CN106351655A - 用于天然气取样的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于天然气取样的装置，包括设置有入口和出口的容器、设置在所述容器内并将所述容器分为第一空间和第二空间的活塞体，以及一端与所述活塞体连接另一端延伸出所述容器的推力杆，所述活塞体能相对于所述容器纵向运动。使用本装置的过程中，通过调节活塞体的位置，便能调节第一空间和第二空间的容积，以对其中的气体起到增压或者降压的作用。由此，通过本装置便能实现了压强的双向变化。

Description

用于天然气取样的装置

技术领域

本发明涉及一种用于取样的装置，具体涉及一种用于天然气取样的装置。

背景技术

随着天然气在国家能源消费中的比重不断增加，对天然气的需求也持续增长，因此，在油气工业生产领域，发现更多的天然气是勘探家面临的主要问题。为了解决这个问题，需要对天然气的成因、成藏进行研究，因此，需要对天然气采样以满足研究的需要。

现有技术中，对天然气的取样，主要是利用金属或者橡胶管将井口或者集气站中的气源与采样瓶相连接，通过阀门控制气流进样。由于气井生产井进口或者集气站分离器后的压强不同，在利用采样瓶收集时，可能会出现问题。例如，对于气体压强很高的气井，高压气体容易造成对采样瓶的冲击，并对采样瓶的阀门、密封圈等造成不可逆的伤害。由此，在使用采样瓶收集高压气体时，存在采样瓶泄漏的风险，从而影响气样保存的长期安全性。

又例如，由于目前依然依靠对采样瓶内的空气进行气体置换的方式对采样瓶内的空气进行排空。如果气样气体压强较低，则很难将采样瓶内的空气完全置换。由此，对于气压很低的气井，采样瓶内空气容易置换不足，造成气样污染问题。而目前的采样方法，又不能对井口的气样进行增压操作，致使低气压井的气样很难完全置换。

现有技术中，可以采用减压阀降低高压气井井口的压强。但是没有相关增加装置对气样进行增加操作。尤其是，现有技术中没有对气样即能进行增压操作也能进行减压操作的装置。

因此，需要发明一种装置，使之既可以对高压气样进行降压，又可以对低压气样进行增压以满足不同压强气体的置换。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种用于天然气取样的装置。该装置可实现压强的双向变化。也即是，通过该装置既能对高压气井进行减压，将超过采样瓶压强范围的气压降到采样瓶的安全气压范围之内。同时，利用该装置还能对低压气体进行增压，从而，保证对采样瓶内空气的置换效果，以保证采样样品的纯度。另外，该装置结构简单，易于加工生产。

根据本发明，提出了一种用于天然气取样的装置，包括：

设置有入口和出口的容器，

设置在所述容器内并将所述容器分为第一空间和第二空间的活塞体，所述活塞体能相对于所述容器纵向运动，

一端与所述活塞体连接另一端延伸出所述容器的推力杆。

在一个实施例中，推力杆与容器螺纹连接。

在一个实施例中，在推力杆的延伸出容器的一端连接有用于为推力杆施力的施力件。

在一个实施例中，推力杆与活塞体铰接。

在一个实施例中，推力杆的截面面积在由容器内到容器外的方向上逐渐减小。

在一个实施例中，推力杆的一端连接在活塞体的中心处。

在一个实施例中，在推力杆上设置有标尺。

在一个实施例中，装置还包括设置在活塞体上的导通件，导通件能在气体压力作用下相对于所活塞体运动以实现第一空间与第二空间的连通和截止，导通件具有能穿过设置在活塞体上的安装通孔的导通件本体，在导通件本体上设置有能与第一空间连通的气体通路，在导通件本体的第二端侧壁上设置有与气体通路连通的气体孔，在导通件纵向移动时，气体孔能移出或移入安装通孔而与第二空间选择性连通。

在一个实施例中，导通件还包括设置在导通件本体的第二端的第二盖板，并在活塞体的第二端设置用于容纳第二盖板的第一容纳槽，在第二盖板与第一容纳槽的槽底之间设置第二密封件。

在一个实施例中，第二盖板的第二端面不突出第一容纳槽。

与现有技术相比，本发明的优点在于，该装置通过导通件便能实现第一空间和第二空间单行导通或者截止，结构简单。该装置利用活塞体的纵向移动，而变化第一空间和第二空间的体积，以对气体起到增压或者降压的作用。由此，将本装置用于气源与采样瓶之间，起到了调节压强的作用。使用本装置即避免了高压气体对采样瓶的冲击，又避免了采样瓶内气体置换不完全的问题。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述。在图中：

图1显示了根据本发明的的用于天然气取样的装置。

图2显示了根据本发明的活塞体的结构图。

图3显示了根据本发明的一个实施例的活塞体和导通件的剖面图。

图4显示了根据本发明的另一个实施例的活塞体和导通件的剖面图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明。

图1显示了根据本发明的用于天然气取样的装置100。如图1所示，装置100包括容器1、活塞体2和导通件3(可由图3或4中看出)。其中，容器1具有入口4，用于与井口的气源或者集气站中的气源相连接。而容器1的出口5，用于与采样瓶相连接。活塞体2设置在容器1中并与容器1密封式接触，将容器1分为第一空间6和第二空间7。活塞体2在力的作用下能沿容器1的纵向移动，以改变第一空间6和第二空间7的容积比例，从而对其中的天然气气体起到增压或者降压的作用。如图3所示，导通件3设置在活塞体2上。在气体压力作用下，导通件3能沿着活塞体2的纵向运动，以实现第一空间6和第二空间7的单向连通和截止。

使用本装置100的过程中，通过调节活塞体2的位置，便能调节第一空间6和第二空间7的容积，以对其中的气体起到增压或者降压的作用。由此，通过本装置100便能实现了压强的双向变化。另外，此装置100结构简单，操作方便，尤其适用于野外采气。

如图1所示，装置100还包括推力杆8。推力杆8的一端连接于活塞体2的端面上，另一端由容器1的一端延伸出。由此，可对推力杆8施力以促动活塞体2沿着容器1的纵向运动，实现第一空间6和第二空间7的容积变化。

推力杆8可以与容器1螺纹连接，也就是在旋拧推力杆8时，可实现活塞体2沿着容器1的纵向运动。在推力杆8与容器1螺纹连接的情况下，为了避免活塞体2随着推力杆8做圆周运动，推力杆8与活塞体2铰接。也就是，在推力杆8相对于容器1旋转过程中，活塞体2只能纵向移动，并不跟随推力杆8转动。这种结构的装置100，结构简单，手动操作方便。因此，具有这种结构的装置100的使用不受环境限制，尤其适用于野外。需要说明地是，为了保证活塞体2的行程，推力杆8的纵向长度要大于容器1的纵向长度。为了避免从出口5出去的气体泄漏以影响测量效果，优选地，推力杆8可通过容器1的与出口5相对应的一端延伸出容器1之外。

为了方便对推力杆8进行施力操作，在推力杆8的延伸出容器1的端头处设置手柄26。通过该手柄26可以很方便地操纵推力杆8。同时由于杠杆原理，通过手柄26可以使得旋拧推力杆8的操作更省力。

当然，活塞体2在纵向的进给或后退还可以通过非螺杆状的推力杆8实现。也就是，推动推力杆8纵向运动而带动活塞体2纵向运动。在这种情况下，有可能出现人力操作困难的问题。从而，可在推力杆8的延伸出容器1的一端设置推力件(图中未示出)。例如推力件可以为马达。而为了使得装置100的使用受环境限制少，推力件可以为千斤顶等液压装置。而由于千斤顶件只能进行顶伸操作，由此，为实现活塞体2的往复运动，可在活塞体2的两端均设置推力杆8。另外，为保证测量的精确度，在推力杆2和容器1之间可设置第一密封件(图中未示出)，以防止气体泄漏出去。优选地，第一密封件为填料函密封或胀圈密封等动密封。

为了保证活塞体2的运行稳定性，推力杆8连接在活塞体2的中心处。从而，推力杆8施加到活塞体2的力在四周方向上比较均匀，保证了活塞体2的运行稳定性。同时，还要保证推力杆8施加在活塞体2上的面积足够大，以防止活塞体2上的力过于集中，而对活塞体2造成损害。由此，推力杆8的截面面积在由容器1内到外的方向上逐渐减小。通过这种设置保证了推力杆8与活塞体2的接触面积。同时，由于在活塞体2上还设置有导通件3(下文中会详细描述)，推力杆8并不能影响导通件3的设置。由此，活塞体2与推力杆8的接触面积与活塞体2的截面面积之比为1:20-1:10。

如图2所示，在活塞体2上设置安装通孔9。如图3和4所示，导通件3具有导通件本体10，导通件本体10能穿过安装通孔9。在导通件本体10上设置有纵向的气体通路11，且在导通件本体10的第二端的侧壁上设置有与气体通路11连通的气体孔12。在导通件3纵向移动时，气体孔12能移出或移入安装通孔9，而使得第一空间6和第二空间7选择性连通。

在容器1中，第一空间6内的气体作用在导通件本体10上的压力大于第二空间7内的气体作用在导通件本体10上的压力时，在力作用下，导通件3由第一端向第二端方向移动，使得气体孔12由安装通孔9中向外延伸，从而连通了第一空间6和第二空间7。则气体可以由第一空间6通过气体通路11和气体孔12向第二空间7流动。相反地，当导通件本体10在第一空间6内所受的压力小于在第二空间7内所受的压力时，压力推动导通件3由第二端向第一端方向移动，使得气体孔12进入安装通孔9中，并与安装通孔9的内壁配合，从而截止了第一空间6和第二空间7的连通。此时也阻止了气体由第二端向第一端方向流动。此装置100结构简单，依靠导通件3两侧的压力差，推动导通件3移动便能实现第一空间6和第二空间7的单向导通和截止。

为了保证装置100的灵敏度，使其在很小压力差的作用下也能响应运动，导通件本体10和安装通孔9之间的静摩擦系数不大于0.05。例如，导通件本体10和安装通孔9之间的静摩擦系数可以为0.03。

导通件本体10可以构造为旋转体，相对应地，安装通孔9的形状与导通件本体10形状匹配。根据本发明，如图3所示，导通件本体10可以构造为其第一端为圆柱状，而第二端为圆锥状，并且，圆锥状处的截面的面积在由第二端向第一端方向上逐渐减小。在导通件本体10与安装通孔9之间可以设置第四密封件13，并且第四密封件13位于流体孔12的第二端。优选地，第四密封件13为O型密封圈。在导通件本体10由第一端向第二端运动的过程中，此形状的导通件本体10的第二端并不妨碍导通件本体10的纵向运动。同时，由于导通件本体10的第一端的部分运动到安装通孔9的锥形部分为间隙配合，从而这种设置减小了导通件本体10与安装通孔9之间的摩擦力，提高了导通件本体10的运行灵敏度。在导通件本体10由第二端向第一端运动的过程中，导通件本体10的第二端起到了为导通件本体10限位的作用。同时，当导通件本体10运动到位时，第四密封件13起作用以防止气体由活塞体2的第二端向活塞体2的第一端泄露。导通件3的第二端并不能延伸出安装通孔9之外。在本发明中，第二端与第二空间7所处的一端相同，而第一端与第一空间6所处的一端相同。

根据本发明，导通件3还包括设置在导通件本体10的第二端的第二盖板14，由图4中可以看出。相对应地，在活塞体2的第二端设置第一容纳槽15，第一容纳槽15用于容纳第二盖板14。为使得加工简单，优选地，第二盖板14构造为横向设置的板件。例如可以为圆形、方形、多边形和椭圆形等中的一种。相对应地，第一容纳槽15的形状与第二盖板14相适应。

另外，在第二盖板14与第一容纳槽15的槽底之间设置第二密封件16。在第一空间6和第二空间7处于截止状态时，第二盖板14与第一容纳槽15的槽底之间密封式配合，以实现第一空间6和第二空间7的密封。

在第一容纳槽15的槽底处设置凹槽17。其中，凹槽17的有效直径小于第一容纳槽15的有效直径。在导通件本体10向第二端方向移动时，气体孔12能与凹槽17连通，以便于气体的流动。

优选地，第二密封件16设置在第二盖板14的第一端面上，且第二密封件16在径向上能延伸到凹槽17处。通过这种设置增强了第二盖板14和第一容纳槽15之间的密封。进一步优选地，第二密封件16为弹性橡胶密封圈。当然，第二密封件16也可以设置在第一容纳槽15的槽底上，也能实现第二盖板14和第一容纳槽15之间的密封。

第二盖板14的第二端面不突出第一容纳槽15。也就是，在导通件本体10向第二端方向移动，气体孔12与第二空间7连通时，第二盖板14的第二端面依然处于第一容纳槽15内，而不是纵向突出于第一容纳槽15。由此，即便是活塞体2与容器1的内壁接触的情况下，第二盖板14也并不与容器1的内壁接触。在这种状态下，容器1的内壁不能作用于第二盖板14上，并不影响第一空间6和第二空间7的导通。

在导通件3的第二端设置有第二盖板14的情况下，导通件本体10可以设置为圆柱状。这种结构简单，并能满足使用需求。但是，导通件本体10还可以设置为上述的第一端为圆柱状而第二端为圆锥状的结构，虽然这种结构的导通件3略显复杂，但是其摩擦力小，并且还能实现双重密封。

导通件3还包括设置在导通件本体10的第一端的第一盖板18。第一盖板18构造为径向的板件，并能与活塞体2的第一端面接触式配合。另外，第一盖板18上设置与气体通路11连通的气体入口19。在导通件本体10由第一端向第二端方向移动过程中，第一盖板18起到了为导通件3限位的作用。同时，第一盖板18还能够接受第一空间6内气体所带来的压力，以驱动导通件本体10。

导通件3的第二端的端面面积大于第一端的端面面积。以具有第二盖板14和第一盖板18的导通件3为例。即第二盖板14的截面面积大于第一盖板18的截面面积。优选地，第二盖板14的截面面积与第一盖板18的截面面积比为2:1-5:1。例如，第二盖板14的截面面积与第一盖板18的截面面积比为3:1。通过这种设置，第二盖板14能迅速响应于气体压力变化，而向第一端方向移动。由此，提高了第二盖板14反应于气体压力变化的速度，从而提高了测量精度。

需要说明地是，本发明的导通件3并不限定于具有第一盖板18。而为了限定导通件本体10的纵向行程，还可以将导通件3构造为其它结构形式。例如，可以在安装通孔9的内壁上设置纵向的行程槽(图中未示出)，而在导通件本体10的外壁上设置能延伸到行程槽中的凸起，在导通件本体10沿着安装通孔9纵向运动过程中，通过凸起与行程槽的两端槽壁的配合以限定导通件本体10的纵向行程。再例如，还可以在活塞体2的第二端设置用于限定第二盖板14的限位件(图中未示出)。为了不影响气体的流动，限位件可以构造为与活塞体2的端面形状相同的网状结构。在导通件本体10向第二端运动过程中，当导通件本体10的第二端遇到限位件时，导通件本体10的位置被限定。

根据本发明，气体入口19与气体通路11为一体制造的纵向孔，而气体孔12为大体横向布置的通孔。优选地，气体孔12可以为多个，并在导通件本体10的侧壁上均匀布置。通过这种设置方式增加了气体流动的平稳性。并且，具有这种结构的导通件3制造简单，易于实现。

根据本发明，可在活塞体2上设置多个导通件3，并且导通件3在活塞体2的周向上均匀分布。

进一步地，为了实现对气体的压强的量化调节，装置100还包括表示活塞体2的位置的标尺20，如图1所示。此标尺20可以设置在容器1的外壁上，并且标尺20要向推力杆8的伸出容器1的一端延伸，以通过测定推力杆8的纵向位置而判断活塞体2的位置。为了优化装置100的外形，优选地，标尺20可以通过抽拉方式或者折叠的方式与容器1连接。

当然，如果容器1由透明材料制成，例如，聚四氟乙烯等，标尺20可以直接标示在容器1的壁上。这样可以更直观地看到活塞体2所处的位置，而不用在借助推力杆8充当中间参照。

还有，标尺20还可以直接设置在推力杆8上。进一步地，标尺20的刻度刻蚀在推力杆8的壁上。通过这种设置，很容易快速地直接从推力杆8上直接读出活塞体2的纵向移动的位置或距离。

通过活塞体2的位置变化，以得到第一空间6和第二空间7的容积的变化，从而计算出相应的气体的压强变化，这正是标示标尺20的目的所在。为了更快计算气体压强变化，标尺20的刻度可从0到1，每0.01标示一格。在标尺20设置在容器壁的情况下，标尺20从入口4的一端向出口5的一端递减。也就是，刻度“0”处于出口5的一端。而标尺20刻蚀在推力杆8的情况下，标尺20从入口4的一端向出口5的一端递增。

为了便于输送气体，以及与气源或采样瓶的连接，在容器1的入口4的一端设置入口气嘴21，以接收来自气源的气体。同时，在容器1的出口5的一端设置出口气嘴22，以能与采样瓶连通。通过这种设置很容易将连接管设置在入口气嘴21或出口气嘴22上，以实现气体的输送。

为了适应不同的气源和采样瓶，装置100还包括多个具有不同连接接头的调节管(图中未示出)。也就是，调节管的一端构造为能连接在入口气嘴21或出口气嘴22处，而另一端具有不同连接接头以适应不同的气源和采样瓶。通过这种设置，扩大了装置100的使用范围，提高了其通用性。

入口气嘴21和出口气嘴22这种突出式的结构，使得入口气嘴21或/和出口气嘴22在运输或使用过程中，容易变形甚至损坏。从而，可在入口气嘴21设置保护件(图中未示出)，当然还可在出口气嘴22处设置保护件。优选地，保护件可以构造为匹配于容器1的外形的形状。例如，容器1为圆柱状，则保护件就可以设置为圆环状，其与容器1相连接，以将入口气嘴21或出口气嘴22罩设在其中。同时，具有这种结构的装置100，外形整齐，方便收纳和运输。另外，通过保护件还能保护设置在容器1的两端的其它部件，例如，下文中将要提及的压力表23。

优选地，保护件可以通过螺纹方式设置在容器1上。通过这种设置可以很方便地旋拧保护件以实现安装和拆卸，以免得保护件对其它连接操作或修理操作产生空间限制。

当然，保护件还可以设置为其它结构形式，例如，只有一端开口的罩式结构。这种结构的保护件的开口处和容器相连接，以在保护件和容器1之间形成保护腔。这种形式的保护件只在运输等状态下使用，而在输气连接使用过程中，需要将保护件从容器1上拆卸下来。但是，在非输气连接使用状态下，这种结构的保护件使得入口气嘴21和出口气嘴22处在密闭的环境中，除了能起到防磕碰和防损伤之外，还能防止异物进入入口气嘴21和出口气嘴22中，避免了造成入口气嘴21和出口气嘴22的堵塞。

根据本发明，在入口气嘴21和容器1的内腔之间设置入口阀24，以实现容器1与气源的连通和截止。同理地，在出口气嘴22和容器1的内空间之间设置出口阀25，以实现容器1与采样瓶的连通和截止。

为了便于对容器1的内部进行维修和清洗，容器1设置为分体式结构。例如，容器1包括容器主体(图中未示出)和与容器主体连接的容器盖(图中未示出)。优选地，容器主体和容器盖为可拆卸式连接。进一步优选地，通过螺纹连接或者卡接等方式将容器盖设置在容器主体上。需要说明地是，还需要在容器主体和容器盖之间设置密封件以保证容器1的内腔的密封效果。在一些部件(例如活塞体2)出现问题，而需要更换时，上述结构形式，方便了对容器1进行拆卸和安装。

另外，为了保证在气压作用下活塞体2并不能纵向移动，而活塞体2只能在人为的外力作用下移动，活塞体2和容器1的内壁之间的静摩擦系数在0.5-1之间，并在活塞体2和容器1的内壁之间设置润滑油。

根据本发明，容器1可以呈圆柱状，但是容器1并不限于这种结构。例如，容器1还可以为方形体等。容器1除了可用聚四氟乙烯制成外，还可以用不锈钢或者铝合金等金属制造。

下面结合图1-4详细描述装置100的使用方法。

需要注意地是，将大于采样瓶的适宜的工作范围的压强定为高压气源，而小于采样瓶的适宜的工作范围的压强定义为低压。例如，采样瓶的适宜工作的压强范围约为0.6-15兆帕。则本申请中的高压不小于15兆帕，而本申请中的低压大于大气压并小于0.6兆帕。

对于高压气源，首先，操纵手柄26，使活塞体2纵向移动到出口5的一端。将入口气嘴21与气源相连接，打开入口阀24和出口阀25后，开通气源使天然气通过入口4进入容器1的内腔中。此时，由于第一空间6内的气体作用在导通件3上的压力大于导通件3在第二空间7内受到的压力，也就是，导通件3的第一端的压力大于第二端的压力，从而导通件本体10从第一端向第二端移动，以将第一空间6和第二空间7连通。气体通过导通件3后，由出口5流出。使气体从入口4到出口5流通一段时间，也就是完成气路的冲洗。

在对气路冲洗完成后，继续通气一段时间后，关闭出口阀25，并关闭入口阀24。此时第二空间7中的气体的压强为P1。如果期望得到压强为P2的气体，换算P2比P1的值。操纵手柄26，使活塞体2纵向向入口4的一端移动，并移动到标尺为P2/P1的位置。由于此时导通件3处于导通第一空间6和第二空间7的状态，因此，活塞体2可在容器1的纵向上向入口4的一端移动。断开入口气嘴21与气源的连接。打开入口阀24，使第一空间6内的气体通过入口4散发出去。此时，由于第一空间6内的气体向外扩散，则第一空间6内的气压减小，则在导通件3的两端出现压力差，这种压力差推动导通件本体10由第二端向第一端方向移动，以截止第一空间6和第二空间7的连接。待第一空间6内的气体散发出之后，操作推力杆8使活塞体2向第一端方向移动。此时，第二空间7的容积增大，则位于其中的气体的压强下降。在活塞体2移动到入口4的一端后，将出口气嘴22连接到采样瓶。此时，采样瓶能够接受到压强为P2的气体。

对于低压气源，首先，操纵手柄26，使活塞体2纵向移动到入口4的一端。将入口气嘴21与气源相连接，打开入口阀24和出口阀25后，开通气源使天然气通过入口4进入容器1的内腔中。此时，导通件3的第一端的压力大于第二端的压力，从而导通件本体10从第一端向第二端移动，以将第一空间6和第二空间7连通。气体通过导通件3后，由出口5流出。使气体从入口4到出口5流通一段时间，也就是完成气路的冲洗过程。

在对气路冲洗完成后，继续通气一段时间后，关闭出口阀25。此时容器1的内腔中的气体的压强为P3。如果期望得到压强为P4的气体，换算P3比P4的值。操纵手柄26，使活塞体2纵向向出口5的一端移动，并移动到标尺为P3/P4的位置。在移动活塞体2的过程中，第二空间7内的气体受到压缩，其压强升高，由此导通件3所受到的第二空间7内的气体压力要大于受到的第一空间6内的气体压力，在压力差的作用下，导通件本体10向第一端方向移动，使流体孔12延伸到安装通孔9之中以截止第一空间6和第二空间7的连通。由于第二空间7的容积变小，处于其中的气体受压而使其压强升高。最后，将出口气嘴22连接到采样瓶。此时，采样瓶能够接受到压强为P4的气体。

本申请中，用语“纵向”与图1中从左到右或从右到左的方向，而用语“横向”为垂直于“纵向”的方向。用语“第一端”与入口4的一端相同，而用语“第二端”与“第一端”相反且与出口5的一端相同。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于天然气取样的装置，其特征在于，包括：

设置有入口和出口的容器，

设置在所述容器内并将所述容器分为第一空间和第二空间的活塞体，所述活塞体能相对于所述容器纵向运动，

一端与所述活塞体连接另一端延伸出所述容器的推力杆。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述推力杆与所述容器螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述推力杆的延伸出所述容器的一端连接有用于为所述推力杆施力的施力件。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述推力杆与所述活塞体铰接。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述推力杆的截面面积在由所述容器内到所述容器外的方向上逐渐减小。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述推力杆的一端连接在所述活塞体的中心处。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的装置，其特征在于，在所述推力杆上设置有标尺。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括设置在所述活塞体上的导通件，所述导通件能在气体压力作用下相对于所活塞体运动以实现所述第一空间与所述第二空间的连通和截止，

所述导通件具有能穿过设置在所述活塞体上的安装通孔的导通件本体，在所述导通件本体上设置有能与所述第一空间连通的气体通路，在所述导通件本体的第二端侧壁上设置有与所述气体通路连通的气体孔，在所述导通件纵向移动时，所述气体孔能移出或移入所述安装通孔而与所述第二空间选择性连通。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述导通件还包括设置在所述导通件本体的第二端的第二盖板，并在所述活塞体的第二端设置用于容纳所述第二盖板的第一容纳槽，在所述第二盖板与所述第一容纳槽的槽底之间设置第二密封件。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二盖板的第二端面不突出所述第一容纳槽。