[實用新型]一種多工況機械密封性能實驗裝置測控系統

有效

• 申請號: 201520546801.8
• 申請日: 2015-07-24
• 公開（公告）號: CN204988696U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 郝木明;楊丹丹;任寶杰;李振濤;王選盈;李勇凡
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）;青島海森流體機械工程研究院有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種機械密封性能實驗裝置測控系統，特別涉及一種可進行多工況機械密封性能實驗的測控系統，屬于流體動密封實驗技術領域。

背景技術

機械密封作為一種關鍵通用機械零部件，具有密封效果優良、摩擦損耗小、穩定性強等突出優點，自實用新型以來被廣泛地應用在各行業機械設備的旋轉軸密封中。機械密封的實驗研究，作為闡明密封機理、改進密封性能的重要手段，一直以來備受科研工作者關注。

機械密封的試驗技術主要包括兩個方面，第一，創造各種模擬試驗條件；第二，測量各種參數。機械密封各種模擬實驗條件的創造可通過設置提供密封流體、緩沖或阻塞流體的輔助系統實現。而機械密封實驗裝置的測控系統作為機械密封實驗裝置的重要組成部分，其設計從一定程度上反映了實驗裝置的先進性。

此外，各種密封變工況模擬試驗條件，如密封流體、緩沖或阻塞流體溫度、壓力的改變，密封實驗轉速的改變，需要機械密封實驗裝置配備自動化程度較高的測控系統。而且，構建機械密封實驗裝置測控系統，可以減輕機械密封實驗工作者的勞動強度；可以很方便地得到變工況實驗條件下機械密封實驗數據，為科研工作者深入研究機械密封運行狀態參數、工作性能和使用壽命之間的關系提供方便。

本實用新型由轉矩轉速傳感器、密封端面間隙傳感器、密封泄漏量傳感器、密封端面溫度傳感器、密封端面流體膜壓力傳感器、轉矩轉速顯示儀、端子板、數據采集卡、計算機、通訊轉換器、變頻器、電動調節閥組成，可以方便地實現機械密封實驗模擬工況的調節，可同時測量密封泄漏量、端面摩擦扭矩、端面溫度、端面流體膜壓力以及密封端面間隙等性能參數。

實用新型內容

為達到上述目的，本實用新型采取以下技術方案：

如圖1所示，一種多工況機械密封性能實驗裝置測控系統由轉矩轉速傳感器、密封端面間隙傳感器、密封泄漏量傳感器、密封端面溫度傳感器、密封端面流體膜壓力傳感器、轉矩轉速顯示儀、端子板、數據采集卡、計算機、通訊轉換器、變頻器、電動調節閥組成，所述轉矩轉速傳感器通過信號線連接轉矩轉速顯示儀，轉矩轉速顯示儀經信號線與端子板輸入端相連接，所述密封端面間隙傳感器、密封泄漏量傳感器、密封端面溫度傳感器、密封端面流體膜壓力傳感器，通過信號線連接到端子板輸入端，所述端子板輸出端通過專用數據排線與數據采集卡相連接，數據采集卡插入計算機PCI插槽中以接入計算機，所述的電動調節閥由計算機的輸出信號進行控制。

所述的密封端面間隙傳感器為電渦流位移傳感器、密封泄漏量傳感器為稱重傳感器、密封端面溫度傳感器為熱電偶、密封端面流體膜壓力傳感器為藍寶石壓力傳感器。

所述的轉矩轉速傳感器通過轉矩轉速顯示儀與端子板輸入端相連接，所述的端子板通過數據線與數據采集卡相連接，數據采集卡連接至計算機，所述的電動調節閥由計算機通過數據采集卡及端子板發送的輸出信號進行控制。

所述的密封端面間隙傳感器、密封端面溫度傳感器、密封端面流體膜壓力傳感器均可以為一個或者是多個，以實現密封靜環不同半徑處端面溫度和壓力分布，以及密封靜環厚度方向溫度分布的測試。所述電動調節閥可以通過調節密封輔助系統管路內流體流量實現密封在不同壓力條件的模擬實驗，可以通過調節載熱流體的流量實現輔助系統流體溫度的調節，模擬密封在不同溫度條件的運行情況。

如圖2所示，所述的密封端面間隙傳感器、密封端面溫度傳感器、密封端面流體膜壓力傳感器均通過密封腔體壓蓋連接至密封靜環。密封端面流體膜壓力傳感器通過引壓管實現密封端面間流體膜壓力的探測。為了不對密封端面間流場造成干擾，密封端面溫度傳感器安裝在密封端面附近，而且不接觸密封端面間流體。在密封動環內徑鑲嵌銅質圓環，在密封靜環處設置銅質測標，通過電渦流位移傳感器探測銅質圓環與銅質測標的相對距離，實現密封端面間間隙的測量。

如圖3所示，密封端面溫度傳感器安裝孔、密封端面流體膜壓力傳感器安裝孔沿密封靜環不同半徑分布，以實現密封靜環端面溫度和壓力的徑向分布。

本實用新型具有以下有益效果：

1.整套系統可以方便地實現機械密封實驗模擬工況的調節，自動化程度高；

2.可同時測量密封泄漏量、端面摩擦扭矩、端面溫度、端面流體膜壓力以及密封端面間隙等性能參數，具有測量控制精度高、可實現計算機自動數據采集處理等優點；

3.可以很方便地得到變工況實驗條件下機械密封實驗數據，為科研工作者深入研究機械密封運行狀態參數、工作性能和使用壽命之間的關系提供方便。

附圖說明