CN113405722A - 一种压力测量装置及压力测量方法 - Google Patents

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Abstract

一种压力测量装置及压力测量方法，它涉及压力测量技术领域。本发明解决了现有压力测量装置存在受尺寸影响在受限空间安装困难以及小尺寸压力传感器测量精度低、可靠性差的问题。本发明的第一弹性膜和第二弹性膜分别密封安装在引压管两端的管口上，弹性膜防护外壳套设在第一弹性膜外部，弹性膜观察外壳套设在第二弹性膜外部，三通管的第一管口与弹性膜观察外壳相连通，三通管的第二管口与压力微调管相连通，压力微调管另一端与密封螺丝螺旋连接，三通引压管的第三管口与传感器安装适配件连接，传感器安装适配件另一端安装有压力传感器，本发明用于降低对压力传感器的尺寸限制，可以方便灵活的更换不同型号的压力传感器。

Description

一种压力测量装置及压力测量方法
技术领域
本发明涉及压力测量技术领域，具体涉及一种压力测量装置及压力测量方法。
背景技术
现有压力测量装置主要通过在测点处直接安装压力传感器的方式测量目标位置的压力，当测点空间比较受限时，压力传感器安装困难。并且压力传感器内部包含敏感元件，尺寸越小，测量精度越低，可靠性差，易损坏。而直接通过简单的引压管的方式仅仅对单相不可压缩流体的压力测量较为可靠，应用到气液多相流体的压力测量时，若引压管内进入气泡则严重影响测量结果。因此对于安装空间受限尤其是涉及气液多相流场的测量，现有压力测量装置难以满足。
综上所述，现有压力测量装置存在受尺寸影响在受限空间安装困难以及小尺寸压力传感器测量精度低、可靠性差的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有压力测量装置存在受尺寸影响在受限空间安装困难以及小尺寸压力传感器测量精度低、可靠性差的问题，进而提供一种压力测量装置及压力测量方法。
本发明的技术方案是：
一种压力测量装置，所述压力测量装置包括第一弹性膜1、弹性膜防护外壳2、弹性膜观察外壳3、第二弹性膜4、三通管5、液体a6、传感器安装适配件7、压力传感器8、密封螺丝9、压力微调管10、阀门11、引压管12和液体b13，第一弹性膜1和第二弹性膜4分别密封安装在引压管12两端的管口上，弹性膜防护外壳2套设在第一弹性膜1外部，且弹性膜防护外壳2与第一弹性膜1之间存在空隙，弹性膜观察外壳3套设在第二弹性膜4外部，且弹性膜观察外壳3与第二弹性膜4之间存在空隙，三通管5的第一管口与弹性膜观察外壳3相连通，三通管5的第二管口与压力微调管10一端相连通，压力微调管10另一端螺旋连接有密封螺丝9，三通管10的第三管口与传感器安装适配件7一端连接，传感器安装适配件7另一端安装有压力传感器8，三通管5的第一管口与三通管5交汇处之间安装有阀门11，弹性膜防护外壳2远离引压管12一侧的端面中心开设测压孔，所述测压孔与目标测点流体介质直接接触。
进一步地，三通管5、弹性膜观察外壳3、第二弹性膜4、压力微调管10、密封螺丝9、传感器安装适配件7和压力传感器8之间形成第一密闭空间，第一密闭空间内充满液体a6。
进一步地，第一弹性膜1、引压管12和第二弹性膜4之间形成第二密闭空间，第二密闭空间内充满液体b13。
进一步地，引压管12由刚性材质制成。
进一步地，第一弹性膜1和第二弹性膜4的材质相同，第一弹性膜1和第二弹性膜4均为柔软且具有弹性的膜结构。
进一步地，液体a6和液体b13均为非腐蚀性液体。
进一步地，弹性膜观察外壳3为透明结构。
进一步地，密封螺丝9与压力微调管10之间密封配合。
一种采用所述的压力测量装置的压力测量方法，所述压力测量方法是通过以下步骤实现的，
步骤一、首先将弹性膜防护外壳2安装至目标位置，缓慢打开阀门11，观察第二弹性膜4的变形情况；
步骤二、若第二弹性膜4无变形，可通过压力传感器8采集压力；
步骤三、若第二弹性膜4有变形，调整密封螺丝9，并通过弹性膜观察外壳3观察第二弹性膜4的变形情况，直至第二弹性膜4无变形，再通过压力传感器8采集压力；
步骤四、若压力传感器8的规格不能满足测量任务时，首先需要关闭阀门11，再更换压力传感器8。
进一步地，步骤四中所述的更换压力传感器8时会引起三通管5体积的变化，因此需要同时调整密封螺丝9，在拆卸压力传感器8时需要同时旋进密封螺丝9，在安装压力传感器8时需要同时旋出密封螺丝9，直至压力传感器8安装完成，再缓慢打开阀门11并重复步骤二、步骤三。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
1、本发明提供一种压力测量装置及压力测量方法，该压力测量装置通过引压管12将目标测点处压力传递至压力传感器8，克服了受限空间内由于压力传感器8尺寸较大等问题造成安装上的困难，对压力传感器8也具有一定的保护作用。
2、本发明提供一种压力测量装置及压力测量方法，可根据测量需求方便地更换不同规格的压力传感器8，而不用担心被测流体介质泄露或者吸入其他流体。
3、本发明提供一种压力测量装置及压力测量方法，避免了测量气液多相流场内压力时气泡进入引压管12从而造成测量结果不准确的问题。
附图说明
图1是本发明的压力测量装置的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种压力测量装置，所述压力测量装置包括第一弹性膜1、弹性膜防护外壳2、弹性膜观察外壳3、第二弹性膜4、三通管5、液体a6、传感器安装适配件7、压力传感器8、密封螺丝9、压力微调管10、阀门11、引压管12和液体b13，第一弹性膜1和第二弹性膜4分别密封安装在引压管12两端的管口上，弹性膜防护外壳2套设在第一弹性膜1外部，且弹性膜防护外壳2与第一弹性膜1之间存在空隙，弹性膜观察外壳3套设在第二弹性膜4外部，且弹性膜观察外壳3与第二弹性膜4之间存在空隙，三通管5的第一管口与弹性膜观察外壳3相连通，三通管5的第二管口与压力微调管10一端相连通，压力微调管10另一端螺旋连接有密封螺丝9，三通管10的第三管口与传感器安装适配件7一端连接，传感器安装适配件7另一端安装有压力传感器8，三通管5的第一管口与三通管5交汇处之间安装有阀门11，弹性膜防护外壳2远离引压管12一侧的端面中心开设测压孔，所述测压孔与目标测点流体介质直接接触。
本实施方式的弹性膜防护外壳2可以通过螺纹或者胶粘的方式与目标测压孔连接。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的三通管5、弹性膜观察外壳3、第二弹性膜4、压力微调管10、密封螺丝9、传感器安装适配件7和压力传感器8之间形成第一密闭空间，第一密闭空间内充满液体a6。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的第一弹性膜1、引压管12和第二弹性膜4之间形成第二密闭空间，第二密闭空间内充满液体b13。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式的引压管12由刚性材质制成。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式的第一弹性膜1和第二弹性膜4的材质相同，第一弹性膜1和第二弹性膜4均为柔软且具有弹性的膜结构。如此设置，通过观察第一弹性膜1和第二弹性膜4的变形情况，进而确定第一弹性膜1和第二弹性膜4两侧压力。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式的液体a6和液体b13均为非腐蚀性液体。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式的弹性膜观察外壳3为透明结构。如此设置，通过弹性膜观察外壳3观察第二弹性膜4的变形情况。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，本实施方式的密封螺丝9与压力微调管10之间密封配合。如此设置，防止液体a6泄漏。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
具体实施方式九：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种采用压力测量装置的压力测量方法，所述压力测量方法是通过以下步骤实现的，
步骤一、首先将弹性膜防护外壳2安装至目标位置，缓慢打开阀门11，观察第二弹性膜4的变形情况；
步骤二、若第二弹性膜4无变形，可通过压力传感器8采集压力；
步骤三、若第二弹性膜4有变形，调整密封螺丝9，并通过弹性膜观察外壳3观察第二弹性膜4的变形情况，直至第二弹性膜4无变形，再通过压力传感器8采集压力；
步骤四、若压力传感器8的规格不能满足测量任务时，首先需要关闭阀门11，再更换压力传感器8。
其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。
具体实施方式十：结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤四中所述的更换压力传感器8时会引起三通管5体积的变化，因此需要同时调整密封螺丝9，在拆卸压力传感器8时需要同时旋进密封螺丝9，在安装压力传感器8时需要同时旋出密封螺丝9，直至压力传感器8安装完成，再缓慢打开阀门11并重复步骤二、步骤三。
其它组成和连接关系与具体实施方式的一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。
工作原理
结合图1说明本发明的压力测量装置的工作原理：通过引压管12和三通管5将测点处压力传递至压力传感器8，实现压力测量；引压管12两侧设置第一弹性膜1和第二弹性膜4，内部充满液体b13，第一弹性膜1通过弹性膜防护外壳2上的测压孔与外界连通，第一弹性膜1不变形时，第一弹性膜1两侧压力相等，这样外界压力等于引压管12内部压力，同理第二弹性膜4两侧压力也相等，因此引压管12压力等于三通管5内压力，而三通管5内压力可通过压力传感器8测量。这样压力传感器8测量的压力等于目标测点处压力。
一般情况下由于液体a6和液体b13的体积不变，当引压管12以及三通管5不发生膨胀或者收缩变形时，第一弹性膜1和第二弹性膜4也将不会发生变形，压力传感器8的压力即为目标测点处压力。若测点处压力足够大或者足够小致使三通管5发生体积膨胀或者收缩时，由于液体a6的体积不变，因此第二弹性膜4将发生内凹或者外凸，由于引压管12不变形，液体b13体积也不变，因此第一弹性膜1也将发生内凹或者外凸，此时压力传感器8测得的压力存在弹性膜(第一弹性膜1和/或第二弹性膜4)的张力引起的误差，为消除该误差，可通过旋进或者旋出密封螺丝9，调节三通管5内压力，通过弹性膜观察外壳3观察第二弹性膜4变形情况，直至第二弹性膜4无变形，由于液体b13体积不变以及引压管12形状不变，因此第一弹性膜1也将无变形。这样压力传感器8测量的压力即为目标测点处压力。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种压力测量装置，其特征在于：所述压力测量装置包括第一弹性膜(1)、弹性膜防护外壳(2)、弹性膜观察外壳(3)、第二弹性膜(4)、三通管(5)、液体a(6)、传感器安装适配件(7)、压力传感器(8)、密封螺丝(9)、压力微调管(10)、阀门(11)、引压管(12)和液体b(13)，第一弹性膜(1)和第二弹性膜(4)分别密封安装在引压管(12)两端的管口上，弹性膜防护外壳(2)套设在第一弹性膜(1)外部，且弹性膜防护外壳(2)与第一弹性膜(1)之间存在空隙，弹性膜观察外壳(3)套设在第二弹性膜(4)外部，且弹性膜观察外壳(3)与第二弹性膜(4)之间存在空隙，三通管(5)的第一管口与弹性膜观察外壳(3)相连通，三通管(5)的第二管口与压力微调管(10)一端相连通，压力微调管(10)另一端螺旋连接有密封螺丝(9)，三通管(10)的第三管口与传感器安装适配件(7)一端连接，传感器安装适配件(7)另一端安装有压力传感器(8)，三通管(5)的第一管口与三通管(5)交汇处之间安装有阀门(11)，弹性膜防护外壳(2)远离引压管(12)一侧的端面中心开设测压孔，所述测压孔与目标测点流体介质直接接触。
2.根据权利要求1所述的一种压力测量装置，其特征在于：三通管(5)、弹性膜观察外壳(3)、第二弹性膜(4)、压力微调管(10)、密封螺丝(9)、传感器安装适配件(7)和压力传感器(8)之间形成第一密闭空间，第一密闭空间内充满液体a(6)。
3.根据权利要求2所述的一种压力测量装置，其特征在于：第一弹性膜(1)、引压管(12)和第二弹性膜(4)之间形成第二密闭空间，第二密闭空间内充满液体b(13)。
4.根据权利要求3所述的一种压力测量装置，其特征在于：引压管(12)由刚性材质制成。
5.根据权利要求4所述的一种压力测量装置，其特征在于：第一弹性膜(1)和第二弹性膜(4)的材质相同，第一弹性膜(1)和第二弹性膜(4)均为柔软且具有弹性的膜结构。
6.根据权利要求5所述的一种压力测量装置，其特征在于：液体a(6)和液体b(13)均为非腐蚀性液体。
7.根据权利要求6所述的一种压力测量装置，其特征在于：弹性膜观察外壳(3)为透明结构。
8.根据权利要求7所述的一种压力测量装置，其特征在于：密封螺丝(9)与压力微调管(10)之间密封配合。
9.一种采用权利要求1-8任一权利要求所述的压力测量装置的压力测量方法，其特征在于：所述压力测量方法是通过以下步骤实现的，
步骤一、首先将弹性膜防护外壳(2)安装至目标位置，缓慢打开阀门(11)，观察第二弹性膜(4)的变形情况；
步骤二、若第二弹性膜(4)无变形，可通过压力传感器(8)采集压力；
步骤三、若第二弹性膜(4)有变形，调整密封螺丝(9)，并通过弹性膜观察外壳(3)观察第二弹性膜(4)的变形情况，直至第二弹性膜(4)无变形，再通过压力传感器(8)采集压力；
步骤四、若压力传感器(8)的规格不能满足测量任务时，首先需要关闭阀门(11)，再更换压力传感器(8)。
10.根据权利要求9所述的一种压力测量方法，其特征在于：步骤四中所述的更换压力传感器(8)时会引起三通管(5)体积的变化，因此需要同时调整密封螺丝(9)，在拆卸压力传感器(8)时需要同时旋进密封螺丝(9)，在安装压力传感器(8)时需要同时旋出密封螺丝(9)，直至压力传感器(8)安装完成，再缓慢打开阀门(11)并重复步骤二、步骤三。
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