一种湖泊底泥再悬浮实验装置的制作方法

本发明涉及一种实验装置，具体涉及一种湖泊底泥再悬浮实验装置。

背景技术：

目前浅水湖泊表层底泥再悬浮一般采用室内模拟实验，实验方式主要有锥形瓶式、直管式和水槽式三种。

锥形瓶式使用振荡器将置于瓶中的底泥与上覆水一起震荡；直管式用活塞上下运动或旋桨旋转造成上覆水体扰动；水槽式是用旋桨推进器、造波机等造成底泥上方水体运动，从而产生底泥再悬浮。

但是，这些实验方式都只关注了底泥再悬浮的一种形式，即均通过使水流产生旋转，从而使底泥起浮，然而，浅水湖泊底泥起浮的方式不光是水流旋转，还有风力作用下水流横向以及斜向的直流引起的底泥起浮，这种底泥起浮的方式在现有的集中实验中都被忽视了。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能产生混合了旋流和直流的底泥在悬浮实验装置，并且能随时操控旋流大小以及直流高度及大小的湖泊底泥再悬浮实验装置。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种湖泊底泥再悬浮实验装置，包括底部设有闭合底板的中空盒体，所述盒体侧面设有将盒腔分隔为底泥存放部和扰动水部的抽板；扰动水部内置旋流发生装置；抽取器通过盒体侧壁的抽取孔抽取水样；

所述旋流发生装置，包括正对插板的转动扇，由控制装置通过电机驱动。

上述扰动水部内置直流发生装置，包括带竖直插槽的盒体侧壁，和匹配的插板；所述侧壁设有通透的调节槽，插板上设有上下排列、且分别接抽注水泵进水口和出水口的通水口。

进一步的，上述通水口为水平线型。

进一步的，上述插板上设有带刻度的把手；把手用于抽拉插板，刻度用于显示插板插入插槽的深度。

上述抽取孔填堵橡胶密封块。

上述抽取器包括针筒和带刻度的针头，刻度用于观察针头的刺入深度。

上述扰动水部内置流速检测器，接控制装置。

上述电机配有减速器。

上述盒体、插板、抽板的材质为透明的。

上述抽取孔为若干个，呈数列布设。

本发明的有益之处在于：

本发明的一种湖泊底泥再悬浮实验装置，通过旋流发生装置和直流发生装置分别模拟水流在旋转和直流状况下使得水流对底泥产生定向的扰动，引起底泥起浮；通过调整通水口高度模拟不同风力条件下的湖泊底泥起浮情况，通水口越低，所模拟的风力就越大，对底泥的扰动效果就越明显；通过流速检测器实时监测水流的流速，流速控制由PLC控制装置控制电机的转速以及抽注水泵的抽注水速度实现；通过针头刻度，获取不同深度的水样；通过抽取孔，获取不同高度的水样。

本发明的一种湖泊底泥再悬浮实验装置，其结构简单，操作使用方便，功能简单实用，能切实模拟出更为复杂的水体扰动情况，更接近真实环境，使得实验更精确，具有很强的实用性和广泛的适用性。

附图说明

图1为本发明的一种湖泊底泥再悬浮实验装置的结构示意图。

图2为本发明的一种湖泊底泥再悬浮实验装置的结构示意图的右视图

图3为本发明的插板的结构示意图。

图4为本发明的水样抽取器的结构示意图。

附图中标记的含义如下：1、盒体，11、底泥存放部，12，扰动水部，13、抽板，14、底板，15、调节槽，16、抽取孔，2、旋流发生装置，21、电机，22、转动扇，23、减速器，3、直流发生装置，31、插板，32、通水口，33、水泵，34、把手，4、水样抽取器，41、针筒，42、针头。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

一种湖泊底泥再悬浮实验装置，包括底部设有闭合底板14的中空盒体1，盒体1侧面设有将盒腔分隔为底泥存放部11和扰动水部12的抽板13；扰动水部12内置旋流发生装置2和直流发生装置3；抽取器通过盒体1一侧壁上若干呈数列布设的抽取孔16抽取水样。

旋流发生装置2，包括正对插板31的转动扇22，由PLC控制装置通过配有减速器23的电机21驱动。

直流发生装置3，包括带竖直插槽的盒体1另一侧壁，和带刻度把手34的插板31；侧壁设有通透的调节槽15，插板31上设有上下排列、且分别接抽注水泵33进水口和出水口的水平线型通水口32。

抽取器包括针筒41和带刻度的针头42。

扰动水部12内置接PLC控制装置的流速检测器。

盒体1、插板31、抽板13的材质优选为透明塑料。

使用时，

在浅水湖泊取到实验用底泥，打开底板14，然后将底泥放入底泥存放部11中后闭合底板14。在盒体1内注水，将抽板13插入盒体1中，清除抽板13以上的水，并更换为清水，静置一段时间，待底泥完全沉淀，底泥存放部11上部的水体清晰透明，开始实验。

抽开抽板13，使底泥存放部11和扰动水部12连通，根据实验需要，选择旋流扰动或直流扰动，当选择旋流扰动时，向PLC输入控制指令，限定电机21转动速度，电机21经减速器23减速，使转动扇22产生转速很低的转动，转速在20-60r/min，在底泥表面产生旋流，对底泥扰动；如果选择直流扰动，则调节好插板31的插入深度，然后启动抽注水泵33，两个通水口32一个进水，一个出水，水流从一个通水口32进入底泥实验盒冲击相对的一侧壁后，转回来经另一个通水口32流出，一般将进水口设在上部，出水口设在下部，反之也可；盒体1中产生的循环水流流经底泥表面时，是倾斜的直流(盒壁附近)以及水平的直流(盒中部)，对底泥进行扰动，如果选择复杂水环境，则可以同时进行旋流扰动和直流扰动。

通过水样抽取器4抽取盒体1内的水样，选择不同的水样抽取孔16可以抽不同高度处的水样。抽水时，抽取孔16由橡胶密封块填堵，针头42插入橡胶密封块进入腔体取水。通过调节针头42的插入深度，可以抽取盒体1内不同位置的水样(例如抽取盒壁附近的经倾斜的直流扰动的水样以及抽取盒中部的经水平的直流扰动的水样)，在整个实验过程中，可以从盒体1内的流速检测器实时监测盒内水流速度，以便采集更多数据。

此外，在实验过程中设定的电机21转速、抽注水泵33的功率均是由底泥采集地的真实环境转换模拟而来，即要先在采集地收集实时的天气和水流情报，然后转换为电机21转速、抽注水泵33的功率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。