專利名稱：游標式微壓計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種游標式微壓計，更具體地說是一種測量微壓或壓差的液柱式測壓計，它屬于壓力測量儀表領(lǐng)域。
目前，國內(nèi)外普遍使用的液柱式測壓計有U形管壓力計，單管壓力計，傾斜管微壓計。三種壓力計的結(jié)構(gòu)雖然簡單，但測量玻璃管內(nèi)液體表面張力作用引起的毛細現(xiàn)象，使液體表面向上或向下彎曲，并且單標尺眼睛直接讀數(shù)，影響了壓力測量的精度。其中較好的如上海紅宇電子設(shè)備廠生產(chǎn)的YYT－200B型傾斜式壓力計，為帶有多向閥門的傾斜式壓力計，雖然多向閥門給壓力計的操作帶來了許多方便，但由于多向閥門的閥芯通孔曲折，反復(fù)使用后，通孔易堵，且不易弄通，時時給正常測壓帶來困難。另外，還有一種補償式微壓計，雖然測量精度較高，但測壓時，需反復(fù)調(diào)整與補償，才能獲得準確的測量結(jié)果，操作很復(fù)雜，尤其在壓力波動時，無法進行正常的測量工作。
本實用新型的目的在于克服上述測壓計中的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作維修方便，成本較低而精度較高的液柱游標式微壓計。
本實用新型的目的可通過下列措施達到設(shè)計一種游標式微壓計，由帶有一個充液口的充液大容器、多向閥門、測量玻璃管、鋼架、底盤、水平調(diào)整部件、零點調(diào)節(jié)部件組成，其特征在于鋼架垂直安裝在底盤上，鋼架中安有一個帶標尺的測量玻璃管，玻璃管內(nèi)裝有兩種液體和一個浮子游標尺，測量玻璃管標尺正前方的鋼架上安裝有一個帶彈簧卡的可滑動放大鏡框架，多向閥門閥芯通孔為直通孔。
本實用新型提高測量精度的措施之一是設(shè)計了二個測量標尺并用的微壓計，其特征在于測量玻璃管上的標尺為主標尺，測量玻璃管內(nèi)的浮子游標尺為分標尺，由兩標尺的讀數(shù)組成完整的測量讀數(shù)。浮子游標尺具有既當浮子，又當分標尺的功能。當作浮子，可消除玻璃管內(nèi)液面向上或向下彎曲所帶來的讀數(shù)誤差；當作分標尺，可以減少因主標尺分度較大所帶來的測量誤差。
本實用新型提高測量精度的措施之二是設(shè)計了采用二種液體的微壓計，其特征在于測量玻璃管內(nèi)有二種液體，一種是工作液，另一種是封液，封液重度小于工作液，且不與工作液相溶。封液重度小于工作液且不與工作液相溶才能保證封液始終浮在工作液上。
本實用新型提高測量精度的措施之三是精心設(shè)計了帶有浮子游標尺的微壓計，其特征在于放入測量玻璃管內(nèi)的浮子游標尺重心位于下部，且整體的綜合重度介于工作液與封液之間。這樣設(shè)計，才能保證浮子游標尺全部淹沒在封液中，以消除工作液體毛細力對浮子游標尺在玻璃管內(nèi)上下運動的影響。
同時本實用新型的微壓計還設(shè)計了在測量玻璃管主標尺正前方的鋼架上安裝一個放大鏡，該放大鏡嵌在帶彈簧卡的框架上，彈簧卡卡在鋼架上，手壓彈簧卡，放大鏡的框架便可沿鋼架上下滑動到浮子游標尺的位置，將主標尺和分標尺的讀數(shù)放大，使讀數(shù)的誤差減少。
本實用新型設(shè)計的微壓計，其特征在于所說的多向閥門的閥芯通孔為直通孔，且有兩層。閥芯通孔分為二層，上層通孔的一端為負壓接口，下層通孔的一端為正壓接口。當測量壓力大于大氣壓力時，被測量壓力接在閥門的下層通孔的正壓接口(15)上，下層通孔的另一個端接橡皮管連通到充液大容器。當測量壓力小于大氣壓力時，被測量壓力接到閥門上層通孔的負壓接頭(14)上，上層通孔的另一端接橡皮管連通測量玻璃管上端接頭(10)。當測量壓力差時，則將被測的高壓端接在閥門的正壓接頭(15)上，被測壓的低壓端接在閥門的負壓接頭(14)上。由于多向閥門的閥芯通孔分為二層，閥芯通孔為直通孔，易于加工，且在使用過程中若不慎通孔被堵，只需用硬細絲就可方便弄通，克服了原多向閥門的通孔不易加工及使用中通孔被堵不易弄通的麻煩，為操作和維修帶來方便。
本實用新型微壓計的工作原理亦是根據(jù)液體靜力學(xué)基本原理P2＝P1＋γh·10－3……(1)式中P1測量玻璃管內(nèi)液面上的壓力 (Pa)P2充液大容器內(nèi)液面上的壓力 (Pa)γ工作液體的重度 (N／m3)h測量玻璃管內(nèi)液面與充液大容器內(nèi)液面的高度差(mm)由此，在壓力測量時，測量的壓力或壓差P為P＝P2－P1＝γh·10－3＝γ(h1＋h2)·10－3……(2)式中h1測量玻璃管內(nèi)液面上升的高度(mm)h2充液大容器內(nèi)液面下降的高度(mm)由于液體是不可壓縮的流體，因而充液大容器內(nèi)排出的液體體積等于進入測量玻璃管內(nèi)的液體體積。即有h1·F1＝h2·F2則h2＝h1·F1／F2……(3)式是F1測量玻璃管內(nèi)截面積(mm)F2充液大容器內(nèi)截面積(mm)將式(3)代入式(2)，得到P＝γ(1＋F1／F2)h1·10－3……(4)從而獲得了液柱高度與壓力之間的一一對應(yīng)關(guān)系。使F1／F2盡量小，以減小加工過程中因F1、F2的誤差對測量精度的影響。
假定γ·(1＋F1／F2)·10－3＝C則有P＝Ch1……(5)h1＝P／C ……(6)
根據(jù)C的具體值及式(5)、(6)，可將主標尺與浮子游標尺進行壓力單位分度和長度單位分度。
本實用新型游標式微壓計工作液體的選擇，可根據(jù)具體的技術(shù)要求選取。同時按照重度比工作液體小，且不與工作液體互溶的原則選取相應(yīng)的封液。如以水為工作液體，煤油為封液；以四氯化碳為工作液體，水為封液；以酒精和水的混合物為工作液，煤油為封液；以四氯化碳和煤油混合物為工作液，水為封液等等。
本實用新型的結(jié)構(gòu)用附圖進一步說明

圖1為本實用新型游標式微壓計的一種設(shè)計結(jié)構(gòu)的正視圖；圖中(1)為底板；(2)為定位柱；(3)為充液大容器；(4)為充液口螺帽；(5)為浮子游標尺；(6)為左側(cè)翅板；(7)為鋼架；(8)為滑動放大鏡；(9)為測量玻璃管；(10)為測量玻璃管上端接頭；(11)為負壓連接膠管；(12)為閥柄；(13)為多向閥門；(14)為負壓接口；(15)為正壓接口；(16)為右側(cè)翅板；(17)為連接膠管；(18)為調(diào)零螺母；(19)為固定螺母；(20)為水平調(diào)節(jié)螺釘；(21)為連接膠管；(22)為水平指示器。
圖2為圖1游標式微壓計的俯視圖圖3為底板(1)的正視圖圖4為底板(1)的俯視圖圖5為充液大容器(3)的俯視圖圖6為浮子游標尺(5)的正視圖圖7為鋼架(7)的正視圖圖8為鋼架(7)的A－A剖面圖圖9為滑動放大鏡(8)的正視圖圖10為滑動放大鏡(8)的B－B剖面圖圖11為多向閥門(13)的正視圖圖12為多向閥門(13)的C－C剖面圖圖13為多向閥門(13)的D－D剖面圖圖14為右側(cè)翅板(16)的俯視圖圖15為調(diào)零螺母(18)的正視圖圖16為游標式微壓計的另一種設(shè)計結(jié)構(gòu)的正視圖。
本實用新型游標式微壓計用實例進一步詳述。
實施例一設(shè)計一臺游標式微壓計如圖1所示，選用酒精與水的混合物作為工作液體，煤油作為測量玻璃管內(nèi)工作液面上的封液。工作液體重度為88000N／m3，測量玻璃管內(nèi)徑為7mm，測量玻璃管內(nèi)截面積與充液大容器內(nèi)截面積之比為1／450，測量玻璃管主標尺按每格10Pa進行分度，每格長度為10／9mm，浮子游標尺選用聚四氟乙稀材料制作，中心挖空，下部裝上金屬重物，浮子游標尺的綜合重度為80000N／m3。按每格9Pa進行分度，每格長度為9／9＝1mm。設(shè)計測量范圍為2000Pa，則最大讀數(shù)誤差為±0.5Pa。
實施例二本實用新型如圖1所示的游標式微壓計的裝配過程首先裝好底板(1)上的水平調(diào)節(jié)螺釘(20)和水平指示器(21)，將底板(1)穿入鋼架(7)，擰緊固定螺母(19)，分別將調(diào)零螺母(18)和左、右側(cè)翅板(6，16)裝在鋼架(7)上，并在右側(cè)翅板(16)上裝上多向閥門(13)，然后將充液大容器(3)嵌入鋼架，安裝好左、右兩側(cè)的定位柱(2)，最后將浮子游標尺(5)放入測量玻璃管(9)內(nèi)，并裝入鋼架，擰緊測量玻璃管上端接頭(10)，將滑動放大鏡(8)沿著鋼架(7)上的凹槽插入，并接好各連接膠管。
實施例三本實用新型如圖1所示游標式微壓計的操作方法擰開充液口螺帽(4)，充入工作液體，斷開連接膠管(11)，從測量玻璃管上端接頭(10)注入一定量的封液，再擰上充液口螺帽，接上連接膠管(11)，調(diào)整水平調(diào)節(jié)螺釘(20)至底板(1)水平，將多向閥門(13)開到校準的位置，調(diào)節(jié)調(diào)零螺母(18)進行調(diào)零。此后，將微壓計投入正式的測量。測量正壓時，將待測壓力與正壓接口(15)相連；測量負壓時，將待測壓力與負壓接口(14)相連；測量壓差時，將高壓部分與正壓接口(15)相連，低壓部分與負壓接口(14)相連。接好之后，將多向閥門(13)開到測壓位置，待測壓力或壓差便由測量玻璃管(9)的主標尺和浮子游標尺(5)的分標尺，通過滑動放大鏡(8)放大后讀出。
實施例四制作一臺游標式微壓計如圖16所示，具體技術(shù)參數(shù)與實施例一相同，只是結(jié)構(gòu)不同，這種形狀的微壓計重心不如圖1穩(wěn)定，但加工方便。標尺的分度方式可采用以Pa或毫米液柱為刻度單位。
本實用新型與現(xiàn)有的液柱式測壓計相比，具有精度高、結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便的優(yōu)點。
1、精度高采用浮子游標尺消除液體凹面引起的測量誤差；采用浮子游標尺作分標尺及放大鏡放大讀數(shù)，提高測量精度。
2、結(jié)構(gòu)簡單本實用新型游標式微壓計的主要構(gòu)件為充液大容器，鋼架，浮子游標尺及測量玻璃管，多向閥門，與單管式壓力計，傾斜式壓力計的簡單程度相當，比補償式微壓計簡單。
3、操作簡便采用本實用新型游標式微壓計測壓時，在經(jīng)微壓計調(diào)零與水平調(diào)整后，接通待測壓力，將多向閥門開到測壓位置，便可由測量玻璃管上的主標尺，浮子游標尺的分標尺，通過放大鏡放大讀取數(shù)據(jù)。并且多向閥門閥芯通孔為直通孔，不易發(fā)生通孔堵塞，就是堵塞了也很容易弄通。
本實用新型游標式微壓計適合于流體微壓或壓差的測量。
權(quán)利要求1.一種游標式微壓計，由帶有一個充液口的充液大容器、多向閥門、測量玻璃管、鋼架、底盤、水平調(diào)整部件、零點調(diào)節(jié)部件組成，其特征在于鋼架垂直安裝在底盤上，鋼架中安有一個帶標尺的測量玻璃管，玻璃管內(nèi)裝有兩種液體和一個浮子游標尺，測量玻璃管標尺正前方的鋼架上安裝有一個帶彈簧卡的可滑動放大鏡框架，多向閥門閥芯通孔為直通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微壓計，其特征在于測量玻璃管上的標尺為主標尺，測量玻璃管內(nèi)的浮子游標尺為分標尺，由兩標尺讀數(shù)組成完整的測量讀數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微壓計，其特征在于測量玻璃管內(nèi)有二種液體，一種是工作液，另一種是封液，封液重度小于工作液，且不與工作液相溶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微壓計，其特征在于測量玻璃管內(nèi)的浮子游標尺重心位于下部，且整體的綜合重度介于工作液與封液之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微壓計，其特征在于所說的多向閥門的閥芯通孔為直通孔，且有兩層。
專利摘要本實用新型涉及一種游標式微壓計，它屬于壓力測量儀表領(lǐng)域。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，主要由充液大容器、測量玻璃管、浮子游標尺、多向閥門、滑動放大鏡組成，通過在測量玻璃管內(nèi)放置浮子游標尺和測量玻璃管前安裝滑動放大鏡，提高測量精度；并采用直通孔的多向閥門，改善儀表的操作性能。本微壓計成本較低、精度高、操作方便，適用于流體微壓或壓差的測量。
文檔編號G01L13/00GK2141893SQ9224100
公開日1993年9月8日 申請日期1992年11月10日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月10日
發(fā)明者歐陽德剛, 羅安智 申請人:武漢鋼鐵公司