一种悬浮隧道水下沉管模拟装置的制作方法

本实用新型属于海洋工程技术领域，具体涉及一种悬浮隧道水下沉管模拟装置。

背景技术：

开展实验室水槽试验是目前海洋科学与河口海岸动力学理论研究和发展的重要手段，随着研究技术的发展，水槽尺度有越来越大的趋势，深水槽在试验过程中试验手段的条件变化越来越大，人工调节沉管模拟单元非常不便，操作繁杂，如何解决悬浮隧道水下沉管模拟试验中沉管模拟单元的调节问题具有关键意义。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种悬浮隧道水下沉管模拟装置，针对现有技术的水槽试验中沉管模拟单元深度调节不便，调节繁杂等问题而研发，具有结构简单合理，操作简单、调节方便、适用范围广等优点。

本实用新型通过以下技术方案具体实现：

本实用新型提供了一种悬浮隧道水下沉管模拟装置，包括支架和设置在所述支架上的升降机构，所述升降机构连接设置有沉管模拟单元，所述沉管模拟单元内设置有压力传感器和深度探测仪，所述沉管模拟单元能够通过所述升降机构的工作实现其在竖直方向上的位置改变。

本实用新型的悬浮隧道水下沉管模拟装置还包括用于控制所述升降机构工作和停止的控制装置，所述控制装置包括手持遥控器和设置在所述支架上的信号接收器，所述手持遥控器与所述信号接收器无线连接，所述信号接收器与所述升降机构电连接，所述手持遥控器上设置有用于控制所述升降机构升降的控制按钮。

作为可选地，所述升降机构包括电机、机架、丝杆和滑轨。

所述机架与所述支架固定连接，所述电机和滑轨均设置在机架上，所述电机与所述信号接收器电连接；

所述丝杆包括螺杆以及与螺杆传动配合的滚珠螺母，所述螺杆的两端分别通过轴承座与所述机架形成转动连接；

所述滑轨与所述螺杆平行设置，所述滑轨上沿其长度方向滑动设置有滑块，所述滑块与所述滚珠螺母连接固定，所述滚珠螺母还连接设置有连接杆，所述连接杆的下端与所述沉管模拟单元连接固定；

所述电机的输出轴通过联轴器与所述螺杆的一端连接，所述电机工作能够带动所述螺杆转动使所述滚珠螺母沿所述滑轨的长度方向进行滑动。

进一步地，所述电机为伺服电机或步进电机。

进一步地，所述沉管模拟单元包括护管和设置在所述护管两端的锁母，连接杆的下端与所述护管的中部连接固定，所述压力传感器设置在所述护管内，所述护管内还设置有配重块。

进一步地，所述配重块为铅块。

进一步地，所述护管和所述锁母均为有机玻璃制成的结构件。

作为可选地，所述升降机构为电机驱动的蜗轮蜗杆升降机，所述蜗轮蜗杆升降机的蜗杆的下端与所述沉管模拟单元连接固定。

进一步地，所述手持遥控器与所述信号接收器红外连接或蓝牙连接。

进一步地，所述支架与所述机架均为不锈钢材料制成的结构件。

基于以上技术方案，本实用新型的技术效果为：

本实施例的悬浮隧道水下沉管模拟装置结构简单合理，通过手持遥控器即可控制升降机构的升降从而实现沉管模拟单元的升降调节，调节简单方便，适用于在实验室水槽提供的涌浪、潮汐等变化条件下监测沉管模拟单元在不同水深受到的压力信号，具有响应快速、适用范围广、稳定安全可靠等优点，为悬浮隧道物理模型研究的开展提供核心的技术保障。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例1的悬浮隧道水下沉管模拟装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1的悬浮隧道水下沉管模拟装置的使用示意图；

图中：

1-支架；

2-升降机构，21-电机，22-机架，23-滑轨，24-螺杆，25-滚珠螺母，26轴承座，27-滑块，28-连接杆，29-联轴器；

3-沉管模拟单元，31-护管，32-锁母，33-配重块；

4-压力传感器；

5-手持遥控器；

6-信号接收器；

7-深度探测仪；

8-水槽；

9-供水管；

10-水泵；

11-水泵供电箱。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

实施例1：

如图1～图2所示，本实施例提供了一种悬浮隧道水下沉管模拟装置，包括支架1，所述支架1架设在水槽8上，所述支架1上的升降机构2，所述升降机构2连接设置有沉管模拟单元3，所述沉管模拟单元3内设置有压力传感器4和深度探测仪7，深度探测仪7与所述控制装置电连接，所述深度探测仪7用于检测沉管模拟单元3的深度，所述沉管模拟单元3能够通过所述升降机构2的工作实现其在竖直方向上的位置改变，从而改变沉管模拟单元3的深度。

本实施例的悬浮隧道水下沉管模拟装置还包括用于控制所述升降机构2工作和停止的控制装置，具体地，所述控制装置包括手持遥控器5和设置在所述支架1上的信号接收器6，所述手持遥控器5与所述信号接收器6无线连接，所述信号接收器6与所述升降机构2电连接，所述手持遥控器5上设置有用于控制所述升降机构2升降的控制按钮。

如图2所示，所述水槽8具有一供水管9，所述供水管9上设置有水泵10，所述手持遥控器5设置有用于控制所述水泵10工作和停止的控制按钮，具体地，所述水泵10连接有水泵供电箱11，所述手持遥控器5与所述水泵供电箱11电连接控制水泵工作和停止。所述水槽8为试验用水槽，所述水槽8内还设置有造浪装置用于在水槽8内提供不同的涌流或潮汐等复杂的水下环境。

本实施例的悬浮隧道水下沉管模拟装置在具体使用时，通过手持遥控器控制升降机构的升降，实现沉管模拟单元3在水槽8内深度的调节，所述深度探测仪7可以检测沉管模拟单元3的水深，所述压力传感器4可以检测在沉管模拟单元3在不同水深位置的压力，所述压力传感器4的探头位于沉管模拟单元3外。

所述升降机构为现有技术的直线丝杆导轨，具体地，所述升降机构2包括电机21、机架22、丝杆和滑轨23，所述机架22与所述支架1固定连接，所述电机21和滑轨23均设置在机架22上，所述电机21与电源电连接，所述电机21与所述信号接收器6电连接。

所述丝杆包括螺杆24以及与螺杆24传动配合的滚珠螺母25，所述螺杆24的两端分别通过轴承座26与所述机架22形成转动连接。

所述滑轨23与所述螺杆24平行设置，所述滑轨23上沿其长度方向滑动设置有滑块27，所述滑块27与所述滚珠螺母25连接固定，所述滚珠螺母25还连接设置有连接杆28，所述连接杆28的下端与所述沉管模拟单元3连接固定。

所述电机21的输出轴通过联轴器29与所述螺杆24的上端连接，所述电机21工作能够带动所述螺杆24转动使所述滚珠螺母25沿所述滑轨23的长度方向进行滑动。

作为本实施例的进一步改进，所述电机21为伺服电机或步进电机。

所述沉管模拟单元3包括护管31和设置在所述护管31两端的锁母32，护管31与所述锁母32螺纹配合，连接杆28的下端与所述护管31的中部连接固定，所述压力传感器4设置在所述护管31内，所述护管31内还设置有配重块33，所述配重块33为铅块。

作为本实施例的进一步改进，所述手持遥控器5与所述信号接收器6红外连接或蓝牙连接。

作为本实施例的进一步改进，所述支架1与所述机架22均为不锈钢材料制成的结构件。

基于以上技术方案，本实施例的技术效果为：

本实施例的悬浮隧道水下沉管模拟装置结构简单合理，通过手持遥控器5即可控制升降机构2的升降从而实现沉管模拟单元3的升降调节，调节简单方便，适用于在实验室水槽8提供的涌浪、潮汐等变化条件下监测沉管模拟单元3在不同水深受到的压力信号，具有响应快速、适用范围广、稳定安全可靠等优点，为悬浮隧道物理模型研究的开展提供核心的技术保障。

实施例2：

本实施例是在上述实施例1的基础上对升降机构的进一步改进，为更好地实现本实用新型，特别采用下述结构：

具体地，所述升降机构为电机驱动的蜗轮蜗杆升降机，所述蜗轮蜗杆升降机的蜗杆的下端与所述沉管模拟单元3连接固定。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。