[發(fā)明專利]一種測量密封面動環(huán)微位移的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610686511.2
• 申請日: 2016-08-18
• 公開（公告）號: CN106323186B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設計）人: 歐中華;汪豫;賈敏;龔小進;王剛;劉永
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01B11/14
• 分類號: G01B11/14
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 徐金瓊

一種測量密封面動環(huán)微位移的系統(tǒng)，屬于位移精密測量技術(shù)領域，解決機械密封結(jié)構(gòu)空間較小、溫度高、環(huán)境復雜，難以精確的監(jiān)測密封面動環(huán)微位移的問題。本發(fā)明包括靜環(huán)和動環(huán)，現(xiàn)場測量裝置和安全區(qū)裝置；所述現(xiàn)場測量裝置包括設置在靜環(huán)上的下夾具、設置在下夾具上的上夾具、設置在上夾具和下夾具之內(nèi)的鎧裝高溫光纖探頭、與鎧裝高溫光纖探頭相連接的鎧裝高溫光纖和設置在動環(huán)上的法蘭；所述安全區(qū)裝置包括光源、光環(huán)行器、光譜儀和信號處理裝置，所述光源的輸出端與光環(huán)行器的1端口相連接，鎧裝高溫光纖與光環(huán)行器的2端口相連接，光譜儀的輸入端與光環(huán)行器的3端口相連接，光譜儀的輸出端與信號處理裝置的輸入端相連接。用于測量密封面動環(huán)微位移。

技術(shù)領域

一種測量密封面動環(huán)微位移的系統(tǒng)，用于測量密封面動環(huán)微位移，屬于位移精密測量 技術(shù)領域。

背景技術(shù)

1855年機械密封技術(shù)發(fā)明以來，隨著對于密封理論及其應用的深入研究，機械密封在 工業(yè)領域中的應用也越來越廣。旋轉(zhuǎn)軸軸端的密封一般使用流體動壓式機械密封，在動環(huán) 與靜環(huán)之間加入液體或氣體工作介質(zhì)，由于流體靜壓和動壓效應，在密封環(huán)之間形成具有 一定剛度的液體或氣體薄膜，使兩密封面可以非接觸運轉(zhuǎn)。同時由于膜厚很小，可以限制 流體泄漏，起到密封作用。

密封的性能與穩(wěn)定性，直接關(guān)系到機械設備的正常運行。一旦密封性能下降甚至失效， 可能導致工作介質(zhì)或者是潤滑液的泄漏，輕則影響機械設備工作性能，重則產(chǎn)生顯著的磨 損，使設備壽命縮短乃至發(fā)生損壞。然而，動環(huán)在運行過程中會受到振動或者轉(zhuǎn)速的影響， 在軸向上產(chǎn)生位移，使得密封膜膜厚發(fā)生變化。膜厚過小，密封面磨損和功耗都會增大； 膜厚過大，又會造成工作介質(zhì)的泄漏變大。因此，對密封面動環(huán)微位移的監(jiān)測則顯得尤其 重要。

常用的位移傳感器主要有：電感式位移傳感器、電渦流位移傳感器、電容式位移傳感 器、光柵式位移傳感器。電感式位移傳感器為接觸式位移傳感器，由于密封系統(tǒng)本身有一 定的振動，這將嚴重影響接觸測量的精度，而且在有振動的情況下，電感響應時間很難達 到測量的要求；電渦流式位移傳感器為非接觸測量，比接觸式測量更準確，但它的使用受 很多因素限制，它的工作對象必須是金屬導體，而且易受環(huán)境雜散磁場的干擾，需要屏蔽 措施；光柵式位移傳感器和激光位移傳感器為非接觸式測量，且具有較高的測量精度，但 由于密封結(jié)構(gòu)的特殊性，沒有足夠的安裝空間，難于滿足該傳感器的安裝要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述不足之處提供了一種測量密封面動環(huán)微位移的系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中 機械密封結(jié)構(gòu)空間較小、溫度高、環(huán)境復雜，難以精確的監(jiān)測密封面動環(huán)微位移的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種測量密封面動環(huán)微位移的系統(tǒng)，包括靜環(huán)和動環(huán)，其特征在于：包括現(xiàn)場測量裝 置和安全區(qū)裝置；

所述現(xiàn)場測量裝置包括設置在靜環(huán)上的下夾具、設置在下夾具上的上夾具、設置在上 夾具和下夾具之內(nèi)的鎧裝高溫光纖探頭、與鎧裝高溫光纖探頭相連接的鎧裝高溫光纖和設 置在動環(huán)上的法蘭；

所述安全區(qū)裝置包括光源、光環(huán)行器、光譜儀和信號處理裝置，所述光源的輸出端與 光環(huán)行器的1端口相連接，鎧裝高溫光纖與光環(huán)行器的2端口相連接，光譜儀的輸入端與光環(huán)行器的3端口相連接，光譜儀的輸出端與信號處理裝置的輸入端相連接。

進一步，所述鎧裝高溫光纖探頭包括自聚焦透鏡，自聚焦透鏡的一端上鍍設的反射膜， 另一端上連接的高溫光纖，高溫光纖尾部上套設的不銹鋼波紋管，自聚焦透鏡、反射膜和 自聚焦透鏡一端的不銹鋼波紋管上套設的不銹鋼套管。

進一步，所述自聚焦透鏡與高溫光纖、自聚焦透鏡、反射膜和自聚焦透鏡一端的不銹 鋼波紋管與不銹鋼套管之間采用高溫耐腐蝕粘合劑進行粘接。

進一步，所述光源發(fā)出波長范圍為可見光到中紅外波段的光束。

進一步，所述鎧裝高溫光纖探頭與上夾具和下夾具之間為卯榫結(jié)構(gòu)。