喷雾瓶将液体喷出的工作原理？

喷雾瓶是一种非常有用的装置，它是体现基本的管道抽水原理的很好的例子。喷雾瓶的头部只由几个零部件构成。它有一个扳柄，该扳柄能够触发一个小水泵。这个水泵与一根塑料管相连，这根吸管能将清洁液体从贮液器的底部吸上来。这个泵将液体压入到一个狭窄的腔体里，并将它们从喷雾器喷头的小孔里喷出。这个孔，或者说是喷嘴，能够使流动的液体聚在一起，成为集中的水流。
这个设计中一个复合体是液压泵，但它的结构也十分简单。它主要的活动元件是一个活塞，位于一个圆柱形的液压腔内。在液压腔内，有一个小弹簧。为了使液压泵运转，您要先将扳手往回扳，从而将活塞往液压腔里面推。运动的活塞将弹簧压缩，这样当您松开扳手时，活塞又被往液压腔外面推。活塞进出液压腔的两个冲程构成了一个完整的泵循环。

在下行冲程中，活塞被往里推，压缩了液压腔的体积，从而将液体从泵里压出。在上行冲程中，弹簧将活塞往外推，扩大了液压腔的体积，从而将液体吸入泵中。在使用喷雾瓶时，您需要将清洁液体从下面的贮液器里吸上来，然后再将它从上面的腔体里挤压出去。为了获得所有流入腔体里的液体，泵只能将液体往上压——而不能将液体压回到贮液器里。换句话说，液体只能单向地流经泵。

实现这一功能的设备称为单向阀。喷雾瓶在它的抽水系统里有两个单向阀：一个位于泵和贮液器之间，另一个位于泵和喷嘴之间。通常，位于泵和贮液器之间的单向阀包含一个小橡皮球，这个橡皮球被轻巧地放置在一个小封筒里。封筒的边缘有棱角，所以橡皮球不会从封筒里落下去。根据设计，当您没有进行抽水的时候，小球依靠自身的重力或者一个小弹簧的弹力，抵在封筒上，从而堵住了流通水的通道。当活塞向外运动（当您松开扳手）时，扩大的液压腔会将小橡皮球吸离封筒，将液体从下面吸上来。由于小球被抬起，所以液体就能够不受阻碍地从贮液器内流入。当您压下扳手时，流动液体的外力又将小球推回到封筒上，堵住了泵与贮液器之间的通道。因此，受压的液体只能流向上方的小腔体。

位于泵和喷嘴之间的单向阀是一个杯形的装置，它被安放在腔体末端。在上行冲程中，由于泵内的压力小于外界气压，杯形装置被拉紧贴在腔体上，所以空气不能从喷嘴流入。在下行冲程中，被压出的液体将杯形装置轻微地推离腔体，然后从喷嘴里流出。如果没有第二个单向阀，就会由于缺少吸力（没有气压降），泵系统无法将液体从贮液器里吸上来。此时，上行冲程并不会降低泵里的气压；它只会吸入更多的空气来保持泵内部的压力。

第二个单向阀也可以被作为一个关紧系统。当您将喷头旋紧，杯形阀就会被紧压在腔体上，这样就不能压出任何液体。当您将喷头旋开，就会有足够的空间让杯形阀前后移动。

一次使用喷雾瓶时，在喷出清洁液体之前，您先要按压几次扳手。导致这一滞后的原因有两个：

开始抽取液体时，扳枪要开始一个下行冲程，而不是上行冲程（活塞处于液压腔外）。当您一次往回拉扳手时，活塞被往里推，但没有液体被抽出；液压腔里只有空气。活塞自己滑出，才能从贮液器里吸出液体。
当活塞开始一次上行冲程时，泵开始从贮液器里吸取清洁液。但同时，它也将连接贮液器的塑料管里的空气一起吸了上来。当您开始喷洒清洁液之前，您要先利用泵的机制将空气去除掉。因此，您也许需要来回扳动扳手几次。
这一简单的泵设计称为往复式活塞泵，应用范围很广。除了可以压出水、空气和其他的液体外，这一设计还可以用来从地下抽取水和油。甚至在我们的体内，也有往复泵系统：您的心脏扩张时，通过一个单向阀吸入低压血；心脏收缩时，将高压血从另一个单向阀压回到您的身体。同样的基本机制，让一个普通的喷雾瓶工作，也让我们得以生存在这个世界上！