楊啟斌 王春羽 李靖宇3

摘? 要：隨著國內(nèi)工業(yè)的高速發(fā)展，我國計量行業(yè)對計量設(shè)備和計量方法提出越來越高的要求，而U形壓力計計量方法和設(shè)備卻仍然停留在21世紀(jì)初的水平。

為了提高U形壓力計計量工作的安全性和工作效率，本文將從U形壓力計的安裝固定、加壓、讀數(shù)等方面進行探討，建議設(shè)計U形壓力計計量用到的新輔助設(shè)備和對實驗室進行改造。

關(guān)鍵詞：U形壓力計;計量

AbstractWith the rapid development of domestic industry，China's metering industry on the measurement equipment and measurement methods put forward higher and higher requirements，while The U-type pressure gauge meter measurement methods and equipment is still at the level of the beginning of the 21st century.

In order to improve the safety and efficiency of U-type pressure gauge measurement work，this paper will discuss the installation of U-type pressure meter sly，pressurization，reading and so on，and suggest the design of the measurement of new auxiliary equipment and laboratory transformation.

Keywords：U-shaped pressure gauge，metering

引言

隨著時代的進步和科技水平的發(fā)展，我國的工業(yè)化步伐越來越快，U形壓力計也越來越多的使用在各個領(lǐng)域的科研、生產(chǎn)制作、測試等方面。

聶榮臻元帥說：“科技要發(fā)展，計量須先行”，U形壓力計的使用雖然越來越廣泛，但其計量技術(shù)卻沒有很大提升，而且因為使用的需要，各種型號的U形壓力計先后出現(xiàn)，尤其是U形壓力計的尺寸變得越來越長，這給計量工作帶來了新的挑戰(zhàn)。

U形壓力計的計量一般要求將壓力計豎直加壓，讀數(shù)時，視線與刻度線垂直，而國內(nèi)男性的平均身高在（169～170）cm，而新的U形壓力計的長度超過了170cm。過長的U形壓力計既不方便將計量用的蒸餾水倒入管中，也不方便給其加壓力和讀數(shù)。

總體構(gòu)想

U形壓力計的計量可簡單分為以下四個步驟：

1通過往壓力計的透明玻璃管里加蒸餾水，確認其外觀符合要求，玻璃管無破裂，玻璃管上刻度線和數(shù)字清晰可見。

2將U形壓力計直立放置，往其玻璃管中加入一定量的水，使其左右兩邊的水到達同一刻度線。

3將U形壓力計玻璃管的一端與壓力標(biāo)準(zhǔn)器連接，給其加某一個特定值的壓力，看其左右兩端的液位差，讀數(shù)并記錄數(shù)據(jù)。繼續(xù)加壓，取得多個液位差值的數(shù)據(jù)。

4用公式計算出相應(yīng)數(shù)據(jù)，用得出的數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)作比較，判定U形壓力計的性能，下結(jié)論。

在上述四個步驟中，第1和第4步驟不受U形壓力計體形變長的影響。所以針對第2和第3步驟，我們提出了新的構(gòu)想。

第2步驟的新構(gòu)想

設(shè)計一個直立的架子，架子直立在底座上，且架子與底座形成的角度可以調(diào)節(jié)。底座上有四個角可以調(diào)節(jié)底座平面的高低。用水平儀放到底座平面上，然后調(diào)節(jié)四個角，使得底座處于水平狀態(tài)。再用量角器或者直角尺將架子與底座的角度調(diào)教到90度。

架子的高中低端分別設(shè)計三個夾子，將U形壓力計放到架子上，使壓力計分別夾在架子的高中低三個夾子上。固定好U形壓力計后，將一根加長軟管的一端接到U形壓力計的左端，另一端接到水泵的螺紋工裝上。將水泵中的蒸餾水加壓到U形壓力計中。待水位將到底某刻度線時，換成滴定管加水，緩慢滴加，當(dāng)U形壓力計左右兩邊的凹液面同時相切某一數(shù)值的刻度線時，停止加水。

第3步驟的新構(gòu)想

考慮到加壓的氣密性對U形壓力計的計量產(chǎn)生影響，加壓設(shè)備建議選擇以空氣為介質(zhì)的自動壓力發(fā)生器。由于U形壓力計直立放置，由于其身長過高，所以氣體加壓需要選擇一根氣密性較好且較長的軟管。

將軟管的一端連接在自動壓力發(fā)生器的輸出端的工裝上，另一端與U形壓力計左右口中的任意一個端口相連，保證連接處的氣密性。為了保證加壓過程中計量系統(tǒng)沒有引入太大的誤差，應(yīng)將長軟管的管身固定在架子上，使得在改變輸出的壓力時，長軟管不會晃動。

U形壓力計在計量中的難點

由于有的壓力計較長，在直立放置時，身高不高的計量人員很難單獨完成長軟管在U形壓力計上的安裝和拆卸，當(dāng)壓力增加到U形壓力計的上限壓力時，也不易實現(xiàn)視線垂直刻度線的度數(shù)。

這些問題可以借助一根小凳子解決，計量人員可以站在凳子上完成上述計量步驟的操作。但是凳子的使用存在著一定的安全隱患。此處建議將實驗室改造，將專門計量U形壓力計的位置改造成一個小坑，在坑中安裝一套簡單的升降設(shè)備。將計量架子安裝在升降設(shè)備上，計量人員可根據(jù)自身的身高調(diào)節(jié)升降設(shè)備，這樣不僅增加了計量生產(chǎn)的安全性，也提高了計量工作的效率。

結(jié)論與展望

通過長期對U形壓力計工作的總結(jié)，本文提供了一共更為安全可靠的U形壓力計計量方法，其中包括對輔助設(shè)備重新設(shè)計，和對實驗室改造的初步設(shè)想，并且假象了一些不成熟的改進措施。

目前的研究探討僅限于現(xiàn)有的U形壓力計計量方法，對于U形壓力計計量中，接口處氣密性問題，水的純凈度和水溫對計量的影響，計量主標(biāo)準(zhǔn)器與U形壓力計液位差的幾何中心之間的高度差對計量測試的影響等問題，還需要計量行業(yè)同仁進一步的探索與研究。

參考文獻

[1]? 劉景利 杜書利 JJG241—2002精密杯形和U形液體壓力計檢定規(guī)程;國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，2002-09-13

[2]? 卜雄洙 朱麗 吳鍵 計量學(xué)基礎(chǔ);清華大學(xué)出版社，2019

[3]? 陳興 黃愛軍 王學(xué)義 力學(xué)計量;中國計量出版社，2006-11-01