液体高度测量仪制造技术

液体高度测量仪，包括一密闭的保温容器，其内部放置有一定量的溶液和气体；一透明管，沿竖直方向延伸，且形成有沿其长度方向延伸的通孔，其下端与所述保温容器中的溶液相连通，上端与大气相连通；若干刻度线，沿竖直方向等间距分布，且与所述透明管配合设置；压强调节装置，用于调节所述保温容器中气体的压强，以使透明管中所述溶液的液面高度与某一刻度线对齐，其具有与所述保温容器中的气体相连通的密封腔、以及用于调节所述密封腔大小的操纵件，上述高度测量仪具有结构简单、使用方便、精确度高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采用密度小的液体作为介质的高度测量仪，是一种利用大气压强来测量高度的测量仪。
技术介绍
现有技术中，用于测量海拔高度的仪器一般是采用气压高度计，通过气压计测出被测高度位置的压强，然后计算出被测物的高度，但现有的无液气压高度计其精确度较低，误差大，无法准确地测量出山脉的高度，特别是测量低海拔山脉其误差尤为明显，如无液气压计灵敏度低，误差较大，不宜用于实际测量；水银气压计刻度小，单位大，估数难以准确，且长度较大也不便携带和使用；利用托里拆利实验同样具有水银气压计的弊病，另外操作也很麻烦且有污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便、精确度高的高度测量仪。本专利技术的目的通过如下技术方案实现：液体高度测量仪，包括一密闭的保温容器，其内部放置有一定量的溶液和气体；一透明管，沿竖直方向延伸，且形成有沿其长度方向延伸的通孔，其下端与所述保温容器中的溶液相连通，上端与大气相连通；若干刻度线，沿竖直方向等间距分布，且与所述透明管配合设置，其特征在于：还包括一压强调节装置，用于调节所述保温容器中气体的压强，以使透明管中所述溶液的液面高度与某一刻度线对齐，其具有与所述保温容器中的气体相连通的密封腔、以及用于调节所述密封腔大小的操纵件。所述压强调节装置为注射器，注射器的针管与所述保温容器中的气体相连通，注射器的活塞杆可被操纵在注射器的针筒中滑动，以调节针筒与活塞杆所围成的密封腔的大小。所述透明管的一段沿竖直方向插设于所述保温容器中，且具下端伸入所述溶液中，所述透明管位于所述保温容器外部的另一段外周面沿其长度方向等间距分布有若干刻度线。所述透明管的内径为1mm～2mm。所述保温容器中的溶液为红色溶液。本专利技术的工作原理及有益效果：由于透明管的内径较小，在透明管中溶液的液面高度变化过程中，对保温容器中气体的体积的影响可以忽略不计，且保温容器可以保证气体的温度不变，根据公式PV=nRT，可以设定保温容器中气体的压强P0是定值。设基准点处的大气压强为P1，被测处的大气压强为P2。由物理学知识P0=P+ρgh可得：P1=P0-ρgh1 P2=P0-ρgh2P1-P2=ρg(h2-h1)=ρgh基准点处和被测处的气压之差，等于透明管内液柱两处高度差h产生的压强。而且压强差与恒压瓶内的压强P0大小无关。若水银密度为ρHg，液体密度为ρ液，水银高度差为hHg，溶液的高度差为h液，则：P1-P2=ρHg g hHg=ρ液gh液根据在海拔2千米以内，每升高12米，大气压强减小约为1毫米(10-3m)水银柱。因此，被测处与基准点处的高度差H可表示为：公式表明：若保持保温容器中的气体压强P0不变，被测处的高度越高，所测的大气压强越小，透明管中溶液的液面升得越高。而且被测处与基准点处的高度差H与透明管中溶液液面的高度差h液成简单的线性正比关系。根据各种溶液的不同密度和水银密度ρHg=13.6×103kg／m3，可得出下表：为了方便本专利技术的读数可设定相邻两刻度线的间距为并设定与相应刻度线对应的数字标识，即读数时刻度线一格为测量高度1m，可方便直观地进行读数。压强调节装置，通过调节密封腔的大小来调节保温容器中气体的体积，最终调节所述保温容器中气体的压强，以使透明管中所述溶液的液面高度与某一刻度线(通常是零位刻度线)对齐，防止因溶液蒸发而影响读数、同时便于测量较高海拔的多次调零累计测量，采用气压调节装置，只要大约20厘米长的透明管便能测量2000米甚至更大的高度，测量高度大，实用性强。如果采用密度较小的纯净水代替密度较大的水银，没有气压调节装置要测量1000米的高度透明管大约要1.3米长，这样带来制作、携带上的不便。保温容器可使本专利技术在测量过程中不受外界温度的影响。采用密度较小、相对稳定的溶液代替密度大的水银，制作的高度测量仪，比传统高度测量仪更简易准确，准确度可以达到1米以内；采用内径1mm-2mm的透明管，在不影响实验条件下最大限度减小毛细现象的影响，溶液的液面上升、下降自如，反应灵敏。本专利技术结构简单、制作方便，可作为中学教程中的教具，或者让学生自己动作制作，提高学生的动手能力，激发学生的学习兴趣。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式参照图1。液体高度测量仪，包括密闭的保温容器1、透明管5、压强调节装置4，保温容器1，为保温瓶或其他具有保温作用的容器，其内部放置有一定量的红色溶液2和气体3；透明管5，沿竖直方向延伸，且形成有沿其长度方向延伸的通孔，其一段插设于保温容器1中，且下端与溶液2相连通，其位于保温容器1外部的另一段的外表面沿其长度方向等间距设置有若干刻度线，以及与相应刻度线对应的数字标识，且上端与大气相连通，透明管的内径为1.5mm；压强调节装置4为注射器，注射器的针管与保温容器中的气体3相连通，注射器的活塞杆可被操纵在注射器的针筒中滑动，以调节针筒与活塞杆所围成的密封腔的大小，用于调节保温容器1中气体3的压强，以使透明管5中溶液的液面高度与某一刻度线对齐，压强调节装置4也可使用具有调节气体3体积功能的其他装置。本专利技术的制作方法如下：需要用到器材和工具：保温瓶一个(约250ml)、刻度吸管一支、塑料注射器两支(5ml、50ml)、纯净水、高锰酸钾、AB双管胶、5号软胶塞、12号针头、透明胶布、烧杯一个(250ml)、剪刀、打孔器、铜丝等。打孔器在软胶塞钻一个比透明管略小的孔，用水润湿刻度吸管慢慢地插入软胶塞，把铜丝穿过12号针头后插透软胶塞，拨出铜丝。将保温瓶的瓶口与做好的软胶塞塞紧密封，如有密封不好可用AB双管胶混合均匀密封。在烧杯加入一小粒的高锰酸钾，加入纯净水振荡均匀以增加可见度；用50ml的注射器把红颜色的水注入保温瓶内约100ml。要把保温瓶颠倒注水，才能把保温瓶中的空气从透明管赶出来。把整个装置竖直放正，拔出50ml的注射器，插入5ml的调零注射器，红水沿刻度吸管中心管上升，并调节纯净水液面与刻度吸管旁边刻度线的0刻度线或某个整数对齐。实践证明该高度计上的注射器活塞的摩擦力足够大，经久耐用，不会因为高度计瓶内外的压强差而使注射器活塞自然滑动。如果长时间不用时，要把注射器活塞拔出来，以防气温升高时，红水从刻度吸管中心管内上升外漏。高度测量仪由于气温的变化或搬运时的振动，其中标度会出现误差。因此在测量前必须进行标度调校。利用水银气压计进行调校。用5本文档来自技高网...

【技术保护点】
液体高度测量仪，包括一密闭的保温容器，其内部放置有一定量的溶液和气体；一透明管，沿竖直方向延伸，且形成有沿其长度方向延伸的通孔，其下端与所述保温容器中的溶液相连通，上端与大气相连通；若干刻度线，沿竖直方向等间距分布，且与所述透明管配合设置，其特征在于：还包括一压强调节装置，用于调节所述保温容器中气体的压强，以使透明管中所述溶液的液面高度与某一刻度线对齐，其具有与所述保温容器中的气体相连通的密封腔、以及用于调节所述密封腔大小的操纵件。

【技术特征摘要】
1.液体高度测量仪，包括一密闭的保温容器，其内部放置有一定量的溶液和气体；一
透明管，沿竖直方向延伸，且形成有沿其长度方向延伸的通孔，其下端与所述保温容器中的
溶液相连通，上端与大气相连通；若干刻度线，沿竖直方向等间距分布，且与所述透明管配
合设置，其特征在于：还包括一压强调节装置，用于调节所述保温容器中气体的压强，以使
透明管中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：西安群丰电子信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61