[实用新型]一种水体空化压力测量装置

说明书

本实用新型提供了空化实验技术领域内的一种水体空化压力测量装置，包括箱体，箱体内设有具有活塞腔的测量缸体，测量缸体正上方的箱体上连接有连杆，连杆的下端连接有测力计，测力计上连接有向下伸入活塞腔且可在活塞腔内上下移动的活塞，活塞下方的测量缸体上连接有伸出箱体外的连接管，连接管上设有开关阀，箱体的底部连接有摄像头，摄像头可对活塞腔进行摄像，测量缸体上还设有伸出箱体外的排水管；本实用新型成本低、占地面积小、空化实验效果好，可实现空化压力测试的可视化教学工作。

技术领域

本实用新型属于空化实验技术领域，特别涉及一种水体空化压力测量装置。

背景技术

空化是液体特有的一种动力学现象，发生在局部压力低于该温度下饱和蒸汽压的液体区域。水轮机、泵的叶片以及船舶螺旋桨推进器等设备的运行都受到空化空蚀的困扰。空化是影响流体机械使用寿命与性能的主要问题之一，会导致机械效率下降，噪声和振动加剧，甚至会引起桨叶的材料剥蚀、结构破坏等。

现有技术中的空化实验装置，一般需要环形水洞等大型设备，由大功率泵实现液体循环，通过真空泵降低水体压力，最终形成空化。这样的实验设备存在极多的问题，整个装置占地面积大、投入成本多、使用和维护费用高，而且实验设备和构造复杂、难以更换流动介质、无法可视化观测、影响空化实验效果。

能源动力课程中，空化是水力机械中常见的现象，对水力机械的安全稳定运行影响显著，目前对于空化的研究，无论是数值计算或是试验研究，空化压力都是其中的核心参数，因此，急需一种降低实验设备成本，安全有效且便于教师进行随堂实验演示的空化压力测量实验装置。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的在于解决现有技术中的不足之处，解决了现有技术中成本高、占地面积大、空化实验效果差的技术问题，提供一种水体空化压力测量装置，此装置成本低、占地面积小、空化实验效果好。

本实用新型的目的是这样实现的：一种水体空化压力测量装置，包括箱体，所述箱体内设有具有活塞腔的测量缸体，所述测量缸体正上方的箱体上连接有连杆，所述连杆的下端连接有测力计，所述测力计上连接有向下伸入活塞腔且可在活塞腔内上下移动的活塞，所述活塞下方的测量缸体上连接有伸出箱体外的连接管，所述连接管上设有开关阀，所述箱体的底部连接有摄像头，所述摄像头可对活塞腔进行摄像，所述测量缸体上还设有伸出箱体外的排水管。

本实用新型进行工作时，打开开关阀，水从进水管流入测量缸体，到达设定的液位后关闭开关阀，开启摄像头使之开始进行录像工作，连杆向上移动，连杆拉动测力计，测力计拉动活塞沿着测量缸体内壁向上移动，测量缸体内的压力逐渐降低，当压力降低到一定值时，水产生空化现象产生气泡，此时，摄像头记录空化产生过程并捕捉空化现象，在摄像头捕捉到空化现象时，连杆停止移动，记录此时测力计上的拉力值，通过拉力值可计算出水的空化初生压力值，实现水体空化的压力测量和教学工作，实验结束后，测试后的水经排水管排出；本实用新型中测量缸体和活塞的设置，可有效模拟空化环境，成本低、占地面积小、空化实验效果好；摄像头的设置，可实现可视化教学，实时记录空化现象，使用方便，观察效果好；测力计的设置，可通过测量拉力值计算出空化初生压力值，使用方便，工作效率高；可应用于空化压力测试的可视化教学工作中。

为了方便追踪产生的气泡，便于观察记录，所述测量缸体上方的连杆上设有向外延伸的连接杆，所述连接杆上竖直设有滑杆，所述滑杆上设有安装板，安装板在活塞的下方，所述安装板上连接有激光器和凸透镜，所述凸透镜在激光器与测量缸体之间，激光器的镜头刚好对准凸透镜的中心。

为了方便摄像头记录，所述箱体的底部设有呈中空的上底板和下底板，所述上底板和下底板之间设有透明板，透明板在活塞的正下方，所述测量缸体连接在上底板上，所述测量缸体正下方的箱体底部连接有连接座，所述摄像头安装在连接座上，摄像头的镜头在透明板的正下方。