一種土工靜水壓強(qiáng)測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種土工靜水壓強(qiáng)測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在靜止液體里，根據(jù)液體的特性，既不會(huì)有切應(yīng)力，也不會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，而只有壓應(yīng)力，質(zhì)點(diǎn)間的互相作用或質(zhì)點(diǎn)與邊界之間的相互作用只能以壓應(yīng)力的形式來體現(xiàn)，因?yàn)檫@個(gè)壓應(yīng)力發(fā)生在靜止?fàn)顟B(tài)的液體中，所以在水力學(xué)中稱之為“靜水壓強(qiáng)力”。根據(jù)液體的物理力學(xué)性質(zhì)，處于靜止?fàn)顟B(tài)的液體之間以及質(zhì)點(diǎn)與邊壁之間的相互作用力是通過壓強(qiáng)的形式來表現(xiàn)的，所以水靜力學(xué)的核心問題就是根據(jù)平衡條件來求解靜水壓強(qiáng)的分布。掌握了靜水壓強(qiáng)的分布規(guī)律就能確定靜止水體作用于各種水工建筑物壁面上的作用力，因此水靜力學(xué)的知識(shí)具有重要的實(shí)際意義。專利ZL200820064918.2所提出的靜水壓強(qiáng)及真空儀，包括水頭調(diào)節(jié)器、透明靜水壓力密閉容器和測(cè)壓管，該測(cè)量?jī)x器通過水頭調(diào)節(jié)器升降改變密閉容器中液面壓力。然而，若該儀器密閉容器的液面壓力僅取決于水頭調(diào)節(jié)器，則該密閉容器的液面壓力可調(diào)范圍有限，而且體積過大，使用不便。因而，迫切需要一種一種土工靜水壓強(qiáng)測(cè)量裝置，不僅使用輕巧方便，而且測(cè)量范圍較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型發(fā)明目的是提供一種土工靜水壓強(qiáng)測(cè)量裝置，本實(shí)用新型的具體方案為:
[0004]—種土工靜水壓強(qiáng)測(cè)量裝置，包括密閉容器支架和測(cè)壓管支架，密閉容器支架上設(shè)有靜水壓力密閉容器，靜水壓力密閉容器的頂部設(shè)有兩個(gè)三通接頭，其中一個(gè)三通接頭分別與電磁空氣栗和電磁真空栗相連，另一個(gè)三通接頭分別與壓力表和帶真空控制閥的大氣連通管相連，靜水壓力密閉容器的底部設(shè)有一帶排水閥的排水管，在靜水壓力密閉容器的頂部、底部和側(cè)壁均設(shè)有一個(gè)接口 ；測(cè)壓管支架上設(shè)有三對(duì)U型測(cè)壓管和一根直形測(cè)壓管，所述三對(duì)U型測(cè)壓管頂部的一端均通過軟管與靜水壓力密閉容器的頂部接口相連，其中一對(duì)U型測(cè)壓管的底部通過軟管與靜水壓力密閉容器的底部接口相連，一根直形測(cè)壓管的底部通過軟管與靜水壓力密閉容器的側(cè)壁接口相連。
[0005]測(cè)壓管支架上設(shè)有綠色背板，背板上設(shè)有帶刻度的標(biāo)尺；靜水壓力密閉容器的顏色為透明色；軟管為透明高壓塑膠軟管。
[0006]本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型具有體積較小，輕巧方便、測(cè)量范圍大，直觀易讀，易于驗(yàn)證、傳遞過程明顯等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的待測(cè)靜水壓強(qiáng)可以通過調(diào)節(jié)電磁空氣栗或者電磁真空栗提供，從而可知其測(cè)量范圍較大；液面表面壓力可以通過壓力表直觀的讀出，可以驗(yàn)證測(cè)壓管讀數(shù)的準(zhǔn)確性；靜水壓強(qiáng)在通過測(cè)壓管讀數(shù)，測(cè)壓管的背板顏色清晰、標(biāo)尺清楚的情況下，靜水壓強(qiáng)較易直觀讀出；本實(shí)用新型僅包括密閉容器支架和測(cè)壓管支架兩個(gè)大部分，體積較小，輕巧方便；靜水壓力密閉容器的顏色為透明色；軟管為透明高壓塑膠軟管，使液體傳遞過程清晰直觀，管道內(nèi)氣泡易發(fā)現(xiàn)，易排除。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0009]—種土工靜水壓強(qiáng)測(cè)量裝置，包括密閉容器支架I和測(cè)壓管支架8，密閉容器支架上設(shè)有靜水壓力密閉容器3，靜水壓力密閉容器的頂部設(shè)有兩個(gè)三通接頭16和18，其中一個(gè)三通接頭18分別與電磁空氣栗20和電磁真空栗19相連，另一個(gè)三通接頭分別與壓力表17和帶真空控制閥的大氣連通管15相連，靜水壓力密閉容器的底部設(shè)有一個(gè)帶排水閥的排水管2，在靜水壓力密閉容器的頂部、底部和側(cè)壁各設(shè)有一個(gè)接口 14、4、5 ;測(cè)壓管支架上依次設(shè)有兩對(duì)U型測(cè)壓管9、一根直形測(cè)壓管10和一對(duì)U型測(cè)壓管11，三對(duì)U型測(cè)壓管頂部的一端均通過軟管13與靜水壓力密閉容器的頂部接口 14相連，一根直形測(cè)壓管10的底部通過軟管7與靜水壓力密閉容器的側(cè)壁接口 5相連，一根U型測(cè)壓管11的底部通過軟管6與靜水壓力密閉容器的底部接口 4相連。
[0010]所述測(cè)壓管支架上設(shè)有綠色背板，所述背板上設(shè)有刻度的標(biāo)尺12。
[0011]所述靜水壓力密閉容器3的顏色為透明色；軟管6、7、13為透明高壓塑膠軟管。
[0012]使用時(shí)，可以通過大氣連通管15往靜水壓力密閉容器裝水；使用完畢，可通過靜水壓力密閉容器的底部的排水管2進(jìn)行排水。
[0013]該測(cè)量裝置的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
[0014]實(shí)驗(yàn)步驟1，打開三通的大氣連通管，使密封容器與大氣相通，則密封容器中表面壓強(qiáng)P。等于大氣壓強(qiáng)P ao那么密封容器水面及連通管水面均應(yīng)齊平。
[0015]實(shí)驗(yàn)步驟2，關(guān)閉三通的大氣連通管，打開三通的壓力表，通過三通的電磁空氣栗，密封容器中液面的壓力增大，其壓力可有壓力表讀數(shù)為Pa。這個(gè)水柱高度h也等于第一根U型測(cè)壓管的高度差H1-H2及第二根U型測(cè)壓管的高度差H3-H4,而U形管兩液面的壓差也應(yīng)等于Pa。
[0016]實(shí)驗(yàn)步驟3，打開三通的大氣連通管放氣，然后關(guān)閉三通的大氣連通管，打開三通的壓力表，通過三通的電磁真空栗，密封容器中液面的壓力減小，此時(shí)P(]< P a，其壓強(qiáng)差稱為真空，以水柱高度表示即為真空度:
[0017](Pa-P0)/r = H2-H1 (第一根U型測(cè)壓管的高度差)=H4-H3 (第二根U型測(cè)壓管的高度差)
[0018]實(shí)驗(yàn)步驟4，按照以上原理，計(jì)算密封箱液體中任一點(diǎn)A的絕對(duì)壓強(qiáng)V Ao
[0019]設(shè)A點(diǎn)在密封箱水面以下的深度為hM，第一根U型測(cè)壓管和第二根U型測(cè)壓管水面以下的深度為h1A和h 3A，則:
[0020]Pa，= PO+ γ hOA = Pa+ γ (Η1-Η2) + γ hOA = Pa+ γ h1A= Pa+ γ h 3Α
[0021]實(shí)驗(yàn)步驟5，由于連通管和U形管反映著同一的壓差，故有:
[0022]Pa-PO = γ X (Η1-Η2)即γ X第一根U型測(cè)壓管的高度差
[0023]= γ X (Η3-Η4)即γ X第二根U型測(cè)壓管的高度差
[0024]= γ ’ X (Η5-Η6)即γ X第三根U型測(cè)壓管的高度差
[0025]由此可以求得另一種液體的容重γ '。
[0026]以上已以較佳實(shí)施例公布了本發(fā)明，然其并非用以限制本發(fā)明，凡采取等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種土工靜水壓強(qiáng)測(cè)量裝置，包括密閉容器支架和測(cè)壓管支架，其特征在于， 密閉容器支架上設(shè)有靜水壓力密閉容器，靜水壓力密閉容器的頂部設(shè)有兩個(gè)三通接頭，其中一個(gè)三通接頭分別與電磁空氣栗和電磁真空栗相連，另一個(gè)三通接頭分別與壓力表和帶真空控制閥的大氣連通管相連，靜水壓力密閉容器的底部設(shè)有一帶排水閥的排水管，在靜水壓力密閉容器的頂部、底部和側(cè)壁均設(shè)有一個(gè)接口 ； 測(cè)壓管支架上設(shè)有三對(duì)U型測(cè)壓管和一根直形測(cè)壓管，所述三對(duì)U型測(cè)壓管頂部的一端均通過軟管與靜水壓力密閉容器的頂部接口相連，其中一對(duì)U型測(cè)壓管的底部通過軟管與靜水壓力密閉容器的底部接口相連，一根直形測(cè)壓管的底部通過軟管與靜水壓力密閉容器的側(cè)壁接口相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土工靜水壓強(qiáng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述測(cè)壓管支架上設(shè)有綠色背板，所述背板上設(shè)有帶刻度的標(biāo)尺。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土工靜水壓強(qiáng)測(cè)量裝置，其特征在于所述靜水壓力密閉容器的顏色為透明色。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土工靜水壓強(qiáng)測(cè)量裝置，其特征在于所述軟管為透明高壓塑膠軟管。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種土工靜水壓強(qiáng)測(cè)量裝置，包括密閉容器支架和測(cè)壓管支架，密閉容器支架上設(shè)有靜水壓力密閉容器，靜水壓力密閉容器的頂部設(shè)有兩個(gè)三通接頭，一個(gè)三通接頭與電磁空氣泵和電磁真空泵相連，一個(gè)三通接頭與壓力表和帶真空控制閥的大氣連通管相連，靜水壓力密閉容器的底部設(shè)有排水管，在靜水壓力密閉容器的頂部、底部和側(cè)壁設(shè)有一個(gè)接口；測(cè)壓管支架上設(shè)有U型測(cè)壓管和直形測(cè)壓管，所述U型測(cè)壓管頂部的一端均通過軟管與靜水壓力密閉容器的頂部接口相連，一對(duì)U型測(cè)壓管的底部通過軟管與容器的底部相連，一根直形測(cè)壓管的底部與容器的側(cè)壁相連。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)：體積較小，輕巧方便、測(cè)量范圍大，直觀易讀，易于驗(yàn)證、傳遞過程明顯等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01L7/18
【公開號(hào)】CN204831681
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520575001
【發(fā)明人】王娟芬, 江瑋
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)成賢學(xué)院
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年7月31日