海底泥沙原位測(cè)試環(huán)形水槽平臺(tái)
產(chǎn)品介紹:
平臺(tái)主體是一個(gè)環(huán)形水槽，放置于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，水槽內(nèi)部的水循環(huán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可讓水槽內(nèi)的水體產(chǎn)生單向或往復(fù)循環(huán)流動(dòng)，流速?gòu)牡偷礁咧鸺?jí)加速，模擬真實(shí)海洋環(huán)境中的流速變化。安裝在水槽內(nèi)部的傳感器包括流速儀、濁度儀和溶氧儀等，可監(jiān)測(cè)不同流速下的沉積物的懸浮和沉降（侵蝕與淤積），平臺(tái)自動(dòng)進(jìn)行測(cè)試并采集數(shù)據(jù)。
平臺(tái)部件及集成的設(shè)備介紹如下：
該水槽是主要應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)再循環(huán)環(huán)形流動(dòng)水槽，圖1顯示的是位于南安普頓的NOCS實(shí)驗(yàn)室的水槽，水槽深度為1.2m。
1、水槽尺寸：
水槽包含1個(gè)環(huán)形流動(dòng)渠道，徑向方向上約0.15m寬，深度為1.2m。整個(gè)水槽的外直徑為2/2.016m，內(nèi)直徑1.7/1.684m。
水槽壁厚：8mm
2、結(jié)構(gòu)和材料：
水槽流動(dòng)通道制造材料為商業(yè)級(jí)的、透明的澆筑亞克力板，用戶可以很清楚直觀的觀察到沉積物運(yùn)移的整個(gè)過程。可以使用水管從水槽頂部進(jìn)行注水，水槽頂部沒有蓋子。
水槽的整體結(jié)構(gòu)框架采用AISI316 不銹鋼制造，框架的高度可以根據(jù)需要進(jìn)行定制。
水槽的底部是8mm澆筑的亞克力板，含有1個(gè)排水孔塞，用來將水槽渠道內(nèi)的水和沉積物進(jìn)行沖洗并排出。注意：若要進(jìn)行沖洗排出水和沉積物，水槽需要高于地面來安裝，安裝在平臺(tái)上或支腿上（客戶自備）。
3、驅(qū)動(dòng)和供電：
水槽內(nèi)安裝有8個(gè)等間距的、不銹鋼或塑料的驅(qū)動(dòng)漿，用來在水槽內(nèi)驅(qū)動(dòng)水體流動(dòng)。這些驅(qū)動(dòng)漿連接到水槽中心處的齒輪馬達(dá)。馬達(dá)為單相供電230VAC/1500W。
ABB頻率轉(zhuǎn)換器用來調(diào)整驅(qū)動(dòng)漿的速度，以此在環(huán)形水槽中產(chǎn)生一系列不同的流速。驅(qū)動(dòng)漿本身設(shè)計(jì)為一定形狀（彎曲形狀），來補(bǔ)償環(huán)形水槽中產(chǎn)生的已知徑向流。
標(biāo)準(zhǔn)使用情況下，驅(qū)動(dòng)漿旋轉(zhuǎn)速率范圍為：0.01-1m/s。可以使用更高的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)速率，但是必須要注意的是高速率會(huì)產(chǎn)生空化效應(yīng)，從而擾亂流型流態(tài)。
在NOCS實(shí)驗(yàn)室的水槽，使用的驅(qū)動(dòng)速率通常為0.05-0.6m/s。
可以根據(jù)水槽內(nèi)不同實(shí)驗(yàn)水深的要求，來調(diào)節(jié)水槽內(nèi)驅(qū)動(dòng)漿的高度。
4、安裝傳感器：
水槽通道壁面上可以加工出一系列的端口，用來安裝并固定一系列的傳感器，測(cè)量水槽中水體的流速以及沉積物的相關(guān)參數(shù)。
通常這些參數(shù)包括：流速（中層深度），濁度（3個(gè)深度層位），溶解氧。
在水槽通道外壁上還有一個(gè)水體取樣端口，可以在實(shí)驗(yàn)測(cè)試過程中，從水槽中的水體抽取水樣進(jìn)行后續(xù)分析。
廠家提供流速儀、濁度儀、溶解氧傳感器以及數(shù)據(jù)采集器，用戶選擇購(gòu)買。
需要注意的是廠家提供的流速儀是電磁海流計(jì)，而不是Nortek的Vectrino威龍（NOCS水槽使用的）。Patrac公司提供的實(shí)驗(yàn)室水槽系統(tǒng)是*集成的系統(tǒng)，可以通過一個(gè)數(shù)據(jù)采集控制器來同時(shí)采集所有傳感器的參數(shù)數(shù)據(jù)，并對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)查看和顯示。
傳感器和數(shù)據(jù)采集器不包含在基本的水槽價(jià)格中，如果用戶想要使用聲學(xué)海流計(jì)（Nortek
Vectrino威龍），Patrac也可以提供。
通過實(shí)驗(yàn)室分析可以得到下列科學(xué)數(shù)據(jù)：
1. 泥沙再懸浮臨界力Critical entrainment stress (t0crit)
2. 靜水質(zhì)量沉積速率Stillwater mass deposition rate (M)
3. 侵蝕率—應(yīng)力關(guān)系Form of the erosion rate – stress relationship(e -t0)
4. 侵蝕沙粒粒徑(通過水樣采集分析) Eroded particle size versus t0 (via water sampling)
5. 推移質(zhì)輸沙率Bedload transport rate (qb)
6. 污染物和營(yíng)養(yǎng)物交換(通過采集的水樣測(cè)試) Contaminant and nutrient flux (via water sampling)
7. 中值沉降速度Median settling velocity ((ws)
8. 臨界沉降力(通過摩擦力計(jì)算) Critical deposition stress (by fraction) (td)
9. 海床粗糙度&生物特性 Bed roughness & biological attributes
