一种密封式气压补偿弦芯部件及其装配方法与流程

本发明属于振弦式传感器，涉及一种密封式气压补偿弦芯部件及其装配方法。

背景技术：

1、振弦式渗压计主要用于监测岩土体或水工结构中的孔隙水压力，其测量原理依赖于弦芯张力与振动频率的确定关系。然而，环境气压变化会通过空气浮力、阻尼效应或封装腔体形变等途径干扰弦芯振动频率，导致测量漂移。现有技术主要采用两类补偿方式：一是通过外置气压传感器配合数据算法进行后期修正；二是设置通气管使传感器内部与大气连通以平衡气压。前者增加系统复杂度且存在响应滞后，后者则破坏密封性，易引入水汽、灰尘，造成器件腐蚀或失效，尤其在长期野外或水下监测中可靠性严重受限。

2、因此，亟需一种不依赖外部传感单元、能从结构层面实现原位气压补偿的压力弦芯部件，以兼顾高密封性、高精度与长期稳定性。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是针对现有的气压补偿技术需要依赖外部传感器或后端算法间接补偿，存在结构复杂、信息滞后的问题，或者因开孔通气导致的密封失效问题，提供了一种密封式气压补偿弦芯部件及其装配方法。

2、技术方案：本发明的一种密封式气压补偿弦芯部件，包括：

3、主体；

4、封头，安装于所述主体的一端；

5、膜片，安装于所述主体的另一端；

6、钢弦，设置于所述主体内部；

7、密封部件，包括钢弦密封部件和连接座，所述连接座固定连接于所述膜片靠近所述钢弦一侧的中心区域，所述钢弦的动端与所述连接座连接，所述钢弦的定端与所述封头连接；所述连接座与所述钢弦密封部件、所述主体共同形成一独立密封腔室，所述钢弦容纳于该独立密封腔室内；

8、通气管路，设置于所述主体上，所述膜片与所述主体之间形成腔室，所述通气管路的一端与外部大气连通，另一端与所述腔室连通。

9、本方案中，通气管路实现气压补偿，而连接座一方面用于把膜片的形变传递给钢弦，另一方面连接座与钢弦密封部件、主体共同形成一个独立密封腔室，钢弦容纳于该独立密封腔室内，防止钢弦受潮。

10、进一步地，所述钢弦密封部件与所述主体、所述连接座之间设置o型圈。

11、进一步地，所述钢弦密封部件与所述主体、所述连接座之间螺纹密封。

12、进一步地，所述钢弦的动端通过第一固定件压紧固定于所述连接座上。

13、进一步地，所述钢弦的定端通过第二固定件锁紧固定于所述封头内部。

14、进一步地，所述膜片与所述主体的端面之间通过环缝连续焊接形成密封承压结构。

15、进一步地，所述封头与所述主体之间通过焊接形成密封连接。

16、进一步地，所述钢弦与连接座、膜片垂直同轴。

17、本发明的另一目的是提供一种上述密封式气压补偿弦芯部件的装配方法，包括以下步骤：

18、将膜片与主体的端面贴合定位，并采用焊接方式进行环缝连续焊接，形成密封承压结构；

19、将钢弦的动端穿入连接座，通过第一固定件压紧固定，并施加预紧力后点焊加固；

20、将封头装入主体的端部，将钢弦的定端穿入封头内的夹紧机构，调节钢弦的张力后通过第二固定件锁紧固定；

21、调整封头的位置使钢弦与连接座、膜片保持同轴，将封头与主体通过焊接密封。

22、有益效果：本发明将通气管与以钢弦为核心敏感体的弦芯进行一体化集成，同时通过密封部件对钢弦进行密封处理，在无需依赖外部传感器或后端算法间接补偿的同时，有效解决了因开孔通气导致的密封失效问题，实现了高密封完整性与高精度气压补偿能力的统一。

1.一种密封式气压补偿弦芯部件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的密封式气压补偿弦芯部件，其特征在于，所述钢弦密封部件（501）与所述主体（3）、所述连接座（504）之间设置o型圈（503）。

3.根据权利要求1所述的密封式气压补偿弦芯部件，其特征在于，所述钢弦密封部件（501）与所述主体（3）、所述连接座（504）之间螺纹密封。

4.根据权利要求1所述的密封式气压补偿弦芯部件，其特征在于，所述钢弦（4）的动端通过第一固定件（502）压紧固定于所述连接座（504）上。

5.根据权利要求1所述的密封式气压补偿弦芯部件，其特征在于，所述钢弦（4）的定端通过第二固定件（1）锁紧固定于所述封头（2）内部。

6.根据权利要求1所述的密封式气压补偿弦芯部件，其特征在于，所述膜片（6）与所述主体（3）的端面之间通过环缝连续焊接形成密封承压结构。

7.根据权利要求1所述的密封式气压补偿弦芯部件，其特征在于，所述封头（2）与所述主体（3）之间通过焊接形成密封连接。

8.根据权利要求1所述的密封式气压补偿弦芯部件，其特征在于，所述钢弦（4）与连接座（504）、膜片（6）垂直同轴。

9.一种权利要求1-8中任一项所述的密封式气压补偿弦芯部件的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：