[發明專利]一種測量彈性金屬密封環的壁厚的方法

在審

• 申請號: 201811077027.5
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109211083A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 王子羲;李德才;賈曉紅;郭飛;黃偉峰;索雙富;李永健;劉向鋒;劉瑩;郭越紅
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

本發明提供一種用于測量彈性金屬密封環的壁厚的方法，包括：將磁性介質填充至所述彈性金屬密封環的待測壁厚的薄壁部分的內腔；將變磁阻式傳感器的U形鐵芯端面，緊貼至所述待測薄壁部分的外側，使得所述鐵芯、所述待測薄壁部分和所述磁性介質形成磁回路；測量所述變磁阻式傳感器U形鐵芯線圈上的電感；根據所述電感計算所述待測薄壁的厚度。本發明有效地提高了測量效率，方便地對彈性金屬密封環的壁面進行厚度測量，確保對厚度的均勻性進行高效診斷，提高了后續使用彈性金屬密封環的密封效率。

技術領域

本發明屬于測量技術領域，特別涉及一種測量彈性金屬密封環的壁厚方法。

背景技術

彈性金屬密封應用在航空航天領域有著得天獨厚的優勢。航空發動機的密封環境兼具高溫、高介質壓力，同時還有交變載荷。傳統密封件難以在如此嚴苛的條件下表現出良好的工作性能，并且會在不斷承受法蘭與密封環之間的交變載荷后難以補償自身與法蘭之間產生的間隙而造成泄漏。美國的洛克達因公司首先應用彈性金屬密封解決了這一難題，該公司花費數年研制出了以彈性金屬為主體材料的具有強回彈補償能力、耐高溫耐高壓的彈性金屬密封環。這種密封環質量較輕，不必施加很大的預緊力即可表現出優良的回彈補償性能，并且在高溫高壓的工作條件下表現良好，成為航空航天工業中密封問題的解決方案之一。

彈性金屬密封環按彈性截面形狀分類可分為W及多彎W型、O型、V型、C型、Ω型等多種。由于彈性金屬密封環所用材料強度硬度較高，特別是W及多彎W型截面形狀復雜，加工時易發生帶材厚度不均、成型尺寸偏差大等問題，而這些問題最終將影響產品的密封性能。為了保證密封效率，需要對彈性金屬密封環的壁厚進行厚度測量篩查，確保均勻性，因此發明一種用于測量彈性金屬密封環的壁厚的方法，來方便測量彈性金屬密封環的壁厚，確保良品率，提高密封效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于測量彈性金屬密封環的壁厚的方法，旨在檢測單行金屬密封環的截面厚度，解決了由于截面厚度不均而造成的密封失效隱患等問題。

本發明提供一種用于測量彈性金屬密封環的壁厚的方法，包括：

將磁性介質填充至所述彈性金屬密封環的待測壁厚的薄壁部分的內腔；

將變磁阻式傳感器的U形鐵芯端面，緊貼至所述待測薄壁部分的外側，使得所述鐵芯、所述待測薄壁部分和所述磁性介質形成磁回路；

測量所述變磁阻式傳感器U形鐵芯線圈上的電感；

根據所述電感計算所述待測薄壁的厚度。

進一步地，所述彈性金屬密封環包括W型密封環、多彎W型密封環、E型密封環、O型密封環、V型密封環、C型密封環、Ω型密封環。

進一步地，所述磁性介質包括磁性液體或磁粉。

進一步地，所述變磁阻式傳感器為變氣隙式自感傳感器。

進一步地，所述非導磁性材料包括不銹鋼、高鎳合金。

由于彈性金屬密封環的成型工藝，通常采用微米級別厚度的鎳基高溫合金材料或不銹鋼材料，因此，在旋壓制作完成彈性金屬密封環后，其成型產品的厚度，如果直接進行物理測量，是非常困難的，而且如果成批測量則耗時極大，難以對厚度均勻性的確定進行有效診斷。本發明采用間接測量的方式，利用變磁阻式傳感器測量氣隙的原理，將待測壁厚所在部分的內腔填充磁性介質，使這部分相當于變磁阻式傳感器中的銜鐵部分，將變磁阻式傳感器的線圈U型鐵芯的端面緊靠至所述待測厚度的壁面上，使得這部分相當于變磁阻式傳感器中銜鐵與U型鐵芯之間的氣隙，根據變磁阻式傳感器原理，通過對U型鐵芯上的電感進行測量，再進行轉換得出所述待測厚度壁面的厚度，從而方便地對彈性金屬密封環的壁面進行厚度測量，確保對厚度的均勻性進行高效診斷，提高了后續彈性金屬密封環的使用時的密封效率。

附圖說明