CN206058673U - 希罗喷泉演示仪 - Google Patents

Abstract

希罗喷泉演示仪，涉及教学仪器设备技术领域，其包括底端封口的透明主管及设于透明主管内的上隔板、下隔板、透明的下水管道、透明的导气管道和透明的喷水管道；上隔板和下隔板将透明主管的内腔分隔成下水箱、上水箱及喷水池，下水管道穿过上隔板和下隔板，将下水箱与喷水池连通，导气管道穿过下隔板，将下水箱和上水箱连通，喷水管道穿过上隔板，将上水箱和喷水池连通；喷水管道的顶部出水口高于下水管道的顶部进水口，导气管道的顶部出气口高于喷水管道的底部进水口，导气管道的底部进气口高于下水管道的底部出水口；透明主管的管壁上设有用于往上水箱中注水的注水口以及用于将下水箱中的水排出的排水口，注水口和排水口由密封部件封堵住。

Description

希罗喷泉演示仪

技术领域

本实用新型涉及教学仪器设备技术领域，特别涉及一种希罗喷泉演示仪。

背景技术

希罗是古希腊的一位著名的科学家和发明家，其最著名的发明就是希罗喷泉。希罗喷泉的工作原理主要是利用不同容器间的水位差,产生势能来压缩空气，从而驱动水往上喷射，希罗喷泉最直观的效果就是在无外加动力的情况下喷出的水柱能超过最高液面，人们首次看到希罗喷泉往往惊讶不已，认为其违背了物理守恒定律，在课堂教学时，教师单凭口头描述往往难以让学生清楚地理解希罗喷泉的原理。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能直观观察希罗喷泉效果和工作过程的演示仪，通过该演示仪能够让学生清楚地理解希罗喷泉的原理。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种希罗喷泉演示仪，包括底端封口的透明主管及设于所述透明主管内的上隔板、下隔板、透明的下水管道、透明的导气管道和透明的喷水管道；

所述上隔板设于下隔板的上方，所述上隔板和下隔板将透明主管的内腔分隔成位于其底部的下水箱、位于其中部的上水箱及位于其顶部的喷水池，所述下水管道穿过上隔板和下隔板，将下水箱与喷水池连通，所述导气管道穿过下隔板，将下水箱和上水箱连通，所述喷水管道穿过上隔板，将上水箱和喷水池连通；

所述喷水管道的顶部出水口高于下水管道的顶部进水口，所述导气管道的顶部出气口高于喷水管道的底部进水口，所述导气管道的底部进气口高于下水管道的底部出水口；

所述透明主管的管壁上设有用于往上水箱中注水的注水口以及用于将下水箱中的水排出的排水口，所述注水口和排水口由密封部件封堵住。

作为在前述方案基础上的优选方案：所述透明主管内设有一根穿过上隔板和下隔板的透明三孔管；

所述透明三孔管中的三条管道分别对应下水管道、导气管道和喷水管道，所述下水管道和导气管道的顶端以及喷水管道和导气管道的底端封闭；

所述下水管道的顶部进水口、导气管道的顶部出气口、喷水管道的底部进水口和导气管道的底部进气口均通过在透明三孔管的管壁上径向开孔形成。

更加优选的，所述下水管道的顶部进水口位于喷水池的底部、底部出水口位于下水箱的底部；

所述导气管道的底部进气口位于下水箱的顶部、顶部出气口位于上水箱的顶部；

所述喷水管道的底部进水口位于上水箱的底部、顶部出水口位于喷水池的中部。

在上述实施方案中，所述导气管道的顶部出气口与透明主管管壁上开设的注水口平齐。

进一步，所述排水口位于下水箱的底部。

优选的，所述密封部件为橡胶塞。

本实用新型提供的希罗喷泉演示仪采用一体化设计，结构紧凑美观，大部分部件均使用透明材料制造，喷泉工作过程直观可见，能够让学生非常清楚地理解实验原理，有利于提高教师课堂教学效果。

附图说明

图1为本实用新型中实施例1的内部结构示意图；

图2为本实用新型中实施例2的内部结构示意图；

图中：

1——透明主管 2——上隔板 3——下隔板

4——下水管道 5——导气管道 6——喷水管道7——密封部件 8——透明三孔管 1a——下水箱 1b——上水箱 1c——喷水池 1d——注水口

1e——排水口。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、 “左”、“右”、 “竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、 “外”、 “前”、“后”、“顺时针”、 “逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了便于本领域技术人员更深入地理解实用新型构思，下面结合2个实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1：

如图1所示，一种希罗喷泉演示仪，其包括底端封口的透明主管1及设于透明主管1内的上隔板2、下隔板3、透明的下水管道4、透明的导气管道5和透明的喷水管道6；

上隔板2设于下隔板3的上方，上隔板2和下隔板3将透明主管1的内腔分隔成位于其底部的下水箱1a、位于其中部的上水箱1b及位于其顶部的喷水池1c，下水管道4穿过上隔板2和下隔板3，将下水箱1a与喷水池1c连通，导气管道5穿过下隔板3，将下水箱1a和上水箱1b连通，喷水管道6穿过上隔板2，将上水箱1b和喷水池1c连通；

喷水管道6的顶部出水口高于下水管道4的顶部进水口，导气管道5的顶部出气口高于喷水管道6的底部进水口，导气管道5的底部进气口高于下水管道4的底部出水口；

透明主管1的管壁上设有用于往上水箱1b中注水的注水口1d以及用于将下水箱1a中的水排出的排水口1e，注水口1d和排水口1e由密封部件7封堵住。

在上述实施例1中，希罗喷泉演示仪的工作过程为：从注水口1d往上水箱1b中注水，直至水漫过导气管道5的顶部出气口往下流入下水箱1a中，然后通过排水口1e将下水箱1a中的水排空后用密封部件7封堵住注水口1d和排水口1e，接着往喷水池1c中倒入水，水位漫过下水管道4往下流入下水箱1a时，喷泉开始工作。

该希罗喷泉演示仪的工作原理为：喷水池1c中的水通过下水管道4流入下水箱1a，将下水箱1a中的空气通过导气管道5压入上水箱1b，上水箱1b中的压强变大，于是上水箱1b中的水便从喷水管道6的顶部出水口喷出，形成喷泉效果。

该实施例提供的希罗喷泉演示仪由于采用一体化设计，故其结构紧凑美观，演示仪大部分部件（例如主管、下水管道4、导气管道5及喷水管道6）采用透明材料制造，使得喷泉的工作过程直观可见，通过观察整个工作过程，学生可以非常清楚地理解实验原理，从而有力提高了教师的课堂教学效果。

实施例2：

本实施例为在实施例1基础上作出的改进方案，具体见图2所示，在本实施例中，透明主管1内设有一根穿过上隔板2和下隔板3的透明三孔管8；

上述透明三孔管8中的三条管道分别对应为下水管道4、导气管道5和喷水管道6，下水管道4和导气管道5的顶端以及喷水管道6和导气管道5的底端封闭；

下水管道4的顶部进水口、导气管道5的顶部出气口、喷水管道6的底部进水口和导气管道5的底部进气口均通过在透明三孔管8的管壁上径向开孔形成。

在实施例1公开的方案中，需要在上隔板2上开设两个孔来安装下水管道4和喷水管道6，需要在下隔板3上开设两个孔来安装下水管道4和导气管道5，本实施例通过将下水管道4、导气管道5和喷水管道6集成为一根透明三孔管8，使得原本需要在上隔板2和下隔板3上开设的四个孔减少为两个，如此设计可以降低下水箱1a、上水箱1b及喷水池1c之间漏气的可能性，有利于提高整个装置的气密效果（原来需要对四个孔位进行密封，而现在只需要对两个孔位进行密封，在密封工艺相同的情况下，理论上后者漏气的可能性是前者的二分之一），另外，将下水管道4、导气管道5和喷水管道6集成到一根管中还有利于减少演示仪生产过程中的装配工作量，能够在一定程度上提高装配工作效率，降低装配过程的人工成本。

进一步，在上述实施例1和2中，下水管道4的顶部进水口位于喷水池1c的底部、底部出水口位于下水箱1a的底部；

导气管道5的底部进气口位于下水箱1a的顶部、顶部出气口位于上水箱1b的顶部;

喷水管道6的底部进水口位于上水箱1b的底部、顶部出水口位于喷水池1c的中部。

在上述方案中，各管道的出口和进口间存在较大的高度差，如此设计有利于提高演示仪喷出的喷泉高度及其演示过程中的运行稳定性，从而有利于保障教学演示效果。

更进一步，上述实施例1和2中的导气管道5的顶部出气口与透明主管1管壁上开设的注水口1d平齐。导气管道5的顶部出气口与注水口1d平齐便于控制往上水箱1b中的灌水量，当上水箱1b中的水位与导气管道5的顶部出气口平齐后，其也与注水口1d平齐了，若再往其中注水，水将从注水口1d流出，能够大幅减少水位漫过导气管道5的顶部出气口流入下水箱1a的情况，从而可以减少打开密封部件7排水的动作，使得演示操作更方便。

最后，密封部件7优选为橡胶塞。橡胶塞具有密封性好，造价低廉的优点，采用橡胶塞封堵注水口1d和排水口1e可以降低演示仪的制造难度（若不用橡胶塞而采用密封盖或螺纹密封塞封堵注水口1d和排水口1e，则需要在透明主管1的管壁上加工连接螺纹，工艺难度相对较大，制造成本也较高），有利于降低该希罗喷泉演示仪的整体制造成本。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本实用新型相对于现有技术的改进之处，本实用新型的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本实用新型的内容。

Claims (6)

1.希罗喷泉演示仪，包括底端封口的透明主管（1）及设于所述透明主管（1）内的上隔板（2）、下隔板（3）、透明的下水管道（4）、透明的导气管道（5）和透明的喷水管道（6）；

所述上隔板（2）设于下隔板（3）的上方，所述上隔板（2）和下隔板（3）将透明主管（1）的内腔分隔成位于其底部的下水箱（1a）、位于其中部的上水箱（1b）及位于其顶部的喷水池（1c），所述下水管道（4）穿过上隔板（2）和下隔板（3），将下水箱（1a）与喷水池（1c）连通，所述导气管道（5）穿过下隔板（3），将下水箱（1a）和上水箱（1b）连通，所述喷水管道（6）穿过上隔板（2），将上水箱（1b）和喷水池（1c）连通；

所述喷水管道（6）的顶部出水口高于下水管道（4）的顶部进水口，所述导气管道（5）的顶部出气口高于喷水管道（6）的底部进水口，所述导气管道（5）的底部进气口高于下水管道（4）的底部出水口；

所述透明主管（1）的管壁上设有用于往上水箱（1b）中注水的注水口（1d）以及用于将下水箱（1a）中的水排出的排水口（1e），所述注水口（1d）和排水口（1e）由密封部件（7）封堵住。

2.根据权利要求1所述的希罗喷泉演示仪，其特征在于：所述透明主管（1）内设有一根穿过上隔板（2）和下隔板（3）的透明三孔管（8）；

所述透明三孔管（8）中的三条管道分别对应为下水管道（4）、导气管道（5）和喷水管道（6），所述下水管道（4）和导气管道（5）的顶端以及喷水管道（6）和导气管道（5）的底端封闭；

所述下水管道（4）的顶部进水口、导气管道（5）的顶部出气口、喷水管道（6）的底部进水口和导气管道（5）的底部进气口均通过在透明三孔管（8）的管壁上径向开孔形成。

3.根据权利要求1或2所述的希罗喷泉演示仪，其特征在于：

所述下水管道（4）的顶部进水口位于喷水池（1c）的底部、底部出水口位于下水箱（1a）的底部；

所述导气管道（5）的底部进气口位于下水箱（1a）的顶部、顶部出气口位于上水箱（1b）的顶部;

所述喷水管道（6）的底部进水口位于上水箱（1b）的底部、顶部出水口位于喷水池（1c）的中部。

4.根据权利要求1或2所述的希罗喷泉演示仪，其特征在于：所述导气管道（5）的顶部出气口与透明主管（1）管壁上开设的注水口（1d）平齐。

5.根据权利要求4所述的希罗喷泉演示仪，其特征在于：所述排水口（1e）位于下水箱（1a）的底部。

6.根据权利要求5所述的希罗喷泉演示仪，其特征在于：所述密封部件（7）为橡胶塞。