[實用新型]一種能自動控制液位的液氣轉換型壓力傳遞裝置

有效

• 申請號: 201520191373.1
• 申請日: 2015-03-31
• 公開（公告）號: CN204679873U
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 毛欣煒;毛根海
• 申請（專利權）人: 浙江大學;杭州源流科技有限公司
• 主分類號: G05D9/12
• 分類號: G05D9/12
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 陳升華

技術領域

本實用新型涉及實驗量測領域，具體涉及一種能自動控制液位的液氣轉換型壓力傳遞裝置。

背景技術

水力學及流體力學是工科院校許多專業的一門主要專業基礎課。現代水力學是建立在實驗、理論、計算三大支柱上的，因此，實驗是教學環節中不可或缺的內容。

實驗室管道水流經常需要測量管道水流壓力，而所測水壓值往往為低壓或微壓，比如常為0.1-80厘米水柱(低于10KPa)。這種像水這樣液體的低壓或微壓測量，傳遞給傳感器的壓力傳送介質，傳統上全程都采用工作液體，它的傳遞誤差很大，測量精度很低，甚至達到10％以上。

以實驗水管流動為例，因傳感器測壓端與水體測壓點是用細水管直接相連通，則傳感器所接收到的壓力是通過水體傳送的，由于傳感器的測壓芯片與測壓嘴之間尚有一小段密閉通道，連通管中的有壓水柱只能流到傳感器測壓嘴的嘴口附近，顯然水與壓力芯片之間有空氣阻隔，壓力水不能直接作用在傳感器的壓力芯片上，又由于傳感器內的壓力傳遞通道很細小，這樣，在液氣交界面上就會產生很大的表面張力，其值可達到1-5厘米水柱，甚至更大，使壓力測量誤差達10％以上。同時，在連通管上常有氣泡或氣柱直流，會造成壓力傳遞誤差，要求連通管進行排水排氣，而這種操作往往需要將傳感器一端的連通管拔下，讓連通管中的氣泡隨水流流走，這種過程叫排氣。傳統的排氣操作很麻煩。如何方便排氣操作，克服排氣中的誤差，克服液體管流這一低壓或微壓的測量誤差，是實驗室測量技術需要解決的問題。

隨著現代量測技術的發展，其他各行業領域的實驗儀器在現代量測技術的創新和應用上已遠遠領先于流體力學類實驗教學儀器。而對于流體力學的教學實驗儀器想要實現全面的數字化量測和控制，甚至將來實現面向MOOC?的網絡遠程實驗，第一步要解決的就是如何實現壓力檢測裝置的自動控制與精確測量。本實用新型就是針對這一難題而開發。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種能自動控制液位的液氣轉換型壓力傳遞裝置，結合電極控制液氣轉化筒中的液位，在筒內設置了電極，可由電極的設置位置來自動控制相應筒內水位的高度。

一種能自動控制液位的液氣轉換型壓力傳遞裝置，包括：

帶電極的液氣轉化筒，所述的液氣轉化筒上設有進水口，所述的液氣轉化筒的頂部設有氣嘴；

通過導管與所述氣嘴連接的閥門；

與所述氣嘴連通的壓力傳感器；

以及，與所述電極連接的繼電器，該繼電器與所述閥門電連接。

本實用新型中，液氣轉化筒下部為壓力水，上部為壓力空氣，測壓端的壓力經水體傳遞到液氣轉化筒的下部水體，并作用于筒上部的壓力空氣，實現測點壓力在傳送到壓力傳感器過程中的水氣介質轉換。筒內的水位需要調節與控制。使用時，將測壓端與液氣轉化筒的進水口連接，從液氣轉化筒的進水口進水，閥門處于打開狀態，液氣轉化筒的液位會慢慢上升，液氣轉化筒帶電極，到水位沒過電極，電極以水為導體，處于通路，從而啟動繼電器，繼電器控制閥門關閉，從而使得氣嘴內不再有氣體排出，使得壓力升高，當液氣轉化筒內的氣體壓力與水壓相等時，水位維持恒定。因此，可由電極的設置位置來自動控制相應筒內水位的高度。

作為優選，所述的電極為一對，設置在所述液氣轉化筒上，高于所述液氣轉化筒的進水口，該對電極根據需要設置在不同的高度。

進一步優選，所述的電極設置在所述液氣轉化筒的側壁中部。

作為優選，所述的進水口設在所述液氣轉化筒的側壁上，該進水口用于與測壓點的水體相連通，用于進水。

進一步優選，所述的進水口設在所述液氣轉化筒的側壁底部上。

作為優選，所述的閥門為電控氣閥，該電控氣閥通過所述導管與所述氣嘴連接。如具體可采用電控二通氣閥或電控三通氣閥，電控二通氣閥或電控三通氣閥通過所述導管與所述氣嘴連接。電控二通氣閥或電控三通氣閥由繼電器電控，繼電器由水位沒過電極后觸發，觸發后，繼電器控制電控二通氣?閥關閉。

作為優選，所述的導管上設有三通，該三通中一路與所述氣嘴連接，一路與所述閥門連接，還有一路與所述壓力傳感器連接。

進一步優選，所述的三通中的一路通過壓力傳遞氣管與所述壓力傳感器連接。

與現有技術相比，本實用新型具有如下優點：

本實用新型的特點在于在筒內設置了電極，可由電極的設置位置來自動控制相應筒內水位的高度。本實用新型能自動控制液位的液氣轉換型壓力傳遞裝置，結構與電路簡單，制作方便，自動控制可靠。