[实用新型]可电脑操控的伯努利方程验证实验装置

说明书

本实用新型公开了一种可电脑操控的伯努利方程验证实验装置。包括：可电脑操控的变频泵、实验台、循环供水水箱、溢流板、稳水孔板、恒压水箱、可电脑操控的电磁阀、止回阀、摄像头、压力变送器、电磁流量计、触摸屏电脑和PLC控制系统。PLC控制系统软控制变频泵启、停及软控制阀门启闭或者调节开度，结合PLC控制系统后的压力变送器和电磁流量计可以自动检测和记录相关水力参数；摄像头用于实时在电脑中监控实验的真实运行情况；触摸屏电脑与PLC连接，用于显示和实施PLC相关的软控制、数据存储及程序载体、摄像头调用。本实用新型在一定程度上解决了如今高校开设伯努利方程验证实验存在的相关问题。

技术领域

本实用新型涉及工业控制技术领域，尤其涉及可电脑操控的伯努利方程验证实验装置。

背景技术

目前国内各高校给排水科学与工程专业一般需开设水力学相关专业实验，其中包括伯努利方程验证实验等。现阶段水力学实验设备一般包括自循环供水器、进水管路、可控硅无级调速器、恒压水箱、溢流板、稳水孔板、伯努利方程验证实验管段、测压计、滑尺、多管压差计、流量调节阀、回水管路等。在水泵运行过程中，通过设备上安装的测压计、压力变送器、电磁流量计等得出实验结果数据。

现阶段国内伯努利方程验证实验平台可归为两种：一是由学生动手进行实验操作。由于实际操作必须根据实验指导书进行操作，要排除各种因素的影响，且实验中不可避免的存在系统误差，为得到准确的实验结果需进行多次实验，但在实际操作中，很难进行多次实验以得到准确的实验结果；还有一些实验现象不便于近距离观察的实验现象。

二是基于互联网的远程虚拟仿真实验方案，主要是采用软件仿真实验平台进行网上仿真或虚拟实验，这种方案的实验现象和数据都是在理想情况下由软件计算得到的，完全由软件来虚拟化实验环境，不具有实验过程中应有的真实性，实验过程固化，不能模拟实际情况中存在的各种干扰因素和误差，实验虽便于了解实验过程，但实验效果难以比拟真实实验，对学生创新能力和发现问题意识的培养不利。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种依托于可电脑操控的伯努利方程验证实验装置，解决手动操控不精准、数据记录不及时及一些不便靠近观察的实验现象等问题。

所述可电脑操控的伯努利方程验证实验装置包括：可电脑操控的变频泵、实验台、循环供水水箱、溢流板、稳水孔板、恒压水箱、可电脑操控的电磁阀、止回阀、摄像头、压力变送器、电磁流量计、触摸屏电脑和PLC控制系统。

在循环供水水箱的进水口与出水口之间通过可电脑操控的变频泵连通有进水管路，在恒压水箱下部的出水口与循环供水水箱顶部的进水口之间连通有回水管路，同时水流经实验管路后会通过止回阀流回循环供水水箱；实验管路上8 个测点装有压力变送器，1个测点装有电磁流量计；所述PLC控制系统可以控制可电脑操控的电磁阀启闭或调节开度，结合PLC控制系统后的压力变送器和电磁流量计可以自动动监测相关数据；所述摄像头用于实时在电脑中远程监控实验的真实运行情况；所述触摸屏电脑与PLC控制系统连接，用于显示和实施PLC 控制系统相关的软控制、数据存储及程序载体、摄像头调用。

进一步地，如上所述的可电脑操控的伯努利方程验证实验装置，所述进水管路上安装有：可电脑操控的变频泵、可电脑操控的电磁阀；在伯努利方程验证实验管段上安装有：电磁流量计、压力变送器。

所述进可电脑操控的电磁阀通过PLC控制系统控制其开启度来调节流量。

所述压力变送器安装在不同实验断面的伯努利方程验证实验管段。

所述压力变送器用于在线监测测压计中的压差数据。

所述电磁流量计在线监测流量并反馈数据至PLC控制系统，便于与实验观测所得数据进行误差分析。

进一步地，如上所述的可电脑操控的伯努利方程验证实验装置，其特征在于，包括PLC控制系统控制触摸屏电脑、各数据采集设备及摄像头。