CN110411668A - 一种液体旋转铰链漏液检测报警装置 - Google Patents

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陈杨
戴烨
林方密
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Abstract

本发明涉及一种液体旋转铰链漏液检测报警装置，属于液体旋转铰链领域。本发明设计的漏液收集检测报警装置包括漏液收集装置和漏液检测报警单元，位于液体旋转铰链的下方；液体旋转铰链的漏液汇集后流入漏液收集装置，漏液收集装置设有两个与漏液检测报警单元相连的液位探测触点，当漏液累积至高位触点时两触点导通，显控台报警，巡检人员将漏液排出并继续监测至下次报警的间隔时间，若小于检修周期，则液体旋转铰链存在故障，应对其进行维修、更换。这种漏液收集检测报警装置，提高了液体旋转铰链的故障检测能力和保障性，其传输的稳定性、可靠度也得到了增强。

Description

一种液体旋转铰链漏液检测报警装置
技术领域
本发明属于液体旋转铰链领域。
背景技术
随着雷达向大阵面、大数据不断发展，雷达的传输功率越来越高，需要采用液冷方式对雷达阵面进行散热、冷却。虽然已经逐步采用相位扫描代替传统机械扫描的工作方式，但雷达依然有机械方位转动的要求。在旋转相控阵雷达的工作过程中，地面水冷机组与天线阵面设备之间冷却液的转动传输就需要靠液体旋转铰链来实现。液体旋转铰链的静止部分与雷达的固定部分安装连接，液体旋转铰链的转动部分与雷达的旋转部分安装连接。
液体旋转铰链的动密封形式包括旋转密封、端面密封等等，无论采用哪种形式的密封组件，在长期使用过后均会出现不同程度的密封失效现象，导致冷却液的泄漏。液体旋转铰链是集成式综合环的一部分，而集成式综合环是雷达固定部分与旋转部分的连接装置，通常还包括电滑环、光纤旋转连接器等等。如果漏液不能及时排出，会导致液体在整个集成式综合环内部积聚，严重时会影响雷达地面与天线之间能量、信号、介质的传输，还会影响集成式综合环的使用寿命。
传统的液体旋转铰链一般不具有漏液收集功能，即使加装漏液收集装置，也仅能对漏液进行简单的收集和人工排液，没有检测、报警装置，无法判断漏液量是否满足国标要求，液体旋转铰链不具备故障检测能力；再加上液体旋转铰链安装于转台内部，空间十分有限，无法判断液体旋转铰链是否存在故障也降低了液体旋转铰链的保障性。因此，液体旋转铰链的漏液问题不仅降低了相控阵雷达光、电传输和冷却系统的稳定性和可靠度，也影响了雷达设备长期维护、保障工作的顺利开展。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种液体旋转铰链漏液检测报警装置，可以提升液体旋转铰链的故障检测能力和保障性，从而增强整个集成式综合环传输的稳定性和可靠度。
本发明提出了一种液体旋转铰链漏液检测报警装置，包括漏液收集装置和漏液检测报警单元，位于液体旋转铰链的下方；液体旋转铰链设有引流通道，将液体旋转铰链在旋转过程中渗漏的液体汇集在一起，流入下方的漏液收集装置之中；漏液收集装置的侧壁上方设有两个与漏液检测报警单元相连的液位探测触点，底部设有排液口；漏液检测报警单元包括检测电路和报警电路，检测、报警电路通过光电耦合器传输电信号，光耦还起到电气隔离的作用；当漏液的液位未达到高位触点时，两触点间不导通，则检测电路断路，光耦中的发光源不导通不发光，故光耦中的受光器不导通，报警电路不工作，无报警信号发出；当漏液的液位达到高位触点时，两触点导通，检测电路随之导通形成回路，光耦中的发光源正向导通发光，故光耦中的受光器正向导通，报警电路工作，将报警信号通过单片机I/O口传输至显控台；看到显控台发出的警报后，雷达设备的巡检人员赶至漏液收集装置处，将其中收集的漏液通过装置底部的排液口排净，然后封闭排液口，继续收集、检测漏液，统计液位归零至下次警报发出的间隔时间，并与检修周期作比较，其中检修周期是指故障发生后从告之情况到相关技术人员赶至现场解决问题所需要的时间；如果间隔时间小于检修周期，则判定液体旋转铰链发生故障，将漏液排出后需通知技术人员前往故障发生地点对液体旋转铰链进行更换、维修；如果间隔时间大于检修周期，则液体旋转铰链运转正常，密封组件的密封性能良好，将漏液排出后继续巡检。
更进一步的技术方案是：通过计算确定高位探测触点距漏液收集装置底部的高度；所述高度H，单位为mm，具体计算公式为：其中，T是检修周期，即故障发生后从告之情况到相关技术人员赶至现场解决问题所需要的时间，单位为h；5是国标中规定的液体旋转铰链单位时间最大漏液量，单位为mL/h；S是漏液收集装置的底面积，单位为mm2；采用此公式计算出的高位探测触点高度，可以确保间隔时间与检修周期的比较结果正确指示液体旋转铰链是否发生故障。
与现有技术相比，本发明的漏液收集检测报警装置具有以下的有益效果：
不仅保证了漏液聚集到一定程度后的及时排出，还能进一步判断漏液量是否满足国标要求，从而确定液体旋转铰链是否发生故障。这种漏液收集检测报警装置提高了液体旋转铰链的故障检测能力和保障性，保证了雷达设备长期维护、保障工作的顺利开展，也使集成式综合环传输能量、信号、介质的稳定性和可靠度得到了有效提升，旋转相控阵雷达工作的稳定性、可靠度也随之提升。
附图说明
图1为本发明实施例的集成式综合环整体结构示意图；其中：1—液体旋转铰链，2—电滑环，3—光纤旋转连接器，4—密封组件，5—漏液收集装置。
图2为本发明一个实施例中漏液收集装置的结构示意图。
图3为本发明一个实施例中漏液检测报警单元的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。
本发明的一个实施例如图1～3所示，具有漏液收集检测报警装置的集成式综合环包括液体旋转铰链1、电滑环2、光纤旋转连接器3和漏液收集装置5，液体旋转铰链1中包含密封组件4，液体旋转铰链的漏液收集检测装置则包括漏液收集装置5和漏液检测报警单元；图1为一种具有漏液收集检测报警装置的集成式综合环的整体结构示意图，集成式综合环包括液体旋转铰链1、电滑环2、光纤旋转连接器3三个功能模块，由下至上依次同轴装配，液体旋转铰链1底部与电滑环2平齐的位置设置漏液收集装置5，电滑环2内环的出线不过液体旋转铰链1的轴心；液体旋转铰链选用JT系列端面密封双路液体铰链，采用端面密封结构，冷却液选用65号军用航空冷却液；液体旋转铰链的动环接口分布在上端，定环接口分布在下端，输入端、输出端采用法兰联接，便于拆装，使密封组件可快速进行更换；液体旋转铰链设计漏液、渗液的引流通道，渗漏的液体只能通过设计的通道流出，汇聚后流入漏液收集装置之中，而不能进入电滑环和光纤旋转连接器，液体旋转铰链正常漏液时，集成式综合环能正常工作；图2为漏液收集装置的结构示意图，漏液收集装置侧壁的高、低位置分别设有两个与采集检测单元相连的液位探测触点，底部设有排液口；漏液收集装置中所收集漏液的液位决定了两触点间是否导通，通断信号传输至终端显控台，当漏液量满时发出警报提醒巡检人员处理，以解决雷达使用过程中需要定期检查液体旋转铰链漏液的问题；图3为漏液检测报警单元的原理示意图，包括检测电路和报警电路，其间由光电耦合器传输通断信号，并起到电气隔离的作用，检测电路与漏液收集装置侧壁上的两个液位探测触点相连；当漏液的液位未达到高位触点时，两液位探测触点间不导通，检测电路就不导通，作为光耦中发光源的发光二极管也就不导通不发光，导致作为受光器的光敏半导体不导通，报警电路不工作，无报警信号发出；当漏液的液位达到高位触点时，两触点导通，检测电路导通形成回路，作为光耦中发光源的发光二极管正向导通发光，作为受光器的光敏半导体随之正向导通，报警电路工作，将报警信号通过单片机I/O口传输至显控台；看到警报后，雷达设备的巡检人员赶至漏液收集装置处，将其中收集的漏液通过装置底部的排液口排净，然后封闭排液口，继续收集、检测漏液，统计重新使用漏液收集检测报警装置至下次发出警报的间隔时间，并与检修周期即故障发生后从告之情况到相关技术人员赶至现场解决问题所需要的时间作比较；如果间隔时间小于检修周期，则判定液体旋转铰链发生故障，将漏液液位置零后通知技术人员前往故障发生地点对液体旋转铰链进行更换、维修；如果间隔时间大于检修周期，则液体旋转铰链运转正常，密封组件的密封性符合国标，巡检人员将漏液排出后继续启用漏液收集检测报警装置。
本发明的另一个实施例具体公开一种上述漏液收集装置中高位探测触点高度的计算方法，采用公式其中，H是高位探测触点距漏液收集装置底部的高度，单位为mm；T是检修周期，即故障发生后从告之情况到相关技术人员赶至现场解决问题所需要的时间，单位为h；5是国标中规定的液体旋转铰链单位时间最大漏液量，单位为mL/h；S是漏液收集装置的底面积，单位为mm2；本实施例中，检修周期为一周，即T＝168h，漏液收集装置底面为一个80mm×60mm的矩形，故S＝4800mm2，根据公式计算可得，H＝175mm。

Claims (4)

1.一种液体旋转铰链漏液检测报警装置，其特征在于：包括漏液收集装置和漏液检测报警单元，位于液体旋转铰链的下方；液体旋转铰链的漏液汇集后流入漏液收集装置，漏液收集装置的侧壁设有两个与漏液检测报警单元相连的液位探测触点，底部设有排液口；漏液检测报警单元包括检测电路和报警电路；当收集的漏液液位达到高位触点的高度时，两触点导通，显控台报警；漏液检测报警装置兼具漏液液位高时报警和液体旋转铰链故障检测的功能。
2.根据权利要求1所述液体旋转铰链漏液检测报警装置，其特征在于：所述漏液收集检测报警装置的报警功能为：若漏液收集装置的两触点不导通，则漏液检测报警单元的检测电路断路，报警电路不工作；当两触点导通时，检测电路导通，报警电路随之导通，将报警信号通过单片机I/O口传输至显控台。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的液体旋转铰链漏液检测报警装置，其特征在于：所述漏液检测报警装置的故障检测功能为：报警信号传输至显控台后，巡检人员排出漏液并统计液位归零至下次警报发出的间隔时间；若间隔时间小于维护所需时间，则判断液体旋转铰链存在故障，通知技术人员前往故障发生地点对液体旋转铰链进行更换、维修；若间隔时间正常，则将漏液排出后继续巡检。
4.根据权利要求3所述的液体旋转铰链漏液检测报警装置，其特征在于：所述高位触点的高度H按此公式计算：单位为mm；其中，T是检修周期T，即故障发生后从告之情况到相关技术人员赶至现场解决问题所需要的时间，单位为h；5是国标中规定的液体旋转铰链单位时间最大漏液量，单位为mL/h；S是漏液收集装置的底面积，单位为mm2。
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