静密封泄漏检测装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910320484.0 (22)申请日 2019.04.20 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区100084信箱82 分箱清华大学专利办公室 (72)发明人 郭飞温天政黄毅杰项冲 贾晓红王玉明 (74)专利代理机构 西安智大知识产权代理事务 所 61215 代理人 段俊涛 (51)Int.Cl. G01M 3/16(2006.01) (54)发明名称 一种静密封泄漏检测装置 (57)摘要 一种静密封泄漏检测装置， 通过电信号来表 征密封条的泄漏情况，。

2、 密封条设置于上盖与箱体 之间， 在箱体上端面上位于密封条接触区域设置 有由若干传感器组成的传感器组， 每个传感器包 括由绝缘薄板隔开的正极板和负极板， 其中， 各 正极板连接外接电源的正极， 各负极板连接外接 电源的负极， 正常无泄漏状态下整个电路呈断路 状态， 当泄漏发生时， 导电液体介质覆盖到绝缘 薄板上方， 正极板与负极板导通。 该装置具有检 测灵敏、 操作简单等优点。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 110006596 A 2019.07.12 CN 110006596 A 1.一种静密封泄漏检测装置， 密封条设置于上盖(1)与箱体(7)之间， 其特征在于， 在箱 体(7。

3、)上端面上位于密封条接触区域设置有由若干传感器组成的传感器组(8)， 每个传感器 包括由绝缘薄板隔开的正极板和负极板， 其中， 各正极板连接外接电源的正极， 各负极板连 接外接电源的负极， 正常无泄漏状态下整个电路呈断路状态， 当泄漏发生时， 导电液体介质 覆盖到绝缘薄板上方， 正极板与负极板导通。 2.根据权利要求1所述静密封泄漏检测装置， 其特征在于， 所述箱体(7)上沿设置有负 极金属条(10)和正极金属条(11)， 其中各正极板通过正极金属条(11)接外接电源的正极， 各负极板通过负极金属条(10)接外接电源的负极， 其中每个正极板与正极金属条(11)之 间， 或者每个负极板与负极金属。

4、条(10)之间， 均连接一个发光二极管(6)， 所述正极金属条 (11)与外接电源的正极之间， 或者负极金属条(10)与外接电源的负极之间， 连接有电流表。 3.根据权利要求2所述静密封泄漏检测装置， 其特征在于， 所述箱体(7)截面为方形， 各 传感器设置在箱体(7)上端面的三个边界上， 所述正极金属条(11)与负极金属条(10)也设 置在该三个边界上， 负极金属条(10)和正极金属条(11)位于不同高度。 4.根据权利要求3所述静密封泄漏检测装置， 其特征在于， 所述箱体(7)的三条边界上 设置有负极金属条卡槽(24)和正极金属条卡槽(15)， 每条边界上设有3个金属条固定位 (12)， 。

5、密封条接触区域内三条边界上分布有多组传感器卡槽(13)， 相邻传感器卡槽(13)的 长度依次线性递减， 使得测量位置分布于整个密封条接触区域， 无传感器卡槽(13)的密封 条接触区域内设置有防过载突起一(14)， 呈不对称分布， 用于定位密封条， 防止反装。 5.根据权利要求4所述静密封泄漏检测装置， 其特征在于， 每组所述传感器卡槽(13)由 沟槽一和沟槽二组成， 沟槽一与沟槽二长度相等， 分别用于放置所述正极板和所述负极板， 沟槽一与沟槽二之间间隔0.5mm。 6.根据权利要求3所述静密封泄漏检测装置， 其特征在于， 所述箱体(7)上沿外侧设置 有直角U形的夹持器(5)， 夹持在所述的三个。

6、边界上， 其中箱体(7)上沿外侧设置有沿所述三 个边界方向的水平的滑轨(17)， 其中夹持器(5)的上部与箱体(7)的上表面配合， 之间夹有 负极金属条(10)， 下部设置有与滑轨(17)配合的凹槽(22)， 正极金属条(11)夹在凹槽(22) 与滑轨(17)之间， 夹持器(5)的中部镂空， 各发光二极管(6)位于镂空处， 以便于观察发光情 况。 7.根据权利要求1所述静密封泄漏检测装置， 其特征在于， 所述上盖(1)的四角设置有 通孔(19)， 通孔(19)外围设有放置垫片(2)的凹槽， 在密封条上方设置有限位块(4)， 箱体 (7)上端面四角设置有螺纹孔(21)， 螺栓(3)穿过通孔(19。

7、)、 垫片(2)、 限位块(4)和螺纹孔 (21)， 与箱体(7)连接， 所述上盖(1)、 箱体(7)、 夹持器(5)、 限位块(4)均为绝缘材料。 8.根据权利要求1所述静密封泄漏检测装置， 其特征在于， 所述密封条接触区域进行加 长处理， 且接触区域的四个边角处设有防过载突起(20)， 当过载发生时， 防过载突起(20)与 箱体(7)表面接触， 避免传感器直接承载。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110006596 A 2 一种静密封泄漏检测装置 技术领域 0001 本发明属于静密封泄漏检测技术领域， 特别涉及一种静密封泄漏检测装置， 适用 于导电液体介质下密封条潜在泄漏风险评估及泄漏。

8、检测。 背景技术 0002 静密封指密封界面没有相对滑动， 接合面相对静止的一类密封。 密封端面之间通 常装有密封件， 密封件质地较软、 具有良好的回弹性、 追随性， 能够填补密封端面的微小间 隙， 达到密封的效果。 但由于装配误差、 材料力学性能、 外界工况等因素影响， 密封系统会发 生密封介质泄漏。 泄漏影响着机械设备的正常工作运转， 提前检测密封件的密封性能、 泄漏 情况， 评估密封件泄漏风险， 能够有效的避免机械设备故障、 经济损失、 人员伤亡。 0003 泄漏检测的方法很多， 对于气体介质一般采用气压检测， 气体泄漏导致密封腔体 内压力减小， 通过加装压力表来检测密封腔体内压力变化。。

9、 液体介质可以观察液体泄漏情 况、 外接收集装置等手段实现泄漏检测。 针对气压检测方法而言， 除了密封界面泄漏， 气体 进口、 压力表接口处等都可能有气体泄漏， 使得压力表示数下降， 导致检测不准确。 针对液 体泄漏检测， 本身液体与气体相比粘度大， 特别针对静密封而言泄漏量小， 泄漏的液体不易 直接观测， 难以收集泄漏液。 这为液体介质泄漏检测带来了一定困难。 发明内容 0004 为了克服上述现有技术的缺点， 本发明的目的在于提供一种静密封泄漏检测装 置， 能检测静密封泄漏情况并精确定位。 0005 为了实现上述目的， 本发明采用的技术方案是： 0006 一种静密封泄漏检测装置， 密封条设置。

10、于上盖1与箱体7之间， 其特征在于， 在箱体 7上端面上位于密封条接触区域设置有由若干传感器组成的传感器组8， 每个传感器包括由 绝缘薄板隔开的正极板和负极板， 其中， 各正极板连接外接电源的正极， 各负极板连接外接 电源的负极， 正常无泄漏状态下整个电路呈断路状态， 当泄漏发生时， 导电液体介质覆盖到 绝缘薄板上方， 正极板与负极板导通。 0007 所述箱体7上沿设置有负极金属条10和正极金属条11， 其中各正极板通过正极金 属条11接外接电源的正极， 各负极板通过负极金属条10接外接电源的负极， 其中每个正极 板与正极金属条11之间， 或者每个负极板与负极金属条10之间， 均连接一个发光二。

11、极管6， 所述正极金属条11与外接电源的正极之间， 或者负极金属条10与外接电源的负极之间， 连 接有电流表。 0008 所述箱体7截面为方形， 各传感器设置在箱体7上端面的三个边界上， 所述正极金 属条11与负极金属条10也设置在该三个边界上， 负极金属条10和正极金属条11位于不同高 度。 0009 所述箱体7的三条边界上设置有负极金属条卡槽24和正极金属条卡槽15， 每条边 界上设有3个金属条固定位12， 密封条接触区域内三条边界上分布有多组传感器卡槽13， 相 说明书 1/4 页 3 CN 110006596 A 3 邻传感器卡槽13的长度依次线性递减， 使得测量位置分布于整个密封条接。

12、触区域， 无传感 器卡槽13的密封条接触区域内设置有防过载突起一14， 呈不对称分布， 用于定位密封条， 防 止反装。 0010 每组所述传感器卡槽13由沟槽一和沟槽二组成， 沟槽一与沟槽二长度相等， 分别 用于放置所述正极板和所述负极板， 沟槽一与沟槽二之间间隔0.5mm， 0011 所述箱体7上沿外侧设置有直角U形的夹持器5， 夹持在所述的三个边界上， 其中箱 体7上沿外侧设置有沿所述三个边界方向的水平的滑轨17， 其中夹持器5的上部与箱体7的 上表面配合， 之间夹有负极金属条10， 下部设置有与滑轨17配合的凹槽22， 正极金属条11夹 在凹槽22与滑轨17之间， 夹持器5的中部镂空， 。

13、各发光二极管6位于镂空处， 以便于观察发光 情况。 0012 所述上盖1的四角设置有通孔19， 通孔19外围设有放置垫片2的凹槽， 在密封条上 方设置有限位块4， 箱体7上端面四角设置有螺纹孔21， 螺栓3穿过通孔19、 垫片2、 限位块4和 螺纹孔21， 与箱体7连接， 所述上盖1、 箱体7、 夹持器5、 限位块4均为绝缘材料。 0013 所述密封条接触区域进行加长处理， 且接触区域的四个边角处设有防过载突起二 20， 当过载发生时， 防过载突起二20与箱体7表面接触， 避免传感器直接承载。 0014 与现有技术相比， 本发明的有益效果是： 0015 本装置检测的是密封界面的泄漏情况， 很好。

14、的避免了其他位置泄漏的影响。 0016 本装置可以检测密封接触面不同位置的液体介质渗入的情况， 该装置可以测量液 体泄漏情况， 在密封条无泄漏的情况下， 传感器可以检测所在密封区域液体介质的存在， 即 可以评估潜在的泄漏风险。 0017 通过更换限位块， 可以加载不同载荷对密封条进行泄漏测试。 0018 电信号可以较灵敏检测到液体介质在密封条接触位置的存在。 附图说明 0019 图1是本发明结构示意图(立体图)。 0020 图2是本发明结构示意图(纵截面视图)。 0021 图3是本发明箱体纵截面视图。 0022 图4是本发明箱体俯视图。 0023 图5是本发明夹持器结构示意图(立体图)。 00。

15、24 图6是本发明上盖仰视图。 0025 图7是本发明上盖侧视图。 0026 图8是本发明上盖立体图。 具体实施方式 0027 为使泄漏检测装置工作原理、 结构特点易于理解， 下面结合附图和具体实施方式， 进一步阐述该装置。 0028 参考图1和图2， 本发明一种静密封泄漏检测装置， 包括上盖1与箱体7， 箱体7截面 为方形， 密封条设置于上盖1与箱体7之间。 0029 在箱体7上端面上位于密封条接触区域设置有由若干传感器组成的传感器组8， 每 说明书 2/4 页 4 CN 110006596 A 4 个传感器包括由绝缘薄板隔开的正极板和负极板， 绝缘薄板厚度越薄， 传感器灵敏度就越 高。 其。

16、中， 各正极板连接外接电源的正极， 各负极板连接外接电源的负极， 正常无泄漏状态 下整个电路呈断路状态， 当泄漏发生时， 导电液体介质覆盖到绝缘薄板上方， 正极板与负极 板导通。 0030 其中， 各正极板通过正极金属条11接外接电源的正极， 各负极板通过负极金属条 10接外接电源的负极， 其中每个正极板与正极金属条11之间， 或者每个负极板与负极金属 条10之间， 均连接一个发光二极管6， 正极金属条11与外接电源的正极之间， 或者负极金属 条10与外接电源的负极之间， 连接有电流表， 当正极板与负极板导通时， 相应的发光二极管 6工作， 总线路上的电流表出现示数。 0031 即， 传感器用。

17、于检测泄漏， 正/负极金属条负责传递传感器获得的电信号， 电流表 用来指示总线路上电流变化情况， 发光二极管指示泄漏位置。 0032 具体而言， 参考图3和图4， 箱体7是传感器、 密封条、 夹持器、 金属条的载体， 箱体7 上设有进液口9。 在箱体7上端面设置宽度20mm， 深度6mm的密封条放置卡槽18， 用于密封条 的定位放置。 箱体7上端面四角设置有螺纹孔21， 用于和上盖1配合连接。 0033 在箱体7的三条边界上设置有负极金属条卡槽24和正极金属条卡槽15， 三条边界 外沿设置有水平的滑轨17， 滑轨17距离上边界40mm， 各边向外突出20mm， 箱体7上沿外侧设 置有直角U形的。

18、夹持器5， 夹持在所述的三个边界上， 滑轨17用于和夹持器5配合。 0034 负极金属条卡槽24与正极金属条卡槽15平行， 正极金属条卡槽15位于滑轨17上 方， 每条边界上设有3个8mm*2mm金属条固定位12， 负极金属条卡槽24的金属条固定位12中 安装负极金属条10， 正极金属条卡槽15的金属条固定位12中安装正极金属条11， 密封条接 触区域内三条边界上分布有30组传感器卡槽13， 可以测量密封条接触区域30个不同位置泄 漏情况， 即密封条接触面上导电液体渗入界面的位置情况， 评估泄漏风险。 为了检测密封条 接触区域不同位置的泄漏情况， 相邻传感器卡槽13的长度依次线性递减(依次相差。

19、0.5mm)， 使得测量位置分布于整个密封条接触区域。 每组传感器卡槽13由沟槽一和沟槽二组成， 沟 槽一与沟槽二长度相等， 分别用于放置一个传感器的正极板和负极板， 沟槽一与沟槽二之 间间隔0.5mm。 0035 在箱体7的三条边界外侧还设置有用于安装发光二极管的发光二极管安装槽16， 无传感器卡槽13的密封条接触区域内设置有半径4mm， 高度0.5mm的防过载突起一14， 呈不 对称分布， 用于定位密封条， 防止反装， 与上盖1配合， 防止载荷过大时损坏传感器。 0036 参考图5， 夹持器5通过凹槽22、 螺栓23与箱体7相连， 用于固定传感器组8、 金属条 以及线路， 并防止外界污染物。

20、进入传感器、 箱体内部。 其上部与箱体7的上表面配合， 之间夹 有负极金属条10， 下部设置有与滑轨17配合的凹槽22， 正极金属条11夹在凹槽22与滑轨17 之间， 夹持器5的中部镂空， 各发光二极管6位于镂空处， 以便于观察发光情况。 正负极板接 线柱位于夹持器5上， 用于和电流表、 外界电源串联。 0037 参考图6、 图7和图8， 上盖1为腔体结构， 用于配合箱体7形成完整的密封腔体及对 密封条进行固定， 与箱体7配合给密封条施加载荷。 其四角设置有通孔19， 通孔19外围设有 放置垫片2的凹槽， 在密封条上方设置有限位块4， 螺栓3穿过通孔19、 垫片2、 限位块4和螺纹 孔21， 。

21、与箱体7连接， 限位块4用于给定压缩量。 密封条接触区域进行加长处理， 方便观察密 封条的加载、 泄漏情况， 另外防止上盖1下表面与夹持器5或箱体7上部接触。 且接触区域的 说明书 3/4 页 5 CN 110006596 A 5 四个边角处设有防过载突起二20， 半径4mm， 高度0.5mm， 与箱体上防过载突起14配合， 当过 载发生时， 防过载突起二20与箱体7表面接触， 避免传感器直接承载。 当压缩量超过预设值 时， 上盖1上的密封接触区域与防过载突起二20接触， 动作停止， 防止载荷过大， 传感器、 箱 体其他结构出现损坏。 0038 考虑到该泄漏检测装置工作中， 需要创造一个绝缘环。

22、境， 排除外界电磁干扰和自 身电流影响， 上盖1、 箱体7、 夹持器5、 限位块4制作材料选用绝缘材质。 0039 本发明泄漏检测装置的工作原理为： 外接电源的正负极分别与正负极金属条相 连， 正极线路上串联电流表。 传感器之间并联， 每个传感器的正极线路上装有发光二极管。 正负极板之间由很薄的绝缘材料隔开， 正常无泄漏的状态下， 整个电路处于断路状态， 电流 表没有示数。 当密封装置发生泄漏时， 导电液体流过绝缘材料表面时， 正负极板导通， 在外 界电压的作用下形成电流， 发光二极管工作， 电流表产生示数， 以此来表征导电液体泄漏的 发生。 30组传感器安装在密封条接触区域的不同位置， 可以。

23、测量导电液体不同渗入深度下 的泄漏情况， 当然如果整个线路都导通， 那么导电液体将从箱体内泄漏出去。 0040 所使用的密封条测试样品根据箱体、 上盖的密封条卡槽尺寸， 结构形状进行制备。 尺寸略小于卡槽， 限位孔位置与上盖防过载突起、 箱体防过载突起保持一致。 0041 泄漏装置操作步骤： 0042 1、 接通电路， 在各个传感器表面涂敷导电液体， 观察发光二极管、 电流表工作是否 正常， 线路是否正常。 0043 2、 断开电路， 除去传感器表面的导电液体， 将密封条样品放置于箱体密封条卡槽 内。 0044 3、 根据预定的压缩量选择限位块。 0045 4、 将上盖、 螺栓、 垫片、 箱体、 夹持器依次进行装配。 0046 5、 使用压力泵， 将导电液体经进水口注入箱体内， 并保持压力恒定。 0047 6、 接通电源， 开始检测。 0048 为了提高检测精度， 可适当减小正负极板间绝缘薄片的厚度， 加大两极板之间的 电压。 说明书 4/4 页 6 CN 110006596 A 6 图1 图2 说明书附图 1/3 页 7 CN 110006596 A 7 图3 图4 图5 图6 说明书附图 2/3 页 8 CN 110006596 A 8 图7 图8 说明书附图 3/3 页 9 CN 110006596 A 9 。