[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于投加溶液的電控供給裝置及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201511016715.7
• 申請(qǐng)日: 2015-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105469674A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章軍軍;陳琪;吳海軍;吳劍斌;吳令奇;章上千
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué);吳海軍
• 主分類(lèi)號(hào): G09B23/12
• 分類(lèi)號(hào): G09B23/12
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于實(shí)驗(yàn)儀器領(lǐng)域，具體涉及一種用于用于投加溶液的電控供給裝置及其方法。

背景技術(shù)

雷諾實(shí)驗(yàn)時(shí)流體力學(xué)水力學(xué)中傳統(tǒng)的經(jīng)典的必做實(shí)驗(yàn)之一。隨著現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用，自動(dòng)化控制型雷諾實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)也正在進(jìn)行中。

雷諾實(shí)驗(yàn)要求觀(guān)察流層流與湍流流態(tài)，測(cè)量臨界雷諾數(shù)。觀(guān)察管流的流態(tài)是在管道中加注有色水作為失蹤液。觀(guān)察示蹤液的流動(dòng)狀況，以了解層流和湍流的流態(tài)特性。所加有色水的量，與人門(mén)在打鹽水掛針時(shí)的滴注量相當(dāng)。當(dāng)層流情況下，管道中的流體質(zhì)點(diǎn)互不混摻，有條不紊地作有序的成層流動(dòng)。因此，從管道口注入的有色水在管道中會(huì)形成一條直線(xiàn)狀向前流動(dòng)；當(dāng)湍流情況下，管中流體質(zhì)點(diǎn)相互混摻，作無(wú)序的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)。因此，注入的有色水水股完全破碎，象煙霧般很快擴(kuò)散至全管。這一實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)效果完全取決于有色水的供給器及其閥門(mén)的調(diào)控功能。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)上，有色水是通過(guò)高位水盒和軟管及閥門(mén)自流直接供水，由于其有色水的供水量微小，所需供水軟管是一根直徑約1-2毫米的細(xì)管，有色水注射針直徑近0.7毫米左右，用于開(kāi)、關(guān)有色水的閥門(mén)，傳統(tǒng)上常用鹽水掛針用的手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，這種閥門(mén)是將軟管擠壓關(guān)閉，松開(kāi)開(kāi)啟。其存在的問(wèn)題，1、長(zhǎng)期關(guān)閉后，軟管失去彈性，經(jīng)常會(huì)開(kāi)啟失效；2、連接軟管及其有色水注射針管很容易被氣泡或小顆粒堵塞，尤其是實(shí)驗(yàn)后滯留在管中有色水不能排除，干燥后針管往往報(bào)廢，給實(shí)驗(yàn)儀的維護(hù)造成困難；3、在本實(shí)驗(yàn)中，層流時(shí)的有色水用量要求較小，容易滿(mǎn)足，但是在湍流情況下，因管流的水流流速較大，要求有色水濃度增強(qiáng)，才能顯示并讓學(xué)生看到煙霧狀的擴(kuò)散紊動(dòng)現(xiàn)象。傳統(tǒng)方法，當(dāng)有色水盒的高程固定后，實(shí)驗(yàn)中要提高有色水的供應(yīng)量，增強(qiáng)有色水的濃度無(wú)法實(shí)現(xiàn)，濃淡難調(diào)。4、自動(dòng)化控制型雷諾實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，原有的實(shí)驗(yàn)裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化電控，且市場(chǎng)上找不到有關(guān)有色水電控供給器的同類(lèi)產(chǎn)品。

為了克服以上不足，同時(shí)為了解決自動(dòng)化控制型雷諾實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的技術(shù)難題，特發(fā)明了此電控供給器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，并提供一種用于雷諾實(shí)驗(yàn)的有色水電控供給裝置，具體技術(shù)方案如下：

用于雷諾實(shí)驗(yàn)的有色水電控供給裝置，包括密閉蓄水箱、密封蓋、升液管、第一電磁閥、第二電磁閥、氣泵、虹吸管、第二連接管、第一連接管和第三連接管；密閉蓄水箱上部開(kāi)孔，并以密封蓋進(jìn)行可拆卸式密封；氣泵通過(guò)第三連接管與密閉蓄水箱上部相連；升液管設(shè)置于密閉蓄水箱內(nèi)，且底部與箱體內(nèi)部連通，頂部密封但設(shè)有由第一電磁閥控制開(kāi)閉的第一連接管，升液管側(cè)壁上連有虹吸管；密閉蓄水箱上部還設(shè)有由第二電磁閥控制開(kāi)閉的第二連接管。

作為優(yōu)選，所述的升液管底部位置低于第三連接管。，以保證液體不會(huì)倒流進(jìn)入氣泵。

作為優(yōu)選，所述的第一電磁閥為常閉型電磁閥，所述的第二電磁閥為常開(kāi)型電磁閥。在裝置不運(yùn)行的時(shí)候，密閉蓄水箱內(nèi)與大氣連通，保持常壓，延長(zhǎng)裝置壽命。

作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的第一電磁閥單獨(dú)控制；第二電磁閥與氣泵聯(lián)動(dòng)控制，當(dāng)氣泵工作時(shí)，第二電磁閥關(guān)閉，當(dāng)氣泵不工作時(shí)，第二電磁閥開(kāi)啟。裝置運(yùn)行時(shí)，能自動(dòng)使密閉蓄水箱內(nèi)保持密閉，僅通過(guò)升液管出液。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種使用所述裝置的投加溶液的電控供給方法，步驟如下：將裝置固定在雷諾試驗(yàn)儀上，將虹吸管出口放置于雷諾試驗(yàn)儀的待觀(guān)察管體中，此時(shí)第二電磁閥打開(kāi)，第一電磁閥關(guān)閉；有色水通過(guò)打開(kāi)密封蓋進(jìn)入密閉蓄水箱，注入一定量有色水后蓋上密封蓋，此時(shí)氣泵通電工作，第二電磁閥聯(lián)動(dòng)關(guān)閉，第一電磁閥依然保持關(guān)閉，密閉蓄水箱內(nèi)壓力升高使有色水灌入升液管，通過(guò)升液管流出虹吸管，通過(guò)虹吸管供給實(shí)驗(yàn)設(shè)備；結(jié)束實(shí)驗(yàn)后需要斷開(kāi)有色水供應(yīng)時(shí)，單獨(dú)將第一電磁閥打開(kāi)，破壞虹吸。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)如下：

1)該裝置提供了一種雷諾實(shí)驗(yàn)專(zhuān)用有色水虹吸閥型電控供給器，尤其是解決了自動(dòng)化控制型雷諾實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的技術(shù)難題；

2)本發(fā)明克服了傳統(tǒng)有色水用微型閥門(mén)調(diào)控的易堵難疏、操作不便等系例缺陷問(wèn)題。例如，連接軟管及其有色水注射針管很容易被氣泡或小顆粒堵塞，尤其是實(shí)驗(yàn)后滯留在管中有色水不能排除，干燥后針管往往報(bào)廢。本發(fā)明具有疏通有色水出水管和有色水注射針的功能，而且是電控式的，操作方便；

3)本發(fā)明作為流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器，創(chuàng)新性的利用了流體力學(xué)原理解決實(shí)驗(yàn)難題，具備很好的教學(xué)效果。

附圖說(shuō)明

圖1是一種雷諾實(shí)驗(yàn)專(zhuān)用有色水虹吸閥型電控供給器結(jié)構(gòu)示意圖；