电机，其位于静水槽2的纵向的一端，并安装至电机支座13上；且配套控制上述伺服电机的伺服控制器14被安装至第一安装平台4的一对第三角钢9上；

一对链传动机构15，其平行分布于静水槽2的两侧；每个链传动机构15均包括一个主动链轮16、一个从动链轮17和一个链条18，其中主动链轮16与电机12位于静水槽2的纵向的同一端，且与电机12的输出轴传动连接，从动链轮17位于静水槽2的纵向的另一端，并安装至链轮支座19的转轴部分上，链条18沿静水槽2的纵向延伸，链条18自身不闭环，链条18两端与其同侧的一对滚轮支架6逐一对应且相固定，主动链轮16与从动链轮17通过链条18联动；一对主动链轮16与电机轴同步的转动；

一个第二安装平台20，其置于静水槽2内，并位于第一安装平台4的下方，所述第二安装平台20由角钢焊接成长方体框架，其四角的高边21加长，并均固定至第一安装平台4的第二角钢8上；在第二安装平台20的内底面均匀的矩阵分布四个均平行于直线导轨1的光轴22，且均与内底面固定，在每个光轴22上均设有滑块23；

一个测试安装板24，其由四个滑块23共同支撑并相固定，如图5所示，所述测试安装板24上按照设定间距阵列排布螺纹通孔25，且设定间距根据被测试的坐底式养殖平台模型39的吸力锚40分布位置计算；具体而言就是把常规的几款坐底式养殖平台模型39逐一放置在测试安装板24上，并记录各坐底式养殖平台模型39的吸力锚40的落位区域，然后在每个落位区域内加工出螺纹通孔25；

一个水路系统，包括主水路，其由位于测试安装板24下方的第一水路段26与位于测试安装板24单侧且竖直向上延伸的第二水路段27组成，所述第一水路段26上设有与每个螺纹通孔25的下方孔口进行密封对接的支路28；

一个泵阀系统29，其固定至第一安装平台4上，且进水口与主水路的第二水路段27的端口密封对接，出水口通过水管30一直延伸至静水槽2的水体内；

确定数量的抽吸嘴31，其数量根据被测试的坐底式养殖平台模型39的吸力锚40数量调整，并逐个安装至与吸力锚40对应的螺纹通孔25的上方孔口，每个抽吸嘴31的唇口32高度可调节，且两者的安装面保持密封；

确定数量的密封塞33，其逐个塞入未对应吸力锚40的螺纹通孔25的上方孔口内，且密封对应的上方孔口；

一个槽体34，其内置有海底泥沙35，所述海底泥沙35的泥沙比例可根据实际模拟海域的海底情况进行调整，所述槽体34的底部设有与测试安装板24的螺纹通孔25逐一对应的孔36，每个抽吸嘴31贯穿对应的孔36进入至海底泥沙35内；

一个水压传感器37，其串联在主水路的第二水路段27上，并且在空间垂直方向上略高于槽体34；

一个压力传感器38，其安装至第二安装平台20上，且槽体34在测试过程中与其相接触；

以及，一个数据采集设备10，本实施例中所述数据采集设备10是采用基于TCP/IP协议与上位机建立无线局域网通信的无线数据采集设备，其配备24V直流电源，其安装至第一安装平台4的一对第三角钢9上，且与水压传感器37及压力传感器38单独电连接；

如图6和图7所示，采用上述模型测试装置对坐底式养殖平台模型39抗水平方向海流冲击的性能进行测试，测试操作的具体步骤如下：

步骤一，安装抽吸嘴31；

首先，根据被测试的一款坐底式养殖平台模型39的吸力锚40分布位置，确定上述模型测试装置的测试安装板24上用于安装抽吸嘴31的螺纹通孔25；其次，将抽吸嘴31逐个安装至对应螺纹通孔25的上方孔口；再次，确保未安装抽吸嘴31的螺纹通孔25的上方孔口内均安装密封塞33；最后，在测试安装板24上安装内置有海底泥沙35的槽体34，确保每个抽吸嘴31均延伸进入至海底泥沙35内，且每个抽吸嘴31的唇口32与海底泥沙35面保持齐平；

步骤二，在水面起重设备的作用下安装被测试的坐底式养殖平台模型39，如图8所示，模型的吸力锚40因自重及压载的作用下贯入槽体34内的海底泥沙35面，每个抽吸嘴31进入至对应吸力锚40的筒体内；

步骤三，泵阀系统29工作，利用泵阀系统29将所有筒内空气及积水持续排出，使每个筒内压力不断减小，而每个筒外由于受水压及大气压的作用，使每个筒体内外形成压力差，当该压差超过土体对锚筒的阻力后，迫使锚筒产生贯入泥面的作用力，如图9所示，直至锚筒顶部与海底泥沙35面接触，此时每个抽吸嘴31的唇口32均与其对应锚筒的内顶面相接触，关闭泵阀系统29，使每个筒体内压力逐渐恢复至外部压力，利用筒体内外壁土体的摩擦力及吸附力提供系泊力，另外，主水路内的水回流，并在主水路的第二水路段27内保持一定液面高度；

步骤四，在上述模型测试装置静止的状态下开启数据采集设备10，确认数据采集设备10是否读取到水压传感器37的水压信号值，若有水压信号值，则表示第二水路段27内的液面高度高于水压传感器37，若水压信号值为零，则刚好相反，即第二水路段27内的液面高度是低于水压传感器37，此时需要再次开启泵阀系统29，使泵阀系统29反向作用向主水路内注水，直至数据采集设备10读取到水压信号为止，随后开启电机12按照设定转速工作，上述模型测试装置沿直线导轨1开始运动，其在前进过程中水流对模型的设定冲击力（即模拟指定海域的海流对坐底式养殖平台的冲击）会通过吸力锚泊系统传递到测试安装板24上，考虑到测试安装板24是采用光轴22滑块23组件被活动的安装至第二安装平台20的底部，因此在上述水流冲击力影响下，坐底式养殖平台模型39、槽体34以及测试安装板24三者作为一个整体在水流冲击方向上会产生位移，直至与位于其一侧的压力传感器38相接触，此时数据采集设备10会读取并记录压力传感器38的信号值，该信号值通过后期换算，便能够计算得到被测试的坐底式养殖平台模型39所对应的坐底式养殖平台在指定海域安装后，其受海流冲击力的大小，即被测试的坐底式养殖平台模型39的锚泊系统的受力大小；另外，在上述测试过程中模型测试装置的锚泊系统中若有一个或多个吸力锚40松动，该一个或多个吸力锚40对应的筒体内便会出现真空区域，在水压及大气压作用下，模型测试装置的主水管30内积水会回流填充上述真空区域，导致主水管30的第二水路段27内的液面高度发生变化，因此数据采集设备10读取并记录的水压传感器37的水压信号值就会变化（第二水路段27内的液面高度低于水压传感器37时则无水压信号值），该测试结果即表明被测试的坐底式养殖平台模型39所对应的坐底式养殖平台在指定海域安装后无法抵抗该海域的海流冲击，即该坐底式养殖平台无法在该海域使用；

本步骤中通过电机12转速、电机12与链轮的传动比和链条18的直径就能够换算出链条18传动速度，即模型测试装置在直线轨道1上的运动速度，即试验模型与水体的相对水流速；本实施例中上述电机12采用转速可变的伺服电机，考虑到电机12与链轮（链传动机构15的构件）的传动比与链条18（链传动机构15的构件）的直径均为常数，而电机12转速又是一个可控变量，那么上述试验模型与水体的相对水流速便能够控制，即可以模拟不同的海域，能够测试被测试的坐底式养殖平台模型39的锚泊系统所能够承受的极限水流冲击力，经换算得到被测试的坐底式养殖平台模型39所对应的坐底式养殖平台在实际使用时所能够承受的极限海流冲击力；

步骤五，待步骤四的上述测试过程结束后，从上述模型测试装置上拆卸被测试的坐底式养殖平台模型39；

首先，使泵阀系统29反向作用向筒体内注水，造成筒体内压大于外压，在水面起重设备的共同作用下，将吸力锚40拔出；其次，关闭泵阀系统29，在水面起重设备的作用下从上述模型测试装置上移走被测试的坐底式养殖平台模型39；最后，将抽吸嘴31逐个从测试安装板24上卸下，重新往对应螺纹通孔25的上方孔口内安装密封塞33。

实施例2：

本实施例所提供的一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其大体结构与实施例1相一致，但是如图10所示，本实施例中所述第二安装平台20的加长高边21上端均设有三个安装孔41，且同一加长高边21上的三个安装孔41呈直线及间隔分布。

上述中第二安装平台20选择不同高度上的安装孔41与第一安装平台4进行固定，可以调节第二安装平台20底面离静水槽2水面的距离，从而使得本发明所提供的模型测试装置能够适用于不同高度的坐底式养殖平台模型39的测试。

实施例3：

本实施例所提供的一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其大体结构与实施例2相一致，但是如图11所示，本实施例中所述坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其还包括一个气缸42，其安装至第二安装平台20上，且在非测试过程中向外伸长的气缸杆43要早于压力传感器38与槽体34相接触。

上述中安装至第二安装平台20上的气缸42，其向外伸长的气缸杆43能够阻止槽体34在非测试过程中与压力传感器38相接触。

因此，采用本实施例中所提供的一种模型测试装置对坐底式养殖平台模型39抗水平方向海流冲击的性能进行测试，其测试操作的具体步骤四中当开启电机12按照设定转速工作，模型测试装置沿直线导轨1开始运动前，需要先控制气缸42收回向外伸长的气缸杆43，以使得槽体34在测试过程中能够与压力传感器38相接触。

实施例4：

本实施例所提供的一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其大体结构与实施例3相一致，但是如图12所示，本实施例中所述一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其还包括一个点式流速仪44，其位于被测试的坐底式养殖平台模型39内，且通过竖直向上延伸的流速仪支架45固定至第一安装平台4上；点式流速仪44与数据采集设备10电连接。

上述中所述点式流速仪44位于被测试的坐底式养殖平台模型39内，因此本实施例中所提供的一种模型测试装置在测试过程中，上述点式流速仪44可以测得被测试的坐底式养殖平台模型39内的流速，相比换算的相对水流速，可以测定被测试的坐底式养殖平台模型39对水流的减流效果。

实施例5：

本实施例所提供的一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其大体结构与实施例4相一致，但是如图13所示，本实施例中所述一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其还包括一个用于记录被测试的坐底式养殖平台模型39在测试过程中网衣受力变形情况的360度全景水下摄像头46，其位于被测试的坐底式养殖平台模型39内，且通过竖直向上延伸的水下摄像头支架47固定至第一安装平台4上。

上述中所述360度全景水下摄像头46位于被测试的坐底式养殖平台模型39内，其能够记录被测试的坐底式养殖平台模型39在测试过程中网衣受力变形情况，以方便对网衣进行受力分析。

Claims (10)

1.一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其特征是包括：

一对直线轨道，其平行分布于静水槽的两侧，且每个直线轨道均沿静水槽的纵向延伸；

一个第一安装平台，包括一对在静水槽的纵向上平行分布，且均横跨静水槽的第一角钢，每个第一角钢的两侧端部上均设有一个滚轮支架，在每个滚轮支架的转轴部分上均安装一个滚轮与其对应的直线轨道配合；一对第一角钢之间通过在静水槽的横向上平行分布的第二角钢连接；

一个电机，其位于静水槽的纵向的一端，并安装至电机支座上；

一对链传动机构，其平行分布于静水槽的两侧，每个链传动机构的链条均沿静水槽的纵向延伸，并与其同侧的一对滚轮支架相固定；一对链传动机构的主动链轮均与电机的输出轴传动连接，且同步转动；

一个第二安装平台，其置于静水槽内，并位于第一安装平台的下方，所述第二安装平台由角钢焊接成长方体框架，其四角的高边加长，并均固定至第一安装平台的第二角钢上；在第二安装平台的内底面均匀的矩阵分布四个均平行于直线导轨的光轴，且均与内底面固定，在每个光轴上均设有滑块；

一个测试安装板，其由四个滑块共同支撑并相固定，所述测试安装板上按照设定间距阵列排布螺纹通孔，且设定间距根据被测试的坐底式养殖平台模型的吸力锚分布位置计算；

一个水路系统，包括主水路，其由位于测试安装板下方的第一水路段与位于测试安装板单侧且竖直向上延伸的第二水路段组成，所述第一水路段上设有与每个螺纹通孔的下方孔口进行密封对接的支路；

一个泵阀系统，其固定至第一安装平台上，且进水口与主水路的第二水路段的端口密封对接；

确定数量的抽吸嘴，其数量根据被测试的坐底式养殖平台模型的吸力锚数量调整，并逐个安装至与吸力锚对应的螺纹通孔的上方孔口，每个抽吸嘴的唇口高度可调节，且两者的安装面保持密封；

确定数量的密封塞，其逐个塞入未对应吸力锚的螺纹通孔的上方孔口内，且密封对应的上方孔口；

一个槽体，其内置有海底泥沙，所述槽体的底部设有与测试安装板的螺纹通孔逐一对应的孔，每个抽吸嘴贯穿对应的孔进入至海底泥沙内；

一个水压传感器，其串联在主水路的第二水路段上，并且在空间垂直方向上略高于槽体；

一个压力传感器，其安装至第二安装平台上，且测试安装板和/或槽体在测试过程中与其相接触；

以及，一个数据采集设备，其安装至第一安装平台上，且与水压传感器及压力传感器单独电连接。

2.根据权利要求1所述的一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其特征在于：上述第二安装平台的加长高边上端均设有至少两个的安装孔，且同一加长高边上的安装孔呈直线分布。

3.根据权利要求1或2所述的一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其特征是还包括：

一个气缸，其安装至第二安装平台上，且在非测试过程中向外伸长的气缸杆要早于压力传感器与测试安装板和/或槽体相接触。

4.根据权利要求1或2所述的一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其特征是还包括：

一个点式流速仪，其位于被测试的坐底式养殖平台模型内，且通过竖直向上延伸的流速仪支架固定至第一安装平台上；点式流速仪与数据采集设备电连接。

5.根据权利要求3所述的一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其特征是还包括：

一个点式流速仪，其位于被测试的坐底式养殖平台模型内，且通过竖直向上延伸的流速仪支架固定至第一安装平台上；点式流速仪与数据采集设备电连接。

6.根据权利要求1或2所述的一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其特征是还包括：

一个用于记录被测试的坐底式养殖平台模型在测试过程中网衣受力变形情况的360度全景水下摄像头，其位于被测试的坐底式养殖平台模型内，且通过竖直向上延伸的水下摄像头支架固定至第一安装平台上。

7.根据权利要求3所述的一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其特征是还包括：

一个用于记录被测试的坐底式养殖平台模型在测试过程中网衣受力变形情况的360度全景水下摄像头，其位于被测试的坐底式养殖平台模型内，且通过竖直向上延伸的水下摄像头支架固定至第一安装平台上。

8.根据权利要求4所述的一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其特征是还包括：

一个用于记录被测试的坐底式养殖平台模型在测试过程中网衣受力变形情况的360度全景水下摄像头，其位于被测试的坐底式养殖平台模型内，且通过竖直向上延伸的水下摄像头支架固定至第一安装平台上。

9.根据权利要求5所述的一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其特征是还包括：

一个用于记录被测试的坐底式养殖平台模型在测试过程中网衣受力变形情况的360度全景水下摄像头，其位于被测试的坐底式养殖平台模型内，且通过竖直向上延伸的水下摄像头支架固定至第一安装平台上。

10.根据权利要求9所述的一种坐底式养殖平台抗水平方向海流冲击的模型测试装置，其特征是上述数据采集设备为基于TCP/IP协议与上位机建立无线局域网通信的无线数据采集设备；上述电机为伺服电机，且在第一安装平台上安装控制该伺服电机的伺服控制器。