[实用新型]用于核级金属石墨密封垫片性能试验系统的位移传感器

说明书

本实用新型涉及一种用于核级金属石墨密封垫片性能试验系统的位移传感器，包括发射光纤、接收光纤、探针和外壳，所述外壳的一端设置有探针，所述发射光纤和接收光纤固定在光纤放置座上，所述光纤放置座安装在外壳内使得发射光纤和接收光纤的端面对准所述探针的平面。本实用新型结合了双光纤强度反射式位移传感方法和接触式检测的特点，成本低廉、结构简单、稳定性高、适应性强。

技术领域

本实用新型涉及一种位移传感器，特别是涉及一种用于核级金属石墨密封垫片性能试验系统的位移传感器。

背景技术

随着我国核电产品的迅速发展，高性能的核级密封垫片的需求也大大提高。由于涉及到核泄漏这种具有重大影响的事故，核电站系统设备对密封元件的安全性和可靠性具有更加严格的要求。相对于石油炼化等工业的密封垫片而言，核级密封垫片除了高温、高压、热疲劳的苛刻工况条件外，必须具备耐辐照、高可靠性、高寿命及核级清洁的要求，需经过压缩率、回弹率、应力松弛率及最大泄漏率等多项技术性能测试和热交变试验，才能在核电站得到应用许可。金属石墨密封垫片作为核级密封垫片中的一种重要结构形式被大量用在核安全的重要管路系统中。金属石墨垫片由内外金属环和石墨环组成，石墨环作为垫片的密封环。石墨环装配密度、容积、压缩厚度与垫片压缩回弹和密封性存在密切的关系。在核级金属石墨密封垫片的性能测试中很重要的一点就是精确测量受挤压的密封垫片径向的位移量。这个位移量的测量有以下几个特点：1、密封垫片的侧面是圆柱面，并且表面比较粗糙；2、密封垫片在性能试验中被上下两个模拟法兰挤压，因此测试空间大约仅为3毫米；3、受压时密封垫片的径向位移量在百微米量级。

目前市面上常用的高精度位移传感器有以下几种。电容式位移传感器，利用传感器探头和被测物体表面构成的平板电容与其间隙成比例的关系进行位移测量，具有功率小、阻抗高、动态特性好、可进行非接触测量等优点，但电容传感器存在的寄生电容和分布电容会影响测量精度；电感式传感器，利用电磁感应原理把被测位移量转化为线圈的自感变化实现位移测量，其优点是结构简单可靠、没有摩擦、灵敏度高、输出功率大、测量精度高、测量范围宽、有利于信号的输出，但其频率响应低；而且上述两种传感器尺寸无法满足试验系统位移测试条件。

光栅式位移传感器，利用计量光栅的莫尔条纹进行位移测量，具有测量精度高、大量程兼有高分辨率、可实现动态测量，易于实现测量及数据处理、易于实现数字化、安装调整方便，使用稳定可靠、有较强抗干扰能力的优点。但是其价格极为昂贵、工艺复杂且抗冲击和振动能力不强，对工作环境敏感，易受油污和尘埃的影响。

光纤位移传感器，属于非接触式测量，具有寿命长、可靠性高、测量精度高等优点，主要缺点是光源波动、光电器件和电路的漂移、光纤自身的弯曲损耗、被测物体表面的折射率改变和环境变化等都会影响测量的灵敏度和精度。激光位移传感器，根据激光三角法原理设计和制造，具有适应性强、速度快、精度高、非接触测量等特点，但其成本高；同时上述两种传感器对待测物表面的光滑度有较高要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于核级金属石墨密封垫片性能试验系统的位移传感器，具有结构简单、稳定性高、适应性强的特点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于核级金属石墨密封垫片性能试验系统的位移传感器，包括发射光纤、接收光纤、探针和外壳，所述外壳的一端设置有探针，所述发射光纤和接收光纤固定在光纤放置座上，所述光纤放置座安装在外壳内使得发射光纤和接收光纤的端面对准所述探针的平面。

所述探针和外壳的另一端之间设置有微力弹簧。

所述发射光纤和接收光纤通过AB胶固定在光纤放置座上。

所述外壳通过AB胶进行密封。

所述光纤放置座正对探针的平面上有两个凸起。

所述发射光纤和接收光纤的端面平齐。

有益效果