MR3106 静水力学実習装置 — 教育・職業訓練用機材、流体静力学実験室用
1. 装置の概要
1.1 全体像
本「静水力学実習装置」は、静止した流体を研究対象とし、静水圧によって生じる現象の分析や、作用する力の検証を行うための教育用機材です。本製品を使用することで、流体静力学の分野における様々な実験を行うことが可能です。さらに、毛細管現象や浮力について学習するための実験ユニットも組み込まれています。静水圧や表面張力の測定を行うことができます。また、ピトー管や静圧管を用いて、流動する流体内部における圧力成分を調べる実験も実施可能です。
装置の機能や実験プロセスを一目で把握できるよう、水槽および実験ユニットは透明な素材で設計されています。水槽や配管類はすべてプラスチック製です。液体や圧力差を測定するための各種圧力計として、ピトー管、静圧管、デジタル表示付き圧力センサー、二重管式圧力計、差圧計などが用意されています。本実習装置は、独自の空気源および水源を内蔵しています。閉回路式の給水システムには、水中ポンプを搭載した給水タンクが組み込まれています。また、空気を用いた実験において正圧（加圧）および負圧（減圧）を生成するためのエアコンプレッサーも装備されています。
1.2 特徴
(1) 流体静力学の教育用機材は、通常、極めて直感的に理解できるよう設計されています。これにより、学生は流体の挙動や、静止流体における圧力、浮力、圧力分布といった様々な物理現象を直接、視覚的に観察することができます。こうした直感的な学習環境は、学生が理論的な概念をより深く理解する助けとなります。
(2) 本装置には通常、複数の実験設定が用意されており、学生は実習操作を通じて理論的な知識を検証することができます。例えば、水位の調整、流体密度の変更、あるいは形状の異なる容器への交換といった操作を行うことで、学生はデータを直接測定・記録し、それを通じて流体静力学の原理に対する理解を深めることができます。 2. 技術仕様
入力電源：単相AC 220V ±10%、50Hz
寸法：1810mm × 870mm × 2000mm
重量：295kg
3. 構成部品リスト
3.1 主要部 (1) 流体静力学実験装置
No.
名称
1
二重管マノメーター表示部
2
タンク
3
デジタル圧力表示器
4
圧力センサー
5
自吸ポンプ付きタンク
6
ピトー管および静圧管
7
差圧マノメーター
8
配管部
9
液体静水圧測定部
10
圧力容器
11
圧力容器
12
ブルドン管圧力計
13
ダイヤフラム圧力計
14
電源スイッチ
15
自在キャスター
16
流体静力学実験装置の概略図
No.
名称
1
二重管マノメーター表示部
2
タンク
3
デジタル圧力表示器
4
圧力センサー
5
自吸ポンプ付きタンク
6
ピトー管および静圧管
7
差圧マノメーター
8
配管部
9
液体静水圧測定部
10
圧力容器
11
圧力容器
12
ブルドン管圧力計
13
ダイヤフラム圧力計
14
電源スイッチ
15
自在キャスター
16
流体静力学実験装置の概略図
3.2 主要部 (2) 静水圧測定装置
No. 名称
1 水槽
2 ハンドル
3 可動式重り
4 ストッパーピン
5 目盛り付き透明プラスチックトレイ（コーナー部・水準器付き）
6 スライダーフック
7 重り受け皿
3.3 主要部 (3) 静水圧のパラドックス実験装置
No. 名称
1 調整ハンドル
2 目盛り板
3 光軸（基準線）
4 目盛り
5 容器
3.4 付属品
No. 名称 数量
1 カウンターウェイト（釣り合い重り） 2
2 計量カップ 1
3 着色剤（染料） 1
4 六角レンチ 1
5 容器 4
No. 名称 数量
1 あふれ出し用カップ 1
2 計量カップ1
3 染料 1
4 負荷ブロック 1
5 フレーム 1
6 ばねばかり 1
本装置は、アルキメデスの原理の検証実験に使用されます。
No. 名称 数量
1 エアコンプレッサー 1
2 エアチューブ 2
3 電源コード 1
4 接続用試験器具 1
No. 名称 数量
1 染料 1
2 計量カップ 1
3 分銅 2
4 毛細管現象実演器（5本の管、5種類の内径） 1
4. 実験一覧
実験1 異なる水槽における水圧測定実験
実験2 静水圧測定実験
実験3 システム内におけるピトー管および静圧管による圧力測定実験
実験4 アルキメデスの原理の検証実験
実験5 連通管の原理の検証実験
実験6 毛細管現象の検証実験
実験7 圧力中心の理論（静水圧計）
実験8 水槽が垂直に配置された場合の圧力中心（静水圧計）
実験9 水槽が傾斜して配置された場合の圧力中心（静水圧計）
実験10 水槽が90°に配置された場合の圧力中心（静水圧計）
実験11 分銅を用いた圧力測定実験（静水圧のパラドックス装置）
実験12 分銅を用いない圧力測定実験（静水圧のパラドックス装置）
