本发明涉及演示装置，具体涉及水流动力演示器。
背景技术：
平时在实验中演示水流动力时，通常是把小水轮放在水槽中，然后用烧杯盛水，在水轮的正上方倒水冲击水轮，根据水轮的转速来判断水流动力的大小。水流动力的大小与水位和水流量有关，但是这种实验方法既不能对水位进行控制，也无法控制水流量的大小，不能定性地对水流动力进行演示。同时，肉眼也很难分辨水轮微小转速的变化，导致实验结果不够直观精确。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了水流动力演示器能够有效克服现有技术所存在的无法对实验中的水位和水流量进行有效控制、实验结果不够直观精确等缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
水流动力演示器，包括电动伸缩杆，所述电动伸缩杆底部设有底板，所述电动伸缩杆顶部与横板固定，所述底板上设有水槽，所述水槽中设有潜水泵，所述横板上固定有水流量传感器和超声波传感器，所述电动伸缩杆上固定有水力发电机，所述潜水泵的出水口与水流量传感器通过水管相连，所述水流量传感器通过水管与水力发电机的进水口相连，所述水力发电机的出水口通过水管引入水槽中，所述电动伸缩杆上设有控制开关，所述底板上还设有电压表、控制器和显示屏。
优选地，所述超声波传感器为超声波测距离传感器。
优选地，所述水流量传感器、超声波传感器和控制器内均装有无线通信模块。
优选地，所述水力发电机通过导线与电压表相连。
优选地，所述显示屏通过导线与控制器相连。
优选地，所述潜水泵与电压调节器相连。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明所提供的水流动力演示器一方面能够通过电动伸缩杆的升降动作来对水位进行控制，另一方面由于水管的横截面积是固定的，因此可以通过调节潜水泵的供电电压来对水流量进行控制，从而实现了对实验中水位和水流量这两个变量的有效控制，为定性演示水流动力带来了方便；同时，将得出实验结果的方法由判断水轮转速的快慢巧妙地转化成观测水力发电机发电电压的大小，将水轮转速这个模糊的量转变成可测量的数字量，使得实验结果更加直观精确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图；
图中：
1、底板；2、电动伸缩杆；3、横板；4、水槽；5、潜水泵；6、水流量传感器；8、水力发电机；9、水管；10、控制开关；11、超声波传感器；12、电压表；13、控制器；14、显示屏。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
水流动力演示器，如图1所示，包括电动伸缩杆2，所述电动伸缩杆2底部设有底板1，所述电动伸缩杆2顶部与横板3固定，所述底板1上设有水槽4，所述水槽4中设有潜水泵5，所述横板3上固定有水流量传感器6和超声波传感器11，所述电动伸缩杆2上固定有水力发电机8，所述潜水泵5的出水口与水流量传感器6通过水管9相连，所述水流量传感器6通过水管9与水力发电机8的进水口相连，所述水力发电机8的出水口通过水管9引入水槽4中，所述电动伸缩杆2上设有控制开关10，所述底板1上还设有电压表12、控制器13和显示屏14。
所述超声波传感器11为超声波测距离传感器，所述水流量传感器6、超声波传感器11和控制器13内均装有无线通信模块，所述水力发电机8通过导线与电压表12相连，所述显示屏14通过导线与控制器13相连，所述潜水泵5与电压调节器相连。
实验时，先向水槽4中注水，潜水泵5将水槽4中的水通过水管9压入水力发电机8的进水口，水力发电机8能够利用水流进行发电，发电电压显示在电压表12上。将得出实验结果的方法由判断水轮转速的快慢巧妙地转化成观测水力发电机8发电电压的大小，将水轮转速这个模糊的量转变成可测量的数字量，使得实验结果更加直观精确。
通过控制开关10能够控制电动伸缩杆2的升降，进而调节横板3的高度，从而实现对水位的控制。超声波传感器11能够测量水位高度，并通过无线通信模块将数据发送给控制器13。
由于水管9的横截面积是固定的，因此只需通过电压调节器调节潜水泵5的供电电压，进而调节水管9内的水流流速，即可实现对水流量的控制。水流量传感器6能够测量水管9内的水流量，并通过无线通信模块将数据发送给控制器13。控制器13将水位高度和水流量显示在显示屏14上，便于观察实验变量。
本发明所提供的水流动力演示器一方面能够通过电动伸缩杆的升降动作来对水位进行控制，另一方面由于水管的横截面积是固定的，因此可以通过调节潜水泵的供电电压来对水流量进行控制，从而实现了对实验中水位和水流量这两个变量的有效控制，为定性演示水流动力带来了方便；同时，将得出实验结果的方法由判断水轮转速的快慢巧妙地转化成观测水力发电机发电电压的大小，将水轮转速这个模糊的量转变成可测量的数字量，使得实验结果更加直观精确。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。