U形壓力計的計量新方法研究

楊啟斌 王春羽 李靖宇3

摘? 要：隨著國內工業的高速發展，我國計量行業對計量設備和計量方法提出越來越高的要求，而U形壓力計計量方法和設備卻仍然停留在21世紀初的水平。

為了提高U形壓力計計量工作的安全性和工作效率，本文將從U形壓力計的安裝固定、加壓、讀數等方面進行探討，建議設計U形壓力計計量用到的新輔助設備和對實驗室進行改造。

關鍵詞：U形壓力計;計量

AbstractWith the rapid development of domestic industry，China's metering industry on the measurement equipment and measurement methods put forward higher and higher requirements，while The U-type pressure gauge meter measurement methods and equipment is still at the level of the beginning of the 21st century.

In order to improve the safety and efficiency of U-type pressure gauge measurement work，this paper will discuss the installation of U-type pressure meter sly，pressurization，reading and so on，and suggest the design of the measurement of new auxiliary equipment and laboratory transformation.

Keywords：U-shaped pressure gauge，metering

引言

隨著時代的進步和科技水平的發展，我國的工業化步伐越來越快，U形壓力計也越來越多的使用在各個領域的科研、生產制作、測試等方面。

聶榮臻元帥說：“科技要發展，計量須先行”，U形壓力計的使用雖然越來越廣泛，但其計量技術卻沒有很大提升，而且因為使用的需要，各種型號的U形壓力計先后出現，尤其是U形壓力計的尺寸變得越來越長，這給計量工作帶來了新的挑戰。

U形壓力計的計量一般要求將壓力計豎直加壓，讀數時，視線與刻度線垂直，而國內男性的平均身高在（169～170）cm，而新的U形壓力計的長度超過了170cm。過長的U形壓力計既不方便將計量用的蒸餾水倒入管中，也不方便給其加壓力和讀數。

總體構想

U形壓力計的計量可簡單分為以下四個步驟：

1通過往壓力計的透明玻璃管里加蒸餾水，確認其外觀符合要求，玻璃管無破裂，玻璃管上刻度線和數字清晰可見。

2將U形壓力計直立放置，往其玻璃管中加入一定量的水，使其左右兩邊的水到達同一刻度線。

3將U形壓力計玻璃管的一端與壓力標準器連接，給其加某一個特定值的壓力，看其左右兩端的液位差，讀數并記錄數據。繼續加壓，取得多個液位差值的數據。

4用公式計算出相應數據，用得出的數據與理論數據作比較，判定U形壓力計的性能，下結論。

在上述四個步驟中，第1和第4步驟不受U形壓力計體形變長的影響。所以針對第2和第3步驟，我們提出了新的構想。

第2步驟的新構想

設計一個直立的架子，架子直立在底座上，且架子與底座形成的角度可以調節。底座上有四個角可以調節底座平面的高低。用水平儀放到底座平面上，然后調節四個角，使得底座處于水平狀態。再用量角器或者直角尺將架子與底座的角度調教到90度。

架子的高中低端分別設計三個夾子，將U形壓力計放到架子上，使壓力計分別夾在架子的高中低三個夾子上。固定好U形壓力計后，將一根加長軟管的一端接到U形壓力計的左端，另一端接到水泵的螺紋工裝上。將水泵中的蒸餾水加壓到U形壓力計中。待水位將到底某刻度線時，換成滴定管加水，緩慢滴加，當U形壓力計左右兩邊的凹液面同時相切某一數值的刻度線時，停止加水。

第3步驟的新構想

考慮到加壓的氣密性對U形壓力計的計量產生影響，加壓設備建議選擇以空氣為介質的自動壓力發生器。由于U形壓力計直立放置，由于其身長過高，所以氣體加壓需要選擇一根氣密性較好且較長的軟管。

將軟管的一端連接在自動壓力發生器的輸出端的工裝上，另一端與U形壓力計左右口中的任意一個端口相連，保證連接處的氣密性。為了保證加壓過程中計量系統沒有引入太大的誤差，應將長軟管的管身固定在架子上，使得在改變輸出的壓力時，長軟管不會晃動。

U形壓力計在計量中的難點

由于有的壓力計較長，在直立放置時，身高不高的計量人員很難單獨完成長軟管在U形壓力計上的安裝和拆卸，當壓力增加到U形壓力計的上限壓力時，也不易實現視線垂直刻度線的度數。

這些問題可以借助一根小凳子解決，計量人員可以站在凳子上完成上述計量步驟的操作。但是凳子的使用存在著一定的安全隱患。此處建議將實驗室改造，將專門計量U形壓力計的位置改造成一個小坑，在坑中安裝一套簡單的升降設備。將計量架子安裝在升降設備上，計量人員可根據自身的身高調節升降設備，這樣不僅增加了計量生產的安全性，也提高了計量工作的效率。

結論與展望

通過長期對U形壓力計工作的總結，本文提供了一共更為安全可靠的U形壓力計計量方法，其中包括對輔助設備重新設計，和對實驗室改造的初步設想，并且假象了一些不成熟的改進措施。

目前的研究探討僅限于現有的U形壓力計計量方法，對于U形壓力計計量中，接口處氣密性問題，水的純凈度和水溫對計量的影響，計量主標準器與U形壓力計液位差的幾何中心之間的高度差對計量測試的影響等問題，還需要計量行業同仁進一步的探索與研究。

參考文獻

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