本发明涉及流量测量技术、机械密封泄漏量监测技术等领域，具体的说，是一种机械密封泄漏流量监测方法。
背景技术：
机械密封是一种旋转机械的轴封装置，广泛应用于离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备。作为配套设备的关键零部件之一，机械密封的运行状态直接影响设备的正常运行。机械密封泄漏量是评判机械密封是否合格以及运行状态是否正常的关键指标。根据中华人民共和国机械行业标准《机械密封技术条件》第一部分(jb/t4127.1-2013)中要求，当被密封介质为液体时，轴(或轴套)外径大于50mm时，平均泄漏量应不大于5ml/h；轴(或轴套)外径小于50mm时，平均泄漏量应不大于3ml/h。由于机械密封的泄漏量十分微小，同时通过机械密封泄漏收集槽流出的泄漏液体是不连续的流量，远远小于传统仪表的测量下限，因此，一般都通过量杯或者量筒对泄漏的流体进行收集，然后根据收集时间来计算泄漏流量。但是该方法存在明显的缺点：1)测量时间长，操作复杂，需要投入专门的人员进行按时巡检并记录以及清理；对于有毒、有放射性的流体，对人员身体还有损伤风险，如果泄漏流体温度较高时蒸发还会引起明显的测量误差；2)当出现轴封损坏引起的泄漏流增加时，必须等到巡检人员发现后才会进行停机维修。对于一些重要的系统，可能会因为轴封损坏引起严重的设备损坏甚至是事故，导致重大经济损失、人员伤害和环境灾难；3)不适合人员无法接近的恶劣应用场合，比如核电厂中带有放射性的区域，人员无法及时查看量杯中收集的泄漏流量，导致轴封损坏后无法及时通知运行和维护人员。因此，对机械密封泄漏流量进行实时测量十分重要。
技术实现要素：
本发明的目的在于一种机械密封泄漏流量监测方法，能够对机械密封泄漏量进行实时监测的方法，尤其是对非常微小的和非连续的泄漏量进行实时监测。
本发明通过下述技术方案实现：一种机械密封泄漏流量监测方法，利用机械密封泄漏流量测量系统，将机械密封泄漏流量进行流体调制形成液滴，并对液滴进行实时计数，实时获得机械密封泄漏的流量。
进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述的机械密封泄漏流量监测方法主要包括以下步骤：
1)泄漏流阻尼减速：将带有初速度的泄漏流通过机械密封泄漏流量测量系统的阻尼毛细管进行减速；
2)液滴调制：泄漏流经机械密封泄漏流量测量系统的阻尼毛细管减速后，从阻尼毛细管内渗透出来，聚集在机械密封泄漏流量测量系统的液滴调制腔内，形成一个完整的液滴；
3)液滴识别：完整的液滴将从液滴调制腔内脱离并落入机械密封泄漏流量测量系统的测量腔，通过机械密封泄漏流量测量系统的液滴计数系统形成脉冲信号；
4)脉冲信号处理：脉冲信号将输入机械密封泄漏流量测量系统的处理电路，处理电路计算单位时间内液滴的数量。
进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述步骤3)通过液滴计数系统形成脉冲信号具体为：
3.1)当没有液滴通过测量腔时，液滴计数系统中的红外线发射器发出的红外线将被液滴计数系统中的红外线接收传感器接收，红外线接收传感器将导通；
3.2)当有液滴通过测量腔时，通过的液滴将会出现短暂遮挡住红外发射器射向红外线接收传感器的红外线，红外线接收传感器出现脉冲性的断路，形成脉冲信号。
进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：在进行所述步骤1)之前还包括收集机械密封泄漏流量：通过连接管，将机械密封泄漏流量引入到机械密封泄漏流量测量系统的泄漏流收集漏斗中。
进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：还包括步骤5)标定液滴调制器输出液滴体积vr：
在实验室条件下，用和密封泄漏流相同的流体进行标定，包括以下具体步骤：
5.1)用滴管为泄漏装置提供输入流量，调整输入流量并稳定；
5.2)用量杯收集测量腔流出的液滴并测量其体积vm；
5.3)统计体积vm的液体对应的液滴计数n；
5.4)用公式
进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：还包括步骤6)泄漏流量计算：根据响应时间确定液滴计数的时间长度t，并设定在时间长度t内的液滴计数总量为nt，泄漏体积流量为q，则通过计算公式
进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：还包括步骤7)流量输出及报警：
7.1)机械密封泄漏流量测量系统的处理电路将泄漏体积流量q的值按照预定的量程范围转化为标准的电信号输出；
7.2)处理电路将泄漏体积流量q的值与设定的报警阈值进行比较，根据比较结果输出响应的触点信号，进行报警。
进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述机械密封泄漏流量测量系统设置有流量调制器和与流量调制器相连接的液滴计数系统，所述流量调制器包括泄漏流收集漏斗、阻尼毛细管及液滴调制腔，所述泄漏流收集漏斗通过阻尼毛细管连接液滴调制腔，且液滴调制腔与液滴计数系统相连接。
进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述液滴计数系统包括红外线发射器、红外线接收传感器、测量腔及处理电路，所述液滴调制腔设置在测量腔上，红外线发射器和红外线接收传感器相对设置在测量腔的两侧，处理电路通过传输线路分别与红外线发射器和红外线接收传感器相连接。
进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述红外线发射器和红外线接收传感器对称的设置在测量腔的两侧。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明能够对机械密封泄漏量进行实时监测的方法，尤其是对非常微小的和非连续的泄漏量进行实时监测。
(2)本发明基于流体调制和光电传感技术，将机械密封泄漏收集槽中流出的非连续流体调制为体积固定的液滴，并通过液滴计数系统计数液滴量，处理电路根据液滴计数、液滴体积和时间段长度得到该时间段内的平均泄漏流量。
(3)本发明通过对机械密封泄漏流量进行流体调制形成规则的液滴，并通过液滴计数系统进行流量测量，能够实时获得密封泄漏的流量，并输出流量的实时监测值以及相应的报警信号，能够为机械密封试验、运行、维护提供实时监测数据，对使用机械密封的设备和系统的安全经济运行提供重要保障，显著降低了运行维护人员负担，降低了因为密封装置失效引起的不利后果。
附图说明
图1为本发明所述机械密封泄漏流量测量系统图。
其中，1-泄漏流收集漏斗，2-阻尼毛细管，3-液滴调制腔，4-红外线发射器，5-红外线接收传感器，6-测量腔，7-处理电路，8-传输线路。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
本发明提出了一种机械密封泄漏流量监测方法，能够对机械密封泄漏量进行实时监测的方法，尤其是对非常微小的和非连续的泄漏量进行实时监测，如图1所示，特别采用下述设置方式：利用机械密封泄漏流量测量系统，将机械密封泄漏流量进行流体调制形成液滴，并对液滴进行实时计数，实时获得机械密封泄漏的流量。
实施例2：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，如图1所示，特别采用下述设置方式：所述的机械密封泄漏流量监测方法主要包括以下步骤：
1)泄漏流阻尼减速：将带有初速度的泄漏流通过机械密封泄漏流量测量系统的阻尼毛细管2进行减速，用于消除入射流体的初速度；
2)液滴调制：泄漏流经机械密封泄漏流量测量系统的阻尼毛细管2减速后，从阻尼毛细管2内渗透出来，聚集在机械密封泄漏流量测量系统的液滴调制腔3内，并不断的增大，直至形成一个完整的液滴；
3)液滴识别：完整的液滴将从液滴调制腔3内脱离并竖直的落入机械密封泄漏流量测量系统的测量腔6，通过机械密封泄漏流量测量系统的液滴计数系统形成脉冲信号；由于同一种液体从液滴调制腔3脱开时基本具有相同的体积；
4)脉冲信号处理：脉冲信号将输入机械密封泄漏流量测量系统的处理电路7，处理电路7计算单位时间内液滴的数量。
实施例3：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，如图1所示，特别采用下述设置方式：所述步骤3)通过液滴计数系统形成脉冲信号具体为：
3.1)当没有液滴通过测量腔6时，液滴计数系统中的红外线发射器4发出的红外线将被液滴计数系统中的红外线接收传感器5接收，红外线接收传感器5将导通；
3.2)当有液滴通过测量腔6时，通过的液滴将会出现短暂遮挡住红外发射器4射向红外线接收传感器5的红外线，红外线接收传感器5出现脉冲性的断路，形成脉冲信号。
实施例4：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，如图1所示，特别采用下述设置方式：在进行所述步骤1)之前还包括收集机械密封泄漏流量：通过连接管，将机械密封泄漏流量引入到机械密封泄漏流量测量系统的泄漏流收集漏斗1中。
实施例5：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，如图1所示，特别采用下述设置方式：还包括步骤5)标定液滴调制器输出液滴体积vr：
在实验室条件下，用和密封泄漏流相同的流体进行标定，包括以下具体步骤：
5.1)用滴管为泄漏装置提供输入流量，调整输入流量并稳定；
5.2)用量杯收集测量腔6流出的液滴并测量其体积vm；
5.3)统计体积vm的液体对应的液滴计数n；
5.4)用公式
实施例6：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，如图1所示，特别采用下述设置方式：还包括步骤6)泄漏流量计算：根据响应时间确定液滴计数的时间长度t，并设定在时间长度t内的液滴计数总量为nt，泄漏体积流量为q，则通过计算公式
实施例7：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，如图1所示，特别采用下述设置方式：还包括步骤7)流量输出及报警：
7.1)机械密封泄漏流量测量系统的处理电路7将泄漏体积流量q的值按照预定的量程范围转化为标准的电信号输出；
7.2)处理电路7将泄漏体积流量q的值与设定的报警阈值进行比较，根据比较结果输出响应的触点信号，进行报警。
实施例8：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，如图1所示，特别采用下述设置方式：所述机械密封泄漏流量测量系统设置有流量调制器和与流量调制器相连接的液滴计数系统，所述流量调制器包括泄漏流收集漏斗1、阻尼毛细管2及液滴调制腔3，所述泄漏流收集漏斗1通过阻尼毛细管2连接液滴调制腔3，且液滴调制腔3与液滴计数系统相连接，在设置时，在泄漏流收集漏斗1的下部设置阻尼毛细管2，在阻尼毛细管2的下部设置液滴调制腔3，将液滴调制腔3与液滴计数系统相连接，机械密封泄漏的泄漏流将被泄漏流收集漏斗1所收集，而后利用阻尼毛细管2进行阻尼减速，将泄漏流的初速度消除，并慢慢渗漏到液滴调制腔3内调制形成完整的液滴以便在液滴计数系统内进行计数。
实施例9：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，如图1所示，特别采用下述设置方式：所述液滴计数系统包括红外线发射器4、红外线接收传感器5、测量腔6及处理电路7，所述液滴调制腔3设置在测量腔6上，红外线发射器4和红外线接收传感器5相对设置在测量腔6的两侧，处理电路7通过传输线路8分别与红外线发射器4和红外线接收传感器5相连接；在具体设计使用时，所述处理电路7将为红外线发射器4提供驱动电源，使得红外线发射器4发出红外线以备红外线接收传感器5所接收，而红外线接收传感器5接收到红外线后将转换为电信号，并被处理电路所接收处理；整形后的完整液滴将从液滴调制腔3内脱落而后落入到测量腔6内，液滴在跌落的过程中将穿过红外线发射器4与红外线接收传感器5之间的光路，并对红外线接收传感器5做出短暂的遮挡，使得红外线发射器4所发出的红外线在短暂时刻不会被红外线接收传感器5所接收，此时红外线接收传感器5出现脉冲性断路，形成脉冲信号。
实施例10：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，如图1所示，特别采用下述设置方式：所述红外线发射器4和红外线接收传感器5对称的设置在测量腔6的两侧，即在设置时优选为，液滴跌过过程中将满足笔直穿过红外线发射器4和红外线接收传感器5所形成的光路的中心线。
在设计使用时，流体调制腔3和测量腔6的相对位置的设置还满足液滴从流体调制器3内脱落进入测量腔6时，能够直接穿过红外线发射器4和红外线接收传感器5的中心线并能够阻挡由红外线发射器4射向红外线接收传感器5的红外线。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。