[发明专利]一种V型管式倾斜微压计及其测量方法

说明书

技术领域

本发明属于物理性质测试技术领域，涉及一种煤矿瓦斯抽采管路、井巷等压差及正、负微压测量装置，尤其是能快速、简便、精确的测量高负压状态下的压差。

背景技术

目前，煤矿瓦斯抽采参数人工测量大多数使用U型压差计结合皮托管的方式进行。U型压差计最小刻度为1mm，两个液面读数相减存在较大人为误差，且小于1mm即9.8Pa的压差不能读出。部分矿井在引入普通倾斜微压计进行人工测量的过程中，发现由于不能总是保证微压计两端取压口同时打开或关闭，微压计内的液体介质会被抽走，需重新添加液体介质进行调零；市场上的微压计根据不同的测量精度设计了不同的量程，由于煤矿瓦斯抽采管路往往包含有总管、干管、支管，甚至更小的汇流管，压差介于一般介于0～200Pa之间，为了提高测量精度需要配备多台不同量程的倾斜微压计；同时普通倾斜微压计在高负压环境下操作繁琐，现场使用必须超过2个人密切配合才能较为准确测量。

发明内容

为了克服现有的U型压差计测量精度缺陷和现有的普通倾斜式压差计操作困难、测量精度、测量量程、介质外溢等方面的不足,本发明的目的之一是提供一种V型管式倾斜微压计，以解决工作液体介质外溢问题，实现单人简便快速操作，保证了该微压计的精度与量程在矿井的适用性；本发明的目的之二是提供一种利用该V型管式倾斜微压计的测量方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供一种V型管式倾斜微压计，包括壳体、设于壳体上的高压取压口和低压取压口以及置于壳体内的工作液腔和工作液防溢腔，高压取压口与工作液腔联通，低压取压口与工作液防溢腔联通，还包括置于壳体内的测压管，所述测压管具有不同精度和量程，且与水平方向有不同倾角的两个直管，两个所述直管在远离工作液腔的一端联通形成一个不对称的V型管式结构，并在连接部具有连续的读数；该连接部下方的一直管通过导流管与工作液腔联通，其上方的另一直管与工作液防溢腔联通；所述工作液腔或导流管上设有用于开闭工作液腔与测压管间联通的毛管阀门。

进一步，所述工作液腔内的工作液为蒸馏水或密度0.81g/cm³的工业酒精。

进一步，所述壳体上与测压管相对应的位置上设有标尺。

进一步，所述壳体上还设有水平指示仪。

进一步，还包括用于壳体零位调整的底座，所述底座具有横截面为L型结构，其短臂端位于壳体沿长度方向的底部，长臂端位于壳体沿长度方向的侧部，所述长臂端上设有对称布置的两个横向条孔，所述壳体上设有分别与两个横向条孔对应的竖向条孔，并通过调零螺钉与横向条孔和竖向条孔配合使壳体与底座间的连接可以任意角度调整。

进一步，还包括置于壳体内用于工作液腔和工作液防溢腔之间直接联通的连接管，所述连接管上设有开度可调的调节阀门。

本发明还提供一种利用上述V型管式倾斜微压计的测量方法，具体包括如下步骤：

步骤1)、打开毛管阀门，将微压计调节水平，并读取测压管此时的初刻度；

步骤2)、关闭毛管阀门，将外部压力源与微压计的高压取压口和低压取压口联通；

步骤3)、再次打开毛管阀门，待测压管内的工作液面趋于稳定后读取其此时的终刻度；

步骤4)、再次关闭毛管阀门，将外部压力源与微压计的高压取压口和低压取压口分离；

步骤5)、根据步骤1)和3)所提供的初终刻度进行计算，得到该外部压力源的压差。

进一步，在步骤1)中，通过水平指示仪将微压计调节水平。

进一步，通过底座和其上的调零螺钉与水平指示仪配合将微压计调节水平。

进一步，在步骤1)中，同时还将调节阀门的开度处于全开状态，并在步骤3)中再次打开毛管阀门后，通过逐步减小调节阀门的开度来调节并观察测压管内工作液面的上升情况，最后在调节阀门的开度为零时，且待测压管内的工作液面趋于稳定后读取其此时的终刻度。

本发明的有益效果是：

1、本发明微压计通过增加毛管阀门，避免了工作液在高压状态下被带走，需反复添加工作液的问题，提高了高压条件下倾斜微压计的可操作性。

2、本发明微压计通过工作液腔和测压管合理尺寸、倾角的设计，保证了所有量程内示值误差在0.2Pa以内，实现了V字形不同斜率的设计，使得其小量程范围精度较U型压差计提高了10倍，大量程范围精度较U型压差计提高了5倍，提高倾斜微压计在不同量程的适用性。