[发明专利]一种机械密封液膜压强监测装置

说明书

本发明公开了一种机械密封液膜压强监测装置，包括：单色准直光源，其可发射单色平行光；起偏镜，其用于将所述单色准直光源发出的单色平行光形成偏振光；第一1/4波片，其用于所述偏振光通过并形成第一圆偏振光；第二1/4波片，其用于消除所述双折射光中所述第一1/4波片造成的相位差、且形成第二圆偏振光；检偏镜，其用于改变所述第二圆偏振光的传播方向形成光弹条形图；体视显微镜，用于将所述光弹条形图放大。本发明可实现对于液膜压力的实时、分解出在线监测与测量，光弹条纹图可以反映动环密封面的单向压应力分布和液膜压力分布，当机械密封运行异常，光条纹图会出现异常波动，有效监测、预防密封失效事故的发生。

技术领域

本发明属于压强检测技术领域，具体涉及一种机械密封液膜压强监测装置。

背景技术

液膜密封作为典型的非接触式机械密封，被广泛的应用在石油炼化装置、核主泵、盾构机、航空发动机等高速、高温、重载等极端工况条件的旋转设备之中。通过接触端面开设的微型动压槽产生动压效应，在端面形成稳定连续的液膜，实现摩擦副的非接触状态，液膜上游泵送效应可以达到密封介质零泄漏的密封效果，同时液膜的存在会大大减少接触面的摩擦磨损和变形的产生，有效提高设备使用寿命和运行周期，提高密封可靠性。机械密封作为配套基础部件，其可靠性与稳定性对于设备运行情况具有重要影响意义。

根据实际运行的机械密封数据分析，密封失效事故具有突发性和不可预见性，密封失效发展极为迅速，一旦发生，造成的生产停工、环境污染等事故会带来重大的经济损失。常见事故的如密封环端面温度过高、端面异常变形导致的剧烈磨损、密封系统附件失效导致的泄漏量增大表现出的液膜厚度异常增大都可以从液膜压力状态进行实时体现。通过监控液膜密封端面润滑膜的压力运行状态，可以实时、直观地掌握机械密封系统的整体运行情况，其动态信息可以为机械密封系统运行情况的判断、失效事故的预警起着重要的指示作用，从而有效预防密封失效事故，保证机组设备的可靠运行。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明针对现有技术中上述的问题，提出一种机械密封液膜压强监测装置，实现对于液膜压力的在线监测与准确测量，对液膜密封突然失效事故进行有效预防，提高机械密封的可靠性，降低泄漏故障损失。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种机械密封液膜压强监测装置，所述机械密封具有相匹配的动环和静环，在所述机械密封运行过程中，所述动环和静环之间形成液膜；所述监测装置包括：

单色准直光源，其可发射单色平行光；

起偏镜，其用于将所述单色准直光源发出的单色平行光形成偏振光；

第一1/4波片，其用于所述偏振光通过并形成第一圆偏振光；

动环，其采用受压状态下可发送双折射的透明光弹材料制成，所述第一圆偏振光通过所述动环与液膜接触区域后形成双折射光；

第二1/4波片，其用于消除所述双折射光中所述第一1/4波片造成的相位差、且形成第二圆偏振光；

检偏镜，其用于改变所述第二圆偏振光的传播方向形成光弹条形图；

体视显微镜，其用于将所述光弹条形图放大；

成像记录仪，其用于记录所述体视显微镜放大后的图像。

进一步的，所述第一1/4波片具有相互垂直的第一快轴和第一慢轴，所述第二1/4波片具有相互垂直的第二快轴和第二慢轴，所述第一快轴和第二快轴垂直设置。

进一步的，还包括内径侧保护套筒，所述起偏镜和第一1/4波片固设在所述内径侧保护套筒内，所述单色准直光源装配在所述内径侧保护套筒远离所述动环的第一端。