信号传输装置及其超高压装置的信号传输方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种超高压、中高温容器内部参数检测的信号传输装置与信号传输方法。
【背景技术】
[0002]用于对高压、中高温液体介质进行温度等参数检测的传感器在将信号导出时，需要寻找到一种传输方法，将信号有效传出且保证传出地方的有效密封，以防止由于泄露导致容器内部压力下降，甚至发生安全事故。因此，有必要设计一种安全可靠的传感器信号传输结构，进而找到一种传输方法实现超高压环境下温度传感器的信号传输。
【发明内容】
[0003]本发明克服了现有技术的不足，提供一种信号传输装置与传输方法，用于解决检测到的超高压、中高温等容器内部参数信号不便有效输出的技术问题。
[0004]考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案:
[0005]一种信号传输装置，它包括传感器传输线柱、绝缘筒、非金属密封圈、金属密封圈、密封塞和承压体，所述密封塞位于所述承压体上，所述密封塞与所述承压体之间通过所述金属密封圈以及设置该金属密封圈上的非金属密封圈密封，所述传感器传输线柱贯穿所述密封塞，所述传感器传输线柱与所述密封塞之间设置所述绝缘筒，所述传感器传输线柱、绝缘筒和密封塞烧结为一体。
[0006]为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是:
[0007]根据本发明的一个实施方案，所述绝缘筒采用烧结用的玻璃或陶瓷材料。
[0008]根据本发明的另一个实施方案，所述传感器传输线柱和密封塞的材料与玻璃或陶瓷的热膨胀系数一致。
[0009]根据本发明的另一个实施方案，所述传感器传输线柱和密封塞的材料相同。
[0010]根据本发明的另一个实施方案，所述传感器传输线柱和/或密封塞采用可伐合金材料。
[0011]根据本发明的另一个实施方案，所述传感器传输线柱设置为阶梯轴结构，所述密封塞上设置与该阶梯轴结构配合的腔体。
[0012]根据本发明的另一个实施方案，所述阶梯轴结构的台阶单边宽度大于或等于1mm。
[0013]根据本发明的另一个实施方案，所述金属密封圈为截面为直角三角形的圆环。
[0014]根据本发明的另一个实施方案，所述金属密封圈的三角形的直角边长度小于3_，靠近承压体6的三角形角度在30°?50°之间。
[0015]根据本发明的另一个实施方案，所述金属密封圈的表面粗糙度大于或等于1.6。
[0016]本发明还可以是:
[0017]一种超高压装置的信号传输方法，它采用上述信号传输装置对超高压装置的信号传输。
[0018]与现有技术相比，本发明的有益效果之一是:
[0019]本发明的一种信号传输装置及其超高压装置的信号传输方法，采用烧结玻璃或陶瓷以及组合密封结构实现传输信号的绝缘和密封，保证了信号的有效传输；本发明有效解决了超高压、高温超高压下传感器信号的传输问题，绝缘和密封效果良好，传输信号良好。
【附图说明】
[0020]为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。
[0021]图1示出了根据本发明一个实施例的信号传输装置的结构示意图。
[0022]其中，附图中的附图标记所对应的名称为:
[0023]I 一传感器传输线柱，2 一绝缘筒，3 一非金属密封圈，4 一金属密封圈，5 —密封塞，6 —承压体，7 —超尚压环境内部。
【具体实施方式】
[0024]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。
[0025]如图1所示，一种信号传输装置，它包括传感器传输线柱1、绝缘筒2、非金属密封圈3、金属密封圈4、密封塞5和承压体6，所述密封塞5位于所述承压体6上，所述密封塞5与所述承压体6之间通过所述金属密封圈4以及设置该金属密封圈4上的非金属密封圈3密封，所述传感器传输线柱I贯穿所述密封塞5，传感器传输线柱I 一端位于超高压环境内部7内，所述传感器传输线柱I与所述密封塞5之间设置所述绝缘筒2，所述传感器传输线柱1、绝缘筒2和密封塞5烧结为一体。传感器传输线柱I连接超高压环境下测量内部温度等参数的传感器与外面导线，绝缘筒2实现传感器传输线柱I和密封塞5之间的电绝缘，非金属密封圈3和金属密封圈4实现密封塞5与承压体6之间的密封。
[0026]绝缘筒2采用烧结用的玻璃或陶瓷材料，保证绝缘，传感器传输线柱I和密封塞5采用可伐合金材料，而非金属密封圈3采用橡胶或其他弹性体材料、金属密封圈4采用铜材料。
[0027]采用玻璃烧结或陶瓷烧结的形式，将传感器传输线柱I与密封塞5烧结为一体，保证传感器传输线柱I与密封塞5的密封。其中传感器传输线柱I设计成阶梯轴结构，台阶单边宽度不小于1mm，保证传感器传输线柱I在受到压力时的强度，且传感器传输线柱I的直径较小的圆柱段长度越长则抗压能力越好，传感器传输线柱I和密封塞5的材料与玻璃或陶瓷的热膨胀系数一致，最好是传感器传输线柱I和密封塞5的材料为同一种材料，这样保证了传感器信号传输结构的强度，同时延长了使用寿命。传感器信号传输结构的密封是靠非金属密封圈3和金属密封圈4实现的，非金属密封圈3承受低压，而金属密封圈4承受高压、超高压，这种组合密封结构共同实现传感器信号传输结构与承压体6之间的高压超高压密封。金属密封圈4可以是截面为直角三角形的圆环，为了有利于密封，三角形的直角边长度不宜过大，一般小于3mm，靠近承压体6的三角形角度应在30°?50°之间，且金属密封圈4的表面粗糙度不低于1.6，与承压体6之间有间隙，根据超高压环境温度和压力确定间隙大小，温度越高压力越小则间隙越大，温度越低压力越大则间隙越小，但一般不大于0.25mm;而非金属密封圈3可以是O形密封圈或者是X形密封圈，密封圈的硬度可在HB75?85之间，根据超高压环境的温度和压力确定密封圈的材料和硬度，确保在工作温度下非金属密封圈3不软化，且保证与超高压环境下使用的工作介质不相容；该组合密封结构具有密封稳定可靠，适用于低至高压情况。
[0028]采用烧结玻璃或陶瓷的结构形式既实现了传感器传输线柱I与其他零部件的绝缘又实现了超高压环境下的密封，确保了信号的传输。而非金属密封圈3与金属密封圈4的组合密封结构保证了传感器信号传输结构的高低压密封。通过本发明的利用烧结形式实现信号传输同时采用组合密封结构实现密封结构，从而得到一种更好适合超高压装置信号传输的方式。
[0029]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
[0030]在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
[0031]尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
【主权项】
1.一种信号传输装置，其特征在于它包括传感器传输线柱(1)、绝缘筒(2)、非金属密封圈(3)、金属密封圈(4)、密封塞(5)和承压体￠)，所述密封塞(5)位于所述承压体(6)上，所述密封塞(5)与所述承压体(6)之间通过所述金属密封圈(4)以及设置该金属密封圈(4)上的非金属密封圈(3)密封，所述传感器传输线柱(I)贯穿所述密封塞(5)，所述传感器传输线柱(I)与所述密封塞(5)之间设置所述绝缘筒(2)，所述传感器传输线柱(I)和密封塞(5)烧结为一体。
2.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于所述绝缘筒(2)采用烧结用的玻璃或陶瓷材料。
3.根据权利要求2所述的信号传输装置，其特征在于所述传感器传输线柱(I)和密封塞(5)的材料与玻璃或陶瓷的热膨胀系数一致。
4.根据权利要求2或3所述的信号传输装置，其特征在于所述传感器传输线柱(I)和密封塞(5)的材料相同。
5.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于所述传感器传输线柱(I)和/或密封塞(5)采用可伐合金材料。
6.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于所述传感器传输线柱(I)设置为阶梯轴结构，所述密封塞(5)上设置与该阶梯轴结构配合的腔体。
7.根据权利要求6所述的信号传输装置，其特征在于所述阶梯轴结构的台阶宽度大于或等于Imm0
8.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于所述金属密封圈(4)为截面是直角三角形的圆环。
9.根据权利要求8所述的信号传输装置，其特征在于所述金属密封圈(4)的三角形的直角边长度小于3mm，靠近承压体6的三角形角度在30°?50°之间。
10.一种超高压装置的信号传输方法，其特征在于采用权利要求1-9任一项所述信号传输装置对超高压装置的信号传输。
【专利摘要】本发明公开了一种信号传输装置及其超高压装置的信号传输方法，它包括传感器传输线柱、绝缘筒、非金属密封圈、金属密封圈、密封塞和承压体，所述密封塞位于所述承压体上，所述密封塞与所述承压体之间通过所述金属密封圈以及设置该金属密封圈上的非金属密封圈密封，所述传感器传输线柱贯穿所述密封塞，所述传感器传输线柱与所述密封塞之间设置所述绝缘筒，所述传感器传输线柱、绝缘筒和密封塞烧结为一体。本发明有效解决了超高压以及高温超高压下传感器信号的传输问题，绝缘、密封效果以及信号传输良好。
【IPC分类】G01D11-00
【公开号】CN104729554
【申请号】CN201510142088
【发明人】樊星, 鲍延年, 周兴, 赵维, 陈良军, 米玉华, 曹志伟, 朱国杰, 范玉德, 陈学平
【申请人】中国工程物理研究院化工材料研究所
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月27日