Transcript 饮酒速度自动调节器

饮酒速度自动调节器
原理分析&拓展
自动化91 范星宇（09054010） 顾运（09054011）
梁朝寓（09054014） 刘鹏宇（09054015）
自动化94 郭晋西（09054086）
基本介绍
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宋朝仇士良著的《岭外代答》（公元1178）
曾记载中国南方和西南方部落村民的一种
习俗，就是常用长0.6米以上的饮酒管饮酒。
在这种竹制饮酒管中一条银质小鱼，作为
可动的“关捩”（浮子式阀门）饮酒时吸得
太快或太慢，小孔就会被小鱼自动堵塞。
这种浮子式阀门可用来保持均匀的饮酒速
度。
原理分析

关于浮子式阀门 ：
所谓的浮子式阀门即是通过控制流体的流
速，使液体内固体升降，从而达到控制液
体出入的简单装置。这一装置在古代机械
装置中得到广泛使用。
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F dt
dv(gmv )Fvdm
tamM
M
M g  vd
s (vsh  )  s  vdh
原理分析

吸入饮者
口中的酒
力学分析
如图可设设浮子的下表面积为 s ,周围流体
速度为 v ,酒的密度为  ,浮子下表面受力
为 F ， 浮子质量为 M
根据动量原理： F t 
对等式两边求微分：
mv
F dt  d ( m v )  vdm  vd ( sh  )  s  vdh
整理得 F  s  v 2
对于浮子进行整体受力分析, 根据牛顿第二
定律： M a  M g  F  M g  s  v 2
来自酒桶中
的酒
原理分析

当液体流速比较小的时候，合外力向下，
导致浮子堵塞下管口。

当液体流速比较大的时候，合外力向上，
导致浮子堵塞上管口。

只有当流速控制在合理的范围内时，重力
与流体对浮子的力近似相等，使得浮子可
以在管中浮动，不会堵塞管口。故而保证
饮酒者可以有较为稳定的饮酒速度。
动画演示
吸入饮酒者中的酒
V合适时
V继续变小
V变大时
V变大
V变小时
V恢复为合适速度
酒杯中的酒
古代同类应用汇总
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中国古代能工巧匠发明了许多原始的自动
装置，以满足生产，生活和作战需要。
生产方面：记里鼓车（自报行车里程）
生活方面：铜壶滴漏 （自动计时）
作战需要：指南车（自动指示方向）
科学研究：候风地动仪（自动检测地震）
浮子式阀门在近代使用
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浮子式风帽：流化床锅炉中使用的布风装
置

浮子式水位计：跟踪水位升降，以机械方
式直接转动记录

浮子式密度计：用于检测控制煤气和天然
气等制品的密度

浮子式疏水阀：依靠液体高度变化机械式
的调节动作
谢 谢