[其他]恒温补偿微压计

说明书

本发明与恒温微压计有关，这种仪器特别适应于矿井通风风压分布测定。但也完全可被用于其他工程技术上，例如大地地形高程测量、环境保护鉴测、气象测定或诸如气压测定的领域上。

目前所采用的“水银压差计”（美国专利文献US-A-3，667，298）是U形管压差计的一种，其基本构造（如图5所示）是U形管（3）一端通过一段硬管（3′）与座落在天平一个托盘上第一容器（2）连接，另一端则通过一段软管（4）与第二容器（5）连接;利用垂直上下移动第二容器（5）的位置和利用天平衡定第一容器（2）内水银重量的方法来维持第一容器（2）内水银面的原有高度，以利根据第二容器（5）内水银面高度的变化直接测出连接于压差计两端压力源的压差值。这种压差计与同类仪器相比精度较高，读数方便，其主要缺点是结构复杂，不适于携带使用，同时仪器仍保留一般U形管压差计所共有的缺陷，即其内部不存在稳定的空气压力源，这是现有压力测定仪器尚待解决的实质性问题;所说的密闭容器（1）仅起压力传递作用，由于仪器的构造原理使得仪器的适用性受到极限，仅适用于测定两种压力源气压差值，若在矿井通风测定中，不可避免地还要用漫长的皮管传递两测点的压力，测量误差大。

现有应用于矿井通风风压分布测定是采用恒温压差计-京大式气压差计（《通风学》〔日〕平松良雄著，刘运洪等译，冶金工业出版社出版（1981.9，P108～109）的方法。这种仪器是根据“一定量空气，在定容和恒温条件下，其压力亦不变”的基本原理制造的。为了克服在测定压差时容器（2）和连接容器的导管以及U形管内空气体积会发生变化，在容器（2）和U形管之间增设小型倾斜U形管c、第二容器d以及唧筒e（图6），在保温瓶（1）间隙中堵塞碎冰块以及装在容器（2）中的温度计g（图7）使容器（2）和U形管c保持恒温。测压时，先使第二容器d内和容器（2）内的压力相等，然后再比较第二容器内的压力与测点的压力，由直尺（16）读取压差值。京大式气压差计是目前比较先进的测压差计，克服了已有压力测定仪器不存在稳定空气压力源的缺点;但也存在一些问题，其主要缺点是：随着保温瓶（1）中冰块的不断融化要经常排放冰水并补入冰块（操作频繁困难），仪器保温性能差，因冷水与冰温差可达4℃，而当容器（2）内的温度变化0.01℃时，压力就要变化0.35毫米水柱;使第二容器d内与容器（2）（稳定空气压力源）内的压力相等后，以第二容器d的压力与测点压力比较，由于第二容器d空气体积因外界温度变化是个变值，因而测量误差大;用直尺（16）由U形管读取压差值，读数精度低（大于0.3毫米水柱）;仪器结构复杂、笨重，不宜手提携带使用，也不宜在温度和压力变化频繁的地点使用。

本发明的目的是要提供一种误差小、精度高、能够精确读取压差值，结构简单的微压计。

本发明因此提供了一种恒温补偿微压计。该仪器采用恒温容器空气体积能够补偿的方法，在恒温装置中的恒温容器底部出口用一软管与补偿读数系统的液位玻璃管连接，测压时，通过垂直上下移动液位玻璃管，一方面确定了液位在液位玻璃管中的相对位置使其空气压力源的空气体积不变，从而获得了稳定的空气压力源，另一方面根据液位玻璃管上下移动高度在直尺中读出外界空气压力的变化量;通过对甲基硅油液面透光特性的研究，从而发现：仅1mm左右厚的硅油液面透光带，可分为三个基本透光带，即上层的渐黑带、中间的黑带和下层的渐亮带（透光强度变化灵敏区）。本发明采用一个集光电珠和一个光敏管组成一光电液位控制盒和液位玻璃管与一个μA表等构成一个补偿读数系统，当液面在液位玻璃管中移动通过集光电珠时，光敏管所感受的透光强度是一条连续变化的曲线，而曲线中每一点都在μA表中有自己相应的指针读数，由此在μA表中所选定的定位点，也就准确地代表了硅油液面在液位玻璃管中的相对位置，利用硅油液面这一透光特性来确定液位相当准确，液位升降0.01mm，μA表指针即离开了原来位置。本发明因此利用了硅油液面透光特性确定液位在液位玻璃管中相对位置的方法来控制液位，使空气压力源的空气体积得以补偿而保持不变。本发明因此采用了由一个集光电珠和一个光敏管组成的光电液位控制盒和液位玻璃管与一个μA表等构成的补偿读数系统使得上述方法得以实施。

下面结合图2、图3、图4进一步对以上所述本发明的内容作详细的描述。

图2是压力补偿示意图。

图3是硅油液面定位装置示意图。

图4是硅油液面透光特性示意图。