[實(shí)用新型]沿程阻力實(shí)驗(yàn)儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220137781.5
• 申請(qǐng)日: 2012-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN202582871U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張志昌;劉亞菲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M10/00
• 分類號(hào): G01M10/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 張瑞琪

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于流體力學(xué)試驗(yàn)儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種沿程阻力實(shí)驗(yàn)儀。

背景技術(shù)

沿程阻力實(shí)驗(yàn)是流體力學(xué)教學(xué)中必須的實(shí)驗(yàn)之一。

傳統(tǒng)沿程阻力實(shí)驗(yàn)儀屬于排管式，體積大，需要與平水塔相連，供水系統(tǒng)用專門的水泵、流量用三角量水堰測(cè)量，壓差計(jì)為水銀壓差計(jì)，占地多，功率消耗大，操作維護(hù)不便。近年來，沿程阻力實(shí)驗(yàn)儀開始向小型臺(tái)式化發(fā)展，但均存在以下問題：大儀器損耗的功率大，占據(jù)的空間大，操作維護(hù)不便；小型化的儀器測(cè)量的范圍小，或測(cè)量的數(shù)據(jù)太少而達(dá)不到實(shí)訓(xùn)的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種沿程阻力實(shí)驗(yàn)儀，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能用于測(cè)量紊流的光滑區(qū)和過渡區(qū)，還能測(cè)量層流區(qū)，因此測(cè)量范圍大，且儀器體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種沿程阻力實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于，包括試驗(yàn)臺(tái)，試驗(yàn)臺(tái)的下方設(shè)置有供水箱，供水箱內(nèi)安裝有水泵，試驗(yàn)臺(tái)的上方設(shè)置有水平方向的試驗(yàn)管道，水泵通過上水管與試驗(yàn)管道的進(jìn)水端相連接，上水管上安裝有上游調(diào)節(jié)閥門，試驗(yàn)管道的后端安裝有出口彎頭，出口彎頭下方設(shè)置有導(dǎo)水抽屜，導(dǎo)水抽屜傾斜向下設(shè)置且內(nèi)部安裝有限位開關(guān)，導(dǎo)水抽屜的出水口下方設(shè)置有盛水容器，盛水容器的下方安裝有稱重傳感器，盛水容器與供水箱相通；試驗(yàn)管道的上游和下游分別安裝有上游調(diào)節(jié)閥門和下游調(diào)節(jié)閥門，試驗(yàn)管道上且位于上游調(diào)節(jié)閥門和下游調(diào)節(jié)閥門之間間隔一定距離連接有兩個(gè)測(cè)壓管，兩個(gè)測(cè)壓管之間并聯(lián)有壓差傳感器，壓差傳感器和稱重傳感器均與差壓流量測(cè)量?jī)x相連接；試驗(yàn)臺(tái)上還設(shè)置有U形壓差計(jì)，U形壓差計(jì)的兩豎直管體內(nèi)裝有水銀，U形壓差計(jì)兩豎直管體的頂部連通并安裝有排氣分閥門，U形壓差計(jì)的頂部還連接有一豎直管體，豎直管體上安裝有排氣總閥門，U形壓差計(jì)兩豎直管體之間安裝有測(cè)尺，兩個(gè)測(cè)壓管分別與U形壓差計(jì)兩豎直管體的上段相連通。

盛水容器內(nèi)安裝有排水泵，排水泵與盛水容器上的排水孔相通，排水孔下設(shè)置有接水盒，接水盒通過回水管與供水箱相通。

試驗(yàn)管道通過多個(gè)支撐安裝在試驗(yàn)臺(tái)上。

試驗(yàn)臺(tái)上安裝有測(cè)壓排，兩個(gè)測(cè)壓管、U形壓差計(jì)以及測(cè)尺均固定在測(cè)壓排上。

本實(shí)用新型的有益效果是，用于測(cè)量管道的沿程阻力，計(jì)算出沿程阻力系數(shù)；解決了現(xiàn)有自循環(huán)沿程阻力實(shí)驗(yàn)儀測(cè)量范圍小的問題，可以測(cè)量紊流的光滑區(qū)和過渡區(qū)，也可以測(cè)量層流區(qū)。另外，由于采用兩種量測(cè)系統(tǒng)，使學(xué)生既能掌握現(xiàn)代量測(cè)技術(shù)，又能傳承傳統(tǒng)的量測(cè)技術(shù)。本實(shí)用新型儀器體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，精度高，操作維護(hù)方便。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型沿程阻力實(shí)驗(yàn)儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1.供水箱，2.水泵，3.上水管，4.上游調(diào)節(jié)閥門，5.實(shí)驗(yàn)管道，6.支撐，7.測(cè)壓管，8.測(cè)壓排，9.U形壓差計(jì)，10.排氣分閥門，11.排氣總閥門，12.測(cè)尺，13.壓差傳感器，14.差壓流量測(cè)量?jī)x，15.下游調(diào)節(jié)閥門，16.出口彎頭，17.導(dǎo)水抽屜，18.限位開關(guān)，19.盛水容器，20.稱重傳感器，21.排水泵，22.排水孔，23.接水盒，24.回水管，25.實(shí)驗(yàn)臺(tái)。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型沿程阻力實(shí)驗(yàn)儀，包括試驗(yàn)臺(tái)25，試驗(yàn)臺(tái)25的下方設(shè)置有供水箱1，供水箱1內(nèi)安裝有水泵2。試驗(yàn)臺(tái)25的上方通過多個(gè)支撐6設(shè)置有水平方向的試驗(yàn)管道5，水泵2通過上水管3與試驗(yàn)管道5的進(jìn)水端相連接，上水管3上安裝有上游調(diào)節(jié)閥門4。

試驗(yàn)管道5的后端安裝有出口彎頭16，出口彎頭16下方設(shè)置有導(dǎo)水抽屜17，導(dǎo)水抽屜17傾斜向下設(shè)置且內(nèi)部安裝有限位開關(guān)18，限位開關(guān)18用來控制流量和壓差的測(cè)量時(shí)間。導(dǎo)水抽屜17的出水口下方設(shè)置有盛水容器19，盛水容器19的下方安裝有稱重傳感器20。稱重傳感器20稱出測(cè)量時(shí)段內(nèi)水的重量，其重量除以測(cè)量時(shí)間即為流量。盛水容器19內(nèi)安裝有排水泵21，排水泵21與盛水容器19上的排水孔22相通，排水孔22下設(shè)置有接水盒23，接水盒23通過回水管24與供水箱1相通，整個(gè)系統(tǒng)為自循環(huán)系統(tǒng)。

試驗(yàn)管道5的上游和下游分別安裝有上游調(diào)節(jié)閥門4和下游調(diào)節(jié)閥門15，試驗(yàn)管道5上且位于上游調(diào)節(jié)閥門4和下游調(diào)節(jié)閥門15之間間隔一定距離連接有兩個(gè)測(cè)壓管7。兩個(gè)測(cè)壓管7之間并聯(lián)有壓差傳感器13，壓差傳感器13和稱重傳感器20均與差壓流量測(cè)量?jī)x14相連接，通過計(jì)算顯示出測(cè)量時(shí)段內(nèi)的壓差和流量。