一种弹性体密封制品密封性能在线监测及报警系统的制作方法

1.本发明属于智能监检测技术领域，涉及密封制品密封性能在线监测系统，特别涉及一种弹性体密封制品密封性能在线监测及报警系统。


背景技术：

2.密封材料及制品作为航空航天、武器弹药、交通运输领域的关键材料，保证装备系统各元件的正常工作，同时对装备的可靠性保证、性能指标实现也具有重要作用。密封制品在使用过程中会接触或浸渍在各种介质中，并靠与部件之间的接触力来实现良好的密封。在服役过程中除受常规的热、氧等因素外，还受到各种形式的机械应力和各种介质的综合作用，使材料老化，弹性变劣，逐渐丧失密封性能，甚至造成严重后果。
3.目前，还没有针对在役密封制品密封性能进行在线监测的有效方式，有必要对弹性体密封制品的密封性能进行实时监测，当密封制品的密封性能不能满足要求时，及时发出警报，提醒维修人员进行密封件的维修或更换，确保装备设施的服役安全。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种弹性体密封制品密封性能在线监测及报警系统，对密封制品的密封性能进行实时监测，当密封制品的密封性能不能满足要求时，及时发出警报，提醒维修人员进行密封件的维修或更换。
5.本发明的原理为：弹性体受到各种环境因素的作用，发生老化，弹性不断降低，导致弹性体对被密封结构的反作用力下降，进而导致密封性能下降。因此，可通过力敏传感器，对被密封结构受到来自弹性密封体的弹性应力进行实时监测，当监测应力下降到一定值时，说明密封性能不能满足要求，发出警报，提醒更换密封件。
6.本发明的目的是这样实现的，首先，将监测模块中的柔性力敏感应器固定于密封制品与被密封结构之间或者预埋于密封件本体中，信号转换器将应力信号转换后，传输至信号发射模块，由发射模块将信号发送至信号接收模块。接收模块接收到来自发射模块的信号后，由接收模块的微处理器进行处理，将处理的结果传输至显示报警模块，显示报警模块进行密封性能实时在线显示，并根据应力设定阀值进行密封失效报警。总体设计思路框图与结构线路连接结构如附图1所示。
7.本发明涉及的一种弹性体密封性能在线监测与报警系统，包括信号连接的应力监测模块、信号转换发射模块、信号接收转换模块与显示警报模块；所述应力监测模块，为柔性力敏元件，用于实时监测弹性体密封制品与被密封件之间的压力值；信号转换发射模块，包括信号转化器和信号发射器，信号转化器用于将应力监测模块测得的压力值转换为压力信号，信号发射器用于发射压力信号；信号接收转换模块，包括信号接收器和信号处理器，信号接收器用于接收信号发射器发射的压力信号，信号处理器用于将接收到的压力信号转换为数字信号；显示警报模块，包括显示屏和报警装置，显示屏用于实时显示信号处理器转换的数字信号，报警装置（9）用于对应力监测模块测得的压力值过低时进行报警，结构如附
图1所示。
8.本发明涉及的一种弹性体密封性能在线监测与报警系统，其特征在于：所述信号发射器与信号接收器之间采用有线或无线方式连接。
9.本发明涉及的一种弹性体密封性能在线监测与报警系统，其特征在于：所述柔性力敏元件，包括电容式柔性力敏元件和光纤式柔性力敏元件。
10.本发明涉及的一种弹性体密封性能在线监测与报警系统，其特征在于：所述信号发射器，包括micrf211射频发射芯片和pic16f 886射频发射芯片。
11.本发明涉及的一种弹性体密封性能在线监测与报警系统，其特征在于：所述信号接收器，包括micrf211射频接收芯片和pic16f 886射频接收芯片。
12.本发明涉及的一种弹性体密封性能在线监测与报警系统，其特征在于：所述信号处理器，包括sp30主控芯片和mc145406主控芯片。
13.本发明涉及的用于弹性体密封性能在线监测报警系统，将监测模块中的柔性力敏感应器固定于密封制品与被密封结构之间或者预埋于密封件本体中，借助信号连接的信号转换发射模块、信号接收转换模块与显示警报模块，对密封性能远程实时在线显示，并根据应力设定阀值进行密封失效报警，从而可以确保装备服役的安全。另外，本发明还具有结构简单、可设计性强、适用面广以及操作方便等优点。
附图说明
14.图1 本发明总体设计思路框图；图2 本发明结构与线路连接示意图。1
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被密封件，2-弹性体密封制品，3-柔性力敏元件，4-信号转换器，5-信号发射器，6-信号接收器，7-信号处理器，8-显示屏，9-警报器。
具体实施方式
15.下面通过具体实例对本发明进行具体描述，有必要指出的是：本实例仅适用于对本发明的进一步说明，但不局限其范围。本领域专业人员在阅读本专利之后，在不违背本发明实质所作出的各种改进都是显而易见的，都属于本发明要求保护范围。
16.实施例1本实施例的弹性体密封制品密封性能在线监测与报警系统，包括信号连接的应力监测模块、信号转换发射模块、信号接收转换模块与显示警报模块，如图1所示。
17.应力监测模块，为电容式柔性力敏元件3。
18.信号转换发射模块，包括信号转化器4和信号发射器5。信号发射器5采用micrf211作为射频发射芯片。
19.信号接收转换模块，包括信号接收器6和信号处理器7。信号接收器6采用micrf211作为射频接收芯片，信号处理器7 采用sp30主控芯片。
20.显示警报模块，包括智能显示屏8和报警装置9。报警装置9为sp30型报警器，其可预设报警阀值。
21.利用本实施例的弹性体密封制品密封性能在线监测与报警系统，监测被密封件1为燃油箱、弹性密封件2为三元乙丙橡胶密封件之间的密封性能时，首先将应力监测模块的电容式柔性力敏元件3固定于被密封件1与弹性密封件2之间，测定初始压力为12mpa。柔性
力敏元件3将采集到的压力信号，借助连接导线传送到信号转化器4，信号转化器4将该测定压力值转换为电信号后，借助连接导线，传送到信号发射器5，并由其将接收到的电信号通过无线传输方式发射。信号接收转换模块的信号接收器6接收到来自信号发射器5的电信号后，借助连接导线，传送到信号处理器7，由其将接收到的电信号转换为数字信号，再借助连接导线，传送到显示警报模块，通过智能显示屏8显示压力值，当压力值低到触发报警装置9预设的5mpa报警阀值时，报警装置9内部时钟唤醒，进行声音与闪烁报警。
22.实施例2与实施例一区别之处在于：被密封件1为某型飞机活门气路。
23.应力监测模块，为光纤式柔性力敏元件3，并被预埋于密封件2中。
24.信号发射器5采用pic16f 886作为射频发射芯片。
25.信号接收器6采用pic16f 886作为射频接收芯片。
26.信号处理器7 采用mc145406主控芯片。
27.报警装置9为mc145406型报警器。
28.信号发射器5将其接收到的电信号通过有线方式传输到信号接收器6。


技术特征：
1.一种弹性体密封制品密封性能在线监测与报警系统，其特征在于：包括信号连接的应力监测模块、信号转换发射模块、信号接收转换模块与显示警报模块；所述应力监测模块，为柔性力敏元件（3），用于实时监测弹性体密封制品与被密封件之间的压力值；信号转换发射模块，包括信号转化器（4）和信号发射器（5），信号转化器（4）用于将应力监测模块测得的压力值转换为压力信号，信号发射器（5）用于发射压力信号；信号接收转换模块，包括信号接收器（6）和信号处理器（7），信号接收器（6）用于接收信号发射器（5）发射的压力信号，信号处理器（7）用于将接收到的压力信号转换为数字信号；显示警报模块，包括显示屏（8）和报警装置（9），显示屏（8）用于实时显示信号处理器（7）转换的数字信号，报警装置（9）用于对应力监测模块测得的压力值过低时进行报警。2.根据权利要求1所述的弹性体密封制品密封性能在线监测与报警系统，其特征在于：所述信号发射器（5）与信号接收器（6）之间采用有线或无线方式连接。3.根据权利要求1所述的弹性体密封制品密封性能在线监测与报警系统，其特征在于：所述柔性力敏元件（3），包括电容式柔性力敏元件和光纤式柔性力敏元件。4.根据权利要求1所述的弹性体密封制品密封性能在线监测与报警系统，其特征在于：所述信号发射器（5），包括micrf211射频发射芯片和pic16f 886射频发射芯片。5.根据权利要求1所述的弹性体密封制品密封性能在线监测与报警系统，其特征在于：所述信号接收器（6），包括micrf211射频接收芯片和pic16f 886射频接收芯片。6.根据权利要求1所述的弹性体密封制品密封性能在线监测与报警系统，其特征在于：所述信号处理器（7），包括sp30主控芯片和mc145406主控芯片。

技术总结
本发明公开了一种弹性体密封制品密封性能在线监测报警系统，包括信号连接的应力监测模块、信号转换发射模块、信号接收转换模块与显示警报模块。将监测模块中的柔性力敏感应器固定于密封制品与被密封结构之间或者预埋于密封件本体中，借助信号连接的信号转换发射模块、信号接收转换模块与显示警报模块，对密封性能实时在线显示，并根据应力设定阀值进行密封失效报警，从而可以确保装备服役的安全。另外，本发明还具有结构简单、可设计性强、适用面广以及操作方便等优点。广以及操作方便等优点。广以及操作方便等优点。


技术研发人员：王登霞 谢可勇 段剑 孙岩 李晖 王新波 庞明磊
受保护的技术使用者：山东非金属材料研究所
技术研发日：2022.03.17
技术公布日：2022/5/30