CN109966991A - 一种高压釜内精确测力装置 - Google Patents

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蒋庆磊
苗碧琪
包彬彬
李元姣
李序东
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China Nuclear Power Operation Technology Corp Ltd
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China Nuclear Power Operation Technology Corp Ltd
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/002—Component parts of these vessels not mentioned in B01J3/004, B01J3/006, B01J3/02 - B01J3/08; Measures taken in conjunction with the process to be carried out, e.g. safety measures
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  • Organic Chemistry (AREA)
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Abstract

本发明涉及驱动力测量技术领域，具体公开了一种高压釜内精确测力装置。该装置包括驱动杆、力传感器、信号线缆以及线缆密封组件，其中，驱动杆自下而上穿过高压釜壳体，并利用安装在高压釜壳体和驱动杆之间的动密封进行密封；在驱动杆内壁面上设有力传感器，与力传感器相连接的信号线缆穿过线缆密封组件，将力传感器的信号引出至信号采集系统。该测力装置，其将力传感器置于高压釜内部，测得力信号中消除了动密封摩擦力干扰，从而显著提高了测力精度；同时，力传感器安装在驱动杆内部空腔内，不会增加驱动杆往复运动时所受阻力，影响驱动杆动作；通过线缆密封组件实现力传感器信号线缆密封，无需对驱动杆进行额外密封处理，可靠性高。

Description

一种高压釜内精确测力装置
技术领域
本发明属于驱动力测量技术领域，具体涉及一种高压釜内精确测力装置。
背景技术
针对压水堆核电厂金属材料，为满足其性能评价及老化管理的需求，需要定期开展相关材料在高温高压水条件下的性能试验，获得材料在真实环境下的应力腐蚀、疲劳磨损等性能。目前的做法是，将试样材料放置在充满高温高压水的高压釜内，通过驱动杆对其进行加载并驱动其进行往复运动，最后进行腐蚀和磨损量的测量，以获得其腐蚀、疲劳或磨损性能。
在试验过程中，为获得准确的性能参数，需要精确测量试样材料所受驱动载荷的大小。由于目前的力传感器一般安装在高压釜外部的驱动杆上，而试样材料放置在高压釜内部，测试信号中除我们所需要的试样驱动载荷外，还包括了力传感器和试样材料之间的动密封产生的摩擦力。为获得试样驱动载荷，需要先单独测得动密封处摩擦力，然后将其由测得力信号中分离掉，以得到我们所关心的力信号。由于动密封的摩擦力和试样驱动载荷往往在同一量级，且在工作过程中会发生变化，这样处理得到的试样驱动载荷误差较大。
为彻底解决这一问题，即在测试信号中消除动密封处产生的摩擦力，需要设计一种可以在高压釜内直接测量试样驱动载荷的装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压釜内精确测力装置，解决在测试信号中存在动密封处摩擦力而导致驱动载荷误差较大的问题。
本发明的技术方案如下：一种高压釜内精确测力装置，该装置包括驱动杆、力传感器、信号线缆以及线缆密封组件，其中，驱动杆自下而上穿过高压釜壳体，并利用安装在高压釜壳体和驱动杆之间的动密封进行密封；在驱动杆内壁面上设有力传感器，与力传感器相连接的信号线缆穿过线缆密封组件，将力传感器的信号引出至信号采集系统。
所述的力传感器包括力传感器A和力传感器B，其中，分别与力传感器A 和力传感器B相连接的信号线缆A、信号线缆B汇合为一根信号线缆，信号线缆穿过线缆密封组件后，将力传感器A和力传感器B的信号引至信号采集系统。
所述的线缆密封组件包括密封底板、密封填料、密封盖板以及密封螺帽，其中，密封底板、密封填料以及密封盖板依次穿过信号线缆后，并安装在驱动杆下端内壁的台阶上，通过密封螺帽旋紧在驱动杆底部的外螺纹上，将密封底板、密封填料以及密封盖板紧固在驱动杆内，并通过压紧密封填料，使密封填料与信号线缆紧密接触，实现信号线缆与密封填料之间的密封。
所述的力传感器A和力传感器B沿周向相隔90度安装在驱动杆的内壁面上，并通过点焊固定。
本发明的显著效果在于：本发明所述的一种高压釜内精确测力装置，其将力传感器置于高压釜内部，测得力信号中消除了动密封摩擦力干扰，从而显著提高了测力精度；同时，力传感器安装在驱动杆内部空腔内，不会增加驱动杆往复运动时所受阻力，影响驱动杆动作；通过线缆密封组件实现力传感器信号线缆密封，无需对驱动杆进行额外密封处理，可靠性高。
附图说明
图1为本发明所述的一种高压釜内精确测力装置结构示意图；
图2为图1的A-A剖视图；
图中：1、高压釜壳体；2、动密封；3、驱动杆；4、力传感器A；5、力传感器B；6、信号线缆A；7、信号线缆B；8、信号线缆；9、密封底板；10、密封填料；11、密封螺帽；12、密封顶板。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1、图2所示，一种高压釜内精确测力装置，包括驱动杆3、力传感器、信号线缆以及线缆密封组件，其中，圆柱筒状的驱动杆3自下而上穿过高压釜壳体1，并利用安装在高压釜壳体1和驱动杆3之间的动密封2进行密封，在高压釜壳体1内部为高温高压介质，利用动密封2可保证通入高压釜壳体1内部高温高压介质不会沿驱动杆3外壁面泄露至大气环境；在驱动杆3内壁面上安装有力传感器，与力传感器相连接的信号线缆穿过驱动杆3下端的线缆密封组件，将力传感器的信号引出，其中，力传感器包括力传感器A4和力传感器B5，力传感器A4和力传感器B5沿周向相隔90度安装在驱动杆3的内壁面上，并通过点焊固定；分别与力传感器A4和力传感器B5相连接的信号线缆A6、信号线缆B7汇合为一根信号线缆8，信号线缆8穿过线缆密封组件后，将力传感器A4 和力传感器B5的信号引至信号采集系统，其中，线缆密封组件包括密封底板9、密封填料10、密封盖板12以及密封螺帽11，密封底板9、密封填料10以及密封盖板12依次穿过信号线缆8后，并安装在驱动杆3下端内壁的台阶上，通过密封螺帽11旋紧在驱动杆3底部的外螺纹上，将密封底板9、密封填料10以及密封盖板12紧固在驱动杆3内，并通过压紧密封填料10，使密封填料10与信号线缆8紧密接触，实现信号线缆8与密封填料10之间的密封。
在高压釜正常工作时，驱动杆3穿过动密封2进入高压釜壳体1内部，试样材料安装在位于高压釜壳体1内部的驱动杆3上部，驱动杆3驱动试样材料沿轴向做往复运动。由于力传感器A4、力传感器B5安装在高压釜壳体1内部，力传感器和试样材料之间没有动密封2上摩擦力干扰，力传感器A4、力传感器 B5可直接测得驱动杆3与试样材料之间的作用力，从而显著提高了测试精度。同时，线缆密封组件实现信号线缆8和驱动杆3之间的密封，保证高压釜壳体1 内部的高温高压水不会沿驱动杆3内部泄漏至大气环境中。

Claims (4)

1.一种高压釜内精确测力装置，其特征在于：该装置包括驱动杆(3)、力传感器、信号线缆以及线缆密封组件，其中，驱动杆(3)自下而上穿过高压釜壳体(1)，并利用安装在高压釜壳体(1)和驱动杆(3)之间的动密封(2)进行密封；在驱动杆(3)内壁面上设有力传感器，与力传感器相连接的信号线缆穿过线缆密封组件，将力传感器的信号引出至信号采集系统。
2.根据权利要求1所述的一种高压釜内精确测力装置，其特征在于：所述的力传感器包括力传感器A(4)和力传感器B(5)，其中，分别与力传感器A(4)和力传感器B(5)相连接的信号线缆A(6)、信号线缆B(7)汇合为一根信号线缆(8)，信号线缆(8)穿过线缆密封组件后，将力传感器A(4)和力传感器B(5)的信号引至信号采集系统。
3.根据权利要求1或2所述的一种高压釜内精确测力装置，其特征在于：所述的线缆密封组件包括密封底板(9)、密封填料(10)、密封盖板(12)以及密封螺帽(11)，其中，密封底板(9)、密封填料(10)以及密封盖板(12)依次穿过信号线缆(8)后，并安装在驱动杆(3)下端内壁的台阶上，通过密封螺帽(11)旋紧在驱动杆(3)底部的外螺纹上，将密封底板(9)、密封填料(10)以及密封盖板(12)紧固在驱动杆(3)内，并通过压紧密封填料(10)，使密封填料(10)与信号线缆(8)紧密接触，实现信号线缆(8)与密封填料(10)之间的密封。
4.根据权利要求2所述的一种高压釜内精确测力装置，其特征在于：所述的力传感器A(4)和力传感器B(5)沿周向相隔90度安装在驱动杆(3)的内壁面上，并通过点焊固定。
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