後日、スゴイ偉い博士の方からメールを頂戴し、有力な情報を得る事ができました。恐縮です。
許可を得ましたので、メールの内容を一部引用させて頂きます。
以下引用
これは火薬学で言うところの火薬類の性能試験方法の一つである
カスト猛度試験（別名：鋼柱試験）（英名：Kast brisance test）
を行うための装置ではないかと思うのですがいかがでしょうか？
構造がカスト猛度試験装置に似ているように見えたので。
恐らく、あの装置の間に試料として鋼鉄の柱を挟んで起爆させ
その柱の圧縮具合を既知水圧による圧縮値と比較して
火薬の圧力（単位：Kgf/cm3)を求めるのではないかと思います。
カスト猛度は火薬の破壊効果に推進効果が加わった能力を測る指標ですから
銃弾を飛ばすためには重要なパラメーターになると思います。
破壊効果が高すぎると銃や薬莢が破裂するし、
推進効果が高くないと銃弾が加速しませんから。
ゼンマイ状の物体は推測では試料を中心位置に固定するための物ではないかと思うのですが
直径８ミリぐらいの円柱をゼンマイにはめて中心にセットできるかどうか試してみてはいかがでしょうか？
きっちりと中心にくるようでしたら私の推測どおりの装置ということになります。もしも、違っていたらごめんなさい。
「発射圧で銅製の円柱を潰し、圧力を測定する」という記述が正しいのであれば
火薬学の世界ではカスト猛度試験か鉛柱試験ぐらいしか該当しそうな試験法がありません。
円筒部分の肉厚が薄く楕円形の窓が開いているのは
カスト猛度試験は圧力開放状態で行う試験方法なので
ガスを逃がすために開いていることになります
円筒部分は中味が飛んでいかない、ずれたりしないための抑えの役目しかしていないはずですから
理屈の上ではこのような構造で適正だと思われます。
引用終わり
と言う訳で・・・成る程！ゼンマイの役割は試験材料のホールダーである可能性が強いです。
２２番は私の手元には無いので、想像で図を描いて見ました。
↑う〜ん！ビンゴですかね？
次に、今回メールを下さった博士が、現在記載されているウィキペディアです。こちらを見れば
カスト猛度試験について良くわかります。
全体 試験銃
ただ、２０〜２２番の試験銃に使用する試験片が「銅柱」なのか？「鋼柱」なのか？これが良く
わかりません。ウィキペディアでも、銅・鋼の両方が例に出されていますね。これは私の推測
ですが、恐らく、前ページで紹介した異なる２種類の検圧装置は、右の小振りの物が銅柱の
試験片を使用するタイプで、左の大型で複雑な物（２０〜２２番に採用された）は、鋼柱の試験
片を使用するタイプではないでしょうか？
↑上記を訂正
鋼柱の試験材料は存在しないそうです（ウィキに記載されていた気がするが、夢か幻か？）。
鉛の円柱ならば、存在するそうです。したがって、上記の推測を以下の様に訂正↓
恐らく、前ページで紹介した異なる２種類の検圧装置は、右の小振りの物が鉛柱の
試験片を使用するタイプで、左の大型で複雑な物（２０〜２２番に採用された）は、銅柱の試験
片を使用するタイプではないでしょうか？
さて、では改めて集まった情報を元に、以前に描いた図を直してみました。こんな感じかな？
内部に入り込む、テーパー付きの部品は、ノッチが出ていて方向が決まっていますが、これは
底部の形状が異なる（米印）ためと思われます。ガス圧を拾う際に、何か効果が発生するの
だと思われます。また、中心を貫通するピン（肌色）の太さは重要だと思います。これによって
上部（試験片）に伝わる力は変化してしまうでしょうから。
また、２２番の試験器のレプリカにあったボール（図の赤丸）ですが、これは部品の一部なの
かなぁ？どう考えても存在する理由が分かりません（なので上の図では描かなかった）。
ひょっとすると、試験材料のダミーとして、レプリカの製作者が付属させたのかも？違うか？
まだ、不明の点が多いですが、大きな進歩です！
メールを下さった多くの方々に深く感謝いたします！
・・・
「引き続きフレッシュな情報きぼんぬ！」
（↑クレクレ厨）
続きましたぁ！
↓