一種自排氣式多測(cè)壓管測(cè)壓計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及實(shí)驗(yàn)量測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種自排氣式多測(cè)壓管測(cè)壓計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]水力學(xué)及流體力學(xué)是工科院校許多專業(yè)的一門主要專業(yè)基礎(chǔ)課?，F(xiàn)代水力學(xué)是建立在實(shí)驗(yàn)、理論、計(jì)算三大支柱上的，因此，實(shí)驗(yàn)是教學(xué)環(huán)節(jié)中不可或缺的內(nèi)容。其中，測(cè)壓管是水力學(xué)及流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中最為常用的壓強(qiáng)量測(cè)儀器之一，它是最簡單的一種液柱式壓力計(jì)，用一直徑8-lOmm的透明直玻璃管，管的下端與量測(cè)點(diǎn)通過軟管密封連接，管的上端開口與大氣相通，據(jù)測(cè)壓管中液柱上升的高度，就可得到該點(diǎn)的壓強(qiáng)。在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中液體通常為水，即測(cè)壓管水頭，它是以測(cè)壓管水面到基準(zhǔn)面的高度表示的單位重量水的總勢(shì)能。測(cè)壓管通常安裝在測(cè)壓架上，在實(shí)際一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，往往需要同時(shí)量測(cè)實(shí)驗(yàn)管道或水箱中多個(gè)部位的壓力信號(hào)，因此根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要將多個(gè)測(cè)壓管按同一水平高度并排安裝在測(cè)壓架上，構(gòu)成一組排式多測(cè)壓管測(cè)壓計(jì)。
[0003]由上可知，排式多測(cè)壓管測(cè)壓計(jì)，是教學(xué)實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)室試驗(yàn)中常用的傳統(tǒng)的測(cè)壓裝置。測(cè)壓管底部與測(cè)壓點(diǎn)之間的連通管上常有氣泡或氣柱滯留，會(huì)造成測(cè)壓管的測(cè)量誤差，為此必須對(duì)連通管的滯留氣泡排掉，學(xué)科上稱此為測(cè)壓管排氣。其方法是利用洗耳球(吹氣球)對(duì)每根測(cè)壓管打氣排水，然后利用測(cè)點(diǎn)的水壓力自流流入測(cè)壓管內(nèi)，使其連通細(xì)管中的氣泡隨水流帶走，直至連通管和測(cè)壓管中液面以下充滿連續(xù)的液體。這個(gè)排氣操作對(duì)單管還行，但對(duì)多管的測(cè)壓計(jì)，尤其是數(shù)十根的測(cè)壓管來說，實(shí)驗(yàn)者往往覺得難以承受。如何能解決這一煩心事，目前尚無好辦法。
[0004]本發(fā)明人曾嘗試用氣泵進(jìn)行電排氣的方法，來解決這一難題，但是需要對(duì)每一根測(cè)壓管設(shè)置一臺(tái)小氣泵，才能實(shí)現(xiàn)多測(cè)壓管的同步排氣功能。這是因?yàn)槊扛鶞y(cè)壓管測(cè)點(diǎn)壓力是不一樣的，有些測(cè)壓管測(cè)點(diǎn)壓力很低，甚至接近大氣壓，在此情況下，如果采用多管一泵的方式排氣的話，那么只要有其中一根或幾根測(cè)壓管的測(cè)壓端口排出氣流。造成氣路短路，氣路的主通道上壓力驟減，造成其他測(cè)壓管都排不了水，因而達(dá)不到同步排氣效果。所以一泵一管的自排氣式多測(cè)壓管測(cè)壓計(jì)，只是本發(fā)明人在實(shí)驗(yàn)室使用過，可以想象20根管子的測(cè)壓計(jì)，要用20只小氣泵，這種裝置只能偶爾一用，沒有推廣與應(yīng)用價(jià)值。只有一泵多管的自排氣式多管測(cè)壓計(jì)才有應(yīng)用價(jià)值，值得研宄開發(fā)。
[0005]隨著現(xiàn)代量測(cè)技術(shù)的發(fā)展，其他各行業(yè)領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)儀器在現(xiàn)代量測(cè)技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用上已遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于流體力學(xué)類實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器。而對(duì)于流體力學(xué)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器想要實(shí)現(xiàn)全面的數(shù)字化量測(cè)和控制，甚至將來實(shí)現(xiàn)面向MOOC的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)，也需要首先解決多測(cè)壓管的電控自動(dòng)排氣問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是解決一泵多管的自排氣式測(cè)壓管的技術(shù)難點(diǎn)，尤其是提供了一種自排氣式多測(cè)壓管測(cè)壓計(jì)，不但排氣方便，且便于在自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用。
[0007]一種自排氣式多測(cè)壓管測(cè)壓計(jì)，包括:
[0008]兩個(gè)以上的測(cè)壓管；
[0009]與兩個(gè)以上的測(cè)壓管連接的分流器；
[0010]連接所述測(cè)壓管與分流器的阻尼元件；
[0011]與所述分流器連接的氣泵。
[0012]本發(fā)明具有三通道或更多通道的分流器，設(shè)置于分流器出口與對(duì)應(yīng)測(cè)壓管的頂部開口之間的連接管上的阻尼元件，兩個(gè)以上的測(cè)壓管和氣泵(即微型氣泵)。它能利用一只小型氣泵，同時(shí)對(duì)多達(dá)10根測(cè)壓管進(jìn)行同步排氣，即使在各測(cè)壓管的測(cè)壓端都通大氣情況下，也能對(duì)其中的單一一根管內(nèi)尚存有壓液體的測(cè)壓管進(jìn)行排水排氣，這是因阻尼元件的限流增壓作用。
[0013]微型氣泵的壓力一般最高可達(dá)3至4米水柱，以一個(gè)10根測(cè)壓管的排式測(cè)壓計(jì)為例，其測(cè)壓管的測(cè)壓水頭一般在I米以內(nèi)，如若其中9根測(cè)壓管直通大氣，其余一根測(cè)壓管給予I米水柱的有壓水頭，那么要排除這一根測(cè)壓管中的有壓水，則其所提供的氣壓必須在I米以上，也就是說氣泵輸給主通氣管上的氣壓壓力應(yīng)大于I米水柱即可。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，確定阻尼元件的阻尼孔(即通氣孔)大小，使主通道上的壓力達(dá)到此要求，那么這一實(shí)驗(yàn)裝置也就實(shí)現(xiàn)了一泵多管的排氣功能。
[0014]實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)表明，當(dāng)阻尼元件的阻尼孔大小合適時(shí)，即使在10根測(cè)壓管低部都直通大氣、每根測(cè)壓管都有氣體流出的情況下，主通道上氣體壓力仍可達(dá)到1.5米以上。因此用帶阻尼的一泵多管測(cè)壓計(jì)的排氣功能和一泵一管測(cè)壓計(jì)同步的排氣功能幾乎相當(dāng)。只是在排氣的速度上有所差別而已。
[0015]根據(jù)測(cè)壓管的性能要求，在正常測(cè)量情況下，測(cè)壓管頂部開口必須通大氣，為此在氣路上還設(shè)有通氣閥(具體如采用電控二通氣閥)，它在氣泵工作時(shí)關(guān)閉，氣泵停止時(shí)自動(dòng)開啟，因而各測(cè)壓管頂?shù)臍怏w是通過阻尼孔與大氣相通，保持測(cè)壓管的特性不變。
[0016]利用阻尼元件，對(duì)各根測(cè)壓管作有壓限流供氣，使實(shí)現(xiàn)一泵多管的自排氣式同步排氣功能。采用電排氣方式，填補(bǔ)了自動(dòng)控制系統(tǒng)中電控自排氣式多管測(cè)壓計(jì)的空白。
[0017]作為優(yōu)選，所述的自排氣式多測(cè)壓管測(cè)壓計(jì)還包括:與所述分流器連接的通氣閥。所述的通氣閥為電控氣閥。
[0018]作為優(yōu)選，所述的通氣閥與所述分流器密封連接。
[0019]作為優(yōu)選，所述的測(cè)壓管為直管式測(cè)壓管，所述的測(cè)壓管的頂部為開口，該頂部開口與所述分流器連接。所述的測(cè)壓管的頂部開口通過所述阻尼元件與所述分流器密封連接。
[0020]作為優(yōu)選，所述的分流器為三通道以上的氣路連通器。
[0021]作為優(yōu)選，所述的阻尼元件為密封件，該密封件設(shè)有用于所述分流器與所述測(cè)壓管通氣的通氣孔，該通氣孔為阻尼孔，是一在連接管中能完全隔氣的阻尼元件上開一微孔，其孔徑大小可達(dá)到阻流增壓的排氣排水效果。
[0022]作為優(yōu)選，所述的氣泵的排氣嘴與所述分流器密封連接。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0024]1、創(chuàng)新運(yùn)用流體力學(xué)中阻尼孔限流增壓的原理，采用一泵多管同步排氣裝置，省去對(duì)每根測(cè)壓管分別用洗耳球進(jìn)行排氣排水的繁瑣操作，且氣泵用量少，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，排氣效果好。
[0025]2、采用電排氣方式，填補(bǔ)了自動(dòng)控制系統(tǒng)中電控自排氣式多管測(cè)壓計(jì)