專利名稱：水中粒子投放裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是ー種水池實驗的投放設備。
背景技術：
在水池實驗中，有時需要向水中投放一定量的粒子以進行實驗數據測量。實驗測量對粒子的深度及寬度分布，濃度都有特定要求，同時，又要求盡量控制撒布裝置對實驗測
量的影響。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供用于在水池實驗中投放粒子的水中粒子投放裝置本發(fā)明的目的是這樣實現的:本發(fā)明水中粒子投放裝置，其特征是:包括粒子攪拌及存儲裝置、粒子投放管道、管道支撐架、框架；粒子攪拌及存儲裝置包括密閉水箱、水箱支撐架，密閉水箱固定在水箱支撐架上，密閉水箱上部設置注料漏斗，密閉水箱里設置攪拌裝置，密閉水箱下部設置水箱軟管接頭；粒子投放管道包括主管道、分管道，在主管道上方引出一段管路并在其上面設置投放軟管接頭，分管道設置在主管道的下方，分管道上設置有出水ロ ；管道支撐架包括橫梁、絲杠、螺母、電機，螺母設置在橫梁上并連接絲杠，絲杠一端連接電機；管道支撐架內嵌在粒子投放管道里，粒子攪拌及存儲裝置通過水箱支撐架固定在框架上，電機固定在管道支撐架上方的框架上并通過絲杠帶動粒子投放管道升降移動，水箱軟管接頭和投放軟管接頭通過軟管相連通。本發(fā)明還可以包括:1、密閉水箱上部還設置加壓泵接ロ，密閉水箱的截面上部分為矩形、下部分為倒梯形。2、注料漏斗和密閉水箱之間設置注料閥門，水箱軟管接頭和密閉水箱之間設置出水閥門，分管道上設置分管道控制閥門。3、框架的上下兩端之間設置光軸，管道支撐架的橫梁的端部設置角鋼，角鋼通過直線軸承連接光軸。4、所述的分管道至少有兩個，沿主管道軸向均勻地分布。本發(fā)明的優(yōu)勢在于:本發(fā)明在水池實驗中，可以滿足投放的粒子深度及寬度分布、濃度的特定要求。


圖1為水中粒子投放裝置總體結構圖；圖2為粒子攪拌及儲存裝置總體結構圖；圖3為水箱結構圖；圖4為粒子投放管道結構圖5為管道支撐架結構圖；圖6為粒子投放管道與支撐架結合效果圖；圖7為鋁合金框架結構圖；圖8為電控箱結構圖；圖9為升降限位系統(tǒng)；圖10為圖9局部放大圖；圖11為水中粒子投放裝置拖車安裝效果圖。
具體實施例方式下面結合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述:結合圖1 11，本發(fā)明專利采用下列技術方案:包括ー套粒子攪拌及儲存裝置1，ー套粒子投放管道系統(tǒng)2，一套管道支撐及提升機構3，ー個鋁合金外框架4以及控制系統(tǒng)5。粒子攪拌及儲存裝置1，包括一個密閉水箱lb，一個水箱支撐架以Ia及一套攪拌系統(tǒng)。密閉水箱Ib上部為矩形，下部為倒等腰梯形，在保證容量的基礎上減少了粒子混合液的浪費。水箱上蓋兩側各設置兩個肘板11與水箱側壁相連，增加水箱強度，提高承載力。水箱上部有兩個管接ロ以及閥門:2.5寸管上部連接ー注料漏斗lf，注料漏斗If下方設置注料閥門lg，，方便向水箱中注入粒子以及溶液；0.75寸管ロ Ic與加壓氣泵相連，用于增加水箱內氣壓，控制粒子投放速度。水箱上表面兩管接ロ之間開ー圓形開ロ，并設置法蘭lk，用于安裝攪拌系統(tǒng)，攪拌系統(tǒng)包括攪拌電機1山連接軸以及攪拌槳。攪拌電機Id選擇調速電機，通過ー根長軸與攪拌槳連接，攪拌槳距箱底較近，保證粒子充分與水混合。水箱下部中間連接一 2.5寸管及閥門li，管ロ設置金屬接頭lj，用于連接軟管。支撐架Ia為角鋼焊接結構，下部靠近2.5寸管金屬接頭位置設置ー框架，用于固定2.5寸管，提高管的強度，上部設置兩個角鋼壓板Ie用于固定水箱。支撐架側面高約Im位置設置ー置物平臺lh，用于放置電控箱以及其他必要工具。粒子投放管道2，采用pp-r管焊接組成，包括橫置的2.5寸主管道2b，主管道中間位置設置2.5寸入水管，位于入水管對側，沿主管道均勻布置的0.75寸出水管2d。入水管端部設置與水箱出水ロ相同的金屬管接頭2a，用于通過軟管與水箱連接。出水管靠近主管道一端設置閥門2c，用于控制出水管流量，必要時可以直接關閉本條出水管。出水管另一端部設置管道封頭2f，在側面按一定間距開設幾個長槽狀出水ロ 2c，保證粒子混合液沿一定水深均勻投放。管道支撐機構3為ー套槽鋼及角鋼焊接結構，能與粒子投放管道嵌套在一起，起到固定與保護管道的作用，并能夠增加剛度，有效減小管道變形。在0.75寸出水管端部附近設置ー橫向角鋼3c，并在角鋼對應出水管位置設置橫向管卡，提高拖動投放管道時的穩(wěn)定性。提升機構包括ー個滾珠絲杠系統(tǒng)以及兩根光軸。在管道支撐機構中間設置定位板3a、絲杠螺母3b，絲杠螺母3b與滾珠絲杠嵌合，絲杠端部連接ー調速電機，帶動絲杠正反轉以達到升降的作用。在槽鋼兩端設置兩不等邊角鋼3e，用于連接直線軸承3h，軸承嵌套在光軸導軌上，與絲杠配合，保證升降過程中整體的平衡。為了顯示投放管道升降高度，在槽鋼靠近一側直線軸承的位置設置升降指示標尺3d用于觀察投放管道的升降高度。絲杠與光軸導軌都安裝在鋁合金框架中，保證定位精度?？蚣馨ń卿摿⒅?f、角鋼橫梁3g，，鋁合金框架采用鋁合金型材組裝而成，便于拆卸維護?？刂葡到y(tǒng)5包括電控箱5a,電機調速器5b,換向開關5c,指不燈5d,總開關5e,電控箱上蓋5f，電源接頭5g，限位開關接頭5h，電機接頭51.，碰撞頭5j，限位開關5k，限位開關基座51等部分。升降限位開關ー套兩個，安裝在鋁合金框架靠近升降指示標尺的位置，標尺上設置碰撞頭，在到達安全極限高度時，碰撞頭擠壓限位開關，開關控制電路斷開，升降電機停止工作，達到控制升降高度以及保護裝置的作用。本發(fā)明的操作過程是:首先是裝置的安裝，先將鋁合金框架，粒子投放管道以及管道支撐系統(tǒng)按設計組裝在一起，然后吊裝到拖車A上，掛靠在拖車A前部橫梁，通過鋁合金角件將框架與拖車固定在一起。然后，將組裝好的粒子攪拌與儲存裝置吊裝并放置在拖車橫梁上，安置于鋁合金框架與拖車結合的兩個鋁合金型材中間，并通過鋁合金角件將水箱支撐架與鋁合金型材連接固定，防止在拖車運動時水箱傾覆。接著，將加壓氣泵通過輸氣軟管與水箱加壓泵接ロ相連，并通過ー根橡膠軟管將密閉水箱出水ロ與粒子投放管道入水ロ連接并密閉。最后，通過信號電纜將電控箱與電機，限位開關連接，完成整套裝置的安裝エ作。在裝置安置于拖車上以后，首先打開注料閥門，然后按照實驗需求的配比，通過注料漏斗將粒子粉末以及水注入加壓水箱。注料完成以后，關閉注料閥門，通過電控箱控制攪拌電機啟動，將粒子和水混合均勻。根據實驗需要，將每個分管道的控制閥門調節(jié)到合適的位置，啟動升降電機，驅動絲杠旋轉使管道系統(tǒng)下降，觀察標尺，在分管道出水口下降到需要的水深吋，停止下降。啟動氣泵，提升密閉水箱內壓力，開啟水箱出水ロ閥門，同時拖車A啟動，按設定速度前迸，向水池B中投放粒子溶液，待拖車行進到實驗流場盡頭，關閉水箱閥門，第一次投放完成。控制升降電機，將管道從水C中提起，而后拖車倒回出發(fā)點，根據需要再進行第二次，第三次投放。全部投放完成后，再一次將管道從水中提起，進行實驗測量工作。待實驗全部完成以后，按組裝時相反的順序將粒子投放系統(tǒng)拆解，從拖車上吊運下來。進行獨立存放。在獨立存放時，應該打開所有閥門，排空系統(tǒng)的殘余溶液，提高系統(tǒng)壽命。同吋，應及時在絲杠以及光軸上涂抹機油，并用防塵罩遮蓋。
權利要求
1.中粒子投放裝置，其特征是:包括粒子攪拌及存儲裝置、粒子投放管道、管道支撐架、框架；粒子攪拌及存儲裝置包括密閉水箱、水箱支撐架，密閉水箱固定在水箱支撐架上，密閉水箱上部設置注料漏斗，密閉水箱里設置攪拌裝置，密閉水箱下部設置水箱軟管接頭；粒子投放管道包括主管道、分管道，在主管道上方引出一段管路并在其上面設置投放軟管接頭，分管道設置在主管道的下方，分管道上設置有出水ロ ；管道支撐架包括橫梁、絲杠、螺母、電機，螺母設置在橫梁上并連接絲杠，絲杠一端連接電機；管道支撐架內嵌在粒子投放管道里，粒子攪拌及存儲裝置通過水箱支撐架固定在框架上，電機固定在管道支撐架上方的框架上并通過絲杠帶動粒子投放管道升降移動，水箱軟管接頭和投放軟管接頭通過軟管相連通。
2.根據權利要求1所述的水中粒子投放裝置，其特征是:密閉水箱上部還設置加壓泵接ロ，密閉水箱的截面上部分為矩形、下部分為倒梯形。
3.根據權利要求1或2所述的水中粒子投放裝置，其特征是:注料漏斗和密閉水箱之間設置注料閥門，水箱軟管接頭和密閉水箱之間設置出水閥門，分管道上設置分管道控制閥門。
4.根據權利要求1或2所述的水中粒子投放裝置，其特征是:框架的上下兩端之間設置光軸，管道支撐架的橫梁的端部設置角鋼，角鋼通過直線軸承連接光軸。
5.根據權利要求3所述的水中粒子投放裝置，其特征是:框架的上下兩端之間設置光軸，管道支撐架的橫梁的端部設置角鋼，角鋼通過直線軸承連接光軸。
6.根據權利要求1或2所述的水中粒子投放裝置，其特征是:所述的分管道至少有兩個，沿主管道軸向均勻地分布。
7.根據權利要求3所述的水中粒子投放裝置，其特征是:所述的分管道至少有兩個，沿主管道軸向均勻地分布。
8.根據權利要求4所述的水中粒子投放裝置，其特征是:所述的分管道至少有兩個，沿主管道軸向均勻地分布。
9.根據權利要求5所述的水中粒子投放裝置，其特征是:所述的分管道至少有兩個，沿主管道軸向均勻地分布。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供水中粒子投放裝置，包括粒子攪拌及存儲裝置、粒子投放管道、管道支撐架、框架；管道支撐架內嵌在粒子投放管道里，粒子攪拌及存儲裝置通過水箱支撐架固定在框架上，電機固定在管道支撐架上方的框架上并通過絲杠帶動粒子投放管道升降移動，水箱軟管接頭和投放軟管接頭通過軟管相連通。本發(fā)明在水池實驗中，可以滿足投放的粒子深度及寬度分布、濃度的特定要求。
文檔編號G01D21/00GK103090904SQ20131000931
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月10日 優(yōu)先權日2013年1月10日
發(fā)明者馬良, 李鳳來, 馬勇, 郭春雨, 徐際, 任選其, 李鵬 申請人:哈爾濱工程大學