[发明专利]一种磁力泵瞬时高温差环境下轴向力测量装置及测试方法

权利要求书

1.一种磁力泵瞬时高温差环境下轴向力测量装置，其特征在于：它包括应力传感器(1)、接线装置(2)、信号线(3)、数字应变仪(4)、热电偶信号仪(5)、温度热电偶(6)和数据采集和数据分析模块(7)；外围设备磁力泵(8)包括泵体(8-1)、叶轮(8-2)、滑动轴承箱(8-3)、滑动轴承(8-4)、内磁转子(8-5)、从动轴(8-6)、隔离套(8-7)、外磁转子(8-8)、中间支架(8-9)和滚动轴承组件(8-10)；应力传感器(1)主要由座环(1-1)、应变计(1-2)、防护层(1-3)、衬环(1-4)、密封结构(1-5)和应变环(1-6)组成；应变环(1-6)外环表面设置台阶、置线区γ和应变计粘贴区β；应变计粘贴区β设计成薄壁圆环结构，其加工厚度在2mm以下，圆环外壁表面经过打磨和化学方法处理；应变计粘贴区β两侧保留加工台阶，置线区γ放置在应变计粘贴区β和应变环(1-6)前端台阶之间为深槽结构，槽边缘加工倒角；在座环(1-1)、应变环(1-6)台阶上和滑动轴承箱(8-3)内壁设置密封结构(1-5)；应变计(1-2)采用温度自补偿应变计，温度自补偿应变计同时作为工作片和补偿片，应变计(1-2)按惠斯通全桥串联电路要求粘贴在应变计粘贴区β，在应变计(1-2)表面制作防护层(1-3)对应变计(1-2)进行固定和防护；

一种磁力泵瞬时高温差环境下轴向力测量装置的连接关系为，座环(1-1)内壁与高压介质相接触；温度自补偿应变计同时作为工作片和补偿片相互垂直粘贴在应变环(1-2)中的应变计粘贴区β，补偿片的粘贴方向沿着应变环(1-2)的圆周方向α均布，工作片垂直于应变环(1-2)的圆周方向α均布，工作片和补偿片紧贴间距为1-2mm，工作片和补偿片同时采用相对贴片方式和单桥两片串联贴片方式；座环(1-1)、应变环(1-6)、衬环(1-4)、滑动轴承箱(8-3)和外界环境之间都设有空气间隙；将热电偶(7)测试端固定在应变计粘贴区β表面，热电偶(6)测量点位于应变计粘贴区β，尽量靠近工作片；座环(1-1)、应变环(1-6)和衬环(1-4)由内向外套合安装成一体，在密封结构(1-5)内添加O型圈；将压力传感器(1)安装在滑动轴承箱(8-3)和从动轴(8-6)后端滑动轴承(8-4)之间，滑动轴承(8-4)将压力传感器(1)压紧在滑动轴承箱(8-3)的配合端面上；将信号线(3)从滑动轴承箱(8-3)配钻孔引出与接线装置(2)相连，接线装置(2)连接在数字应变仪(4)上；将热电偶(6)从滑动轴承箱(8-3)配钻孔引出与热电偶信号仪(5)相连；数字应变仪(4)和热电偶信号仪(5)连接在数据采集和数据分析模块(7)上。

2.根据权利要求1所述的一种磁力泵瞬时高温差环境下轴向力测量装置，其特征在于：在应变计粘贴区β内多点放置热电偶(6)进行测量。

3.根据权利要求1或2所述的一种磁力泵瞬时高温差环境下轴向力测量装置，其特征在于：所述密封结构(1-5)为径向密封槽。

4.根据权利要求1或2所述的一种磁力泵瞬时高温差环境下轴向力测量装置，其特征在于：所述的座环(1-1)、应变环(1-6)和衬环(1-4)材质选用马氏体不锈钢淬火。

5.一种磁力泵瞬时高温差环境下轴向力测量方法，其特征在于：为所述的一种磁力泵瞬时高温差环境下轴向力测量装置与所测磁力泵(8)连接布线；测试前在指定测试区将数字应变仪(4)和热电偶信号仪(5)打开预热，待读数稳定后将数字应变仪(4)读数调零；开启数据采集和数据分析模块(7)，设定测试参数，并保证数字应变仪(4)和热电偶信号仪(5)和数据采集和数据分析模块(7)连接正常；开启磁力泵(8)，数据采集和数据分析模块(7)自动提取并保留测量数据，达到设定测试时间后关闭磁力泵(8)，并继续保持测量状态10-15分钟；测量完毕后数据采集和数据分析模块(7)提取数据整理分析获得磁力泵轴向力值，通过测量实验时应变计粘贴区β的实时温度消除瞬时高温差带来的热输出影响，从而校正最终的轴向力值测量结果。

6.根据权利要求5所述的一种磁力泵瞬时高温差环境下轴向力测量装置，其特征在于：所述的设定测试时间为30分钟以上。