一种模拟水轮机流道内压力变化对鱼类损伤的实验装置，包括加压罐、受压罐和加压机构，加压罐与受压罐采用可拆卸式、密封式连接，加压机构安装在加压罐内，在受压罐体上安装有测压装置，本实用新型专利技术可以很方便的模拟水轮机的压力变化，并观察鱼类因压力骤变而受到损伤情况。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种实验装置，特别涉及一种模拟水轮机流道内压力对鱼类损伤的实验装置。
技术介绍
大坝的修建阻断了河流环境的连续性，这会对洄游性鱼类和大坝上下游鱼类基因的交流造成一定的阻断。鱼类通过水轮机进入下游是鱼类下行过坝主要方式之一。近年来有研究表明:根据水轮机构造的不同，通过水轮机下行的鱼类死亡率在5%到30%之间。因此研究鱼类通过水轮机时可能遭受的伤害机理进而改进水轮机的构造和运行方式具有重要的意义。鱼类通过水轮机时可能遭受的伤害机理为机械、压力、剪切和空蚀四种原因。其中，压力损害指鱼类通过水轮机流道中压力突变区域所遭受的伤害，主要是压力骤变即压力梯度对鱼体的损伤。所以需要一种能够模拟水轮机流道内压力对鱼类损伤的实验装置，观察鱼在水轮机流道中当受到压力突变后，鱼类所造成的伤害的情况，为环保型水轮机的设计和运行提供参考。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种模拟水轮机流道内压力对鱼类损伤的实验装置，可以很方便的模拟水轮机的压力变化，并观察鱼类因压力骤变而受到损伤情况。为了解决上述问题，本技术的技术方案为:一种模拟水轮机流道内压力变化对鱼类损伤的实验装置，包括加压罐、受压罐和加压机构，加压罐与受压罐采用可拆卸式、密封式连接，加压机构安装在加压罐内，在受压罐体上安装有测压装置。进一步的，所述加压机构包括一位于加压罐内，且可沿加压罐内壁移动的活塞，在活塞的端面上开设有一凹槽，在凹槽内置有一个外圈与活塞固定连接的第一轴承，还包括一固设在加压罐罐顶的驱动电机，在加压罐灌顶设有一通孔，在通孔内置有一外圈与加压罐固定连接的第二轴承，在第二轴承的内圈的端面上设有一圈齿条，在驱动电机的扭力输出端上固接有一齿条相配合的齿轮，在第二轴承的内圈设有螺纹，还包括螺杆，螺杆的一端部固定连接在第一轴承的内圈内，另外一端穿过第二轴承的内圈，且与第二轴承的内圈内的螺纹相配合。进一步的，在加压罐上的一端设有透气孔。进一步的，所述测压装置包括一测量受压罐内压力的压力传感器、与受压罐连接的安全阀。进一步的，还包括多个设置在受压罐内、观察受压罐内情况的摄像机。进一步的，在加压罐的下端设有进气口，在进气口内设有螺纹，在受压罐的上端设有进水口，在进水口外设有螺纹，所述进气口和进水口通过螺纹可拆卸式、螺纹密封连接。进一步的，还包括放大电路、A/D数模转换卡、单片机和PC机，压力传感器与放大电路连接，放大电路与A/D数模转换卡连接，A/D数模转换卡与单片机连接，单片机与驱动电机连接，单片机与PC机连接。本技术的有益效果是:将实验鱼放入到受压罐内后，通过压力传感器检测受压罐内压力，并可以根据实际水轮机流道中的压力变化值来实时调整受压罐内的压力，并通过摄像机记录鱼类因压力变化而受到的损伤情况，其中受压罐的压力变化可以通过加压机构来实现，并且本技术结构简单、成本低、易操作，能够模拟水轮机流道内压力梯度变化，根据鱼类对压力的承受情况，为优化水轮机设计和运行提供借鉴。【附图说明】下面结合附图对本技术做进一步的说明:图1为本技术的结构示意图，图2为图1中A处的局部放大示意图，图3为图1中B处的局部放大示意图，图4为本技术的连接框图。【具体实施方式】如图1到4所示:一种模拟水轮机流道内压力变化对鱼类损伤的实验装置，包括加压罐1、受压罐2和加压机构，加压罐I与受压罐2采用可拆卸式、密封式连接，加压机构安装在加压罐I内，在受压罐2体上安装有测压装置。进一步的，所述加压机构包括一位于加压罐I内，且可沿加压罐I内壁移动的活塞3，在活塞3的端面上开设有一凹槽31，在凹槽31内置有一个外圈与活塞3固定连接的第一轴承10，还包括一固设在加压罐I罐顶的驱动电机5，在加压罐I灌顶设有一通孔，在通孔内置有一外圈与加压罐I固定连接的第二轴承9，在第二轴承9的内圈的端面上设有一圈齿条91，在驱动电机5的扭力输出端上固接有一齿条91相配合的齿轮51，在第二轴承9的内圈设有螺纹，还包括螺杆4，螺杆4的一端部固定连接在第一轴承10的内圈内，另外一端穿过第二轴承9的内圈，且与第二轴承9的内圈内的螺纹相配合。进一步的，在加压罐I上的一端设有透气孔11。进一步的，所述测压装置包括一测量受压罐2内压力的压力传感器、与受压罐2连接的安全阀6。进一步的，还包括多个设置在受压罐2内、观察受压罐2内情况的摄像机8。进一步的，在加压罐I的下端设有进气口12，在进气口 12内设有螺纹，在受压罐2的上端设有进水口 21，在进水口 21外设有螺纹，所述进气口 12和进水口 21通过螺纹可拆卸式、螺纹密封连接。在本技术中可以将压力传感器与放大电路连接，放大电路与A/D数模转换卡连接，A/D数模转换卡与单片机连接，压力传感器通过放大电路和A/D数模转换卡将信号输入单片机，单片机再通过串口与PC机连接，单片机通过压力传感器检测到的压力来控制驱动电机5的启停和正反转，驱动电机5驱动活塞3上下移动来改变受压罐2内压力梯度，测试和观察实验鱼体在不同压力梯度下的状态和损伤情况。其中压力传感器可以选用PK8869气体压力传感器，其测量范围为O?0.7MPa，最大输出信号225mV;A/D数模转换卡采用AC1057型通用A/D板；单片机可以采用ATMEGA8L;单片机与PC机通过串口连接建立通信，用于人机交互；本技术的操作过程和工作原理如下:1、由单片机控制驱动电机5转动，驱动电机5驱动第二轴承9旋转，第二轴承9迫使螺杆4旋转，进而推动活塞3上或下移动;首先将活塞3移动到适宜位置，若需要正压范围内的压力梯度则将活塞3移动到受压罐2偏上的位置，若需要负压范围内的压力梯度则将活塞3移动到受压罐2偏下位置，若既需要负压范围内的压力梯度，又需要正压范围内的压力梯度则将活塞3移动到受压罐2中部位置。 2、将受压罐2内充满水并放入实验鱼后，将加压罐I的进水口 21旋紧在受压罐2的进水口 21上，并检查是否旋紧密封。3、驱动电机5驱动活塞3上下移动，活塞3移动的过程中，通过压力传感器实时监测受压罐2内的压力变化，并且将压力值传输到单片机或者PC机，由单片机控制驱动电机5的启停或者正反转，使得受压罐2内的压力可以根据需要实时变化。4、通过摄像机8观察和记录实验鱼体状态，并通过实验后对实验鱼体的暂养观察及解剖鉴定鱼体损伤程度。也可以在PC机内存入压力时间变化曲线，根据曲线控制驱动电机5的启停或正反转，观察实验鱼在不同压力梯度下的损伤情况。本技术可以测试不同压力梯度下实验鱼体损伤情况，并做统计分析，得出压力梯度与鱼体损伤的关系，有效模拟水轮机流道环境引起的压力梯度对进入水轮机流道的鱼体产生的影响和损伤。【主权项】1.一种模拟水轮机流道内压力变化对鱼类损伤的实验装置，其特征在于:包括加压罐(1)、受压罐(2)和加压机构，加压罐(I)与受压罐(2)采用可拆卸式、密封式连接，加压机构安装在加压罐(I)内，在受压罐(2)体上安装有测压装置。2.根据权利要求1所述的一种模拟水轮机流道内压力变化对鱼类损伤的实验装置，其特征在于:所述加压机构包括一位于加压罐(I)内，且可沿加压罐(I)内壁移动的活塞(3)，在活塞(3)的端面上开设有一凹槽(31)，在凹槽(31)内置有一个外圈与活塞(3)固定本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种模拟水轮机流道内压力变化对鱼类损伤的实验装置，其特征在于：包括加压罐（1）、受压罐（2）和加压机构，加压罐（1）与受压罐（2）采用可拆卸式、密封式连接，加压机构安装在加压罐（1）内，在受压罐（2）体上安装有测压装置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨路通，王煜，李成，张洋，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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