[發明專利]一種密封腔泄漏量動態測量裝置及方法

在審

• 申請號: 202110493442.4
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113447214A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 馬藝;原子揚;張敏佳;江錦波;彭旭東
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01M3/32
• 分類號: G01M3/32
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵

一種密封腔泄漏量動態測量裝置，包括密封腔、活塞式平衡缸、氣源裝置和監控測量系統；密封腔包括呈左右設置的第二密封腔和第一密封腔，第一密封腔和第二密封腔之間連接有泄漏通道；活塞式平衡缸包括平衡缸腔體，平衡缸腔體內設有第一平衡腔和第二平衡腔，第一平衡腔與第一密封腔通過短管連通，第二平衡腔通過管路與氣源裝置連接；監控測量系統包括壓力變送器組、控制閥、位移測量裝置和工控機。本發明還提供一種密封腔泄漏量動態測量裝置的測量方法。本發明結構簡單，測量方法重復性好，利用活塞位移與壓力變化的關系精確測得任意時間段內密封腔的泄漏量，避免壓力變化以致密封腔泄漏速率不均的問題，使泄漏量測量結果更加精確。

技術領域

本發明涉及一種密封腔泄漏量動態測量裝置及方法。

背景技術

泄漏量是衡量密封系統性能好壞的重要參數，泄漏量的精準實時測量對密封系統性能評估與狀態監測至關重要。

對于常規密封腔，泄漏液體便于直接收集與測量，可通過直接測量液體體積或流量計法得到液體的泄漏量；而對于在某些極端、惡劣環境下應用的密封結構，密封腔兩側均為承壓液體(或多相介質)，當一側帶壓介質向另一種帶壓介質一側發生泄漏時，泄漏液體往往混入其中難以收集，同時伴隨有腔體兩側壓力的動態變化與平衡，泄漏量測量存在較大難度，現有常用密封腔泄漏測量技術并不適用，且測量結果缺乏實時性與準確性。

因此，如何提供一種使用方便、測量準確性高、能夠適用于復雜承壓工況及介質條件的密封腔泄漏量動態測量裝置及方法，是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

為克服上述問題，本發明提供一種密封腔泄漏量動態測量裝置及方法。

本發明的第一個方面提供一種密封腔泄漏量動態測量裝置，包括密封腔、活塞式平衡缸、氣源裝置和監控測量系統；

所述密封腔包括呈左右設置的第二密封腔和第一密封腔，且第一密封腔的內部壓力高于第二密封腔的內部壓力；第一密封腔和第二密封腔之間連接有泄漏通道，泄漏通道可開啟或關閉；當泄漏通道開啟時，第一密封腔內的介質經泄漏通道向第二密封腔流通；

所述活塞式平衡缸包括軸線沿左右方向延伸的平衡缸腔體，平衡缸腔體的側壁設有對活塞進行限位的限位臺階，限位臺階具有朝左的臺階面；限位臺階的左側為第一平衡腔，限位臺階的右側為第二平衡腔，其中，第一平衡腔與第一密封腔通過短管連通，第二平衡腔通過管路與氣源裝置連接，氣源裝置向第二平衡腔輸送帶壓氣體；

所述第一平衡腔內設有活塞和活塞桿，活塞抵在臺階面上；活塞桿水平設置在第一平衡腔內，活塞桿的一端與活塞連接，另一端從第一平衡腔左端穿出與端蓋連接，端蓋所在平面垂直于活塞桿的軸線；活塞桿與第一平衡腔左端之間的間隙、活塞與第一平衡腔側壁之間的間隙均設有O型密封圈組；

所述監控測量系統包括壓力變送器組、控制閥、位移測量裝置和工控機；壓力變送器組包括第一壓力變送器和第二壓力變送器，第一壓力變送器安裝于短管上，采集第一密封腔和第一平衡腔的實時壓力；第二壓力變送器安裝于管路上，采集第二平衡腔的實時壓力；所述控制閥安裝于管路上，實時調整第二密封腔的氣體壓力；所述位移測量裝置包括數顯千分表和支架，數顯千分表由支架水平固定，數顯千分表的測頭與端蓋的中心始終接觸；所述壓力變送器組、控制閥、位移測量裝置分別與工控機電連接，工控機實時接收和處理壓力變送器組的壓力信號和位移測量裝置的位移信號，輸出對應信號并反饋調節控制閥的開度。

進一步，所述O型密封圈組包括活塞密封圈組和活塞桿密封圈組，活塞密封圈組、活塞桿密封圈組均包括兩個均勻布置的O型密封圈；所述活塞密封圈組與活塞過盈配合，所述活塞桿密封圈組與活塞桿過盈配合。

本發明的第二個方面提供一種密封腔泄漏量動態測量裝置的測量方法，包括以下步驟：