CN212516254U - 可电脑操控的沿程水头损失实验装置 - Google Patents

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韦芳玲
赵文玉
李艳红
陈前豪
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Abstract

本实用新型公开了一种可电脑操控的沿程水头损失实验装置。包括:自循环高压恒定全自动供水器、实验台、回水管、旁通阀、进水电磁阀门、进水管、摄像头、压力变送器、稳压筒、电磁流量计、水箱、PLC控制柜、触摸屏电脑、PLC控制器和出水电磁阀门。PLC控制器控制变频泵启、停及控制阀门启闭或者调节开度,结合PLC控制器后的压力变送器和电子量测仪能自动检测到并记录下相关水力参数;摄像头用于电脑远程实时观察实验的真实运行情况;触摸屏电脑用于显示并实施PLC相关的控制、数据存储及程序载体、摄像头调用;本实用新型解决了如今在资源短缺情况下高校开展沿程水头损失实验存在的相关困难和问题如手动操作不精准,记录数据不及时等。

Description

可电脑操控的沿程水头损失实验装置
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沿程水头损失实验装置。
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,其中包括沿程水头损失原理演示实验等。现阶段实验设备一般包括自循环高压恒定全自动供水器,水压差计,测压针,电子量测仪,滑动测量尺,实验流量调节阀,稳压筒,旁通管与旁通阀等。在实验运行过程中,通过设备上安装的测压针,电子量测仪,滑动测量尺等得出实验结果数据。
现阶段国内沿程水头损失原理演示实验装置可归为两种: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;且在实际操作中,在记录每一个数据前,需人为观察仪表数值,待其稳定后方可得到有效数据;还有一些实验现象不方便近距离观察到实验现象。
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装置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沿程水头损失实验装置,解决手动操作不精准、数据记录不及时及一些不变靠近观察的实验现象等问题。
所述可远程操控的沿程水头损失实验装置包括:自循环高压恒定全自动供水器、实验台、回水管、旁通阀、进水电磁阀门、进水管、摄像头、压力变送器、稳压筒、电磁流量计、水箱、PLC控制柜、触摸屏电脑、PLC控制器和出水电磁阀门。
所述PLC控制器控制触摸屏电脑的信号输入与输出、自循环高压恒定全自动供水器和摄像头的启闭;PLC控制器采集进水电磁阀门、旁通阀、压力变送器、电磁流量计通过信号线输送的在线监测数据。
在自循环高压恒定全自动供水器与稳压筒之间连通有进水管,在自循环高压恒定全自动供水器的右侧连通有回水管;在进水管、回水管上安装有用于可电脑操作的沿程水头损失实验所需的数据采集装置。
进一步地,如上所述的可电脑操控的沿程水头损失实验装置,所述进水管上安装有:进水电磁阀门。
所述进水电磁阀通过PLC控制器控制其开启度来调节流量。
所述压力变送器。电磁流量计安装在沿程水头损失实验管段。
所述压力变送器用于在线监测压差数据。
所述电磁流量计在线监测流量并反馈数据至PLC控制器,便于与实验观测所得数据进行误差分析。
进一步地,如上所述的可电脑操控的沿程水头损失实验装置,包括PLC控制器控制触摸屏电脑、各数据采集设备及摄像头。
所述触摸屏电脑用于接收PLC控制器传送的在线监测数据并显示操作界面,实现触屏控制操作装置。
所述摄像头用于电脑观察实验现象,可通过软件控制调节摄像头的镜头焦距观察一些不便于靠近观察的实验现象。
进一步地,如上所述的可电脑操控的沿程水头损失实验装置包括1条进水管,进水管的出水通过自循环高压恒定全自动供水器经过进水管汇入水箱。
进一步地,所上所述的可电脑操控的沿程水头损失实验装置,所述沿程水头损失实验管段上安装有:压力变送器和电磁流量计。
有益效果:
本实用新型提供的可电脑操控的沿程水头损失实验装置,依托于沿程水头损失实验装置、PLC控制系统、触摸屏电脑及摄像头等相关实验仪器,将手动操作设备、手工记录数据转变为通过电脑精准操作、自动记录数据等,提高了实验的效率。
附图说明
图1为本实用新型可电脑操控的沿程水头损失实验装置的结构示意图。
图中标记:1-自循环高压恒定全自动供水器;2、15-实验台;3-回水管;4-旁通管与旁通阀;5-进水电磁阀门;6-进水管;7-摄像头;8-压力变送器;9-稳压筒;10-电磁流量计;11-水箱;12-PLC控制柜;13-触摸屏电脑;14-PLC控制器;16-出水电磁阀门。
图2为本实用新型可电脑操控的沿程水头损失实验装置的原理图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
实施例:
图1为本实用新型可电脑操控的沿程水头损失实验装置计实验装置结构图;如图1所示,本实用新型提供的可电脑操控的沿程水头损失实验装置,包括:自循环高压恒定全自动供水器1、实验台2和15、回水管3、旁通阀4、进水电磁阀门5、进水管6、摄像头7、压力变送器8、稳压筒9、电磁流量计10、水箱11、PLC控制柜12、触摸屏电脑13、PLC控制器14和出水电磁阀门16。
PLC控制器14控制触摸屏电脑13的信号输入与输出、自循环高压恒定全自动供水器1和摄像头7的启闭;PLC控制器14采集进水电磁阀门5、旁通阀4、压力变送器8、电磁流量计10通过信号线输送的在线监测数据。
在自循环高压恒定全自动供水器1与稳压筒9之间连通有进水管6,在自循环高压恒定全自动供水器1的右侧连通有回水管3;在进水管6、回水管3上安装有用于可电脑操作的沿程水头损失实验所需的数据采集装置。
为了精确测量进水管路上各项参数,在所述进水管6上安装有:进水电磁阀门5;在沿程水头损失实验管段上安装有:压力变送器8、电磁流量计10;
所述压力变送器8安装在文丘里实验管段上。
优选地,本实用新型实施例提供的可电脑操控的沿程水头损失实验装置包括1条所述进水管6,进水管6的出水通过自循环高压恒定全自动供水器1经过进水管6汇入水箱11。
实验操作平台、计算机测控系统为测试沿程水头损失管的过水能力,测量流量Q、断面测压管水头差Δh等试验参数,打印试验报告,分析实验结果。系统可以完成沿程水头损失实验项目。
所述可电脑操控的沿程水头损失实验装置包括放在实验装置架上的水箱11,从水箱11底部进水的回水管3;从水箱11底部出水的部分回水管3使水通过回水管3回流至自循环高压恒定全自动供水器1,从沿程水头损失管段流出的水流通过回水管3回流至自循环高压恒定全自动供水器1,其上装有出水闸阀、出水电磁阀门16;通过调节自循环高压恒定全自动供水器1来控制水泵频率,通过PLC控制器14控制进水(出水)电磁阀调节开度,改变管路中水流流量。
图2为本实可电脑操控的沿程水头损失实验装置的原理图,包括:可电脑操控的沿程水头损失实验装置、执行设备、数据采集设备、图像采集设备、PLC控制器14和触摸屏电脑13。
所述PLC控制器14通过信号线与执行设备连接;所述数据采集装置和图像采集设备通过信号线与PLC控制器14连接。
所述PLC控制器14通过信号线控制执行设备的运行与停止;同时将数据采集装置以及图像采集设备得到的信息通过信号线传送给触摸屏电脑13。
所述触摸屏电脑13显示屏和操作设备分别通过信号线与所述PLC控制器14连接.
执行设备包括进水管6、进水电磁阀门5、出水电磁阀门16、出水口。
所述执行设备、数据采集设备、图像采集设备分别通过信号线通讯方式与PLC控制系统连接。
所述数据采集设备包括压力变送器8:压力变送器8在线监测沿程水头损失的测压管水头;电磁流量计10:电磁流量计10在线监测管路的流量。
所述图像采集设备包括但不限于摄像头7,所述摄像头7固定于可电脑操作的沿程水头损失实验装置的支架上,通过沿程水头损失实验装置支架与所述PLC控制器14连接,学生可在触摸屏电脑13中监控实验运行状况,可通过软件操作调整摄像头7焦距观察不便于靠近的实验现象。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种可电脑操控的沿程水头损失实验装置,其特征在于可电脑操控的沿程水头损失实验装置包括:自循环高压恒定全自动供水器(1)、实验台(2、15)、回水管(3)、旁通阀(4)、进水电磁阀门(5)、进水管(6)、摄像头(7)、压力变送器(8)、稳压筒(9)、电磁流量计(10)、水箱(11)、PLC控制柜(12)、触摸屏电脑(13)、PLC控制器(14)出水电磁阀门(16),
所述PLC控制器(14)控制触摸屏电脑(13)的信号输入与输出、自循环高压恒定全自动供水器(1)和摄像头(7)的启闭;PLC控制器(14)采集进水电磁阀门(5)、出水电磁阀门(16)、旁通阀(4)、压力变送器(8)、电磁流量计(10)通过信号线输送的在线监测数据;
在自循环高压恒定全自动供水器(1)与稳压筒(9)之间连通有进水管(6),在自循环高压恒定全自动供水器(1)的右侧连通有回水管(3);
在进水管(6)、回水管(3)上安装有用于可电脑操作的沿程水头损失实验所需的数据采集装置。
2.根据权利要求1所述的可电脑操控的沿程水头损失实验装置,其特征在于,所述进水管(6)上安装有:进水电磁阀门(5);在沿程水头损失实验管段上安装有:压力变送器(8)、电磁流量计(10);
所述PLC控制器(14)控制触摸屏电脑(13)的信号输入与输出、自循环高压恒定全自动供水器(1)和摄像头(7)的启闭以及旁通阀(4)的启闭;PLC控制器(14)采集进水电磁阀门(5)、出水电磁阀门(16)的开度;通过信号线采集电磁流量计(10)的在线监测数据;
所述触摸屏电脑(13)用于接收PLC控制器(14)传送的在线监测数据并显示操作界面,实现触屏控制操作装置;
所述摄像头(7)用于电脑观察实验现象,通过软件控制调节镜头焦距观察一些不便于靠近观察的实验现象;
所述压力变送器(8)用于在线监测压力数据;
所述电磁流量计(10)在线监测流量并反馈数据至PLC控制器(14),便于与实验观测所得数据进行误差分析。
3.根据权利要求1所述的可电脑操控的沿程水头损失实验装置,其特征在于进水管(6)的出水通过自循环高压恒定全自动供水器(1)汇入水箱(11)。
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