一种耐高温高压的差分式压电加速度传感器的制作方法

本发明涉及加速度传感器，具体涉及一种耐高温高压的差分式压电加速度传感器。

背景技术：

1、我国现处于一个科技创新的时期，核工业、船舶等军工民用领域快速发展。随着科技的进步与发展，核工业、船舶各系统中关键设备的长寿命运行成为首要关注问题。这些关键设备通常处于复杂的工作环境中，周围长期存在由流体脉动、水锤冲击、气液两相流等引起的振动载荷，诱发振动疲劳问题，导致材料及结构的宏观和微观性能劣化，这将直接影响设备服役的稳定性与可靠性。为保证系统健康及安全运行，必须对关键设备的运行状态进行振动测量及在线监测来判断其结构缺陷和潜在威胁。

2、目前，通常采用压电加速度传感器作为振动测量的监测工具，通过获取加速度幅值判定被测设备的振动水平。国内现有的加速度传感器可以实现高温环境下的振动测量，但无法在高温高压环境中使用。例如在高温高压水环境中，水的压力作用下可能会导致传感器渗水，从而造成传感器的绝缘大幅下降。同时由于高温导致材料的性能下降，外部的高压还可能会进一步导致传感器的结构产生变形，因此必须发明一种适用于高温高压环境的压电加速度传感器。

技术实现思路

1、针对现有的压电加速度传感器在高温高压环境下可靠性低的技术问题，本发明提供了一种耐高温高压的差分式压电加速度传感器，能够在高温高压的环境下稳定运行，可广泛应用于高温高压环境中的振动测试。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、本发明提供了一种耐高温高压的差分式压电加速度传感器，包括：压电测量体，所述压电测量体能够根据被测设备的振动输出压电信号；安装座，所述安装座的下侧用于连接被测设备，所述安装座的上侧安装有所述压电测量体；密封壳，所述密封壳的下端与所述安装座外周密封固定连接，所述密封壳用于密封所述压电测量体；高温电缆，所述高温电缆密封穿设在所述密封壳的侧壁，且所述高温电缆与所述压电测量体电连接。

4、本发明提供的耐高温高压的差分式压电加速度传感器，压电测量体安装在安装座上，而密封壳与安装座外周密封固定连接，从而通过密封壳密封压电测量体，同时通过高温电缆将压电测量体的电信号引出，而高温电缆密封穿设在密封壳的侧壁，能够确保密封壳整体的密封性，进而能够在高温高压的环境下稳定运行，可广泛应用于高温高压环境中的振动测试。

5、在一可选的实施方式中，所述压电测量体通过预紧螺栓与所述安装座固定连接，以通过预紧螺栓给压电测量体提供预紧力。

6、在一可选的实施方式中，所述压电测量体中部设有通孔，所述安装座上端设置有螺孔，所述预紧螺栓穿过所述通孔与所述螺孔螺接，以确保压电测量体安装的可靠性。

7、在一可选的实施方式中，所述预紧螺栓头部与所述压电测量体之间设置有质量块，以通过质量块有效提高传感器的输出电荷量。

8、在一可选的实施方式中，所述压电测量体包括多块堆叠在一起的压电陶瓷片，以便于调节压电测量体的灵敏度。

9、在一可选的实施方式中，两相邻的所述压电陶瓷片相对的一面极性相同。

10、在一可选的实施方式中，所述密封壳包括密封固定连接的下盖体和上盖体，所述下盖体与所述安装座的外周密封固定连接；所述下盖体侧壁设有插接孔，所述插接孔内密封固定插设有连接咀，所述高温电缆密封插设在所述连接咀内，以确保高温电缆与密封壳连接的可靠性。

11、在一可选的实施方式中，所述下盖体与所述上盖体、所述下盖体与所述安装座、所述连接咀与所述下盖体之间的连接均为密封焊接，以确保各部件间连接的可靠性，确保密封壳有足够的密封性能。

12、在一可选的实施方式中，所述上盖体内部为圆弧形结构，以确保上盖体有足够的结构强度，可有效提高传感器的耐压值。

13、在一可选的实施方式中，所述高温电缆为差分铠装电缆，以实现整个传感器的电绝缘。

14、本发明具有如下的优点和有益效果：

15、本发明提供的耐高温高压的差分式压电加速度传感器，压电测量体安装在安装座上，而密封壳与安装座外周密封固定连接，从而通过密封壳密封压电测量体，同时通过高温电缆将压电测量体的电信号引出，而高温电缆密封穿设在密封壳的侧壁，能够确保密封壳整体的密封性，进而能够在高温高压的环境下稳定运行，可广泛应用于高温高压环境中的振动测试。

技术特征：

1.一种耐高温高压的差分式压电加速度传感器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的耐高温高压的差分式压电加速度传感器，其特征在于，所述压电测量体(10)通过预紧螺栓(50)与所述安装座(20)固定连接。

3.根据权利要求2所述的耐高温高压的差分式压电加速度传感器，其特征在于，所述压电测量体(10)中部设有通孔(11)，所述安装座(20)上端设置有螺孔(21)，所述预紧螺栓(50)穿过所述通孔(11)与所述螺孔(21)螺接。

4.根据权利要求2所述的耐高温高压的差分式压电加速度传感器，其特征在于，所述预紧螺栓(50)头部与所述压电测量体(10)之间设置有质量块(12)。

5.根据权利要求2所述的耐高温高压的差分式压电加速度传感器，其特征在于，所述压电测量体(10)包括多块堆叠在一起的压电陶瓷片(13)。

6.根据权利要求5所述的耐高温高压的差分式压电加速度传感器，其特征在于，两相邻的所述压电陶瓷片(13)相对的一面极性相同。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的耐高温高压的差分式压电加速度传感器，其特征在于，所述密封壳(30)包括密封固定连接的下盖体(32)和上盖体(31)，所述下盖体(32)与所述安装座(20)的外周密封固定连接；

8.根据权利要求7所述的耐高温高压的差分式压电加速度传感器，其特征在于，所述下盖体(32)与所述上盖体(31)、所述下盖体(32)与所述安装座(20)、所述连接咀(33)与所述下盖体(32)之间的连接均为密封焊接。

9.根据权利要求7所述的耐高温高压的差分式压电加速度传感器，其特征在于，所述上盖体(31)内部为圆弧形结构。

10.根据权利要求7所述的耐高温高压的差分式压电加速度传感器，其特征在于，所述高温电缆(40)为差分铠装电缆。

技术总结
本发明涉及加速度传感器技术领域，具体涉及一种耐高温高压的差分式压电加速度传感器，包括：压电测量体，所述压电测量体能够根据被测设备的振动输出压电信号；安装座，所述安装座的下侧用于连接被测设备，所述安装座的上侧安装有所述压电测量体；密封壳，所述密封壳的下端与所述安装座外周密封固定连接，所述密封壳用于密封所述压电测量体；高温电缆，所述高温电缆密封穿设在所述密封壳的侧壁，且所述高温电缆与所述压电测量体电连接。本发明能够确保密封壳整体的密封性，进而能够在高温高压的环境下稳定运行，可广泛应用于高温高压环境中的振动测试。

技术研发人员：徐昱根,朱万霞,孙磊,郇正利,沈双全,李朋洲,黄彦平,乔红威
受保护的技术使用者：中国核动力研究设计院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13