CN205988757U - 用于模拟水体沉积物再悬浮的环形水槽装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于模拟水体沉积物再悬浮的环形水槽装置，属于水利工程及环境科学领域。本实用新型解决了现有的环形水槽无法实时监测水体理化性质及无法进行水槽内水量调节的问题。包括环形水槽主体和旋转动力装置，所述环形水槽主体包括由上至下依次正对设置的挡圈、若干单元环道和一个单元底槽，所述挡圈、若干单元环道、单元底槽依次可拆卸连接，电机固接在最上方的单元环道顶端，转动杆为L形，且每个转动杆的一端均通过支撑杆固接在电机的输出轴上，每个转动杆的另一端均位于环形水槽主体的单元底槽内，每个转动杆上位于环形水槽主体内的部分均固接有若干拨水盘片。本实用新型用于模拟水体沉积物再悬浮过程及机理试验研究。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于模拟水体沉积物再悬浮的环形水槽装置，属于水利工程及环境科学领域。
背景技术
目前，主要利用水槽作为实验装置模拟自然条件和人为活动导致的水体沉积物的再悬浮过程，从而研究各种物理、化学及生物因素对沉积物稳定性和腐蚀速率的影响。水槽按形状主要包括直水槽、环形水槽、折返式直水槽，其中环形水槽占地小、成本低，且环形水槽在模拟天然水体流动特性时与实际情况更为接近，因此应用最为广泛。
环形水槽具有以下优点：(1)规则几何尺寸的环形通道可以更好地模拟河流水体条件，并保证河道条件的一致性和无限长的水力条件长度，即将距离参数转化为时间参数，(2)环流槽模拟实验过程中不会因水流输送等因素而对黏附性的凝聚颗粒产生破坏作用，这样有利于测定上覆水中的悬浮颗粒物的性质。然而，对于整个过程中，除流速、流量等水动力因素外，水体理化性质(如温度、pH、浊度、电导率、溶解氧、氧化还原电位、悬浮颗粒物浓度)亦可产生变化，进而影响沉积物的化学、生物稳定性，因此，对水体理化性质的同步实时监测十分必要。另外，对于水量的调节，一种办法是通过设计不同容量的水槽实现，但此方法成本较高，另一种办法是添加到不同水位，但其只能实现水量的增加，不能实现水量减小。在水流速度的控制及样品的采集等方面也均有影响。
实用新型内容
本实用新型是为了解决现有的环形水槽无法实时监测水体理化性质及无法进行水槽内水量调节的问题，进而提供了一种用于模拟水体沉积物再悬浮的环形水槽装置。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
用于模拟水体沉积物再悬浮的环形水槽装置，包括环形水槽主体和旋转动力装置，所述环形水槽主体包括由上至下依次正对设置的挡圈组、若干单元环道和一个单元底槽，挡圈组、若干单元环道、单元底槽依次可拆卸连接，所述旋转动力装置包括电机、支撑杆、若干转动杆及若干拨水盘片，电机固接在最上方的单元环道顶端，转动杆为L形，且每个转动杆的一端均通过支撑杆固接在电机的输出轴上，每个转动杆的另一端均位于环形水槽主体的单元底槽内，每个转动杆上位于环形水槽主体内的部分均固接有若干拨水盘片。
每个位于环形水槽主体内的转动杆上固接的拨水盘片的数量与单元底槽及单元环道 的总数相同，且每个转动杆上的若干拨水盘片均布设置在单元底槽及单元环道所形成的环形水槽内。
所述挡圈组包括外挡圈和内挡圈，所述单元底槽包括底板和固接在底板上的底槽外壁和底槽内壁，所述底板、底槽外壁和底槽内壁围成环形水槽，每个单元环道包括环道外壁和环道内壁，外挡圈、若干环道外壁、底槽外壁依次咬合连接，内挡圈、若干环道内壁和底槽内壁依次咬合连接。
单元底槽的外壁上以及每个单元环道的外壁上均开设有采样口和探头连接口。
在每个采样口所在的水平面上分别设置一个探头连接口。
单元底槽的底槽外壁直径为500mm，单元底槽的底板、底槽外壁和底槽内壁围成的环形水槽宽度为100mm，单元底槽及单元环道的高度均为100mm，挡圈组的高度为50mm。
转动杆的数量为四个，每个转动杆上的拨水盘片的数量为三个。
本实用新型与现有技术相比具有以下效果：
在进行模拟水体沉积物再悬浮实验操作时，可以根据需要随时增加或者减少单元环道的数量，以达到水量调节的目的，与现有的只能通过设计不同容量的水槽来实现水位调节相比，实验成本更低，水位调节更灵活，并且可以随时实现水量的增加与减少。
实验过程中可以通过探头连接口与其它监测设备连接(如流速测试仪、水温计、pH计、浊度仪、电导率仪、溶解氧仪、氧化还原电位测试仪、悬浮颗粒物测试仪)，实现对水样理化性质的实时监测。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构示意图；
图2为本实用新型的主剖视示意图；
图3为本实用新型的俯视示意图；
图4为单元环道的主剖视示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1～图4说明本实施方式，本实施方式的用于模拟水体沉积物再悬浮的环形水槽装置，包括环形水槽主体和旋转动力装置，所述环形水槽主体包括由上至下依次正对设置的挡圈组1-1、若干单元环道1-2和一个单元底槽1-3，挡圈组1-1、若干单元环道1-2、单元底槽1-3依次可拆卸连接，所述旋转动力装置包括电机2-1、支撑杆2-2、若干转动杆2-3及若干拨水盘片2-4，电机2-1固接在最上方的单元环道1-2顶端， 转动杆2-3为L形，且每个转动杆2-3的一端均通过支撑杆2-2固接在电机2-1的输出轴上，每个转动杆2-3的另一端均位于环形水槽主体的单元底槽1-3内，每个转动杆2-3上位于环形水槽主体内的部分均固接有若干拨水盘片2-4。
单元环道1-2的数量可以任意增加或减少，以达到水量调节的目的，从而实现对不同深度水样的采集。
挡圈组1-1可以防止水流动过程中因流速过大而从最顶端的单元环道1-2上端溢出。
若干单元环道1-2和一个单元底槽1-3由上至下依次正对设置，形成一个环形水槽，电机2-1通过支撑杆2-2及转动杆2-3带动拨水盘片2-4在环形水槽内转动，从而带动水流运动，以模拟天然河道水流特性。
最上方的单元环道1-2顶端可以固接一块固定板3，电机2-1通过固定板3固定。
具体实施方式二：结合图1～图3实施方式，每个位于环形水槽主体内的转动杆2-3上固接的拨水盘片2-4的数量与单元底槽1-3及单元环道1-2的总数相同，且每个转动杆2-3上的若干拨水盘片2-4均布设置在单元底槽1-3及单元环道1-2所形成的环形水槽内。如此设计，每增加一个或减少一个单元环道1-2，相对应的增加或减少一个拨水盘片2-4，保证环形水槽内水流速度的均匀性，使转动效果更好。其它组成与连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，所述挡圈组1-1包括外挡圈1-11和内挡圈1-12，所述单元底槽1-3包括底板1-31和固接在底板1-31上的底槽外壁1-32和底槽内壁1-33，所述底板1-31、底槽外壁1-32和底槽内壁1-33围成环形水槽，每个单元环道1-2包括环道外壁1-21和环道内壁1-22，外挡圈1-11、若干环道外壁1-21、底槽外壁1-32依次咬合连接，内挡圈1-12、若干环道内壁1-22和底槽内壁1-33依次咬合连接。如此设计，外挡圈的一端加工有环形凹槽，与外挡圈咬合连接的环道外壁的一端加工有环形凸台，外挡圈与环道外壁通过凹槽和凸台配合进行咬合连接，其它咬合连接的结构与外挡圈和环道外壁之间的咬合连接结构一致。拆卸和安装操作简单，咬合连接使连接处的密封性更好，防止环形水槽主体内的水溢出。其它组成与连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1～图4说明本实施方式，单元底槽1-3的底槽外壁1-32上以及每个单元环道1-2的环道外壁1-21上均开设有采样口4和探头连接口5。如此设计，实验过程中可以通过探头连接口5与其它监测设备连接(如流速测试仪、水温计、pH计、浊度仪、电导率仪、溶解氧仪、氧化还原电位测试仪、悬浮颗粒物测试仪)，实现对水样 理化性质的实时监测。其它组成与连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图1～图3说明本实施方式，在每个采样口4所在的水平面上分别设置一个探头连接口5。如此设计，采样口和探头连接口位于同一水位，由探头测出的理化性质及水文数据，可以和采样点更好的对应。其它组成与连接关系与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：结合图1～图4说明本实施方式，单元底槽1-3的底槽外壁1-32直径为500mm，单元底槽1-3的底板1-31、底槽外壁1-32和底槽内壁1-33之间的距离为100mm，单元底槽1-3及单元环道1-2的高度均为100mm，挡圈组1-1的高度为50mm。如此设计，环形水槽主体的最大容量为44L，单元底槽1-3的底板1-31面积为0.13m2。其它组成与连接关系与具体实施方式四或五相同。
具体实施方式七：结合图1～图4说明本实施方式，转动杆2-3的数量为四个，每个转动杆2-3上的拨水盘片2-4的数量为三个。其它组成与连接关系与具体实施方式六相同。
Claims (7)
1.一种用于模拟水体沉积物再悬浮的环形水槽装置，其特征在于：包括环形水槽主体和旋转动力装置，所述环形水槽主体包括由上至下依次正对设置的挡圈组(1-1)、若干单元环道(1-2)和一个单元底槽(1-3)，挡圈组(1-1)、若干单元环道(1-2)、单元底槽(1-3)依次可拆卸连接，所述旋转动力装置包括电机(2-1)、支撑杆(2-2)、若干转动杆(2-3)及若干拨水盘片(2-4)，电机(2-1)固接在最上方的单元环道(1-2)顶端，转动杆(2-3)为L形，且每个转动杆(2-3)的一端均通过支撑杆(2-2)固接在电机(2-1)的输出轴上，每个转动杆(2-3)的另一端均位于环形水槽主体的单元底槽(1-3)内，每个转动杆(2-3)上位于环形水槽主体内的部分均固接有若干拨水盘片(2-4)。
2.根据权利要求1所述的用于模拟水体沉积物再悬浮的环形水槽装置，其特征在于：每个位于环形水槽主体内的转动杆(2-3)上固接的拨水盘片(2-4)的数量与单元底槽(1-3)及单元环道(1-2)的总数相同，且每个转动杆(2-3)上的若干拨水盘片(2-4)均布设置在单元底槽(1-3)及单元环道(1-2)所形成的环形水槽内。
3.根据权利要求1或2所述的用于模拟水体沉积物再悬浮的环形水槽装置，其特征在于：所述挡圈组(1-1)包括外挡圈(1-11)和内挡圈(1-12)，所述单元底槽(1-3)包括底板(1-31)和固接在底板(1-31)上的底槽外壁(1-32)和底槽内壁(1-33)，所述底板(1-31)、底槽外壁(1-32)和底槽内壁(1-33)围成环形水槽，每个单元环道(1-2)包括环道外壁(1-21)和环道内壁(1-22)，外挡圈(1-11)、若干环道外壁(1-21)、底槽外壁(1-32)依次咬合连接，内挡圈1-12、若干环道内壁(1-22)和底槽内壁(1-33)依次咬合连接。
4.根据权利要求3所述的用于模拟水体沉积物再悬浮的环形水槽装置，其特征在于：单元底槽(1-3)的底槽外壁(1-32)上以及每个单元环道(1-2)的环道外壁(1-21)上均开设有采样口(4)和探头连接口(5)。
5.根据权利要求4所述的用于模拟水体沉积物再悬浮的环形水槽装置，其特征在于：在每个采样口(4)所在的水平面上分别设置一个探头连接口(5)。
6.根据权利要求4或5所述的用于模拟水体沉积物再悬浮的环形水槽装置，其特征在于：单元底槽(1-3)的底槽外壁(1-32)直径为500mm，单元底槽(1-3)的底板(1-31)、底槽外壁(1-32)和底槽内壁(1-33)之间的距离为100mm，单元底槽(1-3)及单元环道(1-2)的高度均为100mm，挡圈组(1-1)的高度为50mm。
7.根据权利要求6所述的用于模拟水体沉积物再悬浮的环形水槽装置，其特征在于：转动杆(2-3)的数量为四个，每个转动杆(2-3)上的拨水盘片(2-4)的数量为三个。
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