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潜水装备——一级、二级头

2013-06-18 20:57阅读:
潛水員的氣瓶在潛水時所攜帶的大量壓縮空氣如果沒有設備可以將壓縮空氣的壓力降低到與周圍的壓力相當時,這些高壓的壓縮空氣對潛水員而言是沒有用的。人體的呼吸器官對於吸入的空氣有壓力的限制,肺部周圍能容許的空氣壓力差不可以超過 2 psi / 0.14 bar,事實上只要壓差有一點點的變化,都會造成呼吸困難。潛水員如果要在水中舒適的呼吸,供應之氣體則需要與周圍的壓力相當,這也就是調節器的主要功能。調節器能將空氣從氣瓶中導出並將壓力降低到與周圍環境的壓力相同。                      
我們這裡所指的調節器就是所謂的“需求式調節器”(demand regulators),它是藉由使用者簡單的吸氣與吐氣而自動開關,以供應空氣。這與一般商業性的潛水設備(空氣定量的流入潛水員的頭盔)不同,調節器只在潛水員吸氣時供應空氣,這比持續定量供應空氣的設備能節省許多的空氣。                        
傳統的調節器從一級頭處至少有四條附加管線。包括主要的二級頭、備用的二級頭、低壓BCD充氣管及可連接殘壓表的高壓管。有些系統結合了備用的二級頭及BCD低壓充氣管,只有三條附加管線。                     這裡所指的調節器也就是一般所謂的開放式水肺;吸入之空氣在吐氣時,直接排放到水中,而不會回到水肺系統中。開放式水肺比軍方或商業用的密閉式循環再呼吸水肺系統(closed-circuit re-breather scuba)簡單而且便宜。因為氣瓶中的空氣量對於休閒無減壓潛水而言已經足夠,潛水員不需要使用昂貴而且複雜的密閉式循環呼吸水肺裝置。           現代調節器系統多半為自動式、兩段減壓及單管的設計。它們不只是把空氣從氣瓶中傳到潛水員的嘴中。它們還可以直接與儀表、浮力調整裝置及備用氣源連接。
連接器型式
每一個調節器的一級頭都有一個連接器可與氣瓶相接。目前在北美、亞洲及許多歐洲地區的調節器都使用YOKE的型式。它是一種橫過氣瓶閥頂部,有YOKE螺栓的夾子型裝置,這種連接器需要靠壓力來使調節器與氣瓶出口密封。北美與歐洲地區所使用的氣瓶及調節器孔口的大小也有些微的差異,但這些差異可以藉由YOKE的使用來解決。有些歐洲地區的調節器及氣瓶使用DIN規格的連接器。DIN規格的調節器螺絲可以直接的鎖入氣瓶閥,是比較安全的裝置,而且能承受較高的氣瓶壓力。大部分有DIN連接器的調節器都有選擇性的YOKE裝置可以直接鎖在一級頭,使調節器可以和傳統的氣瓶閥一起使用。                  二级头
傳統式的二級頭低壓管是越過使用者的右邊肩膀,二級頭隔膜及排水鈕是裝置在二級頭的前方,咬嘴則是在二級頭的背面上方,這是最普遍的二級頭型式,這種型式的二級頭通常在背部有洩水閥,並有排放座(蓋)可將氣泡向左右兩邊排出。由於這種調節器具有固定的上部及下部,若顛倒位置使用時,水會在使用者吐氣時經由洩水閥進入到二級頭,影響呼吸,而且反過來的二級頭會對潛水員的面鏡造成影響。  
有些特殊設計的二級頭在低壓管入口的對面有二級頭隔膜與排水鈕,這種二級頭比傳統的二級頭小且輕,其優點之一就是正反都可以使用,潛水員可以將二級頭穿過右肩或左肩來使用;這種設計特別適合用於備用二級頭,當潛水員緊張時不致將備用二級頭反向放入嘴巴中而造成影響。
二級頭的閥組可分為兩大類:順流閥及導引閥。順流閥是最普遍的型式,在潛水員吸氣時,隔膜會推動二級頭內單向閥槓桿,使閥門打開而供應潛水員所需要的空氣,由於單向閥是順著氣流的方向打開,所以稱為順流閥,順流閥的優點是結構簡單、成本低,在調節器發生故障時會持續的供應空氣,不會發生氣源中斷的現象,潛水員可以繼續的正常呼吸,直到回到岸上。    
導引閥式的調節器是以膜片推動小的導引閥,然後再打開較大的主閥,這種設計能以較小的力量來啟動閥門並可提供較大的空氣流量,由於推動閥門的力量大都來自一級頭的空氣壓力,不像傳統式的調節器是靠使用者吸氣的力量,所以使用者不會有呼吸阻抗。導引閥式的調節器其效率比較好,但其缺點是結構複雜且昂貴,維修也比較困難。


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