一种新型的降雨能源回收实验装置

1.本实验装置涉及雨滴能量收集技术，属于新能源领域，具体是一种用于降雨能源回收实验的试验台装置。

背景技术：

2.降雨能源回收实验的主要原理：利用压电效应，收集雨滴冲击的动能，实现机械能向电能的转化。降雨能源回收实验主要模拟雨滴冲击在捕能单元表面，迫使压电悬臂梁变形和振动，在压电传感器引脚端产生电压，从而实现雨滴的动能向电能的转换。该实验需要由实验装置来进行模拟。
3.现有的降雨能源回收实验装置的压电元件布置和设计方式使雨滴接触面积小，受力面积有限。而且实验装置对降雨密度敏感，在实验过程中无法进行多样的调节。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种用于降雨能源回收实验的新型实验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种用于降雨回收实验的实验装置，包括模拟雨滴滴落的模拟装置、实验支架，位移台固定台实验平台、储存水源的蓄水装置、雨能转化为电能的转化装置、交流电转化为直流电的电路装置、检测产生电流大小的检测装置、观测水滴滴落速度的观察装置。所述模拟装置包括输水管、针头、中间带孔可移动板和侧面带孔支撑板；所述中间带孔可移动板架在侧面带孔可支撑板上的螺丝上；所述针头与输水管通过鲁尔外旋接口与鲁尔内旋接口连接，所述针头通过空心垫圈穿过中间带孔可移动板，并保持垂直。所述模拟装置上部为储存水源的蓄水装置，所述蓄水装置包括蓄水容器和直线型分水管。所述蓄水容器通过软管与直线型分水管连接，所述直线型分水管通过输水管与速度调节阀连接。所述蓄水容器通过挂钩与实验支架相连。所述模拟装置底部为转化装置，所述转化装置通过螺栓旋合与位移台固定平台连接。所述转化装置包括表面涂有疏水层的圆形片；所述圆形片均匀与四片长条形膜片相连；所述四条长条形膜片分别与四个压电传感器粘连，所述交流电转直流电的电路装置与压电传感器连接，所述检测装置为示波器，与电路装置相连接。
7.所述模拟装置前端为观察装置，所述观察装置包括高速摄像机和补光板。
8.作为本实用新型进一步的方案：所述支撑板板均打孔。
9.作为本实用新型再进一步的方案：中间支撑板与侧边支撑板连接紧固，实验时不会晃动。
10.作为本实用新型再进一步的方案：实验所用的针头均垂直向下，不会晃动。作为本实用新型再进一步的方案：直线型分水管与中间亚力克板保持水平。
11.作为本实用新型再进一步的方案：所述弹性薄膜弹性性能在实验范围内，不会在实验中失效。
2连接，所述针头4-8通过空心垫圈4-7穿过中间带孔可移动板上的针头固定孔4-3-1，并保持垂直。所述模拟装置上部为储存水源的蓄水装置，所述蓄水装置包括蓄水容器3-1和直线型分水管3-3。所述蓄水容器通过软管3-2与直线型分水管3-3连接，所述直线型分水管3-3通过输水管4-1与速度调节阀4-1-1连接。所述蓄水容器通过挂钩与实验支架相连。
27.所述模拟装置底部为转化装置，所述转化装置通过螺栓旋合与位移台固定平台2连接。所述转化装置包括表面涂有疏水层的圆形片5-6；所述圆形片均匀与四片长条形膜片5-5相连；所述四条长条形膜片分别与四个压电传感器5-4粘连，所述交流电转直流电的电路装置与压电传感器5-4连接，所述检测装置为示波器，与电路装置相连接所述模拟装置前端为观察装置，所述观察装置包括高速摄像机和补光板。
28.所述中间带孔可移动板4-3和侧面带孔可支撑板4-2上的孔满足按规律排列。
29.所述针头4-8保持竖直向下，与中间带孔可移动板4-3连接紧固。
30.所述直线型分水管3-3每根管道的水流流速一致。
31.所述直线型分水管3-3保持水平。
32.所述显示装置和检测装置均为外部装置。
33.本实用新型的工作原理是：
34.本实用新型涉及一种用于降雨能源回收实验的试验台装置，本实用新型工作时，打开速度调节阀4-1-1，使蓄水容器3-1的水流通过软管3-2，到达直线型分水管3-3，通过直线型分水管3-3均匀分配到各部分输水管4-1，水流通过调节阀4-1-1，从针头4-8滴落到压电传感器5-4上形成交流电。通过交流电转直流电的电路装置，将交流电转化为直流电，并在示波器上显示出来。水滴滴落过程中，由高速摄像机捕捉雨滴滴落状态。通过调节移动台试验平台2的位置来确定水滴滴落在预定位置上。可以通过调整侧边螺栓4-4与侧边螺母4-5的位置来调节中间带孔可移动板4-3的高度，来探究高度变量对实验的影响。还可以改变针头4-8的数量，以探究滴落面积对实验的影响等。
35.本实用新型在结构上设计简单合理，使用起来操作方便快捷，实用性很高，本实用新型工作时，通过调节支撑板的高度，来控制水滴滴落的高度。通过改变针头的数量，来控制水滴滴落的面积，通过调整水流调节阀的大小来控制水流滴落的速度。改变这些变量，来探究雨滴滴落时单位条件下能产生的最优电能。
36.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
37.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种新型的降雨能源回收实验装置，其特征在于，包括：实验支架、位移台固定台实验平台、储存水源的蓄水装置、模拟雨滴滴落的模拟装置、雨能转化为电能的转化装置、交流电转化为直流电的电路装置、检测产生电流大小的检测装置、观测水滴滴落速度的观察装置；所述实验支架夹固着蓄水装置；所述位移台固定台实验平台上有能与螺丝旋合的螺纹孔；所述螺纹孔与转化装置中的螺丝旋合所述蓄水装置包括蓄水容器和直线型分水管；所述模拟装置包括输水管、针头、顶层带孔固定板、中间带孔可移动板和侧面带孔支撑板；所述中间带孔可移动板架在侧面带孔可支撑板上的螺丝上；所述转化装置包括表面涂有疏水层的圆形片；所述圆形片均匀与四片长条形膜片相连；所述四条长条形膜片分别与四个压电传感器粘连；所述电路装置包括电路板；所述电路板包括桥式整流部分和电阻；所述检测装置包括示波器；所述观察装置包括高速摄像机和补光板。

技术总结

本实用新型涉及一种新型降雨能源回收实验装置，更具体是一种用于降雨能源回收实验的实验台装置，利用压电效应收集雨滴冲击的动能，实现机械能向电能的转化。包括雨滴滴落的模拟装置、位移台固定台实验平台、蓄水装置、雨能转化为电能的转化装置、交流电转化为直流电电路装置、电流大小检测装置、水滴速度观察装置。打开速度调节阀使蓄水容器水流到达分水管，均匀分配到各部分输水管，通过调节阀从针头滴落到压电传感器上形成交流电，并通过电路装置转化为直流电，在示波器观察。水滴滴落过程，由高速摄像机捕捉雨滴滴落状态，通过调节移动台试验平台的位置来确定水滴滴落的位置，可以通过调节带孔可移动板的高度，来探究高度变量对实验的影响。变量对实验的影响。变量对实验的影响。