[发明专利]一种全海深海洋环境模拟舱

说明书

本发明属于海洋环境压力舱技术领域，具体涉及一种全海深海洋环境模拟舱，在压力模拟舱内布放耐受压力且能够精确测量温度、盐度和压力参数的标准海洋传感器，用以监测压力模拟舱内的环境，再通过控制器精确调整压力模拟舱内的环境参数，实现高分辨率与高精度的深渊海万米压力和全年温度波动的海洋环境，力模拟舱内布放耐压且可以精确测量温度、盐度和压力参数的温盐深标准海洋传感器，用来监测压力模拟舱内的环境，再通过控制器精确调整压力模拟舱内的环境参数，将控温主槽与控温辅槽结合，控温主槽的温度范围较宽，控温精度要求较高，控温辅槽的温度和控温主槽的温度保持一个恒定值，为控温主槽的控温提供稳定的恒温、恒流量的恒定温度源。

技术领域：

本发明属于海洋环境压力舱技术领域，具体涉及一种全海深海洋环境模拟舱，能够模拟更加真实的深海环境，为研究海洋传感器提供陆地模拟实验室。

背景技术：

海水温度、盐度和深度是海洋的重要特性，是海洋水文测量中的最基础参数，现有技术主要是通过由温度传感器、盐度传感器和压力传感器构成的海洋传感器对海水温度、盐度和压力进行测量。目前，海洋传感器都是在陆地常压环境下进行测量的，无法检验在深海压力下的表现。而在实际应用中，海洋传感器在深海压力下会出现性能漂移，影响测量的准确度。基于此，在陆地上建立一套能够模拟海洋真实环境的系统，来精确模拟深海高压环境下的温度、盐度和压力，对于研究海洋传感器在深海下的性能具有重要意义。

中国专利201510870663.3公开的一种海洋微生态环境模拟舱，包括在高度方向上分为若干个层流模拟单元的舱体主体，在最上层的层流模拟单元顶部设有一透明壳体，在透明壳体的顶部设有光照强度和方向可人工调节的自然光模拟系统，在舱体主体的外侧设有分别与每个层流模拟单元相连的加液系统、温度控制系统、层流产生系统和增气系统，在每个层流模拟单元的舱体侧壁两侧分别设有一进液口和一控温口，在每个层流模拟单元的舱体侧壁上还分别设有观察口和一端位于舱体主体内侧的传感器，在最下层的层流模拟单元舱体侧壁上设有放液口；在进液口和温控口内侧的舱体主体内侧壁上设有一散流板；所述加液系统包括设于舱体本体外侧上部的配液池和设于每个层流模拟单元舱体外侧的流速泵，所述温度控制系统包括设于每个层流模拟单元舱体外侧的制冷制热系统、冷水循环泵和换热器，所述增气系统包括设于舱体本体外侧下部的储气罐、设于每个层流模拟单元舱体外侧的静态混流器以及控制气体压力和流量的增气控制系统，所述流速泵还组成层流产生系统；所述配液池通过管道与并联设于每个层流模拟单元舱体外侧的加液管相连，每个层流模拟单元的加液管的出口端汇合后依次经设于每个层流模拟单元舱体外部的第一手动阀、第二手动阀、静态混流器、第三手动阀、流速泵、第四手动阀与换热器的物料入口相连通，所述换热器的物料出口通过管道经第五手动阀后分为旁通管路和过滤管路两路，在旁通管路上设有一电动阀，在过滤管路上设有一过滤器，在过滤器两侧的过滤管路上分别设有一电动阀，旁通管路和过滤管路混合后与对应的层流模拟单元的进液口相连通，第一手动阀和第二手动阀之间的管道通过管道经一电动阀与对应层流模拟单元的控温口相连通，所述换热器的介质出口通过管道经一电动阀、冷水循环泵、第六手动阀、制冷制热系统、第七手动阀后与换热器的介质进口相连通；储气罐通过管道经增气控制系统、电动阀、第八手动阀后与最下层层流模拟单元的加液管的汇合端相连通；中国专利201721680229.X公开的一种深海环境模拟装置的压控系统，包括环境模拟舱、高压水泵、直流电机、转速采集单元、电流采集单元、控制单元、PWM调理单元、电机驱动单元、显示单元和通信单元；所述转速采集单元采集所述直流电机的转速信息，输出脉冲信号送入所述控制单元；所述电流采集单元采集所述直流电机的工作电流信息，输出模拟电压信号送入所述控制单元；所述控制单元对采集的所述转速信息和所述工作电流信息进行处理，输出所述直流电机的PWM调速信号；所述PWM调理单元对所述控制单元输出的所述PWM调速信号进行调理得到想要的输出信号，送入所述电机驱动单元；所述电机驱动单元接收所述PWM调速信号控制所述直流电机的转速；所述直流电机带动所述高压水泵提供给所述环境模拟舱连续可调的压力源；所述控制单元还与所述显示单元相连接，将处理得到的所述直流电机的转速和工作电流送入所述显示单元进行实时显示；所述控制单元通过所述通信单元将计算得到的数据上传给上位机，同时所述上位机将设定的转速值和工作电流值发送给所述控制单元进行存储；所述直流电机选用4对磁极的三相无刷直流电机；所述转速采集单元选用位置传感器检测所述直流电机的位置信号，所述位置传感器的数量为3个，每间隔30°进行放置；所述控制单元选用8位AVR微处理器ATmega8L。上述专利产品均不能对海洋传感器进行检验和校准。因此，研发设计一种全海深海洋环境模拟舱，在其中研究海洋传感器的检验关键技术和校准核心算法，填补空白。