江苏卡普蒂姆物联科技有限公司深海环境模拟试验装置广泛用于军工科研、海洋石油工

程,流体压力试验等不同领域。具有快开门式设计、压力自动补偿、高精度升降压等特点。

该设备的设计初衷是为了更好的利用人力资源,节省人工成本。软件的自动控制、判读

与自动存储降低了人工判定与记录的劳动强度,对提高特种电器制造水平、壳体类零件的检

测效率、自动化检测水平及改善劳动条件具有重要意义。

一、深海环境模拟试验装置的原理

深海环境模拟试验装置的核心原理是通过模拟深海的高压、低温等极端环境,为科研样

品提供一个接近真实深海的环境条件。装置通常由高压容器、温度控制系统、压力控制系统、

水质调节系统等组成。

高压容器:高压容器是模拟深海压力的关键部分,通常采用高强度合金制成,能够承受

极大的水压。通过向容器内部注水,可以实现对容器内部压力的精确控制,从而模拟

不同深度的海水压力。

压力控制系统:打压装置中的柱塞泵负责给釜体内提供压力环境,来模拟不同深度条件下的海洋环境。一般来说,每下降100米,压力将上升1MPa。 

温度控制系统:深海环境模拟试验装置中的温控系统负责调节试验舱内部的温度,以模拟深海不同深度的水温。通常使用温控水箱、温度传感器以及穿舱接头等结构,实现温度的精确控制。

水质调节系统:模拟深海环境还需要考虑水质的影响。水质调节系统可以模拟深海中的

盐度、溶解氧、营养盐等关键水质参数,为科研样品提供更为接近真实深海的水环境。

二、深海环境模拟试验装置的实际应用

深海环境模拟试验装置不仅为科研人员提供了一个安全、可控的研究平台,而且在多个

领域具有实际应用价值。以下是几个具体的应用实例:

海洋生物多样性研究:深海环境模拟试验装置可用于模拟不同深度的海洋环境,研究深

海生物在不同环境条件下的生长、繁殖和适应机制。这对于了解深海生物多样性和生态系统

的稳定性具有重要意义。

深海资源开发与利用:深海环境模拟试验装置可以模拟深海的高压、低温环境,为深海

矿产、能源和生物资源的开发提供技术支持。例如,在深海石油和天然气开采过程中,可以

利用该装置模拟海底油气储层的环境条件,以评估开采工艺和设备的可行性。

深海工程技术与装备研发:深海环境模拟试验装置可用于模拟深海工程作业的环境条件,

如海洋资源探测机械、海底管道等建设过程中的水压、温度等参数。这有助于评估工程设计的可行性,优化工程方案,提高深海工程的安全性和效率。

三、系统概述

卧式高压釜:起到环境模拟舱的作用,主要提供外部压力环境

打压装置:作为试验介质的灌注与压力环境构建单元

计算机:负责总体控制、数据采集与传输、人机交互界面等

压力管路:打压装置控制釜体压力的媒介

快开执行系统:液压系统控制釜盖的启闭,减少人工实验时间

卡普蒂姆深海环境模拟试验装置使用一个高压容器(试验舱)作为压力环境模拟仓。可以模拟深度的海洋压力环境,可用于进行壳体密封性检查、外液压强度试验等压力测试。

本设备由高压容器(试验舱)、打压装置、计算机、压力管路、快开执行机构等部件组成。高压容器为模拟环境主体,负责提供稳定的压力环境。容器内的试验介质为过滤后的纯净水,由离心泵灌注。

压力由打压装置中的变频电机控制柱塞泵提供,其具有精度高,控压稳定等特点。打压装置通过压力管路,对釜体内压力环境进行控制;与此同时,监测系统从釜体内部直接采集压力数据作为实验参数。高精度压力变送器将实时传输釜体内压力数据,并加以记录和分析。

试验舱的舱门采用快开式结构设计,无需人工控制紧固力,舱门从闭合到锁紧密封阶段全过程可由信号控制实现。机构执行动作由釜盖旋转与釜盖抬升两部分组成,其动作的实现皆由做往复运动的液压活塞缸控制,具有结构简单、稳定、易维护等特点。

实验过程概述

按一般外壳体强度水压试验流程,有如下步骤。

工件装夹完成后,即可闭盖注水开始工作。当自动泄压阀内有水流出时,证明筒体内的空气已经排出。软件设定好实验压力、保压时间、测试步骤后,启动增压泵开始打压。当软件采集到压力达到设定值后,软件将会自动停止增压,高压泵此时停止工作,进入保压状态,并自动倒计时,倒计时完毕自动泄压。保压模式为自动保压,压力可实现自动补偿。降压模式由伺服泄压阀控制,压力控制精确。实验可分阶段设定测试压力和时长,当前步骤完成后自动进入下一个步骤,当软件判断压力值达到上限/下限后停止增压/降压。