一种三通管压强计液面相平试验设备及方法与流程

本发明涉及物理实验教具，尤其是涉及一种三通管压强计液面相平试验设备及方法。

背景技术：

1、压强计液面相平试验是探究液体压强规律的基础操作实验，试验过程中常使用液体压强u型管压强计探究液体压强，试验通过u型管两侧液面高度差反映液体内部压强大小。

2、现阶段常规液体压强试验装置，其连接导管均从u型管顶端管口接出，在试验操作、移动仪器的过程中，上端引出的导管极易发生弯折、挤压，容易造成管路通气不畅，干扰压强信号传递，同时导管装配完成后，管路内部气压会直接改变u型管两侧初始液面高度，使导管连接侧液面低于另一侧，试验起始液面无法保持平齐，形成固有试验误差，最终导致测得的液面压差数据失真，难以精准反映真实液体压强规律。

3、因此，我们提出了一种三通管压强计液面相平试验设备及方法，以便于解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：提供一种三通管压强计液面相平试验设备及方法，通过在u型管侧壁接通导管，避免导管弯折造成管路通气不畅，同时利用小段软管与夹子配合，试验前维持u型管两侧液面平齐，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种三通管压强计液面相平试验设备，包括圆筒和试验组件，所述试验组件的一端伸入圆筒内，所述试验组件包括圆筒外侧放置的u型管，所述u型管的一端设置有压强组件，所述压强组件用于测试前维持u型管内液面水平；

3、所述压强组件的一侧设置有调节组件，所述调节组件的一侧设置有定位组件，所述定位组件扣设在圆筒边缘，所述定位组件用于支撑调节组件；

4、所述圆筒的一侧设置有放置组件，所述u型管置于放置组件上。

5、优选地，所述压强组件包括u型管一端侧壁设置的接头，所述接头上套设有导管，所述导管远离接头的一端固定连接有压力盘，所述压力盘上套设有膜片，靠近接头的所述u型管管口内插设有管塞，所述管塞内插设有小段玻璃管，所述小段玻璃管通过管塞与u型管内相连通，所述小段玻璃管上套设有小段软管，所述小段软管末端夹设有夹子，采用侧向接管，有效规避导管上端弯折、挤压堵管的问题，同时搭配管塞、小段玻璃管、小段软管与夹子组成的压强组件，试验前通过连通管路统一调整u型管两侧液面，保证试验起始时两侧液面完全齐平，消除导管安装工序造成的液面高度差，从源头避免初始液面失衡对液体压强检测数据产生干扰，大幅提升试验数据准确性。

6、优选地，所述调节组件包括装配杆，所述装配杆位于压力盘的一侧，所述装配杆上端固定连接有安装块，所述安装块内转动连接有转杆，所述转杆的一端固定连接有第一转动轮，所述装配杆下端呈水平弯折，并转动连接有第二转动轮，所述压力盘的一侧与第二转动轮相连接，所述第一转动轮与第二转动轮的凹槽内套设有传动绳。

7、优选地，所述安装块上端固定连接有载架，所述载架的纵截面呈n形，所述载架的一端延伸至第一转动轮的一侧，所述载架内安装有单向棘轮，所述单向棘轮内安装有控制杆，所述控制杆靠近装配杆的一端固定连接有撑杆，所述撑杆的两端均安装有引导轮，所述传动绳穿过引导轮上的凹槽，通过带引导轮的撑杆，当传动绳出现松弛时，通过转动调节块带动撑杆顶紧传动绳，持续保证两轮之间动力传递可靠，搭配单向棘轮锁止控制杆角度，防止撑杆受拉力反向回转，长期使用过程中传动绳始终保持张紧状态，确保设备运行平稳可靠。

8、优选地，所述控制杆远离撑杆的一端固定连接有调节块，所述转杆远离第一转动轮的一端固定连接有扭块，转动调节块通过控制杆可带动撑杆与引导轮转动，转动扭块通过转杆带动第一转动轮转动。

9、优选地，所述定位组件包括扣设在圆筒边缘的卡扣，所述卡扣的纵截面呈n形，所述卡扣的一侧安装有滑套，所述装配杆位于滑套内竖直滑动，通过卡扣卡装于圆筒边缘，装配杆可沿滑套竖向自由滑动，能够便捷调整压力盘、膜片在水中的浸入深度。

10、优选地，所述滑套上端安装有支杆，所述支杆的纵截面呈l形，所述支杆远离滑套的一端固定连接有定位板，所述定位板远离支杆的一侧安装有阻尼块，所述阻尼块贴合装配杆外侧，调节至目标深度后，阻尼块依靠摩擦作用锁紧装配杆，可抵御水体浮力带来的上浮位移，全程稳定维持设定检测水深，无需人工持续扶持，操作便捷且同一深度下的多次对比试验条件统一。

11、优选地，所述放置组件包括支撑架，所述支撑架的纵截面呈l形，所述支撑架下部的表面安装有底垫，所述支撑架靠近底垫的一侧镜像安装有两个背垫，所述u型管的下端与底垫相抵，所述u型管的一侧与背垫相抵，所述背垫上安装有弹力绳，所述弹力绳套设在u型管上，通过支撑架配备底垫、背垫与弹力绳组合结构，对u型管进行全方位限位约束，有效防止试验过程中u型管发生倾倒、滑移，保障u型管竖直稳定放置。

12、优选地，所述支撑架靠近背垫的一侧开设有若干刻度线，若干所述刻度线自上而下等距分布。

13、一种三通管压强计液面相平试验方法，包括以下步骤：

14、s1、将u型管置于支撑架底垫上，通过弹力绳与背垫配合限位固定，将导管侧向对接u型管侧壁接头，避免导管弯折堵塞管路；

15、s2、通过u型管端部管塞与小段软管连通管路，微调气压使两侧液面平齐，调平后使用夹子夹紧小段软管密封管路，消除装配产生的初始液面误差；

16、s3、将卡扣固定于圆筒杯沿并加注试验水，滑动装配杆调节压力盘入水深度，通过阻尼块锁止固定，保证检测深度稳定不偏移；

17、s4、依据u型管液面高度差获取液体压强数据，旋转扭块带动压力盘转动，改变膜片受压角度，完成同水深多角度压强对比试验；

18、s5、传动绳松弛时，转动调节块配合引导轮张紧传动绳，保障动力传动稳定，通过单向棘轮锁止防回弹，保证角度调节平稳，完成试验。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、1.本方案采用侧向接管，有效规避导管上端弯折、挤压堵管的问题，同时搭配管塞、小段玻璃管、小段软管与夹子组成的压强组件，试验前通过连通管路统一调整u型管两侧液面，保证试验起始时两侧液面完全齐平，消除导管安装工序造成的液面高度差，从源头避免初始液面失衡对液体压强检测数据产生干扰，大幅提升试验数据准确性。

21、2.本方案通过带引导轮的撑杆，当传动绳出现松弛时，通过转动调节块带动撑杆顶紧传动绳，持续保证两轮之间动力传递可靠，搭配单向棘轮锁止控制杆角度，防止撑杆受拉力反向回转，长期使用过程中传动绳始终保持张紧状态，确保设备运行平稳可靠。

22、3.本方案通过卡扣卡装于圆筒边缘，装配杆可沿滑套竖向自由滑动，能够便捷调整压力盘、膜片在水中的浸入深度，调节至目标深度后，阻尼块依靠摩擦作用锁紧装配杆，可抵御水体浮力带来的上浮位移，全程稳定维持设定检测水深，无需人工持续扶持，操作便捷且同一深度下的多次对比试验条件统一。

23、4.本方案通过支撑架配备底垫、背垫与弹力绳组合结构，对u型管进行全方位限位约束，有效防止试验过程中u型管发生倾倒、滑移，保障u型管竖直稳定放置。