CN111592073A - 一种物理灭杀污损生物的模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种物理灭杀污损生物的模拟装置，包括实验槽、温度控制器、超声发生机构、换能器和水循环机构；实验槽内设有放置架和发热管；温度控制器与发热管电连接，温度控制器用于控制发热管的发热温度；超声发生机构连接换能器，换能器设于实验槽的底部，超声发生机构用于驱动换能器产生振动；水循环机构与实验槽内部连接导通，水循环机构用于实现实验槽内的水源循环流动；此方案能够评价超声灭杀污损生物的效果，能够指导实际工程采取行之有效的防治措施，不但解决了生物侵蚀的难题，而且为建筑物安全有效运行提供重要参考依据。
Description
技术领域
本发明涉及一种模拟装置，特别涉及一种物理灭杀污损生物的模拟装置。
背景技术
污损生物主要以沼蛤为主，包括水虱、石笋、藻类等生活在水中并附着于水工建筑物混凝土表面的一类水生物的统称，目前，全球已知的污损生物达4000余种，我国已记录的附着型污损生物约600种，主要包括：水虱、水螅、外肛动物、苔虫、龙介虫、海鞘、藤壶、沼蛤以及藻类等。
生物污损是一个发展的、渐进的过程，主要污损生物包括藻类、藤壶、苔藓虫等的孢子或幼虫附着于水工建筑物表面并生长，这些污损生物群落产生的物理、化学、生物效应可以“蚕食”钢筋混凝土，会对建筑物产生直接或间接的损伤，包括分泌有机酸侵蚀、形成结晶盐胀裂混凝土等，从而引起或促进材料性能的逐步劣化和破坏，降低建筑物的耐久性，最终影响水工建筑物结构的正常使用与安全有效运行。
根据相关调查资料，近些年，我国每年因污损生物侵蚀导致的经济损失数以万亿元计，鉴于生物污损对建筑物危害的严重性，国内外已全面开展针对水工混凝土生物侵蚀的研究，包括侵蚀机理与防治措施研究。
目前，生物侵蚀防治方法可大致分为物理防污法、化学防污法和生物防污法三大类。物理防污法是指通过物理方法减少或阻止污损生物的附着，从而达到防污的目的，包括机械清除法、空穴化水喷射流除污法和紫外线防污法等。化学防污法是指利用特定的化学物质对污损生物进行灭活或毒杀，干扰其附着过程或降低附着强度。化学防污法主要可分为直接加入法、防污橡胶、化学防污涂料法和电解防污法。生物防污法主要是利用生物天敌进行灭杀的方法。
以上方法均能在一定程度上灭杀污损生物，但在灭杀效果、灭杀成本或节能环保等方面均存在一定的局限性，一定程度影响了各种防污方法在实际工程中的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种物理灭杀污损生物的模拟装置，以提高进行污损灭杀的效果。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种物理灭杀污损生物的模拟装置，包括实验槽、温度控制器、超声发生机构、换能器和水循环机构；所述实验槽内设有放置架和发热管；所述温度控制器与所述发热管电连接，所述温度控制器用于控制所述发热管的发热温度；所述超声发生机构连接所述换能器，所述换能器设于实验槽的底部，所述超声发生机构用于驱动所述换能器产生振动；所述水循环机构与所述实验槽内部连接导通，所述水循环机构用于实现所述实验槽内的水源循环流动。
在其中一个实施例中，所述模拟装置还包括隔音盖，所述隔音盖遮盖所述实验槽。
在其中一个实施例中，所述水循环机构包括导流管和循环泵，所述导流管的两端分别与所述实验槽相对的两侧连接导通，所述循环泵接通于所述导流管上。
在其中一个实施例中，所述循环泵的输入端与所述实验槽导通的通路上设有第一手动阀门；所述循环泵的输出端与所述实验槽导通的通路上设有第二手动阀门；所述循环泵与所述第一手动阀门或所述第二手动阀门连接的通路上设有流量计。
在其中一个实施例中，所述导流管与所述实验槽的导通处均设有所述发热管。
在其中一个实施例中，所述实验槽内设有升降机构，所述升降机构承托所述放置架，所述升降机构用于带动所述放置架进行升降。
在其中一个实施例中，所述超声发生机构设有定时器，所述定时器用于控制所述超声发生机构的工作时长。
在其中一个实施例中，所述放置架的顶面设有卡槽，所述卡槽用于固定测试件。
在其中一个实施例中，所述发热管为不锈钢发热管。
在其中一个实施例中，所述实验槽为不锈钢实验槽。
本发明的有益效果如下：
由于所述实验槽内设有放置架和发热管，所述温度控制器用于控制所述发热管的发热温度，所以当测试件放置于放置架后，实验槽内便可装载合适的水样，然后通过温度控制器控制发热管调节水温至合适状态，并且所述水循环机构用于实现所述实验槽内的水源循环流动，从而使得生态环境环境的模拟得以实现。
此时启超声发生机构，由于所述换能器设于实验槽的底部，所述超声发生机构用于驱动所述换能器产生振动，所以换能器产生的振动将会使得实验槽内能够产生数以万计的微小气泡，气泡在传播过程中的负压区形成与生长，又在正压区迅速闭合，并形成瞬时高压气泡冲击培养于实验槽中的污损生物，干扰其生活习性，达到灭杀的效果。
即本发明提供了一种评价超声灭杀污损生物效果的装置，能够指导实际工程采取行之有效的防治措施，不但解决了生物侵蚀的难题，而且为建筑物安全有效运行提供重要参考依据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一个实施例提供的外部结构示意图；
图2是图1的内部结构示意图；
图3是本发明第二个实施例提供的结构示意图；
图4是本发明第三个实施例提供的结构示意图；
图5是本发明第四个实施例提供的结构示意图；
图6是本发明第五个实施例提供的结构示意图；
图7是本发明第六个实施例提供的结构示意图。
附图标记如下：
10、实验槽；
21、温度控制器；211、升温按钮；212、降温按钮；22、发热管； 23、温度显示屏；
30、超声发生机构；31、频率显示屏；32、控制旋钮；
40、换能器；
50、水循环机构；51、导流管；52、循环泵；531、第一手动阀门；532、第二手动阀门；54、流量计；
60、放置架；61、卡槽；
70、测试件；
80、隔音盖；
90、升降机构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明提供了一种物理灭杀污损生物的模拟装置，该模拟装置的第一个实施例如图1和图2所示，包括实验槽10、温度控制器 21、超声发生机构30、换能器40和水循环机构50。
所述实验槽10内设有放置架60和发热管22；其中，实验槽10 主要用于装载水样，以模拟实验测试件70被侵蚀的环境，所以此时可以优选设置实验槽10为不锈钢实验槽，以避免实验槽10在进行实验的过程中被侵蚀损坏；类似的，发热管22用于对实验槽10内的水进行加热，其设置位置并无特殊限制，可以设于实验槽10的侧壁、底面或者悬挂于实验槽10内，但为了避免发热管22在实验过程中被侵蚀损坏，可优选设置发热管22为不锈钢发热管；而放置架60的作用是承托测试件70，所以为了确保测试件70的平稳承托，本实施例的实验槽10底部设有多个支撑脚，放置架60大致呈平板状，放置架 60承托于各个支撑脚上，从而便于测试件70平稳放置于放置架60 上。
其中，为确保测试件70能够牢固放置于放置架60上，此实施例优选设置放置架60的顶面设有卡槽61，卡槽61用于固定测试件70，譬如卡槽61可以是一种凹陷结构，测试件70只要一部分嵌入卡槽 61内，便可实现测试件70与放置架60的安装固定，从而避免在实验过程中出现测试件70移位的现象。
所述温度控制器21与发热管22电连接，温度控制器21用于控制发热管22的发热温度；譬如可在模拟装置的外部设置温度显示屏 23，在实验槽10内设置温度传感器(未示出)，温度传感器检测实验槽10内的水温，并通过温度显示屏23对检测结果进行显示，以便操作人员能够直观得知当前水温，然后操作人员便可通过温度控制器 21调控发热管22的发热温度，直至水温能够达到操作人员希望的温度。
其中，为便于操作人员进行操作，可设置温度控制器21具备升温按钮211和降温按钮212，升温按钮211和降温按钮212设于模拟装置的外部，即只要按压升温按钮211便可实现发热管22的升温，只要按压降温按钮212便可实现发热管22的降温。
所述超声发生机构30连接换能器40，换能器40设于实验槽10 的底部，超声发生机构30用于驱动换能器40产生振动；此时超声发生机构30连接有频率显示屏31和控制旋钮32，频率显示屏31和控制旋钮32均设于模拟装置的外部，频率显示屏31用于显示超声发生机构30当前产生的超声频率，控制旋钮32用于供操作人员进行超声频率调控，其中，超声发生机构30的超声频源功率控制范围为300～1800W，可控制三种超声频率，分别为22kHz、28kHz和40kHz，当然也可控制超声发生30处于停机工作的状态，以便观察超声启闭状态实现的污损灭杀效果有何区别；而换能器40为避免侵蚀受损，则设于实验槽10外部的底面，其中，换能器40包括4～8个振子，各个振子平均分布于实验槽10外部的底面上，以确保对实验槽10内部各处均能产生振动。
其中，为便于对超声发生机构30实现工作时长的控制，此实施例优选设置超声发生机构30设有定时器(未示出)，定时器用于控制超声发生机构30的工作时长；即操作人员能够随意设定超声发生机构30的工作时长，以观察不同工作时长达到的污损杀灭效果，为实验的进行提供了便利。
所述水循环机构50与实验槽10内部连接导通，水循环机构50 用于实现实验槽10内的水源循环流动；即当水循环机构50开始工作后，水循环机构50则能对实验槽10内部进行抽水和供水的循环操作，以此形式模拟水流流动的实验环境，提高了实验准确性和有效性。
在进行应用时，将测试件70放置于放置架60上，并在实验槽 10内注入合适的水量，便可开始实验；譬如此时启动发热管22，以模拟特定实验环境的环境温度，启动水循环机构50，以使实验槽10 内实现水的循环流动，以模拟特定实验环境的水流状况，以及启动超声发生机构30，以驱动换能器40产生振动，换能器40产生的振动将会使得实验槽10内能够产生数以万计的微小气泡，气泡在传播过程中的负压区形成与生长，又在正压区迅速闭合，并形成瞬时高压气泡冲击培养于实验槽10中的污损生物，干扰其生活习性，达到灭杀的效果。
模拟装置的第二个实施例如图3所示，其与第一个实施例基本一致，区别在于，模拟装置还包括隔音盖80，隔音盖80遮盖实验槽10；在进行应用时，隔音盖80将遮盖于实验槽10的上方，从而使得实验槽10形成一个封闭的环境，避免受到外界的干扰，从而为实验的准确性提供了保障。
模拟装置的第三个实施例如图4所示，其与第二个实施例基本一致，区别在于，水循环机构50包括导流管51和循环泵52，导流管 51的两端分别与实验槽10相对的两侧连接导通，循环泵52接通于导流管51上。
譬如在此实施例中，导流管51的左端与实验槽10的左侧壁连接导通，导流管51的右端与实验槽10的右侧壁连接导通；假定此时循环泵52的左端用于抽水，右端用于供水，则实验槽10内的水将会从左侧流经循环泵52，然后再从右侧流进实验槽10内，由于导流管51的两端分别与实验槽10相对的两侧连接导通，从而使得实验槽10内必然形成水流的全方位流动，以确保放置架60上各个位置均处于特定的水流环境下，为实验准确性提供了重要保障。
模拟装置的第四个实施例如图5所示，其与第三个实施例基本一致，区别在于，循环泵52的输入端与实验槽10导通的通路上设有第一手动阀门531；循环泵52的输出端与实验槽10导通的通路上设有第二手动阀门532；循环泵52与第一手动阀门531或第二手动阀门532连接的通路上设有流量计54。
在设置流量计54后，操作人员便可直观得知当前的水流速度，而且还可根据需求进行调节流速，譬如拧松第一手动阀门531和第二手动阀门532，则可加快水流速度，拧紧第一手动阀门531和第二手动阀门532，则可减慢水流速度，而且第一手动阀门531和第二手动阀门532的控制是互相独立的，则可实现多种水流情况的模拟，譬如进水快、出水慢，或进水慢、出水快等，从而大大提高了模拟装置的适用范围。
模拟装置的第五个实施例如图6所示，其与第四个实施例基本一致，区别在于，导流管51与实验槽10的导通处均设有发热管22，具体的，此时实验槽10的左侧和右侧各设有一个发热管22，每个发热管22均与导流管51的端口相邻布置。
由于发热管22与导流管51的端口相邻布置，所以当水流经导流管51进出的时候，发热管22能够及时对水流进行加热，即提高了温度调控效率；而且由于导流管51每个端口的相邻处均设有发热管22，即可设置温度控制器21对每个发热管22进行独立控制，以使得温度的控制更为多样化，譬如一个发热管22可控制进水端的水温较高，另一个发热管22控制出水端的水温较低，或者一个发热管22控制进水端的温度较低，另一个发热管22控制出水端的温度较高，从而实现了更多场景的模拟，在进一步提高了模拟装置的适用范围。
模拟装置的第六个实施例如图7所示，其与第五个实施例基本一致，区别在于，实验槽10内设有升降机构90，升降机构90承托放置架60，升降机构90用于带动放置架60进行升降。
所以在使用过程中，升降机构90能够随意调节放置架60的高度，从而能够模拟测试件被完全浸泡、部分浸泡等各种情形，再次提高了模拟装置的适用范围；而且为避免升降机构90被侵蚀，可优选使用不锈钢制成升降机构90。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种物理灭杀污损生物的模拟装置，其特征在于，
包括实验槽、温度控制器、超声发生机构、换能器和水循环机构；
所述实验槽内设有放置架和发热管；
所述温度控制器与所述发热管电连接，所述温度控制器用于控制所述发热管的发热温度；
所述超声发生机构连接所述换能器，所述换能器设于实验槽的底部，所述超声发生机构用于驱动所述换能器产生振动；
所述水循环机构与所述实验槽内部连接导通，所述水循环机构用于实现所述实验槽内的水源循环流动。
2.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述模拟装置还包括隔音盖，所述隔音盖遮盖所述实验槽。
3.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述水循环机构包括导流管和循环泵，所述导流管的两端分别与所述实验槽相对的两侧连接导通，所述循环泵接通于所述导流管上。
4.根据权利要求3所述的模拟装置，其特征在于，所述循环泵的输入端与所述实验槽导通的通路上设有第一手动阀门；所述循环泵的输出端与所述实验槽导通的通路上设有第二手动阀门；所述循环泵与所述第一手动阀门或所述第二手动阀门连接的通路上设有流量计。
5.根据权利要求3所述的模拟装置，其特征在于，所述导流管与所述实验槽的导通处均设有所述发热管。
6.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述实验槽内设有升降机构，所述升降机构承托所述放置架，所述升降机构用于带动所述放置架进行升降。
7.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述超声发生机构设有定时器，所述定时器用于控制所述超声发生机构的工作时长。
8.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述放置架的顶面设有卡槽，所述卡槽用于固定测试件。
9.根据权利要求1至8任一项所述的模拟装置，其特征在于，所述发热管为不锈钢发热管。
10.根据权利要求1至8任一项所述的模拟装置，其特征在于，所述实验槽为不锈钢实验槽。
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2020
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