傳感器引線密封裝置的製作方法

2023-06-10 09:19:26

本實用新型涉及礦業工程技術，尤其涉及一種傳感器引線密封裝置。

背景技術：

煤與瓦斯突出是煤礦井下生產的一種強大的自然災害，嚴重威脅著煤礦的安全生產，其影響因素包括地應力、瓦斯壓力和煤的物理力學性質，但各因素在煤與瓦斯突出過程中的作用機制目前尚處於研究階段，需要通過實驗室仿真模擬來研究各影響因素的作用機制。

現有技術下，實驗室模擬主要採用氣-固耦合相似物理模型試驗，具體包括模型殼體，模型殼體內設有適當比例的瓦斯氣體和煤炭，並在模型殼體內設置傳感器以採集模擬過程中模型內部的數據。為了保證模型殼體內的瓦斯氣體與外界隔離，還在模型殼體外側設置一層密封板，並在密封板上的傳感器引線接口周圍塗抹密封膠來保證引線接口的密封，從而保證整個模型的氣密性。

但是，由於密封板本身具有一定彈性，在試驗過程中受到壓力後會產生一定的形變，因此會導致引線接口的密封膠與密封板之間出現間隙，導致氣體從該縫隙中洩露，影響密封性，進而使最終模擬結果不夠精確。

技術實現要素：

為了克服現有技術下的上述缺陷，本實用新型的目的在於提供一種密封性好的傳感器引線密封裝置，以使模擬結果更加精確。

為了實現上述實用新型目的，本實用新型提供了一種傳感器引線密封裝置，包括用於容納模型的殼體及設置在所述殼體外側的密封結構；所述殼體的殼體壁上預先開設有至少一個第一引線接口，所述傳感器的引線通過所述第一引線接口；所述密封結構包括設置在所述第一引線接口內的第一密封套筒，傳感器引線穿過所述第一密封套筒引至所述殼體外，所述第一密封套筒與所述傳感器引線之間設置有第一密封層；所述第一密封套筒位於所述殼體內的一端固定套設有第一密封件，所述第一密封套筒位於所述殼體外的一端固定套設有第二密封件；所述第一密封件和第二密封件上分別設有通孔，且所述通孔的橫截面尺寸小於所述第一引線接口，以使所述第一密封件和第二密封件封堵住所述第一密封套筒與所述第一引線接口之間間隙。

如上所述的傳感器引線密封裝置，優選的，所述第一密封套筒與所述第一引線接口之間填充有密封膠。

如上所述的傳感器引線密封裝置，優選的，所述第一密封件與所述殼體壁之間以及所述第二密封件與所述殼體壁之間均填充有密封膠。

如上所述的傳感器引線密封裝置，優選的，所述殼體壁包括密封板和設置在所述密封板外側的液壓加載板。

如上所述的傳感器引線密封裝置，優選的，所述液壓加載板與液壓杆相連，所述液壓杆設置於反力架上，所述液壓加載板、液壓杆和反力架共同圍成一個密封空間。

如上所述的傳感器引線密封裝置，優選的，所述反力架上開設有至少一個第二引線接口，所述第二引線接口內設有第二密封套筒，所述傳感器引線穿過所述第二密封套筒引至所述密封空間的外側，所述第二密封套筒與所述傳感器引線之間設有第二密封層；所述第二密封套筒位於所述密封空間內的一端固定套設有第三密封件。

如上所述的傳感器引線密封裝置，優選的，所述第二密封套筒與所述第二引線接口之間填充有密封膠。

如上所述的傳感器引線密封裝置，優選的，所述第三密封件為法蘭盤，所述法蘭盤上開設有若干螺栓孔，所述反力架上開設有對應的通孔，通過緊固螺栓將所述法蘭盤與所述反力架固定相連。

如上所述的傳感器引線密封裝置，優選的，所述密封空間內設有連接所述第一密封套筒與所述第二密封套筒的鋼絲軟管，所述傳感器引線位於所述鋼絲軟管內。

如上所述的傳感器引線密封裝置，優選的，所述傳感器引線為不帶保護皮的漆包線。

本實用新型提供的傳感器引線密封裝置，通過在殼體壁的第一引線接口內設置第一密封套筒，使傳感器引線穿過第一密封套筒引至殼體外。在第一密封套筒和傳感器引線之間設置第一密封層，且在第一密封套筒位於殼體內的一端固定套設第一密封件，位於殼體外的一側固定套設第二密封件，並使第一密封件和第二密封件上的通孔橫截面尺寸小於第一引線接口橫截面尺寸，使所述第一密封件和第二密封件封堵住第一密封套筒與第一引線接口之間間隙。本實用新型在試驗過程中即使殼體壁與第一套筒因受壓變形而出現間隙也能夠通過第一密封件和第二密封件堵住上述間隙，從而使傳感器引線密封裝置具有良好的密封性，使模擬結果更加精確。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例的傳感器引線密封裝置的結構簡圖。

附圖標記：

1-第一引線接口； 2-第一密封套筒；

3-第一密封件； 4-第二密封件；

5-密封板； 6-液壓加載板；

7-液壓杆； 8-反力架；

9-第二引線接口； 10-第二密封套筒；

11-第三密封件； 12-緊固螺栓；

13-鋼絲軟管。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實例用於說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的範圍。

圖1為本實施例的傳感器引線密封裝置的結構簡圖；請參照圖1，本實施例提供一種傳感器引線密封裝置，包括用於容納模型的殼體及設置在殼體外側的密封結構；殼體的殼體壁上預先開設有至少一個第一引線接口1，傳感器的引線通過第一引線接口1；密封結構包括設置在第一引線接口1內的第一密封套筒2，傳感器引線穿過第一密封套筒2引至殼體外，第一密封套筒2與傳感器引線之間設置有第一密封層；第一密封套筒2位於殼體內的一端固定套設有第一密封件3，第一密封套筒2位於殼體外的一端固定套設有第二密封件4；第一密封件3和第二密封件上4分別設有通孔，且通孔的橫截面尺寸小於第一引線接口1，以使第一密封件3和第二密封件4封堵住第一密封套筒2與第一引線接口1之間間隙。

具體的，上述殼體內設有適當比例的煤炭和瓦斯氣體，用於煤與瓦斯突出的模擬試驗，殼體內還設有若干用於採集模擬過程中數據的傳感器，在殼體的殼體壁上開設有至少一個第一引線接口1，用於將傳感器引線引至外部以便與後續的分析儀器相連接。在第一引線接口1內套設有第一密封套筒2，第一引線接口1優選採用圓柱形接口，相應的第一密封套筒2為圓柱套筒，第一密封套筒2的長度大於第一引線接口1的深度，使裝配後第一密封套筒2的兩端穿出第一引線接口1一定的距離，傳感器引線通過第一密封套筒2內引至殼體外側。第一密封套筒2與傳感器引線之間填充有第一密封層，用於將兩者之間的間隙密封，第一密封層可以採用現有技術下任意適宜的材料，在本實施例中第一密封層的材料為水晶膠，在進行實際操作時需要在填充水晶膠後將設備整體靜置6小時以上，以使水晶膠完全凝固。因膠體凝固會向外散發熱量，因此可在等待膠體凝固的同時對裝置物理降溫(如採用風扇對裝置吹風)，以加快膠體的凝固過程。在第一密封套筒2位於殼體內的一端還設有第一密封件3，相應的在殼體外的一端設有第二密封件4，在本實施例中將第一密封件3和第二密封件4固定套設在第一套筒2的外側，第一密封件3和第二密封件4可以相同也可不同，例如第一密封件3為與第一密封套筒2相適配的法蘭盤，在第一密封套筒2位於殼體外側的一端的外表面設置外螺紋結構，第二密封件4採用鎖緊螺母，裝配後法蘭盤和鎖緊螺母緊靠著殼體壁，保證與殼體壁之間不存在間隙。在設計時還應保證第一密封件3與第二密封件4上的通孔橫截面尺寸小於第一引線接口1的橫截面尺寸，這樣第一密封件3和第二密封件4可以將第一密封套筒2與第一引線接口1之間的裝配間隙堵住，防止瓦斯氣體從此縫隙中洩露。

本實施例的傳感器引線密封裝置通過在殼體壁上的第一引線接口1內設置第一密封套筒2，使傳感器引線穿過第一密封套筒2引至殼體外。在第一密封套筒2和傳感器引線之間設置第一密封層，且在第一密封套筒2位於殼體內的一端固定套設第一密封件3，位於殼體外的一側固定套設第二密封件4，並使第一密封件3和第二密封件4上的通孔橫截面尺寸小於第一引線接口1橫截面尺寸，使第一密封件3和第二密封件4封堵住第一密封套筒2與第一引線接口1之間間隙。本實用新型在試驗過程中即使殼體壁與第一密封套筒2因受壓變形而出現間隙也能夠通過第一密封件3和第二密封件4堵住上述間隙，從而使傳感器引線密封裝置具有良好的密封性，保證模擬結果更加精確。

優選的，可以在上述第一密封套筒2與第一引線接口1之間填充密封膠，以便堵住兩者之間的微小間隙，保證裝置的氣密性；同時由於密封膠的作用使二者緊密相連，這樣在試驗過程中受到壓力後二者之間將不容易分離，減小了因受壓而產生間隙的概率。在進行實際操作時可以在第一密封套筒2的外側面上先塗抹上密封膠，然後再將第一密封套筒2放入第一引線接口1中，放入第一密封套筒2後應靜置一定時間待密封膠充分凝固。

進一步優選的，可以在第一密封件3與殼體壁之間以及第二密封件4與殼體壁之間均填充上述密封膠，使得第一密封件3和第二密封件4與殼體壁粘結，這樣就使得密封件和殼體壁之間不存在間隙，進一步保證了裝置的氣密性。在進行實際操作時可以在裝配前在第一密封件3和第二密封件4上與殼體壁的待接觸面上預先塗抹密封膠，再將第一密封件3和第二密封件4裝配至第一密封套筒2上，同樣的，將第一密封件3和第二密封件4安裝完畢後應靜置一定時間使密封膠充分凝固。

具體的，上述殼體壁包括密封板5和設置在密封板5外側的液壓加載板6，液壓加載板6與液壓杆7相連，以通過液壓杆7向模型施加壓力。液壓杆7設置於反力架8上，為進一步保證裝置的氣密性，可以使液壓加載板6、液壓杆7和反力架8共同圍成一個密封空間，並在此密封空間上再設置一層密封結構。

具體的，上述密封空間的密封結構包括開設在反力架8上的至少一個第二引線接口9，第二引線接口9的數量與第一引線接口1相對應，第二引線接口9內設有第二密封套筒10，傳感器引線穿過第二密封套筒10引至密封空間的外側，第二密封套筒10與傳感器引線之間設有第二密封層；第二密封套筒10位於密封空間內的一端固定套設有第三密封件11。

與第一引線接口1類似，本實施例中第二引線接口9也可採用圓柱形接口，即開設在反力架上的圓柱形通孔，第二密封套筒10同樣為圓柱形套筒。第二密封套筒10的長度大於第二引線接口9的長度，使裝配後第二密封套筒10的兩端伸出第二密封接口9一定的距離。由於反力架8本身為金屬材質，此處第二密封套筒10也採用金屬材質製成。由於金屬的變形量很小，因此可以只在密封空間內一側的第二密封套筒10上設置第三密封件11，將第二密封套筒10與第二引線接口9之間的裝配間隙密封。同樣的第二密封套筒10與傳感器引線之間填充有第二密封層，第二密封層可採用與第一密封層相同的材料，本實施例中第二密封層同樣採用水晶膠，在進行實際操作時需要在填充水晶膠後將設備靜置6小時以上，以使水晶膠完全凝固。第三密封件11的通孔橫截面尺寸應小於第二引線接口9的橫截面尺寸，以使第三密封件11將第二密封套筒10與第二引線接口9之間的間隙堵住，防止氣體從此縫隙中洩露。通過上述手段使模型殼體的外側具有兩層密封結構，進一步保證了模型整體的氣密性。

優選的，第二密封套筒10與第二引線接口9之間填充有密封膠，以使第二密封套筒10與第二引線接口9緊密相連。其具體實施方式與第一密封套筒2和第一引線接口1之間填充密封膠相似，在此不再贅述。第三密封件11與反力架8之間也填充有密封膠，其具體實施方式與第一密封件3和殼體壁之間填充密封膠相似，在此不再贅述。

優選的，第三密封件11為套設在第二密封套筒10上的金屬法蘭盤，法蘭盤上開設有若干螺栓孔，反力架8上開設有對應的通孔，通過緊固螺栓12將法蘭盤與反力架8固定相連。為保證氣密性可以在裝配前在緊固螺栓12的外表面上塗抹密封膠，然後再將緊固螺栓穿過螺栓孔。

密封空間內設有連接第一密封套筒2與第二密封套筒10的鋼絲軟管13，傳感器引線位於鋼絲軟管13內。其具體實施方式可以為，選取橫截面直徑大於第一密封套筒2和第二密封套筒10的鋼絲軟管13，鋼絲軟管13的長度應大於第一密封套筒2和第二密封套筒10之間的距離，將鋼絲軟管13的兩端分別套設在第一密封套筒2位於殼體壁外側的一端以及第二密封套筒10位於密封結構內的一端，連接完成後使用固定件將連接處緊固，以防止氣體洩漏。鋼絲軟管13包覆傳感器引線同樣起到密封作用，可以有效防止傳感器引線在密封空間內的氣體洩漏。

以上各實施例中的傳感器引線優選為不帶保護皮的漆包線，由於導線與其外層的保護皮之間也存在一定的間隙，因此將保護皮去除可以防止氣體從此間隙中洩露。

以上各實施例中的密封膠可以採用現有技術下任意適宜的密封膠，例如可以實現大多數材料之間粘合的中性酮矽密封膠。

最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。