[实用新型]一种多工况机械密封性能实验装置测控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械密封性能实验装置测控系统，特别涉及一种可进行多工况机械密封性能实验的测控系统，属于流体动密封实验技术领域。

背景技术

机械密封作为一种关键通用机械零部件，具有密封效果优良、摩擦损耗小、稳定性强等突出优点，自实用新型以来被广泛地应用在各行业机械设备的旋转轴密封中。机械密封的实验研究，作为阐明密封机理、改进密封性能的重要手段，一直以来备受科研工作者关注。

机械密封的试验技术主要包括两个方面，第一，创造各种模拟试验条件；第二，测量各种参数。机械密封各种模拟实验条件的创造可通过设置提供密封流体、缓冲或阻塞流体的辅助系统实现。而机械密封实验装置的测控系统作为机械密封实验装置的重要组成部分，其设计从一定程度上反映了实验装置的先进性。

此外，各种密封变工况模拟试验条件，如密封流体、缓冲或阻塞流体温度、压力的改变，密封实验转速的改变，需要机械密封实验装置配备自动化程度较高的测控系统。而且，构建机械密封实验装置测控系统，可以减轻机械密封实验工作者的劳动强度；可以很方便地得到变工况实验条件下机械密封实验数据，为科研工作者深入研究机械密封运行状态参数、工作性能和使用寿命之间的关系提供方便。

本实用新型由转矩转速传感器、密封端面间隙传感器、密封泄漏量传感器、密封端面温度传感器、密封端面流体膜压力传感器、转矩转速显示仪、端子板、数据采集卡、计算机、通讯转换器、变频器、电动调节阀组成，可以方便地实现机械密封实验模拟工况的调节，可同时测量密封泄漏量、端面摩擦扭矩、端面温度、端面流体膜压力以及密封端面间隙等性能参数。

实用新型内容

为达到上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

如图1所示，一种多工况机械密封性能实验装置测控系统由转矩转速传感器、密封端面间隙传感器、密封泄漏量传感器、密封端面温度传感器、密封端面流体膜压力传感器、转矩转速显示仪、端子板、数据采集卡、计算机、通讯转换器、变频器、电动调节阀组成，所述转矩转速传感器通过信号线连接转矩转速显示仪，转矩转速显示仪经信号线与端子板输入端相连接，所述密封端面间隙传感器、密封泄漏量传感器、密封端面温度传感器、密封端面流体膜压力传感器，通过信号线连接到端子板输入端，所述端子板输出端通过专用数据排线与数据采集卡相连接，数据采集卡插入计算机PCI插槽中以接入计算机，所述的电动调节阀由计算机的输出信号进行控制。

所述的密封端面间隙传感器为电涡流位移传感器、密封泄漏量传感器为称重传感器、密封端面温度传感器为热电偶、密封端面流体膜压力传感器为蓝宝石压力传感器。

所述的转矩转速传感器通过转矩转速显示仪与端子板输入端相连接，所述的端子板通过数据线与数据采集卡相连接，数据采集卡连接至计算机，所述的电动调节阀由计算机通过数据采集卡及端子板发送的输出信号进行控制。

所述的密封端面间隙传感器、密封端面温度传感器、密封端面流体膜压力传感器均可以为一个或者是多个，以实现密封静环不同半径处端面温度和压力分布，以及密封静环厚度方向温度分布的测试。所述电动调节阀可以通过调节密封辅助系统管路内流体流量实现密封在不同压力条件的模拟实验，可以通过调节载热流体的流量实现辅助系统流体温度的调节，模拟密封在不同温度条件的运行情况。

如图2所示，所述的密封端面间隙传感器、密封端面温度传感器、密封端面流体膜压力传感器均通过密封腔体压盖连接至密封静环。密封端面流体膜压力传感器通过引压管实现密封端面间流体膜压力的探测。为了不对密封端面间流场造成干扰，密封端面温度传感器安装在密封端面附近，而且不接触密封端面间流体。在密封动环内径镶嵌铜质圆环，在密封静环处设置铜质测标，通过电涡流位移传感器探测铜质圆环与铜质测标的相对距离，实现密封端面间间隙的测量。

如图3所示，密封端面温度传感器安装孔、密封端面流体膜压力传感器安装孔沿密封静环不同半径分布，以实现密封静环端面温度和压力的径向分布。

本实用新型具有以下有益效果：

1.整套系统可以方便地实现机械密封实验模拟工况的调节，自动化程度高；

2.可同时测量密封泄漏量、端面摩擦扭矩、端面温度、端面流体膜压力以及密封端面间隙等性能参数，具有测量控制精度高、可实现计算机自动数据采集处理等优点；

3.可以很方便地得到变工况实验条件下机械密封实验数据，为科研工作者深入研究机械密封运行状态参数、工作性能和使用寿命之间的关系提供方便。

附图说明