[發(fā)明專利]重力式恒壓供液裝置

有效

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• 申請日: 2009-12-18
• 公開（公告）號: CN101876621A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發(fā)明（設計）人: 陳善雄
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術領域

本發(fā)明涉及實驗量測儀器技術領域，尤其涉及一種重力式恒壓供液裝置，為土壤滲流試驗和土柱淋濾試驗等科學實驗提供一種壓力穩(wěn)定、可無電源長期工作的恒壓供液裝置。

背景技術

水力學實驗是一類基本物理力學實驗，是水力學、滲流力學研究的主要研究手段之一，而一套完善的恒壓供液裝置是進行水力學實驗的必要裝備。

目前應用較為普遍的供液裝置大致為浮球式和自溢式供液裝置，均為比較大眾化的供液裝置，其功能均比較單一，不能滿足科研及教學等領域的試驗精度要求。傳統(tǒng)的恒壓供液裝置主要存在如下欠缺：

1)傳統(tǒng)的浮球式和自溢式供液裝置的供液面波動較大，即供液壓力波動較大，難以滿足對供液壓力穩(wěn)定性高要求的科學實驗的需要。

2)為維持恒定液位，實驗時必須對儲液箱連續(xù)供液并保持溢流狀態(tài)，資源浪費嚴重。

3)傳統(tǒng)恒壓供液裝置工作需要電源，一旦停電，實驗將中斷或廢棄。

4)傳統(tǒng)恒壓供液裝置工作時，儲液箱溢流勢必造成對供試液體的干擾，對于供試液體自身穩(wěn)定度要求較高的實驗如流場、雷諾等實驗項目就會產(chǎn)生不利影響。

5)目前缺乏用于酸、堿溶液等具有腐蝕性液體的專用恒壓供液裝置。

因此，研發(fā)更為完善的恒壓供液裝置對于促進水力學、滲流力學的發(fā)展具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決傳統(tǒng)的供液裝置供液壓力波動較大，資源浪費嚴重，且依賴于電源的難題，提供一種重力式恒壓供液裝置。該恒壓供液裝置結構簡單，操作方便，供液壓力穩(wěn)定，可無電源長期工作，可節(jié)約資源，可用于酸、堿溶液等腐蝕性液體的恒壓供液，可滿足土壤滲流試驗和土柱淋濾試驗等科學實驗對恒壓供液裝置的需求。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術措施：

一種重力式恒壓供液裝置，它由支撐框架，柱塞缸，柱塞，柱塞缸支座，軸套座，加壓橫杠，軸套，銷軸，手動絞盤，絞盤支座，拉繩，吊繩，進液閥，進液管，盛液容器，供液閥，精密數(shù)字液壓表，供液總管，四通，供液支管，轉向定滑輪，轉向定滑輪支座，橫桿，砝碼吊架，砝碼等部件構成。其連接關系是：柱塞缸為帶底的空心圓柱形筒體，柱塞為圓柱體，柱塞安裝在柱塞缸內(nèi)。支撐框架為一矩形立體剛架，柱塞缸水平放置并通過二柱塞缸支座固定在支撐框架上部中央。柱塞的左端部中央設置有軸套座，加壓橫杠的右側中央設置有軸套，軸套通過銷軸與軸套座鉸接。二吊繩的左端分別固定在加壓橫杠的前后兩端，所述的二吊繩的右端分別跨過前后兩轉向定滑輪，然后與橫桿的前后兩端連接。所述的橫桿的底部中央連接砝碼吊架，砝碼直接擱置在所述的砝碼吊架的底板上。所述的柱塞缸的裝有供液閥和進液閥。供液閥上連有精密數(shù)字液壓表，供液閥通過供液總管與四通相連，四通連有三支帶閥門的供液支管。所述的進液閥通過進液管與盛液容器中的供試液體連通。所述的加壓橫杠左側中央與拉繩右端連接，所述的拉繩的左端直接繞在固定在支撐框架的左側頂部橫梁中央的手動絞盤的卷筒上。

支撐框架為一矩形立體剛架，柱塞缸水平放置并通過二柱塞缸支座固定在支撐框架上部中央。所述的柱塞缸為帶底的空心圓柱形筒體，采用耐酸堿材料，如耐酸堿有機玻璃、工程塑料制作，內(nèi)徑約為120～150mm，長約800～1000mm。柱塞為圓柱體，采用耐酸堿材料，如耐酸堿有機玻璃、工程塑料制作，長約830～1030mm，外徑較柱塞缸內(nèi)徑小約0.05～0.05mm。柱塞直接安裝在柱塞缸內(nèi)，可在柱塞缸內(nèi)左右自由活動，組裝后的柱塞與柱塞缸的間隙為0.015～0.025mm。

柱塞的左端部的中央設置有軸套座，加壓橫杠的右側中央設置有軸套，所述的軸套通過銷軸與軸套座鉸接。二吊繩的左端分別固定在所述的加壓橫杠的前后兩端，兩轉向定滑輪通過轉向定滑輪支座分別固定在支撐框架右側頂部橫梁的前后兩側，所述的二吊繩的右端分別跨過前、后轉向定滑輪，然后與橫桿的前后兩端連接。所述的橫桿的底部中央連接砝碼吊架，砝碼直接擱置在所述的砝碼吊架的底板上。砝碼的重力通過柱塞作用于柱塞缸內(nèi)的供試液體(即用于實驗的液體)上，產(chǎn)生一恒定的壓力，通過加減砝碼可以調(diào)節(jié)供液壓力。

柱塞缸的裝有供液閥和進液閥。供液閥上連有精密數(shù)字液壓表，供液閥通過供液總管與四通的一個接口相連，四通的另三個接口各連一支帶閥門的供液支管，供液支管直接與用液單元(即承受供試液體作用的裝有試驗樣品的實驗儀器或部件)連接。關閉進液閥時，在砝碼的重力作用下即可對用液單元進行恒壓供液。

進液閥通過進液管與盛液容器中的供試液體連通，當關閉供液閥的閥門，開啟進液閥并向左拉動柱塞時，供試液體就會被吸入柱塞缸內(nèi)。