RU216693U1

RU216693U1 - DEMONSTRATION DEVICE FOR MEASURING HYDROSTATIC PRESSURE

Info

Publication number: RU216693U1
Application number: RU2022110864U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Геннадьевич Слабожанин; Геннадий Дмитриевич Слабожанин
Original assignee: Дмитрий Геннадьевич Слабожанин
Filing date: 2022-04-20
Publication date: 2023-02-21

Abstract

Демонстрационный прибор для измерения гидростатического давления может быть использован в качестве наглядного пособия при проведении лабораторных работ по гидравлике и физике. Он содержит прозрачный герметичный корпус в виде продолговатой прямоугольной пластины с краевыми стенками, которые вместе с внутренними h-образной и прямой перегородками образуют частично заполненную жидкостью продольную опытную и дополнительную камеры и продольные каналы в виде жидкостных приборов для измерения давления. Для демонстрации свойств сообщающихся сосудов опытная камера снабжена поперечными фигурными перегородками, не доходящими до стенок внутренних перегородок. Концы двух соседних перегородок с одной стороны соединены глухой перегородкой, перегородка около краевой стенки имеет внутреннюю цилиндрическую поверхность по отношению к этой стенке, а вдоль коротких краевых стенок корпуса выполнены равномерные шкалы. Прибор в зависимости от его положения в пространстве позволяет создать различные гидросистемы для демонстраций основных положений гидростатики в режиме действия гидравлических приборов, что расширяет функциональные возможности предлагаемого прибора. 5 ил.

The demonstration device for measuring hydrostatic pressure can be used as a visual aid in laboratory work in hydraulics and physics. It contains a transparent sealed body in the form of an elongated rectangular plate with edge walls, which, together with internal h-shaped and straight partitions, form a longitudinal experimental and additional chambers partially filled with liquid and longitudinal channels in the form of liquid pressure measuring instruments. To demonstrate the properties of communicating vessels, the experimental chamber is equipped with transverse shaped partitions that do not reach the walls of the internal partitions. The ends of two adjacent partitions are connected on one side by a blank partition, the partition near the edge wall has an inner cylindrical surface with respect to this wall, and uniform scales are made along the short edge walls of the body. The device, depending on its position in space, allows you to create various hydraulic systems for demonstrating the main provisions of hydrostatics in the mode of operation of hydraulic devices, which expands the functionality of the proposed device. 5 ill.

Description

Демонстрационный прибор для измерения гидростатического давления относится к области технических средств обучения, а именно к демонстрационным приборам для измерения гидростатического давления и может быть использован при изучении гидравлики и физики.The demonstration device for measuring hydrostatic pressure belongs to the field of technical teaching aids, namely, demonstration devices for measuring hydrostatic pressure, and can be used in the study of hydraulics and physics.

Известен демонстрационный прибор для измерения гидростатического давления, содержащий корпус, соединенные между собой герметичную частично заполненную жидкостью опытную камеру и дополнительную камеру, сообщающуюся с помощью клапана с атмосферой, а также подвижный сосуд, подъемный механизм для его перемещения и кран [Методические указания к лабораторным работам по общему курсу гидравлики. / Под ред. Н.А. Яковлева. - Л.: Изд-во ЛПИ, 1979, с. 6, рис. 1].A known demonstration device for measuring hydrostatic pressure, containing a body connected to each other by a sealed partially filled with liquid experimental chamber and an additional chamber that communicates with the atmosphere through a valve, as well as a movable vessel, a lifting mechanism for moving it and a crane [Guidelines for laboratory work on general course in hydraulics. / Ed. ON THE. Yakovlev. - L .: Publishing House of LPI, 1979, p. 6, fig. 1].

Недостатком этого устройства является усложнение конструкции подвижным сосудом, механизмом для его перемещения и краном. Наличие этих конструктивных элементов приводит к повышенным габаритам прибора. Кроме того, прибор имеет низкие эксплуатационные качества, выражающиеся в большой трудоемкости и продолжительности проведения опытов из-за большого числа операций.The disadvantage of this device is the complication of the design of a movable vessel, a mechanism for moving it and a crane. The presence of these structural elements leads to increased dimensions of the device. In addition, the device has low performance, expressed in high labor intensity and duration of experiments due to the large number of operations.

Наиболее близким по технической сущности является демонстрационный прибор для измерения гидростатического давления [Пат. 1742655, Российская Федерация, МКИ G01L 7/18. Демонстрационный прибор для измерения гидростатического давления / Г.Д. Слабожанин, В.Д. Слабожанин. - Опубл. 23.06.1992]. Он содержит корпус в виде прямоугольной пластины с краевыми стенками, на которых закреплена плоская прозрачная крышка, и размещенные между пластиной и крышкой вдоль пластины h-образную и прямую перегородки, которые образуют сообщаемые между собой герметичную частично заполненную жидкостью опытную камеру и дополнительную камеру с нормально-закрытым клапаном для связи с атмосферой. Концы и параллельные стенки h-образной перегородки размещены на расстоянии

от краевых стенок, а прямая перегородка расположена между параллельными стенками h-образной перегородки на расстоянии

от ее короткой стенки, один ее конец соединен с короткой краевой стенкой, а другой размещен на расстоянии

от поперечной стенки h-образной перегородки, причем опытную камеру образует полость между прямой перегородкой и поперечной и длинной стенками h-образной перегородки, а дополнительная камера образована полостью, размещенной с другой стороны поперечной стенки.The closest in technical essence is a demonstration instrument for measuring hydrostatic pressure [US Pat. 1742655, Russian Federation, MKI G01L 7/18. Demonstration device for measuring hydrostatic pressure / G.D. Slabozhanin, V.D. Weakling. - Published. 06/23/1992]. It contains a housing in the form of a rectangular plate with edge walls on which a flat transparent cover is fixed, and h-shaped and straight partitions placed between the plate and the cover along the plate, which form an experimental chamber and an additional chamber with a normally closed valve for communication with the atmosphere. The ends and parallel walls of the h-shaped partition are placed at a distance

from the edge walls, and the straight partition is located between the parallel walls of the h-shaped partition at a distance

from its short wall, one of its ends is connected to the short edge wall, and the other is placed at a distance

from the transverse wall of the h-shaped partition, and the experimental chamber forms a cavity between the straight partition and the transverse and long walls of the h-shaped partition, and the additional chamber is formed by a cavity located on the other side of the transverse wall.

Прибор по прототипу имеет простую конструкцию, удобен в эксплуатации, позволяет наглядно демонстрировать жидкостные приборы для измерения гидростатического давления и быстро приобрести навыки работы с ними.The prototype device has a simple design, easy to use, allows you to visually demonstrate liquid instruments for measuring hydrostatic pressure and quickly acquire skills in working with them.

Недостатком этого прибора является ограниченная область применения, так как он не позволяет демонстрировать другие широко известные гидростатические устройства, такие как сообщающиеся сосуды различной формы и жидкостные уровни и уклономеры.The disadvantage of this instrument is its limited scope, as it does not allow the demonstration of other well-known hydrostatic devices, such as communicating vessels of various shapes and liquid levels and inclinometers.

Технической проблемой, решаемой предлагаемой полезной моделью, является расширение функциональных возможностей прибора. Технический результат при реализации устройства заключается в дополнительной возможности демонстрации сообщающихся сосудов с различной формой, принципа действия пузырьковых уровней, гидроуровней и уклономеров.The technical problem solved by the proposed utility model is the expansion of the functionality of the device. The technical result in the implementation of the device consists in the additional possibility of demonstrating communicating vessels with various shapes, the principle of operation of bubble levels, hydraulic levels and inclinometers.

Поставленная задача решается тем, что в известном демонстрационном приборе для измерения гидростатического давления, содержащем корпус в виде прямоугольной пластины с краевыми стенками, на которых закреплена плоская прозрачная крышка, и размещенные между пластиной и крышкой вдоль пластины h-образную и прямую перегородки, которые образуют сообщаемые между собой герметичную частично заполненную жидкостью опытную камеру и дополнительную камеру с нормально-закрытым клапаном для связи с атмосферой, концы и параллельные стенки h-образной перегородки размещены на расстоянии

от поперечной стенки h-образной перегородки, причем опытную камеру образует полость между прямой перегородкой и поперечной и длинной стенками h-образной перегородки, а дополнительная камера образована полостью, размещенной с другой стороны поперечной стенки, опытная камера снабжена поперечными фигурными перегородками, концы которых не доходят до длинной стенки h-образной перегородки и до прямой перегородки.The problem is solved by the fact that in a well-known demonstration device for measuring hydrostatic pressure, containing a body in the form of a rectangular plate with edge walls on which a flat transparent cover is fixed, and h-shaped and straight partitions placed between the plate and the cover along the plate, which form communicated between themselves, a sealed experimental chamber partially filled with liquid and an additional chamber with a normally closed valve for communication with the atmosphere, the ends and parallel walls of the h-shaped partition are placed at a distance

from the transverse wall of the h-shaped partition, and the experimental chamber forms a cavity between the straight partition and the transverse and long walls of the h-shaped partition, and the additional chamber is formed by a cavity located on the other side of the transverse wall, the experimental chamber is equipped with transverse curly partitions, the ends of which do not reach to the long wall of the h-shaped partition and to the straight partition.

Выполнение в опытной камере поперечных фигурных перегородок позволяет с помощью этого прибора демонстрировать положение свободных поверхностей однородной жидкости в сообщающихся сосудах различной формы на одном уровне (при условии, что давление воздуха над жидкостью в сосудах одинаково).The implementation of transverse shaped partitions in the experimental chamber allows using this device to demonstrate the position of the free surfaces of a homogeneous liquid in communicating vessels of various shapes at the same level (provided that the air pressure above the liquid in the vessels is the same).

Выполнение в опытной камере глухой перегородки, соединяющей концы двух соседних поперечных перегородок с одной стороны, позволяет демонстрировать отклонение положения уровня в одном из сообщающихся сосудов от общего, если он перекрыт сверху или снизу.The implementation in the experimental chamber of a blank partition connecting the ends of two adjacent transverse partitions on the one hand, makes it possible to demonstrate the deviation of the level position in one of the communicating vessels from the general one, if it is blocked from above or below.

Выполнение в опытной камере поперечной перегородки около краевой стенки с внутренней цилиндрической поверхностью по отношению к этой стенке и рисок на перегородке для контроля положения прибора позволяет демонстрировать принцип действия пузырькового уровня, самого распространенного и популярного вида уровней.The implementation in the experimental chamber of a transverse partition near the edge wall with an inner cylindrical surface in relation to this wall and notches on the partition to control the position of the device allows us to demonstrate the principle of operation of a bubble level, the most common and popular type of levels.

Выполнение равномерных шкал вдоль коротких краевых стенок корпуса прибора на дополнительной и опытной камерах позволяет демонстрировать принцип действия гидроуровня и гидростатического уклономера.The implementation of uniform scales along the short edge walls of the device body on the additional and experimental chambers makes it possible to demonstrate the principle of operation of the hydrolevel and hydrostatic inclinometer.

Кроме того, прибор удобен в эксплуатации и легко трансформируется за счет наклона или переворота для исследования различных видов гидростатического давления или попеременной демонстрации принципа действия сначала одного, а затем другого гидростатического устройства.In addition, the instrument is easy to use and can be easily transformed by tilting or flipping to test different types of hydrostatic pressure or alternately demonstrate the principle of first one and then another hydrostatic device.

На фиг. 1 изображен демонстрационный прибор в обычном положении при давлении над жидкостью в опытной камере выше атмосферного, общий вид, на фиг. 2 - в положении для демонстрации постоянства уровней в сообщающихся сосудах и отклонения уровня в сосуде с верхней глухой перегородкой, на фиг. 3 - в положении для демонстрации постоянства уровней в сообщающихся сосудах и отклонения уровня в сосуде с нижней глухой перегородкой, на фиг. 4 - в положении для демонстрации принципа действия пузырькового уровня, на фиг. 5 - в положении для демонстрации принципа действия гидроуровня и гидростатического уклономера.In FIG. 1 shows a demonstration device in the usual position at a pressure above the liquid in the experimental chamber above atmospheric, general view, in Fig. 2 - in a position to demonstrate the constancy of levels in communicating vessels and the deviation of the level in a vessel with an upper blank baffle, in FIG. 3 - in a position to demonstrate the constancy of the levels in communicating vessels and the deviation of the level in a vessel with a bottom blank baffle, in FIG. 4 in position to demonstrate the principle of the bubble level, in FIG. 5 - in position to demonstrate the principle of operation of the hydraulic level and hydrostatic inclinometer.

Демонстрационный прибор для измерения гидростатического давления и демонстрации сообщающихся сосудов различной формы и принципа действия жидкостных уровней и уклономеров содержит корпус в виде полой продолговатой прямоугольной пластины с краевыми стенками 1, на которых закреплена прозрачная крышка 2 (фиг. 1). Между пластиной и крышкой, вдоль пластины размещена h-образная перегородка 3, концы которой находятся на расстоянии

от коротких краевых стенок. На таком же расстоянии

от длинных краевых стенок находятся параллельные стенки этой перегородки. Прямая перегородка 4 размещена между параллельными стенками h-образной перегородки на расстоянии

от ее короткой стенки. Один конец перегородки 4 соединен с короткой краевой стенкой корпуса, а второй - размещен на расстоянии

от поперечной стенки h-образной перегородки. Требование соблюдения постоянства размера

объясняется тем, что стенки образуют каналы для демонстрации работы жидкостных приборов, которые в практике представляют собой изогнутые стеклянные трубки постоянного сечения.A demonstration device for measuring hydrostatic pressure and demonstrating communicating vessels of various shapes and the principle of operation of liquid levels and inclinometers contains a body in the form of a hollow elongated rectangular plate with edge walls 1, on which a transparent cover 2 is fixed (Fig. 1). Between the plate and the cover, along the plate there is an h-shaped partition 3, the ends of which are at a distance

from short edge walls. At the same distance

from the long edge walls are the parallel walls of this partition. Straight baffle 4 is placed between the parallel walls of the h-shaped baffle at a distance

from its short wall. One end of the partition 4 is connected to the short edge wall of the housing, and the other is placed at a distance

from the transverse wall of the h-shaped partition. The requirement for consistency in size

due to the fact that the walls form channels for demonstrating the operation of liquid devices, which in practice are curved glass tubes of constant cross section.

Полость между прямой перегородкой 4 и поперечной и длинной стенками h-образной перегородки 3 образуют опытную камеру 5, а дополнительная камера 6 образована полостью, размещенной с другой стороны поперечной стенки, и снабжена нормально закрытым клапаном 7 для сообщения с атмосферой. Опытная камера 5 частично заполнена жидкостью. При этом канал 8 представляет собой жидкостный пьезометр с шириной сечения

а U-образный канал 9 с шириной сечения

- мановакуумметр. Эти каналы и камеры снабжены равномерными шкалами 10, расположенными вдоль длинных краевых стенок корпуса, а камеры 5 и 6 - имеют еще дополнительные равномерные шкалы 11, расположенные вдоль коротких краевых стенок корпуса.The cavity between the straight partition 4 and the transverse and long walls of the h-shaped partition 3 form an experimental chamber 5, and the additional chamber 6 is formed by a cavity located on the other side of the transverse wall and is equipped with a normally closed valve 7 for communicating with the atmosphere. Experimental chamber 5 is partially filled with liquid. In this case, channel 8 is a liquid piezometer with a section width

and U-shaped channel 9 with section width

- manovacuummeter. These channels and chambers are provided with uniform scales 10 located along the long edge walls of the housing, and the

chambers

5 and 6 have additional uniform scales 11 located along the short edge walls of the housing.

Дополнительно, опытная камера снабжена поперечными фигурными перегородками 12 и 13, концы которых не доходят до длинной стенки h-образной перегородки 3 и до прямой перегородки 4, причем концы двух соседних поперечных перегородок с одной стороны соединены глухой перегородкой 14, а поперечная перегородка 13 около короткой краевой стенки имеет внутреннюю цилиндрическую поверхность по отношению к этой стенке и разметку в виде двух рисок 15 для контроля положения прибора.Additionally, the experimental chamber is equipped with transverse shaped partitions 12 and 13, the ends of which do not reach the long wall of the h-shaped partition 3 and up to the straight partition 4, and the ends of two adjacent transverse partitions are connected on one side with a blind partition 14, and the transverse partition 13 is near the short one. edge wall has an inner cylindrical surface with respect to this wall and markings in the form of two marks 15 to control the position of the device.

Прибор работает следующим образом.The device works as follows.

При изучении техники измерения гидростатического давления проводятся такие же действия, как и в случае с прототипом. В опытной камере 5 над жидкостью создают избыточное давление (выше атмосферного), о чем свидетельствует превышение уровня жидкости в пьезометре 8 над уровнем жидкости в камере 5 (фиг. 1). Для этого ставят корпус 1 на правую боковую стенку, а затем путем наклона корпуса 1 влево отливают часть жидкости из левого колена мановакуумметра 9 в опытную камеру 5 и кратковременно открывают клапан 7 для сообщения дополнительной камеры 6 с атмосферой. Затем по шкалам 10 снимают показания открытого пьезометра 8 h_п и мановакуумметра 9 h_м, а также измеряют уровень жидкости Н в камере 5. Вычисляют значение избыточного давления на дне опытной камеры 5 через показания открытого пьезометра 8, (р=γh_п, где γ - удельный вес жидкости) и через показания мановакуумметра 9 - р=γ(h_м+Н), а затем сравнивают эти значения между собой.When studying the technique of measuring hydrostatic pressure, the same actions are carried out as in the case of the prototype. In the experimental chamber 5, excess pressure (above atmospheric) is created above the liquid, as evidenced by the excess of the liquid level in the piezometer 8 above the liquid level in the chamber 5 (Fig. 1). To do this, the body 1 is placed on the right side wall, and then, by tilting the body 1 to the left, part of the liquid is poured from the left knee of the pressure gauge 9 into the experimental chamber 5 and the valve 7 is briefly opened to communicate the additional chamber 6 with the atmosphere. Then, on the scales 10, the readings of the open piezometer 8 h _p and the pressure and vacuum gauge 9 h _m are taken _, and the liquid level H in the chamber 5 is also measured. - specific gravity of the liquid) and through the readings of the vacuum gauge 9 - p = γ (h _m + H), and then compare these values with each other.

Можно создать в опытной камере 5 и вакуум (давления ниже атмосферного), когда уровень жидкости в пьезометре 8 становится ниже уровня жидкости в камере 5. Для этого нужно поставить корпус 1 на левую боковую стенку, а затем наклоном корпуса вправо перелить часть жидкости из камеры 5 в левое колено мановакуумметра 9 и кратковременно открыв кран 7. При этом по шкалам 10 можно измерять создаваемое в камере 5 давление.It is possible to create a vacuum in experimental chamber 5 (pressures below atmospheric), when the liquid level in piezometer 8 becomes lower than the liquid level in chamber 5. To do this, put housing 1 on the left side wall, and then, by tilting the housing to the right, pour some of the liquid from chamber 5 into the left knee of the manometer 9 and briefly opening the tap 7. In this case, the pressure created in the chamber 5 can be measured using the scales 10.

Вакуум в камере 5 можно также создать быстрым поворотом корпуса 1 на 180° против часовой стрелки. В этом случае пьезометр 8 преобразуется в обратный пьезометр (вакуумметр) для определения вакуума.The vacuum in the chamber 5 can also be created by quickly turning the housing 1 180° counterclockwise. In this case, the piezometer 8 is converted into an inverse piezometer (vacuum gauge) to determine the vacuum.

Таким образом, демонстрационный прибор позволяет демонстрировать различные виды жидкостных приборов для измерения давления и быстро освоить технику измерения гидростатического давления.Thus, the demonstration instrument allows you to demonstrate various types of liquid pressure instruments and quickly master the technique of measuring hydrostatic pressure.

При изучении сообщающихся сосудов прибор устанавливают на левую боковую сторону (фиг. 2). Фигурные поперечные перегородки в опытной камере 5 образуют сообщающиеся сосуды различной формы. В этом положении прибора демонстрируется положение свободных поверхностей однородной жидкости в дополнительной камере бив сообщающихся сосудах различной формы в опытной камере 5 на одном горизонтальном уровне при условии, что давление воздуха над жидкостью в сосудах одинаково, когда они сообщаются между собой через воздушную среду сверху. В сосуде с глухой перегородкой 14 сверху наглядно демонстрируется отклонение положения свободной поверхности от общего уровня вследствие несоблюдения такого условия.When studying communicating vessels, the device is installed on the left side (Fig. 2). Figured transverse partitions in the experimental chamber 5 form communicating vessels of various shapes. In this position of the device, the position of the free surfaces of a homogeneous liquid in an additional chamber of communicating vessels of various shapes in the experimental chamber 5 at the same horizontal level is demonstrated, provided that the air pressure above the liquid in the vessels is the same when they communicate with each other through the air from above. In a vessel with a blind baffle 14, the deviation of the position of the free surface from the general level is clearly demonstrated from above due to non-compliance with such a condition.

При повороте прибора на некоторый угол в вертикальной плоскости демонстрируется сохранение горизонтальности расположения общего уровня жидкости в сосудах и горизонтальности уровня в сосуде с глухой перегородкой (фиг. 5).When the device is rotated through a certain angle in the vertical plane, the preservation of the horizontal position of the general liquid level in the vessels and the horizontal level of the level in the vessel with a blind partition is demonstrated (Fig. 5).

Если перевернуть прибор и поставить его на другую боковую стенку (фиг. 3), то равенство давления воздуха над жидкостью в сосудах будет соблюдаться. Однако уровень жидкости в сосуде с перегородкой 14 будет снова отличаться от общего, но уже ввиду нарушения сообщения этого сосуда с другими сосудами через жидкость.If you turn the device over and place it on the other side wall (Fig. 3), then the equality of air pressure over the liquid in the vessels will be observed. However, the liquid level in the vessel with the partition 14 will again differ from the general one, but already due to the violation of the communication of this vessel with other vessels through the liquid.

Таким образом, прибор позволяет показать, что положение о равенстве уровней в сосудах различной формы соблюдается в том случае, если они сверху сообщаются между собой через газовую среду, а снизу - через жидкость.Thus, the device makes it possible to show that the position on the equality of levels in vessels of various shapes is observed if they communicate with each other from above through a gaseous medium, and from below through a liquid.

При изучении пузырькового уровня прибор из обычного положения (фиг. 1) переводят в горизонтальное положение, наклоняя его от себя, а затем быстро возвращают в исходное положение. При этом под перегородкой с цилиндрической поверхностью 13 в жидкости остается воздушная полость в виде пузырька 16 (фиг. 4). Его размер должен быть менее расстояния между рисками 15. Поэтому при необходимости можно выпустить часть воздуха из-под перегородки 13 наклоном прибора влево или вправо.When studying the bubble level, the device is transferred from its usual position (Fig. 1) to a horizontal position, tilting it away from you, and then quickly returned to its original position. In this case, under the partition with a cylindrical surface 13, an air cavity in the form of a bubble 16 remains in the liquid (Fig. 4). Its size should be less than the distance between the risks 15. Therefore, if necessary, you can release part of the air from under the partition 13 by tilting the device to the left or right.

Перегородка 13 с рисками 15 и пузырьком 16 в жидкости под ней представляют собой модель пузырькового уровня, который используется для контроля горизонтальности или вертикальности поверхностей. В этом случае указателем является пузырек.Partition 13 with risks 15 and a bubble 16 in the liquid below it is a model of a bubble level, which is used to control the horizontal or vertical surfaces. In this case, the pointer is the bubble.

Для демонстрации принципа действия уровня устанавливают прибор в обычном положении на контролируемую поверхность, например, на стол. В случае ее горизонтальности пузырек 16 разместится между рисками 15 посередине. Если она не горизонтальна, то произойдет смещение пузырька от среднего положения, как показано на (фиг. 4). Для контроля вертикальности поверхности, например, стены прибор нужно приложить к ней левой боковой стороной и также проверить положение пузырька.To demonstrate the principle of operation of the level, install the device in the usual position on a controlled surface, for example, on a table. If it is horizontal, the bubble 16 will be placed between the risks 15 in the middle. If it is not horizontal, then there will be a displacement of the bubble from the middle position, as shown in (Fig. 4). To control the verticality of a surface, for example, a wall, the device must be applied to it with its left side and the position of the bubble should also be checked.

Таким образом, прибор позволяет продемонстрировать принцип действия пузырькового уровня. А выполнение корпуса прибора в виде прямоугольной пластины расширяет возможности инструмента (пузырькового уровня), так как позволяет контролировать не только горизонтальную плоскость, но и вертикальную.Thus, the device allows you to demonstrate the principle of operation of the bubble level. And the implementation of the instrument case in the form of a rectangular plate expands the capabilities of the instrument (bubble level), as it allows you to control not only the horizontal plane, but also the vertical one.

При изучении принципа действия гидроуровней и уклономеров прибор размещают боковой стенкой на контролируемой поверхности (фиг. 5). В этом случае в опытной камере 5 и в дополнительной камера 6 устанавливается общий горизонтальный уровень жидкости, так как они являются сообщающимися сосудами через жидкостный канал 8 снизу и воздушный канал 9 сверху. Эта система вместе со шкалами 11 представляет собой обычный гидроуровень или гидростатический уклономер.When studying the principle of operation of hydraulic levels and inclinometers, the device is placed with a side wall on the controlled surface (Fig. 5). In this case, a common horizontal liquid level is established in the experimental chamber 5 and in the additional chamber 6, since they are communicating vessels through the liquid channel 8 from below and the air channel 9 from above. This system, together with scales 11, is a conventional hydraulic level or hydrostatic inclinometer.

Для демонстрации принципа его действия по шкалам 11 снимают показания положения уровней h₁, h₂ в камерах 6 и 5. Их равенство означает горизонтальность контролируемой поверхности. Если же поверхность наклонная и при длине L имеет перепад отметок Z (фиг. 5). То ее уклон i=Z/L определяется по измеренным на шкалах прибора величинам h_l, h₂ и расстоянию между шкалами

по формуле: i=(h₁-h₂)/

.To demonstrate the principle of its operation on the scales 11 take readings of the position of the levels h ₁ , h ₂ in the

chambers

6 and 5. Their equality means the horizontalness of the controlled surface. If the surface is inclined and with a length L has a difference in marks Z (Fig. 5). Then its slope i \u003d Z / L is determined by the values \u200b\u200bmeasured on the scales of the device h _l , h ₂ and the distance between the scales

according to the formula: i \u003d (h ₁ -h ₂ ) /

.

Таким образом, благодаря предложенным техническим решениям, демонстрационный прибор для измерения гидростатического давления в зависимости от его положения в пространстве позволяет создавать различные гидросистемы для демонстрации всех основных положений гидростатики в режиме действия разных гидравлических приборов. При этом одни и те же полости и каналы в зависимости от положения прибора в пространстве выполняют различные функции. Например, в обычном положении прибора (фиг. 1) канал 8 является открытым пьезометром, в перевернутом положении прибора - обратным пьезометром (вакуумметром), при положении на левой стороне (фиг. 2) - жидкостным каналом для сообщения опытной и дополнительной камер, а при положении на правой стороне (фиг. 3) служит для связи воздушных полостей этих камер. Такое обеспечение многофункциональности элементов прибора позволяет достичь технического результата предлагаемой полезной моделью - расширение функциональных возможностей демонстрационного прибора.Thus, thanks to the proposed technical solutions, a demonstration device for measuring hydrostatic pressure, depending on its position in space, allows you to create various hydraulic systems to demonstrate all the main positions of hydrostatics in the mode of operation of various hydraulic devices. In this case, the same cavities and channels, depending on the position of the device in space, perform different functions. For example, in the normal position of the device (Fig. 1), channel 8 is an open piezometer, in the inverted position of the device - a reverse piezometer (vacuum gauge), when positioned on the left side (Fig. 2) - a liquid channel for connecting the experimental and additional chambers, and when position on the right side (Fig. 3) serves to connect the air cavities of these chambers. Such provision of the versatility of the elements of the device makes it possible to achieve the technical result of the proposed utility model - the expansion of the functionality of the demonstration device.

Claims

Demonstration device for measuring hydrostatic pressure, containing a body in the form of a rectangular plate with edge walls on which a flat transparent cover is fixed, and h-shaped and straight partitions placed between the plate and the cover along the plate, which form an interconnected sealed test chamber partially filled with liquid and an additional chamber with a normally closed valve for communication with the atmosphere, the ends and parallel walls of the h-shaped partition are placed at a distance

from the transverse wall of the h-shaped partition, and the experimental chamber forms a cavity between the straight partition and the transverse and long walls of the h-shaped partition, and the additional chamber is formed by a cavity located on the other side of the transverse wall, characterized in that, in order to expand the functionality of the device , the experimental chamber is equipped with transverse curly partitions, which are placed between the plate and the lid, and their ends do not reach the long wall of the h-shaped partition and the straight partition, and the ends of two adjacent transverse partitions in the experimental chamber are connected on one side with a blind partition, the transverse partition near the short edge wall it has an inner cylindrical surface with respect to this wall and risks for monitoring the position of the device, and the additional and experimental chambers are equipped with uniform scales located on the cover along the short edge walls of the housing.