專利名稱：自循環(huán)虹吸原理實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明創(chuàng)造屬于教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，具體說是工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器。
虹吸原理實(shí)驗(yàn)是流體力學(xué)、水力學(xué)等課程中的一項(xiàng)重要的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。舊有儀器雖有幾種型式，但一般都由高位和低位水箱、虹吸管、測壓管及外部供水系統(tǒng)組成，結(jié)構(gòu)基本類同。其共同的缺點(diǎn)是沒有流量無級可調(diào)的自循環(huán)供水裝置；沒有自動抽氣裝置，虹吸管的起動須由人工用吸氣球排氣；沒有流量的計(jì)測裝置和測壓管的測讀裝置。
本實(shí)用新型目的是使該實(shí)驗(yàn)儀器能自循環(huán)無級調(diào)節(jié)流量，且具有自動抽氣及定量測量的實(shí)驗(yàn)功能。
本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)特征是具有自循環(huán)供水裝置、自動抽氣裝置、彎管流量計(jì)和滑尺式測壓計(jì)四個(gè)部件共同安裝在一個(gè)底座上。其具體結(jié)構(gòu)是所述自循環(huán)供水裝置內(nèi)有一電動水泵7，其吸水管9和低位水箱14相連接，出水管和高位水箱5相連接，水泵轉(zhuǎn)速由一個(gè)可控硅無級調(diào)速器6控制；自動抽氣裝置13有一位于吸水管9尾部的閥門，且在閥門前有一測點(diǎn)i用導(dǎo)管與虹吸管2上的測點(diǎn)i相連通；測壓計(jì)3由透明有機(jī)玻璃測壓管4及能在測壓計(jì)導(dǎo)軌上左右滑移的測量尺12等部件組成；在虹吸管2上設(shè)有彎管流量計(jì)1。
參照附圖
進(jìn)一步說明本結(jié)構(gòu)方案及其工作原理和工作過程附圖所示為本自循環(huán)虹吸原理實(shí)驗(yàn)儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中測壓計(jì)3上所標(biāo)的a～h為測壓管編號，虹吸管2上所標(biāo)的a～h亦為測壓點(diǎn)編號，二者同號之間分別有軟塑管相連通(圖中未繪出)。打開調(diào)速器6，水泵7啟動，水自低位水箱14送到高位水箱5，5中水位升到一定高度后自動溢流，并經(jīng)溢水管10流回低位水箱中。按虹吸原理，開始時(shí)虹吸管必須排氣，否則不能過流。排氣用自動抽氣裝置13進(jìn)行。關(guān)閉抽氣裝置13的閥門，由于水泵吸水管吸不進(jìn)水，使尾水管內(nèi)負(fù)壓大大增加，于是虹吸管中的空氣經(jīng)二個(gè)測點(diǎn)i和二者間的連通管被吸入水泵的吸水管9中，然后打開閥門，被吸入的空氣便隨水流在水泵驅(qū)動下帶走。如此開、關(guān)閥門二、三次，虹吸管中的氣體可很快排盡，使虹吸管過流。測壓計(jì)3下部有一測壓計(jì)水箱11，測壓計(jì)上標(biāo)號d～g為真空測壓管，其一端浸沒在測壓計(jì)水箱的 的水體中，測壓管內(nèi)吸上的水柱高度就是相應(yīng)測點(diǎn)的真空值。測壓計(jì)上標(biāo)號a～c及h的測管為常規(guī)測壓管。其中測管a、b分別和虹吸管上的測點(diǎn)a、b相連通，并與彎頭組成彎管流量計(jì)1。彎管流量計(jì)是實(shí)用流量計(jì)之一，為定量測定虹吸管中過流量的大小。因此本方案在無須增加太多附件下，即可有效地解決流量的定量測定問題。各測壓管的水位、壓強(qiáng)值的測量，用測壓計(jì)3中的滑尺12進(jìn)行判讀，滑尺12可沿導(dǎo)軌左右平行移動。調(diào)節(jié)可控硅無級調(diào)速器6，可改變電動水泵7的轉(zhuǎn)速，因而水泵的出水量可相應(yīng)調(diào)節(jié)，使高、低位水箱的水位相應(yīng)改變，達(dá)到調(diào)節(jié)虹吸管流速大小的目的。
本實(shí)用新型已在實(shí)驗(yàn)室試制成樣品，除底座8及電氣部分外，過水系統(tǒng)的構(gòu)件均用透明有機(jī)玻璃制成。試驗(yàn)結(jié)果表明可進(jìn)行虹吸原理與伯努利方程的定量實(shí)驗(yàn)，精度可達(dá)2％左右，還可進(jìn)行彎管流量計(jì)工作原理等實(shí)驗(yàn)。自動抽氣裝置操作靈活，自循環(huán)供水系統(tǒng)工作可靠。樣品是臺式裝置，長×寬×高為100×20×80cm3，能耗70W。
本自循環(huán)虹吸原理實(shí)驗(yàn)儀的優(yōu)點(diǎn)1.能自循環(huán)供水，虹吸管的過流量、流速無級可調(diào)。
2.虹吸管起動快，自動抽氣操作方便，工作可靠。
3.具備定量測量和定性演示的雙重功能。定量測量方便準(zhǔn)確；定性演示直觀顯著，透明可視性好。
4.儀器內(nèi)各部件共底座，結(jié)構(gòu)緊湊，外型美觀，實(shí)驗(yàn)功能齊，教學(xué)效果好。
本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于大、中、專院校有關(guān)水利、機(jī)械、化工、建筑、冶金、交通、環(huán)保等專業(yè)的工程流體力學(xué)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中。
權(quán)利要求1.一種自循環(huán)虹吸原理實(shí)驗(yàn)儀，包含有高位和低位水箱、虹吸管和測壓點(diǎn)，其特征是儀器內(nèi)設(shè)有一個(gè)自循環(huán)供水裝置，自動抽氣裝置[13]，彎管流量計(jì)[1]和滑尺式測壓計(jì)[3]，這四個(gè)部件共同安裝在底座[8]上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自循環(huán)虹吸原理實(shí)驗(yàn)儀，其特征是所述的自循環(huán)供水裝置內(nèi)有電動水泵〔7〕，水泵的吸水管〔9〕與低位水箱〔14〕相連通，出水管與高位水箱〔5〕相連通，水泵轉(zhuǎn)速由一個(gè)可控硅無級調(diào)速器〔6〕控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自循環(huán)虹吸原理實(shí)驗(yàn)儀，其特征是所述的抽氣裝置〔13〕有一位于吸水管〔9〕尾部的開關(guān)閥門，且在閥門前有一測點(diǎn)〔i〕用導(dǎo)管和虹吸管〔2〕上的測點(diǎn)〔i〕相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自循環(huán)虹吸原理實(shí)驗(yàn)儀，其特征是所述的滑尺式測壓計(jì)〔3〕由有機(jī)玻璃測壓管〔4〕和能在測壓計(jì)導(dǎo)軌上滑移的測量尺〔12〕等部件組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自循環(huán)虹吸原理實(shí)驗(yàn)儀，其特征是過水系統(tǒng)采用透明有機(jī)玻璃制成。
專利摘要自循環(huán)虹吸原理實(shí)驗(yàn)儀是一種流體力學(xué)教學(xué)儀器。其特征在于具有流量無級可調(diào)的自循環(huán)供水裝置、尾門式自動抽氣裝置、彎管流量計(jì)和滑尺式測壓計(jì)。它可進(jìn)行虹吸原理、伯努利方程等多項(xiàng)定量實(shí)驗(yàn)。本儀器的優(yōu)點(diǎn)是操作簡便、起動快、定性測量精度高與自循環(huán)式流量無級可調(diào)、實(shí)驗(yàn)功能齊備、外型美觀。本儀器可廣泛用于大中專院校有關(guān)專業(yè)的工程流體力學(xué)課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中。
文檔編號G09B23/00GK2089194SQ9120400
公開日1991年11月20日 申請日期1991年3月15日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月15日
發(fā)明者毛根海 申請人:浙江大學(xué)