CN203572629U - 用于海洋环境新能源利用装置可靠性分析的实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于海洋环境新能源利用装置可靠性分析的实验装置，包括内置试样架的工作箱、支撑运动机构、贮水箱、带鼓风机的气体发生器和加热器，工作箱安装在支撑运动机构上，贮水箱通过带第一水泵的进水管与工作箱连通，贮水箱还通过带第二水泵的水雾管与安装在工作箱顶部的雾化喷头连通，工作箱底部通过排水管与贮水箱连通，气体发生器通过管道与工作箱侧壁上对应雾化喷头的位置连通，加热器安装在工作箱的底部，工作箱的盖板上安装有可上下移动的造波板，造波板通过传动机构与气缸的输出端传动连接。通过采用在工作箱的盖板上加造波板的技术方案，使本实验装置能够模拟浪花飞溅区，从而提高了海洋环境模拟的真实性。适用于模拟实验。

Description

用于海洋环境新能源利用装置可靠性分析的实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种海洋环境模拟实验装置，具体地指一种用于海洋环境新能源利用装置可靠性分析的实验装置。

背景技术

目前，随着石化能源的日益枯竭和节能环保法规的日趋严格，广泛应用清洁可再生能源已经成为全球发展的共识，其中，海洋新能源的研究和开发应用已成为研究的重点和热点。海洋新能源包括：海上风能、太阳能、波浪能、潮汐能和海流能等，这些新能源开发利用的核心部件大多采用发电装置及其配套的机械设备。但由于海洋环境恶劣，所以新能源发电装置在该环境下使用时存在材料的腐蚀、磨损、气蚀和生物污损等问题；同时，还存在机械部件之间固有的摩擦磨损等问题，这些问题给新能源发电装置的可靠性带来了很大的影响。

因此，对于海洋环境新能源利用装置的可靠性分析研究越来越重要，但该研究如果采用自然环境试验，则存在诸多问题，比如需要大量的人力、物力和财力，而且存在试验周期过长，不便于随时观察和测试等问题。因此，如何开发出一种能够模拟海洋环境的装置又是重中之重。

中国专利CN201010258875.3公开了一种用于船用太阳能电池板电力特性测试的海洋环境模拟装置，该装置虽然能模拟环境温度、相对湿度、大气含盐量、干湿交替、光照和污染的大气环境等基本海洋环境，但缺少海洋区带的划分。因此，该装置无法真实的模拟海洋环境，严重影响了实验结果的准确性。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提出一种能真实模拟海洋环境的用于海洋环境新能源利用装置可靠性分析的实验装置。

为实现上述目的，本实用新型所设计的一种用于海洋环境新能源利用装置可靠性分析的实验装置，包括内置试样架的工作箱、支撑运动机构、贮水箱、带鼓风机的气体发生器和加热器，所述工作箱安装在所述支撑运动机构上，所述贮水箱通过带第一水泵的进水管与所述工作箱连通，所述贮水箱还通过带第二水泵的水雾管与安装在所述工作箱顶部的雾化喷头连通，所述工作箱底部通过排水管与所述贮水箱连通，所述气体发生器通过管道与所述工作箱侧壁上对应所述雾化喷头的位置连通，所述加热器安装在所述工作箱的底部，所述工作箱的盖板上安装有可上下移动的造波板，所述造波板通过传动机构与气缸的输出端传动连接。通过采用在所述工作箱的盖板上加造波板的技术方案，使本实验装置能够模拟浪花飞溅区，从而提高了海洋环境模拟的真实性。

在上述方案中，所述传动机构包括钢丝绳和安装在所述工作箱顶面上的定滑轮，所述气缸的伸缩端与所述钢丝绳的一端相连，所述钢丝绳的另一端绕过所述定滑轮与所述造波板的顶端相连。

在上述方案中，所述试样架包括两根竖直安装在所述工作箱内的竖直支杆和一根横向布置在所述工作箱内的试样架杆，所述试样架杆两端分别通过滑轮滑动安装在两根所述竖直支杆上，所述滑轮上设有刹车板。通过将所述试样架设计成高度可调节的结构，使本实验装置能够模拟潮差区和海水全浸区，进一步地提高了海洋环境模拟的真实性。

在上述方案中，所述支撑运动机构为六自由度摇摆平台，该六自由度摇摆平台使本实验装置能够模拟船舶、航行器等在海浪中的运动情况，再进一步地提高了海洋环境模拟的真实性。

本实验装置还包括腐蚀电化学测试仪，所述腐蚀电化学测试仪通过导线与所述试样架杆连通。

本实验装置还包括U-I曲线测试仪，所述U-I曲线测试仪通过导线与所述试样架杆连通。

在上述方案中，所述工作箱顶面上方设有人造太阳光源，该人造太阳光源使本实验装置能够根据实际需要调节光照强度，便于提高实验结构的准确性。

在上述方案中，所述人造太阳光源包括氙灯和灯架，所述灯架安装在所述工作箱的侧壁上，所述氙灯安装在所述灯架上端，所述氙灯位于所述工作箱顶面上方。

在上述方案中，所述加热器的控制开关布置在所述工作箱的顶面上，这样，方便操作。

在上述方案中，所述工作箱的侧壁上设有液位计。

本实用新型的优点在于：

1、通过采用在所述工作箱的盖板上加造波板的技术方案，使本实验装置能够模拟浪花飞溅区，从而提高了海洋环境模拟的真实性；

2、通过将所述试样架设计成高度可调节的结构，使本实验装置能够模拟潮差区和海水全浸区，进一步地提高了海洋环境模拟的真实性；

3、采用的六自由度摇摆平台使本实验装置能够模拟船舶、航行器等在海浪中的运动情况，再进一步地提高了海洋环境模拟的真实性；

4、加设的人造太阳光源使本实验装置能够根据实际需要调节光照强度，便于提高实验结构的准确性。

附图说明

图1为实用新型的结构示意图；

图2为实用新型中支撑运动机构的结构示意图。

图中：工作箱1，试样架1a，竖直支杆1a1，试样架杆1a2，滑轮1a3，刹车板1a4，雾化喷头1b，支撑运动机构2，贮水箱3，气体发生器4，鼓风机4a，加热器5，控制开关5a，进水管6，第一水泵6a，水雾管7，第二水泵7a，排水管8，造波板9，传动机构10，钢丝绳10a，定滑轮10b，气缸11，腐蚀电化学测试仪12，U-I曲线测试仪13，人造太阳光源14，氙灯14a，灯架14b，液位计15。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述：

如图1所示的一种用于海洋环境新能源利用装置可靠性分析的实验装置，包括内置试样架1a的工作箱1、支撑运动机构2、贮水箱3、带鼓风机4a的气体发生器4和加热器5，工作箱1安装在支撑运动机构2上，贮水箱3通过带第一水泵6a的进水管6与工作箱1连通，贮水箱3还通过带第二水泵7a的水雾管7与安装在工作箱1顶部的雾化喷头1b连通，工作箱1底部通过排水管8与贮水箱3连通，气体发生器4通过管道与工作箱1侧壁上对应雾化喷头1b的位置连通，加热器5安装在工作箱1的底部，工作箱1的盖板上安装有可上下移动的造波板9，造波板9通过传动机构10与气缸11的输出端传动连接。通过采用在工作箱1的盖板上加造波板9的技术方案，使本实验装置能够模拟浪花飞溅区，从而提高了海洋环境模拟的真实性。

上述传动机构10包括钢丝绳10a和安装在所述工作箱1顶面上的定滑轮10b，所述气缸11的伸缩端与所述钢丝绳10a的一端相连，所述钢丝绳10a的另一端绕过所述定滑轮10b与所述造波板9的顶端相连。

上述试样架1a包括两根竖直安装在工作箱1内的竖直支杆1a1和一根横向布置在工作箱1内的试样架杆1a2，试样架杆1a2两端分别通过滑轮1a3滑动安装在两根竖直支杆1a1上，滑轮1a3上设有刹车板1a4。通过将试样架1a设计成高度可调节的结构，使本实验装置能够模拟潮差区和海水全浸区，进一步地提高了海洋环境模拟的真实性。

上述支撑运动机构2为六自由度摇摆平台，该六自由度摇摆平台使本实验装置能够模拟船舶、航行器等在海浪中的运动情况，再进一步地提高了海洋环境模拟的真实性。

本实验装置还包括腐蚀电化学测试仪12，腐蚀电化学测试仪12通过导线与试样架杆1a2连通，该腐蚀电化学测试仪12可对试样进行实时测试。本实验装置还包括U-I曲线测试仪13，U-I曲线测试仪13通过导线与试样架杆1a2连通，该U-I曲线测试仪13可对试样进行实时测试。

上述工作箱1顶面上方设有人造太阳光源14，该人造太阳光源14使本实验装置能够根据实际需要调节光照强度，便于提高实验结构的准确性。人造太阳光源14包括氙灯14a和灯架14b，灯架14b安装在工作箱1的侧壁上，氙灯14a安装在灯架14b上端，氙灯14a位于工作箱1顶面上方。

上述加热器5的控制开关5a布置在工作箱1的顶面上，这样，方便操作。工作箱1的侧壁上设有液位计15。

本实用新型使用时，通过以下方式实现各种海洋环境的模拟：

①环境因素的模拟：温度通过控制开关5a控制加热器5进行调节；湿度通过控制第一水泵6a将贮水箱3内的海水抽至雾化喷头1b内的海水量进行调节，贮水箱3内的海水可以为实际海水或人造海水；大气酸碱度通过雾化喷头1b喷射水雾和气体发生器4产生气体来调节，气体发生器4可以产生多种腐蚀气体，如SO2、NOx、CO2等气体；光照通过人造太阳光源14来控制；风速通过鼓风机4a来控制，且鼓风机4a还可造成工作箱1内气流扰动，加速水雾均匀分布。

②海洋大气区通过调节试样架1a使试样架杆1a2远离水面，并控制温度、湿度、大气酸碱度、光照以及风速等环境因素来模拟。

③浪花飞溅区通过造波板9实现，具体地，控制试样架杆1a2与水面的相对高度，造波板9搅动水面，同时雾化喷头1b喷水相配合来模拟，该造波板9可根据实际需要产生特定的均匀波浪，控制工作箱1内的水流。

④潮差区通过插试样架1a和液位计15实现，具体地，控制试样架杆1a2与水面的相对高度，并向工作箱1内注水，通过水面上升以及雾化喷头1b喷水来模拟。

⑤海水全浸区通过将试样架杆1a2置于工作箱1底部，并向工作箱体1内注满海水来进行模拟，具体地，第二水泵7a将海水由贮水箱3抽至工作箱体1内，多余的海水由排水管8回收至贮水箱3。

⑥模拟船舶、航行器等在海浪中的运动，是通过六自由度摇摆台控制工作箱体1的运动，来间接控制工作箱体1内海水与试样架1a上试样的相对运动，从而实现模拟船舶、航行器等在海浪中的运动情况。

本实用新型通过采用在工作箱1的盖板上加造波板9的技术方案，使本实验装置能够模拟浪花飞溅区，从而提高了海洋环境模拟的真实性；通过将试样架1a设计成高度可调节的结构，使本实验装置能够模拟潮差区和海水全浸区，进一步地提高了海洋环境模拟的真实性；采用的六自由度摇摆平台使本实验装置能够模拟船舶、航行器等在海浪中的运动情况，再进一步地提高了海洋环境模拟的真实性；加设的人造太阳光源14使本实验装置能够根据实际需要调节光照强度，便于提高实验结构的准确性。

Claims (10)

1.一种用于海洋环境新能源利用装置可靠性分析的实验装置，包括内置试样架（1a）的工作箱（1）、支撑运动机构（2）、贮水箱（3）、带鼓风机（4a）的气体发生器（4）和加热器（5），所述工作箱（1）安装在所述支撑运动机构（2）上，所述贮水箱（3）通过带第一水泵（6a）的进水管（6）与所述工作箱（1）连通，所述贮水箱（3）还通过带第二水泵（7a）的水雾管（7）与安装在所述工作箱（1）顶部的雾化喷头（1b）连通，所述工作箱（1）底部通过排水管（8）与所述贮水箱（3）连通，所述气体发生器（4）通过管道与所述工作箱（1）侧壁上对应所述雾化喷头（1b）的位置连通，所述加热器（5）安装在所述工作箱（1）的底部，其特征在于：所述工作箱（1）的盖板上安装有可上下移动的造波板（9），所述造波板（9）通过传动机构（10）与气缸（11）的输出端传动连接。

2.根据权利要求1所述的用于海洋环境新能源利用装置可靠性分析的实验装置，其特征在于：所述传动机构（10）包括钢丝绳（10a）和安装在所述工作箱（1）顶面上的定滑轮（10b），所述气缸（11）的伸缩端与所述钢丝绳（10a）的一端相连，所述钢丝绳（10a）的另一端绕过所述定滑轮（10b）与所述造波板（9）的顶端相连。

3.根据权利要求1或2所述的用于海洋环境新能源利用装置可靠性分析的实验装置，其特征在于：所述试样架（1a）包括两根竖直安装在所述工作箱（1）内的竖直支杆（1a1）和一根横向布置在所述工作箱（1）内的试样架杆（1a2），所述试样架杆（1a2）两端分别通过滑轮（1a3）滑动安装在两根所述竖直支杆（1a1）上，所述滑轮（1a3）上设有刹车板（1a4）。

4.根据权利要求1或2所述的用于海洋环境新能源利用装置可靠性分析的实验装置，其特征在于：所述支撑运动机构（2）为六自由度摇摆平台。

5.根据权利要求3所述的用于海洋环境新能源利用装置可靠性分析的实验装置，其特征在于：还包括腐蚀电化学测试仪（12），所述腐蚀电化学测试仪（12）通过导线与所述试样架杆（1a2）连通。

6.根据权利要求3所述的用于海洋环境新能源利用装置可靠性分析的实验装置，其特征在于：还包括U-I曲线测试仪（13），所述U-I曲线测试仪（13）通过导线与所述试样架杆（1a2）连通。

7.根据权利要求1或2所述的用于海洋环境新能源利用装置可靠性分析的实验装置，其特征在于：所述工作箱（1）顶面上方设有人造太阳光源（14）。

8.根据权利要求7所述的用于海洋环境新能源利用装置可靠性分析的实验装置，其特征在于：所述人造太阳光源（14）包括氙灯（14a）和灯架（14b），所述灯架（14b）安装在所述工作箱（1）的侧壁上，所述氙灯（14a）安装在所述灯架（14b）上端，所述氙灯（14a）位于所述工作箱（1）顶面上方。

9.根据权利要求1或2所述的用于海洋环境新能源利用装置可靠性分析的实验装置，其特征在于：所述加热器（5）的控制开关（5a）布置在所述工作箱（1）的顶面上。

10.根据权利要求1或2所述的用于海洋环境新能源利用装置可靠性分析的实验装置，其特征在于：所述工作箱（1）的侧壁上设有液位计（15）。

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