本發(fā)明涉及科普實驗裝置，具體涉及一種水中負壓科普實驗裝置。

背景技術(shù)：

關(guān)于負壓的實驗裝置有很多，但是現(xiàn)有的負壓科普實驗裝置均存在娛樂性和觀賞性低等缺點，如何在進行負壓科普實驗的同時，滿足娛樂性和觀賞性是我們所要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是解決現(xiàn)有負壓科普實驗裝置存在娛樂性和觀賞性低的技術(shù)不足，提供一種水中負壓科普實驗裝置。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種水中負壓科普實驗裝置，包括：兩個不同水面高度的水池，在低水池與高水池中設(shè)置透明倒u形管，其特征在于：所述透明倒u形管頂部與負壓發(fā)生器用管路連接，兩側(cè)下部與供養(yǎng)泵連接，在所述水池延伸的水平段分別安裝擋水門機構(gòu)，在所述低水池與高水池下方設(shè)置地柜，地柜內(nèi)放置過濾底缸，所述負壓發(fā)生器、水泵安裝在過濾底缸內(nèi)。

進一步，在所述低水池延伸的水平段安裝低池擋水門機構(gòu)，在所述高水池延伸的水平段安裝高池擋水門機構(gòu)；所述低池擋水門機構(gòu)和高池擋水門機構(gòu)均由手輪、轉(zhuǎn)動軸、門扇、門框組成，轉(zhuǎn)動軸一端安裝手輪，中部安裝門扇，門扇與門框之間設(shè)有橡膠密封圈；在所述低池門框左右兩側(cè)穿管到外部與低池球閥的兩端連接，在所述高池門框左右兩側(cè)穿管到外部與高池球閥的兩端連接；所述水泵出口接三通，一端上水到高水池，一端接負壓發(fā)生器，高水池溢流到低水池底部，低水池再溢流到過濾底缸。

進一步，所述供氧泵出氣端接止回閥，止回閥出氣進入所述透明倒u形管內(nèi)部左右兩側(cè)。

進一步，在臺面上設(shè)置所述低池球閥、高池球閥的手柄。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和有益效果：

本發(fā)明中透明倒u形管的設(shè)置，有利于觀察；擋水門機構(gòu)的設(shè)置，可通過手動打開，使得魚兒能夠從高低池來回游動，提高了觀賞性和娛樂性；供氧泵的設(shè)置，提供了足夠的氧氣供魚兒生存并起到造景作用；抽氣裝置的設(shè)置，提高倒u形內(nèi)部水位并保證了實驗裝置的氣循環(huán)。本發(fā)明具有觀賞性和娛樂性高、使用方便、有利于推廣的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中擋水門的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-水池、1.1-低水池、1.2-高水池、2-透明倒u形管、3-負壓發(fā)生器、4-供氧泵、4.1-止回閥、5-擋水門機構(gòu)、5.1-低池擋水門機構(gòu)、5.2-高池擋水門機構(gòu)、5.3-手輪、5.4-轉(zhuǎn)動軸、5.5-門扇、5.5.1-低池門扇、5.5.2-高池門扇、5.6-門框、5.6.1-低池門框、5.6.2-高池門框、6-地柜、7-過濾底缸、8-水泵、9-組裝法蘭、s5-低池球閥、s6-高池球閥。

具體實施方式

下面通過實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。

如圖1、2所示，一種水中負壓科普實驗裝置，包括：兩個不同水面高度的水池1，在其低水池1.1與高水池1.2中設(shè)置透明倒u形管2，所述透明倒u形管2頂部與負壓發(fā)生器3用管路連接，所述透明倒u形管2的兩側(cè)下部與供氧泵4連通，在所述高、低水池延伸的水平段分別安裝擋水門機構(gòu)5，在所述低水池1.1與高水池1.2下方設(shè)置地柜6，地柜內(nèi)放置過濾底缸7，所述負壓發(fā)生器3、水泵8安裝在過濾底缸7內(nèi)。

在所述低水池1.1延伸的水平段安裝低池擋水門機構(gòu)5.1，在所述高水池1.2延伸的水平段安裝高池擋水門機構(gòu)5.2，所述低池擋水門機構(gòu)5.1和高池擋水門機構(gòu)5.2均由手輪5.3、轉(zhuǎn)動軸5.4、門扇5.5和門框5.6組成，轉(zhuǎn)動軸5.4一端安裝手輪5.3、中部安裝門扇5.5，門扇與門框之間設(shè)有橡膠密封圈；在所述低池門框5.6.1左右兩側(cè)穿管到外部與低池球閥s5兩端連接，在所述高池門框左右兩側(cè)穿管到外部與高池球閥s6兩端連接；所述水泵8出口接三通，一端上水到高水池1.2，一端接負壓發(fā)生器3，高水池1.2溢流到低水池1.1底部，低水池1.1再溢流到過濾底缸7。

所述供氧泵4出氣端接止回閥4.1，止回閥4.1出氣進入所述透明倒u形管2內(nèi)部左右兩側(cè)。

所述低池擋水門機構(gòu)5.1的轉(zhuǎn)動軸5.4穿出部位承受0-h的水壓變化，并加裝密封。

為了方便清洗內(nèi)部，所述透明倒u形管2與高水池1.2、低水池1.1延伸的水平段連接處，分別用組裝法蘭9連接，并用密封墊密封。

在臺面上設(shè)置所述低池球閥、高池球閥的手柄，管路被隱藏。

本發(fā)明的工作原理：

透明倒u形管2正常滿水狀態(tài)：當(dāng)高池門扇5.5.2壓緊，高池球閥s6關(guān)閉，低池門扇5.5.1可開可閉，低池球閥s5為打開，透明倒u形管2頂部g點壓強為-h；當(dāng)?shù)统亻T扇5.5.1壓緊，低池球閥s5關(guān)閉，高池門扇5.5.2可開可閉，高池球閥s6為打開，透明倒u形管2頂部g點壓強為-(h-h)。

轉(zhuǎn)動手輪可打開、關(guān)閉門扇，門扇與球閥正常操作順序：當(dāng)要打開門扇時，先打開球閥；當(dāng)要關(guān)閉門扇時，先關(guān)閉擋水門扇，再關(guān)閉球閥。目的是門扇打開或關(guān)閉操作時，球閥預(yù)先處于打開狀態(tài)，起到平衡壓強的作用，使得打開、關(guān)閉門扇更容易些。

門扇初始都為打開狀態(tài)，起動水泵8，水流上揚到高水池1.2，高水池1.2滿水后溢流到低水池1.1，低水池1.1注滿后溢流到過濾底缸7，持續(xù)對過濾底缸補水，負壓發(fā)生器3抽出空氣，透明倒u形管2內(nèi)部水位上升，當(dāng)高水池1.2一側(cè)水位達到d點時，透明倒u形管2的兩側(cè)水位高度差等于高、低水池水面高度差h，此時水位將不再升高，而是有氣泡經(jīng)高水池1.2進入透明倒u形管2頂部。

關(guān)閉高池門扇5.5.2，再關(guān)閉高池球閥s6，透明倒u形管2低水池1.1—側(cè)水位繼續(xù)升高，最后到達最高點g點，供養(yǎng)泵4接通電源后開始供氧，負壓發(fā)生器3此時抽出混合水氣；高池門扇5.5.2承受壓強為h被壓緊，低池門扇5.6.1承受壓強為0，可以輕松打開或關(guān)閉，透明倒u形管2的g點壓強為-h。

為了直觀體驗從高低水池穿行，在水池中放入魚兒(或其他水生動物)剛好能穿過門框，且不容易掉頭，便會一直向前游動。

本發(fā)明的運行過程：

1、當(dāng)g點壓強為-h時，魚兒從高水池1.2游動到低水池1.1：

此時，高池球閥s6關(guān)閉、高池門扇5.5.2緊閉，低池門扇5.5.1可開可閉、低池球閥s5默認為打開，其操作步驟為：

先關(guān)閉低池門扇5.5.1，再關(guān)閉低池球閥s5，負壓發(fā)生器3抽出混合水氣(低池門扇5.5.1與低池門框5.6.1之間存在空隙)，打開高池球閥s6，低池門扇5.5.1承受壓強增大到h被壓緊，高池門扇5.5.2承受壓強減小到0；打開高池門扇5.5.2，透明倒u形管2的g點壓強為-(h-h)，魚兒從高水池1.2進入透明倒u形管2；

關(guān)閉高池門扇5.5.2，再關(guān)閉高池球閥s6，高池門扇5.5.2承受壓強為h被壓緊，低池門扇5.5.1壓強減小到0；先打開低池球閥s5，后打開低池門扇5.5.1，透明倒u形管2的g點壓強為-(h-h)，魚兒從透明倒u形管2游到低水池1.1。

2、當(dāng)g點壓強為-h時，魚兒從低水池1.1游動到高水池1.2：

此時，高池球閥s6關(guān)閉、高池門扇5.5.2緊閉，低池門扇5.5.1可開可閉、低池球閥s5默認為打開，其操作步驟為：

打開低池門扇5.5.1，魚兒從低水池1.1進入透明倒u形管2；

先關(guān)閉低池門扇5.5.1，再關(guān)閉低池球閥s5，負壓發(fā)生器3抽出混合水氣(低池門扇5.5.1與低池門框5.6.1之間存在空隙)，打開高池球閥s6，低池門扇5.5.1承受壓強增大到h被壓緊，高池門扇5.5.2承受壓強減小到0；打開高池門扇5.5.2，透明倒u形管2的g點壓強為-(h-h)，魚兒從透明倒u形管2進入高水池1.2。

3、當(dāng)g點壓強為-(h-h)時，魚兒從高水池1.2游動到低水池1.1：

此時，低池門扇5.5.1壓緊，低池球閥s5關(guān)閉，高池門扇5.5.2可開可閉、高池球閥s6默認為打開，其操作步驟為：

打開高池門扇5.5.2，魚兒從高水池1.2進入透明倒u形管2；

先關(guān)閉高池門扇5.5.2，再關(guān)閉高池球閥s6，負壓發(fā)生器3抽出混合水氣，高池門扇5.5.2承受壓強增大到h被壓緊，低池門扇5.5.1承受壓強減小到0；先打開低池球閥s5，在打開低池門扇5.5.1，透明倒u形管2的g點壓強為-(h-h)，魚兒從透明倒u形管2游到低水池1.1。

4、當(dāng)g點壓強為-(h-h)時，魚兒從低水池1.1游動到高水池1.2：

此時，低池門扇5.5.1壓緊，低池球閥s5關(guān)閉，高池門扇5.5.2可開可閉、高池球閥s6默認為打開，其操作步驟為：

關(guān)閉高池門扇5.5.2，再關(guān)閉高池球閥s6，高池門扇5.5.2承受壓強增大到h被壓緊，低池門扇5.5.1承受壓強減小到0；打開低池球閥s5，再打開低池門扇5.5.1，魚兒從低水池1.1游到透明倒u形管2；

先關(guān)閉低池門扇5.5.1，再關(guān)閉低池球閥s5，負壓發(fā)生器3抽出混合水氣，打開高池球閥s6，低池門扇5.5.1承受壓強增大到h被壓緊，高池門扇5.5.2承受壓強減小到0；打開高池門扇5.5.2，透明倒u形管2的g點壓強為-(h-h)，魚兒從透明倒u形管2進入高水池1.2。

5、當(dāng)?shù)统亻T扇5.5.1、高池門扇5.5.2都關(guān)閉，低池球閥s5、高池球閥s6都打開，部分水流經(jīng)高池球閥s6、透明倒u形管2、低池球閥s5進入低水池1.1，形成一定內(nèi)循環(huán)，理想狀態(tài)下，高、低池門扇各自承受h/2的壓強，透明倒u形管2的g點壓強為-(h-h/2)，此時高、低池門扇都被壓緊，魚兒無法游過。

6、一般情況，透明倒u形管2滿水狀態(tài)時，高、低池門扇不允許同時打開，因為容易造成水池、底缸溢水。但如果強行打開，將有大量空氣從高水池1.2進入透明倒u形管2內(nèi)部，之后透明倒u形管2內(nèi)部水體全部溢流到過濾底缸7，過濾底缸設(shè)計足夠大，這樣的操作也是可以的。

本發(fā)明能夠以多種形式具體實施而不脫離發(fā)明的實質(zhì)，所以應(yīng)當(dāng)理解，上述實施例不限于前述的細節(jié)，而應(yīng)在權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的變化和改型都應(yīng)為權(quán)利要求所涵蓋。