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原文传递一种水下材料冲刷立体效果实验装置及方法

专利名称：	一种水下材料冲刷立体效果实验装置及方法
摘要：	本发明公开了一种水下材料冲刷立体效果实验装置及方法，包括：外水槽、与外水槽底部连接的底座及设置于外水槽顶部上方的监测组件；外水槽用于承载含有示踪粒子的流体，外水槽的槽壁设置有承载构件，承载构件能够部分或全部侵没于流体中，外水槽中设置有内转筒；底座内设置有动力装置，动力装置与内转筒传动连接；监测组件包括支承构件、悬挂于支承构件上的第一捕捉构件及第一显像构件、设置于内转筒内的第二捕捉构件及第二显像构件，第二捕捉构件及第二显像构件通过导杆与支承构件连接。通过应用本申请的技术方案，通过内转筒自旋转的方式产生冲刷，侵蚀作用力持久稳定适合长周期实验，并且该装置不需要提供水循环系统更为节能。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	国家电网有限公司
发明人：	郑雪琴;潘凌;孙慧芳;兰柏;杜雅楠;李佳霖;卢伟甫;王勇;桂中华;董阳伟;孙晓霞;曹佳丽
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-12-31T00:00:00+0800
申请号：	CN201910924473.3
公开号：	CN110631944A
代理机构：	北京风雅颂专利代理有限公司
代理人：	李弘
分类号：	G01N3/56(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	100031 北京市西城区西长安街86号
主权项：	1.一种水下材料冲刷立体效果实验装置，其特征在于，所述装置包括：外水槽、与所述外水槽底部连接的底座及设置于所述外水槽顶部上方的监测组件；所述外水槽用于承载含有示踪粒子的流体，所述外水槽的槽壁设置有至少一个承载构件，所述承载构件能够部分或全部侵没于所述流体中，所述外水槽中设置有内转筒；所述底座内设置有动力装置，所述动力装置与所述内转筒传动连接；所述监测组件包括支承构件、悬挂于所述支承构件上的至少一个第一捕捉构件及至少一个第一显像构件、设置于所述内转筒内的至少一个第二捕捉构件及至少一个第二显像构件，所述第二捕捉构件及所述第二显像构件通过导杆与所述支承构件连接。 2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述承载构件包括冲刷板、连接绳及连接环，所述连接绳连接所述冲刷板及所述连接环，所述冲刷板部分或全部侵没于所述流体中，所述冲刷板通过所述连接环悬挂于所述支承构件。 3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述外水槽为圆柱形水槽；所述内转筒为圆柱形，设置于所述外水槽中心位置；所述内转筒通过内转筒固定器与所述动力装置传动连接，所述内转筒与所述内转筒固定器密封固定连接。 4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述动力装置包括金属底座、紧密缠绕于所述金属底座上的线圈及设置于金属底座内的转子，所述线圈通过变流器与外部电网连接，所述转子与所述内转筒传动连接。 5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一显像构件包括第一激光器、第一角锥及第一连接杆，所述第一连接杆的一端与所述支承构件固定连接，所述第一激光器及所述第一角锥与所述第一连接杆固定连接，所述第一激光器竖直照射于所述承载构件与所述内转筒之间的流体，所述第一角锥设置于所述第一激光器照射路径上；所述第二显像构件包括第一承载底座及设置于所述第一承载底座上的第二激光器和第二角锥，所述第二激光器水平照射于所述承载构件侵没于所述流体内的部分，所述第二角锥设置于所述第二激光器照射路径上，所述第一承载底座与所述导杆固定连接。 6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一捕捉构件包括第一高速相机及第二连接杆，所述第二连接杆的一端与所述支承构件固定连接，所述第一高速相机可调整的连接于所述第二连接杆的另一端；所述第二捕捉构件包括第二承载底座及设置于所述第二承载底座上的第二高速相机，所述第二承载底座与所述导杆固定连接。 7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括扇叶，所述内转筒的筒壁上设置有接口，所述扇叶通过所述接口可拆卸的设置于所述筒壁。 8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导杆上设置有长度调节器，所述长度调节器使所述导杆长度可调节。 9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支承构件通过平衡杆与平衡底座连接；通过至少一个辅助杆及设置于所述辅助杆一端的接触片，与所述外水槽的槽壁可拆卸连接。 10.一种应用如权利要求1-9任意一项所述的装置的水下材料冲刷立体效果实验方法，其特征在于，包括：将外水槽内注入含有示踪粒子的流体；装置上电，使底座内的动力装置产生电磁场并带动内转筒旋转，所述内转筒带动所述流体旋转冲刷承载构件上的所述水下材料；利用监测组件中通过导杆与支承构件连接的第一显像构件及设置于所述内转筒内的第二显像构件照射流体，使照射到的所述流体内的示踪粒子产生可视化变化；利用监测组件中通过导杆与支承构件连接的第一捕捉构件及设置于所述内转筒内的第二捕捉构件捕捉所述示踪粒子的可视化变化及所述水下材料的图像，将所述图像传输至远端显示装置显示。
所属类别：	发明专利