海底泥沙原位测试环形水槽平台
产品介绍:
平台主体是一个环形水槽，放置于实验室内，水槽内部的水循环驱动系统可让水槽内的水体产生单向或往复循环流动，流速从低到高逐级加速，模拟真实海洋环境中的流速变化。安装在水槽内部的传感器包括流速仪、浊度仪和溶氧仪等，可监测不同流速下的沉积物的悬浮和沉降（侵蚀与淤积），平台自动进行测试并采集数据。
平台部件及集成的设备介绍如下：
该水槽是主要应用于实验室内再循环环形流动水槽，图1显示的是位于南安普顿的NOCS实验室的水槽，水槽深度为1.2m。
1、水槽尺寸：
水槽包含1个环形流动渠道，径向方向上约0.15m宽，深度为1.2m。整个水槽的外直径为2/2.016m，内直径1.7/1.684m。
水槽壁厚：8mm
2、结构和材料：
水槽流动通道制造材料为商业级的、透明的浇筑亚克力板，用户可以很清楚直观的观察到沉积物运移的整个过程。可以使用水管从水槽顶部进行注水，水槽顶部没有盖子。
水槽的整体结构框架采用AISI316 不锈钢制造，框架的高度可以根据需要进行定制。
水槽的底部是8mm浇筑的亚克力板，含有1个排水孔塞，用来将水槽渠道内的水和沉积物进行冲洗并排出。注意：若要进行冲洗排出水和沉积物，水槽需要高于地面来安装，安装在平台上或支腿上（客户自备）。
3、驱动和供电：
水槽内安装有8个等间距的、不锈钢或塑料的驱动浆，用来在水槽内驱动水体流动。这些驱动浆连接到水槽中心处的齿轮马达。马达为单相供电230VAC/1500W。
ABB频率转换器用来调整驱动浆的速度，以此在环形水槽中产生一系列不同的流速。驱动浆本身设计为一定形状（弯曲形状），来补偿环形水槽中产生的已知径向流。
标准使用情况下，驱动浆旋转速率范围为：0.01-1m/s。可以使用更高的旋转驱动速率，但是必须要注意的是高速率会产生空化效应，从而扰乱流型流态。
在NOCS实验室的水槽，使用的驱动速率通常为0.05-0.6m/s。
可以根据水槽内不同实验水深的要求，来调节水槽内驱动浆的高度。
4、安装传感器：
水槽通道壁面上可以加工出一系列的端口，用来安装并固定一系列的传感器，测量水槽中水体的流速以及沉积物的相关参数。
通常这些参数包括：流速（中层深度），浊度（3个深度层位），溶解氧。
在水槽通道外壁上还有一个水体取样端口，可以在实验测试过程中，从水槽中的水体抽取水样进行后续分析。
厂家提供流速仪、浊度仪、溶解氧传感器以及数据采集器，用户选择购买。
需要注意的是厂家提供的流速仪是电磁海流计，而不是Nortek的Vectrino威龙（NOCS水槽使用的）。Patrac公司提供的实验室水槽系统是完全集成的系统，可以通过一个数据采集控制器来同时采集所有传感器的参数数据，并对采集的数据进行实时查看和显示。
传感器和数据采集器不包含在基本的水槽价格中，如果用户想要使用声学海流计（Nortek
Vectrino威龙），Patrac也可以提供。
通过实验室分析可以得到下列科学数据：
1. 泥沙再悬浮临界力Critical entrainment stress (t0crit)
2. 静水质量沉积速率Stillwater mass deposition rate (M)
3. 侵蚀率—应力关系Form of the erosion rate – stress relationship(e -t0)
4. 侵蚀沙粒粒径(通过水样采集分析) Eroded particle size versus t0 (via water sampling)
5. 推移质输沙率Bedload transport rate (qb)
6. 污染物和营养物交换(通过采集的水样测试) Contaminant and nutrient flux (via water sampling)
7. 中值沉降速度Median settling velocity ((ws)
8. 临界沉降力(通过摩擦力计算) Critical deposition stress (by fraction) (td)
9. 海床粗糙度&生物特性 Bed roughness & biological attributes
