[发明专利]可远程操控的不可压缩流体恒定流动量定律实验平台

说明书

本发明公开了一种用于可远程操控的不可压缩流体恒定流动量定律实验平台。包括可电脑操控的不可压缩流体恒定流动量定律实验装置、服务管理器以及用户终端，服务管理器通过互联网分别与可电脑操控的不可压缩流体恒定流动量定律实验装置和用户终端连接；PLC控制系统可以控制阀门启闭或调节开度，结合PLC控制系统后的压力变送器分别和电磁流量计自动监测相关数据；摄像头用于实时在电脑及远程监控实验的真实运行情况以及测压管的实时数据。用户通过远程操控在移动便携设备或计算机输入实验相关数据，并实时观察实验过程及数据。本发明能解决仿真模拟实验缺乏真实体验的问题等通过共享远程实验，达到教学目的，实现共享教育理念。

技术领域

本发明涉及教育教学及工业控制技术领域，尤其涉及一种可远程操控的不可压缩流体恒定流动量定律实验平台。

背景技术

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，其中包括不可压缩流体恒定流动量定律实验等。现阶段实验设备一般包括水泵、自循环供水器、实验台、可控硅无级调速器、水位调节阀、恒压水箱、管嘴、集水箱、带活塞的测压管、带活塞和翼片的抗冲平板、上回水管。在水力学实验运行过程中，通过设备上安装的摄像头、电磁阀、压力变送器和电磁流量计得出实验结果数据。

现阶段国内不可压缩流体恒定流动量定律实验装置可归为两种：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，为得到准确的实验结果需进行多次实验，但在实际操作中，很难进行多次实验以得到准确的实验结果；且在实际操作中，在记录每一个数据前，需人为观察仪表数值，待其稳定后方可得到有效数据。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、难以得到准确实验数据等缺点，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，得不到切实直观的实验数据。

二是基于互联网的远程实验方案，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。

发明内容

本发明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不可压缩流体恒定流动量定律实验装置、互联网与用户终端等相关设备，将不可压缩流体恒定流动量定律实验装置结合成一体的共享系统，让用户在真实实验环境和条件下开展不可压缩流体恒定流动量定律实验。

本发明涉及的可远程操控的不可压缩流体恒定流动量定律实验平台，包括1个或多个可电脑操控的不可压缩流体恒定流动量定律实验装置、服务管理器以及1个或多个用户终端。

所述可电脑操控的不可压缩流体恒定流动量定律实验装置与服务管理器之间通过互联网 (有线或无线)连接；所述服务管理器与用户终端之间通过互联网(有线或无线)连接。

所述可电脑操控的不可压缩流体恒定流动量定律实验装置包括：电磁流量计、压力传送器、摄像头、止回阀、电磁阀、带活塞的测压管、自循环供水器、下回水管、可控硅无级调速器、恒压水箱、水泵、管嘴、试验台、水位调节阀、带活塞和翼片的抗冲平板、上回水管、集水箱、触摸屏电脑和PLC(可编程逻辑控制器)控制系统。

集水箱、水位控制阀、恒压水箱均与上回水管、下回水管和水泵连接，开启水泵由电磁阀向恒压水箱注水，待水压稳定后，通过摄像头记录带活塞的测压管的水位高度。由电磁流量计、压力传送器传输信号到PLC控制系统，记录相关流量及压力。计算出实验相关参数，证明动量定理。试验结束。