壓力平衡器及其在農業科研和生產中的應用

摘 要：在日常生活和農業生產中經常可以遇到由于壓力控制不當帶來的不便甚至導致的事故，為了改變這種狀況經多次改進設計出孔式壓力平衡器和槽式壓力平衡器，可以對容器內外壓力差進行微調平衡壓力，從而有效的解決了此類問題。

關鍵詞：壓力；平衡器；農業

中圖分類號：S-3 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170732006

引言

有些農業科研和生產過程需要在一定壓力和溫度下進行，比如作物育種實驗室進行組織培養需要高壓滅菌，如果壓力控制不當有細菌存活數天后就會導致污染培養失敗；油脂廠生產油脂時需要加壓加熱，如果壓力控制不當甚至會出現危險，1992年6月27日，通遼市油脂廠生產車間突然發生爆炸，導致死亡8人，重傷4人，輕傷13人，直接經濟損失36萬余元，令人吃驚的是爆炸飛出的重約40kg的殘片攔腰擊中183m外的路人致其當場身亡，據調查事故原因正是壓力控制不當。其實在日常生活中也經常會遇到壓力控制不當的情況，最常見的比如喝水用的口杯，當杯中注入熱水加蓋密閉后杯內溫度下降而杯外溫度不變，杯外壓力大于杯內壓力，杯內杯外產生壓力差，杯蓋由于要承受來自外界的壓力產生凹陷，此時杯蓋很難打開，為了解決此類問題就從最簡單的口杯入手設計出了孔式壓力平衡器和槽式壓力平衡器并均已申請國家專利，而設計原理完全可以通過升級和優化移植到農業科研和生產中去。

1 孔式壓力平衡器

1.1 孔式壓力平衡器實圖

見圖1、2。

1.2 孔式壓力平衡器設計構造

孔式壓力平衡器采用銅質，將一圓柱T形棱臺從底部中心位置向上鉆直徑6mm孔至距頂面約3mm處，然后繼續鉆直徑4mm孔至鉆通并給4mm孔過內絲，從棱臺上部任意處橫向向棱臺中心位置鉆2mm減壓孔與之前6mm孔垂直聯通，再將棱臺下部過外絲，至此孔式壓力平衡器主體加工完成。將主體下部穿入容器蓋并用固定螺絲從容器內側固定，轉動旋柄將有外絲轉軸自上而下擰入主體中心4mm孔，轉軸最下端安裝堵頭并用螺頭固定。

2 槽式壓力平衡器

2.1 槽式壓力平衡器實圖

見圖4、5。

2.2 槽式壓力平衡器設計構造

見圖6。

槽式壓力平衡器與孔式壓力平衡器結構相似也采用銅質。將圓柱T形棱臺在中心位置縱向鉆一直徑4mm孔并過內絲，再將棱臺下部過外絲后穿入容器蓋并用固定螺絲從容器內側固定，轉軸過外絲并縱向銑一寬度約1.5mm減壓槽，轉動旋柄將轉軸自上而下擰入主體4mm孔，轉軸下端安裝堵頭并用螺頭固定。

3 孔式壓力平衡器和槽式壓力平衡器使用方法

3.1 孔式壓力平衡器使用方法

將旋柄擰至最高程度使堵頭將6mm孔堵住，密閉后當杯內溫度下降壓力小于杯外壓力，杯蓋產生凹陷很難打開時，向下緩慢擰旋柄使堵頭與6mm孔分離，此時空氣可以經過2mm減壓孔和6mm孔進入杯內，使杯內杯外壓力平衡杯蓋隨即可以輕松打開。

3.2 槽式壓力平衡器使用方法

將旋柄擰至最高程度使杯內與外界隔絕，密閉后當杯內溫度下降壓力小于杯外壓力杯蓋很難打開時，向下緩慢擰旋柄使堵頭與主體下表面分離，此時空氣就可以通過減壓槽進入杯內，使杯內杯外壓力平衡杯蓋可以輕松打開。

反之如果容器內壓力大于容器外壓力容器蓋同樣也很難打開，這時也可以通過使用孔式壓力平衡器或槽式壓力平衡器將容器內外壓力平衡，不同于壓力鍋的是孔式壓力平衡器和槽式壓力平衡器可以將平衡過程進行到非常細微的程度使容器內物質不致噴出，如果容器內是對壓力溫度敏感的化學品或危險品這一步驟對于安全問題就非常重要。

4 孔式壓力平衡器和槽式壓力平衡器使用優點

4.1 使用孔式

壓力平衡器和槽式壓力平衡器非常簡便。只需緩慢轉動旋柄即可使容器內外壓力平衡，輕松打開容器。

4.2 孔式壓力

平衡器和槽式壓力平衡體積小重量輕安裝簡單。安裝時只需一個扳手，使用中不會增加負擔。

4.3 孔式壓力

平衡器和槽式壓力平衡使用安全。如果在農業和其它行業大型或超大型設備上安裝孔式壓力平衡器或槽式壓力平衡，由于其平衡壓力過程細微可以最大限度減小對人身傷害因此提高了安全性。

4.4 孔式壓力

平衡器和槽式壓力平衡應用范圍廣制造成本低便于推廣使用。

5 結語

日常生活中經常可以遇到由于口杯內外產生壓力差很難打開導致劃傷手的情況，這相對于人身安全只是輕微傷害，如果此類情況出現在大型設備上后果就非常嚴重，國內外已經發生過多起由于壓力控制不當導致的重大事故。雖然孔式壓力平衡器和槽式壓力平衡只是在最常見最簡單的口杯上進行了嘗試性設計安裝，但其工作原理通過升級和優化可以運用到農業教學科研生產以及其它行業的很多方面，希望孔式壓力平衡器和槽式壓力平衡能為廣大從事農業設備機器設計制造人員提供一點參考和借鑒。

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作者簡介：蔡東明（1971-），男，中共黨員，陜西楊凌人，碩士，在西北農林科技大學農學院從事小麥育種及農機駕駛工作。