[实用新型]可电脑操控的自循环虹吸原理演示实验装置

说明书

本实用新型提供一种可电脑操控的自循环虹吸原理演示实验装置。包括：虹吸管、压力变送器、高位水箱、低位水箱、水泵、吸水管、溢水管、破坏虹吸电磁阀、放水电磁阀、第一进水电磁阀、第二进水电磁阀、电磁流量计、摄像头、液位控制器、水箱、测压管、测压计水箱、滑尺、电脑触摸屏和PLC控制系统。PLC控制系统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和电磁流量计可以自动监测相关数据；摄像头用于在电脑中监控实验的真实运行情况；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。本实用新型解决了高校开设自循环虹吸原理演示实验存在的相关问题，如动手操作不精确，记录数据不及时等。

技术领域

本实用新型涉及工业控制技术领域，尤其涉及一种可电脑操控的自循环虹吸原理演示实验装置。

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，其中包括自循环虹吸原理演示实验等。现阶段水力学实验设备一般包括高位水箱、低位水箱、测压计、测压管、滑尺、水泵、测压计水箱等。在水力学实验运行过程中，通过设备上安装的电磁了流量计、压力变送器、液位控制器等得出实验结果数据。

现阶段国内自循环虹吸原理演示实验平台可归为两种：一是由学生动手进行实验操作。实验操作必须根据实验指导书进行操作，为排除实验中各种因素的影响以及实验本身存在的不可避免的系统误差，因此我们需要进行多次实验从而得出较为准确的实验现象以实现自循环虹吸原理的演示过程。但在实际操作中，得不到切实直观的观测自循环虹吸原理的演示过程；还有一些实验现象不便于近距离观察的实验现象。

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。

发明内容

本实用新型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虹吸原理演示实验装置，解决动手操作不精确、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虹吸原理演示实验装置结构包括：测点、虹吸管、压力变送器、高位水箱、低位水箱、水泵、吸水管、溢水管、破坏虹吸电磁阀、放水电磁阀、第一进水电磁阀、第二进水电磁阀、电磁流量计、摄像头、液位控制器、水箱、测压管、测压计水箱、滑尺、电脑触摸屏和PLC控制系统。

所述PLC控制系统控制触摸屏电脑的信号输入与输出、控制阀门启闭或调节开度以及摄像头的启闭；PLC控制系统采集压力变送器、电磁流量计、液位控制器等通过信号线输送的在线监测数据。

高位水箱与低位水箱均有管路与水泵连接，开启水泵向高位水箱和低位水箱注水，使高位水箱有溢流，低位水箱水位达到后，由液位控制器传输信号到PLC，关闭供水阀，打开与连接低位水箱的电磁阀把水排空，产生虹吸现象；在虹吸管安装有破坏虹吸电磁阀，若打开此电磁阀，虹吸现象被破坏。

进一步地，如上所述的可电脑操控的自循环虹吸原理演示实验装置，所述压力变送器、电磁流量计、可电脑操控的电磁阀；低位水箱内安装有液位控制器。

所述压力变送器、安装在虹吸管的相关测点上，电磁流量计、可电脑操控的电磁阀安装在虹吸管上；液位控制器安装在低位水箱内。

所述压力变送器、电磁流量计、液位控制器等通过信号线输送的在线监测数据。

所述压力变送器用于在线监测虹吸管上每个测压点的压力数据；

所述液位控制器在线监测低位水箱水位达到相关水位时将信号传送到PLC，停止泵供水。