[实用新型]可电脑操控的毕托管流速测定实验装置

说明书

本实用新型公开了一种可电脑操控的毕托管流速测定实验装置。包括电动水位调节阀、侧装式电子水位计、恒压水箱、毕托管、压力变送器、测压管、滑动测量尺、可电脑控制的电磁阀门、止回阀、变频泵、自循环供水器、测压计、摄像头、管嘴、尾水箱与导轨、触摸屏电脑和PLC等。PLC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后的压力变送器和电子水位计能自动检测和记录相关水力参数；摄像头实时在电脑中监控实验的真实运行情况；触摸屏电脑与PLC连接，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；本实用新型解决了高校开设毕托管流速测定实验存在的相关问题，如手动操作不精准，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，尤其涉及可电脑操控的毕托管流速测定实验装置。

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，其中包括毕托管流速测定实验等。现阶段实验设备一般包括自循环供水器、可控硅无级调速器、水位调节阀、恒压水箱、管嘴、毕托管、尾水箱与导轨、测压管、测压计、滑动测量尺、上回水管。而本专利从实操与互联网技术相结合的角度出发，在水力学实验运行过程中，通过在设备上安装的侧装式电子水位计、压力变送器等得出实验结果数据。

现阶段国内毕托管流速测定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；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毕托管流速测定实验装置，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。

所述可电脑操控的毕托管流速测定实验装置包括：电动水位调节阀、侧装式电子水位计、恒压水箱、毕托管、压力变送器、测压管、滑动测量尺、上回水管、可电脑控制的电磁阀门、止回阀、变频泵、自循环供水器、测压计、摄像头、管嘴、尾水箱与导轨、触摸屏电脑、PLC(可编程逻辑控制器)控制系统、溢流板和稳水孔板。

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控制系统采集可电脑控制的电磁阀门的开度；通过信号线采集压力变送器、侧装式电子水位计的在线监测数据。

恒压水箱有进水管路与变频泵连接，进水管路上装有可电脑操控的电磁阀门，变频泵置于自循环供水器上，侧装式电子水位计装于恒压水箱与尾水箱上，压力变送器装于上回水管上，测压计与毕托管相连，上回水管上装有可电脑操控的电磁阀门和止回阀，测压计与毕托管相连使装置仍可实际操作。开启变频泵由可电脑操控的电磁阀门向恒压水箱注水，使恒压水箱有溢流，可调节电动水位调节阀改变两水箱间高差，水通过管嘴进入尾水箱，再通过上回水管回流至自循环供水器中，水流达到稳定时，毕托管对此时流速进行测定，通过侧装式水位计、压力变送器传信号到PLC，进行数据传输，从而根据公式计算此时流速。

在毕托管流速测定实验管路、上回水管上安装有用于可电脑操控的毕托管流速测定实验所需的数据采集装置；在水箱内设置有溢流板、稳水孔板来保证水箱内为恒压水流。

进一步地，如上所述的可电脑操控的毕托管流速测定实验装置，所述进水管路上安装有：可电脑控制的电磁阀门；在毕托管流速测定实验管段上安装有：测压计、压力变送器、侧装式电子水位计。

所述可电脑操控的电磁阀门通过PLC控制系统控制其开启度来调节流量。