CN108457236A - 一种实验室用人工造浪模拟器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实验室用人工造浪模拟器，属于造浪技术领域。包括水源1、抽水管2、储水罐3、水泵4、输水管5和排浪系统，其特征在于，所述的抽水管2的一端与水源1相连，抽水管2的另一端与储水罐3相连；储水罐3连接水泵4的一端，水泵4的另一端连接输水管5的一端；输水管5的另一端连接排浪系统。本发明结构简单紧凑，操作安全方便，占用空间小，排浪稳定，并可有效避免抽水时的水流汽化问题，输水效率高。

Description

一种实验室用人工造浪模拟器

技术领域

本发明属于造浪技术领域，具体涉及一种实验室用人工造浪模拟器。

背景技术

在一些实验室中，要进行一些与船舶有关的设备的实验验证，比如进气滤清器等装置，普通的水流无法贴近真实的工作环境，因此需要模拟海浪的产生。但是实验室有限的空间限制了人工造浪装置的尺寸。如何在有限的空间里更有效率地制造高质量的海浪是一个重要的问题。目前已有的人工造浪设备大多具有结构复杂，占地面积大的缺点。比如应用于水上娱乐的造浪装置，多采用风压式造浪，由离心式鼓风机、空气压缩机及特制的管路系统和控制系统等组成的人工造浪机组，由PLC进行智能控制。该类型的造浪装置体积庞大，系统复杂，成本较高，产生的海浪的规模也过大，不适用于实验室使用。专利ZL201120012762.5的快速拼接式海浪池所使用的造浪装置，利用电机带动机械臂，进而带动造浪板上下运动来模拟海浪。该结构方式存在耗能大，效率低，机械臂两端连接处易糟腐蚀的问题，并且波浪方向难以控制。专利ZL201510524373.3的纯机械式前后推动造浪器，采用纯机械式结构，可进行四面造浪。虽然节约能源，可是结构复杂，机械传动机构过多导致效率低下，能量损耗很大，产生的波浪动能不足，且包括齿轮在内的传动件长时间接触水容易锈蚀，寿命不长。因此，根据实验室的造浪需求，需要一种占地面积较小，成本低，效率高，波浪方向固定，能有效避免浪花飞溅腐蚀其他设备的造浪装置。

发明内容

本发明的目的在于提供适用于实验室使用的一种人工造浪模拟器。

本发明的目的是这样实现的：

一种实验室用人工造浪模拟器，包括水源1、抽水管2、储水罐3、水泵4、输水管5和排浪系统，其特征在于，所述的抽水管2的一端与水源1相连，抽水管2的另一端与储水罐 3相连；储水罐3连接水泵4的一端，水泵4的另一端连接输水管5的一端；输水管5的另一端连接排浪系统。

所述的排浪系统包括液位检测仪6、贮水仓7、闸门电机8、支架9、闸门14、排浪通道和排浪通道侧壁10；所述的贮水仓7位于输水管5出口的下方；所述的液位检测仪6布置在贮水仓7上；所述的排浪通道与贮水仓7相连，所述的闸门14布置在贮水仓7和排浪通道之间；所述的支架9步骤在排浪通道侧壁10上，所述的闸门电机8安装在支架9上。

所述的排浪通道包括斜坡段11、凸台12和平直段13，所述的斜坡段11与贮水仓7相连，所述的凸台12位于斜坡段11和平直段13之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：结构紧凑，操作简便，占地面积小，抽水效率高，耗能少，排浪稳定，方向性好。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的储水罐结构与连接示意图；

图3为本发明的闸门开闭示意图；

图4为排浪通道的凸台结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作出以下详细说明：

本发明的目的是这样实现的：本发明是一种实验室用人工造浪模拟器，其特征是：包括排浪系统和位于下方的供水系统，供水系统包括水泵4和与之相连的储水罐3，储水罐3上引出抽水管2与水源1相连，水泵4上方引出输水管5连接贮水池7，贮水池7上方设有液位监测仪6，液位监测仪6自动控制水泵4的关闭，即当贮水池7液位达到设定值，液位监测仪6控制水泵4关闭。贮水池7前方由闸门14进行开闭，闸门电机控8制闸门14，可瞬间打开。闸门14连接排浪通道。

本发明还可以包括：

1、所述的造浪模拟器为立式放置，排浪系统位于供水系统上方。

2、所述的供水系统包括储水罐3，抽水管2与水泵4之间由储水罐3相连。

3、所述的液位监测仪6对水泵4进行自动关闭控制。

4、所述的闸门14沿水流方向快速旋转开闭。

5、所述的排浪通道包括斜坡段11，凸台12和平直段13。斜坡段11位于闸门14后方，凸台12位于斜坡段11底部，平直段13位于凸台12后方。

6、所述的斜坡段11侧壁与贮水仓7等高。

结合图1-4，如图1所示，本发明的供水系统位于下方，包括水源1，抽水管2，储水罐3，水泵4和输水管5。储水罐3布置于抽水管2和水泵4之间，起到防止因真空而导致的水流汽化的作用。水泵4有两台，分别从上方引出输水管5，汇入主输水管。位于上方的排浪系统包括贮水仓7，液位监测仪6，闸门14，闸门电机8和排浪通道。液位监测仪6负责监测贮水仓7的水位，通过线路连接控制水泵4的关闭。闸门电机8安装在支架9上，控制闸门14的开闭，支架9固定于排浪通道侧壁10的一侧。排浪通道包括斜坡段11，凸台12和凸台后方的平直段13，斜坡段11的侧壁10依然保持与贮水仓7侧壁相等的高度至斜坡中段位置。12为斜坡段底部的一个与垂直方向呈60度角的凸台，在水流流到这个位置时遇阻飞溅，产生水浪。

结合图1和图2，储水罐3的上端与抽水管2相连，下部与水泵4相连。如果用水泵4直接连接抽水管2吸水，管内的真空会使水流汽化，严重降低水泵4效率，因此加装储水罐3，在开始运行水泵4之前，先将储水罐3加满水，可以有效解决这一问题。

结合图1和图3，闸门14设定为朝向排浪通道一侧的旋转开闭，可以保证在需要时快速打开闸门14。

结合图1和图4，排浪通道中的凸台12结构如图所示。

本发明的工作过程：

将各个部件按照图1装配好后，先将储水罐3装满水，避免抽水管2中的水因水泵4抽吸而汽化，然后打开液位监测仪6，使其一面监测贮水仓7中的水位，另一方面与水泵4相连，对水泵进行控制。打开水泵4，储水罐3中的水被水泵4吸进入输水管5，水源1中的水又源源不断地被吸入储水罐3。水经输水管5流入贮水仓7，通过液位监测仪6的红外探测，在液位达到预先设置的高度时，液位监测仪6控制水泵4关闭。此时贮水仓7中的水积攒了水泵4提供给它的重力势能。启动闸门电机8，闸门14向排浪通道一侧快速旋转打开，水流在重力作用下沿斜坡段11下行至底部，这一过程中，与贮水仓等高的侧壁确保了水流从贮水仓7涌出时不会向两边飞溅，从而使尽可能多的水流涌向凸台12。水流经凸台结构遇阻飞溅，形成水浪，然后沿平直段13涌出。

Claims (3)

1.一种实验室用人工造浪模拟器，包括水源(1)、抽水管(2)、储水罐(3)、水泵(4)、输水管(5)和排浪系统，其特征在于，所述的抽水管(2)的一端与水源(1)相连，抽水管(2)的另一端与储水罐(3)相连；储水罐(3)连接水泵(4)的一端，水泵(4)的另一端连接输水管(5)的一端；输水管(5)的另一端连接排浪系统。

2.根据权利要求1所述的一种实验室用人工造浪模拟器，其特征在于，所述的排浪系统包括液位检测仪(6)、贮水仓(7)、闸门电机(8)、支架(9)、闸门(14)、排浪通道和排浪通道侧壁(10)；所述的贮水仓(7)位于输水管(5)出口的下方；所述的液位检测仪(6)布置在贮水仓(7)上；所述的排浪通道与贮水仓(7)相连，所述的闸门(14)布置在贮水仓(7)和排浪通道之间；所述的支架(9)步骤在排浪通道侧壁(10)上，所述的闸门电机(8)安装在支架(9)上。

3.根据权利要求2所述的一种实验室用人工造浪模拟器，其特征在于，所述的排浪通道包括斜坡段(11)、凸台(12)和平直段(13)，所述的斜坡段(11)与贮水仓(7)相连，所述的凸台(12)位于斜坡段(11)和平直段(13)之间。