专利名称：一种实验室用大流量变水头静压供水装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种实验室用大流量变水头静压供水装置属于水力学试验设备领域，尤其是在实验室中调整水头的大流量静压供水装置。
背景技术：
目前在水力学实验室中，常见的静压供水装置由平水槽和溢流管道组成，虽然提供的压力比较稳定，但由于其平水槽位置固定，溢流管长度一定，不方便调节，一般只能提供一种固定的水头。在强渗透性的多孔介质材料渗透变形试验中往往因为流量不足导致试验不完整，试验成果失真。因此需要一种操作简便能够提供大流量的连续变动水头的静压供水装置。 发明内容本实用新型正是提供一种实验室用大流量连续变水头静压供水装置，用以解决实验室中使用大流量变水头水流的困难。具体而言本实用新型是一种实验室用大流量变水头静压供水装置，包括进水阀门、进水管、水箱管、出水管、出水阀门、伸缩式溢流管、溢流尾水管、钢丝绳、滑轮组、步进电机卷扬机、步进电机驱动器、无线压力传感器、无线阀门控制器、无线水位传感器、控制计算机；所述进水阀门、进水管、水箱管、出水管、出水阀门依次相连，伸缩式溢流管在水箱管内，底部固定在水箱管底部，固定处密封，外接溢流尾水管。所述的钢丝绳固定在伸缩式溢流管顶部，绕过滑轮组缠绕在步进电机卷扬机上， 步进电机卷扬机固定在底座上。所述无线水位传感器、无线压力传感器、无线阀门控制器和步进电机驱动器通过无线网络与计算机相连。具体而言，本实用新型的工作方式如下(1)在计算机中设定供水装置的供水水头；(2)计算机通过计算算得步进电机的转动步，通过无线网络发送信号至步进电机驱动器，步进电机驱动器收到信号后驱动步进电机卷扬机运动，调整伸缩式溢流管管口到所需水头位置；(3)进水阀门打开，水流通过进水管进入水箱管中，当水位到达伸缩式溢流管管口位置，水流通过伸缩式溢流管溢出；(4)当溢流平稳后打开出水阀门，所需水流通过出水阀门进入试验设备；(5)试验过程中，进水、出水、溢流达到水量动态平衡；根据试验需要，在计算机上发出调整水头的指令，通过步进电机卷扬机升降伸缩式溢流管口高度；(6)根据试验需要，通过计算机发送开阀指令到进水阀门的无线阀门控制器，进水阀门调节开度保证进水总量，出水阀门调节开度保证试验设备用水量。[0016]本实用新型具有如下优点1、采用了伸缩式溢流管，在实验室中能够更加广泛的稳定水头；2、可调节流量，能够提供大流量满足试验需要；3、通过计算机的自动控制，保证了试验水头的稳定。
图1为本实用新型的主轴剖面示意图；图2为本实用新型的A-A剖视示意图。
具体实施方式
如图1，图2所示本实用新型是一种实验室用大流量变水头静压供水装置，包括进水阀门1、进水管2、水箱管3、出水管4、出水阀门5、伸缩式溢流管6、溢流尾水管7、钢丝绳 8、滑轮组9、步进电机卷扬机10、步进电机驱动器11、无线压力传感器12、无线阀门控制器 13、无线水位传感器14、控制计算机15 ；所述进水阀门1、进水管2、水箱管3、出水管4、出水阀门5依次相连，伸缩式溢流管6在水箱管3内，底部固定在水箱管3底部，固定处密封，外接溢流尾水管7。所述的钢丝绳8固定在伸缩式溢流管6顶部，绕过滑轮组9缠绕在步进电机卷扬机10上，步进电机卷扬机10固定在底座上。所述无线水位传感器11、无线压力传感器12、无线阀门控制器13和步进电机驱动器14通过无线网络与计算机15相连。具体而言，本实用新型的工作方式如下(1)在计算机15中设定供水装置的供水水头；(2)计算机15通过计算算得步进电机卷扬机10的转动步，通过无线网络发送信号至步进电机驱动器14，步进电机驱动器14收到信号后驱动步进电机卷扬10机运动，调整伸缩式溢流管6管口到所需水头位置；(3)进水阀门1打开，水流通过进水管2进入水箱管3中，当水位到达伸缩式溢流管6管口位置，水流通过伸缩式溢流管6溢出，溢出的水通过外接溢流尾水管7返回水库；(4)当溢流平稳后打开出水阀门5，所需水流通过出水阀门5进入试验设备；(5)试验过程中，进水、出水、溢流达到水量动态平衡；根据试验需要，在计算机15 上发出调整水头的指令，通过步进电机卷扬机10升降伸缩式溢流管6 口高度；；(6)根据试验需要，通过计算机15发送开阀指令到进水阀门1的无线阀门控制器 13，进水阀门1调节开度保证进水总量，出水阀门5调节开度保证试验设备用水量。
权利要求1.一种实验室用大流量变水头静压供水装置，包括进水阀门、进水管、水箱管、出水管、 出水阀门、伸缩式溢流管、溢流尾水管、钢丝绳、滑轮组、步进电机卷扬机、步进电机驱动器、 无线压力传感器、无线阀门控制器、无线水位传感器、控制计算机其特征在于所述进水阀门、进水管、水箱管、出水管、出水阀门依次相连，伸缩式溢流管在水箱管内，底部固定在水箱管底部，固定处密封，外接溢流尾水管；所述的钢丝绳固定在伸缩式溢流管顶部，绕过滑轮组缠绕在步进电机卷扬机上。
2.根据权利要求1所述的一种实验室用大流量变水头静压供水装置其特征在于所述无线水位传感器、无线压力传感器、无线阀门控制器和步进电机驱动器通过无线网络与计算机相连。
专利摘要本实用新型一种实验室用大流量变水头静压供水装置属于水力学试验设备领域，尤其是在实验室中调整水头的供水装置。包括进水阀门、进水管、水箱管、出水管、出水阀门、伸缩式溢流管、溢流尾水管、钢丝绳、滑轮组、步进电机卷扬机、步进电机驱动器、无线压力传感器、无线阀门控制器、无线水位传感器、控制计算机；所述进水阀门、进水管、水箱管、出水管、出水阀门依次相连，伸缩式溢流管在水箱管内，底部固定在水箱管底部，固定处密封，外接溢流尾水管。本实用新型采用了伸缩式溢流管，在实验室中能够更加广泛的稳定水头；通过计算机的自动控制，保证了试验水头的稳定。
文档编号G01M10/00GK202101834SQ201120138689
公开日2012年1月4日 申请日期2011年5月5日 优先权日2011年5月5日
发明者谈叶飞, 谢兴华 申请人:水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院