海洋及流體測控裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種海洋及流體測控裝置。其中，第一電磁閥(1)和第二電磁閥(2)串聯(lián)，串接點(diǎn)與水泵(5)的進(jìn)水口相連，第三電磁閥(3)和第四電磁閥(4)串聯(lián)，串接點(diǎn)與水泵的出水口相連，兩組串聯(lián)的電磁閥再從左右兩端用管路(17)并聯(lián)；進(jìn)水閥(18)的一端分別與排水閥(19)和底閥(20)的一端相連，另一端與水泵的進(jìn)水口相連；水槽(13)和透明液位計(jì)(6)相互連通，其連接點(diǎn)與流量傳感器(16)的一端相連，流量傳感器的另一端與管路相連，主、副浮子通過滑輪組連接。該海洋及流體測控裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低，既節(jié)約了波浪能發(fā)電裝置研發(fā)的成本，縮短了研發(fā)周期，又能夠用于工業(yè)和過程控制，滿足各種流體測量的需求。
【專利說明】海洋及流體測控裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種海洋及流體測控裝置，尤其是一種用于海洋波浪能發(fā)電及流體測控的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對環(huán)境保護(hù)和能源合理開發(fā)和利用意識的日益增強(qiáng)，海洋能作為一種清潔、可再生能源越來越受到各個國家的重視，被稱為“第三能源”，已經(jīng)成為各國能源戰(zhàn)略的新寵，各種利用海洋能發(fā)電的裝置層出不窮。我國海域廣闊，在利用海洋能發(fā)電，尤其波浪能發(fā)電方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。但是在發(fā)電設(shè)備研發(fā)過程中卻面臨著很大的困難:第一，波浪能發(fā)電設(shè)備體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造麻煩，如果前期沒有進(jìn)行充分的模擬波浪能的實(shí)驗(yàn)，直接拿到海上進(jìn)行海試，將使研發(fā)成本非常高，并且很多研發(fā)單位并不瀕臨海域，研發(fā)基地與海試地點(diǎn)相距比較遠(yuǎn)，這就又會相應(yīng)增加很多成本；第二，由于波浪能發(fā)電需要1.5米以上的浪高，這就要求到深海區(qū)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，無疑增加了實(shí)驗(yàn)人員的危險(xiǎn)性。因此，急需一種能夠模擬波浪能的測控裝置解決以上問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低，用于海洋波浪能發(fā)電及流體測控的裝置。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的海洋及流體測控裝置，包括進(jìn)、排水裝置、流體換向控制裝置、流體狀態(tài)控制和觀測裝置；其中，流體換向控制裝置包括第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、水泵，第一電磁閥和第二電磁閥串聯(lián)，串接點(diǎn)與水泵的進(jìn)水口相連，第三電磁閥和第四電磁閥串聯(lián)，串接點(diǎn)與水泵的出水口相連，兩組串聯(lián)的電磁閥再從左右兩端用管路并聯(lián)；進(jìn)、排水裝置包括進(jìn)水閥、排水閥和底閥，所述進(jìn)、排水閥為手動截止閥，所述底閥為單向閥，置于水池內(nèi)，進(jìn)水閥的一端分別與排水閥和底閥的一端相連，另一端與水泵的進(jìn)水口相連，排水閥的另一端通過管子連通水池；流體狀態(tài)控制和觀測裝置包括水槽、由主、副浮子、配重、定滑輪和繩索組成的滑輪組、透明液位計(jì)，所述水槽的上端安裝上液位計(jì)，下端安裝壓力傳感器，水槽和透明液位計(jì)相互連通，其連接點(diǎn)與流量傳感器的一端相連，所述流量傳感器的另一端與管路相連，所述流體狀態(tài)控制和觀測裝置為相同的兩套，分置在流體換向控制裝置的兩側(cè)，由控制臺統(tǒng)一控制。
[0005]本實(shí)用新型所述控制臺包括單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊、顯示模塊、液位測量模塊、鍵盤模塊、電磁閥控制模塊和DA轉(zhuǎn)換模塊。
[0006]本實(shí)用新型既節(jié)約了波浪能發(fā)電裝置研發(fā)的成本，縮短了研發(fā)周期，又能夠用于工業(yè)和過程控制，滿足各種流體測量的需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:[0008]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖1所示，本實(shí)用新型的海洋及流體測控裝置，包括進(jìn)、排水裝置、流體換向控制裝置、流體狀態(tài)控制和觀測裝置；其中，流體換向控制裝置包括第一電磁閥1、第二電磁閥2、第三電磁閥3、第四電磁閥4、水泵5，第一電磁閥I和第二電磁閥2串聯(lián)，串接點(diǎn)與水泵5的進(jìn)水口相連，第三電磁閥3和第四電磁閥4串聯(lián)，串接點(diǎn)與水泵5的出水口相連，兩組串聯(lián)的電磁閥再從左右兩端用管路17并聯(lián)；進(jìn)、排水裝置包括進(jìn)水閥18、排水閥19和底閥20，所述進(jìn)、排水閥18，19為手動截止閥，所述底閥20為單向閥，置于水池21內(nèi)，進(jìn)水閥18的一端分別與排水閥19和底閥20的一端相連，另一端與水泵5的進(jìn)水口相連，排水閥19的另一端通過管子連通水池21 ;流體狀態(tài)控制和觀測裝置包括水槽13、由主、副浮子12，
7、配重8、定滑輪9和繩索10組成的滑輪組、透明液位計(jì)6，所述水槽13的上端安裝上液位計(jì)11，下端安裝壓力傳感器14，水槽13和透明液位計(jì)6相互連通，其連接點(diǎn)與流量傳感器16的一端相連，所述流量傳感器的另一端與管路17相連，所述流體狀態(tài)控制和觀測裝置為相同的兩套，分置在流體換向控制裝置的兩側(cè)，由控制臺15統(tǒng)一控制。
[0010]本實(shí)施例中，用計(jì)算機(jī)通過變頻器控制水泵5的流速，提供水流動力。通過四個電磁閥控制經(jīng)過管路17的水流流動方向。流體通過管路17分別與左水槽13和右水槽22相通。在水泵5運(yùn)行時，打開第一電磁閥I和第三電磁閥3，關(guān)閉第二電磁閥2和第四電磁閥4，則左水槽13中的流體向右水槽22流動；打開第二電磁閥2和第四電磁閥4，關(guān)閉第一電磁閥I和第三電磁閥3，則右水槽22中的流體向左水槽13流動。左、右水槽13，22內(nèi)的主浮子12，23隨液面做升降運(yùn)動；左、右水槽外的副浮子通過滑輪組指示出了主浮子在左、右水槽內(nèi)的準(zhǔn)確位置及實(shí)時運(yùn)動情況。水槽外還有與水槽相通的透明液位計(jì)，可以直觀看到水槽內(nèi)的水位狀況；本裝置通過改變輸入計(jì)算機(jī)的程序，可以實(shí)現(xiàn)不同升降高度、不同運(yùn)動規(guī)律的液面升降運(yùn)動，模擬海洋波浪起伏升降運(yùn)動規(guī)律。進(jìn)而為波浪能轉(zhuǎn)換裝置的測試建立了實(shí)驗(yàn)平臺，為模擬海洋波浪能能量轉(zhuǎn)換及發(fā)電打好基礎(chǔ)。
[0011]本裝置是為點(diǎn)吸式波浪能電站一級能量轉(zhuǎn)換裝置的測試而設(shè)計(jì)的，主浮子上可以裝配齒條或者活塞等機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，多個一級能量轉(zhuǎn)換裝置可以串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)能量的疊力口，最終為發(fā)電做好準(zhǔn)備。
[0012]在本海洋及流體測控裝置中安裝有流量計(jì)，液位計(jì)、壓力計(jì)等傳感器，可以靈活更換不同器件，例如:超聲波流量傳感器、電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、雷達(dá)液位傳感器、超聲波液位傳感器、電容式液位傳感器、差壓式流量計(jì)等，通過更換不同的傳感器，既可以實(shí)現(xiàn)對該傳感器的測試，又可以實(shí)現(xiàn)流體靜態(tài)和動態(tài)測試，比如流速、流量、液位、壓力、實(shí)時圖像等。因而本裝置也可完成流體測控、儀器的檢測與標(biāo)定，流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)、培訓(xùn)、教學(xué)等功能。
[0013]本實(shí)用新型的控制臺15包括單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊、顯示模塊、液位測量模塊、鍵盤模塊、電磁閥控制模塊和DA轉(zhuǎn)換模塊。
[0014]單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊:采用AT89C51單片機(jī)作為主控芯片，外接晶振電路和復(fù)位電路；
[0015]顯示模塊:采用IXD1602，主要顯示兩個水槽的水位情況；
[0016]液位測量模塊:水位測量模塊采用壓力傳感器測量，將水位情況轉(zhuǎn)換為壓力，通過壓力傳感器將壓力轉(zhuǎn)換為電壓，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換電路送入單片機(jī)；
[0017]鍵盤模塊:主要實(shí)現(xiàn)浪高和浪速以及注水泵的控制；
[0018]電磁閥控制模塊:電磁閥控制:根據(jù)測量到的兩個水槽的水位情況,對相應(yīng)的電磁閥進(jìn)行打開關(guān)閉控制；
[0019]DA轉(zhuǎn)換模塊:該模塊主要輸出頻率和幅度可調(diào)的正弦信號，該信號送入變頻器，驅(qū)動注水泵的流速按正弦規(guī)律變化。
[0020]由于上述電路模塊都是本領(lǐng)域常規(guī)的使用連接方式，在此不再贅述。
[0021]通過上述技術(shù)方案，就可以達(dá)到本實(shí)用新型的目的，節(jié)約波浪能發(fā)電裝置研發(fā)的成本，縮短研發(fā)周期，同時滿足工業(yè)和過程控制的需要。
【權(quán)利要求】
1.一種海洋及流體測控裝置，其特征在于:包括進(jìn)、排水裝置、流體換向控制裝置、流體狀態(tài)控制和觀測裝置；其中，流體換向控制裝置包括第一電磁閥(I)、第二電磁閥(2)、第三電磁閥(3)、第四電磁閥(4)、水泵(5)，第一電磁閥⑴和第二電磁閥(2)串聯(lián)，串接點(diǎn)與水泵(5)的進(jìn)水口相連，第三電磁閥(3)和第四電磁閥⑷串聯(lián)，串接點(diǎn)與水泵(5)的出水口相連，兩組串聯(lián)的電磁閥再從左右兩端用管路(17)并聯(lián)；進(jìn)、排水裝置包括進(jìn)水閥(18)、排水閥(19)和底閥(20)，所述進(jìn)、排水閥(18，19)為手動截止閥，所述底閥(20)為單向閥，置于水池(21)內(nèi)，進(jìn)水閥(18)的一端分別與排水閥(19)和底閥(20)的一端相連，另一端與水泵(5)的進(jìn)水口相連，排水閥(19)的另一端通過管子連通水池(21);流體狀態(tài)控制和觀測裝置包括水槽(13)、由主、副浮子(12，7)、配重(8)、定滑輪(9)和繩索(10)組成的滑輪組、透明液位計(jì)(6)，所述水槽(13)的上端安裝上液位計(jì)(11)，下端安裝壓力傳感器(14)，水槽(13)和透明液位計(jì)(6)相互連通，其連接點(diǎn)與流量傳感器(16)的一端相連，所述流量傳感器的另一端與管路(17)相連，所述流體狀態(tài)控制和觀測裝置為相同的兩套，分置在流體換向控制裝置的兩側(cè)，由控制臺(15)統(tǒng)一控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋及流體測控裝置，其特征在于:所述控制臺(15)包括單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊、顯示模 塊、液位測量模塊、鍵盤模塊、電磁閥控制模塊和DA轉(zhuǎn)換模塊。
【文檔編號】F03B13/14GK203548049SQ201320368812
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月17日
【發(fā)明者】聞福三, 伍時和, 王連勝, 董偉, 汪源, 宋書建, 丁學(xué)用, 李政清, 李偉, 趙京明, 史健豪, 思艷艷, 傅亞迪, 車宇峰, 潘靜辰, 王健 申請人:三亞學(xué)院