可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置。包括：供水管、扬水管、喷头、上密闭压力水箱、上集水箱、虹吸管、逆止阀、通气管、下水管、下密闭压力水箱、电气室、变频泵、下集水箱、摄像头、压力变送器、电动控制台、进水电磁阀、触摸屏电脑和PLC控制系统。PLC控制系统软控制变频泵启、停及软控制阀门启闭或者调节开度，结合PLC控制系统后的压力变送器和电磁阀自动检测和记录相关水力参数；触摸屏电脑用于显示和实施PLC相关的软控制、数据存储及程序载体、摄像头调用等；本实用新型专利技术解决了高校开设的自循环静水压强传递演示实验存在的相关问题，如手动操作不精准，观察现象不明显等。

【技术实现步骤摘要】
可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置
本技术涉及教育教学及工业控制
，尤其涉及可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置。
技术介绍
目前国内各高校给排水科学与工程专业一般需开设相关专业实验，其中包括自循环静水压强传递演示实验等。现阶段实验设备一般包括密闭压力水箱、集水箱、气压计、虹吸管、水泵、扬水管与喷头等。在水力学实验运行过程中，通过设备上安装的压力变送器等观察实验结果。现阶段国内自循环静水压强传递演示实验平台可归为两种：一是由学生动手进行实验操作。由于实际操作必须根据实验指导书进行操作，要排除各种因素的影响，且实验中不可避免的存在系统误差，为观察到准确的实验现象需进行多次实验，但在实际操作中，很难进行多次实验以观察到准确的实验现象；且在实际操作中，很难通过改变实验条件来观察实验结果的变化。以上导致购置了实验设备的高校仅能为本地学生提供实验机会，实验资源得不到充分利用，并且本地学生的实验过程存在不方便性、难以观察到准确实验现象等缺点，而在缺乏实验条件的地区无法开展相关实验，学生缺乏实际操作机会，无法掌握实验操作能力。二是基于互联网的远程虚拟仿真实验方案，主要是采用软件仿真实验平台进行网上仿真或虚拟实验，这种方案的实验现象和数据都是在理想情况下由软件计算得到的，完全由软件来虚拟化实验环境，不具有实验过程中应有的真实性，实验过程固化，不能模拟实际情况中存在的各种干扰因素和误差，实验虽便于了解实验过程，但实验效果难以比拟真实实验，对学生创新能力和发现问题意识的培养不利。专利技术内容本技术的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种依托于可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置，解决手动操控不精准、数据记录不及时及一些不便靠近观察的实验现象等问题。所述可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置包括：供水管、扬水管、喷头、上密闭压力水箱、上集水箱、虹吸管、逆止阀、通气管、下水管、下密闭压力水箱、电气室、变频泵、下集水箱、摄像头、压力变送器、电动控制台、进水电磁阀、触摸屏电脑和PLC控制系统。上集水箱有管路与变频泵连接，开启变频泵由进水电磁阀向上集水箱供水，使上集水箱的水体经下水管流进下密闭压力水箱，下密闭压力水箱内压强增大，气体通过通气管进入上密闭压力水箱，水体通过扬水管与喷头喷出；上集水箱满顶后，水体经由虹吸管流入下集水箱；当上集水箱水位低于下水管，下密闭压力水箱水体全部排完后开启变频泵继续供水。进一步地，如上所述的可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置，所述进水管路上安装有：进水电磁阀；在自循环静水压强传递演示实验管段上安装有：压力变送器、电动控制台。所述进进水电磁阀通过PLC控制系统控制其开启度来调节流量。所述压力变送器用于在线监测测压计中的压差数据。所述电动控制台可通过PLC控制系统调节高差。进一步地，如上所述的可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置，其特征在于，包括PLC控制系统控制触摸屏电脑、各数据采集设备及摄像头。所述PLC控制系统控制触摸屏电脑的信号输入与输出、变频泵和摄像头的启闭；PLC控制系统采集进水电磁阀的开度；通过信号线采集压力变送器等的在线监测数据。所述触摸屏电脑用于接收PLC控制系统传送的在线监测数据并显示操作界面，实现触屏控制操作装置。所述摄像头用于电脑观察实验现象，可通过软件控制调节镜头焦距观察一些不便于靠近观察的实验现象。进一步，如上所述的可远程操控的静水压强传递演示实验装置，其特征在于，所述装置上共有2个测点，每个测点上安装有压力变送器；把所测的数据通过采集传输到PLC控制系统，数据反映在电脑触摸屏上，进而观察两个密闭压力水箱压强变化。有益效果：本技术提供的可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置，依托于自循环静水压强传递演示实验装置、PLC控制系统、触摸屏电脑及摄像头等相关实验仪器，将手动操作设备、手工记录数据转变为通过电脑精准操作、自动记录数据等，提高了实验的效率。附图说明图1为本技术可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置结构示意图。图中标记：1-供水管；2-扬水管；3-喷头；4-上密闭压力水箱；5-上集水箱；6-虹吸管；7-逆止阀；8-通气管；9-下水管；10-下密闭压力水箱；11-电气室；12-变频泵；13-下集水箱；14-摄像头；15-压力变送器；16-电动控制台；17-进水电磁阀；18-触摸屏电脑；19-PLC控制系统。图2为本技术可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置原理图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例：图1为本技术可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置的结构示意图；如图1所示，本技术提供的可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置，包括：供水管1、扬水管2、喷头3、上密闭压力水箱4、上集水箱5、虹吸管6、逆止阀7、通气管8、下水管9、下密闭压力水箱10、电气室11、变频泵12、下集水箱13、摄像头14、压力变送器15、电动控制台16、进水电磁阀17、触摸屏电脑18和PLC控制系统19。所述可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置上共有2个测点，每个测点上安装有压力变送器15；把所测的数据通过采集传输到PLC控制系统19，数据反映在触摸屏电脑18，进而观察上密闭压力水箱4和下密闭压力水箱10压强变化。PLC控制系统19控制触摸屏电脑18的信号输入与输出、变频泵12和摄像头14的启闭；PLC控制系统19采集进水电磁阀17的开度；通过信号线采集压力变送器15、电动控制台16的在线监测数据。触摸屏电脑18用于接收PLC控制系统19传送的在线监测数据并显示操作界面，实现触屏控制操作装置。摄像头14用于触摸屏电脑18观察实验现象，可通过软件控制调节摄像头14镜头焦距观察一些不便于靠近观察的实验现象。压力变送器15用于在线监测两个密闭压力水箱压力数据。为了精确喷水高度与落差关系，所述回水管路上安装有：电动控制台16来控制上集水箱5与下密闭压力水箱10的落差；上集水箱5有管路与变频泵12连接，开启变频泵12由进水电磁阀17向上集水箱5供水，使上集水箱5的水体经下水管9流进下密闭压力水箱10，下密闭压力水箱10内压强增大，气体通过通气管8进入上密闭压力水箱4，水体通过扬水管2与喷头3喷出；上集水箱5满顶后，水体经由虹吸管6流入下集水箱13；当上集水箱5水位低于下水管9，下密闭压力水箱10水体全部排完后开启变频泵12继续供水。图2为本实用可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置的原理图。所述PLC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置，其特征在于可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置包括：供水管（1）、扬水管（2）、喷头（3）、上密闭压力水箱（4）、上集水箱（5）、虹吸管（6）、逆止阀（7）、通气管（8）、下水管（9）、下密闭压力水箱（10）、电气室（11）、变频泵（12）、下集水箱（13）、摄像头（14）、压力变送器（15）、电动控制台（16）、进水电磁阀（17）、触摸屏电脑（18）和PLC控制系统（19）；/n上集水箱（5）有管路与变频泵（12）连接，开启变频泵（12）由进水电磁阀（17）向上集水箱（5）供水，使上集水箱（5）的水体经下水管（9）流进下密闭压力水箱（10），下密闭压力水箱（10）内压强增大，气体通过通气管（8）进入上集水箱（5），水体通过扬水管（2）与喷头（3）喷出；上集水箱（5）集满水后，水体经由虹吸管（6）流入下集水箱（13）；当上集水箱（5）水位低于下水管（9），下密闭压力水箱（10）水体全部排完后开启变频泵（12）继续供水。/n

【技术特征摘要】
1.一种可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置，其特征在于可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置包括：供水管（1）、扬水管（2）、喷头（3）、上密闭压力水箱（4）、上集水箱（5）、虹吸管（6）、逆止阀（7）、通气管（8）、下水管（9）、下密闭压力水箱（10）、电气室（11）、变频泵（12）、下集水箱（13）、摄像头（14）、压力变送器（15）、电动控制台（16）、进水电磁阀（17）、触摸屏电脑（18）和PLC控制系统（19）；
上集水箱（5）有管路与变频泵（12）连接，开启变频泵（12）由进水电磁阀（17）向上集水箱（5）供水，使上集水箱（5）的水体经下水管（9）流进下密闭压力水箱（10），下密闭压力水箱（10）内压强增大，气体通过通气管（8）进入上集水箱（5），水体通过扬水管（2）与喷头（3）喷出；上集水箱（5）集满水后，水体经由虹吸管（6）流入下集水箱（13）；当上集水箱（5）水位低于下水管（9），下密闭压力水箱（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超龙，赵文玉，魏彩春，周灵池，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：新型
国别省市：广西;45