专利名称：一种深水压力的测量方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种深水压力的测量方法及装置。
背景技术：
目前广泛采用的测量深水压力的方法主要采用有两种一种是利用通气电缆将压力传感器与大气导通，测得被测位置与大气压之间的差压值；一种是在压力传感器内封装一标准大气压，测得被测位置与封装大气压之间的差压值。这两种方法在浅水区测量时能得到比较理想的结果，但是测量深水压力就会存在许多不足，测不到实际需要的处于深水水位结构物表面动压力，因为由于静压力影响比较大，量程相对就需要特别大，例如测量静压约为10个大气压的100米处深水的压力，量程设置为10个大气压以上，压力传感器的精度为整个量程的0.2-0.5％，即0.02-0.05个大气压，这样，动压力值一般都处于误差范围内，即使通过测量结果计算也不能得到理想的动压力，同时也不能很好反映静压力值。
发明内容
本发明的目的是克服现有压力传感器装置及测量方法只能测得静动压力和，不能直接测量动压力的缺陷，以及现有测量方法由于压力传感器的量程大以及测量环境不稳定，导致测得的静压力值不精确，从而提供一种深水压力的测量方法及其装置。
本发明的目的是这样实现的本发明提供的深水压力的测量方法，其特征在于，将一底部安装渗透率为0.1×10-6-0.5×10-6cm2渗透板的气液腔体和装于该气液腔体之气腔壁上的压力传感器放入待测水位的深水处，便测量出该深水处的压力。所述压力传感器为动压力传感器，该动压力传感器开有与气腔连通的孔，其敏感部分位于气液腔体外以测量该深水的动压力；所述压力传感器为静压力传感器，安装在气液腔体的气腔壁上，其敏感部位位于气腔内以测量深水的静压力；所述压力传感器包括动压力传感器和静压力传感器，所述的动压力传感器开有与气腔连通的孔，其敏感部分位于气液腔体外以测量该深水的动压力；所述静压力传感器安装在气液腔体的气腔壁上，其敏感部位位于气腔内以测量深水的静压力。
一种用上述方法深水压力的测量装置，如图1所示，其特征在于，该装置包括一底部安装渗透率为0.1×10-6-0.5×10-6cm2渗透板的气液腔体和装于该气液腔体的气腔壁上的压力传感器。所述压力传感器为动压力传感器，该动压力传感器开有与气腔连通的孔，其敏感部分位于气液腔体外；所述压力传感器为静压力传感器，安装在气液腔体的气腔壁上，其敏感部位位于气腔内；所述压力传感器包括动压力传感器和静压力传感器，所述的动压力传感器开有与气腔连通的孔，其敏感部分位于气液腔体外；所述静压力传感器安装在气液腔体的气腔壁上，其敏感部位位于气腔内。
本发明的优点在于本发明测量深水压力的测量方法及其装置实现了动压力和静压力的分别测量；使得动压力测量的精度大幅度提高，而且测量到的静压力值精确。
图1是本发明深水压力的测量装置示意2是本发明深水压力的测量方法实施例2的试验装置图附图标示1、静压力传感器2、动压力传感器3、可渗透孔4、气液腔体5、通气孔 6、密封容器7、放气孔 8、压力表 9、电磁阀10、测量装置具体实施方式
实施例1制作一本发明的深水压力的测量装置。如图1所示，该装置包括一气液腔体4和装于该气液腔体4的气腔壁上的两个压力传感器，其中，一个压力传感器为动压力传感器2，该动压力传感器开有与气腔连通的通气孔5，其敏感部分位于气液腔体4外被测深水处，另一个压力传感器为静压力传感器1，安装在气液腔体4的气腔壁上，其敏感部位位于气腔内；气液腔体4底部安装一可渗透液体的渗透板3。
本实施例中采用了两个市售机械应变式压力传感器AK-1c，动压力传感器2采用量程为0.1MPa传感器，静压力传感器1采用量程为1MPa(100m水深)传感器，用铁片制作一方形外壳，其气液腔的体积为4×4×3cm3，渗透板3采用了孔隙度为φ＝0.2、渗透率为K＝0.225×106cm2、半径为d＝1cm的渗透石；如图1所示，动压力传感器2的电缆密封输出，通气孔5与气腔连通，动压力传感器2的膜片外侧放置在水中；封装了一个大气压的静压力传感器1放置在气腔中。
实施例2利用本发明实施例1的测量装置10进行动、静压力测量。如图2所示，将上述图1所示的测量装置10放入一密封容器6内，先将放气孔7打开，放满水后关闭电磁阀9并密封放气孔7；再打开电磁阀9放水，当压力表8显示压力达到0.25MPa关闭电磁阀9。
渗透孔使得气液腔体内气体的压力在一段时间内与被测位置的静压力值平衡；动压力传感器2的外侧感受被测位置液体的压力，另一边感受气液腔体4内气体的压力，静压力部分达到自适应，从而使得动压力传感器2只感受到动压力部分，量程设置只须满足动压力测量要求的比较小范围值，测量精度得到大幅度提高；静压力传感器1直接测得气液腔体4内气体的压力，在气液腔体4中，外界波动的动压力对气液腔体4内的静压力不产生任何影响，使得静压力测量能够在一个非常稳定的反映真实静压力的环境内进行，准确测量静压力值。
当天自来水压力约为3个大气压(一个大气压约为10米水深)，实验时外界大气压力为0.1086MPa，关闭电磁阀9后5分钟采样，动压近似为0，静压为0.1411MPa；打开电磁阀9后立即停止，压力表8显示压力约为0.28MPa，测量这一过程中前5秒的采样结果，静、动压力测量结果如表1所示
表1
由表1可知，打开电磁阀后注水动压很快上升到0.02997MPa，静压也比较稳定，与实际结果比较吻合，表明了采用这种测量方法测量深水的静压力、动压力是合理可行的。
权利要求
1.一种深水压力的测量方法，其特征在于，将一底部安装渗透率为0.1×10-6-0.5×10-6cm2渗透板的气液腔体和装于该气液腔体之气腔壁上的压力传感器放入待测水位的深水处，便测量出该深水处的压力。
2.按权利要求1所述的深水压力的测量方法，其特征在于，所述压力传感器为动压力传感器，该动压力传感器开有与气腔连通的孔，其敏感部分位于气液腔体外以测量该深水动压力。
3.按权利要求1所述的深水压力的测量方法，其特征在于，所述压力传感器为静压力传感器，安装在气液腔体的气腔壁上，其敏感部位位于气腔内以测量深水静压力。
4.按权利要求1所述的深水压力的测量方法，其特征在于，所述压力传感器包括动压力传感器和静压力传感器，所述的动压力传感器开有与气腔连通的孔，其敏感部分位于气液腔体外以测量该深水动压力；所述静压力传感器安装在气液腔体的气腔壁上，其敏感部位位于气腔内以测量深水静压力。
5.一种权利要求1所述的深水压力的测量装置，其特征在于，该装置包括一底部安装渗透率为0.1×10-6-0.5×10-6cm2渗透板的气液腔体和装于该气液腔体的气腔壁上的压力传感器。
6.按权利要求5所述的深水压力的测量装置，其特征在于，所述压力传感器为动压力传感器，该动压力传感器开有与气腔连通的孔，其敏感部分位于气液腔体外。
7.按权利要求5所述的深水压力的测量装置，其特征在于，所述压力传感器为静压力传感器，安装在气液腔体的气腔壁上，其敏感部位位于气腔内。
8.按权利要求5所述的深水压力的测量装置，其特征在于，所述压力传感器包括动压力传感器和静压力传感器，所述的动压力传感器开有与气腔连通的孔，其敏感部分位于气液腔体外；所述静压力传感器安装在气液腔体的气腔壁上，其敏感部位位于气腔内。
全文摘要
本发明涉及一种深水压力的测量方法及其装置，该测量方法的特征在于，将一底部安装渗透率为0.1×10
文档编号G01L15/00GK1512156SQ0215905
公开日2004年7月14日 申请日期2002年12月27日 优先权日2002年12月27日
发明者徐永君, 陈力, 刘玉标, 王晓玲 申请人:中国科学院力学研究所