一种超高压环境下油液粘度检测装置的制作方法

文档序号:14711867发布日期:2018-06-16 00:34阅读:157来源:国知局

本发明涉及油液粘度检测领域,尤其是一种在超高压力工作条件下的粘度检测装置。



背景技术:

液压油液的粘度特性对液压系统的动态性能有非常重要的影响,对于深海工作液压设备,由于工作环境为超高压力,油液粘度变化较大。设计一种能用于超高压环境下油液粘度检测的装置有重要的实用价值。

粘度也叫粘性系数,为两层液体间在一定面积、一定速度梯度时的内摩擦力,对于液体来说,这是一个非常重要的物理量。现有的粘度检测方法主要有:

1、毛细管法

毛细管粘度计是根据哈根·泊肃叶定律设计的测量粘度的仪器。其工作原理是,当被测液体流过半径为r,长度为1的毛细管时,使其流量q一定,按哈根定律,即可算出粘度值。

2、落球法

使物体在流体中下落,越是粘度高的流体,物体在其中下落的速度越慢,因此通过下落速度可比较流体粘度的大小。

3、旋转法

旋转粘度计的原理是基于浸入流体中的物体(如圆筒、圆锥、园板、球及其它形状的刚性体)旋转,或这些物体静止而使周围的流体旋转时,这些物体将受到流体的粘性力矩的作用,粘性力矩的大小与流体的粘度成正比,通过测量粘性力矩及旋转体的转速简介测量液体粘度。

目前已公开的粘度检测装置专利,多用于常压环境或者中低压工作条件,例如CN104122172A所公开的圆筒旋转式粘度计、CN202974800U公开的旋转式在线粘度计、CU203595648U所公开的旋转粘度计,都只能测量常压状态下的油液粘度。CN2852109Y所公开的高温高压旋转粘度计,CN2205004所公开的高温高压落柱粘度计,测量油液粘度的工作压力为中低压。CN101685058A所公开的高温高压粘度计,不能精确控制密封腔内的压力,CN106596343A所公开的高压旋转式粘度计,使用的磁力传导装置驱动力有限,实施技术难度较高,测量误差较大。



技术实现要素:

本发明主要解决的问题是,提供了一种针对超高压条件下的油液粘度检测方法;设计了高压封闭油箱提供大流量、高压油液用于粘度测量;设计了一种制造简单、密封要求较低的利用毛细管检测高压油液粘度的装置。

这个发明的重点在于通过一个小流量超高压泵维持封闭测量系统高压环境,利用浸油电机驱动油泵提供较大流量高压油液测量其粘度。

为实现上述的技术目的,本发明将采取以下的技术方案:

一种液压油粘度检测装置,包括端盖、O型密封圈一、毛细管堵头、O型密封圈二、O型密封圈三、压差传感器、连通油道、毛细管、耐压壳体、油管、温度传感器、流量传感器、压力传感器、溢流阀、超高压油泵、电机、高压油箱、溢流阀、油泵、过滤阀、浸油电机、调温器。

电机驱动超高压油泵向封闭油箱输入液压油,使其内部压力提高,油箱中的浸油电机驱动油泵,输出一定流量的液压油,通过调温器调节到测量要求的温度。

由高压油箱和调温器输出的具有一定压力和温度的液压油,经过油管进入毛细管式粘度测量装置内部。

为保证密封条件,两侧端盖与耐压壳体之间有一层O形密封圈一以及与之配套的垫圈,耐压壳体与毛细管堵头之间有两处O形密封圈二,毛细管堵头与毛细管之间有两处O形密封圈三。

液压油流经毛细管后由右侧端盖,通过油管、流量传感器,回到封闭油箱内部,再次进入循环。

进一步的,油箱中的浸油电机驱动液压油泵输出一定流量的油液,通过调温器后供给粘度检测装置。当输出压力过高时,溢流阀工作,以保证系统安全。

进一步的,高压油液流经粘度检测装置内部的毛细管,由于油液的粘性作用,通过毛细管时油液会产生压力下降,通过高精度压差传感器可以测得两个压力测点之间的压力差。

进一步的,利用高精度压差传感器测量毛细管内部两个测点之间稳定流场的压力差,利用流量传感器测量通过毛细管的油液流量,通过理论公式进行计算,可得到油液在高压工作条件下的粘度值。

本发明与传统粘度检测装置相比,所具有的主要优点在于:

1、电动机与油泵浸在高压油环境下,可以提供高压大流量油液用于粘度测量,解决了高压旋转密封的问题。

2、高压环境浸入式毛细管粘度检测,降低了高压粘度检测装置的制造难度和密封要求。

3、利用理论公式,将油液流动过程中的压力改变与其粘度关系转化为一种易于实现的、用于流体粘度测试的装置。

粘度计算公式:

式中η为被测液体运动粘度;ΔP是压差传感器获得的两个压力测点之间的压力差;R为流场外壁管道半径;qv是流经毛细管的油液流量;L是毛细管内两个压力测点之间的距离。

附图说明

图1为本发明装置结构图,图中

1-端盖;2-O型密封圈一;3-毛细管堵头;4-O型密封圈二;5-O型密封圈三;6-压差传感器;7-连通油道;8-毛细管;9-耐压壳体;10-油管;11-温度传感器;12-流量传感器;13-压力传感器;14-溢流阀;15-超高压泵;16-电机;17-高压油箱;18-溢流阀;19-油泵;20-过滤阀;21-浸油电机;22-调温器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方法对本发明作进一步的详细描述。

电机16驱动超高压油泵15向封闭油箱17输入液压油,使其内部压力提高,油箱中的浸油电机21驱动油泵19,输出一定流量的液压油,通过调温器调节到测量要求的温度。

由油箱17和调温器22输出的具有一定压力和温度的液压油,经过油管10,进入毛细管式粘度测量装置内部。进一步的,由于液压油的粘性作用,液压油流经毛细管8时产生压力下降,高精度压差传感器6可以测得两个压力测点之间的压力差。

为保证密封条件,两侧端盖1与耐压壳体9之间有一层O形密封圈一2以及与之配套的垫圈,耐压壳体9与毛细管堵头3之间有两处O形密封圈二4,毛细管堵头3与毛细管8之间有两处O形密封圈三5。

液压油流经毛细管后由右侧端盖,通过油管10、流量传感器12,回到封闭油箱内部,再次进入循环。

由于电机和油泵全部浸在油箱内部,不需要耐高压的旋转密封。

油道7将两个压力测点之间、毛细管外部的封闭空间与耐压壳体9内部的高压油液连通,减小了密封圈4、5两端的压力差,降低了密封难度。

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