一种试样内部传感器密封引出结构

1.本实用新型涉及传感器密封结构技术领域，具体涉及一种试样内部传感器密封引出结构。


背景技术：

2.目前深部开发的基础研究很不充分，基本规律仍不清楚，无法考虑不同赋存深度岩石物理力学行为差异，更无法进行不同深度模拟原位环境条件下的物理力学的分析、测试与建模，所以要建立深部原位岩石力学，就必须要先在模拟还原深部原位环境条件下开展物理力学行为的测试。
3.现有深部环境模拟实验大多基于岩石力学三轴仪器进行，通过将温度、压力等条件设置成与深地环境相似的参数进行深部原位环境模拟，然而现有实验仪器验证参数是否达到要求，标准是通过传感器测试岩石表面的温度、压力参数是否达到目标值。
4.然而深地环境处于高温、高孔隙水压、高围压的极端环境，施加于试样表面的温度、压力等需要一定时间的传导，直至岩石试样内部温压环境完全均匀，才能表征验证参数达到要求，安装于模拟岩石试样内部的传感器一般从试样的上端引出，同时传感器在连接信号时需要防止三轴仪器中高温高压环境发生泄露，因此急需一种用于密封引出试样内部传感器的密封装置。


技术实现要素：

5.针对现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种试样内部传感器密封引出结构，解决了现有深部环境模拟实验中三轴仪器的试样内部传感器信号引出时易发生温压环境泄露的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
7.提供一种试样内部传感器密封引出结构，其包括设置在试样上端的垫块，垫块的上端设置有内部中空的压块，压块与试样所在腔体的顶盖密封连接，垫块的顶面和底面分别与压块的底面和试样的顶面紧密贴合，垫块上设置有若干固定孔，固定孔内固定设置有用于密封限位传感器的限位座，传感器的导线通过固定孔、压块的内腔和顶盖的内部穿出。
8.采用上述技术方案的有益效果为：本方案中试样内部的传感器通过固定孔内的限位座进行密封并固定，而传感器的导线从试样的上端引至固定孔内，再从固定孔内引至压块的内腔，最后从顶盖的内部穿出，从而实现将试样内部传感器的信号密封引出，在压块压力的作用下，垫块的顶面和底面分别与压块的底面和试样的顶面紧密贴合，从而实现接触面的密封，防止了试样所处的高温高压的腔体发生泄露。
9.进一步地，传感器的测量端与导线端之间设置有延伸杆，延伸杆的中部设置有固定接头，限位座内设置有通孔，延伸杆贯穿通孔，通孔的端口处设置有固定腔，固定接头与固定腔紧密贴合，延伸杆靠近导线这一侧的端部设置有外螺纹，外螺纹上配合有紧固螺母，紧固螺母与通孔的端口相抵接。
10.采用上述技术方案的有益效果为：拧紧紧固螺母可产生一个拧紧力，拧紧力可在延伸杆上产生一个拉力，拉力使固定接头与固定腔的紧密贴合，从而使传感器的测量端与导线端之间密封分隔。
11.进一步地，固定孔包括设置在垫块顶面上的沉孔，沉孔的底部设置有螺栓通孔，限位座为限位螺栓，限位螺栓与螺栓通孔螺纹配合并通过焊接密封固定，这样设置使限位座的安装更加稳固、安全且密封效果好。
12.进一步地，沉孔通过导线凹槽与压块的内腔连通，若干导线凹槽均设置在垫块的上表面，若干导线凹槽的一端分别与若干沉孔连通，若干导线凹槽的另一端在垫块的中部汇聚并连通，其中沉孔和导线凹槽为传感器导线的引出提供缓冲和避让的空间，防止垫块与压块相贴合的接触面阻挡导线的引出。
13.进一步地，垫块顶面和底面的外沿处均设置有环形密封槽，环形密封槽内设置有柔性密封圈，柔性密封圈可进一步提高压块、垫块和试样之间接触面的密封效果。
14.进一步地，垫块顶面的中部设置有与压块内腔相卡合的凸起部，这样设置可有效地防止垫块与压块发生相对滑动。
15.本实用新型的有益效果为：本方案的密封装置可有效的防止试样内部传感器的引出导线与试样所处的高温高压环境接触，增强了深部环境模拟实验的安全可靠性，同时实验结束后，试样、垫块和压块均拆卸方便，便于实验的重复进行。
附图说明
16.图1为试样内部传感器密封引出结构的剖视图。
17.图2为垫块的剖视图。
18.图3为垫块的俯视图。
19.图4为限位螺栓与传感器配合的结构示意图。
20.图5为传感器的结构示意图。
21.图6为限位螺栓的剖视图。
22.其中，1、试样，2、垫块，3、压块，4、顶盖，5、测量端，6、导线端，7、固定接头，8、延伸杆，9、外螺纹，10、固定腔，11、通孔，12、紧固螺母， 13、沉孔，14、螺栓通孔，15、限位螺栓，16、导线凹槽，17、环形密封槽，18、凸起部，19、固定孔。
具体实施方式
23.下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
24.如图1至图3所示，本方案的试样内部传感器密封引出结构包括设置在试样1上端的垫块2，垫块2的上端设置有内部中空的压块3，压块3与试样1所在腔体的顶盖4密封连接，其中试样1、垫块2和压块3均呈截面相同的圆柱状，垫块2的顶面和底面分别与压块3的底面和试样1的顶面紧密贴合，垫块2的周向上均匀设置有三个固定孔19，固定孔19内固定设置有用于密封限位传感器的限位座，其中固定孔19包括设置在垫块2顶面上的沉孔13，沉孔13
的底部设置有螺栓通孔14，优选地，限位座为限位螺栓15，限位螺栓15与螺栓通孔 14螺纹配合并通过焊接密封固定，这样设置使限位座的安装更加稳固、安全且密封效果好。
25.本方案中试样1内部的传感器通过固定孔19内的限位座进行密封并固定，而传感器的导线从试样1的上端引至固定孔19内，再从固定孔19内引至压块3 的内腔，最后从顶盖4的内部穿出，从而实现将试样1内部传感器的信号密封引出，在压块3压力的作用下，垫块2的顶面和底面分别与压块3的底面和试样1的顶面紧密贴合，从而实现接触面的密封，防止了试样1所处的高温高压的腔体发生泄露。
26.如图4至图6所示，具体实施时，传感器的测量端5与导线端6之间设置有延伸杆8，延伸杆8的中部设置有固定接头7，限位螺栓15内设置有通孔11，延伸杆8贯穿通孔11，通孔11的端口处设置有固定腔10，固定接头7与固定腔10紧密贴合，延伸杆8靠近导线这一侧的端部设置有外螺纹9，外螺纹9上配合有紧固螺母12，紧固螺母12与通孔11的端口相抵接；其中拧紧紧固螺母 12可产生一个拧紧力，拧紧力可在延伸杆8上产生一个拉力，拉力使固定接头 7与固定腔10的紧密贴合，从而使传感器的测量端5与导线端6之间密封分隔，特别地，紧固螺母12的拧紧程度需要进行预估，防止拧紧过度使固定接头7与固定腔10发生形变。
27.如图2和图3所示，三个沉孔13分别通过三条导线凹槽16与压块3的内腔连通，其中三条导线凹槽16均设置在垫块2的上表面，三条导线凹槽16的一端分别与三个沉孔13连通，三条导线凹槽16的另一端在垫块2的圆心处汇聚并连通，其中沉孔13和导线凹槽16为传感器导线的引出提供缓冲和避让的空间，防止垫块2与压块3相贴合的接触面阻挡导线的引出。
28.如图2和图3所示，垫块2顶面和底面的外沿处均设置有环形密封槽17，环形密封槽17内设置有柔性密封圈，柔性密封圈可进一步提高压块3、垫块2 和试样1之间接触面的密封效果。
29.如图2和图3所示，垫块2顶面的中部设置有与压块3内腔相卡合的凸起部18，这样设置可有效地防止垫块2与压块3发生相对滑动。
30.综上所述，本方案的密封装置可有效的防止试样1内部传感器的引出导线与试样1所处的高温高压环境接触，增强了深部环境模拟实验的安全可靠性，同时实验结束后，试样1、垫块2和压块3均拆卸方便，便于实验的重复进行。