專利名稱：一種高密封性能的防水加速度計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種防水加速度計(jì)，特別是涉及一種高密封性能的防水加速度 計(jì)。
背景技術(shù)：
加速度計(jì)是一種典型的結(jié)構(gòu)振動(dòng)測(cè)量傳感器，它可靠安裝于結(jié)構(gòu)上，當(dāng)結(jié)構(gòu)振動(dòng) 時(shí)，傳感器中的壓電元件受到慣性質(zhì)量塊的作用而產(chǎn)生電荷，電荷輸出量與振動(dòng)加速度成 正比。電荷輸出量通過(guò)電荷放大器放大并轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，傳輸給顯示儀表，從而線性換算 出被測(cè)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)加速度，并進(jìn)而實(shí)現(xiàn)振動(dòng)測(cè)量目的。常規(guī)的加速度計(jì)，其傳感器接口和測(cè)量導(dǎo)線接頭是分開的，這種加速度計(jì)適用于 測(cè)量常規(guī)空氣中結(jié)構(gòu)的振動(dòng)。而對(duì)于水下結(jié)構(gòu)的振動(dòng)測(cè)量，流體會(huì)從接口處進(jìn)入導(dǎo)線和壓 電元件內(nèi)，由于流體具有導(dǎo)電性，導(dǎo)致傳感器絕緣降低，測(cè)量信號(hào)完全失真，這種普通的加 速度計(jì)便不能用于水下測(cè)量。為解決水下振動(dòng)測(cè)量問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外傳感器廠家生產(chǎn)了普通防水加速度計(jì)。其橡膠 導(dǎo)線引出傳感器頭是一體式的，期望能避免流體從接頭處進(jìn)入壓電元件內(nèi)。這種防水傳感 器在低壓靜水環(huán)境中短期應(yīng)用是成功的。在核反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件流致振動(dòng)試驗(yàn)中，所測(cè)結(jié)構(gòu)均在水下，結(jié)構(gòu)振動(dòng)是由于流體 流動(dòng)激勵(lì)引起，且由于測(cè)量結(jié)構(gòu)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)尺寸和結(jié)構(gòu)之間的間隙小，要求傳感器的本身的 尺寸小才能安裝在結(jié)構(gòu)上。流體流動(dòng)激勵(lì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)，流速較高會(huì)沖刷傳感器及其導(dǎo)線。普通 防水加速度計(jì)能承受的流體壓力最大約為50個(gè)大氣壓，壓力再大會(huì)導(dǎo)致普通防水加速度 計(jì)的防水密封功能失效。因而，需要研制一種高密封性能的防水加速度計(jì)，使其能滿足5MPa 壓力下、動(dòng)水環(huán)境中、在一個(gè)月的測(cè)量時(shí)間內(nèi)可靠地測(cè)量水下結(jié)構(gòu)振動(dòng)的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在核反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)水下測(cè)量中，在較長(zhǎng)的 測(cè)量時(shí)間內(nèi)、5MPa壓力下、動(dòng)水環(huán)境中具有良好防水可靠性的高密封性能的防水加速度計(jì)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型包括整體密封的傳感器頭，位于傳感器頭上的 傳感器接口，與傳感器接口連接的防水低噪聲屏蔽導(dǎo)線，本實(shí)用新型還包括熱縮管，傳感器 接口與導(dǎo)線的連接處及連接處的所有縫隙處填充有固化至膠體狀態(tài)的硅膠，傳感器接口與 導(dǎo)線的連接處位于熱縮管內(nèi)，連接處與熱縮管之間填充有固化至固體狀態(tài)的環(huán)氧樹脂。硅膠具有較好的防水，防潮性能，可以起到密封防水作用。環(huán)氧樹脂除了具有密封功能，還提高了傳感器接口處的連接強(qiáng)度，可抵抗約4m/s 流速的長(zhǎng)時(shí)間水流沖刷。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該高密封性能的防水加速度計(jì)可以在5MPa壓力下、動(dòng)水環(huán)境中、 相當(dāng)長(zhǎng)的測(cè)量時(shí)間內(nèi)可靠地測(cè)量水下結(jié)構(gòu)振動(dòng)。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)該防水加速度計(jì)為水下結(jié)構(gòu)的振動(dòng)測(cè)量提供了有效而可靠的手段；該防水加速度計(jì)體積小，測(cè)量精度高，密封性能好，測(cè)量可靠性佳，特別適合水 下細(xì)柔結(jié)構(gòu)的振動(dòng)測(cè)量；該防水加速度計(jì)特別適合動(dòng)水中結(jié)構(gòu)的振動(dòng)測(cè)量。

圖1為本實(shí)用新型中的加速度計(jì)傳感器頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型所提供的一種高密封性能的防水加速度計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為傳感器頭，2為傳感器接口，3為導(dǎo)線，4為熱縮管，5為環(huán)氧樹脂。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。在本實(shí)施例中，傳感器頭1采用的是美國(guó)PCB公司生產(chǎn)的354C03型三向加速度 計(jì)傳感器頭，該傳感器頭為正六邊形，兩個(gè)平行邊之間的間距為20. 8mm，傳感器頭的厚度為 11. 4mm，傳感器接口直徑大約是5mm。但本實(shí)用新型所采用的傳感器頭并不限于此型號(hào)，普 通的能滿足安裝空間和測(cè)量精度要求的整體密封加速度計(jì)傳感器頭在本實(shí)用新型中都適 用。整體密封是一種封裝形式，是指除傳感器接口與導(dǎo)線連接的電器部分以外，其余外殼部 分的連接均為焊接。只有這種封裝形式的傳感器頭才能進(jìn)行防水加工，這時(shí)只需考慮傳感 器接口部分的密封即可。采用具有較高抗拉強(qiáng)度的防水低噪聲屏蔽導(dǎo)線3，防止其在高速流體沖擊時(shí)遭受 破壞。在本實(shí)施例中，屏蔽導(dǎo)線3采用的是傳感器頭廠家配套導(dǎo)線，型號(hào)為M010AY020AB。采用Φ6πιπι直徑的熱縮塑料管4，截取約50mm長(zhǎng)度，提前穿入導(dǎo)線3接頭。將導(dǎo)線3接頭與傳感器接口 2牢固連接，并通過(guò)儀表檢測(cè)傳感器信號(hào)傳輸正常。在 本實(shí)施例中，傳感器接口 2與導(dǎo)線3通過(guò)擰緊螺紋的方式牢固連接在一起。在傳感器接口 2與導(dǎo)線3接頭的連接處涂上流動(dòng)性和防水性較好的液態(tài)硅膠，硅 膠將流入并填充連接處的所有縫隙，如傳感器頭2的螺紋部分也填充了硅膠。等待4小時(shí) 讓硅膠固化至膠體狀態(tài)。一般的硅膠都具有較好的防水，防潮性能。在本實(shí)施例中，使用的 是四川成都中藍(lán)晨光化工研究院有限公司生產(chǎn)的GD-408液態(tài)硅膠，屬于單組份室溫硫化 硅橡膠。將傳感器接口 2與導(dǎo)線3接頭的連接處移至熱縮管4中間，在熱縮管4內(nèi)填充流 動(dòng)性較好的環(huán)氧樹脂5，熱縮管4內(nèi)的環(huán)氧樹脂5不能出現(xiàn)氣泡，隨后對(duì)熱縮管4加溫使其 縮小到一定直徑，并擠出少量環(huán)氧樹脂5。等待24小時(shí)讓環(huán)氧樹脂5固化至固體狀態(tài)。環(huán) 氧樹脂5除了具有密封功能，還提高了接頭處的連接強(qiáng)度，可抵抗約4m/s流速的長(zhǎng)時(shí)間水 流沖刷。將傳感器頭1、傳感器接口 2和約5-10m長(zhǎng)的導(dǎo)線3裝入打壓試驗(yàn)容器內(nèi)，導(dǎo)線3 端頭引出容器外，采用合適的密封裝置密封導(dǎo)線3引出位置。對(duì)容器手動(dòng)加壓至5MPa并保 壓約7天，檢查得到導(dǎo)線3內(nèi)沒(méi)有水流出，檢測(cè)并比較加速度計(jì)傳感器頭打壓前后性能是否 一致，若無(wú)變化，表明該加速度計(jì)合格。
權(quán)利要求一種高密封性能的防水加速度計(jì)，包括整體密封的傳感器頭(1)，位于所述傳感器頭(1)上的傳感器接口(2)，與所述傳感器接口(2)連接的防水低噪聲屏蔽導(dǎo)線(3)，其特征在于所述防水加速度計(jì)還包括熱縮管(4)，所述傳感器接口(2)與所述導(dǎo)線(3)的連接處及連接處的所有縫隙處填充有固化至膠體狀態(tài)的硅膠，所述傳感器接口(2)與所述導(dǎo)線(3)的連接處位于所述熱縮管(4)內(nèi)，所述連接處與所述熱縮管(4)之間填充有固化至固體狀態(tài)的環(huán)氧樹脂(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高密封性能的防水加速度計(jì)，其特征在于所述傳感器頭(1) 為正六邊形，兩個(gè)平行邊之間的間距為20. 8mm，所述傳感器頭(1)的厚度為11. 4mm，所述傳 感器接口(2)直徑為5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高密封性能的防水加速度計(jì)，其特征在于所述熱縮管(4) 直徑為6mm，長(zhǎng)度為50mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高密封性能的防水加速度計(jì)，包括整體密封的傳感器頭，位于傳感器頭上的傳感器接口，與傳感器接口連接的防水低噪聲屏蔽導(dǎo)線，傳感器接口與導(dǎo)線的連接處及連接處的所有縫隙處填充有固化至膠體狀態(tài)的硅膠，傳感器接口與導(dǎo)線的連接處位于熱縮管內(nèi)，連接處與熱縮管之間填充有固化至固體狀態(tài)的環(huán)氧樹脂。該防水加速度計(jì)能夠在5MPa壓力下、動(dòng)水環(huán)境中、一個(gè)月的測(cè)量時(shí)間內(nèi)可靠地測(cè)量水下結(jié)構(gòu)振動(dòng)。
文檔編號(hào)G01H11/08GK201716321SQ20102024894
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月6日
發(fā)明者叢濱, 盧琰琰, 喻丹萍, 楊杰, 馬建中 申請(qǐng)人:中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院