專利名稱：一種超低溫真空下的電流引線絕緣密封聯接接頭的制作方法
技術領域：
本發明涉及電流引線接頭領域，具體為一種超低溫真空下的電流引線絕緣密封聯接接頭。
背景技術：
低溫恒溫器均是包含內容器和外容器的雙層結構，內容器中裝有低溫液體:比如液氮(-196 °C )、液氫(-253 0C )、液氦(-269 °C )，在內容器的低溫液體里浸泡一個真空腔體，此真空腔體外側為低溫液體，內側真空環境。在真空腔體里布置傳感器收集各種所需試驗數據。在測量引線引出真空腔體外，穿過低溫液體弓I出恒溫器過程中，怎樣做到保證低溫環境下的真空度同時從真空腔里收集試驗數據，是個技術難點。目前，有種設計的方法是:通過真空管與內腔體的法蘭面焊接，測量引線通過真空管引出。此種設計缺陷是:由于真空管是下部接觸低溫液體處于低溫環境，上部則隨著遠離低溫液面溫度逐漸高，成階梯狀，這樣熱量就會通過測量引線從高溫傳到低溫，出現熱傳導現象，最終導致低溫液體較大的蒸發量，同時傳感器獲得的數據不穩定、不準確，甚至無法收集到真實做實驗時的低溫溫度。
發明內容
本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種超低溫真空下的電流引線絕緣密封聯接接頭，解決了在低溫真空下把測量引線引到腔體外，同時避免了由于各層溫度環境不一樣會通過測量引線發生熱傳導現象，確保能達到所需的低溫實驗環境，具有穩定性，并且在低溫真空下有良好的密封性和絕緣性。為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為:
一種超低溫真空下的電流引線絕緣密封聯接接頭，其特征在于:包括有灌料筒，所述灌料筒呈上粗下窄的階梯狀，且灌料筒頂端、底端分別設為筒口，還包括穿線管，所述穿線管從灌料筒底端筒口套入至灌料筒中，有測量弓I線從灌料筒頂端筒口穿入穿線管并從穿線管底端穿出，所述穿線管上安裝有連接法蘭，所述灌料筒、穿線管中充溢有灌封料，所述灌封料由型號為618的環氧樹脂、650固化劑、填充劑水泥粉混合而成，灌封料中各組分最佳配比比例為:環氧樹脂、固化劑按1:0.65的重量比，水泥粉按環氧樹脂、固化劑二者總量的30%。所述的一種超低溫真空下的電流引線絕緣密封聯接接頭，其特征在于:所述連接法蘭的下端面設置有環形凸臺。所述的一種超低溫真空下的電流引線絕緣密封聯接接頭，其特征在于:所述連接法蘭中環設有數個螺栓孔。所述的一種超低溫真空下的電流引線絕緣密封聯接接頭，其特征在于:安裝于真空腔體時，在真空腔體的法蘭面上焊接伸出與所述連接法蘭的法蘭面相吻合的法蘭，真空腔體上的法蘭的上端面上設有與所述連接法蘭環形凸臺相配合的環形凹槽，所述環形凸臺與環形凹槽之間采用銦絲密封，連接法蘭與真空腔體上的法蘭之間采用黃銅螺栓聯接。
所述的一種超低溫真空下的電流引線絕緣密封聯接接接頭，其特征在于:所述的穿線管采用德銀管，穿線管與灌封料接觸的結合處端面打磨成刀刃形狀。所述的一種超低溫真空下的電流引線絕緣密封聯接接頭，其特征在于:所述的灌封筒采用聚四氟乙烯材料。所述的一種超低溫真空下的電流引線絕緣密封聯接接接頭，其特征在于:所述灌封料按以下工藝過程制備:
首先加熱環氧樹脂約50°c，把備好量的水泥粉混入環氧樹脂，在50°C溫度下，充分勻速同方向攪拌，水泥粉混合前要烘烤，確保干燥、無結粒現象；攪拌好的水泥粉和環氧樹脂的混合物，自然冷卻到常溫后加入備好量的固化劑，勻速同方向攪拌，使其充分混合后，靜置一小段時間以讓內部氣泡浮出，將氣泡排出后得到灌封料。本發明優點為:
(I)灌封料的各個組分材料均為市面上常見到的材料，對身體無害，經濟性好，成本低。(2)灌封筒采用聚四氟乙烯材料，聚四氟乙烯與環氧樹脂不相沾，弄到表面清除方便；聚四氟乙烯低溫下收縮率大，產生的抱緊力大，此抱緊力向內利于抱緊穿線管提高接頭的密封性。(3)法蘭的連接方式實現了活聯接，便于安裝、拆卸，維護、維修。(4)本發明可在最低溫度液氦(_269°C)下使用，具有良好的絕緣密封性，法蘭式螺栓連接，方便安裝與拆卸，維護與維修，填補了在低溫下測量引線無活動連接的空白，同時采用特殊的配比方式，普通的環氧樹脂做成，價格低廉。
圖1為本發明結構示意圖。圖2為本發明安裝于恒溫器的示例。
具體實施例方式如圖1、圖2所示。一種超低溫真空下的電流引線絕緣密封聯接接接頭，包括有聚四氟乙烯材料的灌料筒1，灌料筒I呈上粗下窄的階梯狀，且灌料筒I頂端、底端分別設為筒口，還包括穿線管2，穿線管2從灌料筒I底端筒口套入至灌料筒I中，有測量引線3從灌料筒I頂端筒口穿入穿線管2并從穿線管2底端穿出，穿線管2上安裝有連接法蘭5，灌料筒1、穿線管2中充溢有灌封料4，灌封料由型號為618的環氧樹脂、650固化劑、填充劑水泥粉混合而成，灌封料中各組分最佳配比比例為:環氧樹脂、固化劑按1:0.65的重量比，水泥粉按環氧樹脂、固化劑二者總量的30%。本發明灌封料中，固化劑多了則固化后的環氧樹脂在低溫下容易龜裂，柔韌性不好。固化劑少了固化周期延長，或者不固化，即使固化了在低溫下酥脆，不能滿足密封。水泥粉起到填充劑的作用，增強強度，但其不能太多，多了環氧樹脂變的十分酥脆，也不能太少，少了易龜裂。連接法蘭5的下端面上設有環形凸臺6。連接法蘭5中環設有數個螺栓孔7。在真空腔體8的法蘭面上焊接伸出與連接法蘭5的法蘭面相吻合的法蘭9，真空腔體8上的法蘭9的上端面上設有與環形凸臺6相配合的環形凹槽，環形凸臺6與環形凹槽之間采用銦絲密封，連接法蘭5與真空腔體8上的法蘭9之間采用黃銅螺栓聯接。穿線管2采用德銀管，穿線管2與灌封料4接觸的一端打磨成刀刃形狀。測量引線3可以根據客戶對漏熱率要求選用不同直徑、不同根數的測量引線。本發明灌封料制備工藝過程為:
先加熱環氧樹脂約50°C，把備好量的水泥粉混入環氧樹脂，在50°C溫度下，充分攪拌。水泥粉混合前要烘烤，確保干燥、無結粒現象(水泥粉越細越好，最好選用> 200目)。攪拌好的水泥粉和環氧樹脂的混合物，自然冷卻到常溫后加入備好量的固化劑，勻速同方向攪拌，使其充分混合后，靜置一小段時間。靜置時間適量而定，量為一次性紙杯的半杯時靜置2分鐘左右，讓內部氣泡浮出，排除氣泡。有條件的可以采用抽真空排氣泡。本發明灌封料灌封的過程為:
灌封前接頭穿線管內壁打毛，利于環氧樹脂的粘附；接頭、測量引線都必須用酒精清洗干凈，烘烤后使用。把接頭所需的測量引線用紙膠帶扎成一束，捆扎點約在IOOmm處，此為預留出焊接長度，此長度在不影響漏熱的情況下盡量取長，如果焊接失敗后，可以切斷，重新焊接，同時在使用過程中此處有破損，也可以切斷，重新焊接，這就給以后預留了整改的機會。市面上都是插針式的，如果某一針焊壞了，很難補救。電吹風把測量引線灌封段加熱50°C左右后，停止加熱，快速在測量引線加熱段均勻涂上環氧樹脂，同時用電吹風加熱密封接頭的法蘭處，待接頭熱后，把測量引線從有捆扎的一端穿入接頭的穿線管里，位置至露出紙膠帶的捆扎處。穿線完成后，在捆扎處，用鋁箔或棉麻布類堵住穿線管 的下端，盡量使線束居中。由于膠狀的環氧樹脂具有流動性，灌入時會隨著重力作用流出來，所以從穿線管底部堵住孔口 ；同時由于重力作用，附著環氧樹脂的測量引線束會慢慢下沉，導致上端的預留長度變短，同時也不利于環氧樹脂的灌封及灌封好后的固化，所以線束要與穿線管用膠帶纏繞固定牢固。固定好線束以后，開始注入環氧樹脂。可以借用注射劑針管。環氧樹脂先注入穿線管，充分充滿后再注入灌封筒，灌封過程中不斷加熱接頭的法蘭部位，增大環氧樹脂的流動性，使得更密實，減少氣泡。灌封過程中，把各測量引線分開，不能互相觸碰或觸壁；同時用老虎鉗夾住接頭，平穩的上下輕微撞擊幾次，使注入的環氧樹脂更加密實。環氧樹脂與固化劑混合后的可操作時間大約40分鐘，40分鐘后環氧樹脂與固化劑進入預固化期，所有灌封工作要在這40分鐘內完成。灌封結束后，繼續加熱接頭10分鐘左右，充分的把內部隱藏的氣泡趕出來。在加熱的過程中，不斷的有氣泡浮出表面，注意此時要用針頭刺破這些氣泡，自然爆破的時間長。10分鐘后不需要加熱，繼續刺破浮出的氣泡。半小時之后，把接頭移到安全、無人觸碰的地方，自然固化。移動過程中要輕慢，嚴謹搖晃。自然固化的過程中，要間斷去關注接頭有無異常。本發明的接頭的使用設備圖，如圖2。本發明用于低溫(4.2K液氦溫度)、真空壓力環境下并且絕緣密封，引線根數可達Γ60根，根據客戶需求定。
權利要求
1.一種超低溫真空下的電流引線絕緣密封聯接接頭，其特征在于:包括有灌料筒，所述灌料筒呈上粗下窄的階梯狀，且灌料筒頂端、底端分別設為筒口，還包括穿線管，所述穿線管從灌料筒底端筒口套入至灌料筒中，有測量弓I線從灌料筒頂端筒口穿入穿線管并從穿線管底端穿出，所述穿線管上安裝有連接法蘭，所述灌料筒、穿線管中充溢有灌封料，所述灌封料由型號為618的環氧樹脂、650固化劑、填充劑水泥粉混合而成，灌封料中各組分最佳配比比例為:環氧樹脂、固化劑按1:0.65的重量比，水泥粉按環氧樹脂、固化劑二者總量的 30%ο
2.根據權利要求1所述的一種超低溫真空下的電流引線絕緣密封聯接接頭，其特征在于:所述連接法蘭的下端面設置有環形凸臺。
3.根據權利要求1所述的一種超低溫真空下的電流引線絕緣密封聯接接頭，其特征在于:所述連接法蘭中環設有數個螺栓孔。
4.根據權利要求2所述的一種超低溫真空下的電流引線絕緣密封聯接接頭，其特征在于:安裝于真空腔體時，在真空腔體的法蘭面上焊接伸出與所述連接法蘭的法蘭面相吻合的法蘭，真空腔體上的法蘭的上端面上設有與所述連接法蘭環形凸臺相配合的環形凹槽，所述環形凸臺與環形凹槽之間采用銦絲密封，連接法蘭與真空腔體上的法蘭之間采用黃銅螺栓聯接。
5.根據權利要求1所述的一種超低溫真空下的電流引線絕緣密封聯接接接頭，其特征在于:所述的穿線管采用德銀管，穿線管與灌封料接觸的結合處端面打磨成刀刃形狀。
6.根據權利要求1所述的一種超低溫真空下的電流引線絕緣密封聯接接頭，其特征在于:所述的灌封筒采用聚四氟乙烯材料。
7.根據權利要求1所述的一種超低溫真空下的電流引線絕緣密封聯接接接頭，其特征在于:所述灌封料按以下工藝過程制備: 首先加熱環氧樹脂約50°C，把備好量的水泥粉混入環氧樹脂，在50°C溫度下，充分勻速同方向攪拌，水泥粉混合前要烘烤，確保干燥、無結粒現象；攪拌好的水泥粉和環氧樹脂的混合物，自然冷卻到常溫后加入備好量的固化劑，勻速同方向攪拌，使其充分混合后，靜置一小段時間以讓內部氣泡浮出，將氣泡排出后得到灌封料。
全文摘要
本發明公開了一種超低溫真空下的電流引線絕緣密封聯接接頭，包括有灌料筒、穿線管，穿線管從灌料筒底端筒口套入至灌料筒中，測量引線從灌料筒頂端筒口穿入穿線管，穿線管上安裝有連接法蘭，灌料筒、穿線管中充溢有灌封料，灌封料由環氧樹脂、650固化劑、填充劑水泥粉混合而成。本發明便于安裝、拆卸，維護、維修，具有良好的絕緣密封性，填補了在低溫真空下測量引線無活動連接的空白。
文檔編號F16L59/02GK103104781SQ20131002333
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月22日 優先權日2013年1月22日
發明者馬香蓮, 章學華, 孫志和, 施錦, 何超峰, 黃倩, 韓銳 申請人:安徽萬瑞冷電科技有限公司