一種改進的沿程水頭損失實驗裝置的制作方法
本實用新型涉及一種改進的沿程水頭損失實驗裝置。
背景技術：
現有沿程水頭損失教學實驗裝置中，水頭損失的測量量是依據沿程壓差計中的水柱高度差表示，并利用直尺進行水柱高度的量測。
現有沿程水頭損失教學實驗裝置在使用過程中，會產生如下問題：1.利用直尺量測水柱高度是需保持實現與凹液面最低處平行，但實際中人眼觀測會產生誤差；2.由于實驗構成中水是不斷流動的狀態，壓差計中的水柱高度是不斷地上下浮動的，不利于讀出較準確地平均數值；3.當需要量測的位置較多時，需要花費大量時間進行讀數，實驗效率低。
技術實現要素：
本實用新型需要解決的問題是針對上述現有技術測量存在誤差，費事費力的不足，而提供一種可方便測定實驗數據的改進的沿程水頭損失實驗裝置。
為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：
一種改進的沿程水頭損失實驗裝置，包括試驗臺、儲水箱、水泵、注水箱、沿程實驗管道、水頭測試試管、出水閥門和回水管道；注水箱與沿程實驗管道相連，沿程實驗管道上并排連接有至少兩根水頭測試試管，沿程實驗管道的尾端連接出水閥門，沿程實驗管道內的水通過回水管道回到儲水箱內，儲水箱內的水通過水泵泵入注水箱內，還包括水頭測試頭、電容式液位傳感器和轉換電路及液晶顯示屏，水頭測試頭設于水頭測試試管內，水頭測試頭的上端與電容式液位傳感器連接，電容式液位傳感器與轉換電路及液晶顯示屏連接，水頭測試頭為電容式液位計。
注水箱與沿程實驗管道之間設有進水閥門。
回水管道銜接沿程實驗管道處設有敞口膨大部。
注水箱內設有隔板A和隔板B, 注水箱箱壁高于隔板A， 隔板A高于隔板B, 隔板A將注水箱隔成Ⅰ室和Ⅱ室，隔板B將Ⅱ室隔成Ⅲ室和Ⅳ室, 隔板A與隔板B之間的空腔為Ⅲ室，與水泵連接的注水管設于Ⅲ室底部，沿程實驗管道連接于Ⅳ室側壁。
注水箱和儲水箱之間另連接有溢流管，溢流管連接于Ⅰ室底部。
沿程實驗管道上設有流量表。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：利用電容式液位傳感器對壓差計中的水柱高度進行量測，可以取保數據的準確性，提高實驗效率，方便后期實驗數據的整理，實際操作性強、自動化程度高、采用電子采集讀數，能有效解決以往依靠肉眼和尺子讀數而費時費力數據精度不高的問題，可大規模裝配于學校等教學場所。
附圖說明
圖1是本實用新型的改進的沿程水頭損失實驗裝置的結構示意圖；
圖2是圖1中F的局部放大示意圖。
其中，1-注水箱，2-沿程實驗管道，3-回水管道，4-水頭測試頭，5-水頭測試試管，6-電容式液位傳感器，7-轉換電路及液晶顯示屏，8-水泵，9-儲水箱，10-出水閥門。
具體實施方式
現在結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。
如圖1-2所示，一種改進的沿程水頭損失實驗裝置，包括試驗臺、儲水箱、水泵、注水箱、沿程實驗管道、水頭測試試管、出水閥門和回水管道；注水箱與沿程實驗管道相連，沿程實驗管道上并排連接有至少兩根水頭測試試管，沿程實驗管道的尾端連接出水閥門，沿程實驗管道內的水通過回水管道回到儲水箱內，實現了水體循環利用，節約用水，儲水箱內的水通過水泵泵入注水箱內，還包括水頭測試頭、電容式液位傳感器和轉換電路及液晶顯示屏，水頭測試頭設于水頭測試試管內，水頭測試頭的上端與電容式液位傳感器連接，電容式液位傳感器與轉換電路及液晶顯示屏連接，水頭測試頭為電容式液位計。
注水箱與沿程實驗管道之間設有進水閥門。
回水管道銜接沿程實驗管道處設有敞口膨大部。
注水箱內設有隔板A和隔板B, 注水箱箱壁高于隔板A， 隔板A高于隔板B, 隔板A將注水箱隔成Ⅰ室和Ⅱ室，隔板B將Ⅱ室隔成Ⅲ室和Ⅳ室, 隔板A與隔板B之間的空腔為Ⅲ室，與水泵連接的注水管設于Ⅲ室底部，沿程實驗管道連接于Ⅳ室側壁。
注水箱和儲水箱之間另連接有溢流管，溢流管連接于Ⅰ室底部。
沿程實驗管道上設有流量表。
具體使用方法如下：
打開電源，校準轉換電路及液晶顯示屏7讀數，接著打開水泵8，從儲水箱9中注水箱1中充水，待水位達到越過注水箱1中隔板B的高度時，開始流入沿程實驗管道2，待水流穩定后，開始讀取各測點對應的轉換電路及液晶顯示屏7的讀數，記下讀數即為各測點處總水頭。通過調節出水閥門10開度來調節流量大小，通過流量表可得出流量，于是可以方便的分析流量和沿程水頭損失之間的關系。
本實用新型的工作原理如下：通過在沿程實驗管道各處設置水頭測點，將測點i處的流速和壓強水頭轉化為靜水下的水柱高度Hi，Hi即代表測點i處的總水頭。在水頭測試試管中放有電容式液位傳感器，可將水頭高度轉換為電子信號，經由轉換電路在液晶顯示屏上顯示出相應讀數 Ni，通過調節電路設置，可以使得Ni=Hi,由此可方便的得出測點i處的總水頭。知道了相鄰兩測點間的距離li，以及相應的總水頭Hi、Hi+1，可由下式計算水力坡降J：
J=（Hi+1-Hi）/li；
電容式液位傳感器利用傳感器兩電極的覆蓋面積隨被測液體液位的變化而變化，從而引起電用量變化的關系進行液位測量。
現有電容式液位傳感器將非電量的變化轉換為電容量的變化，將需要的數據信息化，并可以利用計算機進行更進一步的大量數據處理和計算。同時還具有以下優點：1.靈敏度高；2.結構簡單；3.體積小；4.動態響應好；5.高頻特性好；6.可以在較惡劣環境工作。
以上述依據本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。
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