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应用解决方案

非标定制水下环境模拟装置

设备概述

为满足水下相关产品试验、材料性能测试等场景对水下环境模拟的需求,依据用户提出的核心技术参数,定制开发一款集常规模拟试验、参数采集、智能化控制于一体的非标水下环境模拟装置。该装置可精准模拟水下温度、PH值、盐度等关键环境参数,实现水浪模拟与水量自主控制功能,并通过计算机系统完成数据的实时监测、存储与报告生成,为试验提供可靠的环境支撑和数据保障。


1.1设计目标

• 实现水下核心环境参数(温度、PH、盐度)的精准模拟与实时采集,满足常规模拟试验需求。

• 配置不少于1个测试工位,测试舱体体积满足2m×2m×1m(长×宽×高)要求,支持水量进出控制。

• 具备水浪模拟功能,可根据试验需求调节浪型强度;实现盐度精准显示及水量自主进入。

• 搭建计算机数据云端采集控制系统,完成参数实时显示、曲线绘制、数据存储(含Excel格式)及试验报告打印功能。

• 确保装置运行稳定、操作便捷、维护性强,符合工业级设备可靠性标准。


1.2适用范围

本装置适用于水下传感器性能测试、海洋工程材料耐蚀性试验、水下设备密封性能检测、水生生物生长环境模拟等场景,可满足科研机构、企业研发及质量检测等多领域的试验需求。


  • 产品参数
  • 性能特点
  • 适用标准
  • 三、装置技术参数


    2.1 整体架构

    本装置采用“模块化集成”设计理念,整体由“主体试验单元+环境模拟单元+数据采集单元+智能控制单元”四大核心模块组成。各模块独立运行且协同联动,通过计算机控制系统实现管控,确保装置整体性能稳定、功能精准落地。


    2.2 主要技术参数

    序号

    设计项目

    技术参数

    1

    试验箱体尺寸

    长×宽×高=2m×2m×1m(有效容积≥4m³)

    2

    测试工位数量

    ≥1个(支持定制扩展)

    3

    试验温度

    RT常温±5℃

    4

    PH值调节范围

    4.0~10.0(精度±0.1)

    5

    盐度调节范围

    0‰~10‰(海水标准盐度,精度±0.1‰)

    6

    水浪模拟类型

    不规则浪、正弦浪(浪高0~20cm造浪)

    7

    水量控制方式

    自动进水、手动/自动排水(无流量控制要求)

    8

    数据采集频率

    1~10Hz可调(默认1Hz)

    9

    设备电源

    AC220V 50/HZ

     

  • 二、设备主要特征


    3.1 舱体结构设计

    装置试验舱体采用PP材质制作,具备优良的耐腐蚀性和结构强度,可适配盐度调节等试验需求。舱体尺寸严格按照2m×2m×1m(长×宽×高)设计,内壁光滑无痕可减少对水流的阻力干扰;舱体底部设置5°倾斜角,最低点安装排水口,确保排水彻底无残留。舱体顶部配备可拆卸式亚克力透明盖板,便于观察试验过程及测试工位操作;盖板边缘安装密封胶条,兼具防尘和防水溅功能。舱体外侧焊接加强筋,间距50cm,防止舱体因水量压力产生变形,确保长期使用稳定性。


    3.2 环境参数调节系统

    3.2.1 温度显示模块

    温度传感器选用(精度±0.5℃),安装于舱体中部水体核心区域,实时采集水温数据并传输至控制系统(水温不做控制,实时显示。)


    3.2.2 PH值调显示模块

    系统配置独立的PH值调节单元,安装于舱体中部,与水流方向平行,确保检测数据准确;水循环组件采用化工耐腐蚀自吸泵103-32FS-11(功率750W,转速2900r/min),安装于加药口下方,确保药剂加入后快速均匀混合。控制系统根据PH传感器反馈数据,手动对应计量泵加药,实现PH值精准调节。



    3.2.3 盐度显示模块

    盐度传感器选用(测量范围0-10%,显示精度±0.1‰),安装于舱体出水口前端,实时监测水体盐度。盐箱底部与舱体进水口连通,通过进水口和出水口循环冲入舱体并溶解;稀释过程通过补充淡水实现,结合水量手动完成盐度调节显示。


    3.3 水浪模拟系统

    采用实现水浪模拟功能,在舱体后侧安装2台造浪泵,呈矩阵式分布。造浪泵支持转速调节,可模拟不规则浪(自然海浪模拟)、正弦浪(周期性浪模拟)等多种浪型,浪高调节范围0-20cm。


    3.4 水量进排水控制设计

    采用“市政供水+稳压装置”作为进水来源,进水口位于舱体顶部右侧,配备(通径32mm)控制进水启停;电磁阀前端安装Y型过滤器(过滤精度100μm),防止杂质进入舱体堵塞管路。排水口位于舱体底部最低点,采用“主排水+应急排水”双管路设计。应急排水管路配备手动闸阀,用于设备检修或紧急排水场景。排水管路末端连接污水收集池,避免试验废水直接排放造成污染。


    3.5  软件系统设计

    界面实时显示温度、PH、盐度等参数数值及变化曲线,不同参数采用不同颜色曲线区分,显示实际值状态。试验数据可以Excel表格形式保存(每试验周期自动生成,包含参数名称、采集时间、数值等信息),支持手动导出至指定路径。


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应用解决方案

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