[发明专利]一种模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置

说明书

本发明涉及试验设备技术领域，特别是涉及一种模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置，包括：透明的筒体，筒体的顶部为开口底部封闭，用于承装试验水体；透明的箱体，箱体的顶部开设有通孔，筒体穿过通孔设置在箱体中；第一制冷系统，第一制冷系统包括第一蒸发器，第一蒸发器设置在筒体内靠近筒体开口的位置，第一制冷系统用于通过第一蒸发器控制筒体内的试验水体表面至筒体开口处的第一空间的温度；第二制冷系统，第二制冷系统用于控制箱体的内部温度。本发明实施例提供的试验装置，其可以模拟试验水体的结冰以及融化的过程，使研究人员无需在现场提取水样，方便研究人员了解结冰和融化过程对污染物的迁移转化的影响。

母案申请日：2020-01-17申请号：CN202010050850.8

技术领域

本发明涉及试验设备的技术领域，特别是涉及一种模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置。

背景技术

江河、湖泊、海洋等水体，具有重要的资源功能、生态功能和经济功能，与人类的生产生活息息相关。

近年来，高纬度寒冷地区湖泊水质下降，主要由于水体离子、营养盐、重金属等部分指标由于水量减小和冰封等浓缩作用引起的。以往人们对湖泊的研究主要是在常温下进行研究，但是高纬度寒冷区域在冰封过程中，冰层、冰-水界面、水体以及底泥中物质浓度的迁移变化研究尚不多见。越来越多的研究表明，冰封周期的变化对水体、沉积物中污染物质迁移有其特殊的作用。因此，水体冰封及生消期污染物迁移转化的研究对冰封期水污染防治提供数据支撑，具有十分重要的现实意义。

但是，传统的研究方法一般是研究人员深入实地，在冰封期采集水体、底质样品极为困难，用冰钻挖冰取样，工作环境艰苦，耗时费力，而在结冰融冰过程，更加难以采集样品，加大了研究成本以及难度。所以急需一种能够模拟样品水体结冰和融化过程中污染物迁移转化的试验装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够对比观察试验水体在不同的温度下的冰的生长速率或融化速率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种模拟水体结冰和消融过程污染物迁移转化的试验装置，包括：

透明的筒体，所述筒体的顶部为开口底部封闭，用于承装试验水体，所述试验水体的水面距离所述筒体的开口要有一定距离，所述筒体的侧壁从开口至底部方向设置有刻度线；

透明的箱体，所述箱体的顶部开设有通孔，所述筒体穿过所述通孔设置在所述箱体中；

第一制冷系统，所述第一制冷系统包括第一蒸发器，所述第一蒸发器设置在所述筒体内靠近所述筒体开口的位置，所述第一制冷系统用于通过所述第一蒸发器控制所述筒体内的试验水体表面至所述筒体开口处的第一空间的温度；

第二制冷系统，所述第二制冷系统用于控制所述箱体的内部温度。

优选的，所述第一制冷系统还包括第一冷凝器、第一压缩机、第一温度传感器以及第一温控器；其中，所述第一冷凝器和所述第一压缩机通过管路与所述第一蒸发器串接，所述第一温度传感器与所述第一温控器连接，所述第一温度传感器用于检测所述第一空间的温度，并将对应的第一温度信号发送给所述第一温控器，所述第一温度控制器与所述第一压缩机连接，用于基于所述第一温度信号控制所述第一压缩机的工作。

优选的，所述第一温度传感器设置在靠近所述筒体内的所述试验水体表面的位置，第一温度传感器通过金属丝提拉的方式悬置在所述筒体的合适位置，能够根据所述试验水体的表面的高度调整设置位置。