第三固定釘19、第四固定釘20以及第一輪滑線23和第二輪滑線24，測(cè)量橋4的兩端連接有第一同軸雙槽滑輪21和第二同軸雙槽滑輪22，模型池盆2的四個(gè)角面上設(shè)有矩形排布的第一固定釘17、第二固定釘18、第三固定釘19和第四固定釘20，第一固定釘17和第四固定釘20對(duì)角分布，第二固定釘18和第三固定釘19對(duì)角分布，該矩形的相鄰兩邊分別與X軸標(biāo)尺5和Y軸標(biāo)尺10平行，第一固定釘17、第二固定釘18、第三固定釘19和第四固定釘20與第一同軸雙槽滑輪21和第二同軸雙槽滑輪22通過(guò)第一輪滑線23和第二輪滑線24連接。第一輪滑線23的一自由端與第一固定釘17連接，第一輪滑線23的另一自由端轉(zhuǎn)繞過(guò)第一同軸雙槽滑輪21中的第一凹槽后再轉(zhuǎn)繞過(guò)第二同軸雙槽滑輪22中的第一凹槽后固定在第四固定釘20上；第二輪滑線24的一自由端與第二固定釘18連接，第二輪滑線24的另一自由端轉(zhuǎn)繞過(guò)第一同軸雙槽滑輪21中的第二凹槽后再轉(zhuǎn)繞過(guò)第二同軸雙槽滑輪21中的第二凹槽后固定在第三固定釘20上。
[0039]如圖1和圖4所示，水電比擬實(shí)驗(yàn)儀1，包括:信號(hào)發(fā)生器、放大電路以及交流電壓表13 (即數(shù)顯滿度電壓百分比值表)、與信號(hào)發(fā)生器連接的數(shù)顯頻率表14、滿度電壓調(diào)節(jié)旋鈕12、及滿度與流場(chǎng)測(cè)量的狀態(tài)選擇按鈕11等；模型池盆2上設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)電片，為第一導(dǎo)電片和第二導(dǎo)電片；信號(hào)發(fā)生器的接地端一極與第二導(dǎo)電片連接，信號(hào)發(fā)生器的另一極與第一導(dǎo)電片連接；交流電壓表13的接地測(cè)量端與第二導(dǎo)電片連接，交流電壓表13的另一測(cè)量端通過(guò)放大電路與測(cè)針7電連接。交流電壓表13具體采用帶微電腦的交流電壓表頭。放大電路通過(guò)滿度電壓調(diào)節(jié)旋鈕12將信號(hào)發(fā)生器輸出的電壓進(jìn)行放大，實(shí)現(xiàn)滿度電壓調(diào)節(jié)。信號(hào)發(fā)生器具體采用音頻電壓發(fā)生器，水電比擬實(shí)驗(yàn)儀I工作電壓為市電交流220V，音頻滿度電壓由常規(guī)音頻電壓發(fā)生器提供，在20V以下的任意音頻電壓均可作為水電比擬實(shí)驗(yàn)電壓，滿度電壓調(diào)節(jié)旋鈕12與交流電壓表13(即數(shù)顯滿度電壓百分比值表)，具有將實(shí)驗(yàn)電壓和流場(chǎng)的檢測(cè)電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?-100%的滿度電壓百分比比值并實(shí)時(shí)數(shù)顯的功能；狀態(tài)選擇按鈕11具備在流場(chǎng)測(cè)量過(guò)程中的滿度顯示與校準(zhǔn)功能。并設(shè)置總電源開關(guān)15進(jìn)行水電比擬實(shí)驗(yàn)儀I的開啟和關(guān)閉。
[0040]如圖1?4所示，它具有供電及電調(diào)控全功能的水電比擬實(shí)驗(yàn)儀1、有坐標(biāo)及導(dǎo)電功能的模型池盆2、能平行移動(dòng)有坐標(biāo)尺的測(cè)量橋4、帶測(cè)針7無(wú)拖攜導(dǎo)線的X軸導(dǎo)電滑塊3。
[0041]模型池盆2為一長(zhǎng)方體水箱，設(shè)長(zhǎng)方體水平面長(zhǎng)邊方向?yàn)閄軸向，短邊為Y軸方向。箱體側(cè)短邊上沿向外固定有2塊與短邊等長(zhǎng)的長(zhǎng)方形翼板，在兩側(cè)翼板上由內(nèi)向外并排平行，依次各設(shè)有與池盆短邊等長(zhǎng)的Y軸標(biāo)尺10和Y軸導(dǎo)電滑軌9，且模型池盆2左右兩側(cè)的兩個(gè)Y軸導(dǎo)電滑軌9用固定導(dǎo)線連通，X方向的長(zhǎng)條形的測(cè)量橋4橫跨在模型池盆2上方，通過(guò)兩端連接的Y軸導(dǎo)電滑塊6架在模型池盆2兩側(cè)短邊翼板的Y軸導(dǎo)電滑軌9上，并能沿Y軸導(dǎo)電滑軌9的Y方向移動(dòng)，Y軸導(dǎo)電滑塊6與Y軸導(dǎo)電滑軌9能導(dǎo)電連通。
[0042]測(cè)量橋4上設(shè)有X軸標(biāo)尺標(biāo)5、X軸導(dǎo)電滑軌16和X軸導(dǎo)電滑塊3，X軸導(dǎo)電滑塊3上設(shè)有導(dǎo)電滑槽8，并通過(guò)導(dǎo)電滑槽8與X軸導(dǎo)電滑軌16滑動(dòng)相連，可在測(cè)量橋4上沿X軸方向左右滑動(dòng)。另外，在X軸導(dǎo)電滑塊3上還固定有一根垂直的測(cè)針7，測(cè)針7用導(dǎo)線與X軸導(dǎo)電滑塊3的導(dǎo)電滑槽8接通。實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)，測(cè)針7在模型池盆2的測(cè)點(diǎn)位置，由X軸標(biāo)尺5和Y軸標(biāo)尺10測(cè)讀。導(dǎo)電通路上，測(cè)針測(cè)得的電壓信號(hào)能以無(wú)拖攜導(dǎo)線的形式通過(guò)模型池盆2的Y軸導(dǎo)電滑軌9、Y軸導(dǎo)電滑塊6、X軸導(dǎo)電滑軌16、導(dǎo)電滑槽8、X軸導(dǎo)電塊3輸出給水電比擬實(shí)驗(yàn)儀I。
[0043]由上為了實(shí)現(xiàn)測(cè)量橋4沿Y方向平行順滑的來(lái)回移動(dòng)，平移裝置設(shè)計(jì)如圖3，在測(cè)量橋4的兩端下面固定有第一同軸雙槽滑輪21和第二同軸雙槽滑輪22，2個(gè)同軸雙槽滑輪的滾動(dòng)軸從下往上垂直安裝于測(cè)量橋4上，在池盆的四角面上各有一個(gè)固定釘，分別為左上角的第一固定釘17、左下角的第二固定釘18、右上角的第三固定釘19、右下角的第四固定釘20，第一滑輪線23和第二滑輪線24兩根分別如圖3實(shí)線與虛線所示安裝拉緊固定。實(shí)線表示:第一滑輪線23 —端固定在模型池盆2左上角的第一固定釘17上，繞第一同軸雙槽滑輪21順時(shí)針一圈，再繞第二同軸雙槽滑輪22逆時(shí)針一圈，最后，另一端拉緊并固定于模型池盆2右下角的第四固定釘20上。另一虛線表示:第二滑輪線24 —端固定右上角的第二固定釘19上，繞第二同軸雙槽滑輪22逆時(shí)針一圈，再繞一同軸雙槽滑輪21順時(shí)針一圈，最后，另一端拉緊固定于模型池盆2左下角的第二固定釘18上。在拉線時(shí)應(yīng)始終保持測(cè)量橋4的平行，使模型池盆2的左右標(biāo)尺讀數(shù)相等。拉線松緊應(yīng)使測(cè)量橋4平移時(shí)輕松自如，且左右標(biāo)尺讀數(shù)誤差不超過(guò)+0.5毫米為宜。
[0044]水電比擬實(shí)驗(yàn)儀I由IKHZ的常規(guī)低頻交流電壓信號(hào)發(fā)生器提供，在20V以下的任意音頻電壓均可作為水電比擬實(shí)驗(yàn)電壓，滿度電壓調(diào)節(jié)旋鈕12與交流電壓表13 (即數(shù)顯滿度電壓百分比值表)，具有將實(shí)驗(yàn)電壓和流場(chǎng)的檢測(cè)電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?-100%的滿度電壓百分比比值并實(shí)時(shí)數(shù)顯的功能；滿度與流場(chǎng)測(cè)量的狀態(tài)選擇按鈕11具備在流場(chǎng)測(cè)量過(guò)程中的滿度顯示與校準(zhǔn)功能。
[0045]以閘下滲流模型實(shí)驗(yàn)為例，在模型池盆2的上邊界左側(cè)右側(cè)分別安裝兩塊銅板，作為電壓匯流板。
[0046]1、將水電比擬實(shí)驗(yàn)儀I引出的音頻信號(hào)高低端分別接到匯流板的高低端，將測(cè)針線接到模型池盆2上的Y軸導(dǎo)電滑軌9的接線端，
[0047]2、打開水電比擬實(shí)驗(yàn)儀I的總電源開關(guān)15，將狀態(tài)選擇按鈕指向滿度，調(diào)節(jié)滿度電壓調(diào)節(jié)旋鈕12，使?jié)M度電壓百分比值表顯示為100.0%。(實(shí)際工作電壓值不為10V，實(shí)驗(yàn)中為0.93V—8.26V任一固定值，均可)。
[0048]3、移動(dòng)測(cè)量橋4，到需要測(cè)量的位置不動(dòng)，記錄Y坐標(biāo)值，再滑動(dòng)X軸導(dǎo)電滑塊3，分別找到并記錄10%-90%的各點(diǎn)X坐標(biāo)值。然后再移動(dòng)測(cè)量橋到新需要測(cè)量的位置停下，重復(fù)上述過(guò)程，滑動(dòng)X軸導(dǎo)電滑塊3，進(jìn)行測(cè)量記錄。
[0049]4、各等勢(shì)線必要的測(cè)點(diǎn)均測(cè)量完成后，關(guān)閉水電比擬實(shí)驗(yàn)儀I總電源，實(shí)驗(yàn)結(jié)束。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)測(cè)量的水電比擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括模型池盆、測(cè)針以及與所述測(cè)針連接的水電比擬實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于，所述的模型池盆上設(shè)有導(dǎo)電的二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，所述的二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上標(biāo)有X軸標(biāo)尺和Y軸標(biāo)尺，所述的測(cè)針安裝在所述二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上并與所述二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)測(cè)量的水電比擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的水電比擬實(shí)驗(yàn)儀，包括:信號(hào)發(fā)生器、放大電路以及交流電壓表；所述的模型池盆上設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)電片，為第一導(dǎo)電片和第二導(dǎo)電片； 所述的信號(hào)發(fā)生器的接地端一極與所述第二導(dǎo)電片連接，所述的信號(hào)發(fā)生器的另一極與所述第一導(dǎo)電片連接； 所述交流電壓表的接地測(cè)量端與所述第二導(dǎo)電片連接，所述交流電壓表的另一測(cè)量端通過(guò)所述放大電路與所述測(cè)針電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)測(cè)量的水電比擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的水電比擬實(shí)驗(yàn)儀，還包括:與所述信號(hào)發(fā)生器連接的數(shù)顯頻率表。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)測(cè)量的水電比擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)包括:固定安裝在所述模型池盆兩側(cè)的兩條Y軸導(dǎo)電滑軌、與所述兩條Y軸導(dǎo)電滑軌滑動(dòng)連接的兩個(gè)Y軸導(dǎo)電滑塊、安裝在所述兩個(gè)Y軸導(dǎo)電滑塊上的X軸導(dǎo)電滑軌以及與所述X軸導(dǎo)電滑軌滑動(dòng)連接的X軸導(dǎo)電滑塊，所述的測(cè)針與所述X軸導(dǎo)電滑塊電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)測(cè)量的水電比擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的X軸導(dǎo)電滑軌與Y軸導(dǎo)電滑軌垂直。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)測(cè)量的水電比擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的Y軸標(biāo)尺為兩個(gè)，分別標(biāo)在所述兩個(gè)Y軸導(dǎo)電滑軌邊上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)測(cè)量的水電比擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的兩個(gè)Y軸導(dǎo)電滑塊上固定有測(cè)量橋，所述的X軸標(biāo)尺標(biāo)在所述測(cè)量橋上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的帶二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)測(cè)量的水電比擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述測(cè)量橋的兩端連接有第一同軸雙槽滑輪和第二同軸雙槽滑輪，所述模型池盆上設(shè)有矩形排布的第一固定釘、第二固定釘、第三固定釘和第四固定釘，第一固定釘和第四固定釘對(duì)角分布，第二固定釘和第三固定釘對(duì)角分布，該矩形的相鄰兩邊分別與X軸標(biāo)尺和Y軸標(biāo)尺平行，第一固定釘、第二固定釘、第三固定釘和第四固定釘與第一同軸雙槽滑輪和第二同軸雙槽滑輪通過(guò)第一輪滑線和第二輪滑線連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的帶二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)測(cè)量的水電比擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的第一輪滑線的一自由端與所述第一固定釘連接，所述的第一輪滑線的另一自由端轉(zhuǎn)繞過(guò)所述第一同軸雙槽滑輪中的第一凹槽后再轉(zhuǎn)繞過(guò)所述第二同軸雙槽滑輪中的第一凹槽后固定在所述第四固定釘上； 所述的第二輪滑線的一自由端與所述第二固定釘連接，所述的第二輪滑線的另一自由端轉(zhuǎn)繞過(guò)所述第一同軸雙槽滑輪中的第二凹槽后再轉(zhuǎn)繞過(guò)所述第二同軸雙槽滑輪中的第二凹槽后固定在所述第三固定釘上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)測(cè)量的水電比擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括模型池盆、測(cè)針以及與測(cè)針連接的水電比擬實(shí)驗(yàn)儀，模型池盆上設(shè)有導(dǎo)電的二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上標(biāo)有X軸標(biāo)尺和Y軸標(biāo)尺，測(cè)針安裝在二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上并與二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)電連接。將能導(dǎo)電的二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)測(cè)量裝置創(chuàng)新的應(yīng)用于水電比擬實(shí)驗(yàn)裝置中，割除了傳統(tǒng)使用測(cè)針時(shí)的拖拽導(dǎo)線，實(shí)現(xiàn)無(wú)拖攜導(dǎo)線，克服了拖拽導(dǎo)線容易浸水影響流場(chǎng)的問(wèn)題，同時(shí)二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上標(biāo)有X軸標(biāo)尺和Y軸標(biāo)尺，克服了手拿測(cè)針容易不垂直引起的測(cè)量誤差的問(wèn)題。本發(fā)明中，創(chuàng)新的應(yīng)用了滿度放大調(diào)節(jié)電路，本實(shí)驗(yàn)儀直接就能顯示出測(cè)點(diǎn)的百分比的等勢(shì)線值，無(wú)需人工換算。
【IPC分類】G09B23-18, G09B23-12
【公開號(hào)】CN104751711
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510172219
【發(fā)明人】毛欣煒, 毛根海
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué), 杭州源流科技有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年4月13日