传感器防水安装保护机构及双层管道压力测量装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种传感器防水安装保护机构及双层管道压力测量装置，传感器防水安装保护机构包括导线保护管、固定在导线保护管两端且与导线保护管密封连接的安装座和密封堵头，导线保护管、密封堵头上均设置有供传感器的导线穿过的导线通孔，安装座上设置有与导线通孔连通、容纳传感器头的空腔；双层管道压力测量装置包括压力传感器和前述防水保护装置，双层管道的内管上开设有安装孔，安装座密封连接在该安装孔内，导线保护管伸出外管，密封堵头在外管外与导线保护管密封连接。本实用新型可以提高传感器在双层管道结构内管压力测量时的防水可靠性，能够应用在水下结构、双层管道的动水环境中测量，具有结构简单紧凑、防水可靠性高等优点。
【专利说明】传感器防水安装保护机构及双层管道压力测量装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及传感器安装测量【技术领域】，具体地，涉及一种传感器防水安装保护机构及具有该传感器防水安装保护机构的双层管道压力测量装置。
【背景技术】
[0002]压力传感器是一种典型的流体压力脉动(如水锤)测量传感器，它必须可靠安装于结构的压力边界上，当结构内部压力波动时，传感器前端敏感面中的电阻产生变化，而输出电压信号，电压输出量经过仪器放大与压力波动正比，从而线性换算出被测流体的脉动压力，并进而实现压力测量目的。
[0003]常规的压力传感器，其传感器后端的测量导线是不防水的，因此，这种压力传感器适用于安装在常规管道、容器壁上测量流体的压力波动，传感器后端导线在空气中不需要考虑防水。而对于双层管道内管的压力测量，后端导线需要穿过外管中的流体并在外管壁上再次密封导线。这样流体会从传感器后端导线接头处进入导线和电阻元件内，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，这种普通的压力传感器便不能用于双层管道的压力测量。
[0004]为解决水下压力测量问题，国内外传感器厂家生产了普通防水压力传感器，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电阻元件内。这种防水压力传感器在低压静水环境中短期应用是成功的，但双层管道的外管有较高流速(大于4m/s)的水流冲刷，导线在流体冲刷下很容易导致根部接头处的密封失效。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有良好的防水性的传感器防水安装保护机构及具有该传感器防水安装保护机构的双层管道压力测量装置，以提高传感器在双层管道和水下构件压力测量时的防水可靠性，使得具有该防水安装保护机构的传感器测量装置能够应用在动水环境中的测量。
[0006]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是:
[0007]传感器防水安装保护机构，包括导线保护管、分别固定在导线保护管两端且与导线保护管密封连接的安装座和密封堵头，所述导线保护管、密封堵头上均设置有供传感器的导线穿过的导线通孔，所述安装座上设置有与导线通孔连通、容纳传感器的传感器头的空腔。本方案中，安装座将传感器头与导线的接头密封其中，并采用导线保护管、安装座和密封堵头将靠近接头的一段导线进行了密封，防止动水冲刷该段导线对接头产生较大拉力造成密封失效，确保防水密封可靠性，使得具有该保护机构的传感器测量装置能够应用于双层管道及水下结构等动水环境中进行压力测量。
[0008]进一步，所述安装座上也设置有导线通孔，该导线通孔与安装座上的空腔、导线保护管上的导线通孔连通。
[0009]进一步，所述安装座和密封堵头分别焊接在导线保护管两端，能够简单有效地保证导线保护管两端与安装座和密封堵头之间良好的密封性。
[0010]进一步，所述安装座上与空腔相对的一侧还设置有安装导线保护管的连接孔，导线保护管密封连接在该连接孔内。
[0011]双层管道压力测量装置，包括压力传感器，该压力传感器包括传感器本体、与传感器本体相连的传感器头和连接在传感器头上的导线，还包括防水保护装置，该防水保护装置为上述方案中任一种传感器防水安装保护机构，双层管道的内管上开设有安装孔，所述安装座密封连接在该安装孔内，所述导线保护管伸出外管，密封堵头在外管外与导线保护管密封连接；所述传感器头固定在安装座的空腔内并与安装座密封连接，导线穿设在导线通孔内。本方案中的防水密封主要有2点:一是传感器头与导线连接处在安装座内的密封，二是导线保护管将导线在内管和外管之间进行了密封，能够防止内管和外管之间的流动液体对导线进行冲刷从而对传感器头与导线连接处进行拉扯最终造成密封失效。采用本方案的结构保证了前述两点较好的密封性能，确保了双层管道压力测量装置的防水密封可靠性。
[0012]进一步，所述安装孔由与安装座相配合的第一安装孔和与传感器本体相配合的第二安装孔构成，所述安装座密封连接在该第一安装孔内，所述压力传感器本体安装在第二安装孔内，所述第二安装孔的直径小于第一安装孔的直径，安装时压力传感器不与传感器头相连的一端的敏感面与内管的内侧面即内圆周面平齐，以更好地测量内管压力。
[0013]进一步，所述传感器头和安装座之间灌有密封胶，进一步增强装置的密封性能。
[0014]进一步，所述安装座与内管之间灌有密封胶，进一步增强装置的密封性能。
[0015]进一步，为便于传感器防水安装保护机构的安装和稳定，上述双层管道压力测量装置还包括支撑管，支撑管一端连接在外管上，另一端与密封堵头相连，所述导线保护管穿设在支撑管内。
[0016]综上，本实用新型的有益效果是:
[0017]1、本实用新型的传感器防水安装保护机构能够有效防止传感器头和导线连接处的接头进水，并能有效防止动水冲刷靠近该接头的一段导线从而对接头产生较大拉力造成密封失效，能提高传感器的防水密封可靠性，使得具有该保护机构的传感器测量装置(例如本实用新型中的双层管道压力测量装置)能够应用于双层管道及水下结构、动水环境中进行压力测量，为双层管道及水下结构的压力测量提供了有效的手段；本实用新型具有较高的防水能力，防水效果好，保证了双层管道及水下结构的压力测量具有较高的可靠性；
[0018]2、本实用新型中的双层管道压力测量装置能够在5MPa压力下、动水环境中测量，并且能够在一个月的时间内可靠地测量双层管道内管的压力脉动要求，可以提高压力传感器在双层管道结构内管压力测量时的防水可靠性；
[0019]3、本实用新型结构简单紧凑、体积小、测量精度高、密封性能好。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的传感器防水安装保护机构以及双层管道压力测量装置的结构示意图；
[0021]图2是实施例4中内管上的安装孔的结构示意图。
[0022]附图中标记及相应的零部件名称:
[0023]1-传感器头，2-导线，3-安装孔，4-安装座，5-导线保护管，6_密封堵头，7_内管，8-外管，9-支撑管，10-传感器本体。
【具体实施方式】
[0024]本实用新型的大致思想是设计一种保护装置对传感器头和导线的连接处进行密封，采用的传感器是能满足安装空间和测量精度要求的传感器，传感器带有低噪声屏蔽导线，传感器头本身为整体密封，其一端连接屏蔽导线，另一端连接传感器本体。本实用新型的防水密封主要是针对传感器头与导线的连接处，以及在内管和外管之间，防止动水环境破坏传感器与导线的密封连接。下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0025]实施例1:
[0026]如图1所示，传感器防水安装保护机构包括导线保护管5、安装座4和密封堵头6，其中:安装座4和密封堵头6分别固定在导线保护管5两端且与导线保护管5密封连接，所述导线保护管5、密封堵头6上均设置有供传感器的导线2穿过的导线通孔，所述安装座4上设置有容纳传感器的传感器头I的空腔，该空腔与导线通孔连通。安装时，传感器的传感器头I密封连接在安装座4的空腔内，导线2则从导线通孔中穿出，安装座4将传感器头I与导线2的接头密封其中，导线保护管5、安装座4和密封堵头6将靠近接头的一段导线2进行了密封，防止动水冲刷该段导线2对接头产生较大拉力造成密封失效，确保防水密封可靠性，使得具有该保护机构的传感器测量装置能够应用于双层管道及水下结构进行压力测量，为双层管道及水下结构的压力测量提供了有效的手段。本实用新型不仅可以用于压力传感器的密封，也可以用于其他种类传感器用于双层管道和水下结构的密封。
[0027]实施例2:
[0028]在实施例1的基础上，本实施例中的传感器防水安装保护机构，其安装座4上也设置有导线通孔，该导线通孔与安装座4上的空腔、导线保护管5上的导线通孔连通，传感器的传感器头I固定后，导线2依次从安装座4、导线保护管5、外观密封堵头6的导线通孔中穿出。本实施例中，安装座4和密封堵头6分别焊接在导线保护管5两端，能够简单有效地保证良好的密封性，实际应用中，安装座4和密封堵头6与导线保护管5两端的密封连接方式也可以采用其他常用的密封连接方式，例如但不限于使用密封圈等等。
[0029]实施例3:
[0030]在实施例1或2的基础上，本实施例中，安装座4上还设置有安装导线保护管5的连接孔，该连接孔轴向与导线保护管5轴向相同且位于安装座4左侧，空腔位于安装座4右侦U，导线保护管5的右端则密封连接在该连接孔内。
[0031]实施例4:
[0032]如图1所示，双层管道压力测量装置包括压力传感器和防水保护装置:防水保护装置为实施例1至3中任一种传感器防水安装保护机构；压力传感器包括传感器头1、连接在传感器头I左侧的导线2、连接在传感器头I右侧的传感器本体10 ;传感器头I伸入防水保护装置的安装座4的空腔内并密封连接在该空腔内，导线2从防水保护装置的导线保护管5和密封堵头6上的导线通孔中引出。
[0033]双层管道具有内管7和外管8，内管7上开设有安装孔3，传感器防水安装保护机构的安装座4密封连接在该安装孔3内，所述导线保护管5伸出外管8，密封堵头6在外管8外与导线保护管5伸出外管8的一端密封连接。
[0034]本实施例中的压力传感器为选用的能满足安装空间和测量精度要求的压力传感器，其传感器头I本身为整体密封，本实施例的防水密封主要是针对2个密封:一是传感器头I与导线2连接处的密封，二是导线保护管5将导线2在内管7和外管8之间进行了密封，这样能够防止内管7和外管8之间的流动液体对导线2进行冲刷对传感器头I与导线2连接处进行拉扯从而造成密封失效。本实施例采用上述结构保证了前述两点处较好的密封性能，确保了双层管道压力测量装置的防水密封可靠性。
[0035]实施例5:
[0036]如图2所示，在实施例4的基础上，本实施例中上述内管7上的安装孔3由与安装座4相配合的第一安装孔、与传感器本体10相配合的第二安装孔构成，安装座4密封连接在该第一安装孔内，所述压力传感器的传感器本体10安装在第二安装孔内，且安装时保证传感器本体10右侧敏感面和内管7的内表面平齐，所述第二安装孔的直径小于第一安装孔的直径。本实施例中将传感器本体10以及整个传感器头I均密封到内管7上的安装孔内，进一步提闻密封可罪性。
[0037]图1和图2中，dl是传感器本体10的直径，d2是第二安装孔的内径；d3是第一安装孔的内径，d4是安装座4的外径，d5是安装座4上容纳传感器头I的空腔的直径，d6是导线保护管5的外径；L1是传感器本体10的长度，其具体数值可以根据实际使用需要设置。
[0038]实施例6:
[0039]在实施例4或5的基础上，本实施例采用密封胶进一步对双层管道压力测量装置进行密封，以提高密封性能，保证良好的防水效果，具体地，其传感器头I和安装座4之间、安装座4与内管7均灌有密封胶。此外，安装座4和密封堵头6分别焊接在导线保护管5两端。
[0040]实施例7:
[0041]在实施例6的基础上，本实施例中的双层管道压力测量装置还包括支撑管9，支撑管9 一端连接在外管8上，另一端与密封堵头6相连，密封堵头6通过螺栓固定在支撑管9上，所述导线保护管5穿设在支撑管9内。
[0042]本实施例中的双层管道压力测量装置的安装方法如下:
[0043]I)选用合适的能满足安装空间和测量精度要求的带导线2的压力传感器；
[0044]2)根据压力传感器的外形尺寸设计和加工安装座4 ；
[0045]3)根据压力传感器和安装座4尺寸在内管7的安装位置开设安装孔3 ；
[0046]4)根据双层管道尺寸确定导线保护管5的长度，将导线保护管5和安装座4、密封堵头6密封焊接到一起；
[0047]5)将压力传感器预装在安装座4内，导线2从导线保护管5后端引出后穿出密封堵头6 ;
[0048]6)往安装座4内灌满双组份密封胶，确保密封胶固化后传感器头I和安装座4之间密封良好；将传感器头I前端置于水中，检测传感器导线端头芯线和屏蔽线之间的绝缘应大于100M Ω ；
[0049]7)将带有传感器头1、安装座4、导线保护管5、密封堵头6的整体结构穿过外管8往内管7的安装孔3位置安装，在安装座4右侧和外表面涂上密封胶，使安装座4与内管7之间配合紧密，避免内管7内外压差导致流体泄漏；试装时保证传感器本体10右侧敏感面和内管7的内表面平齐，最后拧紧螺栓将密封堵头6固定在支撑管9上，完成防水压力传感器的安装。
[0050]发明人将本实施例中的双层管道压力测量装置应用在反应堆结构的堆内构件、双层管道等结构中进行了全面的流致振动测量试验，试验的双层管道位置的流速超过4m/s，试验中获得了所测结构在设计运行工况下的完整、真实的试验数据，为反应堆的流致振动安全评审提供了准确而真实的依据，也证实了本实施例中双层管道压力测量装置具有良好的防水可靠性，试验证明，本实施例中的双层管道压力测量装置应用在5MPa压力下、动水环境中测量，并且能够在一个月的时间内可靠地测量双层管道内管的压力脉动。
[0051]以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.传感器防水安装保护机构，其特征在于，包括导线保护管(5)、分别固定在导线保护管(5)两端且与导线保护管(5)密封连接的安装座(4)和密封堵头(6)，所述导线保护管(5)、密封堵头(6)上均设置有供传感器的导线(2)穿过的导线通孔，所述安装座(4)上设置有与导线通孔连通、容纳传感器的传感器头(I)的空腔。
2.根据权利要求1所述的传感器防水安装保护机构，其特征在于，所述安装座(4)上也设置有导线通孔，该导线通孔与安装座(4)上的空腔、导线保护管(5)上的导线通孔连通。
3.根据权利要求1所述的传感器防水安装保护机构，其特征在于，所述安装座(4)和密封堵头(6)分别焊接在导线保护管(5)两端。
4.根据权利要求1所述的传感器防水安装保护机构，其特征在于，所述安装座(4)上与空腔相对的一侧还设置有安装导线保护管(5)的连接孔，导线保护管(5)密封连接在该连接孔内。
5.双层管道压力测量装置，包括压力传感器，该压力传感器包括传感器本体(10)、与传感器本体(10)相连的传感器头(I)和连接在传感器头(I)上的导线(2)，其特征在于，还包括防水保护装置，该防水保护装置为权利要求1至4中任一所述的传感器防水安装保护机构，双层管道的内管(7)上开设有安装孔(3)，所述安装座(4)密封连接在该安装孔(3)内，所述导线保护管(5)伸出外管(8)，密封堵头(6)在外管(8)外与导线保护管(5)密封连接；所述传感器头(I)固定在安装座(4)的空腔内并与安装座(4)密封连接，导线(2)穿设在导线通孔内。
6.根据权利要求5所述的双层管道压力测量装置，其特征在于，所述安装孔(3)由与安装座(4)相配合的第一安装孔和与传感器本体(10)相配合的第二安装孔构成，所述安装座(4)密封连接在该第一安装孔内，所述压力传感器本体(10)安装在第二安装孔内，所述第二安装孔的直径小于第一安装孔的直径。
7.根据权利要求5所述的双层管道压力测量装置，其特征在于，所述传感器头(I)和安装座(4)之间灌有密封胶。
8.根据权利要求5所述的双层管道压力测量装置，其特征在于，所述安装座(4)与内管(7)之间灌有密封胶。
9.根据权利要求5所述的双层管道压力测量装置，其特征在于，还包括支撑管(9)，支撑管(9) 一端连接在外管(8)上，另一端与密封堵头(6)相连，所述导线保护管(5)穿设在支撑管(9)内。
【文档编号】G01L19/00GK204064545SQ201420536427
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】喻丹萍 申请人:中国核动力研究设计院