CN212933895U - 可电脑操控的文丘里流量计实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可电脑操控的文丘里流量计实验装置。包括：触摸屏电脑、PLC控制系统、变频泵、回水管路、进水管路、进水闸阀、进水电磁阀、溢流板、稳水挡板、水箱、文丘里实验管路、测压计、多管压差计、压力变送器、电磁流量计、出水闸阀、出水电磁阀、实验台和摄像头。PLC控制系统软控制变频泵启、停及软控制阀门启闭或者调节开度，结合PLC控制系统后的压力变送器和电磁流量计可以自动检测和记录相关水力参数；触摸屏电脑与PLC连接，用于显示和实施PLC相关的软控制、数据存储及程序载体、摄像头调用等；本实用新型解决了如今高校开设文丘里流量计实验存在的相关问题，如手动操作不精准，记录数据不及时等。
Description
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文丘里流量计实验装置。
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水力学相关专业实验，其中包括文丘里流量计实验等。现阶段水力学实验设备一般包括自循环供水器、进水管路、可控硅无级调速器、恒压水箱、溢流板、稳水孔板、文丘里实验管路、测压计、滑尺、多管压差计、流量调节阀、回水管路等。在水泵运行过程中，通过设备上安装的测压计、压力变送器、电磁流量计等得出实验结果数据。
现阶段国内文丘里流量计实验平台可归为两种：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；还有一些实验现象不便于近距离观察的实验现象。
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平台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文丘里流量计实验装置，解决手动操控不精准、数据记录不及时及一些不便靠近观察的实验现象等问题。
所述可电脑操控的文丘里流量计实验装置包括：触摸屏电脑、PLC控制系统、变频泵、回水管路、进水管路、进水闸阀、进水电磁阀、溢流板、稳水挡板、水箱、文丘里实验管路、测压计、多管压差计、压力变送器、电磁流量计、出水闸阀、出水电磁阀、实验台和摄像头。
所述PLC控制系统控制触摸屏电脑的信号输入与输出、变频泵和摄像头的启闭；PLC控制系统采集进水电磁阀、出水电磁阀的开度；通过信号线采集压力变送器、电磁流量计等的在线监测数据。
在水箱的出水口与多管压差计底部的进水孔之间通过文丘里实验管路相连通，在多管压差计右部的出水孔与变频泵的进水口之间连通有回水管路；
在进水管路、文丘里实验管路、回水管路上安装有用于可电脑操控的文丘里流量计实验所需的数据采集装置；在水箱内设置有溢流板、稳水挡板来保证水箱内为恒压水流。
进一步地，如上所述的可电脑操控的文丘里流量计实验装置，所述进水管路上安装有：进水闸阀、进水电磁阀；在文丘里实验管路上安装有：测压计、多管压差计、压力变送器。
所述进水闸阀、进水电磁阀通过PLC控制系统控制其开启度来调节流量。
所述测压计、多管压差计安装在水箱的出水口至多管压差计进水孔之间的管段。
所述测压计、多管压差计安装在水箱的出水口至多管压差计进水孔之间的文丘里实验管路。
所述压力变送器用于在线监测测压计中的压差数据。
所述电磁流量计在线监测流量并反馈数据至PLC控制系统，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文丘里流量计实验装置，包括PLC控制系统控制触摸屏电脑、各数据采集设备及摄像头。
所述PLC控制系统控制触摸屏电脑的信号输入与输出、变频泵和摄像头的启闭；PLC控制系统采集进水电磁阀、出水电磁阀的开度；通过信号线采集压力变送器、电磁流量计等的在线监测数据。
所述触摸屏电脑用于接收PLC控制系统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文丘里流量计实验装置，包括1条所述进水管路，进水管路的出水通过变频泵经过进水管路汇入水箱。
进一步地，如上所述的可电脑操控的文丘里流量计实验装置，所述回水管路上安装有：出水闸阀、出水电磁阀、电磁流量计。
进一步地，所上所述的可电脑操控的文丘里流量计实验装置，所述文丘里实验管路上安装有：压力变送器。
有益效果：
本实用新型提供的可电脑操控的文丘里流量计实验装置，依托于文丘里流量计实验装置、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文丘里流量计实验装置结构示意图。
图中标记：1-触摸屏电脑；2-PLC控制系统；3-变频泵；4-回水管路；5-进水管路；6-进水闸阀；7-进水电磁阀；8-溢流板；9-稳水挡板；10-水箱；11-文丘里实验管路；12-测压计；13-多管压差计；14-压力变送器；15-电磁流量计； 16-出水闸阀；17-出水电磁阀；18-实验台；19-摄像头。
图2为本实用新型可电脑操控的文丘里流量计实验装置的原理图。
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文丘里流量计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文丘里流量计实验装置，包括：触摸屏电脑1、PLC控制系统2、变频泵3、回水管路4、进水管路5、进水闸阀 6、进水电磁阀7、溢流板8、稳水挡板9、水箱10、文丘里实验管路11、测压计12、多管压差计13、压力变送器14、电磁流量计15、出水闸阀16、出水电磁阀17、实验台18和摄像头19。
PLC控制系统2控制触摸屏电脑1的信号输入与输出、变频泵3和摄像头 19的启闭；PLC控制系统2采集进水电磁阀7、出水电磁阀17、压力变送器14、电磁流量计15通过信号线输送的在线监测数据。
在水箱10的出水口与多管压差计13底部的进水孔之间通过文丘里实验管路11相连通，在多管压差计13右部的出水孔与变频泵3的进水口之间连通有回水管路4。
在进水管路5、文丘里实验管路11、回水管路4上安装有用于文丘里流量计实验所需的数据采集装置；在水箱10内设置有溢流板8、稳水挡板9来保证水箱10内为恒压水流。
为了精确测量进水管路5上各项参数，在所述进水管路5上安装有：进水闸阀6、进水电磁阀7；在文丘里实验管路11上安装有：测压计12、多管压差计13、压力变送器14。
所述测压计12、多管压差计13安装在水箱10的出水口至多管压差计13进水孔之间的文丘里实验管路11；所述压力变送器14安装在文丘里实验管路11 上。
优选地，本发明实施例提供的可电脑操控的文丘里流量计实验装置包括1 条所述进水管路5，进水管路5的出水通过变频泵3经过进水管路5汇集到水箱 10。
为了精确测量回水管路4上各项参数，所述回水管路4上安装有：出水闸阀16、出水电磁阀17、电磁流量计15。
实验操作平台、计算机测控系统为测试文丘里管的过水能力，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。系统可以完成文丘里流量计实验项目。
所述可电脑操控的文丘里流量计实验装置包括放在实验平台架上的水箱 10，水箱10内装有溢流板8、稳水挡板9来保证水箱10内为恒压水流；从水箱 10底部进水的吸水管，其上装有进水闸阀6、进水电磁阀7，并通过进水连接机构与变频泵3进水端相连；从水箱10溢流板8阻隔部分的底部出水的部分回水管使水通过回水管路4回流至变频泵3，从文丘里实验管路11流出的水流通过回水管路4回流至变频泵3，其上装有出水闸阀16、出水电磁阀17；通过调节变频泵3控制水泵频率，通过PLC控制系统2控制进水(出水)电磁阀调节开度，改变管路中水流流量。
图2为本实用可电脑操控的文丘里流量计实验装置的原理图。
所述PLC控制系统2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控制系统2连接。
所述PLC控制系统2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1。
所述触摸屏电脑1显示屏和操作设备分别通过信号线与所述PLC控制系统 2连接。
执行设备包括进水口、进水电磁阀7、水泵叶轮、出水电磁阀17、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2连接。
所述数据采集设备包括压力变送器14：压力变送器14在线监测文丘里流量计的测压管水头；电磁流量计15：电磁流量计15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19，所述摄像头19固定于可电脑操作的文丘里流量计实验装置的支架上，通过文丘里流量计实验装置支架与所述 PLC控制系统2连接。由于学生远离实验装置，不能去现场观察设备的运行，远端学生通过摄像头19来观察需要观察的设备。
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 (5)
1.一种可电脑操控的文丘里流量计实验装置，其特征在于可电脑操控的文丘里流量计实验装置包括：触摸屏电脑（1）、PLC控制系统（2）、变频泵（3）、回水管路（4）、进水管路（5）、进水闸阀（6）、进水电磁阀（7）、溢流板（8）、稳水挡板（9）、水箱（10）、多管压差计（13）、测压计（12）、出水闸阀（16）、出水电磁阀（17）、文丘里实验管路（11）、压力变送器（14）、电磁流量计（15）、实验台（18）、摄像头（19）；
所述PLC控制系统（2）控制触摸屏电脑（1）的信号输入与输出、变频泵（3）和摄像头（19）的启闭；PLC控制系统（2）采集进水电磁阀（7）、出水电磁阀（17）、压力变送器（14）、电磁流量计（15）通过信号线输送的在线监测数据；
在水箱（10）的出水口与多管压差计（13）底部的进水孔之间通过文丘里实验管路（11）相连通，在多管压差计（13）右部的出水孔与变频泵（3）的进水口之间连通有回水管路（4）；
在进水管路（5）、文丘里实验管路（11）、回水管路（4）上安装有用于可电脑操作的文丘里流量计实验所需的数据采集装置；在水箱（10）内设置有溢流板（8）、稳水挡板（9）来保证水箱（10）内为恒压水流。
2.根据权利要求1所述的可电脑操控的文丘里流量计实验装置，其特征在于，所述进水管路（5）上安装有：进水闸阀（6）、进水电磁阀（7）；在文丘里实验管路（11）上安装有：测压计（12）、多管压差计（13）、压力变送器（14）；
所述测压计（12）、多管压差计（13）安装在水箱（10）的出水口至多管压差计（13）进水孔之间的文丘里实验管路（11）；
所述触摸屏电脑（1）用于接收PLC控制系统（2）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（19）用于远程观察实景操作流程，直观观察实验现象；
所述压力变送器（14）用于在线监测测压计（12）中的压力数据；
所述电磁流量计（15）在线监测流量并反馈数据至PLC控制系统（2），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文丘里流量计实验装置，其特征在于，包括PLC控制系统（2）控制触摸屏电脑（1）及各数据采集设备。
4.根据权利要求1所述的可电脑操控的文丘里流量计实验装置，其特征在于，包括1条所述进水管路（5），进水管路（5）的出水通过变频泵（3）经过进水管路（5）汇入水箱（10）。
5.根据权利要求1所述的可电脑操控的文丘里流量计实验装置，其特征在于，所述回水管路（4）上安装有：出水闸阀（16）、出水电磁阀（17）、电磁流量计（15）。
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| CN113720389A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-30 | 苏州大学 | 一种带压染色流体力学测量装置 |
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