一種明渠流動試驗用水箱的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及為明渠流動試驗裝置，特別涉及為明渠流動試驗提供所需流量及流速的水流控制裝置。
【背景技術】
[0002]明渠水流具有自由表面，表面上各點受大氣壓強作用，其相對壓強為零，所以又稱為無壓流。明渠水流廣泛的存在于自然界中，廣泛運用于工業廢水、城市污水、農業灌溉及公路排水系統中。按照水力學的定義，明渠水流按其流線是否為相互平行的直線，可以劃分為均勻流和非均勻流。而自然界中的明渠水流很少有嚴格意義上的均勻流，絕大多數為非均勻流。明渠水流狀態的研究是水利工程研究的一個重要組成部分，明渠流動試驗是進行研究明渠流動的重要手段，為模擬現實河道中各種水流的狀態，本實用新型提出一種新的明渠流動用試驗水箱，本水箱不僅可以為均勻流試驗提供穩定的流量，還可以為非均勻流提供試驗所需的各種流量。
【發明內容】
[0003]發明目的:本實用新型的目的是為明渠流動試驗提供一種穩定、高效、適用范圍廣，滿足試驗需求的一種試驗用水箱。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型采用了如下的技術方案:一種明渠流動試驗用水箱，可由進水口、泄水口、可調節出水口、可調節溢流板系統以及穩水板組成。可調節溢流板系統和穩水板將開放式恒壓水箱內劃分為溢流區、進水區和穩水區。
[0005]進水口設置三個進水接口，每個接口設有流量調節閥。
[0006]可調節出水口由軟接出水口和出水調節板兩部分組成。軟接出水口在水箱側壁開出矩形出水口，在外壁膠接短圓形管，圓管直徑剛好將矩形出水口包住，圓管另一端套膠皮軟管。在出水調節板與水箱內壁接觸兩側壁設有插槽及刻度線。
[0007]可調節溢流板系統由溢流調節板、調節旋鈕、傳送皮帶、控制器及電機組成。溢流調節板可調節高度與溢流板開口高度一致，可調節溢流板系統開口下線與出水口開口下線一致，溢流調節板長度與出水口開口下線到水箱底面高度一致，同時溢流調節板兩邊設有鋸齒形升降插槽。插槽兩側設有刻度線，插槽底部設有兩個調節旋鈕，調節旋鈕一端的鋸齒與溢流板鋸齒咬合，通過調節旋鈕來實現溢流板的升降。控制調節系統由控制器及電機和傳送皮帶組成，控制器控制電機轉動方向、轉動速度及轉動幅度，通過傳送帶控制調節旋鈕，從而實現溢流液面高度的變化，進而實現出口流量的變化，滿足試驗要求。
[0008]穩水板側向開有穩水孔使得進水口水流不影響出水水壓。
[0009]均勻流試驗時恒壓供水的工作過程是:首先根據實驗要求調節出水口開口高度、溢流板高度，將出水口軟管扎死，開啟進水閥和泄水閥，待水箱內液面上升出現穩定的溢流，松開軟管，即可進行試驗。
[0010]非恒定流試驗時變壓供水的工作過程是:首先設定好非恒定流溢流板高度變化過程，將溢流板高度調到波動區間的最大高度，將出水口軟管扎死，進水閥門全部開啟，打開泄水閥，待水箱內液面上升出現穩定的溢流，松開軟管，待整個系統流動穩定后，按照預先設定好的溢流板變化過程進行試驗。
[0011]本發明的技術效果
[0012]1.精度高:水流流量控制精確，水槽坡度調節精確；
[0013]2.應用范圍廣:可進行多種流量、流速的控制；
[0014]3.實現了非均勻流動實驗中對流量流速的動態控制，并且可以重復出現相同的動態流量流速的變化過程；
[0015]4.本實用新型調節時間短，可快速實現所需溢流液面高度，節約試驗用水。
[0016]5.本裝置可用于恒定流、非恒定流明渠式流動模擬研究試驗，具有重要的生產實用價值及推廣應用前景。
【附圖說明】
[0017]圖1-1為本實用新型一種明渠流動試驗用水箱示意圖；
[0018]圖1-2為本實用新型穩水板示意圖；
[0019]圖2為本實用新型可調節出水口示意圖；
[0020]圖3-1、3_2為本實用新型可調節溢流板系統示意圖；
[0021 ]圖中:I一明渠流動試驗用水箱，2—可調節溢流板系統，3—穩水板，4一可調節出水口，5—泄水口，6—進水口，7—穩水孔，8—插槽及刻度線，9一軟接出水口，10—出水調節板，11 一調節旋鈕，12 一溢流水位標尺刻度線，13—溢流調節板，14 一控制器及電機，15 一傳送皮帶。
【具體實施方式】
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[0022]下面結合附圖對本發明做更進一步的解釋。
[0023]參圖1-1、圖1-2，介紹本實用新型一種明渠流動試驗用水箱一【具體實施方式】。在本實施方式中，該明渠流動試驗用水箱I由進水口6、泄水口5、可調節出水口4、可調節溢流板系統2以及穩水板3組成。可調節溢流板系統2和穩水板3將開放式恒壓水箱內劃分為溢流區、進水區和穩水區。本實施例中，水箱本體I采用規格為50cm*50cm*70cm的矩形有機玻璃水箱。
[0024]進水口6位于水箱進水區在水箱側壁設置三個進水接口，每個接口設有流量調節閥以適應不同的進水流量需求。本實施例中，進水口6采用規格為直徑2cm。
[0025]參圖2，可調節出水口 4由軟接出水口 9和出水調節板10兩部分組成。軟接出水口 9在水箱側壁開出矩形出水口，在外壁膠接短圓形管，圓管直徑剛好將矩形出水口包住，圓管另一端套膠皮軟管。在出水調節板10與水箱內壁接觸兩側壁設有插槽及刻度線8。本實施例中，矩形出水開口規格為5cm*5cm，軟接出水口 9采用規格為直徑7.2cm，出水調節板10采用規格為7cm*7cm的矩形有機玻璃板。
[0026]參圖3-1、圖3-2，可調節溢流板系統2由溢流調節板13、調節旋鈕11、傳送皮帶15、控制器及電機14組成。溢流調節板13可調節高度與溢流板開口高度一致，可調節溢流板系統2開口下線與出水口開口下線一致，溢流調節板13長度與出水口開口下線到水箱底面高度一致，同時溢流調節板13兩邊設有鋸齒形升降插槽，插槽兩側設有溢流水位標尺刻度線12。本實施例中，溢流板開口采用規格為30cm*30cm。溢流調節板13采用規格為35cm*32cm。卡槽底部設有兩個調節旋鈕11，調節旋鈕11 一端的鋸齒與溢流調節板13鋸齒咬合，通過調節旋鈕11來實現溢流調節板13的升降。控制調節系統由控制器及電機14和傳送皮帶15組成，控制器控制電機轉動方向、轉動速度及轉動幅度，通過傳送帶15控制調節旋鈕11，從而實現溢流液面高度的變化，進而實現出口流量的變化，滿足試驗要求。
[0027 ]穩水板3側向開有穩水孔7，使得進水口水流不影響出水水壓。
[0028]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種明渠流動試驗用水箱，其特征在于所述的明渠流動試驗用水箱(I)主要由進水口(6)、泄水口(5)、可調節出水口(4)、可調節溢流板系統(2)以及穩水板(3)組成，所述可調節溢流板系統(2)和穩水板(3)將開放式恒壓水箱內劃分為溢流區、進水區和穩水區。2.根據權利要求1所述的一種明渠流動試驗用水箱，其特征在于，所述進水口(6)設置三個進水接口，每個接口設有流量調節閥。3.根據權利要求1所述的一種明渠流動試驗用水箱，其特征在于，所述可調節出水口(4)由軟接出水口(9)和出水調節板(10)兩部分組成，在出水調節板與水箱內壁接觸兩側壁設有插槽及刻度線(8)。4.根據權利要求1所述的一種明渠流動試驗用水箱，其特征在于，所述可調節溢流板系統(2)由溢流調節板(13)、調節旋鈕(11)、傳送皮帶(15)、控制器及電機(14)組成，溢流調節板(13)兩邊設有鋸齒形升降插槽，插槽兩側設有溢流水位標尺刻度線(12)，卡槽底部設有兩個調節旋鈕(U)，調節旋鈕(11) 一端的鋸齒與溢流調節板(13)鋸齒咬合，通過調節旋鈕(11)來實現溢流調節板(13)的升降。5.根據權利要求1所述的一種明渠流動試驗用水箱，其特征在于，所述穩水板(3)側向開有穩水孔(7)，使得進水口水流不擾動出水水壓。
【專利摘要】本實用新型的目的是為明渠流動試驗提供一種穩定、高效、適用條件廣的水流控制系統，而提出的一種明渠流動試驗用水箱。明渠水流廣泛的存在于自然界中，廣泛運用于工業廢水、城市污水、農業灌溉及公路排水系統中。明渠水流狀態的研究是水利工程研究的一個重要組成部分，明渠流動試驗是進行研究明渠流動的重要手段，為模擬現實河道中各種水流的狀態，本實用新型提出一種新的明渠流動用試驗水箱，本水箱不僅可以為均勻流試驗提供穩定的流量，還可以為非均勻流提供試驗所需的各種流量。
【IPC分類】G01M10/00
【公開號】CN205317443
【申請號】CN201520911100
【發明人】吳棟梁, 潘雨婷, 許成城, 陳凡
【申請人】中國礦業大學
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2015年11月16日