[其他]數字式氣壓計

無效

• 申請號: 86208794
• 申請日: 1986-11-06
• 公開（公告）號: CN86208794U
• 公開（公告）日: 1987-07-29
• 發明（設計）人: 陶風虎
• 申請（專利權）人: 航天工業部七○一所
• 主分類號: G01L7/06
• 分類號: G01L7/06;E21B47/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型介紹的數字式氣壓計，特別是礦用精密數字氣壓計，可以0.1毫巴的分辨率來測量當地或礦井中的絕對氣壓值；也可以用0.1毫米水柱的更高分辨率測量井下現場各點的相對氣壓。因此，它是井下通風和煤礦均壓滅火技術的必要儀器。

公知的數字氣壓計，包括五部分：受感部分，機——電轉換部分，信號放大部分，數字顯示部分，電源部分。其中后三部分都被現代高質量的電子元器件所保證，因此，整機性能的關鍵取決于前兩部分。

一種公知的數字氣壓計，受感部分采用常規的真空膜盒，因此線性工作范圍達不到全國復蓋的要求；其機——電轉換部分采用差動變壓器，雖然可以分辨0.1毫米水柱，但另點穩定性差，工藝難度大，成品率低是其主要問題。

因此本實用新型的任務是設計一臺量程范圍廣又線性好、分辨率高又穩定性好、結構簡單工藝難度小的數字式氣壓計，特別是礦用精密數字氣壓計。

解決任務的方法主要是，設計了一種新結構的受感裝置。它基本上是由真空波紋管和應變梁組成的彈性系統。波紋管在抽真空后受到限位裝置的保護，而在它和應變梁組裝后，限位裝置立即失效。因此它可以自由地感受周圍氣壓的變化，并把力經過剛性連接傳遞到應變梁上。這種結構設計是利用了波紋管具有很大的徑向剛度（這使它能在抽真空后保持其有效面積的恒定）以及很小的軸向剛度（這使它有很高的軸向傳動效率以及它本身具有的壓力－－位移非線性在整個彈性系統中可以被忽略不計）的特點，從而在應變梁上獲得和大范圍氣壓變化成線性關系的應變輸出。這就是本實用新型氣壓計工作范圍可以復蓋全國的原因。

本實用新型的另一特征是采用應變片作為機－－電轉換部分。公知的應變測量是一種抗干擾能力強、穩定性好，但效率很低的機－－電轉換手段。如果采用常規的真空膜盒（組）作為受感裝置，由于其軸向剛度遠大于波紋管，就無法提供足夠的能量來獲得額定橋路信號所需要的應變量。而采用本實用新型設計的受感裝置，就能獲得足夠的應變輸出，從而得到一種分辨率高又穩定性好的氣壓計。

為了在井下礦燈的照射下能獲得清晰的顯示，本實用新型采用液晶數字顯示板，這同時也使整機功耗大大降低。

為了方便使用，本實用新型采用可重復充電的鎘鎳電池組，并帶有充電器。

采用本實用新型的數字氣壓計，可在全國的標高范圍內保證非線性達到0.1％，分辨率達到0.1毫米水柱，振動穩定性達到0.2毫米水柱，日漂移量在1毫米水柱以內。

利用附圖，對本實用新型作進一步說明：

圖1：為受感裝置剖面圖

圖2：為應變梁的俯視圖及應變片粘貼位置

圖3：本設計的結構方框圖

在圖1中，標號（1）為金屬波紋管，上堵頭（2）兼限位裝置和抽真空接咀，下堵頭（3）和應變梁（4）之間是螺紋連接。上堵頭（2）和應變梁（4）的固定端被螺紋固定在一個框架（5）上，裝配后，由于軸向拉力，使上、下堵頭脫開，形成間隙（6），框架高度H應保證，既使在最大氣壓下，間隙（6）始終存在，即彈性系統處于彈性自由狀態。

圖2中應變梁呈環形結構，它能保證波紋管在工作中始終沿軸向位移，不產生歪斜，因此輸出應變線性良好。

圖3中信號放大部分僅需一塊低漂移集成運放塊就可以滿足顯示部分的要求了。