一种花洒水流冲击力分布测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种花洒水流冲击力分布测试装置，包括移动机构、安装在移动机构上的承载台以及安装于承载台上的测力装置，所述承载台能够在移动机构上进行至少一维方向的运动；所述测力装置包括受力元件和一柱状容器，该柱状容器内具有工作液体，所述受力元件包括直径为柱状部以及位于柱状部顶部的受力部，所述柱状部的下端部插入柱状容器中的工作液体中，并使该受力元件处于漂浮状态，所述受力部凸出于柱状容器的开口，并将该柱状容器的开口遮盖，以提供一种结构简单、测试方便和精度高的花洒水流冲击力分布测试装置。

A testing device for the distribution of the impact force of the sprinkler water

【技术实现步骤摘要】
一种花洒水流冲击力分布测试装置
本专利技术涉及微小力分布测试装置领域，具体是涉及一种花洒水流冲击力分布测试装置。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，人们对洗浴的舒适性需求也越来越高。花洒是卫浴设施的重要部件，它的性能直接关系到洗浴质量及舒适性。花洒水流的冲击力是花洒性能的重要指标，精确测试水流冲击力及其分布对舒适型花洒的开发制造极为关键，但由于花洒水流冲击力值非常小，因而要精确测量出花洒水流的冲击力值较为困难。目前虽有一些方法来测试，如电容传感器法、机械法等等，但这些方法或装置，有些结构复杂，制作成本高，有些测试精度不高。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种结构简单、测试方便和精度高的花洒水流冲击力分布测试装置。具体方案如下：一种花洒水流冲击力分布测试装置，包括移动机构、安装在移动机构上的承载台以及安装于承载台上的测力装置，所述承载台能够在移动机构上进行至少一维方向的运动；所述测力装置包括受力元件和一柱状容器，该柱状容器内具有工作液体，所述受力元件包括直径为柱状部以及位于柱状部顶部的受力部，所述柱状部的下端部插入柱状容器中的工作液体中，并使该受力元件处于漂浮状态，所述受力部凸出于柱状容器的开口，并将该柱状容器的开口遮盖。进一步的，所述受力元件的受力部为锥体，且锥体的尖部背离柱状容器设置。进一步的，所述受力部的锥面上具有疏水层。进一步的，所述柱状容器和所述柱状部为同轴设置的圆柱形结构。进一步的，所述移动机构包括基座、竖直固设于基座上的两立柱和水平设置的导轨，每一立柱上均具有一在其所在的立柱上滑动滑块，所述导轨的两端分别支承在两滑块，所述承载台滑动连接于导轨上，且该承载台能够沿导轨在水平方向上滑动。进一步的，所述承载台上具有一盲孔，所述柱状容器间隙配合的插入该盲孔中固定。进一步的，所述工作液体为有色液体。本专利技术提供的花洒水流冲击力分布测试装置与现有技术相比较具有以下优点：本专利技术提供的花洒水流冲击力分布测试装置提供移动机构来实现测力装置相对于花洒的位置的改变；测力装置通过飘浮于容器内的受力元件受到花洒水流冲击力而引起液位的变化来获得花洒水流冲击力的大小，该测试装置具有结构简单、测试方便和精度高等优势，并且可以测试较小的力值，非常适合用于测试花洒水流冲击力的分布。附图说明图1示出了花洒水流冲击力分布测试装置的示意图。图2示出了测力装置的剖面示意图。具体实施方式为进一步说明各实施例，本专利技术提供有附图。这些附图为本专利技术揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本专利技术的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。如图1和图2所示的，本实施例提供了一种花洒水流冲击力分布测试装置，包括了移动机构11、安装在移动机构上的承载台12以及安装于承载台12上的测力装置2，该承载台12在移动机构11上能够在一维、二维或者三维方向上进行移动。其中，承载台12起到固定测力装置2的作用，移动机构11起到调节测力装置2所处位置的作用，测力装置2用于在相应位置上对花洒水流的冲击力进行测试。本实施例中以该移动机构11为二维移动机构为例来进行说明。参考图1，该移动机构11包括基座110、竖直固设于基座110上的两立柱111和水平设置的导轨112，每一立柱111上均具有一滑块113，滑块113能够在其所在的立柱111上沿竖直方向滑动，导轨112的两端分别支承在两滑块113上，以使该导轨112能够在竖直方向上滑动。承载台12滑动连接于导轨112上，以使该承载台12能够沿导轨112在水平方向上滑动，从而使得该承载台12能够在竖直方向和水平方向上调整位置。在本实施例中，滑块113在立柱111上位置的固定和承载台12在导轨112上位置的固定均是通过锁紧螺丝114来实现。参考图2，测力装置2由受力元件20和一个内径为D的柱状容器21组成。柱状容器21中装有工作液体22。受力元件20包括直径为d柱状部200以及位于顶部的受力部201，柱状部200的下端部插入柱状容器21中的工作液体22中，并使该受力元件20处于漂浮状态。在本实施例中，为避免测试中受力元件20因积水而影响测试精度，受力元件20上部受力部201为锥体，且锥体的锥面上具有疏水层(图中未示出)。锥体的上表面将受到花洒水流冲击力的作用。为避免测试中花洒水滴落入柱状容器21内，锥体底面直径D1稍大于玻璃容器的内径(即D1＞D)。受力元件20可采用密度小于工作液体密度的材料制成实心体，也可由其他材料制成空心，只要保证该受力元件20在工作液体22上处于漂浮状态，且使得受力件的受力部201高出柱状容器21一段距离。为了便于观测柱状容器21内工作液体22液位的变化，该柱状容器21优选为透明的玻璃容器，容器的周壁上设置有对应的刻度210。工作液体22也可以是有色液体，以便于观测液位的变化。当受力元件20上端部的锥面受到花洒水流冲击力时，受力元件20会向下移动，从而引起受力元件20及柱状容器21之间的环形间隙中的液面上升，该液面上升的高度定义为h。此时，受力元件20所受重力、浮力及端部所受冲击力会达到新的平衡。由力平衡方程可知道，受力元件20锥面所受冲击力F等于受力元件20及柱状容器21壁面之间的环形间隙内所上升的液体重量。本实施例中为了便于计算，柱状容器21和柱状部200均为圆柱形结构。因此可通过公式：来计算出环形间隙内所上升的液体重量。式中F为受力元件20上端部所受的冲击力，D为分别为柱状容器21的内径，d为受力元件20柱状部200的外径，ρ为工作液体22的密度，g为重力加速度，h为受力元件20及柱状容器21壁面之间的环形间隙内液面上升高度，为被测量。由柱状容器21的刻度210可直接读出液面上升的高度h，因此根据式(1)即可得到受力元件20上端部所受垂直冲击力的大小。由冲击力F及受力元件20锥部的投影面积还可得到单位面积上所受冲击力的大小，即式中f为单位面积所受冲击力，A为受力元件20的受力锥面在水平面上的投影面积，D1为受力元件20锥体底部的直径。单位面积所受冲击力f的大小可近似反映测力装置所处位置处的受力情况，水平移动测力装置2，测试不同位置处的f，便可获得花洒水流的冲击力在某一水平断面内的分布情况。通过立柱111上的滑块113在竖直方向上的的滑动，还可测试距花洒不同垂直距离的冲击力分布。式(1)表明，当玻璃容器直径较小(即D较小)、且柱状容器21与受力元件20之间的环形间隙较小(即D与d的差值较小)时，可测试较小值的冲击力。此外，工作液体22的密度较小时，也可测试较小值的冲击力。因此，柱状容器21直径、受力元件20的直径及工作液体22的种类可用于调节被测冲击力的量程范围。本实施例中，在承载台12上加工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种花洒水流冲击力分布测试装置，其特征在于：包括移动机构、安装在移动机构上的承载台以及安装于承载台上的测力装置，所述承载台能够在移动机构上进行至少一维方向的运动；所述测力装置包括受力元件和一柱状容器，该柱状容器内具有工作液体，所述受力元件包括直径为柱状部以及位于柱状部顶部的受力部，所述柱状部的下端部插入柱状容器中的工作液体中，并使该受力元件处于漂浮状态，所述受力部凸出于柱状容器的开口，并将该柱状容器的开口遮盖。/n

【技术特征摘要】
1.一种花洒水流冲击力分布测试装置，其特征在于：包括移动机构、安装在移动机构上的承载台以及安装于承载台上的测力装置，所述承载台能够在移动机构上进行至少一维方向的运动；所述测力装置包括受力元件和一柱状容器，该柱状容器内具有工作液体，所述受力元件包括直径为柱状部以及位于柱状部顶部的受力部，所述柱状部的下端部插入柱状容器中的工作液体中，并使该受力元件处于漂浮状态，所述受力部凸出于柱状容器的开口，并将该柱状容器的开口遮盖。


2.根据权利要求1所述的花洒水流冲击力分布测试装置，其特征在于：所述受力元件的受力部为锥体，且锥体的尖部背离柱状容器设置。


3.根据权利要求2所述的花洒水流冲击力分布测试装置，其特征在于：所述受力部的锥面上具有疏水层。

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，崔玉敏，刘长寿，何宏舟，
申请(专利权)人：集美大学，
类型：发明
国别省市：福建;35