[发明专利]一种利用液体实现密封和放气的高精度压力控制装置

说明书

一种利用液体实现密封和放气的高精度压力控制装置，本发明属于浮空器领域以及其他进行低压控制领域。为解决小型浮空器压力控制阀门重量大、压力控制精度低、结构复杂、价格高且需要专门能源供给问题，本发明提出一种利用液体实现密封和放气的高精度压力控制装置：包括进气管1、排气管2、密封塞3、容器4、液体5；进气管1一端连接球上放气口，密封塞3安装在容器4出口，排气管2和进气管1穿过密封塞，容器4盛放已知密度液体5，进气管1另一端浸没在容器内的液体中，且设计刻度线，排气管2一端处于外部大气，另一端处于容器内的液面外。本发明简化小型浮空器压力控制过程中压力控制系统的结构，提压力控制精度，降低压力控制系统的成本。

技术领域

本发明属于浮空器领域以及其他进行低压控制相关领域，涉及一种利用液体实现密封和放气的高精度压力控制装置。

背景技术

小型浮空器升空过程中，随着球体升空高度增加球体外部大气压力逐渐降低造成球体内外压差增加，为保证球体结构安全，球体内外压差一旦超过警戒值就需要通过排放多余的气体来降低球体内外压差。传统阀门要么通过压差推动阀门活塞进行放气，要么通过压力传感器测量球体内外压差，然后通过电控机构控制放气阀门的开启进行放气。这两种类型的阀门要么重量较大，压力控制精度差、要么价格很高且需要进行外部能源供给增加结构复杂度等问题。而中小型浮空器在结构设计时一般比较简单，且球体的载重能力有限，因此传统的压力阀门无法满足小型浮空器压力控制的需要。因此需要一种结构简单，造价低廉且压力控制精度较高的新型压力控制装置，实现产品结构简化，节约成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是小型浮空器压力控制阀门重量较大、压力控制精度低、结构复杂、价格较高且需要专门的能源供给。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种利用液体实现密封和放气的高精度压力控制装置，由进气管1、排气管2、密封塞3、容器4、液体5组成；进气管1一端通过软管连接球上放气口，密封塞3安装在容器4出口，排气管2和进气管1穿过密封塞3，容器4盛放已知密度的液体5，进气管1另外一端浸没在容器内的液体中，且进气管处于液体内的一段6设计刻度线，排气管2一端处于外部大气，另外一端处于容器内的液面外的位置。

液体压力控制装置的压力控制原理是：容器内盛放已知密度的液体，通过进气管在液面下部管壁的刻度值读取进气管端浸没在液面以下的深度ΔH，根据物理公式可知进气管内部气体与外部大气压的最大压差ΔP＝ρgΔH，当进气管内的气体与外界大气压差低于ΔP时，进气管内气体无法释放出来，当在进气管内气体与外界大气压差高于ΔP时，进气管内的气体通过液面下的出气口释放出来，然后通过排气管排出容器外。由于容器内液体的密度ρ为已知量，重力加速度g也为已知量，因此只需要通过调整ΔH的值就可以很方便实现压力的控制，由于液体密度和重力加速度受外界影响很小，因此通过液体进行压力控制的精度很高。

本发明作为一个压力控制设备，大大简化了压力控制设备结构设计的复杂度，利用液体物理属性进行压力控制也保证了足够的压力控制精度，降低压力控制系统的成本，通过调整进、排气管道的直径可以控制排气量，因此可以广泛的应用于各种低压设备密封及放气。

附图说明

图1为压力控制装置结构示意图。

具体实施方式

该压力控制装置在我所自由空飘球产品上成功进行了应用，该装置的使用使得空飘球压力控制精度大大提高，在升空过程中完全根据预定压力进行排气进而保障球体内外压差的稳定，该装置结构简单应用方便，大大简化了空飘球压力系统的设计，提高了产品的竞争力。