江蘇卡普蒂姆深海環境模擬試驗裝置介紹
江蘇卡普蒂姆物聯科技有限公司深海環境模擬試驗裝置用于科研、海洋石油工
程,流體壓力試驗等不同領域。具有快開門式設計、壓力自動補償、高精度升降壓等特點。
該設備的設計初衷是為了更好的利用人力資源,節省人工成本。軟件的自動控制、判讀
與自動存儲降低了人工判定與記錄的勞動強度,對提高特種電器制造水平、殼體類零件的檢
測效率、自動化檢測水平及改善勞動條件具有重要意義。
一、深海環境模擬試驗裝置的原理
深海環境模擬試驗裝置的**原理是通過模擬深海的高壓、低溫等極端環境,為科研樣
品提供一個接近真實深海的環境條件。裝置通常由高壓容器、溫度控制系統、壓力控制系統、
水質調節系統等組成。
高壓容器:高壓容器是模擬深海壓力的關鍵部分,通常采用金屬制成,能夠承受
極大的水壓。通過向容器內部注水,可以實現對容器內部壓力的精確控制,從而模擬
不同深度的海水壓力。
壓力控制系統:打壓裝置中的柱塞泵負責給釜體內提供壓力環境,來模擬不同深度條件下的海洋環境。一般來說,每下降100米,壓力將上升1MPa。
溫度控制系統:深海環境模擬試驗裝置中的溫控系統負責調節試驗艙內部的溫度,以模擬深海不同深度的水溫。通常使用溫控水箱、溫度傳感器以及穿艙接頭等結構,實現溫度的精確控制。
水質調節系統:模擬深海環境還需要考慮水質的影響。水質調節系統可以模擬深海中的
鹽度、溶解氧、營養鹽等關鍵水質參數,為科研樣品提供更為接近真實深海的水環境。
二、深海環境模擬試驗裝置的實際應用
深海環境模擬試驗裝置不僅為科研人員提供了一個安全、可控的研究平臺,而且在多個
領域具有實際應用價值。以下是幾個具體的應用實例:
海洋生物多樣性研究:深海環境模擬試驗裝置可用于模擬不同深度的海洋環境,研究深
海生物在不同環境條件下的生長、繁殖和適應機制。這對于了解深海生物多樣性和生態系統
的穩定性具有重要意義。
深海資源開發與利用:深海環境模擬試驗裝置可以模擬深海的高壓、低溫環境,為深海
礦產、能源和生物資源的開發提供技術支持。例如,在深海石油和天然氣開采過程中,可以
利用該裝置模擬海底油氣儲層的環境條件,以評估開采工藝和設備的可行性。
深海工程技術與裝備研發:深海環境模擬試驗裝置可用于模擬深海工程作業的環境條件,
如海洋資源探測機械、海底管道等建設過程中的水壓、溫度等參數。這有助于評估工程設計的可行性,優化工程方案,提高深海工程的安全性和效率。
三、系統概述
臥式高壓釜:起到環境模擬艙的作用,主要提供外部壓力環境
打壓裝置:作為試驗介質的灌注與壓力環境構建單元
計算機:負責總體控制、數據采集與傳輸、人機交互界面等
壓力管路:打壓裝置控制釜體壓力的媒介
快開執行系統:液壓系統控制釜蓋的啟閉,減少人工實驗時間
卡普蒂姆深海環境模擬試驗裝置使用一個高壓容器(試驗艙)作為壓力環境模擬倉。可以模擬深度的海洋壓力環境,可用于進行殼體密封性檢查、外液壓強度試驗等壓力測試。
本設備由高壓容器(試驗艙)、打壓裝置、計算機、壓力管路、快開執行機構等部件組成。高壓容器為模擬環境主體,負責提供穩定的壓力環境。容器內的試驗介質為過濾后的純凈水,由離心泵灌注。
壓力由打壓裝置中的變頻電機控制柱塞泵提供,其具有精度高,控壓穩定等特點。打壓裝置通過壓力管路,對釜體內壓力環境進行控制;與此同時,監測系統從釜體內部直接采集壓力數據作為實驗參數。高精度壓力變送器將實時傳輸釜體內壓力數據,并加以記錄和分析。
試驗艙的艙門采用快開式結構設計,無需人工控制緊固力,艙門從閉合到鎖緊密封階段全過程可由信號控制實現。機構執行動作由釜蓋旋轉與釜蓋抬升兩部分組成,其動作的實現皆由做往復運動的液壓活塞缸控制,具有結構簡單、穩定、易維護等特點。
實驗過程概述
按一般外殼體強度水壓試驗流程,有如下步驟。
工件裝夾完成后,即可閉蓋注水開始工作。當自動泄壓閥內有水流出時,證明筒體內的空氣已經排出。軟件設定好實驗壓力、保壓時間、測試步驟后,啟動增壓泵開始打壓。當軟件采集到壓力達到設定值后,軟件將會自動停止增壓,高壓泵此時停止工作,進入保壓狀態,并自動計時,計時完畢自動泄壓。保壓模式為自動保壓,壓力可實現自動補償。降壓模式由伺服泄壓閥控制,壓力控制精確。實驗可分階段設定測試壓力和時長,當前步驟完成后自動進入下一個步驟,當軟件判斷壓力值達到上限/下限后停止增壓/降壓。