一種節(jié)能型氣壓自由振蕩管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種流體力學(xué)模型。特別是涉及一種用于物理學(xué)科的壓強原理實驗的節(jié)能型氣壓自由振蕩管。
【背景技術(shù)】
[0002]使用活塞等介質(zhì)推動靜止流體，從而產(chǎn)生振蕩流的方法是流體力學(xué)試驗的重要技術(shù)手段，在水動力學(xué)研宄中至關(guān)重要。U型管作為一種常用的實驗儀器，一般為U型的透明玻璃管或者塑料管，可以盛裝液體或固體，在物理實驗和化學(xué)實驗中都有廣泛的應(yīng)用，例如測量液體密度、做振蕩流實驗、制成壓力計等。U型振蕩管應(yīng)用連通器和壓強的原理，管內(nèi)液體在外部壓力的作用下形成振蕩流。U型振蕩管具有節(jié)約、環(huán)保、實驗誤差小等多種優(yōu)點，近年來隨著動力設(shè)備和計算機技術(shù)的進步，正在不斷發(fā)展。
[0003]受動力形成條件限制，目前主流的U型振蕩管仍然使用活塞、氣缸、造波機等設(shè)備持續(xù)提供動力條件，然而，這種情況下，脅迫振蕩需要持續(xù)輸入動力，既不夠環(huán)保也不夠經(jīng)濟，為推廣應(yīng)用帶來了困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠優(yōu)化目前實驗室內(nèi)為振蕩流提供動力的條件，具有高效、可靠的動力技術(shù)，為流體力學(xué)實驗符合經(jīng)濟、環(huán)保條件提供技術(shù)支持的節(jié)能型氣壓自由振蕩管。
[0005]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種節(jié)能型氣壓自由振蕩管，包括有U型振蕩管和用于支撐固定U型振蕩管的支撐臺，所述U型振蕩管的兩個端口固定在所述支撐臺的上部，且所述U型振蕩管的兩個端口均為非封閉的開口結(jié)構(gòu)，其中的一個端口上方設(shè)置有用于關(guān)閉或打開所述端口的活塞和用于驅(qū)動所述活塞上下移動的氣缸，所述的設(shè)置有活塞的端口的管壁上開有進氣口，所述的進氣口通過管路連接氣泵的出氣口，所述氣泵的出氣口還通過氣路連接三通閥的進氣口，所述三通閥的一個氣口通過管路連接氣缸的一個氣口，所述三通閥的另一個氣口通過管路連接氣缸的另一個氣口。
[0006]所述U型振蕩管的與活塞相對應(yīng)的端口處固定設(shè)置有支架，所述氣缸固定設(shè)置在支架的上端，氣缸通過活塞桿連接位于支架內(nèi)側(cè)的活塞。
[0007]所述的三通閥固定設(shè)置在所述支撐臺中部的橫梁上。
[0008]所述U型振蕩管的與活塞相對應(yīng)的端口上還設(shè)置有橡膠密封圈。
[0009]本實用新型的一種節(jié)能型氣壓自由振蕩管，提供一種高效、可靠的動力技術(shù)，產(chǎn)生的振蕩流處于自由振蕩狀態(tài)，不需要持續(xù)提供動力條件，符合經(jīng)濟、環(huán)保的要求，可應(yīng)用于實際生產(chǎn)生活中。
【附圖說明】
[0010]圖1是是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中
[0012]1:U型振蕩管2:支撐臺
[0013]3:橡膠密封圈4:活塞
[0014]5:氣缸6:三通閥
[0015]7:氣泵8:進氣口
[0016]9:支架10:塞桿
[0017]11:橫梁
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型的一種節(jié)能型氣壓自由振蕩管做出詳細說明。
[0019]本實用新型的一種節(jié)能型氣壓自由振蕩管，采用電動充氣技術(shù)，用氣泵將氣體打入灌有水柱的U型振蕩管的一端，在充氣的同時，向連接活塞的氣缸打氣，使活塞下移，堵住出氣口。充氣完成后，對氣缸反向打氣，使活塞上移，放氣，U型振蕩管內(nèi)的液體就開始自由振蕩。
[0020]如圖1所示，本實用新型的一種節(jié)能型氣壓自由振蕩管，包括有U型振蕩管I和用于支撐固定U型振蕩管I的支撐臺2，所述U型振蕩管I的兩個端口固定在所述支撐臺2的上部，且所述U型振蕩管I的兩個端口均為非封閉的開口結(jié)構(gòu)，其中的一個端口上方設(shè)置有用于關(guān)閉或打開所述端口的活塞4和用于驅(qū)動所述活塞4上下移動的氣缸5，這里，所述的活塞4相當(dāng)于U型振蕩管I該端口的端蓋。所述U型振蕩管I的與活塞4相對應(yīng)的端口上還設(shè)置有橡膠密封圈3。所述U型振蕩管I的與活塞4相對應(yīng)的端口處固定設(shè)置有支架9，所述氣缸5固定設(shè)置在支架9的上端，氣缸5通過活塞桿10連接位于支架9內(nèi)側(cè)的活塞4，從而在氣泵7的作用下驅(qū)動活塞4關(guān)閉或打開U型振蕩管I的這個端口。
[0021 ] 所述的設(shè)置有活塞4的端口的管壁上開有進氣口 8，所述的進氣口 8通過管路連接氣泵7的出氣口，所述氣泵7的出氣口還通過氣路連接三通閥6的進氣口，所述三通閥6的一個氣口通過管路連接氣缸5的一個氣口，所述三通閥6的另一個氣口通過管路連接氣缸5的另一個氣口。所述的三通閥6固定設(shè)置在所述支撐臺2中部的橫梁11上。
[0022]本實用新型的一種節(jié)能型氣壓自由振蕩管的工作原理如下:
[0023]首先向U型振蕩管I中加水至適當(dāng)高度；關(guān)閉氣泵7的出氣口，啟動氣泵7，等待氣泵7內(nèi)形成一定的氣壓；調(diào)整三通閥6，使三通閥6左側(cè)的通氣口不進氣，打開氣泵7的出氣口，這時與氣泵7的出氣口相連通的U型振蕩管I的進氣口 8和三通閥6的進氣口同時進氣。這時三通閥6中部的氣口向氣缸5進氣，活塞4在氣缸5的驅(qū)動下向下移動，對U型振蕩管I而言，活塞4下移壓住所對應(yīng)的U型振蕩管I右側(cè)的開口端的橡膠密封圈形成密封，使U型振蕩管I右端管內(nèi)的水體在氣壓作用下，液面下降，左側(cè)水體液面上升，形成液面差山型振蕩管I內(nèi)液面差達到需要的高度后，關(guān)閉氣泵出氣口，液面差短時間內(nèi)保持不變；再調(diào)整三通閥6，使三通閥6中間的氣口不進氣，同時打開氣泵7的出氣口，則氣缸5內(nèi)的氣體向與前面所述相反的方向流動，使活塞4自動彈起，U型振蕩管I右側(cè)的開口端迅速放氣，U型振蕩管I內(nèi)液體自由振蕩。
【主權(quán)項】
1.一種節(jié)能型氣壓自由振蕩管，包括有U型振蕩管⑴和用于支撐固定U型振蕩管(I)的支撐臺(2)，其特征在于，所述U型振蕩管(I)的兩個端口固定在所述支撐臺(2)的上部，且所述U型振蕩管(I)的兩個端口均為非封閉的開口結(jié)構(gòu)，其中的一個端口上方設(shè)置有用于關(guān)閉或打開所述端口的活塞(4)和用于驅(qū)動所述活塞(4)上下移動的氣缸(5)，所述的設(shè)置有活塞(4)的端口的管壁上開有進氣口(8)，所述的進氣口(8)通過管路連接氣泵(7)的出氣口，所述氣泵(7)的出氣口還通過氣路連接三通閥(6)的進氣口，所述三通閥(6)的一個氣口通過管路連接氣缸(5)的一個氣口，所述三通閥(6)的另一個氣口通過管路連接氣缸(5)的另一個氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型氣壓自由振蕩管，其特征在于，所述U型振蕩管(I)的與活塞⑷相對應(yīng)的端口處固定設(shè)置有支架(9)，所述氣缸(5)固定設(shè)置在支架(9)的上端，氣缸(5)通過活塞桿(10)連接位于支架(9)內(nèi)側(cè)的活塞(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型氣壓自由振蕩管，其特征在于，所述的三通閥(6)固定設(shè)置在所述支撐臺(2)中部的橫梁(11)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型氣壓自由振蕩管，其特征在于，所述U型振蕩管(I)的與活塞(4)相對應(yīng)的端口上還設(shè)置有橡膠密封圈(3)。
【專利摘要】一種節(jié)能型氣壓自由振蕩管，包括有U型振蕩管和用于支撐固定U型振蕩管的支撐臺，U型振蕩管的兩個端口固定在支撐臺的上部，且U型振蕩管的兩個端口均為非封閉的開口結(jié)構(gòu)，其中的一個端口上方設(shè)置有用于關(guān)閉或打開端口的活塞和用于驅(qū)動活塞上下移動的氣缸，設(shè)置有活塞的端口的管壁上開有進氣口，進氣口通過管路連接氣泵的出氣口，氣泵的出氣口還通過氣路連接三通閥的進氣口，三通閥的一個氣口通過管路連接氣缸的一個氣口，三通閥的另一個氣口通過管路連接氣缸的另一個氣口。本實用新型提供一種高效、可靠的動力技術(shù)，產(chǎn)生的振蕩流處于自由振蕩狀態(tài)，不需要持續(xù)提供動力條件，符合經(jīng)濟、環(huán)保的要求，可應(yīng)用于實際生產(chǎn)生活中。
【IPC分類】G09B23-12
【公開號】CN204516177
【申請?zhí)枴緾N201420794981
【發(fā)明人】白玉川, 戴霞, 徐海玨, 涂晶
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2014年12月15日