一種土工靜水壓強測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種土工靜水壓強測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在靜止液體里，根據(jù)液體的特性，既不會有切應(yīng)力，也不會產(chǎn)生拉應(yīng)力，而只有壓應(yīng)力，質(zhì)點間的互相作用或質(zhì)點與邊界之間的相互作用只能以壓應(yīng)力的形式來體現(xiàn)，因為這個壓應(yīng)力發(fā)生在靜止狀態(tài)的液體中，所以在水力學中稱之為“靜水壓強力”。根據(jù)液體的物理力學性質(zhì)，處于靜止狀態(tài)的液體之間以及質(zhì)點與邊壁之間的相互作用力是通過壓強的形式來表現(xiàn)的，所以水靜力學的核心問題就是根據(jù)平衡條件來求解靜水壓強的分布。掌握了靜水壓強的分布規(guī)律就能確定靜止水體作用于各種水工建筑物壁面上的作用力，因此水靜力學的知識具有重要的實際意義。專利ZL200820064918.2所提出的靜水壓強及真空儀，包括水頭調(diào)節(jié)器、透明靜水壓力密閉容器和測壓管，該測量儀器通過水頭調(diào)節(jié)器升降改變密閉容器中液面壓力。然而，若該儀器密閉容器的液面壓力僅取決于水頭調(diào)節(jié)器，則該密閉容器的液面壓力可調(diào)范圍有限，而且體積過大，使用不便。因而，迫切需要一種一種土工靜水壓強測量裝置，不僅使用輕巧方便，而且測量范圍較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型發(fā)明目的是提供一種土工靜水壓強測量裝置，本實用新型的具體方案為:
[0004]—種土工靜水壓強測量裝置，包括密閉容器支架和測壓管支架，密閉容器支架上設(shè)有靜水壓力密閉容器，靜水壓力密閉容器的頂部設(shè)有兩個三通接頭，其中一個三通接頭分別與電磁空氣栗和電磁真空栗相連，另一個三通接頭分別與壓力表和帶真空控制閥的大氣連通管相連，靜水壓力密閉容器的底部設(shè)有一帶排水閥的排水管，在靜水壓力密閉容器的頂部、底部和側(cè)壁均設(shè)有一個接口 ；測壓管支架上設(shè)有三對U型測壓管和一根直形測壓管，所述三對U型測壓管頂部的一端均通過軟管與靜水壓力密閉容器的頂部接口相連，其中一對U型測壓管的底部通過軟管與靜水壓力密閉容器的底部接口相連，一根直形測壓管的底部通過軟管與靜水壓力密閉容器的側(cè)壁接口相連。
[0005]測壓管支架上設(shè)有綠色背板，背板上設(shè)有帶刻度的標尺；靜水壓力密閉容器的顏色為透明色；軟管為透明高壓塑膠軟管。
[0006]本實用新型優(yōu)點:本實用新型具有體積較小，輕巧方便、測量范圍大，直觀易讀，易于驗證、傳遞過程明顯等優(yōu)點。本實用新型的待測靜水壓強可以通過調(diào)節(jié)電磁空氣栗或者電磁真空栗提供，從而可知其測量范圍較大；液面表面壓力可以通過壓力表直觀的讀出，可以驗證測壓管讀數(shù)的準確性；靜水壓強在通過測壓管讀數(shù)，測壓管的背板顏色清晰、標尺清楚的情況下，靜水壓強較易直觀讀出；本實用新型僅包括密閉容器支架和測壓管支架兩個大部分，體積較小，輕巧方便；靜水壓力密閉容器的顏色為透明色；軟管為透明高壓塑膠軟管，使液體傳遞過程清晰直觀，管道內(nèi)氣泡易發(fā)現(xiàn)，易排除。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0009]—種土工靜水壓強測量裝置，包括密閉容器支架I和測壓管支架8，密閉容器支架上設(shè)有靜水壓力密閉容器3，靜水壓力密閉容器的頂部設(shè)有兩個三通接頭16和18，其中一個三通接頭18分別與電磁空氣栗20和電磁真空栗19相連，另一個三通接頭分別與壓力表17和帶真空控制閥的大氣連通管15相連，靜水壓力密閉容器的底部設(shè)有一個帶排水閥的排水管2，在靜水壓力密閉容器的頂部、底部和側(cè)壁各設(shè)有一個接口 14、4、5 ;測壓管支架上依次設(shè)有兩對U型測壓管9、一根直形測壓管10和一對U型測壓管11，三對U型測壓管頂部的一端均通過軟管13與靜水壓力密閉容器的頂部接口 14相連，一根直形測壓管10的底部通過軟管7與靜水壓力密閉容器的側(cè)壁接口 5相連，一根U型測壓管11的底部通過軟管6與靜水壓力密閉容器的底部接口 4相連。
[0010]所述測壓管支架上設(shè)有綠色背板，所述背板上設(shè)有刻度的標尺12。
[0011]所述靜水壓力密閉容器3的顏色為透明色；軟管6、7、13為透明高壓塑膠軟管。
[0012]使用時，可以通過大氣連通管15往靜水壓力密閉容器裝水；使用完畢，可通過靜水壓力密閉容器的底部的排水管2進行排水。
[0013]該測量裝置的實驗步驟如下:
[0014]實驗步驟1，打開三通的大氣連通管，使密封容器與大氣相通，則密封容器中表面壓強P。等于大氣壓強P ao那么密封容器水面及連通管水面均應(yīng)齊平。
[0015]實驗步驟2，關(guān)閉三通的大氣連通管，打開三通的壓力表，通過三通的電磁空氣栗，密封容器中液面的壓力增大，其壓力可有壓力表讀數(shù)為Pa。這個水柱高度h也等于第一根U型測壓管的高度差H1-H2及第二根U型測壓管的高度差H3-H4,而U形管兩液面的壓差也應(yīng)等于Pa。
[0016]實驗步驟3，打開三通的大氣連通管放氣，然后關(guān)閉三通的大氣連通管，打開三通的壓力表，通過三通的電磁真空栗，密封容器中液面的壓力減小，此時P(]< P a，其壓強差稱為真空，以水柱高度表示即為真空度:
[0017](Pa-P0)/r = H2-H1 (第一根U型測壓管的高度差)=H4-H3 (第二根U型測壓管的高度差)
[0018]實驗步驟4，按照以上原理，計算密封箱液體中任一點A的絕對壓強V Ao
[0019]設(shè)A點在密封箱水面以下的深度為hM，第一根U型測壓管和第二根U型測壓管水面以下的深度為h1A和h 3A，則:
[0020]Pa，= PO+ γ hOA = Pa+ γ (Η1-Η2) + γ hOA = Pa+ γ h1A= Pa+ γ h 3Α
[0021]實驗步驟5，由于連通管和U形管反映著同一的壓差，故有:
[0022]Pa-PO = γ X (Η1-Η2)即γ X第一根U型測壓管的高度差
[0023]= γ X (Η3-Η4)即γ X第二根U型測壓管的高度差
[0024]= γ ’ X (Η5-Η6)即γ X第三根U型測壓管的高度差
[0025]由此可以求得另一種液體的容重γ '。
[0026]以上已以較佳實施例公布了本發(fā)明，然其并非用以限制本發(fā)明，凡采取等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種土工靜水壓強測量裝置，包括密閉容器支架和測壓管支架，其特征在于， 密閉容器支架上設(shè)有靜水壓力密閉容器，靜水壓力密閉容器的頂部設(shè)有兩個三通接頭，其中一個三通接頭分別與電磁空氣栗和電磁真空栗相連，另一個三通接頭分別與壓力表和帶真空控制閥的大氣連通管相連，靜水壓力密閉容器的底部設(shè)有一帶排水閥的排水管，在靜水壓力密閉容器的頂部、底部和側(cè)壁均設(shè)有一個接口 ； 測壓管支架上設(shè)有三對U型測壓管和一根直形測壓管，所述三對U型測壓管頂部的一端均通過軟管與靜水壓力密閉容器的頂部接口相連，其中一對U型測壓管的底部通過軟管與靜水壓力密閉容器的底部接口相連，一根直形測壓管的底部通過軟管與靜水壓力密閉容器的側(cè)壁接口相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土工靜水壓強測量裝置，其特征在于，所述測壓管支架上設(shè)有綠色背板，所述背板上設(shè)有帶刻度的標尺。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土工靜水壓強測量裝置，其特征在于所述靜水壓力密閉容器的顏色為透明色。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土工靜水壓強測量裝置，其特征在于所述軟管為透明高壓塑膠軟管。
【專利摘要】本實用新型公開了一種土工靜水壓強測量裝置，包括密閉容器支架和測壓管支架，密閉容器支架上設(shè)有靜水壓力密閉容器，靜水壓力密閉容器的頂部設(shè)有兩個三通接頭，一個三通接頭與電磁空氣泵和電磁真空泵相連，一個三通接頭與壓力表和帶真空控制閥的大氣連通管相連，靜水壓力密閉容器的底部設(shè)有排水管，在靜水壓力密閉容器的頂部、底部和側(cè)壁設(shè)有一個接口；測壓管支架上設(shè)有U型測壓管和直形測壓管，所述U型測壓管頂部的一端均通過軟管與靜水壓力密閉容器的頂部接口相連，一對U型測壓管的底部通過軟管與容器的底部相連，一根直形測壓管的底部與容器的側(cè)壁相連。本實用新型優(yōu)點：體積較小，輕巧方便、測量范圍大，直觀易讀，易于驗證、傳遞過程明顯等優(yōu)點。
【IPC分類】G01L7/18
【公開號】CN204831681
【申請?zhí)枴緾N201520575001
【發(fā)明人】王娟芬, 江瑋
【申請人】東南大學成賢學院
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月31日