[其他]環(huán)境氣壓計(jì)校正裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86206199
• 申請(qǐng)日: 1986-08-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN86206199U
• 公開(kāi)（公告）日: 1987-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳維仁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所
• 主分類號(hào): G01W1/02
• 分類號(hào): G01W1/02;G01W1/00
• 代理公司: 中國(guó)科學(xué)院廣州專利事務(wù)所
• 代理人: 余炳和,郭澄聯(lián)

本實(shí)用新型屬環(huán)境氣壓探測(cè)技術(shù)及設(shè)備的改進(jìn)。

一般用氣壓計(jì)測(cè)量氣壓都要求有一定的環(huán)境條件，特別是不能在風(fēng)場(chǎng)中進(jìn)行。至今為止，在自然環(huán)境中，例如在海洋、湖沼、沙漠、草原、高原等人跡罕到或人類不能長(zhǎng)期生活的地方，除非采取特別的措施，建造能滿足測(cè)量環(huán)境條件的設(shè)施，否則，要在這些地方長(zhǎng)期、連續(xù)、準(zhǔn)確、直接測(cè)量氣壓幾乎是不可能的。

本實(shí)用新型的任務(wù)是設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可配合氣壓計(jì)在一般自然條件下，尤其可在風(fēng)場(chǎng)中直接進(jìn)行環(huán)境氣壓測(cè)量的環(huán)境氣壓計(jì)校正裝置。

本校正裝置是由一個(gè)濾壓器和一個(gè)起誤差修正作用的風(fēng)速儀所組成的系統(tǒng)，如附圖1所示。本校正裝置的關(guān)鍵在于濾壓器的結(jié)構(gòu)。它具有一根上面鉆有進(jìn)壓孔的通氣管，通氣管被若干層篩網(wǎng)和一剛性多孔外層器壁包圍于中心位置。

本校正裝置與氣壓計(jì)結(jié)合起來(lái)使用。環(huán)境氣壓經(jīng)過(guò)濾壓器傳到氣壓計(jì)的壓力傳感器。由壓力傳感器測(cè)得的氣壓值和由風(fēng)速儀測(cè)得的風(fēng)速值同時(shí)輸入氣壓計(jì)微處理機(jī)的相應(yīng)接口，微處理機(jī)除獲得同一瞬時(shí)的氣壓、風(fēng)速值外，還根據(jù)濾壓器的風(fēng)速——壓力特性（由標(biāo)定得到的P－V曲線）對(duì)氣壓值進(jìn)行修正，從而得到真正的環(huán)境氣壓。

濾壓器是由通氣管、若干層篩網(wǎng)、剛性多孔外層器壁、端蓋和底座組成的一個(gè)圓柱體形狀的部件，如附圖2所示。通氣管是一根長(zhǎng)度大于或等于圓柱體高度的空心管，上端封閉，插入端蓋，中部有若干個(gè)沿管的圓周均勻排成一圈的進(jìn)壓孔，下端穿過(guò)底座????通過(guò)導(dǎo)管與氣壓計(jì)的壓力傳感器連通。通氣管上的進(jìn)壓孔的直徑為0.5mm以下，套在通氣管外的篩網(wǎng)一般應(yīng)多于5層。最外層用剛性多孔材料做成外層器壁。

本校正裝置的原理如下：

濾壓器外表面的壓力是由一個(gè)無(wú)向量的靜態(tài)壓力分量P（待測(cè)的真正壓力）和一個(gè)矢量壓力分量P（附加壓力）組成。由于剛性多孔外層器壁和多層篩網(wǎng)復(fù)蓋著進(jìn)壓孔，矢量壓力分量P被消耗，只有靜態(tài)壓力分量P能進(jìn)入進(jìn)壓孔而被測(cè)量。

在自然環(huán)境中，雖然風(fēng)場(chǎng)中的大部分風(fēng)進(jìn)入剛性多孔外層器壁、篩網(wǎng)層，但由于一部分風(fēng)繞圓柱體外表面流動(dòng)，在濾壓器后方形成一個(gè)吸力區(qū)，從而會(huì)出現(xiàn)一個(gè)負(fù)的壓力誤差P。由于壓力誤差P與風(fēng)速V有對(duì)應(yīng)關(guān)系，因而可以通過(guò)風(fēng)速儀根據(jù)濾壓器的風(fēng)速——壓力特性來(lái)進(jìn)行修正。所用的風(fēng)速儀可以使用一般的三杯風(fēng)速儀。

本校正裝置由于要在各種自然環(huán)境中工作，因而濾壓器的底座應(yīng)做成向上凸形，例如圓錐形，以利于排除濾壓器上的水分。

濾壓器應(yīng)具有足夠高的機(jī)械強(qiáng)度和防霉抗蝕等性能。其通氣管、篩網(wǎng)、端蓋、底座可采用銅、不銹鋼、合金或機(jī)械強(qiáng)度高、不易銹蝕的金屬材料、尼龍或工程塑料，剛性多孔外層器壁采用剛性多孔材料制造。通氣管、篩網(wǎng)最好采用不銹鋼材料，剛性多孔外層器壁最好采用粉末冶金青銅多孔材料，端蓋和底座最好采用尼龍材料，整個(gè)濾壓器在通氣管、篩網(wǎng)和剛性多孔外層器壁分別加工完畢后，在加工端蓋和底座的同時(shí)整體成型。

應(yīng)用本校正裝置進(jìn)行環(huán)境氣壓測(cè)量，對(duì)應(yīng)用環(huán)境條件沒(méi)有特殊要求。作為一個(gè)整體應(yīng)用，不會(huì)帶來(lái)任何附加測(cè)量誤差。在測(cè)量精確度不要求很高情況下可不用風(fēng)速儀而只用濾壓器，這時(shí)在八級(jí)風(fēng)場(chǎng)中測(cè)得環(huán)境氣壓的誤差值約為0.3百帕。本實(shí)用新型使用靈活方便，適用于野外遙測(cè)或自記系統(tǒng)中對(duì)環(huán)境氣壓進(jìn)行長(zhǎng)期、連續(xù)、準(zhǔn)確、直接的測(cè)量，并可推廣應(yīng)用到有關(guān)氣體壓力測(cè)量和分析系統(tǒng)中。

附圖1為裝有本校正裝置的環(huán)境氣壓計(jì)方框圖。其中1為濾壓器，2為風(fēng)速儀，3為氣壓計(jì)。

附圖2為濾壓器的剖視圖。其中4為通氣管，5為進(jìn)壓孔，6為篩網(wǎng)，7為剛性多孔外層器壁，8為端蓋，9為底座。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例是由濾壓器與風(fēng)速儀構(gòu)成的一個(gè)系統(tǒng)。風(fēng)速儀采用一般的三杯風(fēng)速儀。濾壓器的高度與直徑比例為2.5：1，通氣管外直徑為4－5mm，通氣管中部沿圓周均勻分布有8個(gè)直徑為0.1mm的進(jìn)壓孔，通氣管外有10層篩網(wǎng)，篩網(wǎng)外有由粉末冶金青銅多孔材料制成的剛性多孔外層器壁，底座成向上的圓錐形。通氣管和篩網(wǎng)用不銹鋼材料、端蓋和底座用尼龍材料制成。