专利名称：一种高密封性能的防水加速度计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种防水加速度计，特别是涉及一种高密封性能的防水加速度 计。
背景技术：
加速度计是一种典型的结构振动测量传感器，它可靠安装于结构上，当结构振动 时，传感器中的压电元件受到惯性质量块的作用而产生电荷，电荷输出量与振动加速度成 正比。电荷输出量通过电荷放大器放大并转变为电压信号，传输给显示仪表，从而线性换算 出被测结构的振动加速度，并进而实现振动测量目的。常规的加速度计，其传感器接口和测量导线接头是分开的，这种加速度计适用于 测量常规空气中结构的振动。而对于水下结构的振动测量，流体会从接口处进入导线和压 电元件内，由于流体具有导电性，导致传感器绝缘降低，测量信号完全失真，这种普通的加 速度计便不能用于水下测量。为解决水下振动测量问题，国内外传感器厂家生产了普通防水加速度计。其橡胶 导线引出传感器头是一体式的，期望能避免流体从接头处进入压电元件内。这种防水传感 器在低压静水环境中短期应用是成功的。在核反应堆堆内构件流致振动试验中，所测结构均在水下，结构振动是由于流体 流动激励引起，且由于测量结构复杂，结构尺寸和结构之间的间隙小，要求传感器的本身的 尺寸小才能安装在结构上。流体流动激励结构振动，流速较高会冲刷传感器及其导线。普通 防水加速度计能承受的流体压力最大约为50个大气压，压力再大会导致普通防水加速度 计的防水密封功能失效。因而，需要研制一种高密封性能的防水加速度计，使其能满足5MPa 压力下、动水环境中、在一个月的测量时间内可靠地测量水下结构振动的要求。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种在核反应堆结构水下测量中，在较长的 测量时间内、5MPa压力下、动水环境中具有良好防水可靠性的高密封性能的防水加速度计。为解决上述技术问题，本实用新型包括整体密封的传感器头，位于传感器头上的 传感器接口，与传感器接口连接的防水低噪声屏蔽导线，本实用新型还包括热缩管，传感器 接口与导线的连接处及连接处的所有缝隙处填充有固化至胶体状态的硅胶，传感器接口与 导线的连接处位于热缩管内，连接处与热缩管之间填充有固化至固体状态的环氧树脂。硅胶具有较好的防水，防潮性能，可以起到密封防水作用。环氧树脂除了具有密封功能，还提高了传感器接口处的连接强度，可抵抗约4m/s 流速的长时间水流冲刷。通过实验验证，该高密封性能的防水加速度计可以在5MPa压力下、动水环境中、 相当长的测量时间内可靠地测量水下结构振动。本实用新型具有以下优点该防水加速度计为水下结构的振动测量提供了有效而可靠的手段；该防水加速度计体积小，测量精度高，密封性能好，测量可靠性佳，特别适合水 下细柔结构的振动测量；该防水加速度计特别适合动水中结构的振动测量。
图1为本实用新型中的加速度计传感器头的结构示意图。图2为本实用新型所提供的一种高密封性能的防水加速度计的结构示意图。图中1为传感器头，2为传感器接口，3为导线，4为热缩管，5为环氧树脂。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。在本实施例中，传感器头1采用的是美国PCB公司生产的354C03型三向加速度 计传感器头，该传感器头为正六边形，两个平行边之间的间距为20. 8mm，传感器头的厚度为 11. 4mm，传感器接口直径大约是5mm。但本实用新型所采用的传感器头并不限于此型号，普 通的能满足安装空间和测量精度要求的整体密封加速度计传感器头在本实用新型中都适 用。整体密封是一种封装形式，是指除传感器接口与导线连接的电器部分以外，其余外壳部 分的连接均为焊接。只有这种封装形式的传感器头才能进行防水加工，这时只需考虑传感 器接口部分的密封即可。采用具有较高抗拉强度的防水低噪声屏蔽导线3，防止其在高速流体冲击时遭受 破坏。在本实施例中，屏蔽导线3采用的是传感器头厂家配套导线，型号为M010AY020AB。采用Φ6πιπι直径的热缩塑料管4，截取约50mm长度，提前穿入导线3接头。将导线3接头与传感器接口 2牢固连接，并通过仪表检测传感器信号传输正常。在 本实施例中，传感器接口 2与导线3通过拧紧螺纹的方式牢固连接在一起。在传感器接口 2与导线3接头的连接处涂上流动性和防水性较好的液态硅胶，硅 胶将流入并填充连接处的所有缝隙，如传感器头2的螺纹部分也填充了硅胶。等待4小时 让硅胶固化至胶体状态。一般的硅胶都具有较好的防水，防潮性能。在本实施例中，使用的 是四川成都中蓝晨光化工研究院有限公司生产的GD-408液态硅胶，属于单组份室温硫化 硅橡胶。将传感器接口 2与导线3接头的连接处移至热缩管4中间，在热缩管4内填充流 动性较好的环氧树脂5，热缩管4内的环氧树脂5不能出现气泡，随后对热缩管4加温使其 缩小到一定直径，并挤出少量环氧树脂5。等待24小时让环氧树脂5固化至固体状态。环 氧树脂5除了具有密封功能，还提高了接头处的连接强度，可抵抗约4m/s流速的长时间水 流冲刷。将传感器头1、传感器接口 2和约5-10m长的导线3装入打压试验容器内，导线3 端头引出容器外，采用合适的密封装置密封导线3引出位置。对容器手动加压至5MPa并保 压约7天，检查得到导线3内没有水流出，检测并比较加速度计传感器头打压前后性能是否 一致，若无变化，表明该加速度计合格。
权利要求一种高密封性能的防水加速度计，包括整体密封的传感器头(1)，位于所述传感器头(1)上的传感器接口(2)，与所述传感器接口(2)连接的防水低噪声屏蔽导线(3)，其特征在于所述防水加速度计还包括热缩管(4)，所述传感器接口(2)与所述导线(3)的连接处及连接处的所有缝隙处填充有固化至胶体状态的硅胶，所述传感器接口(2)与所述导线(3)的连接处位于所述热缩管(4)内，所述连接处与所述热缩管(4)之间填充有固化至固体状态的环氧树脂(5)。
2.根据权利要求1所述的高密封性能的防水加速度计，其特征在于所述传感器头(1) 为正六边形，两个平行边之间的间距为20. 8mm，所述传感器头(1)的厚度为11. 4mm，所述传 感器接口(2)直径为5mm。
3.根据权利要求1所述的高密封性能的防水加速度计，其特征在于所述热缩管(4) 直径为6mm，长度为50mm。
专利摘要本实用新型涉及一种高密封性能的防水加速度计，包括整体密封的传感器头，位于传感器头上的传感器接口，与传感器接口连接的防水低噪声屏蔽导线，传感器接口与导线的连接处及连接处的所有缝隙处填充有固化至胶体状态的硅胶，传感器接口与导线的连接处位于热缩管内，连接处与热缩管之间填充有固化至固体状态的环氧树脂。该防水加速度计能够在5MPa压力下、动水环境中、一个月的测量时间内可靠地测量水下结构振动。
文档编号G01H11/08GK201716321SQ20102024894
公开日2011年1月19日 申请日期2010年7月6日 优先权日2010年7月6日
发明者丛滨, 卢琰琰, 喻丹萍, 杨杰, 马建中 申请人:中国核动力研究设计院