摘要：以图例讲述了汞柱式血压计的基本构造和原理，并通过相关公式计算，列出了在同一压力点更换不同内径示值管以及示值管不同垂直角度所得到的测量值。说明了不能随意更换汞柱式血压计示值管以及测量时必须保证示值管部分与水平面垂直的重要性。
关键词汞柱式血压计示值管；内径；更换；垂直度
DOI:103969/jissn1000-0771201108000
0引言
汞柱式血压计在医疗单位中应用最为广泛、使用最为频繁，在计量检测中是维修率最高的计量器具。在维修过程中，示值管的更换和示值管与水平面的垂直度问题需要引起我们的重视，以保证测量结果的准确性，避免对高血压、心脏病病人造成误诊。
1示值管的更换
在日常检测维修汞柱式血压计时，经常遇到需要更换示值管的情况，但更换后往往会出现零点示值符合规程要求而加压后读数示值偏差较大，且压力越大偏差越大的问题。
如图1所示，汞柱式血压计实际上就是一种U型压力计，只不过用水银壶替代了其中一根测量管。根据帕斯卡原理，对于U型管式压力计：
pA=p0+ρgH（1）
式中：pA为被测气体压强，Pa；p0为大气压强，Pa；ρ为水银密度,g/cm3；g为重力加速度,98m/s2；H为水银柱高度，mm。
图1汞柱式血压计原理图
由图1可见，水银壶和示值管相通，里面充满水银。在没有压力作用时，水银壶内和示值管内水银表面处于示值管的零点，此时pA=p0。当通过皮球加压时，壶内水银面下降，管内水银面上升，则相对压强由式（1）可得：
ρgH=pA－p0
这里工作介质是水银，因此我们以水银面的高度差来表示相对压强更加直观。柯氏音测量血压的原理，就是以示值管中水银柱的高度来表示心脏的收缩压和舒张压。
在压力作用下，管内的水银面升高了h(即标尺的实际长度)，壶内的水银面下降了h1。被测压力对应的水银柱高度H（即标尺的刻度值）应为：
H=h+h1
以D,d分别表示水银壶和示值管的内径，在压力作用下，示值管内进入的水银体积等于水银壶中排出的体积：
即
则标尺的长度为：
在同一个水银壶（内径16mm）、300mmHg压力下，由式（2）可得不同内径的示值管相对应的实际标尺长度，计算结果如表1所示。
表1不同内径示值管相对应的实际标尺长度
|
d |
2 |
2.5 |
3 |
3.5 |
4 |
|
h |
295.4 |
292.8 |
289.8 |
286.3 |
282.4 |
从表1可以看出，更换示值管的内径相差越大，标尺长度相差也越大，标尺读数偏差也就越大。因此我们在更换示值管时，应选用内径相同或者非常接近的示值管，亦可以同时更换相对应刻度的标尺（因计算匹配很麻烦，实际检测中几乎不采用）。
2示值管与水平面的垂直度
在用标准器测量血压计时，由于血压计底座定位簧片或者示值部分定位卡片变形，示值管往往与水平面不垂直，操作人员常常忽视这个问题。事实上，由于示值管的倾斜角度不同，测量结果也有很大的不同。如图2所示。
图2示值管垂直角度示意
根据直角三角形定理，得知：Li=L/cosa（3）在200mmHg压力下，由式（3）可得垂直面和偏离垂直面不同角度时水银面所对应的标尺（此处忽略了标尺与实际长度的差别），计算结果如表2所示。
表2不同垂直角度时水银面所对应的标尺
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a/（°） |
2 |
2.5 |
3 |
3.5 |
4 |
|
L/mmHg |
295.4 |
292.8 |
289.8 |
286.3 |
282.4 |
从表2可以看出，倾斜角度越大，引入的误差也越大。因此测量时应将示值管处于垂直于水平面的位置才能得到正确的结果
3结束语
在汞柱式血压计计量检测过程中，维修时更换示值管只能选用内径相同或者非常相近的示值管，测量时必须保证示值管与水平面的垂直，这样才能得到准确的测量结果。
转自《计量技术》