[实用新型]64路数据自动采集水电比拟仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种64路数据自动采集水电比拟仪。

背景技术

水电比拟的模拟方法是研究地下水运动场比较简单、经济的方法，水电比拟实验成为《地下水动力学》教学中的常规实验之一，其实验原理是：地下水在多孔介质中作层流运动和电流在导电介质中流动，两者之间存在物理和数学上的相似性。所以，在保持边界条件一致的前提下，可用电模型的绝缘边界模拟渗流区的隔水边界，导电边界模拟等水头边界，导电介质模拟多孔介质，一般用惠斯登电桥原理测定电模型中各电势点，得到的等电位线就是模拟渗流场的等水头线，将对应点标定在旁边的坐标纸上，再利用正交原则在坐标纸上绘出渗流区的流网，从而求得渗流场内任意点的各水力要素。在研究与学习地下水流和运动特征时，通常采用简单物理渗流模拟或用数学模拟方法。然而，当盆地条件和含水层结构或边界条件较复杂时，无论是已有的物理模拟还是数学模拟方法都很难再现实际的地下水流特征。国内高校水力学专业一般都设有水电比拟实验，水电比拟的模拟方法是研究地下水运动场比较简单、经济的方法，水电比拟实验成为《地下水动力学》教学中的常规实验之一实验中采用手工记录并绘制等水头线，水电比拟实验用计算机直接控制并显示实验数据目前未见报道。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是针对上述现有技术提出一种64路数据自动采集水电比拟仪，将传统手工采集改变为64路固定点自动采集并在计算机上显示实验结果。

本实用新型为解决上述提出的问题所采用的解决方案为：64路数据自动采集水电比拟仪，包括有实验水槽，其特征在于还包括有下位机、64选1多路开关、同相跟随器、12位A/D转换器、12位数据转8位数据接口，其中实验水槽的底部按一定间距固定分布有64个探针，探针依次通过64选1多路开关、同相跟随器、AC/DC转换器、12位A/D转换器及12位数据转8位数据接口与下位机的并行口相连，下位机控制64选1多路开关，并将从探针采集到的交流电压经过AC/DC转换器后再经过12位A/D转换器及12位数据转8位数据接口传送到下位机的并行口，下位机与上位机的串行口相连，将下位机采集到的数据传输到上位机。

按上述方案，所述的下位机为8051单片机。

按上述方案，所述的探针为细不锈钢针。

按上述方案，所述的探针间距排列为：以实验水槽中部为中心均匀分布，横向探针间距40毫米共9列，纵向探针间距13毫米共7排。

按上述方案，所述的实验水槽尺寸规格为500毫米*100毫米。

本实用新型为了简化硬件电路，不用外置存储器RAM，每测量16个点的数据后便将此组数据传到计算机中，64路数据通过4次传送到计算机中。

由于按一定间距固定于实验水槽底部的64个细钢针对实验模型产生的影响极小(此影响可在计算机中进行处理)，在8051单片机控制下循环采集64路电势(交流电压)，整个测量过程约为3分钟，本实用新型相对于通过探针的抬起落下扫描整个实验水槽的对应点来自动采集的方法即节省时间又对实验水槽中放置的导电介质(水)的波动影响极小，因此重复采集的结果前后变化不大。

本实用新型的有益效果在于：

通过计算机直接显示水电比拟实验的等势线图和流线图，大大便捷了数据采集过程，避免了人工记录引起的误差以达到更好的教学效果，提高了学生学习积极性和实验教学效果。

附图说明

图1为8051单片机系统控制框图；

图2为64路模拟开关扩展输入通道控制框图；

图3为12位A/D转换器A/D574应用电路框图。

具体实施方式

下面结合附图通过实施例进一步详细介绍本实用新型，但是实施例不会构成对本实用新型的限制。