轮胎气压
表
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工作原理 发表评论(0) 编辑词条
目录
· • 引言
· • 压力的概念
· • 容器的压力是如何形成的？
· • 轮胎气压表的结构
· • 了解更多信息
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如果您有汽车，那么您可能有一个钢笔大小的
轮胎气压表
。 它的一端是一个形状奇特的球状物，另一端是一个可以滑动的小刻度尺。
您是否想过它是如何测量轮胎气压的？为什么这个小刻度尺不会被顶出来呢？
本文将为您揭示轮胎气压表的奥秘！
不同海拔下的气压
有一块截面为1平方英寸（1英寸=2.54厘米）、长3英尺的木头，其重量为1磅（1磅=0.45公斤）。 如果您将这块木头立在脚上，它便在您脚尖上施加了1磅的压力。 由于其横截面为1平方英寸，因此相当于在您的脚尖上施加了1PSI的压强。 如果您将同样截面的30英尺的木头立在脚面上并保持平衡，便施加了10PSI的压强。 而如果是300英尺长，便是100PSI，依次类推。
在1英尺深的水下，压强为0.43PSI，因此1英里（1英里=1.6公里）深的水下，压强约为2270PSI。 也就是说，截面为1平方英寸、高为1英里的水柱重约2270磅。
空气压强的形成也同样如此。大气约有50英里“深”，在海平面处的压强为14.7PSI。 也就是说，约50英里高的截面为1平方英寸的空气柱重约14.7磅。 人体承受14.7psi的压强是完全正常的。
气体（如空气）在容器（如轮胎或气球）内部施加压力，是通过空气原子与容器壁的碰撞实现的。
假设在一个密闭的容器中只有一个氮原子。 它会在容器壁间跳来跳去，不断运动。 原子的运动速度受温度影响，即在绝对零度（-273.15℃）时，原子停止运动；温度越高，原子运动速度越快。 原子与容器壁的碰撞便形成向外的压力。 因此增加容器内部压力有两种方式：
在给汽车或自行车轮胎打气时，便是使用气泵（或打气筒）来增加轮胎内部的原子数，从而增加轮胎内部压力。 汽车轮胎的气压通常为206.7千帕，自行车轮胎的气压可以是410-689千帕。 气泵（或打气筒）只是将更多的空气填充到一个恒定的容积中，因此压力便增大了。
下图是典型轮胎气压表的组成部件。
使用轮胎气压表测量轮胎的压力只需三个简单的步骤：
1. 找一个稳定的位置将轮胎气压表置于气门杆上。
2. 紧按轮胎气压表，使其与气门杆实现密封，空气便会从轮胎进入轮胎气压表。 注意，气压表内部的针要对准气门杆内的气门芯，以便从轮胎中释放空气。
3. 读取轮胎气压表的压力读数。
在轮胎气压表的主体管内部，有一个密封性很好的活塞，它与自行车打气筒内部的活塞非常相似。 管体内部非常光滑。 活塞由柔软的橡胶制成，因此它与管体密封得很好，管体内部用轻油润滑，以增强密封性。 在下图中可以看到，活塞位于管体的一端，堵头位于另一端。 活塞和堵头之间用一根压缩弹簧连接，用于将活塞推向管体左手侧。
轮胎气压表左侧的球状物呈凹陷状。 球体的开口用于与轮胎的气门杆接合。 如果朝开口中看，会看到一个橡胶密封块和一根小固定针。 橡胶密封块用于压住气门杆的凸缘，以防止在测量过程中漏气。固定针用于压下气门杆中的气门芯，使空气进入轮胎气压表中。 空气沿固定针周围流入，通过球体内的凹陷状部分，然后进入活塞室。
将轮胎气压表按在气门杆上时，轮胎中的加压空气便会冲入气压表，将活塞向右推。 于是活塞的行程便会对应轮胎中的压力。 加压空气将活塞向右推，弹簧将活塞向左推回。 轮胎气压表有一个最大压力，为便于举例，假设其最大承受压力为410千帕。 弹簧已经过校准，因此在空气压力为410千帕时，活塞将被推到管的最右端；在空气压力为205千帕时，活塞将被推到管的中部；依此类推。 将轮胎气压表从气门杆处松开时，加压空气便停止流入，弹簧会立即将活塞推回左侧。
管体内部有一个
校准杆
，用于读取压力读数：
上图并未显示弹簧，但校准杆安装在弹簧内部。 校准杆位于活塞上部，但并不与活塞相连，而是与堵头相连。 活塞向右移动时，便会推动校准杆。 在释放压力时，活塞将向左移回，而校准杆则停留在其最大位移处，这时便可以读取压力读数了。
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