[发明专利]一种高围压压力室的光纤光栅引线出口密封装置

说明书

技术领域

本发明属于压力室密封的一种密封装置，特别涉及一种用于三轴压缩试验中高围压压力室的光纤光栅引线出口密封装置，适用于高围压压力室的光纤光栅引线出口的密封。

技术背景

现有压力室，特别是三轴压缩试验仪压力室中，对以油压为围压条件的普通传感器电线出口的整体密封装置技术已经非常成熟，然而对于类似光纤光栅这种具有易折损、脆性特征以及对弯曲度具有较高要求的脆性材料引线出口的密封装置仍然是个难题，特别是在高围压三轴压缩试验中光纤光栅引线出口的密封。现有的密封装置中，所选密封材料在高压环境下难以对具有脆性特性的光纤光栅进行保护，同时，密封装置不能重复利用，增加了实验成本。本设计发明通过对光纤光栅和压力室引线出口的设计，发明一种高围压压力室的光纤光栅引线出口密封装置。

发明内容

本发明的目的是设计一种特殊的光纤光栅引线出口密封装置，用于解决高围压试验中压力室引线出口的难题。为解决上述问题，本发明提出以下解决方案：选择具有高弹性和耐久性材质的丁苯橡胶，实现在高围压环境下，保护具有易折损、脆性特征以及对弯曲度具有较高要求的光纤光栅传感器，且对其测量功能不造成影响；依据引线出口的结构以及形状，设计T形橡胶密封装置，解决了压力室引线出口结构与光纤光栅的安装配合与连接问题；在T形橡胶密封装置的B台阶插入头的底部设计为60度圆锥面，解决了在高围压压力室的光纤光栅引线出口的高压适应性密封问题，其密封性能随围压的增加而提高；选择具有高弹性和憎水性的密封胶，此胶水不会对T形密封橡胶和压力室引线出口结构造成损伤，解决了密封装置的重复利用问题；整个装置的设计结构简单，操作简易，成本低廉且可重复利用，适用于多种传感器引线出口的密封，具有广泛的适用性，有很好的推广价值。

密封装置依据压力室引线出口的形状设计由高弹性丁苯橡胶和密封胶两部分组成。密封装置正视图结构外形为T形，在结构上分为A台阶和B台阶两部分，A台阶为扁形空心圆柱体，其上表面为A-1，下表面为A-2，B台阶整体为长形空心圆柱体，其圆柱体外表面为B-1，B台阶底部设计成锥形面结构B-2。密封装置的A、B台阶为中空连通结构，空心部分为空心圆柱孔E，用于套入光纤光栅D。密封胶组成成分是硅酮，具有弹性和憎水性。

密封装置B台阶用人工压挤方式塞入压力室承台G的光纤光栅引线孔H，密封装置的B-1面与光纤光栅引线孔H的I-1面表面紧密贴合，密封装置的B-2锥形面与光纤光栅引线孔H的I-2锥形面相贴合，在实验过程中，密封装置受到围压作用时，由于60度锥形面的作用，密封装置B-2锥形面处橡胶向中心挤压，起到加强密封作用，能够很好得解决高围压压力室中光纤光栅引线出口的高压适应性密封问题。

在密封装置A台阶的A-2面涂抹密封胶C，使用重物压紧，使得A台阶与压力室的承台G紧密相连，并在A台阶扁形圆柱体侧面涂抹密封胶C，防止围压介质从扁形圆柱体侧面至A-2面渗入光纤光栅引线孔H。

密封装置的中心空心部分E用来容纳光纤光栅D，光缆D通过空心部位E与橡胶零件A/B台阶紧密相连，并将密封胶C涂抹在密封装置A台阶上表面A-1面和光纤光栅D的连接处，使得压力室中的围压溶液不能渗入A台阶A-1面与光纤光栅D连接处F的空隙，使得压力室内的围压稳定。

本发明具有以下优点：

1、本发明为一种高围压压力室的光纤光栅引线出口密封装置，可实现在高围压压力室中，保护具有易折损、脆性特征以及对弯曲度具有较高要求的光纤光栅传感器，且对其测量功能不造成影响。

2、本发明为一种高围压压力室的光纤光栅引线出口密封装置，能够解决高围压压力室的光纤光栅引线出口的高压适应性密封问题，其密封性能随围压的增加而提高。

3、本发明为一种高围压压力室的光纤光栅引线出口密封装置，该密封装置制作工艺简单，材料来源容易获取，且可重复利用，对压力室承台的损伤极小。

附图说明

图1T形密封橡胶的剖视图

图2T形密封橡胶的俯视图

图3高围压压力室光纤光栅引线出口密封装置的剖面图

图4压力室承台的剖面图