CN112881178A - 信号传输装置、岩石测试系统、信号线密封装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号传输装置、岩石测试系统、信号线密封装置及方法，涉及线状物密封技术领域，上述信号线密封装置包括：密封底座、耐压管线和接头；密封底座沿长度方向设置有第一孔，压裂室壁上设有贯穿压裂室壁的第二孔，密封底座设置有所耐压管线的一端用于固定设置于第二孔中，密封底座的另一端固定设置有接头，接头用于与信号线的一端电连接，且接头能够将信号线密封于第一孔中，耐压管线用于套设于信号线外且耐压管线穿设于第二孔中，信号线的另一端穿过密封底座和耐压管线与外界设备连接，本发明提供的技术方案能够保证即使信号线在高温高压环境下工作也不会被损坏，且使得信号线不会向压裂室外窜动。

Description

信号传输装置、岩石测试系统、信号线密封装置及方法

技术领域

本发明涉及线状物密封技术领域，特别是涉及一种信号传输装置、岩石测试系统、信号线密封装置及方法。

背景技术

目前国内大多数岩石三轴测试系统中信号线的密封均直接采用线束密封，这种结构只能在压力不大于60MPa且温度不高于120℃的温压条件下使用，在压裂室内的压力超过60MPa，温度高于120℃的情况下并不能使用线束密封，因为高温高压状态下线束密封可能挤压信号线本身的四氟包裹层，容易造成四氟包裹层的损坏，使其密封性下降，同时由于内部压力的增大，作用在信号线上的轴向力有可能让信号线向压裂室外面串动。

发明内容

本发明的目的是提供一种信号传输装置、岩石测试系统、信号线密封装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，使得高温高压环境下的信号线不会被损坏，且使得信号线不会向压裂室外窜动。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种信号线密封装置，包括：密封底座、耐压管线和接头；所述密封底座沿长度方向设置有第一孔，所述第一孔贯穿所述密封底座，所述耐压管线的一端固定设置于所述第一孔壁上且和所述第一孔同轴线，所述压裂室壁上设有贯穿所述压裂室壁的第二孔，所述密封底座设置有所耐压管线的一端用于固定设置于所述第二孔中，所述密封底座的另一端固定设置有所述接头，所述接头用于与信号线的一端电连接，且所述接头能够将所述信号线密封于所述第一孔中，所述耐压管线用于套设于信号线外且所述耐压管线穿设于所述第二孔中，所述信号线的另一端穿过所述密封底座和所述耐压管线与外界设备连接。

优选的，所述接头包括接头本体、铜柱和密封装置，所述接头本体和所述密封底座之间形成一容置部，所述密封装置为套筒状，所述铜柱的两端分别与所述接头本体和所述信号线连接，所述密封装置套设于所述铜柱上且将所述铜柱外侧壁完全密封，所述密封装置为绝缘体，所述密封装置固定于所述容置部内，所述密封装置和铜柱能够将所述第一孔的一端密封。

优选的，所述密封装置包括上绝缘压垫、下绝缘压垫和密封垫，所述上绝缘压垫、所述下绝缘压垫和所述密封垫均为套筒状，所述下绝缘压垫、所述密封垫和所述上绝缘压垫依次沿远离所述压裂室壁的方向套设于所述铜柱上，所述密封垫和所述铜柱过盈配合，所述上绝缘压垫和所述下绝缘压垫与所述铜柱间隙配合；

所述第一孔为台阶孔，所述第一孔包括大孔和小孔，所述大孔设于所述密封底座固定设置有所述接头的一端，所述下绝缘压、所述密封垫和所述上绝缘压垫设置于所述大孔中，所述密封垫和所述大孔过盈配合，所述下绝缘压和所述上绝缘压垫与所述大孔间隙配合，所述接头能够将所述下绝缘压、所述密封垫和所述上绝缘压垫压紧固定于所述大孔中。

优选的，还包括管线密封垫，所述管线密封垫为套筒状管线密封垫，所述管线密封垫套设于所述第二孔中的所述耐压管线上，所述第二孔和所述耐压管线均与所述管线密封垫过盈配合。

优选的，还包括压帽、管线上压垫和管线下压垫，所述管线上压垫和所述管线下压垫均为套筒状，所述管线上压垫、所述管线密封垫和所述管线下压垫依次沿远离所述压裂室内腔的方向套设于所述耐压管线上，所述管线上压垫和所述管线下压垫与所述耐压管线间隙配合；

所述第二孔中设有一周向凸起，所述管线上压垫、所述管线密封垫和所述管线下压垫设置于所述第二孔远离所述压裂室内腔的部分，所述压帽能够将所述管线上压垫、所述管线密封垫和所述管线下压垫压紧于所述凸起上。

优选的，所述接头螺纹连接于所述密封底座上，所述接头沿所述密封底座的长度方向旋紧或松开。

优选的，所述压帽螺纹连接于所述第二孔远离所述压裂室内腔的一端，所述压帽沿所述耐压管线的轴线方向旋紧或松开。

本发明还提供了一种信号传输装置，包括信号线和如上所述的信号线密封装置，所述压裂室内的信号线通过所述接头密封于所述第一孔以及所述耐压管线中。

本发明还提供了一种岩石测试系统，包括如上所述的信号传输装置。

本发明还提供了一种基于如上所述的信号线密封装置的信号线密封方法，包括以下步骤：

步骤一、预先将所述耐压管线固定于所述第一孔中；

步骤二、将信号线的一端从所述耐压管线和所述第一孔中穿出并连接于所述接头上；

步骤三、将所述接头固定连接于所述密封底座上，且所述接头能够将所述第一孔的一端封闭；

步骤四、将所述密封底座远离所述接头的一端固定连接于所述第二孔中。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明公开了一种信号传输装置、岩石测试系统、信号线密封装置及方法，其中信号线密封装置包括：密封底座、耐压管线和接头；压裂室壁上设有贯穿压裂室壁的第二孔，密封底座设置有所耐压管线的一端用于固定设置于第二孔中，密封底座的另一端固定设置有接头，接头用于与信号线的一端电连接，且接头能够将信号线密封于第一孔中，耐压管线用于套设于信号线外且耐压管线穿设于第二孔中，信号线的另一端穿过密封底座和耐压管线与外界设备连接，上述技术方案通过接头将信号线密封固定于密封底座中的第一孔和耐压管线中，使得信号线与压裂室隔绝，保证信号线不会因受到太大的压力而损坏，且不会受压而向压裂室外窜动，因此，本发明提供的技术方案能够保证即使信号线在高温高压环境下工作也不会被损坏，且使得信号线不会向压裂室外窜动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例一提供的信号线密封装置中的接头安装于密封底座上的结构示意图；

图2为实施例一提供的信号线密封装置中的压帽将耐压管线密封于压裂室壁中的结构示意图；

图3为实施例二提供的信号传输装置安装于压裂室壁上的结构示意图；

图中：1-接头本体、2-密封垫、3-密封底座、4-上绝缘压垫、5-铜柱、6-下绝缘压垫、7-耐压管线、8-管线上压垫、9-管线密封垫、10-管线下压垫、11-压裂室壁、12-压帽、13-信号线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种信号传输装置、岩石测试系统、信号线密封装置及方法，以解决现有技术存在的问题，本发明提供的技术方案能够保证即使信号线在高温高压环境下工作也不会被损坏，且使得信号线不会向压裂室外窜动。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

本实施例提供一种信号线密封装置，如图1～3所示，包括：密封底座3、耐压管线7和接头；密封底座3沿长度方向设置有第一孔，第一孔贯穿密封底座3，耐压管线7的一端固定设置于第一孔壁上且和第一孔同轴线，压裂室壁11上设有贯穿压裂室壁11的第二孔，密封底座3设置有所耐压管线7的一端用于固定设置于第二孔中，密封底座3的另一端固定设置有接头，接头用于与信号线13的一端电连接，且接头能够将信号线13密封于第一孔中，耐压管线7用于套设于信号线13外且耐压管线7穿设于第二孔中，耐压管线7可被固定于第二孔中，信号线13的另一端穿过密封底座3和耐压管线7与外界设备连接，本方案通过接头将信号线13密封固定于密封底座3中的第一孔和耐压管线7中，使得信号线13与压裂室隔绝，保证信号线13不会因受到太大的压力而损坏，且不会因受压而向压裂室外窜动，因此，本发明提供的技术方案能够保证即使信号线13在高温高压环境下工作也不会被损坏，且使得信号线13不会向压裂室外窜动。

进一步的，接头包括接头本体1、铜柱5和密封装置，接头本体1和密封底座3之间形成一容置部，密封装置为套筒状，铜柱5的两端分别与接头本体1和信号线13连接，铜柱5能够传输信号，密封装置套设于铜柱5上且将铜柱5外侧壁完全密封，密封装置能够将铜柱5固定于接头本体1上，密封装置为绝缘体，密封装置能够防止铜柱5传输信号时泄露信号，保证测量出的数值较准确，密封装置固定于容置部内，密封装置和铜柱5能够将第一孔的一端密封，从而使得第一孔和耐压管线7中的信号线13不会受到太大的压力而损坏。

进一步的，密封装置包括上绝缘压垫4、下绝缘压垫6和密封垫2，上绝缘压垫4、下绝缘压垫6和密封垫2均为套筒状，下绝缘压垫6、密封垫2和上绝缘压垫4依次沿远离压裂室壁11的方向套设于铜柱5上，密封垫2和铜柱5过盈配合，上绝缘压垫4和下绝缘压垫6与铜柱5间隙配合，密封垫2具备一定的弹性，可发生轻微的弹性变形，上绝缘压垫4和下绝缘压垫6的刚性比密封垫2好，因此能够较好的将接头本体1施加的压力集中到密封垫2上，使得密封垫2更好的固定和密封铜柱5；

第一孔为台阶孔，第一孔包括大孔和小孔，大孔设于密封底座3固定设置有接头的一端，下绝缘压、密封垫2和上绝缘压垫4设置于大孔中，密封垫2和大孔过盈配合，下绝缘压和上绝缘压垫4与大孔间隙配合，接头能够将下绝缘压、密封垫2和上绝缘压垫4压紧固定于大孔中。

进一步的，还包括管线密封垫9，管线密封垫9为套筒状管线密封垫9，管线密封垫9套设于第二孔中的耐压管线7上，第二孔和耐压管线7均与管线密封垫9过盈配合，管线密封垫9能够将耐压管线7夹紧固定于压裂室壁11上，且所述管线密封垫9能够防止压裂室内的压力外泄。

进一步的，还包括压帽12、管线上压垫8和管线下压垫10，管线上压垫8和管线下压垫10均为套筒状，管线上压垫8、管线密封垫9和管线下压垫10依次沿远离压裂室内腔的方向套设于耐压管线7上，管线上压垫8和管线下压垫10与耐压管线7间隙配合，管线密封垫9具备一定的弹性，可发生轻微的弹性变形，管线上压垫8和管线下压垫10的刚性比管线密封垫9要好，因此能够较好的将压帽12施加的压力集中到管线密封垫9上，使得管线密封垫9更好的固定耐压管线7，且更好的防止压裂室内部的压力外泄；

第二孔中设有一周向凸起，管线上压垫8、管线密封垫9和管线下压垫10设置于第二孔远离压裂室内腔的部分，压帽12能够将管线上压垫8、管线密封垫9和管线下压垫10压紧于凸起上。

进一步的，接头螺纹连接于密封底座3上，接头沿密封底座3的长度方向旋紧或松开，工作人员通过调节接头本体1旋入的深度来调节本装置对铜柱5的密封和紧固程度，接头本体1旋入深度越深，本装置中的铜柱5越紧固，密封性越好。

进一步的，压帽12螺纹连接于第二孔远离压裂室内腔的一端，压帽12沿耐压管线7的轴线方向旋紧或松开，工作人员通过调节压帽12旋入压裂室壁11的深度来调节管线密封垫9对耐压管线7的紧固和对压裂室的密封程度。

进一步的，耐压管线7焊接于密封底座3上的第一孔中。

实施例二

本实施例提供了一种信号传输装置，包括信号线13和实施例一中的信号线密封装置，压裂室内的信号线13通过接头密封于第一孔以及耐压管线7中。

实施例三

本实施例提供了一种岩石测试系统，包括实施例二中的信号传输装置。

实施例四

本实施例提供了一种基于实施例一中的信号线密封装置的信号线密封方法，包括以下步骤：

步骤一、预先将耐压管线7固定于第一孔中；

步骤二、将信号线13的一端从耐压管线7和第一孔中穿出并连接于接头上；

步骤三、将接头固定连接于密封底座3上，且接头能够将信号线13密封于第一孔中；

步骤四、将密封底座3远离接头的一端固定连接于第二孔中，信号线12伸出压裂室的一端用于和外界设备连接。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种信号线密封装置，其特征在于：包括：密封底座、耐压管线和接头；所述密封底座沿长度方向设置有第一孔，所述第一孔贯穿所述密封底座，所述耐压管线的一端固定设置于所述第一孔壁上且和所述第一孔同轴线，所述压裂室壁上设有贯穿所述压裂室壁的第二孔，所述密封底座设置有所耐压管线的一端用于固定设置于所述第二孔中，所述密封底座的另一端固定设置有所述接头，所述接头用于与信号线的一端电连接，且所述接头能够将所述信号线密封于所述第一孔中，所述耐压管线用于套设于信号线外且所述耐压管线穿设于所述第二孔中，所述信号线的另一端穿过所述密封底座和所述耐压管线与外界设备连接。

2.根据权利要求1所述的信号线密封装置，其特征在于：所述接头包括接头本体、铜柱和密封装置，所述接头本体和所述密封底座之间形成一容置部，所述密封装置为套筒状，所述铜柱的两端分别与所述接头本体和所述信号线连接，所述密封装置套设于所述铜柱上且将所述铜柱外侧壁完全密封，所述密封装置为绝缘体，所述密封装置固定于所述容置部内，所述密封装置和铜柱能够将所述第一孔的一端密封。

3.根据权利要求2所述的信号线密封装置，其特征在于：所述密封装置包括上绝缘压垫、下绝缘压垫和密封垫，所述上绝缘压垫、所述下绝缘压垫和所述密封垫均为套筒状，所述下绝缘压、所述密封垫和所述上绝缘压垫依次沿远离所述压裂室壁的方向套设于所述铜柱上，所述密封垫和所述铜柱过盈配合，所述上绝缘压垫和所述下绝缘压垫与所述铜柱间隙配合；

所述第一孔为台阶孔，所述第一孔包括大孔和小孔，所述大孔设于所述密封底座固定设置有所述接头的一端，所述下绝缘压垫、所述密封垫和所述上绝缘压垫设置于所述大孔中，所述密封垫和所述大孔过盈配合，所述下绝缘压和所述上绝缘压垫与所述大孔间隙配合，所述接头能够将所述下绝缘压、所述密封垫和所述上绝缘压垫压紧固定于所述大孔中。

4.根据权利要求1所述的信号线密封装置，其特征在于：还包括管线密封垫，所述管线密封垫为套筒状管线密封垫，所述管线密封垫套设于所述第二孔中的所述耐压管线上，所述第二孔和所述耐压管线均与所述管线密封垫过盈配合。

5.根据权利要求4所述的信号线密封装置，其特征在于：还包括压帽、管线上压垫和管线下压垫，所述管线上压垫和所述管线下压垫均为套筒状，所述管线上压垫、所述管线密封垫和所述管线下压垫依次沿远离所述压裂室内腔的方向套设于所述耐压管线上，所述管线上压垫和所述管线下压垫与所述耐压管线间隙配合；

所述第二孔中设有一周向凸起，所述管线上压垫、所述管线密封垫和所述管线下压垫设置于所述第二孔远离所述压裂室内腔的部分，所述压帽能够将所述管线上压垫、所述管线密封垫和所述管线下压垫压紧于所述凸起上。

6.根据权利要求3所述的信号线密封装置，其特征在于：所述接头本体螺纹连接于所述密封底座上，所述接头本体沿所述密封底座的长度方向旋紧或松开。

7.根据权利要求5所述的信号线密封装置，其特征在于：所述压帽螺纹连接于所述第二孔远离所述压裂室内腔的一端，所述压帽沿所述耐压管线的轴线方向旋紧或松开。

8.一种信号传输装置，其特征在于：包括信号线和权利要求1～7任意一项所述的信号线密封装置，所述压裂室内的信号线通过所述接头密封于所述第一孔以及所述耐压管线中。

9.一种岩石测试系统，其特征在于：包括权利要求8所述的信号传输装置。

10.一种基于权利要求1～7任意一项所述的信号线密封装置的信号线密封方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、预先将所述耐压管线固定于所述第一孔中；

步骤二、将信号线的一端从所述耐压管线和所述第一孔中穿出并连接于所述接头上；

步骤三、将所述接头固定连接于所述密封底座上，且所述接头能够将所述第一孔的一端封闭；

步骤四、将所述密封底座远离所述接头的一端固定连接于所述第二孔中。

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