[發明專利]具備教學效果流量數顯的自循環明渠實驗裝置

有效

• 申請號: 201510323752.6
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN104949718B
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 毛欣煒;毛根海
• 申請（專利權）人: 浙江大學;杭州源流科技有限公司
• 主分類號: G01F1/36
• 分類號: G01F1/36;G09B23/12
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 陳升華

本發明公開了一種具備教學效果流量數顯的自循環明渠實驗裝置，包括：自循環明渠實驗儀，包含有：輸水管道，輸水管道中的一段為用于產生壓差信號的壓差式流量信號發生器；與壓差式流量信號發生器連接的壓差高端液氣轉換筒和壓差低端液氣轉換筒；與壓差高端液氣轉換筒和壓差低端液氣轉換筒密封連接，用于檢測壓差高端液氣轉換筒內壓縮空氣與壓差低端液氣轉換筒內壓縮空氣的壓差的壓差傳感器；與壓差傳感器連接，用于將壓差傳感器檢測到的壓差信號轉換成流量的微電腦數顯表。本發明具備教學效果的流量數顯，在優選技術方案中，還能在正常的流量測量實驗過程中實時調零，是實驗用小流量高精度流量儀器。

技術領域

本發明涉及實驗量測領域，具體涉及一種具備教學效果流量數顯的自循環明渠實驗裝置。

背景技術

水流運動是一種非常復雜的自然現象，對于各種作用力存在的情況和它們發展的規律，至今還沒能很好掌握，水工模型試驗就是仿照原體實物，按照相似的準則，縮制成模型，根據其所受的主要作用力，進行試驗研究。水工模型試驗中，為配合整體樞紐布置或研究某些二元水流問題，需建置明渠實驗槽，借助于明渠實驗槽觀測水流流態，描繪或攝錄實驗過程中各種水流現象。

因此，明渠實驗槽作為一實驗平臺，在工程流體力學和明渠水力學課程實驗教學及其相關的科學研究領域，被廣泛運用。其中，專利號為ZL200410053412.8的中國發明專利公開了一種疊梁式自循環明渠實驗槽，自發明以來替代了傳統的大型明渠實驗槽，可以通過模型更換完成明渠有關的各項實驗，被廣泛用于高校有關水力學實驗教學中，效果比較直觀。

該明渠實驗槽設計有尾水回流的三角堰量水槽，通過傳統三角堰測量流量，但是這需要明渠實驗槽保持一定流量較長時間穩定后才能測量，有一定滯后性。隨著現代量測技術的發展，其他各行業領域的實驗儀器在現代量測技術的創新和應用上已遠遠領先于流體力學類實驗教學儀器。實驗儀器僅僅只有傳統的測量方法已跟不上時代技術的發展，也不容易激發學生的學習興趣，因此，傳統的實驗儀器需要不斷創新，比如是否能將流體力學原理與現代量測技術相結合，解決明渠實驗槽這類小型教學用實驗裝置中的小流量實驗管低流量的高精度測量問題，這樣的理論應用實際會讓整套實驗裝置更具有教學效果。

發明內容

本發明的目的是提供了一種具備教學效果流量數顯的自循環明渠實驗裝置，在優選技術方案中，還能在正常的流量測量實驗過程中實時調零，是低壓差高精度流量儀器。

一種具備教學效果流量數顯的自循環明渠實驗裝置，包括：

自循環明渠實驗儀，包含有：輸水管道，所述的輸水管道中的一段為用于產生壓差信號的壓差式流量信號發生器；

與所述壓差式流量信號發生器連接的壓差高端液氣轉換筒和壓差低端液氣轉換筒，所述的壓差高端液氣轉換筒和壓差低端液氣轉換筒上各設有一個放氣嘴，該兩個放氣嘴外連接有活動密封塞；

與所述壓差高端液氣轉換筒和壓差低端液氣轉換筒密封連接，用于檢測所述壓差高端液氣轉換筒內壓縮空氣與壓差低端液氣轉換筒內壓縮空氣的壓差的壓差傳感器；

與所述壓差傳感器連接，用于將所述壓差傳感器檢測到的壓差信號轉換成流量的微電腦數顯表。

本發明具有壓差式流量信號發生器，分別連接壓差高端與壓差低端的獨立雙筒式液氣轉換筒、壓差傳感器及微電腦數顯表。微電腦數顯表，能實現將輸入的信號電壓可通過數組擬合的方法，使輸出變為相應的流量物理量值數顯輸出。采用液氣轉換筒提高了測量精度，是一種低壓差高精密的流量測量儀器。

所述的壓差式流量信號發生器為能產生壓差信號的流量測量管段。壓差式流量信號發生器可以采用文丘里、管嘴、孔板式等百年來寫入教科書的幾種流體力學測量流量的基本壓差式前端測量結構，本發明中的自循環明渠實驗儀因為本身實驗管道中設計有孔板，因此優選該孔板壓差式流量信號發生器。

作為優選，所述的自循環明渠實驗儀還包含有：