海底泥沙原位測試環(huán)形水槽平臺
產(chǎn)品介紹:
平臺主體是一個環(huán)形水槽，放置于實驗室內(nèi)，水槽內(nèi)部的水循環(huán)驅(qū)動系統(tǒng)可讓水槽內(nèi)的水體產(chǎn)生單向或往復(fù)循環(huán)流動，流速從低到高逐級加速，模擬真實海洋環(huán)境中的流速變化。安裝在水槽內(nèi)部的傳感器包括流速儀、濁度儀和溶氧儀等，可監(jiān)測不同流速下的沉積物的懸浮和沉降（侵蝕與淤積），平臺自動進行測試并采集數(shù)據(jù)。
平臺部件及集成的設(shè)備介紹如下：
該水槽是主要應(yīng)用于實驗室內(nèi)再循環(huán)環(huán)形流動水槽，圖1顯示的是位于南安普頓的NOCS實驗室的水槽，水槽深度為1.2m。
1、水槽尺寸：
水槽包含1個環(huán)形流動渠道，徑向方向上約0.15m寬，深度為1.2m。整個水槽的外直徑為2/2.016m，內(nèi)直徑1.7/1.684m。
水槽壁厚：8mm
2、結(jié)構(gòu)和材料：
水槽流動通道制造材料為商業(yè)級的、透明的澆筑亞克力板，用戶可以很清楚直觀的觀察到沉積物運移的整個過程。可以使用水管從水槽頂部進行注水，水槽頂部沒有蓋子。
水槽的整體結(jié)構(gòu)框架采用AISI316 不銹鋼制造，框架的高度可以根據(jù)需要進行定制。
水槽的底部是8mm澆筑的亞克力板，含有1個排水孔塞，用來將水槽渠道內(nèi)的水和沉積物進行沖洗并排出。注意：若要進行沖洗排出水和沉積物，水槽需要高于地面來安裝，安裝在平臺上或支腿上（客戶自備）。
3、驅(qū)動和供電：
水槽內(nèi)安裝有8個等間距的、不銹鋼或塑料的驅(qū)動漿，用來在水槽內(nèi)驅(qū)動水體流動。這些驅(qū)動漿連接到水槽中心處的齒輪馬達。馬達為單相供電230VAC/1500W。
ABB頻率轉(zhuǎn)換器用來調(diào)整驅(qū)動漿的速度，以此在環(huán)形水槽中產(chǎn)生一系列不同的流速。驅(qū)動漿本身設(shè)計為一定形狀（彎曲形狀），來補償環(huán)形水槽中產(chǎn)生的已知徑向流。
標準使用情況下，驅(qū)動漿旋轉(zhuǎn)速率范圍為：0.01-1m/s?？梢允褂酶叩男D(zhuǎn)驅(qū)動速率，但是必須要注意的是高速率會產(chǎn)生空化效應(yīng)，從而擾亂流型流態(tài)。
在NOCS實驗室的水槽，使用的驅(qū)動速率通常為0.05-0.6m/s。
可以根據(jù)水槽內(nèi)不同實驗水深的要求，來調(diào)節(jié)水槽內(nèi)驅(qū)動漿的高度。
4、安裝傳感器：
水槽通道壁面上可以加工出一系列的端口，用來安裝并固定一系列的傳感器，測量水槽中水體的流速以及沉積物的相關(guān)參數(shù)。
通常這些參數(shù)包括：流速（中層深度），濁度（3個深度層位），溶解氧。
在水槽通道外壁上還有一個水體取樣端口，可以在實驗測試過程中，從水槽中的水體抽取水樣進行后續(xù)分析。
廠家提供流速儀、濁度儀、溶解氧傳感器以及數(shù)據(jù)采集器，用戶選擇購買。
需要注意的是廠家提供的流速儀是電磁海流計，而不是Nortek的Vectrino威龍（NOCS水槽使用的）。Patrac公司提供的實驗室水槽系統(tǒng)是*集成的系統(tǒng)，可以通過一個數(shù)據(jù)采集控制器來同時采集所有傳感器的參數(shù)數(shù)據(jù)，并對采集的數(shù)據(jù)進行實時查看和顯示。
傳感器和數(shù)據(jù)采集器不包含在基本的水槽價格中，如果用戶想要使用聲學(xué)海流計（Nortek
Vectrino威龍），Patrac也可以提供。
通過實驗室分析可以得到下列科學(xué)數(shù)據(jù)：
1. 泥沙再懸浮臨界力Critical entrainment stress (t0crit)
2. 靜水質(zhì)量沉積速率Stillwater mass deposition rate (M)
3. 侵蝕率—應(yīng)力關(guān)系Form of the erosion rate – stress relationship(e -t0)
4. 侵蝕沙粒粒徑(通過水樣采集分析) Eroded particle size versus t0 (via water sampling)
5. 推移質(zhì)輸沙率Bedload transport rate (qb)
6. 污染物和營養(yǎng)物交換(通過采集的水樣測試) Contaminant and nutrient flux (via water sampling)
7. 中值沉降速度Median settling velocity ((ws)
8. 臨界沉降力(通過摩擦力計算) Critical deposition stress (by fraction) (td)
9. 海床粗糙度&生物特性 Bed roughness & biological attributes
