[发明专利]重力式恒压供液装置

说明书

技术领域

本发明涉及实验量测仪器技术领域，尤其涉及一种重力式恒压供液装置，为土壤渗流试验和土柱淋滤试验等科学实验提供一种压力稳定、可无电源长期工作的恒压供液装置。

背景技术

水力学实验是一类基本物理力学实验，是水力学、渗流力学研究的主要研究手段之一，而一套完善的恒压供液装置是进行水力学实验的必要装备。

目前应用较为普遍的供液装置大致为浮球式和自溢式供液装置，均为比较大众化的供液装置，其功能均比较单一，不能满足科研及教学等领域的试验精度要求。传统的恒压供液装置主要存在如下欠缺：

1)传统的浮球式和自溢式供液装置的供液面波动较大，即供液压力波动较大，难以满足对供液压力稳定性高要求的科学实验的需要。

2)为维持恒定液位，实验时必须对储液箱连续供液并保持溢流状态，资源浪费严重。

3)传统恒压供液装置工作需要电源，一旦停电，实验将中断或废弃。

4)传统恒压供液装置工作时，储液箱溢流势必造成对供试液体的干扰，对于供试液体自身稳定度要求较高的实验如流场、雷诺等实验项目就会产生不利影响。

5)目前缺乏用于酸、碱溶液等具有腐蚀性液体的专用恒压供液装置。

因此，研发更为完善的恒压供液装置对于促进水力学、渗流力学的发展具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是解决传统的供液装置供液压力波动较大，资源浪费严重，且依赖于电源的难题，提供一种重力式恒压供液装置。该恒压供液装置结构简单，操作方便，供液压力稳定，可无电源长期工作，可节约资源，可用于酸、碱溶液等腐蚀性液体的恒压供液，可满足土壤渗流试验和土柱淋滤试验等科学实验对恒压供液装置的需求。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术措施：

一种重力式恒压供液装置，它由支撑框架，柱塞缸，柱塞，柱塞缸支座，轴套座，加压横杠，轴套，销轴，手动绞盘，绞盘支座，拉绳，吊绳，进液阀，进液管，盛液容器，供液阀，精密数字液压表，供液总管，四通，供液支管，转向定滑轮，转向定滑轮支座，横杆，砝码吊架，砝码等部件构成。其连接关系是：柱塞缸为带底的空心圆柱形筒体，柱塞为圆柱体，柱塞安装在柱塞缸内。支撑框架为一矩形立体刚架，柱塞缸水平放置并通过二柱塞缸支座固定在支撑框架上部中央。柱塞的左端部中央设置有轴套座，加压横杠的右侧中央设置有轴套，轴套通过销轴与轴套座铰接。二吊绳的左端分别固定在加压横杠的前后两端，所述的二吊绳的右端分别跨过前后两转向定滑轮，然后与横杆的前后两端连接。所述的横杆的底部中央连接砝码吊架，砝码直接搁置在所述的砝码吊架的底板上。所述的柱塞缸的装有供液阀和进液阀。供液阀上连有精密数字液压表，供液阀通过供液总管与四通相连，四通连有三支带阀门的供液支管。所述的进液阀通过进液管与盛液容器中的供试液体连通。所述的加压横杠左侧中央与拉绳右端连接，所述的拉绳的左端直接绕在固定在支撑框架的左侧顶部横梁中央的手动绞盘的卷筒上。

支撑框架为一矩形立体刚架，柱塞缸水平放置并通过二柱塞缸支座固定在支撑框架上部中央。所述的柱塞缸为带底的空心圆柱形筒体，采用耐酸碱材料，如耐酸碱有机玻璃、工程塑料制作，内径约为120～150mm，长约800～1000mm。柱塞为圆柱体，采用耐酸碱材料，如耐酸碱有机玻璃、工程塑料制作，长约830～1030mm，外径较柱塞缸内径小约0.05～0.05mm。柱塞直接安装在柱塞缸内，可在柱塞缸内左右自由活动，组装后的柱塞与柱塞缸的间隙为0.015～0.025mm。

柱塞的左端部的中央设置有轴套座，加压横杠的右侧中央设置有轴套，所述的轴套通过销轴与轴套座铰接。二吊绳的左端分别固定在所述的加压横杠的前后两端，两转向定滑轮通过转向定滑轮支座分别固定在支撑框架右侧顶部横梁的前后两侧，所述的二吊绳的右端分别跨过前、后转向定滑轮，然后与横杆的前后两端连接。所述的横杆的底部中央连接砝码吊架，砝码直接搁置在所述的砝码吊架的底板上。砝码的重力通过柱塞作用于柱塞缸内的供试液体(即用于实验的液体)上，产生一恒定的压力，通过加减砝码可以调节供液压力。

柱塞缸的装有供液阀和进液阀。供液阀上连有精密数字液压表，供液阀通过供液总管与四通的一个接口相连，四通的另三个接口各连一支带阀门的供液支管，供液支管直接与用液单元(即承受供试液体作用的装有试验样品的实验仪器或部件)连接。关闭进液阀时，在砝码的重力作用下即可对用液单元进行恒压供液。

进液阀通过进液管与盛液容器中的供试液体连通，当关闭供液阀的阀门，开启进液阀并向左拉动柱塞时，供试液体就会被吸入柱塞缸内。