摘要：以圖例講述了汞柱式血壓計的基本構造和原理，并通過相關公式計算，列出了在同一壓力點更換不同內徑示值管以及示值管不同垂直角度所得到的測量值。說明了不能隨意更換汞柱式血壓計示值管以及測量時必須保證示值管部分與水平面垂直的重要性。
關鍵詞汞柱式血壓計示值管；內徑；更換；垂直度
DOI:103969/jissn1000-0771201108000
0引言
汞柱式血壓計在醫療單位中應用最為廣泛、使用最為頻繁，在計量檢測中是維修率最高的計量器具。在維修過程中，示值管的更換和示值管與水平面的垂直度問題需要引起我們的重視，以保證測量結果的準確性，避免對高血壓、心臟病病人造成誤診。
1示值管的更換
在日常檢測維修汞柱式血壓計時，經常遇到需要更換示值管的情況，但更換后往往會出現零點示值符合規程要求而加壓后讀數示值偏差較大，且壓力越大偏差越大的問題。
如圖1所示，汞柱式血壓計實際上就是一種U型壓力計，只不過用水銀壺替代了其中一根測量管。根據帕斯卡原理，對于U型管式壓力計：
pA=p0+ρgH（1）
式中：pA為被測氣體壓強，Pa；p0為大氣壓強，Pa；ρ為水銀密度,g/cm3；g為重力加速度,98m/s2；H為水銀柱高度，mm。
圖1汞柱式血壓計原理圖
由圖1可見，水銀壺和示值管相通，里面充滿水銀。在沒有壓力作用時，水銀壺內和示值管內水銀表面處于示值管的零點，此時pA=p0。當通過皮球加壓時，壺內水銀面下降，管內水銀面上升，則相對壓強由式（1）可得：
ρgH=pA－p0
這里工作介質是水銀，因此我們以水銀面的高度差來表示相對壓強更加直觀。柯氏音測量血壓的原理，就是以示值管中水銀柱的高度來表示心臟的收縮壓和舒張壓。
在壓力作用下，管內的水銀面升高了h(即標尺的實際長度)，壺內的水銀面下降了h1。被測壓力對應的水銀柱高度H（即標尺的刻度值）應為：
H=h+h1
以D,d分別表示水銀壺和示值管的內徑，在壓力作用下，示值管內進入的水銀體積等于水銀壺中排出的體積：
即
則標尺的長度為：
在同一個水銀壺（內徑16mm）、300mmHg壓力下，由式（2）可得不同內徑的示值管相對應的實際標尺長度，計算結果如表1所示。
表1不同內徑示值管相對應的實際標尺長度
|
d |
2 |
2.5 |
3 |
3.5 |
4 |
|
h |
295.4 |
292.8 |
289.8 |
286.3 |
282.4 |
從表1可以看出，更換示值管的內徑相差越大，標尺長度相差也越大，標尺讀數偏差也就越大。因此我們在更換示值管時，應選用內徑相同或者非常接近的示值管，亦可以同時更換相對應刻度的標尺（因計算匹配很麻煩，實際檢測中幾乎不采用）。
2示值管與水平面的垂直度
在用標準器測量血壓計時，由于血壓計底座定位簧片或者示值部分定位卡片變形，示值管往往與水平面不垂直，操作人員常常忽視這個問題。事實上，由于示值管的傾斜角度不同，測量結果也有很大的不同。如圖2所示。
圖2示值管垂直角度示意
根據直角三角形定理，得知：Li=L/cosa（3）在200mmHg壓力下，由式（3）可得垂直面和偏離垂直面不同角度時水銀面所對應的標尺（此處忽略了標尺與實際長度的差別），計算結果如表2所示。
表2不同垂直角度時水銀面所對應的標尺
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a/（°） |
2 |
2.5 |
3 |
3.5 |
4 |
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L/mmHg |
295.4 |
292.8 |
289.8 |
286.3 |
282.4 |
從表2可以看出，傾斜角度越大，引入的誤差也越大。因此測量時應將示值管處于垂直于水平面的位置才能得到正確的結果
3結束語
在汞柱式血壓計計量檢測過程中，維修時更換示值管只能選用內徑相同或者非常相近的示值管，測量時必須保證示值管與水平面的垂直，這樣才能得到準確的測量結果。
轉自《計量技術》