一种明渠流动试验用水箱的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及为明渠流动试验装置，特别涉及为明渠流动试验提供所需流量及流速的水流控制装置。
【背景技术】
[0002]明渠水流具有自由表面，表面上各点受大气压强作用，其相对压强为零，所以又称为无压流。明渠水流广泛的存在于自然界中，广泛运用于工业废水、城市污水、农业灌溉及公路排水系统中。按照水力学的定义，明渠水流按其流线是否为相互平行的直线，可以划分为均匀流和非均匀流。而自然界中的明渠水流很少有严格意义上的均匀流，绝大多数为非均匀流。明渠水流状态的研究是水利工程研究的一个重要组成部分，明渠流动试验是进行研究明渠流动的重要手段，为模拟现实河道中各种水流的状态，本实用新型提出一种新的明渠流动用试验水箱，本水箱不仅可以为均匀流试验提供稳定的流量，还可以为非均匀流提供试验所需的各种流量。
【发明内容】
[0003]发明目的:本实用新型的目的是为明渠流动试验提供一种稳定、高效、适用范围广，满足试验需求的一种试验用水箱。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案:一种明渠流动试验用水箱，可由进水口、泄水口、可调节出水口、可调节溢流板系统以及稳水板组成。可调节溢流板系统和稳水板将开放式恒压水箱内划分为溢流区、进水区和稳水区。
[0005]进水口设置三个进水接口，每个接口设有流量调节阀。
[0006]可调节出水口由软接出水口和出水调节板两部分组成。软接出水口在水箱侧壁开出矩形出水口，在外壁胶接短圆形管，圆管直径刚好将矩形出水口包住，圆管另一端套胶皮软管。在出水调节板与水箱内壁接触两侧壁设有插槽及刻度线。
[0007]可调节溢流板系统由溢流调节板、调节旋钮、传送皮带、控制器及电机组成。溢流调节板可调节高度与溢流板开口高度一致，可调节溢流板系统开口下线与出水口开口下线一致，溢流调节板长度与出水口开口下线到水箱底面高度一致，同时溢流调节板两边设有锯齿形升降插槽。插槽两侧设有刻度线，插槽底部设有两个调节旋钮，调节旋钮一端的锯齿与溢流板锯齿咬合，通过调节旋钮来实现溢流板的升降。控制调节系统由控制器及电机和传送皮带组成，控制器控制电机转动方向、转动速度及转动幅度，通过传送带控制调节旋钮，从而实现溢流液面高度的变化，进而实现出口流量的变化，满足试验要求。
[0008]稳水板侧向开有稳水孔使得进水口水流不影响出水水压。
[0009]均匀流试验时恒压供水的工作过程是:首先根据实验要求调节出水口开口高度、溢流板高度，将出水口软管扎死，开启进水阀和泄水阀，待水箱内液面上升出现稳定的溢流，松开软管，即可进行试验。
[0010]非恒定流试验时变压供水的工作过程是:首先设定好非恒定流溢流板高度变化过程，将溢流板高度调到波动区间的最大高度，将出水口软管扎死，进水阀门全部开启，打开泄水阀，待水箱内液面上升出现稳定的溢流，松开软管，待整个系统流动稳定后，按照预先设定好的溢流板变化过程进行试验。
[0011]本发明的技术效果
[0012]1.精度高:水流流量控制精确，水槽坡度调节精确；
[0013]2.应用范围广:可进行多种流量、流速的控制；
[0014]3.实现了非均匀流动实验中对流量流速的动态控制，并且可以重复出现相同的动态流量流速的变化过程；
[0015]4.本实用新型调节时间短，可快速实现所需溢流液面高度，节约试验用水。
[0016]5.本装置可用于恒定流、非恒定流明渠式流动模拟研究试验，具有重要的生产实用价值及推广应用前景。
【附图说明】
[0017]图1-1为本实用新型一种明渠流动试验用水箱示意图；
[0018]图1-2为本实用新型稳水板示意图；
[0019]图2为本实用新型可调节出水口示意图；
[0020]图3-1、3_2为本实用新型可调节溢流板系统示意图；
[0021 ]图中:I一明渠流动试验用水箱，2—可调节溢流板系统，3—稳水板，4一可调节出水口，5—泄水口，6—进水口，7—稳水孔，8—插槽及刻度线，9一软接出水口，10—出水调节板，11 一调节旋钮，12 一溢流水位标尺刻度线，13—溢流调节板，14 一控制器及电机，15 一传送皮带。
【具体实施方式】
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[0022]下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
[0023]参图1-1、图1-2，介绍本实用新型一种明渠流动试验用水箱一【具体实施方式】。在本实施方式中，该明渠流动试验用水箱I由进水口6、泄水口5、可调节出水口4、可调节溢流板系统2以及稳水板3组成。可调节溢流板系统2和稳水板3将开放式恒压水箱内划分为溢流区、进水区和稳水区。本实施例中，水箱本体I采用规格为50cm*50cm*70cm的矩形有机玻璃水箱。
[0024]进水口6位于水箱进水区在水箱侧壁设置三个进水接口，每个接口设有流量调节阀以适应不同的进水流量需求。本实施例中，进水口6采用规格为直径2cm。
[0025]参图2，可调节出水口 4由软接出水口 9和出水调节板10两部分组成。软接出水口 9在水箱侧壁开出矩形出水口，在外壁胶接短圆形管，圆管直径刚好将矩形出水口包住，圆管另一端套胶皮软管。在出水调节板10与水箱内壁接触两侧壁设有插槽及刻度线8。本实施例中，矩形出水开口规格为5cm*5cm，软接出水口 9采用规格为直径7.2cm，出水调节板10采用规格为7cm*7cm的矩形有机玻璃板。
[0026]参图3-1、图3-2，可调节溢流板系统2由溢流调节板13、调节旋钮11、传送皮带15、控制器及电机14组成。溢流调节板13可调节高度与溢流板开口高度一致，可调节溢流板系统2开口下线与出水口开口下线一致，溢流调节板13长度与出水口开口下线到水箱底面高度一致，同时溢流调节板13两边设有锯齿形升降插槽，插槽两侧设有溢流水位标尺刻度线12。本实施例中，溢流板开口采用规格为30cm*30cm。溢流调节板13采用规格为35cm*32cm。卡槽底部设有两个调节旋钮11，调节旋钮11 一端的锯齿与溢流调节板13锯齿咬合，通过调节旋钮11来实现溢流调节板13的升降。控制调节系统由控制器及电机14和传送皮带15组成，控制器控制电机转动方向、转动速度及转动幅度，通过传送带15控制调节旋钮11，从而实现溢流液面高度的变化，进而实现出口流量的变化，满足试验要求。
[0027 ]稳水板3侧向开有稳水孔7，使得进水口水流不影响出水水压。
[0028]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种明渠流动试验用水箱，其特征在于所述的明渠流动试验用水箱(I)主要由进水口(6)、泄水口(5)、可调节出水口(4)、可调节溢流板系统(2)以及稳水板(3)组成，所述可调节溢流板系统(2)和稳水板(3)将开放式恒压水箱内划分为溢流区、进水区和稳水区。2.根据权利要求1所述的一种明渠流动试验用水箱，其特征在于，所述进水口(6)设置三个进水接口，每个接口设有流量调节阀。3.根据权利要求1所述的一种明渠流动试验用水箱，其特征在于，所述可调节出水口(4)由软接出水口(9)和出水调节板(10)两部分组成，在出水调节板与水箱内壁接触两侧壁设有插槽及刻度线(8)。4.根据权利要求1所述的一种明渠流动试验用水箱，其特征在于，所述可调节溢流板系统(2)由溢流调节板(13)、调节旋钮(11)、传送皮带(15)、控制器及电机(14)组成，溢流调节板(13)两边设有锯齿形升降插槽，插槽两侧设有溢流水位标尺刻度线(12)，卡槽底部设有两个调节旋钮(U)，调节旋钮(11) 一端的锯齿与溢流调节板(13)锯齿咬合，通过调节旋钮(11)来实现溢流调节板(13)的升降。5.根据权利要求1所述的一种明渠流动试验用水箱，其特征在于，所述稳水板(3)侧向开有稳水孔(7)，使得进水口水流不扰动出水水压。
【专利摘要】本实用新型的目的是为明渠流动试验提供一种稳定、高效、适用条件广的水流控制系统，而提出的一种明渠流动试验用水箱。明渠水流广泛的存在于自然界中，广泛运用于工业废水、城市污水、农业灌溉及公路排水系统中。明渠水流状态的研究是水利工程研究的一个重要组成部分，明渠流动试验是进行研究明渠流动的重要手段，为模拟现实河道中各种水流的状态，本实用新型提出一种新的明渠流动用试验水箱，本水箱不仅可以为均匀流试验提供稳定的流量，还可以为非均匀流提供试验所需的各种流量。
【IPC分类】G01M10/00
【公开号】CN205317443
【申请号】CN201520911100
【发明人】吴栋梁, 潘雨婷, 许成城, 陈凡
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年11月16日