CN204514524U - 一种自排气式多测压管测压计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自排气式多测压管测压计，包括：两个以上的测压管；与两个以上的测压管连接的分流器；连接所述测压管与分流器的阻尼元件；与所述分流器连接的气泵。本实用新型利用阻尼元件，对各根测压管作有压限流供气，使实现一泵多管的自排气式同步排气功能。采用电排气方式，填补了自动控制系统中电控自排气式多管测压计的空白。本实用新型作为流体力学实验教学仪器，创新性的利用了流体力学原理解决实验难题，能激发学生的学习兴趣、启发学生的创新意识，对培养创新能力有益，具备很好的教学效果。

Description

一种自排气式多测压管测压计

技术领域

本实用新型涉及实验量测领域，具体涉及一种自排气式多测压管测压计。

背景技术

水力学及流体力学是工科院校许多专业的一门主要专业基础课。现代水力学是建立在实验、理论、计算三大支柱上的，因此，实验是教学环节中不可或缺的内容。其中，测压管是水力学及流体力学实验过程中最为常用的压强量测仪器之一，它是最简单的一种液柱式压力计，用一直径8-10mm的透明直玻璃管，管的下端与量测点通过软管密封连接，管的上端开口与大气相通，据测压管中液柱上升的高度，就可得到该点的压强。在教学实验中液体通常为水，即测压管水头，它是以测压管水面到基准面的高度表示的单位重量水的总势能。测压管通常安装在测压架上，在实际一个实验中，往往需要同时量测实验管道或水箱中多个部位的压力信号，因此根据实验需要将多个测压管按同一水平高度并排安装在测压架上，构成一组排式多测压管测压计。

由上可知，排式多测压管测压计，是教学实验或实验室试验中常用的传统的测压装置。测压管底部与测压点之间的连通管上常有气泡或气柱滞留，会造成测压管的测量误差，为此必须对连通管的滞留气泡排掉，学科上称此为测压管排气。其方法是利用洗耳球(吹气球)对每根测压管打气排水，然后利用测点的水压力自流流入测压管内，使其连通细管中的气泡随水流带走，直至连通管和测压管中液面以下充满连续的液体。这个排气操作对单管还行，但对多管的测压计，尤其是数十根的测压管来说，实验者往往觉得难以承受。如何能解决这一烦心事，目前尚无好办法。

本发明人曾尝试用气泵进行电排气的方法，来解决这一难题，但是需要对每一根测压管设置一台小气泵，才能实现多测压管的同步排气功能。这是因为每根测压管测点压力是不一样的，有些测压管测点压力很低，甚至接近大气压，在此情况下，如果采用多管一泵的方式排气的话，那么只要有其中一根或几根测压管的测压端口排出气流。造成气路短路，气路的主通道上压力骤减，造成其他测压管都排不了水，因而达不到同步排气效果。所以一泵一管的自排气式多测压管测压计，只是本发明人在实验室使用过，可以想象20根管子的测压计，要用20只小气泵，这种装置只能偶尔一用，没有推广与应用价值。只有一泵多管的自排气式多管测压计才有应用价值，值得研究开发。

随着现代量测技术的发展，其他各行业领域的实验仪器在现代量测技术的创新和应用上已远远领先于流体力学类实验教学仪器。而对于流体力学的教学实验仪器想要实现全面的数字化量测和控制，甚至将来实现面向MOOC的网络远程实验，也需要首先解决多测压管的电控自动排气问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决一泵多管的自排气式测压管的技术难点，尤其是提供了一种自排气式多测压管测压计，不但排气方便，且便于在自动控制系统中应用。

一种自排气式多测压管测压计，包括：

两个以上的测压管；

与两个以上的测压管连接的分流器；

连接所述测压管与分流器的阻尼元件；

与所述分流器连接的气泵。

本实用新型具有三通道或更多通道的分流器，设置于分流器出口与对应测压管的顶部开口之间的连接管上的阻尼元件，两个以上的测压管和气泵(即微型气泵)。它能利用一只小型气泵，同时对多达10根测压管进行同步排气，即使在各测压管的测压端都通大气情况下，也能对其中的单一一根管内尚存有压液体的测压管进行排水排气，这是因阻尼元件的限流增压作用。

微型气泵的压力一般最高可达3至4米水柱，以一个10根测压管的排式测压计为例，其测压管的测压水头一般在1米以内，如若其中9根测压管直通大气，其余一根测压管给予1米水柱的有压水头，那么要排除这一根测压管中的有压水，则其所提供的气压必须在1米以上，也就是说气泵输给主通气管上的气压压力应大于1米水柱即可。根据实验，确定阻尼元件的阻尼孔(即通气孔)大小，使主通道上的压力达到此要求，那么这一实验装置也就实现了一泵多管的排气功能。

实验室试验表明，当阻尼元件的阻尼孔大小合适时，即使在10根测压管低部都直通大气、每根测压管都有气体流出的情况下，主通道上气体压力仍可达到1.5米以上。因此用带阻尼的一泵多管测压计的排气功能和一泵一管测压计同步的排气功能几乎相当。只是在排气的速度上有所差别而已。

根据测压管的性能要求，在正常测量情况下，测压管顶部开口必须通大气，为此在气路上还设有通气阀(具体如采用电控二通气阀)，它在气泵工作时关闭，气泵停止时自动开启，因而各测压管顶的气体是通过阻尼孔与大气相通，保持测压管的特性不变。

利用阻尼元件，对各根测压管作有压限流供气，使实现一泵多管的自排气式同步排气功能。采用电排气方式，填补了自动控制系统中电控自排气式多管测压计的空白。

作为优选，所述的自排气式多测压管测压计还包括：与所述分流器连接的通气阀。所述的通气阀为电控气阀。

作为优选，所述的通气阀与所述分流器密封连接。

作为优选，所述的测压管为直管式测压管，所述的测压管的顶部为开口，该顶部开口与所述分流器连接。所述的测压管的顶部开口通过所述阻尼元件与所述分流器密封连接。

作为优选，所述的分流器为三通道以上的气路连通器。

作为优选，所述的阻尼元件为密封件，该密封件设有用于所述分流器与所述测压管通气的通气孔，该通气孔为阻尼孔，是一在连接管中能完全隔气的阻尼元件上开一微孔，其孔径大小可达到阻流增压的排气排水效果。

作为优选，所述的气泵的排气嘴与所述分流器密封连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、创新运用流体力学中阻尼孔限流增压的原理，采用一泵多管同步排气装置，省去对每根测压管分别用洗耳球进行排气排水的繁琐操作，且气泵用量少，结构简单，操作方便，排气效果好。

2、采用电排气方式，填补了自动控制系统中电控自排气式多管测压计的空白。

3、本实用新型作为流体力学实验教学仪器，创新性的利用了流体力学原理解决实验难题，能激发学生的学习兴趣、启发学生的创新意识，对培养创新能力有益，具备很好的教学效果。

附图说明

图1为本实用新型自排气式多测压管测压计的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，为本实用新型自排气式多测压管测压计，包括：两个以上的测压管(图中为并排设有6个测压管，即测压管1、测压管2、测压管3、测压管4、测压管5和测压管6)；测压架9，测压管1～6安装在测压架9上；与6个测压管连接的分流器7；连接6个测压管与分流器7的阻尼元件8；与分流器7连接的气泵11。

自排气式多测压管测压计还包括：与分流器7连接的通气阀12。通气阀12为电控气阀，具体可采用电控二通气阀。通气阀12与分流器7密封连接。

测压管1～6均为直管式测压管，测压管1～6的顶部为开口，该顶部开口与分流器7连接。测压管1～6的顶部开口通过阻尼元件8与分流器7密封连接。测压管1～6的底部带有进水嘴，该进水嘴通常经稳压筒与实验水箱或实验管道的测压点水路相通，可以对各测压点进行压强测量。

分流器7为三通道以上的气路连通器，当测压管为两个时，分流器7可采用三通，一路与气泵11的排气嘴密封连通，还有两路通过阻尼元件8与两个测压管的顶部开口密封连通。图中，分流器7采用七通道的气路连通器，即七通，一路通过导管10与气泵11的排气嘴密封连通，还有六路通过阻尼元件8与测压管1～6的顶部开口密封连通。气泵11的排气嘴与分流器7密封连接。

阻尼元件8为密封件，该密封件设有用于分流器7与测压管1～6通气的通气孔，该通气孔为阻尼孔，是一在连接管中能完全隔气的阻尼元件8上开一微孔，其孔径大小可达到阻流增压的排气排水效果。

将各个阻尼元件8分别放置于分流器7的出口与测压管1～6的顶部开口之间的连接管中，因当使气流只能从阻尼孔流入各测压管1～6。

通电，使气泵11开，通气阀12(电控二通气阀)关，进行测压管1～6排气。排气后断电，气泵11停，通气阀12(电控二通气阀)开，待回水稳定后，观察连通管和测压管1～6中有否气泡滞留，有则重复以上再排气，无则进行测量。

本实用新型具有三通道或更多通道的分流器7，设置于分流器7出口与对应测压管1～6顶部开口之间的连接管上的阻尼元件8、测压管1～6和气泵11(即微型气泵)。它能利用一只小型气泵，同时对6根测压管1～6进行同步排气，即使在测压管1～6的测压端都通大气情况下，也能对其中的单一一根管内尚存有压液体的测压管进行排水排气，这是因阻尼元件8的限流增压作用。

气泵11(即微型气泵)的压力一般最高可达3至4米水柱，以一个6根测压管1～6的排式测压计为例，其测压管1～6的测压水头一般在1米以内，如若其中5根测压管直通大气，其余一根测压管给予1米水柱的有压水头，那么要排除这一根测压管中的有压水，则其所提供的气压必须在1米以上，也就是说气泵输给主通气管上的气压压力应大于1米水柱即可。根据实验，确定阻尼元件8的阻尼孔(即通气孔)大小，使主通道上的压力达到此要求，那么这一实验装置也就实现了一泵多管的排气功能。

根据测压管1～6的性能要求，在正常测量情况下，顶部开口必须通大气，为此在气路上设有通气阀12(具体如采用电二通)，它在气泵11工作时关闭，气泵11停止时自动开启，因而测压管1～6的气体是通过阻尼孔与大气相通，保持测压管1～6的特性不变。

利用阻尼元件8，对各根测压管1～6作有压限流供气，使实现一泵多管的自排气式同步排气功能。采用电排气方式，填补了自动控制系统中电控自排气式多管测压计的空白。

Claims (9)

1.一种自排气式多测压管测压计，其特征在于，包括：

两个以上的测压管；

与两个以上的测压管连接的分流器；

连接所述测压管与分流器的阻尼元件；

与所述分流器连接的气泵。

2.根据权利要求1所述的自排气式多测压管测压计，其特征在于，还包括：与所述分流器连接的通气阀。

3.根据权利要求2所述的自排气式多测压管测压计，其特征在于，所述的通气阀为电控气阀。

4.根据权利要求2所述的自排气式多测压管测压计，其特征在于，所述的通气阀与所述分流器密封连接。

5.根据权利要求1所述的自排气式多测压管测压计，其特征在于，所述的测压管为直管式测压管，所述的测压管的顶部为开口，该顶部开口与所述分流器连接。

6.根据权利要求5所述的自排气式多测压管测压计，其特征在于，所述的测压管的顶部开口通过所述阻尼元件与所述分流器密封连接。

7.根据权利要求1所述的自排气式多测压管测压计，其特征在于，所述的分流器为三通道以上的气路连通器。

8.根据权利要求1所述的自排气式多测压管测压计，其特征在于，所述的阻尼元件为密封件，该密封件设有用于所述分流器与所述测压管通气的通气孔。

9.根据权利要求1所述的自排气式多测压管测压计，其特征在于，所述的气泵的排气嘴与所述分流器密封连接。