專利名稱：復式差壓計的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于物理測量技術領域，是一種液柱式壓力測量儀器。
目前，在測量精度要求較高的場合，廣泛應用單管水柱式壓力計，管長一般為3－5米，需登梯上樓讀數。既不方便，又不安全。而且空間溫度場的不均勻性，影響長管內工作液密度不均，使讀數包含較大的溫度誤差。斜管式微壓計由于受結構限制，管子不能過長，因而量程較小，應用范圍不廣。
本實用新型的目的在于提供一種量程大、精度高、結構緊湊、使用方便的流體壓力測量儀器。
本實用新型流體壓力測量儀器是利用斜管式微壓計的放大原理，并結合液柱式單管壓力計的特點設計而成的。它由鉛垂安裝板、平行斜管組、平行短管、刻度面板、液罐及其升降機構、底板及其調平機構和工作狀態(tài)轉換裝置構成。其結構如附

圖1和2所示。圖1為本儀器的正視圖，圖2為本儀器的側視圖。其中平行斜管組1固定在鉛垂安裝板2的正面。平行斜管組1是在同一鉛垂平面內n根端部互相連通、相同內徑、刻度段長度相等、互相平行、間距相等、與水平面成α角的一組管子。其上端通過三通閥11與低壓接頭12連接；下端與液罐4底部的出液口14連接，用以顯示低壓液面位置。平行斜管組1的下面裝有一根與之平行、且內徑相同的平行短管3。此平行短管3至斜管組1中最下面一根斜管的距離，與斜管組1中各管的間距相同。平行短管3下端與斜管組1的下端及液罐4底部出液口互相連通。平行短管3的上端與液罐4的上部空間15連通，并通過管道16、三通閥10與高壓接頭9相連，用以顯示液罐內高壓液面位置，并可消除毛細現象對高低壓液面使用本儀器時，其操作過程如下測壓前應先調零。將三通閥10和11的旋紐轉至調零位置，使之與高、低壓接頭9、12斷開，而使平行斜管組1的上端與液罐4及平行短管3的上部連通。如圖1中位置。利用底板6的調平裝置7，使水準泡8內的氣泡居中，則板面處于鉛垂位置而基準線0－0處于水平位置。此時調節(jié)液罐升降裝置5，使平行斜管組1中下面第一管內液面位于左端刻度零點，而平行短管3內液面位于右端刻度零點。測壓時，將三通閥10和11的旋鈕轉至測壓位置，使平行斜管組1的上端與低壓接頭12連通，液罐4及平行短管3上部與高壓接頭9連通，如圖3位置。此時，平行斜管組內低壓液面自第1管左端刻度零點沿管軸向左上升，至刻度末端即與第2管左端刻度起點銜接，依此類推。低壓液面每走完一根管子的刻度段長L毫米，即上升a毫米。平行短管內高壓液面自右端刻度零點沿管軸向左下降，利用液罐升降裝置5，提升液罐，使平行短管內高壓液面保持在刻度零點。此時，低壓液面的平行斜管組1上的讀數，即為高、低兩側壓點的壓力差(毫米液柱)。
根據使用條件，本復式差壓計可設計成臺式、懸掛式或落地式。與目前單管水柱壓力計相比，在相同讀數精度下，結構尺寸縮小。與斜管式微壓計相比，測量范圍大為擴展?？蓮V泛用于測量精度要求較高的場合，例如實驗室中流體壓力、壓差和真空的測量，校驗金屬壓力表，與畢托管或文丘里管等差壓式流量計組合可以測量流速或流量。
圖1為本儀器調零狀態(tài)的正視圖圖2為本儀器調零狀態(tài)的側視圖圖3為本儀器測壓狀態(tài)的正視圖圖4為本儀器測壓狀態(tài)的側視圖實施例如附圖所示的差壓計，以水銀為工作液，設計量程高度差讀數的影響。上述平行斜管組可采用石英玻璃、有機玻璃或其它管材。刻度面板13上在每根斜管兩側刻有表示讀數的刻度?？潭让姘?3固定在安裝板2上，垂直安裝在有三螺旋7調平裝置的底板6上。底板6裝有一個水準泡8，當調整到水準泡內氣泡居中時，可使安裝板2、刻度面板13保持鉛垂，而使基準線0－0保持水平。液罐4用于貯液、供液，下面設有升降裝置5，用以調節(jié)平行短管3內高壓液面的位置。高壓接頭9接外部被測元件的高壓點，低壓接頭12接外部被測元件的低壓點。工作狀態(tài)轉換裝置包含三通閥10和11，用以控制儀器內部管路連通或外部測壓點連通的兩種工作狀態(tài)。
本實用新型中，平行斜管組的斜管根數n、各斜管在鉛垂方向的間距a、儀器量程H(以工作液的毫米液柱表示)的關系為H＝na。設每根斜管刻度段長為l，則讀數放大倍率β＝l／a，斜管與水平面夾角α＝arcsim(a／l)。l和a的關系，應使下面一根斜管刻度上端終點與上面一根斜管刻度下端始點處于同一水平位置。這樣， 相鄰斜管旁側的刻度讀數能夠上下銜接。當斜管根數n＝1，本儀器成為改進了的斜管式微壓計，特點是消除了毛細現象產生的讀數誤差。
本儀器根據量程和測量精度的需要，可以采用水銀、水、酒精或其它液體為工作介質。面板的刻度設計，可同時采用主、副兩種單位刻度。對于以水銀為工作液的差壓計，采用毫米汞柱為主刻度單位，相應的副刻度單位采用毫米水柱或帕。主、副兩種單位的刻度線，分別位于每根斜管的上、下兩側。刻度線上最小刻度讀數(刻度值)r＝ (△p)/(nl) ·s式中△P為用壓差表示的儀器量程，單位為毫米液柱或帕。
s為最小刻度間距，單位為毫米。
H＝400mm汞柱。取平行斜管組鉛垂方向間距a＝25mm，則斜管根數n＝H／a＝16；取讀數放大倍率β＝L／a＝13.6，則各斜管刻度段長度L＝a·β＝340mm；斜管與水平面的夾角α＝arcSin(1／β)＝4.2167°。按上述尺寸制作斜管組1，材料采用石英玻璃或透明塑料。根據斜管組的尺寸制作刻度面板13。用壓差△P表示儀器量程，其主刻度單位為毫米汞柱，副刻度單位為毫米水柱或帕。三種刻度單位的量程對應值和刻度設計如下
面板上管子下側主刻度單位為毫米汞柱(mmHg)，上側副刻度單位為毫米水柱(mmH2O)或帕。將斜管組1、平行短管3及刻度面板13固定于安裝板2；三螺旋調平裝置7、升降裝置5和水準泡8安裝在底板6上；再將安裝板2與底板6垂直固定。按說明書所述用軟管連接斜管組1、短管3、液罐4、三通閥10和11、高低壓接頭9和12，即得此種復式差壓計。以水銀為工作液、量程為400mmHg的復式差壓計與量程為5.44m水柱的單管壓力計相比，具有相同的量程和精度而尺寸大為縮小。
權利要求1.一種流體壓力測量儀器，由鉛垂安裝板、平行斜管組、平行短管、刻度面板、液罐及其升降裝置、底板及其調平機構和狀態(tài)轉換裝置組成，其特征在于所說的平行斜管組為在同一鉛垂平面內端部相互連通、相同內徑、相等間距、刻度段長度相等、相互平行、與水平面成α角的一組n根管子，斜管的垂直方向的中心間距a與設計最大量程H的關系為H=na，α=arcSin(a/L)，L為每根斜管的刻度段長度，斜管組的上端經三通閥接低壓接頭，下端與液罐的出液口連通。平行短管與平行斜管組內各管互相平行，內徑相同，位于斜管組之下，垂直方向的中心距為a，其上端與液罐上部空間連通，再經三通閥與高壓接頭連接，下端與平行斜管組底部及液罐的出液口連通，平行斜管組及平行短管安裝在鉛垂板上，其正面為刻度面板，在面板上于每根斜管的上下兩側分別刻有顯示壓力讀數的刻度線，相鄰兩根斜管旁的刻度讀數相互銜接，鉛垂板安裝于調平機構的底板上，油罐設在一個升降機構上以便調節(jié)平行短管內高壓液面位置，高壓接頭接外部被測元件高壓點，低壓接頭接外部被測元件的低壓點。
2.根據權利要求1所述的流體壓力測量儀器，其特征在于所說的調平機構采用如下形式，即底板中間設置一個水準泡，底板下部為三個螺旋調整腳。
3.根據權利要求1或2所述的流體壓力測量儀器，其特征在于狀態(tài)轉換裝置使用兩個三通閥，用以控制儀器內部管路連通或外部測壓點連通的兩種工作狀態(tài)。
4.根據權利要求3所述的流體壓力測量儀器，其特征在于刻度面板上同時采用主、副兩種不同單位的刻度，分別位于每根斜管的兩側，主刻度單位為毫米汞柱，副刻度單位為毫米水柱或帕。
專利摘要本實用新型是一種流體壓力測量儀器。它利用斜管式微壓計的放大原理，并結合液柱式單管壓力計的特點設計而成。由一平行斜管組安裝于鉛垂板上，平行斜管的兩側刻有顯示讀數的主、副刻度線，平行斜管的下部設置一平行短管，用以顯示液罐內高壓液面位置。液罐由升降機構調節(jié)。儀器由兩個三通閥控制調零與測壓兩種工作狀態(tài)。本實用新型結構簡單，使用方便，量程大，測量精度高，可廣泛應用于測量精度要求較高的場合。
文檔編號G01L7/00GK2145995SQ9224267
公開日1993年11月10日 申請日期1992年12月9日 優(yōu)先權日1992年12月9日
發(fā)明者江宏 申請人:江宏