[发明专利]一种密封腔泄漏量动态测量装置及方法

说明书

一种密封腔泄漏量动态测量装置，包括密封腔、活塞式平衡缸、气源装置和监控测量系统；密封腔包括呈左右设置的第二密封腔和第一密封腔，第一密封腔和第二密封腔之间连接有泄漏通道；活塞式平衡缸包括平衡缸腔体，平衡缸腔体内设有第一平衡腔和第二平衡腔，第一平衡腔与第一密封腔通过短管连通，第二平衡腔通过管路与气源装置连接；监控测量系统包括压力变送器组、控制阀、位移测量装置和工控机。本发明还提供一种密封腔泄漏量动态测量装置的测量方法。本发明结构简单，测量方法重复性好，利用活塞位移与压力变化的关系精确测得任意时间段内密封腔的泄漏量，避免压力变化以致密封腔泄漏速率不均的问题，使泄漏量测量结果更加精确。

技术领域

本发明涉及一种密封腔泄漏量动态测量装置及方法。

背景技术

泄漏量是衡量密封系统性能好坏的重要参数，泄漏量的精准实时测量对密封系统性能评估与状态监测至关重要。

对于常规密封腔，泄漏液体便于直接收集与测量，可通过直接测量液体体积或流量计法得到液体的泄漏量；而对于在某些极端、恶劣环境下应用的密封结构，密封腔两侧均为承压液体(或多相介质)，当一侧带压介质向另一种带压介质一侧发生泄漏时，泄漏液体往往混入其中难以收集，同时伴随有腔体两侧压力的动态变化与平衡，泄漏量测量存在较大难度，现有常用密封腔泄漏测量技术并不适用，且测量结果缺乏实时性与准确性。

因此，如何提供一种使用方便、测量准确性高、能够适用于复杂承压工况及介质条件的密封腔泄漏量动态测量装置及方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

为克服上述问题，本发明提供一种密封腔泄漏量动态测量装置及方法。

本发明的第一个方面提供一种密封腔泄漏量动态测量装置，包括密封腔、活塞式平衡缸、气源装置和监控测量系统；

所述密封腔包括呈左右设置的第二密封腔和第一密封腔，且第一密封腔的内部压力高于第二密封腔的内部压力；第一密封腔和第二密封腔之间连接有泄漏通道，泄漏通道可开启或关闭；当泄漏通道开启时，第一密封腔内的介质经泄漏通道向第二密封腔流通；

所述活塞式平衡缸包括轴线沿左右方向延伸的平衡缸腔体，平衡缸腔体的侧壁设有对活塞进行限位的限位台阶，限位台阶具有朝左的台阶面；限位台阶的左侧为第一平衡腔，限位台阶的右侧为第二平衡腔，其中，第一平衡腔与第一密封腔通过短管连通，第二平衡腔通过管路与气源装置连接，气源装置向第二平衡腔输送带压气体；

所述第一平衡腔内设有活塞和活塞杆，活塞抵在台阶面上；活塞杆水平设置在第一平衡腔内，活塞杆的一端与活塞连接，另一端从第一平衡腔左端穿出与端盖连接，端盖所在平面垂直于活塞杆的轴线；活塞杆与第一平衡腔左端之间的间隙、活塞与第一平衡腔侧壁之间的间隙均设有O型密封圈组；

所述监控测量系统包括压力变送器组、控制阀、位移测量装置和工控机；压力变送器组包括第一压力变送器和第二压力变送器，第一压力变送器安装于短管上，采集第一密封腔和第一平衡腔的实时压力；第二压力变送器安装于管路上，采集第二平衡腔的实时压力；所述控制阀安装于管路上，实时调整第二密封腔的气体压力；所述位移测量装置包括数显千分表和支架，数显千分表由支架水平固定，数显千分表的测头与端盖的中心始终接触；所述压力变送器组、控制阀、位移测量装置分别与工控机电连接，工控机实时接收和处理压力变送器组的压力信号和位移测量装置的位移信号，输出对应信号并反馈调节控制阀的开度。

进一步，所述O型密封圈组包括活塞密封圈组和活塞杆密封圈组，活塞密封圈组、活塞杆密封圈组均包括两个均匀布置的O型密封圈；所述活塞密封圈组与活塞过盈配合，所述活塞杆密封圈组与活塞杆过盈配合。

本发明的第二个方面提供一种密封腔泄漏量动态测量装置的测量方法，包括以下步骤：