结构的测压筒配合压差传感器等现代量测仪表，为传统的测压管水头测压配置了高精度同步实时数显测量系统。它能集成到各种流体力学水力学实验教学仪器中，既能让学生对比学习传统测压方法与现代量测技术，还让学生进一步学习流体力学理论知识配合现代量测技术在实验装置中的创新应用，是能够真正对学生实验教学有帮助的测量装置。
[0051]通过测压筒的液气稳压转换技术，对于实验台上常规Im以内低压水头的量测，避免了液体直接与压力传感器密闭连接管接触时由于存在很难排空的小气泡引起的液体粘滞力带来的几乎10%级别的压力误差。大大提高了 Im水头下的常规流体压力传感器在低压水头压力下的液体压力检测精度。同时还避免了液体与传感器长时间接触易带来的对传感器的腐蚀，提高了传感器使用寿命和长时间使用的精度。
[0052]创新应用流体力学原理，设计了测压筒中的联通定位管，既可将测压点压强通过密封水路传压到传统测压管中，形成测压管水柱，又能通过密封气路传压给压差传感器，方便直接的电测得到相对零高程的相对大气压压强。并且，通过使测压筒顶部的联通定位管底面与测压管标尺零点同水平面，可自动确定压差传感器测量的相对大气压的压差零点与测压管标尺悬空的高程零点(测压管水头基准零位高程)保等零位，解决了传统测压管配置数显测压表时难以统一基准零点的难题。
[0053]为保障测压筒顶部的联通定位管底面与测压管标尺零点同水平面，避免固定加工易带来的偏差，特别设计了可在垂直方向上下微调距离的测压架标尺，通过实测调整，可以很方便的消除这一误差。
【附图说明】
[0054]图1为本发明实验用带同步电测数显的测压装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0055]如图1所示，为本发明实验用带同步电测数显的测压装置，包括:带有连通定位管8的测压筒9，测压筒9的底部设有进水口 10，连通定位管8从测压筒9的顶部插入，竖直方向，连通定位管8的一端位于测压筒9内，另一端位于测压筒9外；与连通定位管8在测压筒9外的一端连接的测压管2 ;设置在测压管2周围用于标定测压管2内液位的直尺3(具体采用透明直尺，方便准确读取数据)；与测压筒9连接，用于检测测压筒9内压缩空气与外界空气压差的压差传感器15。
[0056]连通定位管8的底面与直尺3的零刻度同水平面。通过使联通定位管8底面与测压管标尺(即直尺3)零点同水平面，可自动确定压差传感器15测量的相对大气压的压差零点与测压管标尺(即直尺3)悬空的高程零点(测压管水头基准零位高程)保持等零位。
[0057]实验用带同步电测数显的测压装置，还包括:固定支架1，测压管2和直尺3均安装在固定支架I上。直尺3上设有长形孔5，该直尺3通过螺丝6与该长形孔5配合固定在固定支架I上，该螺丝6处于拧松状态时，可在长形孔5内滑动，从而调整直尺3在固定支架I上的位置，从而方便调整直尺3的零刻度与连通定位管8的底面同水平面。
[0058]压差传感器15中的一测量接口 14通大气，压差传感器15中的另一测量接口 13通过导管(通气管11和测压软管12)与测压筒9密封连接。导管插入测压筒9的一端位于连通定位管8的底面与测压筒9的顶面之间，且高于连通定位管8的底面。
[0059]实验用带同步电测数显的测压装置，还包括:与压差传感器15连接的压力变送器数显表头17。
[0060]本发明实验用带同步电测数显的测压装置，具有一根竖直安装在固定支架I上的测压管2 (即传统测压管)，测压管2顶部开口通大气、底部有进水口 4，测压管2在固定支架I支撑下可垂直放置在调好水平的桌面18上，在固定支架I上部凸出的横杆上，测压管2前面垂直中轴线右侧固定垂直悬挂一根透明的直尺3，用于测量测压管2中水柱高度，直尺3顶端开有竖直方向移动固定槽(即长形孔5)，通过螺丝6固定在支架上部，并能通过竖直向移动槽微调直尺3的上下固定位置，调整直尺3的零点高程水平面20保持与测压筒9顶部插入的联通定位管8底面同水平面，螺丝6紧固调整好后可用胶水粘接固定死，防止直尺3滑移。
[0061]固定支架I放置在一张调好水平的实验桌面18上，台面边上设有一个透明有机玻璃材料的带零位高程定位的液气转换测压筒9 (即测压筒9)，内部蓄水清楚可见，方便实验观察。测压筒9高度高于测压架直尺3零点的水平面约Icm左右。测压筒9底面与顶面平行并与筒壁密封垂直粘接，顶面开有I个小孔，密封粘接垂直插入有一根与测压管2底部进水口 4同外径的联通定位管8。联通定位管8高出顶面约1cm，便于密封外接PVC通水软管7，并与测压管2底部进水口 4密封连通，构成测压管2水柱的密封通水管道。联通定位管8插入测压筒深度约1cm，底面水平，并保持与测压架直尺3零点的水平面20同平面。测压筒9侧壁下部接近底面开有一个测压进水管口 10 (进水口 10)，可密封外接通水软管连接到待测的实验管道、水箱等测压点上。测压点都是通水的，连接测压筒后，水会从底部侧壁进水口 10进入测压筒9内部，当水位到达顶部联通定位管8底面水平面20后，水位不再上升，水会进入联通定位管8，接着进入测压管2，形成测压管水柱19，待水柱高度稳定后标尺读取的数值即为测压点相对零参考水平面20的水头压强。而在测压筒9的联通定位管8底面水平面20到其顶部则会密封一段空气柱，由于联通定位管8底面水平面20与测压架标尺零点的水平面20同平面，所以，该段密封压缩空气柱压强即为测压管水头压强加大气压强之和。
[0062]为了测量该段密封压缩空气柱压强，可在测压筒9顶部开一个小孔密封粘接插入一根内径2_的不锈钢通气管11 (可以从顶部插入，也可从上部侧壁插入)，通气管11底面别碰到桶内最高水面即可，通气管11留在测压筒9外部约Icm左右可密封外接空心通气测压软管12，测压软管12另一端密封套在测压管电测数显仪16的流体压差传感器15—个测量接口 13上(当然不通过通气测压软管12连接，直接将压差传感器15的测量接口管13密封插入测压筒9上部空气柱中，测量测压筒9上部压缩的气柱压强也可)，压差传感器15另一个测量接口 14直接通大气，压差信号最后送入压力变送器数显表头17显示出测点相对大气压的压强值，实际即为测压管水头压强，即测压管水柱标尺读值，图1中数显为44.8cm水柱的压强。
[0063]具体实验时，先要调水平好桌面18，将测压筒9的进水口 10通过通水软管，与待测的实验管道或水箱测压点引出细管密封连接好，实验管道或水箱在实验初始未进水时，测压筒9与压差传感器15的测量接口 13相接的管路直通大气，与测量接口 14等压，此时需对与压差传感器15连接的压力变送器数显表头17初始调零。然后启动实验仪器水泵供水，进入实验，根据各实验步骤，待测压管2水柱稳定后，即可一边通过测压架上直尺3，以手工人眼传统方式测量测压管水柱高度，又可对比使用电测数显仪表16高精度测量。
[0064]最后应说明的是:显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
【主权项】
1.一种液气转换测压装置，其特征在于，包括: 带有连通定位管的测压筒，所述连通定位管从所述测压筒的顶部插入，所述连通定位管的一端位于所述测压筒内且该端切面为水平面，另一端位于所述测压筒外； 与所述测压筒连接，用于检测所述测压筒内压缩空气与外界空气压差的压差传感器； 所述的压差传感器中的一测量接口通大气，所述的压差传感器中的另一测量接口通过导管与所述测压筒密封连接； 所述的导管插入所述测压筒的一端位于所述连通定位管的底面与所述测压筒的顶面之间，且高于所述连通定位管的底面。
2.—种实验用带同步电测数显的测压装置，其特征在于，包括: 带有连通定位管的测压筒，所述连通定位管从所述测压筒的顶部插入，所述连通定位管的一端位于所述测压筒内，另一端位于所述测压筒外； 与所述连通定位管在所述测压筒外的一端连接的测压管； 设置在所述测压管周围用于标定所述测压管内液位的直尺； 与所述测压筒连接，用于检测所述测压筒内压缩空气与外界空气压差的压差传感器。
3.根据权利要求2所述的实验用带同步电测数显的测压装置，其特征在于，所述的测压管的顶部设有用于通大气的开口，所述的测压管的底部通过软管与所述连通定位管连通。
4.根据权利要求2所述的实验用带同步电测数显的测压装置，其特征在于，所述的测压筒的底部设有进水口。
5.根据权利要求2所述的实验用带同步电测数显的测压装置，其特征在于，所述的连通定位管的底面与所述直尺的零刻度同水平面。
6.根据权利要求2所述的实验用带同步电测数显的测压装置，其特征在于，还包括:固定支架，所述的测压管和直尺均安装在所述固定支架上。
7.根据权利要求6所述的实验用带同步电测数显的测压装置，其特征在于，所述的直尺上设有长形孔，该直尺通过螺丝与该长形孔配合固定在所述固定支架上。
8.根据权利要求2所述的实验用带同步电测数显的测压装置，其特征在于，所述的压差传感器中的一测量接口通大气，所述的压差传感器中的另一测量接口通过导管与所述测压筒密封连接。
9.根据权利要求8所述的实验用带同步电测数显的测压装置，其特征在于，所述的导管插入所述测压筒的一端位于所述连通定位管的底面与所述测压筒的顶面之间，且高于所述连通定位管的底面。
10.根据权利要求2所述的实验用带同步电测数显的测压装置，其特征在于，还包括:与所述压差传感器连接的压力变送器数显表头。
【专利摘要】本发明公开了一种液气转换测压装置和实验用带同步电测数显的测压装置，液气转换测压装置包括：带有连通定位管的测压筒，所述连通定位管从所述测压筒的顶部插入，所述连通定位管的一端位于所述测压筒内且该端切面为水平面，另一端位于所述测压筒外；与所述测压筒连接，用于检测所述测压筒内压缩空气与外界空气压差的压差传感器。实验用带同步电测数显的测压装置包括：液气转换测压装置；测压管；设置在所述测压管周围用于标定所述测压管内液位的直尺。本发明可广泛替代流体力学水力学基本实验中量测水头压强的传统测压管，巧妙的应用了流体力学基本原理，很好的统一了传统量测手段与现代量测技术，兼具极佳的教学效果。
【IPC分类】G01L7-18
【公开号】CN104748903
【申请号】CN201510148984
【发明人】毛欣炜, 毛根海
【申请人】浙江大学, 杭州源流科技有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月31日