[发明专利]一种用于投加溶液的电控供给装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属于实验仪器领域，具体涉及一种用于用于投加溶液的电控供给装置及其方法。

背景技术

雷诺实验时流体力学水力学中传统的经典的必做实验之一。随着现代技术的应用，自动化控制型雷诺实验系统的开发也正在进行中。

雷诺实验要求观察流层流与湍流流态，测量临界雷诺数。观察管流的流态是在管道中加注有色水作为失踪液。观察示踪液的流动状况，以了解层流和湍流的流态特性。所加有色水的量，与人门在打盐水挂针时的滴注量相当。当层流情况下，管道中的流体质点互不混掺，有条不紊地作有序的成层流动。因此，从管道口注入的有色水在管道中会形成一条直线状向前流动；当湍流情况下，管中流体质点相互混掺，作无序的随机运动。因此，注入的有色水水股完全破碎，象烟雾般很快扩散至全管。这一实验的实验效果完全取决于有色水的供给器及其阀门的调控功能。传统实验上，有色水是通过高位水盒和软管及阀门自流直接供水，由于其有色水的供水量微小，所需供水软管是一根直径约1-2毫米的细管，有色水注射针直径近0.7毫米左右，用于开、关有色水的阀门，传统上常用盐水挂针用的手动调节阀，这种阀门是将软管挤压关闭，松开开启。其存在的问题，1、长期关闭后，软管失去弹性，经常会开启失效；2、连接软管及其有色水注射针管很容易被气泡或小颗粒堵塞，尤其是实验后滞留在管中有色水不能排除，干燥后针管往往报废，给实验仪的维护造成困难；3、在本实验中，层流时的有色水用量要求较小，容易满足，但是在湍流情况下，因管流的水流流速较大，要求有色水浓度增强，才能显示并让学生看到烟雾状的扩散紊动现象。传统方法，当有色水盒的高程固定后，实验中要提高有色水的供应量，增强有色水的浓度无法实现，浓淡难调。4、自动化控制型雷诺实验系统中，原有的实验装置无法实现自动化电控，且市场上找不到有关有色水电控供给器的同类产品。

为了克服以上不足，同时为了解决自动化控制型雷诺实验系统中的技术难题，特发明了此电控供给器。

发明内容

本发明的目的解决现有技术中存在的问题，并提供一种用于雷诺实验的有色水电控供给装置，具体技术方案如下：

用于雷诺实验的有色水电控供给装置，包括密闭蓄水箱、密封盖、升液管、第一电磁阀、第二电磁阀、气泵、虹吸管、第二连接管、第一连接管和第三连接管；密闭蓄水箱上部开孔，并以密封盖进行可拆卸式密封；气泵通过第三连接管与密闭蓄水箱上部相连；升液管设置于密闭蓄水箱内，且底部与箱体内部连通，顶部密封但设有由第一电磁阀控制开闭的第一连接管，升液管侧壁上连有虹吸管；密闭蓄水箱上部还设有由第二电磁阀控制开闭的第二连接管。

作为优选，所述的升液管底部位置低于第三连接管。，以保证液体不会倒流进入气泵。

作为优选，所述的第一电磁阀为常闭型电磁阀，所述的第二电磁阀为常开型电磁阀。在装置不运行的时候，密闭蓄水箱内与大气连通，保持常压，延长装置寿命。

作为进一步优选，所述的第一电磁阀单独控制；第二电磁阀与气泵联动控制，当气泵工作时，第二电磁阀关闭，当气泵不工作时，第二电磁阀开启。装置运行时，能自动使密闭蓄水箱内保持密闭，仅通过升液管出液。

本发明的另一目的在于提供一种使用所述装置的投加溶液的电控供给方法，步骤如下：将装置固定在雷诺试验仪上，将虹吸管出口放置于雷诺试验仪的待观察管体中，此时第二电磁阀打开，第一电磁阀关闭；有色水通过打开密封盖进入密闭蓄水箱，注入一定量有色水后盖上密封盖，此时气泵通电工作，第二电磁阀联动关闭，第一电磁阀依然保持关闭，密闭蓄水箱内压力升高使有色水灌入升液管，通过升液管流出虹吸管，通过虹吸管供给实验设备；结束实验后需要断开有色水供应时，单独将第一电磁阀打开，破坏虹吸。

本发明相对于现有技术的优点如下：

1)该装置提供了一种雷诺实验专用有色水虹吸阀型电控供给器，尤其是解决了自动化控制型雷诺实验系统中的技术难题；

2)本发明克服了传统有色水用微型阀门调控的易堵难疏、操作不便等系例缺陷问题。例如，连接软管及其有色水注射针管很容易被气泡或小颗粒堵塞，尤其是实验后滞留在管中有色水不能排除，干燥后针管往往报废。本发明具有疏通有色水出水管和有色水注射针的功能，而且是电控式的，操作方便；

3)本发明作为流体力学实验教学仪器，创新性的利用了流体力学原理解决实验难题，具备很好的教学效果。

附图说明

图1是一种雷诺实验专用有色水虹吸阀型电控供给器结构示意图；