CN217847304U - 一种研究液体管道运输环境的实验实训装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及实验教学领域，具体的说是一种研究液体管道运输环境的实验实训装置，本实用新型用于测量液体管道运输时的流量和压力的变化，还可单独测量各种阀门之间流量以及压力变化情况，使用水泵模拟液体管道中的压力站，配备了用于测量实验教学时管道压力变化的管式压力计和数字压力计、用于测量管道流量的流量计、用于测量管道压力的压力传感器，配备了可更换测试阀，还配备了文丘里流量计和孔板流量计，模拟液体管道中的流量测量阀门，实验管道材料使用不同管径的亚克力管和钢铸管道，模拟实地管道材料，可以使学生更加深入的了解和学习液体管道运输。

Description

一种研究液体管道运输环境的实验实训装置

技术领域

本实用新型涉及实验教学领域，具体的说是一种研究液体管道运输环境的实验实训装置。

背景技术

我国在管道运输发展迅速并且愈加成熟，但是教育院校关于管道运输实训装置方面较为薄弱，当前教学实训常用的学习管道运输环境的方法有两种，一种是实地管道运输装置，一种是计算机仿真模拟管道运输环境；实地管道运输装置便于学生直观的观察到管道运输时流体经过管道阀门、弯道时流体的变化，但是实地管道运输装置管道变化单一，对于变径管道、不同材料的管道包含很少，管道进行液体运输时对于不同管道部位的压力值、流量值测量不便，实地管道运输装置体积较大且运行过程中具有一定的危险性，不适合学生多的时候近距离测量和观察，大大影响了教学质量，计算机仿真模拟能够提供较多的管道运输类型，并且可以使多个学生同时学习，安全性高，但是计算机仿真模拟学习效果较为抽象，仅适用于学生学习基本原理，学生无法直观的观察到管道内的液体经过不同管道部件时流量、压力的变化，不利于学生更加深入得到学习管道运输相关专业知识。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种研究液体管道运输环境的实验实训装置，模拟液体管道运输时液体经过不同管道和阀门，供学生学习管路运输基本原理，了解液体通过不同管路、不同阀门产生的压力变化，使学生更加深入的学习到管道运输相关专业知识。

本实用新型的一种研究液体管道运输环境的实验实训装置，为了方便学生学习和操作，整体结构大概为“L”形，分为操作面板和实训台两部分。

所述操作面板垂直安装固定在实训台后方，为了便于学生操作，操作面板上安装了便于学生操作的进水主管道，进水主管路安装了调节流量的调节球阀、观察流量大小的流量计、测量流量大小的流量传感器，除此之外，操作面板还安装了管压力计、数字差压计、压力传感器，用于学生测量实验进行时管道的压力的变化，操作面板上还加装触摸屏，压力传感器测量的压力数据传送到触摸屏上，触摸屏对数据进行整理，以曲线的形式显现出来，便于学生观察压力变化，操作面板安装控制整个实验实训装置电源的电源总开关和控制水泵启停的水泵开关，操作面板还安装电源指示灯和水泵指示灯，用于学生判断实验实训装置是否处于上电状态和水泵是否通电。

所述实训台台面与水平面平行，台面上左部分放置测试管道，台面上右部分为可更换测试阀，所述测试管道材料使用亚克力和钢铸管道，测试管道类型包括DN25亚克力管道、DN15亚克力管道、DN15钢铸管道、DN15-DN25-DN15亚克力变径管道、DN25弯管管道、流量计测试管道，可用于学生加深理解相同直径不同材料管道、相同材料不同直径、弯管管道、变径管道在液体运输过程中的压力变化情况；所述可更换测试阀包括止回阀、角座阀、隔膜阀、过滤器、球阀、文丘里流量计，基本包含液体管道运输时的各类阀门，测试管道和可更换测试阀的两端安装活接，便于学生实验时的安装、拆卸、更换，测试管道和可更换测试阀开有压力测试点，便于学生在进行实训教学时测量压力变化，实训台下方为水泵和水箱，水泵进水口连接水箱，水泵出水口连接测试管道的入水口，测试管道的出水口连接水箱的回水口，实现教学实验时水循环，实验教学时学生可选择不同测试管道与可更换测试阀组合形成多种模拟液体运输管道。

优选的，所述触摸屏与压力传感器、流量传感器连接，触摸屏实时接收压力传感器、流量传感器的数值，并将数值进行整理以实时曲线的形式展现，所述压力传感器下方凸起为压力传感器接口，可使用连接管连接到测试管道或可更换实验阀，所述压力传感器具有五个，学生可根据实验教学内容选择压力传感器个数。

优选的，所述实训台底部四个底角处各安装一个带有刹车功能的万向轮，便于学生移动实验实训装置，当万向轮处于刹车状态时可将实验实训装置定位防止移动，保证实验教学进行。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成本公开的限制。

值得说明是，图中的压力测试点23仅仅是做出说明，不单表示所指示的管道，测试管道16和可更换测试阀17两侧都有，连接管15用于实验教学时的管道连接，不单指标注的一条。

图1表示一种研究液体管道运输环境的实验实训装置整体结构示意图。

图2表示一种研究液体管道运输环境的实验实训装置中的可更换测试阀示意图。

图3表示一种研究液体管道运输环境的实验实训装置中的测试管道示意图。

图中：1、流量传感器 2、调节球阀 3、流量计 4、两管压力计 5、六管压力计 6、数字压力计 7、压力传感器8、触摸屏 9、电源总开关 10 、水泵开关 11、水箱 12、分流球阀13、水泵 14、操作面板 15、连接管 16、测试管道 17、可更换实验阀 18、电源指示灯 19、水泵指示灯 20、 USB数据传输口 21、实训台 22、活接 23、压力测试点 25、进水主管道26、回水口30、止回阀 31、角座阀 32、隔膜阀 33、过滤器 34、球阀 35、文丘里流量计 40、 DN25亚克力管道 41、DN15亚克力管道 42、DN15钢铸管道 43 、DN15-DN25-DN15变径管道 44 、孔板流量计 45、DN25弯管管道 50、万向轮。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施方式进行详细描述。

在本公开中，使用方位词如“上、下”通常是基于附图所述的方位或位置关系进行定义的，具体可参考图1所示的图画方向并结合相应零部件在其他附图中的位置关系；此外，本公开使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中相同的数字表示相同或者相似的要素。

如图1所示，一种研究液体管道运输环境的实验实训装置，为了便于学生使用和观察，设备整体为“L”形，设备由操作面板14和实训台21构成，实训台21与水平面平行，操作面板14垂直固定在实训台21后方；所述操作面板14左侧为进水主管道25，实验时水泵13的出水口使用连接管15连接进水主管道25的入水口，进水主管道25的出水口可根据实验教学内容连接测试管道16或者可更换测试阀17，模拟不同管道内液体的运输环境，进水主管道25进水口装有流量调节球阀2，便于学生调节实验教学时的液体流量，还装有流量计3和流量传感器1，用于学生观察流量大小，流量计3可直接观察流量，流量传感器1连接触摸屏8，将流量变化生成的数值转换为实时曲线，便于学生分析和保存实验数据，进水主管道25的作用是可显示实验教学时的液体流量，并且可根据实验要求调节流量大小；操作面板14中间部分的实训教学部件有两管压力计4、六管压力计5、数字压力计6、压力传感器7，两管压力计4和六管压力计5用于学生在实验教学时连接测试管道16或者可更换测试阀17的压力测试点23，从而比较实验教学时的压力变化情况，数字压力计6可以显示测量的管道压力变化的具体准确数值，便于学生观察，压力传感器7可在实验教学时连接到压力测试点23，测量液体通过测试管道16或者可更换测试阀17的压力数据，并将数据传送到触摸屏8，触摸屏8接收到压力数据之后生成实时曲线；操作面板14右侧为控制显示部分，包括电源总开关9、电源指示灯18，水泵指示灯19，USB数据传输口20，以及触摸屏8，电源总开关9控制整个实验实训装置的总电源，水泵开关10控制水泵13的启停，电源指示灯18显示实验实训装置的总电源是否接通，水泵指示灯19显示当前水泵13是否运行，触摸屏8与流量传感器1和压力传感器7连接，接收流量传感器1和压力传感器7的实验数值并以实时曲线的方式展现；实训台21台面左部分为测试管道16，右侧为可更换测试阀17，测试管道16和可更换测试阀17两端装有活接22，便于学生教学实验时使用连接管15进行管道连接，改变液体管道运输环境；实训台21下方中间位置安装水泵13和水箱11，为实验教学提供水源和流量，水泵13的进水口连接水箱11，将水箱11里的水输送到经过进水主管道25的入水口，水箱11开有回水口26，用于实验完成后回收水，实现水循环，水泵13的出水口装有一个分流球阀12，可以将水泵13出水口的水源进行分流，通过调节分流球阀12的开合程度可调节水流的流量大小和压力大小；实训台21底部安装带有刹车功能的万向轮50，可以对实验实训装置进行移动和定位。

如图2所示，一种研究液体管道运输环境的实验实训装置的可更换测试阀17包含了液体运输管道中常见的阀门，包括止回阀30、角座阀31、隔膜阀32、过滤器33、球阀34、文丘里流量计35，学生可以根据不同教学实验要求更换不同实验阀门，可更换测试阀17两端使用活接22，更换安全、方便，可更换测试阀17两侧有压力测试点23，便于学生进行实验教学时测量压力变化。

图3所示的是一种研究液体管道运输环境的实验实训装置的测试管道16，测试管道16包括DN25亚克力管道40、DN15亚克力管道41、DN15钢铸管道42、DN15-DN25-DN15变径管道43、孔板流量计管道44、DN25弯管管道45，测试管道16两侧有压力测试点23，可测量实验教学时的压力变化。

进一步的，触摸屏8下方安装 USB数据传输口20与触摸屏8连接，可使用USB数据线通过USB数据传输口20连接电脑，学生可使用电脑显示当前流量传感器的1流量值和压力传感器7的压力值，并将实验数据进行保存。

进一步的，学生可将测试管道16和可更换测试阀17组合使用形成多种模拟液体运输管路，实验教学时学生可使用压力传感器、

以测试管道16中的DN25亚克力管道40和可更换测试阀17中的止回阀30使用连接管15连接为例，形成一种模拟液体运输管道，结合附图以水为介质，介绍实验实训装置使用方法：

实验教学开始前，准备好设备与水源，打开所有阀门，向水箱11注满水，水位高度必须高于水泵13进水口高度，使用连接管15将水泵13出水口连接进水主管道25进水口，进水主管道25出水口连接DN25亚克力管道40和止回阀30形成模拟液体运输管道进水口，模拟运输管道进水口与水箱11的回水26口相连，形成一个水循环。

实验开始时，打开总电源开关9，设备上电，打开水泵开关10，水泵13启动，水通过水泵13进入进水主管道25，经过进水主管道25之后进入模拟液体运输管道，通过调节球阀2可以控制进水主管道25中水的流量，学生可多次改变流量大小进行实验教学，压力测试点23可以连接两管压力计4、六管压力计5、数字压力计6或者压力传感器7，方便学生观察和测量实验教学时的压力变化，流量传感器1和压力传感器7与触摸屏8连接，触摸屏8将接受到的流量、压力数据转化为实时曲线，便于学生观察，学生也可使用USB传输线，通过USB数据传输口20将触摸屏8接收的实验数据传送到电脑中，将实验数据进行整理和保存。

学生按照上述步骤依次测试不同直径、不同材料的测试管道16和可更换测试阀17的压力，模拟不同液体管道运输环境，并将测试结果进行比较，使学生更加了解液体运输管道的特性。

实验教学完成后，学生关闭水泵开关，关闭总电源开关，通过USB数据传输口20将多次的实验数据导出保存，便于后期学生进行数据比较，利于学生更加深入的学习到液体管道运输相关专业知识。

Claims (3)

1.一种研究液体管道运输环境的实验实训装置，其特征在于：设备整体为“L”形，由操作面板（14）和实训台（21）构成，实训台（21）与水平面平行，操作面板（14）垂直固定在实训台（21）后方，操作面板（14）左侧为进水主管道（25），进水主管道（25）装有调节球阀（2）、流量计（3）和流量传感器（1）；操作面板（14）中间部分的实训教学部件有两管压力计（4）、六管压力计（5）、数字压力计（6）、压力传感器（7），操作面板右侧为控制显示部分，依次安装电源总开关（9）、电源指示灯（18），水泵指示灯（19），USB数据传输口（20），以及触摸屏（8），触摸屏（8）与流量传感器（1）和压力传感器（7）连接；实训台（21）台面左部分为测试管道（16），右侧为可更换测试阀（17），测试管道（16）和可更换测试阀（17）两端装有活接（22）；实训台（21）下方中间位置安装水泵（13）和水箱（11），水泵（13）的进水口连接水箱（11），水泵（13）出水口连接进水主管道（25）的入水口，水泵（13）的出水口装有一个分流球阀（12），可将水泵（13）出水口的水源进行分流,水箱（11）开有将完成实验教学的水进行收集循环使用的回水口（26）。

2.根据权利要求1所述的一种研究液体管道运输环境的实验实训装置，其特征在于：实训台（21）底部安装带有刹车功能的万向轮（50）。

3.根据权利要求1所述的一种研究液体管道运输环境的实验实训装置，其特征在于：所述的测试管道（16）包含DN25亚克力管道（40）、DN15亚克力管道（41）、DN15钢铸管道（42）、DN15-DN25-DN15变径管道（43）、孔板流量计管道（44）、DN25弯管管道（45），所述可更换测试阀（17）包括止回阀（30）、角座阀（31）、隔膜阀（32）、过滤器（33）、球阀（34）、文丘里流量计（35）。

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