一種海洋微生態(tài)環(huán)境模擬艙的制作方法
【專利說明】
(一)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種海洋環(huán)境模擬裝置，特別涉及一種海洋微生態(tài)環(huán)境模擬艙。
(二)
【背景技術(shù)】
[0002]海洋微生態(tài)環(huán)境的變化是自然過程和人類活動(dòng)相互影響的復(fù)雜過程，涉及復(fù)雜的科學(xué)問題和工程問題，它的研究需要多學(xué)科、多領(lǐng)域和跨時(shí)空、跨行業(yè)部門的協(xié)同才能實(shí)現(xiàn)突破和創(chuàng)新。目前，海洋微生態(tài)環(huán)境的研究通常采取船舶現(xiàn)場(chǎng)科學(xué)考察的手段，鑒于海洋微生態(tài)環(huán)境研究的復(fù)雜性，船舶現(xiàn)場(chǎng)科學(xué)考察雖然能夠?yàn)楹Ｑ笪⑸鷳B(tài)環(huán)境研究和預(yù)測(cè)提供某些參數(shù)，但是由于船舶現(xiàn)場(chǎng)科學(xué)考察不能根據(jù)科學(xué)研究的目的隨意改變海洋參數(shù)，導(dǎo)致人們無法真正對(duì)海洋環(huán)境進(jìn)行有針對(duì)性的長期過程機(jī)制研究，無法滿足海洋微生態(tài)環(huán)境研究和技術(shù)開發(fā)的需要。
[0003]因此，建設(shè)一種參數(shù)可控的海洋微生態(tài)環(huán)境模擬艙，搭建中尺度的海洋微生態(tài)環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)裝備，通過模擬不同的海洋溫度、光照、鹽度、生物群落等海洋環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋垂直方向微生態(tài)環(huán)境分布和變化的研究，就成為解決上述科學(xué)問題的理想實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
(三)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種設(shè)計(jì)合理、操作簡單的高度方向尺寸大、實(shí)現(xiàn)對(duì)海水多種參數(shù)控制、可模擬海洋垂直方向微生態(tài)環(huán)境變化的海洋微生態(tài)環(huán)境模擬艙，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
[0005]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種海洋微生態(tài)環(huán)境模擬艙，包括在高度方向上分為若干個(gè)層流模擬單元的艙體主體，在最上層的層流模擬單元頂部設(shè)有一透明殼體，在透明殼體的頂部設(shè)有光照強(qiáng)度和方向可人工調(diào)節(jié)的自然光模擬系統(tǒng)，在艙體主體的外側(cè)設(shè)有分別與每個(gè)層流模擬單元相連的加液系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、層流產(chǎn)生系統(tǒng)和增氣系統(tǒng)，在每個(gè)層流模擬單元的艙體側(cè)壁兩側(cè)分別設(shè)有一進(jìn)液口和一控溫口，在每個(gè)層流模擬單元的艙體側(cè)壁上還分別設(shè)有觀察口和一端位于艙體主體內(nèi)側(cè)的傳感器，在最下層的層流模擬單元艙體側(cè)壁上設(shè)有放液口。
[0007]所述加液系統(tǒng)包括設(shè)于艙體本體外側(cè)上部的配液池和設(shè)于每個(gè)層流模擬單元艙體外側(cè)的流速栗，所述溫度控制系統(tǒng)包括設(shè)于每個(gè)層流模擬單元艙體外側(cè)的制冷制熱系統(tǒng)、冷水循環(huán)栗和換熱器，所述增氣系統(tǒng)包括設(shè)于艙體本體外側(cè)下部的儲(chǔ)氣罐、設(shè)于每個(gè)層流模擬單元艙體外側(cè)的靜態(tài)混流器以及控制氣體壓力和流量的增氣控制系統(tǒng)，所述流速栗還組成層流產(chǎn)生系統(tǒng)。
[0008]所述配液池通過管道與并聯(lián)設(shè)于每個(gè)層流模擬單元艙體外側(cè)的加液管相連，每個(gè)層流模擬單元的加液管的出口端匯合后依次經(jīng)設(shè)于每個(gè)層流模擬單元艙體外部的第一手動(dòng)閥、第二手動(dòng)閥、靜態(tài)混流器、第三手動(dòng)閥、流速栗、第四手動(dòng)閥與一換熱器的物料入口相連通，所述換熱器的物料出口通過管道經(jīng)第五手動(dòng)閥后分為旁通管路和過濾管路兩路，在旁通管路上設(shè)有一電動(dòng)閥，在過濾管路上設(shè)有一過濾器，在過濾器兩側(cè)的過濾管路上分別設(shè)有一電動(dòng)閥，旁通管路和過濾管路混合后與對(duì)應(yīng)的層流模擬單元的進(jìn)液口相連通，第一手動(dòng)閥和第二手動(dòng)閥之間的管道通過管道經(jīng)一電動(dòng)閥與對(duì)應(yīng)層流模擬單元的控溫口相連通，所述換熱器的介質(zhì)出口通過管道經(jīng)一電動(dòng)閥、冷水循環(huán)栗、第六手動(dòng)閥、制冷制熱系統(tǒng)、第七手動(dòng)閥后與換熱器的介質(zhì)進(jìn)口相連通；儲(chǔ)氣罐通過管道經(jīng)增氣控制系統(tǒng)、電動(dòng)閥、第八手動(dòng)閥后與最下層層流模擬單元的加液管的匯合端相連通。
[0009]在進(jìn)液口和溫控口內(nèi)側(cè)的艙體主體內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有一散流板。
[0010]所述艙體主體包括套設(shè)在一起的內(nèi)筒和外筒，在內(nèi)筒和外筒之間填充有保溫層。[0011 ] 所述過濾器為陶瓷膜過濾器。
[0012]所述保溫層為聚氨酯材料。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:該海洋微生態(tài)環(huán)境模擬艙，高度方向尺寸非常大，通過自然光模擬系統(tǒng)、加液系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、層流產(chǎn)生系統(tǒng)和增氣系統(tǒng)的配合，可以模擬海洋垂直方向的微生態(tài)環(huán)境變化，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)海水多種參數(shù)的控制，模擬不同的海洋微生態(tài)環(huán)境，主要可以對(duì)艙體主體內(nèi)部海水的光照、溫度、鹽度、氧氣含量、二氧化碳含量、生物群落等進(jìn)行控制，以供科學(xué)研究使用。
(四)
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1中最下層層流模擬單元的放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為圖2的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為圖1中艙體主體部分的剖視放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中，1艙體主體，2透明殼體，3自然光模擬系統(tǒng)，4進(jìn)液口，5控溫口，6觀察口，7傳感器，8放液口，9配液池，10流速栗，11制冷制熱系統(tǒng)，12冷水循環(huán)栗，13換熱器，14儲(chǔ)氣罐，15靜態(tài)混流器，16增氣控制系統(tǒng)，17加液管，18第一手動(dòng)閥，19第二手動(dòng)閥，20第三手動(dòng)閥，21第四手動(dòng)閥，22第五手動(dòng)閥，23旁通管路，24過濾管路，25、27、28、29、32電動(dòng)閥，26過濾器，30第六手動(dòng)閥，31第七手動(dòng)閥，33第八手動(dòng)閥，34散流板，35內(nèi)筒，36外筒，37保溫層。
(五)
【具體實(shí)施方式】
[0020]為能清楚說明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過【具體實(shí)施方式】，并結(jié)合其附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0021]如圖1-圖4中所示，該實(shí)施例包括在高度方向上分為若干個(gè)層流模擬單元的艙體主體1，在最上層的層流模擬單元頂部設(shè)有一透明殼體2，在透明殼體2的頂部設(shè)有光照強(qiáng)度和方向可人工調(diào)節(jié)的自然光模擬系統(tǒng)3，在艙體主體1的外側(cè)設(shè)有分別與每個(gè)層流模擬單元相連的加液系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、層流產(chǎn)生系統(tǒng)和增氣系統(tǒng)，在每個(gè)層流模擬單元的艙體側(cè)壁兩側(cè)分別設(shè)有一進(jìn)液口 4和一控溫口 5，在每個(gè)層流模擬單元的艙體側(cè)壁上還分別設(shè)有觀察口 6和一端位于艙體主體內(nèi)側(cè)的傳感器7，在最下層的層流模擬單元艙體側(cè)壁上設(shè)有放液口 8。
[0022]所述加液系統(tǒng)包括設(shè)于艙體本體1外側(cè)上部的配液池9和設(shè)于每個(gè)層流模擬單元艙體外側(cè)的流速栗10，所述溫度控制系統(tǒng)包括設(shè)于每個(gè)層流模擬單元艙體外側(cè)的制冷制熱系統(tǒng)11、冷水循環(huán)栗12和換熱器13，所述增氣系統(tǒng)包括設(shè)于艙體本體1外側(cè)下部的儲(chǔ)氣罐14、設(shè)于每個(gè)層流模擬單元艙體外側(cè)的靜態(tài)混流器15以及控制氣體壓力和流量的增氣控制系統(tǒng)16，所述流速栗10還組成層流產(chǎn)生系統(tǒng)。
[0023]所述配液池9通過管道與并聯(lián)設(shè)于每個(gè)層流模擬單元艙體外側(cè)的加液管17相連，每個(gè)層流模擬單元的加液管17的出口端匯合后依次經(jīng)設(shè)于每個(gè)層流模擬單元艙體外部的第一手動(dòng)閥18、第二手動(dòng)閥19、靜態(tài)混流器15、第三手動(dòng)閥20、流速栗10、第四手動(dòng)閥21與換熱器13的物料入口相連通，所述換熱器13的物料出口通過管道經(jīng)第五手動(dòng)閥22后分為旁通管路23和過濾管路24兩路，在旁通管路23上設(shè)有一電動(dòng)閥25，在過濾管路24上設(shè)有一過濾器26，在過濾器26兩側(cè)的過濾管路24上分別設(shè)有一電動(dòng)閥27，旁通管路23和過濾管路24混合后與對(duì)應(yīng)的層流模擬單元的進(jìn)液口 4相連通，第一手動(dòng)閥18和第二手動(dòng)閥19之間的管道通過管道經(jīng)一電動(dòng)閥28與對(duì)應(yīng)層流模擬單元的控溫口 5相連通，所述換熱器13的介質(zhì)出口通過管道經(jīng)一電動(dòng)閥29、冷水循環(huán)栗12、第六手動(dòng)閥30、制冷制熱系統(tǒng)11、第七