一种可调水压的密封耐压试验装置的制作方法

本实用新型涉及仪器设备、部件的耐水压测试技术领域。

背景技术：

在设计水下产品时经常需要测试各单元在一定水深时的性能指标，这时可以将被测试单元放置于充满水且有一定水压的密封容器里，通过调整水压来模拟对应的水深，进行进一步的试验。

现有较为成熟的方法是通过水泵和各种阀门的组合来进行水压的调整的，但存在比如水路比较复杂、水泵工作时噪声较大等等缺点。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提出一种方便试验的可调水压的密封耐压试验装置。

本实用新型包括密封器壳，在密封器壳上分别设置水压表、压力传感器，以及与密封器壳内腔连通的进水口、排水口和排气口，其特征在于：在所述密封器壳上通过动密封件连接活塞，所述活塞的一端伸入于密封器壳内腔，所述活塞的另一端连接活塞轴向运动控制电机；所述进水口、排水口和排气口分别设置相应的电磁控制阀，所述排气口上还设置水位传感器；所述水位传感器的信号输出端连接在与进水口连接的电磁控制阀的输入端。

众所周知，水是有一定弹性的，一定质量的水在压力变化的同时它的体积也会相应变化，变化关系如下：

dp=-k*dv/v，即dv/v=-dp/k；

其中dp为压力变化量，dv为体积变化量，v为体积，k为水的体积弹性模量，k=2.18*10⁹Pa。

由以上公式可知，当改变水的体积时，会导致水压作相应的变化。

本实用新型就是利用以上原理而设计的。

试验时，将测试各单元装入已知内部容积的密封器壳内，通过电磁控制阀使排水口关闭，通过电磁控制阀向进水口入注水，直至排气口上的水位传感器显示已注满水。水位传感器用来保证当密封器壳内注满水后自动关闭进水口。

控制中心根据试验需要的水压，通过活塞轴向运动控制电机驱动活塞作轴向移动来调整密封器壳内的水压，水压通过压力传感器反馈给控制中心，从而保证密封器壳中的水压达到试验设定要求，且控制中心实时控制并调整密封器壳中的水压。

试验结束后控制中心发出信号至电磁控制阀，关闭进水口，打开排气口和排水口，排出密封器壳中的水。

本实用新型结构设置简单，噪声小，而且水压的调整更精确、方便，有利于准确对测试对象进行耐压试验。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。

图2为图1的右侧视图。

图3为图2的A-A向旋转剖示图。

具体实施方式

一、装置结构说明：

如图1、2、3所示，在密封器壳1上分别设置有水压表2、压力传感器3，分别与密封器壳1内腔连通的进水口4、排水口5和排气口6，并且，进水口4、排水口5和排气口6各自设置相应的电磁控制阀，以方便通过相应的电磁控制阀对进水口4、排水口5和排气口6施行开或闭动作。另外，在排气口6上还设置水位传感器，水位传感器的信号输出端连接在与进水口4连接的电磁控制阀的输入端。

在密封器壳1上通过动密封件7连接活塞8，活塞8的一端伸入于密封器壳1内腔，另一端则与活塞轴向运动控制电机9连接。

二、应用：

本例是对一只角度编码器在3MPa水压下动密封及静密封试验装置的耐压进行试验。

要求测试编码器在3mp水压下的防水性、精度、响应等属性，并可以单步操作。

由于被测编码器需要在转动下进行测试，所以本实用新型在密封器壳1上通过另一组动密封装置连接一转动轴11，转动轴11的内端伸入于密封器壳1内，并与编码器组合件10的转轴固定连接，转动轴11的外端布置在密封器壳1外，并在该端连接一组转动电机12。

试验前需计算活塞8的尺寸和移动量：

当dp=3MPa时，dv/v=-3*106/(2.18*10⁹)= -1.38*10^-3=-0.138%

设计后，将密封容器编码器组合件10密封安装在密封器壳1的一端，密封器壳1的内腔可注水体积为962cm³，在3MPa压力时体积变化量为0.138%*962cm³=1.323 cm³，如活塞直径为10mm，则活塞行程为1.323 cm³/3.14/0.5/0.5=1.7cm，活塞推力为3MPa*3.14*(5*10^-3)²=235N。

本实用新型采用排气口6上的水位传感器用来保证当密封器壳1内注满水后自动关闭进水口4。

水压的调整流程：由控制中心通过相应的电磁控制阀打开进水口4和排气口6，关闭排水口5，向密封器壳1内注入淡水，当控制中心检测到排气口6有水溢出时控制中心通过相应的电磁控制阀关闭进水口4和排气口6，保证密封器壳1中全部充满水。

控制中心再根据需要的3MPa水压通过电机驱动活塞8作轴向移动来调整密封器壳1中的水压，水压通过压力传感器3反馈给控制中心，从而保证密封器壳1中的水压达到3MPa，且控制中心实时控制并调整密封器壳1中的水压保持稳定在3MPa。

试验结束后控制中心再通过相应的电磁控制阀关闭进水口4，打开排气口6和排水口5，排出密封器壳1中的水。

试验过程中当编码器组合件10发出进水报警信号时，可通过本装置及时报警，并向控制中心发出报警信息，控制中心再执行泄压排水动作。