专利名称:数字式气压计的制作方法
本实用新型介绍的数字式气压计，特别是矿用精密数字气压计，可以0.1毫巴的分辨率来测量当地或矿井中的绝对气压值；也可以用0.1毫米水柱的更高分辨率测量井下现场各点的相对气压。因此，它是井下通风和煤矿均压灭火技术的必要仪器。
公知的数字气压计，包括五部分受感部分，机——电转换部分，信号放大部分，数字显示部分，电源部分。其中后三部分都被现代高质量的电子元器件所保证，因此，整机性能的关键取决于前两部分。
一种公知的数字气压计，受感部分采用常规的真空膜盒，因此线性工作范围达不到全国复盖的要求；其机——电转换部分采用差动变压器，虽然可以分辨0.1毫米水柱，但另点稳定性差，工艺难度大，成品率低是其主要问题。
因此本实用新型的任务是设计一台量程范围广又线性好、分辨率高又稳定性好、结构简单工艺难度小的数字式气压计，特别是矿用精密数字气压计。
解决任务的方法主要是，设计了一种新结构的受感装置。它基本上是由真空波纹管和应变梁组成的弹性系统。波纹管在抽真空后受到限位装置的保护，而在它和应变梁组装后，限位装置立即失效。因此它可以自由地感受周围气压的变化，并把力经过刚性连接传递到应变梁上。这种结构设计是利用了波纹管具有很大的径向刚度(这使它能在抽真空后保持其有效面积的恒定)以及很小的轴向刚度(这使它有很高的轴向传动效率以及它本身具有的压力－－位移非线性在整个弹性系统中可以被忽略不计)的特点，从而在应变梁上获得和大范围气压变化成线性关系的应变输出。这就是本实用新型气压计工作范围可以复盖全国的原因。
本实用新型的另一特征是采用应变片作为机－－电转换部分。公知的应变测量是一种抗干扰能力强、稳定性好，但效率很低的机－－电转换手段。如果采用常规的真空膜盒(组)作为受感装置，由于其轴向刚度远大于波纹管，就无法提供足够的能量来获得额定桥路信号所需要的应变量。而采用本实用新型设计的受感装置，就能获得足够的应变输出，从而得到一种分辨率高又稳定性好的气压计。
为了在井下矿灯的照射下能获得清晰的显示，本实用新型采用液晶数字显示板，这同时也使整机功耗大大降低。
为了方便使用，本实用新型采用可重复充电的镉镍电池组，并带有充电器。
采用本实用新型的数字气压计，可在全国的标高范围内保证非线性达到0.1％，分辨率达到0.1毫米水柱，振动稳定性达到0.2毫米水柱，日漂移量在1毫米水柱以内。
利用附图，对本实用新型作进一步说明图1为受感装置剖面图图2为应变梁的俯视图及应变片粘贴位置图3本设计的结构方框图在图1中，标号(1)为金属波纹管，上堵头(2)兼限位装置和抽真空接咀，下堵头(3)和应变梁(4)之间是螺纹连接。上堵头(2)和应变梁(4)的固定端被螺纹固定在一个框架(5)上，装配后，由于轴向拉力，使上、下堵头脱开，形成间隙(6)，框架高度H应保证，既使在最大气压下，间隙(6)始终存在，即弹性系统处于弹性自由状态。
图2中应变梁呈环形结构，它能保证波纹管在工作中始终沿轴向位移，不产生歪斜，因此输出应变线性良好。
图3中信号放大部分仅需一块低漂移集成运放块就可以满足显示部分的要求了。
权利要求
1.数字式气压计，特别是矿用精密数字气压计，由五部分组成即气压感受部分，机--电转换部分，信号放大部分，数字显示部分及电源部分。其特征是气压感受部分采用一个由真空波纹管和应变梁组成的弹性系统。
2.按照权利要求
1的数字式气压计，其特征是机——电转换部分采用电阻应变片，应变梁采用环形结构。
3.按照权利要求
1，2的数字式气压计，其特征是信号放大部分是一块低漂移集成运算放大器，它可以满足显示要求的电平。
4.按照权利要求
1的数字式气压计，其特征是数字显示部分采用液晶显示板，它在矿灯照射下可获得十分清晰的读数。
专利摘要
本实用新型涉及一台数字式气压计，特别是矿用精密数字气压计。它的气压感受部分采用一个真空波纹管来代替常规的真空膜盒，并以应变片作为机—电转换元件，从而获得广阔的线性工作范围，很高的分辨率和稳定性。本气压计可以满足煤矿“均压灭火技术”的要求。
文档编号G01L7/06GK86208794SQ86208794
公开日1987年7月29日 申请日期1986年11月6日
发明者陶风虎 申请人:航天工业部七○一所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan