一种可变阶可变容的水箱的制作方法

本发明涉及教学仪器，具体涉及一种可变阶可变容的水箱。

背景技术：

1、过程控制教学实验装置是模仿现代工业生产过程中常见的物理量，诸如温度、压力、流量、液位等参数，对其进行测量、控制，分析过程参数变化特性，研究过程控制规律的教学装置，便于学生及相关人员直观快速的掌握过程控制相关技术。过程控制综合实验装置主要采用水箱来打造一个被控系统，现有的实验水箱都是一个单一水箱，也就是一个一阶系统，水箱结构单一，功能简单，如果要做二阶或三阶实验，必须多个独立的水箱串接或并接，水箱过多，导致过程控制设备体积过大，而且水箱出口阻力调节大部分采用调节阀，并且没有经过建模分析，导致控制效果不理想，特别是做串级实验时，上水箱要么没水，要么满水，很难打造一个合适的被控系统，不便于同时对多种数学模型进行控制算法的研究且控制效果不理想，因此需要进行改进。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种可变阶可变容的非线性多用途水箱。

2、本发明可变阶可变容的水箱采用的技术方案: 其特征在于包括水箱主体、封板、第一插板、第二插板和第三插板，所述水箱主体包括水箱底板和水箱箱体，所述水箱箱体内通过水箱隔板分隔成第一进水腔、第一出水腔、溢流腔、第二出水腔、第二进水腔、第一工作腔、第二工作腔和第三工作腔，所述第一进水腔底部设有第一进水孔，所述第一出水腔底部设有第一出水孔，所述溢流腔底部设有溢流孔，所述第二出水腔底部设有第二出水孔，所述第二进水腔底部设有第二进水孔；

3、所述第一进水腔与所述第一工作腔之间、所述第二进水腔与所述第三工作腔之间均设有间隔设置的通水孔，所述第一工作腔与所述第一出水腔之间、所述第一工作腔和所述第二工作腔之间、所述第二工作腔和所述第三工作腔之间、所述第三工作腔和所述第二出水腔之间均设有方形调节孔，所述水箱隔板在所述方形调节孔处设有用于所述封板、所述第一插板、所述第二插板或所述第三插板插接的插块；

4、所述封板、所述第一插板、所述第二插板和所述第三插板均包括板体，所述板体外设有板体限位边，所述所述第一插板、所述第二插板和所述第三插板的所述板体上分别设有开孔缝隙由大到小的插板通孔，所述插块为u型结构，其中部设有与所述方形调节孔想通的插块通口，所述插块上设有用于所述板体限位边限位的插块插槽。

5、所述水箱箱体内分为上下两排，上面一排从左至右依次设有所述第一进水腔、所述第一出水腔、所述溢流腔、所述第二出水腔和所述第二进水腔，下面一排从左至右依次设有所述第一工作腔、所述第二工作腔和所述第三工作腔。

6、所述第一进水腔容积和所述第二进水腔容积相同，所述第一出水腔容积和所述第二出水腔容积相同，所述第一工作腔容积、所述第二工作腔容积和第三工作腔容积相同。

7、还包括进水罩，所述第一进水腔内设有第一进水管，所述第一进水管内设有所述第一进水孔，所述第二进水腔内设有第二进水管，所述第二进水管内设有所述第二进水孔；

8、所述进水罩内设有进水罩腔体，所述进水罩底部设有与所述进水罩腔体相通且用于所述第一进水管和所述第二进水管穿设的进水罩对接孔，所述进水罩底部和所述进水罩侧壁上绕圆弧间隔设有进水罩出水孔。

9、所述通水孔置于所述第一进水腔与所述第一工作腔之间隔板下部以及所述第二进水腔与所述第三工作腔之间隔板下部。

10、还包括压力传感器，所述第一工作腔、所述第二工作腔和所述第三工作腔底部均设有传感器引出孔，所述水箱底板上设有与所述传感器引出孔相通且用于所述压力传感器安装的传感器安装孔。

11、所述板体上端设有板体手压块，所述板体限位边上端设有板体卡块，所述插块插槽上设有与所述板体卡块相对应的插块卡口。

12、所述水箱底板、所述水箱箱体和所述水箱隔板均采用有机玻璃材质。

13、本发明可变阶可变容的水箱的优点在于：水箱结构设计巧妙，可变容，可变阶，能够搭建多种不同阶的数学模型；封板和插板的结构替代传统的手动阀结构，具有更加显著的非线性特性，使系统能够快速稳定下来，缩短实验时间，增大可控范围；水箱采用透明有机玻璃材质，更加美观，方便用户查看水流动方向,能够更加直观地了解被控系统的工作原理。

技术特征：

1.一种可变阶可变容的水箱，其特征在于：包括水箱主体（1）、封板（3）、第一插板（4）、第二插板（5）和第三插板（6），所述水箱主体（1）包括水箱底板（7）和水箱箱体（8），所述水箱箱体（8）内通过水箱隔板（9）分隔成第一进水腔（10）、第一出水腔（11）、溢流腔（12）、第二出水腔（13）、第二进水腔（14）、第一工作腔（15）、第二工作腔（16）和第三工作腔（17），所述第一进水腔（10）底部设有第一进水孔（20），所述第一出水腔（11）底部设有第一出水孔（21），所述溢流腔（12）底部设有溢流孔（22），所述第二出水腔（13）底部设有第二出水孔（23），所述第二进水腔（14）底部设有第二进水孔（24）；

2.根据权利要求1所述的可变阶可变容的水箱，其特征在于：所述水箱箱体（8）内分为上下两排，上面一排从左至右依次设有所述第一进水腔（10）、所述第一出水腔（11）、所述溢流腔（12）、所述第二出水腔（13）和所述第二进水腔（14），下面一排从左至右依次设有所述第一工作腔（15）、所述第二工作腔（16）和所述第三工作腔（17）。

3.根据权利要求1所述的可变阶可变容的水箱，其特征在于：所述第一进水腔（10）容积和所述第二进水腔（14）容积相同，所述第一出水腔（11）容积和所述第二出水腔（13）容积相同，所述第一工作腔（15）容积、所述第二工作腔（16）容积和第三工作腔（17）容积相同。

4.根据权利要求1所述的可变阶可变容的水箱，其特征在于：还包括进水罩（19），所述第一进水腔（10）内设有第一进水管（41），所述第一进水管（41）内设有所述第一进水孔（20），所述第二进水腔（14）内设有第二进水管（42），所述第二进水管（42）内设有所述第二进水孔（24）；

5.根据权利要求1所述的可变阶可变容的水箱，其特征在于：所述通水孔（30）置于所述第一进水腔（10）与所述第一工作腔（15）之间隔板下部以及所述第二进水腔（14）与所述第三工作腔（17）之间隔板下部。

6.根据权利要求1所述的可变阶可变容的水箱，其特征在于：还包括压力传感器（2），所述第一工作腔（15）、所述第二工作腔（16）和所述第三工作腔（17）底部均设有传感器引出孔（48），所述水箱底板（7）上设有与所述传感器引出孔（48）相通且用于所述压力传感器（2）安装的传感器安装孔（49）。

7.根据权利要求1所述的可变阶可变容的水箱，其特征在于：所述板体（34）上端设有板体手压块（50），所述板体限位边（35）上端设有板体卡块（51），所述插块插槽（39）上设有与所述板体卡块（51）相对应的插块卡口（52）。

8.根据权利要求1所述的可变阶可变容的水箱，其特征在于：所述水箱底板（7）、所述水箱箱体（8）和所述水箱隔板（9）均采用有机玻璃材质。

技术总结本发明涉及一种可变阶可变容的水箱。本发明要解决的技术问题是提供一种可变阶可变容的非线性多用途水箱。本发明采用的技术方案:包括水箱主体、封板、第一插板、第二插板和第三插板，水箱主体包括水箱底板和水箱箱体，水箱箱体内通过水箱隔板分隔成第一进水腔、第一出水腔、溢流腔、第二出水腔、第二进水腔、第一工作腔、第二工作腔和第三工作腔；所述第一进水腔与第一工作腔之间、第二进水腔与第三工作腔之间均设有通水孔。本发明的优点在于：水箱结构设计巧妙，可变容，可变阶，能够搭建多种不同阶的数学模型；封板和插板的结构替代传统的手动阀结构，具有更加显著的非线性特性，使系统能够快速稳定下来，缩短实验时间，增大可控范围。技术研发人员：黄华圣,孙雷锋,李新,杨晓利,李召阳,高雪受保护的技术使用者：浙江天煌科技实业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16