CN112051155B - 一种深水压力环境试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深水压力环境试验装置，包括安装底座、设置在安装底座上的测试筒和设置在测试筒上的盖帽，测试筒包括内筒和外筒，内筒外周的底部固定连接有第一加强架，本发明涉及深水环境试验技术领域。该深水压力环境试验装置，通过设置第一加强架和第二加强架，在降低测试筒质量的同时，还可以保证测试筒的有效抗压能力，极大的降低了测试成本，同时在内外筒之间设置导水环，通过控制导水管和第一排水管上电磁控制阀门的启闭，来控制测试筒内部水流的排出，从而达到对测试筒内部压力调节的目的，使得深水压力测试可以更加贴合深海环境，这样的设置，不仅操作简单，使用方便，还可以有效降低供能设备损坏的概率。

Description

一种深水压力环境试验装置

技术领域

本发明涉及深水环境试验技术领域，具体为一种深水压力环境试验装置。

背景技术

随着社会经济的飞速发展，世界人口的迅速增长使得陆地空间显得越来越拥挤，海洋空间的开发与利用越来越受到人们的关注。海洋可利用的空间包括海上、海中和海底三个部分，随着人类逐步向深海和深蓝挺进，海洋将成为人类活动的广阔空间。海洋约占地球表面积的71%，拥有丰富的矿产资源、生物资源和能量资源，这些资源不断地吸引人类去探索与发现、开发和利用。另外，海洋同时具备维护国家安全的战略意义，因此海洋的开发和利用注定成为当前和今后各国科学进军、军事竞赛和政治博弈的舞台。

深海海底有大量的矿产资源和微生物群落，对该环境下进行的生物成矿作用、生命起源等的问题研究，将有助于阐明深海微生物受压力调节的代谢机制，获得宝贵的极端环境基因资源，对地质学、地球化学和生命科学等一系列学科研究具有重大的意义，然而由于其处于深海极端环境这一特殊性，常规的设备需要经过深水压力环境模拟试验才能够投入使用。

常规的深水压力环境试验装置通常以空压机和高压泵站作为动力，以水作为介质，通过向一个密封的测试筒中注水，用来增大压力，在试验的过程中，需要不断的增压和降压，对于测试筒的耐压能力要求较高，为保证压力测试的安全进行进行，测试筒筒壁通常设置设置较厚，质量较重，这样增大了试验成本，并且在压力测试时，通常是通过不断增压或者不断降压来实现压力的变化，在海底暗流出现的时候，压力波动较大，这样稳定的增压降压，并不能够有效的模拟海底多变的环境，如果利用设备进行模拟，操作较为繁琐，且设备的负载压力较大，十分容易损坏，为此，特提供一种深水压力环境试验装置。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种深水压力环境试验装置，解决了测试筒筒壁通常设置较厚，质量较重，这样不仅增大了试验成本，并且在压力测试时，并不能够有效的模拟海底多变的环境，如果利用设备进行模拟，操作较为繁琐，且设备的负载压力较大，十分容易损坏的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种深水压力环境试验装置，包括安装底座、设置在安装底座上的测试筒和设置在测试筒上的盖帽，所述测试筒包括内筒和外筒，所述内筒外周的底部固定连接有第一加强架，所述内筒外周的顶部固定连接有第二加强架，所述内筒的外周且位于第一加强架和第二加强架之间套设有导水环，且导水环的内部通过连接管与内筒的内部连通，所述导水环的顶部和底部分别于第一加强架的底部和第二加强架的顶部固定连接，所述第一加强架、第二加强架和导水环的外表面均与外筒的内表面固定连接，所述导水环的四周均连通有导水管，所述外筒外周顶部的四周均固定连接有测试箱，且导水管远离导水环的一端依次贯穿外筒和测试箱并延伸至测试箱的内部，所述导水管位于测试箱内部的外表面设置有控制导水管出水的电磁控制阀门，所述测试箱的外表面连通有第一排水管，所述第一排水管的外表面设置有控制第一排水管排水的电磁控制阀门，且测试箱的顶部连通有观察筒。

优选的，所述第一加强架包括三个固定环和设置在固定环顶部的多个第一弧形块，三个所述固定环和第一弧形块的内表面均与内筒的外表面固定连接，三个所述固定环和第一弧形块的外表面均与外筒的内表面固定连接。

优选的，所述第二加强架包括卡合环和第二弧形块，所述卡合环的底部与第二弧形块的顶部固定连接，所述卡合环和第二弧形块的外表面固定连接，所述卡合环和第二弧形块的外表面均与外筒的内表面固定连接。

优选的，所述第一弧形块的顶部和第二弧形块的底部分别于导水环的底部和顶部固定连接。

优选的，所述盖帽的底部固定连接有与内筒相适配的圆柱卡块，所述盖帽的内部且位于圆柱卡块的外周固定连接有卡环，且卡环的外表面与内筒、外筒和卡合环构成空间的内表面相适配，所述外筒顶部的外周固定连接有安装盘，所述安装盘和盖帽之间通过螺栓螺母固定连接。

优选的，所述内筒内腔的底部固定连接有支撑架，所述支撑架顶部的四周固定连接有多个螺纹杆，所述螺纹杆外表面的顶部螺纹连接有两个螺帽，多个所述螺纹杆的外表面滑动连接有挡板，且挡板设置在两个螺帽之间。

优选的，所述盖帽的顶部从左往右依次连通有排气管和注水管，所述测试筒的底部连通有第二排水管，且排气管、注水管和第二排水管的外表面均设置有电磁控制阀门。

优选的，所述安装底座的顶部且位于测试筒的外周开设有蓄水槽，所述安装底座的右侧设置有与蓄水槽连通的第三排水管。

（三）有益效果

本发明提供了一种深水压力环境试验装置。具备以下有益效果：

（1）、该深水压力环境试验装置，通过在内筒和外筒之间设置第一加强架和第二加强架，在降低测试筒质量的同时，还可以保证测试筒的有效抗压能力，极大的降低了测试成本，同时在内外筒之间设置导水环，通过控制导水管和第一排水管上电磁控制阀门的启闭，来控制测试筒内部水流的排出，从而达到对测试筒内部压力调节的目的，使得深水压力测试可以更加贴合深海环境，这样的设置，不仅操作简单，使用方便，还可以有效降低供能设备损坏的概率。

（2）、该深水压力环境试验装置，通过在内外筒之间设置的卡合环，使得内外筒之间形成一个环形的空间，配合圆柱卡块和卡环的设置，使得盖帽与测试筒之间的联系更加稳固，从而保证测试筒在进行压力测试时的稳定和安全。

（3）、该深水压力环境试验装置，通过在安装底座上开设蓄水槽，对第一排水管中排出的水进行收集，不仅可以保证试验环境的整洁，还可以对水进行收集，用于再次利用，有效的节约了水资源。

附图说明

图1为本发明的外部结构示意图；

图2为本发明测试筒、导水环、导水管、测试箱和第一排水管结构的连接示意图；

图3为本发明内筒、第一加强架和第二加强架结构的连接示意图；

图4为本发明测试筒的内部结构示意图；

图5为本发明盖帽、圆柱卡块和卡环结构的连接示意图；

图6为本发明内筒、外筒、卡合环和安装盘结构的连接示意图。

图中，1、安装底座；2、测试筒；3、盖帽；4、内筒；5、外筒；6、第一加强架；7、第二加强架；8、导水环；9、导水管；10、测试箱；11、第一排水管；12、观察筒；13、固定环；14、第一弧形块；15、卡合环；16、第二弧形块；17、圆柱卡块；18、卡环；19、安装盘；20、支撑架；21、螺纹杆；22、螺帽；23、挡板；24、排气管；25、注水管；26、第二排水管；27、蓄水槽；28、第三排水管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明实施例提供一种技术方案：一种深水压力环境试验装置，包括安装底座1、设置在安装底座1上的测试筒2和设置在测试筒2上的盖帽3，测试筒2包括内筒4和外筒5，内筒4外周的底部固定连接有第一加强架6，内筒4外周的顶部固定连接有第二加强架7，内筒4的外周且位于第一加强架6和第二加强架7之间套设有导水环8，且导水环8的内部通过连接管与内筒4的内部连通，导水环8的顶部和底部分别于第一加强架6的底部和第二加强架7的顶部固定连接，第一加强架6、第二加强架7和导水环8的外表面均与外筒5的内表面固定连接，导水环8的四周均连通有导水管9，外筒5外周顶部的四周均固定连接有测试箱10，且导水管9远离导水环8的一端依次贯穿外筒5和测试箱10并延伸至测试箱10的内部，导水管9位于测试箱10内部的外表面设置有控制导水管9出水的电磁控制阀门，测试箱10的外表面连通有第一排水管11，第一排水管11的外表面设置有控制第一排水管11排水的电磁控制阀门，且测试箱10的顶部连通有观察筒12，通过在内筒4和外筒5之间设置第一加强架6和第二加强架7，在降低测试筒2质量的同时，还可以保证测试筒2的有效抗压能力，极大的降低了测试成本，同时在内外筒之间设置导水环8，通过控制导水管9和第一排水管11上电磁控制阀门的启闭，来控制测试筒2内部水流的排出，从而达到对测试筒2内部压力调节的目的，使得深水压力测试可以更加贴合深海环境，这样的设置，不仅操作简单，使用方便，还可以有效降低供能设备损坏的概率。

进一步的，第一加强架6包括三个固定环13和设置在固定环13顶部的多个第一弧形块14，三个固定环13和第一弧形块14的内表面均与内筒4的外表面固定连接，三个固定环13和第一弧形块14的外表面均与外筒5的内表面固定连接，第一弧形块14的顶部和底部分别于相邻两个固定环13的顶部和底部固定连接，最上层的固定环13顶部与最上层第一弧形块14的底部固定连接。

进一步的，第二加强架7包括卡合环15和第二弧形块16，卡合环15的底部与第二弧形块16的顶部固定连接，卡合环15和第二弧形块16的外表面固定连接，卡合环15和第二弧形块16的外表面均与外筒5的内表面固定连接。

进一步的，第一弧形块14的顶部和第二弧形块16的底部分别于导水环8的底部和顶部固定连接。

进一步的，盖帽3的底部固定连接有与内筒4相适配的圆柱卡块17，盖帽3的内部且位于圆柱卡块17的外周固定连接有卡环18，且卡环18的外表面与内筒4、外筒5和卡合环15构成空间的内表面相适配，外筒5顶部的外周固定连接有安装盘19，安装盘19和盖帽3之间通过螺栓螺母固定连接。

进一步的，内筒4内腔的底部固定连接有支撑架20，支撑架20顶部的四周固定连接有多个螺纹杆21，螺纹杆21外表面的顶部螺纹连接有两个螺帽22，多个螺纹杆21的外表面滑动连接有挡板23，且挡板23设置在两个螺帽22之间，多个螺纹杆21围城一个存放空间，对待测试设备进行存储，利用两个螺帽22对挡板23进行锁紧，对待测试设备上方进行限位。

进一步的，盖帽3的顶部从左往右依次连通有排气管24和注水管25，测试筒2的底部连通有第二排水管26，且排气管24、注水管25和第二排水管26的外表面均设置有电磁控制阀门。

进一步的，安装底座1的顶部且位于测试筒2的外周开设有蓄水槽27，安装底座1的右侧设置有与蓄水槽27连通的第三排水管28。

工作时，将带测试设备放入多个螺纹杆21围成的空间中，然后沿着螺纹杆21放入挡板23，然后拧紧螺帽22，再将盖帽3放在测试筒2上，使得圆柱卡块17塞入内筒4中，卡环18卡入内外筒之间，然后拧紧螺栓螺母，使得盖帽3和测试筒2连接稳定，注水管25与外界功能设备连通，打开注水管25和排气管24上的电磁控制阀门，在水从排气管24中溢出的时候，关闭排气管24上的电磁控制阀门，供能装置继续工作，测试筒2内部压力开始变化，需要调节测试筒2内部的压力时，调节供能装置处于稳压的状态，打开一个导水管9和对应的第一排水管11上的电磁控制阀门，测试筒2内部的水直接排放到蓄水槽27中，测试筒2内部压力降低，需要加速压力降低时，打开多个导水管9和对应的第一排水管11上的电磁控制阀门即可，压力减小后，调节供能装置继续功能，又可以迅速的增大测试筒2内部的压力，这样实现压力的迅速波动。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种深水压力环境试验装置，包括安装底座(1)、设置在安装底座(1)上的测试筒(2)和设置在测试筒(2)上的盖帽(3)，其特征在于：所述测试筒(2)包括内筒(4)和外筒(5)，所述内筒(4)外周的底部固定连接有第一加强架(6)，所述内筒(4)外周的顶部固定连接有第二加强架(7)，所述内筒(4)的外周且位于第一加强架(6)和第二加强架(7)之间套设有导水环(8)，且导水环(8)的内部通过连接管与内筒(4)的内部连通，所述导水环(8)的顶部和底部分别于第一加强架(6)的底部和第二加强架(7)的顶部固定连接，所述第一加强架(6)、第二加强架(7)和导水环(8)的外表面均与外筒(5)的内表面固定连接，所述导水环(8)的四周均连通有导水管(9)，所述外筒(5)外周顶部的四周均固定连接有测试箱(10)，且导水管(9)远离导水环(8)的一端依次贯穿外筒(5)和测试箱(10)并延伸至测试箱(10)的内部，所述导水管(9)位于测试箱(10)内部的外表面设置有控制导水管(9)出水的电磁控制阀门，所述测试箱(10)的外表面连通有第一排水管(11)，所述第一排水管(11)的外表面设置有控制第一排水管(11)排水的电磁控制阀门，且测试箱(10)的顶部连通有观察筒(12),所述内筒(4)内腔的底部固定连接有支撑架(20)，所述支撑架(20)顶部的四周固定连接有多个螺纹杆(21)，所述螺纹杆(21)外表面的顶部螺纹连接有两个螺帽(22)，多个所述螺纹杆(21)的外表面滑动连接有挡板(23)，且挡板(23)设置在两个螺帽(22)之间。

2.根据权利要求1所述的一种深水压力环境试验装置，其特征在于：所述第一加强架(6)包括三个固定环(13)和设置在固定环(13)顶部的多个第一弧形块(14)，三个所述固定环(13)和第一弧形块(14)的内表面均与内筒(4)的外表面固定连接，三个所述固定环(13)和第一弧形块(14)的外表面均与外筒(5)的内表面固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种深水压力环境试验装置，其特征在于：所述第二加强架(7)包括卡合环(15)和第二弧形块(16)，所述卡合环(15)的底部与第二弧形块(16)的顶部固定连接，所述卡合环(15)和第二弧形块(16)的外表面固定连接，所述卡合环(15)和第二弧形块(16)的外表面均与外筒(5)的内表面固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种深水压力环境试验装置，其特征在于：所述第一弧形块(14)的顶部和第二弧形块(16)的底部分别于导水环(8)的底部和顶部固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种深水压力环境试验装置，其特征在于：所述盖帽(3)的底部固定连接有与内筒(4)相适配的圆柱卡块(17)，所述盖帽(3)的内部且位于圆柱卡块(17)的外周固定连接有卡环(18)，且卡环(18)的外表面与内筒(4)、外筒(5)和卡合环(15)构成空间的内表面相适配，所述外筒(5)顶部的外周固定连接有安装盘(19)，所述安装盘(19)和盖帽(3)之间通过螺栓螺母固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种深水压力环境试验装置，其特征在于：所述盖帽(3)的顶部从左往右依次连通有排气管(24)和注水管(25)，所述测试筒(2)的底部连通有第二排水管(26)，且排气管(24)、注水管(25)和第二排水管(26)的外表面均设置有电磁控制阀门。

7.根据权利要求1所述的一种深水压力环境试验装置，其特征在于：所述安装底座(1)的顶部且位于测试筒(2)的外周开设有蓄水槽(27)，所述安装底座(1)的右侧设置有与蓄水槽(27)连通的第三排水管(28)。

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