[发明专利]一种测量密封面动环微位移的系统

说明书

一种测量密封面动环微位移的系统，属于位移精密测量技术领域，解决机械密封结构空间较小、温度高、环境复杂，难以精确的监测密封面动环微位移的问题。本发明包括静环和动环，现场测量装置和安全区装置；所述现场测量装置包括设置在静环上的下夹具、设置在下夹具上的上夹具、设置在上夹具和下夹具之内的铠装高温光纤探头、与铠装高温光纤探头相连接的铠装高温光纤和设置在动环上的法兰；所述安全区装置包括光源、光环行器、光谱仪和信号处理装置，所述光源的输出端与光环行器的1端口相连接，铠装高温光纤与光环行器的2端口相连接，光谱仪的输入端与光环行器的3端口相连接，光谱仪的输出端与信号处理装置的输入端相连接。用于测量密封面动环微位移。

技术领域

一种测量密封面动环微位移的系统，用于测量密封面动环微位移，属于位移精密测量 技术领域。

背景技术

1855年机械密封技术发明以来，随着对于密封理论及其应用的深入研究，机械密封在 工业领域中的应用也越来越广。旋转轴轴端的密封一般使用流体动压式机械密封，在动环 与静环之间加入液体或气体工作介质，由于流体静压和动压效应，在密封环之间形成具有 一定刚度的液体或气体薄膜，使两密封面可以非接触运转。同时由于膜厚很小，可以限制 流体泄漏，起到密封作用。

密封的性能与稳定性，直接关系到机械设备的正常运行。一旦密封性能下降甚至失效， 可能导致工作介质或者是润滑液的泄漏，轻则影响机械设备工作性能，重则产生显著的磨 损，使设备寿命缩短乃至发生损坏。然而，动环在运行过程中会受到振动或者转速的影响， 在轴向上产生位移，使得密封膜膜厚发生变化。膜厚过小，密封面磨损和功耗都会增大； 膜厚过大，又会造成工作介质的泄漏变大。因此，对密封面动环微位移的监测则显得尤其 重要。

常用的位移传感器主要有：电感式位移传感器、电涡流位移传感器、电容式位移传感 器、光栅式位移传感器。电感式位移传感器为接触式位移传感器，由于密封系统本身有一 定的振动，这将严重影响接触测量的精度，而且在有振动的情况下，电感响应时间很难达 到测量的要求；电涡流式位移传感器为非接触测量，比接触式测量更准确，但它的使用受 很多因素限制，它的工作对象必须是金属导体，而且易受环境杂散磁场的干扰，需要屏蔽 措施；光栅式位移传感器和激光位移传感器为非接触式测量，且具有较高的测量精度，但 由于密封结构的特殊性，没有足够的安装空间，难于满足该传感器的安装要求。

发明内容

本发明针对上述不足之处提供了一种测量密封面动环微位移的系统，解决现有技术中 机械密封结构空间较小、温度高、环境复杂，难以精确的监测密封面动环微位移的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种测量密封面动环微位移的系统，包括静环和动环，其特征在于：包括现场测量装 置和安全区装置；

所述现场测量装置包括设置在静环上的下夹具、设置在下夹具上的上夹具、设置在上 夹具和下夹具之内的铠装高温光纤探头、与铠装高温光纤探头相连接的铠装高温光纤和设 置在动环上的法兰；

所述安全区装置包括光源、光环行器、光谱仪和信号处理装置，所述光源的输出端与 光环行器的1端口相连接，铠装高温光纤与光环行器的2端口相连接，光谱仪的输入端与光环行器的3端口相连接，光谱仪的输出端与信号处理装置的输入端相连接。

进一步，所述铠装高温光纤探头包括自聚焦透镜，自聚焦透镜的一端上镀设的反射膜， 另一端上连接的高温光纤，高温光纤尾部上套设的不锈钢波纹管，自聚焦透镜、反射膜和 自聚焦透镜一端的不锈钢波纹管上套设的不锈钢套管。

进一步，所述自聚焦透镜与高温光纤、自聚焦透镜、反射膜和自聚焦透镜一端的不锈 钢波纹管与不锈钢套管之间采用高温耐腐蚀粘合剂进行粘接。

进一步，所述光源发出波长范围为可见光到中红外波段的光束。

进一步，所述铠装高温光纤探头与上夹具和下夹具之间为卯榫结构。