一种石英管真空密封推拉装置及真空密封检测方法
【专利摘要】一种石英管真空密封推拉装置及真空密封检测方法，包括推拉手柄、推拉头、推拉杆以及密封塞，推拉手柄和推拉头分别安装在推拉杆的两端，在推拉杆上套有直通；在直通内安装密封器件Ⅰ和中心支架；在中心支架的两端分别安装密封器件Ⅲ，中心支架一端的密封器件Ⅲ通过密封器件Ⅱ与直通相接触，另一端的密封器件Ⅲ通过密封器件Ⅱ与密封器件Ⅰ相接触；推拉杆的一端安装推拉头，推拉头与密封塞卡式连接。检测方法是分别在真空密封完成和静置一段时间后，使用步进电机通过无弹性钢绳为密封塞提供等值的一定拉力，若密封塞未发生移动则表示密封效果好。本发明具有设计合理、方便实用、操作简单、检测效果好等优点。
【专利说明】一种石英管真空密封推拉装置及真空密封检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种密封推拉装置和检测方法，尤其是一种石英管的真空密封推拉装置及检测方法。
【背景技术】
[0002]目前，越来越多的实验需要在真空环境下进行，而且都有一定的真空度要求，所以系统的真空密封性、操作方便性、以及检测实验过程中是否有泄漏就显得尤为重要了。现有的石英管真空密封装置多采用加热熔融密封法，但是，此种密封方法在密封过程中存在如下缺点:易引入杂质、温度对反应物有影响、损耗石英管等。另外，在石英管密封后也无法检测其是否存在泄露，进而影响实验的正确性甚至是导致实验的失败。已知，专利申请号为200920175835.5的专利“石英管密封系统”和专利申请号为“201220647581.4”的专利“一种石英管密封装置”，此两项专利都不适用于在真空情况下作业，并且也都没有提供检测是否泄漏的方法。为此，我们提供一种可在真空情况下作业并能检测泄露问题的装置和方法非常必要。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种结构合理、操作简便、安全性强的石英管真空密封推拉装置及真空密封检测方法。
[0004]本发明所述的一种石英管真空密封推拉装置，包括推拉手柄、推拉头、推拉杆以及密封塞，推拉手柄和推拉头分别安装在推拉杆的两端，在推拉杆上套有直通；在直通内安装密封器件I和中心支架；在中心支架的两端分别安装密封器件III，中心支架一端的密封器件III通过密封器件II与直通相接触，另一端的密封器件III通过密封器件II与密封器件I相接触；推拉杆的一端安装推拉头，推拉头与密封塞卡式连接。
[0005]所述密封器件I为带外螺纹的管体结构，密封器件I的螺纹与直通内壁的内螺纹相匹配。
[0006]所述密封器件II为密封橡胶圈。
[0007]所述密封器件III为密封垫圈。
[0008]本发明所述的一种石英管真空密封检测方法，所述检测方法采用如下步骤，
[0009]I)保持石英管和步进电机位置固定，然后将步进电机与待测石英管中的密封塞通过无弹性钢绳连接；
[0010]2)由步进电机对密封塞通过无弹性钢绳提供一定的拉力，首次拉动时密封塞没有移动，在半小时后再次使用步进电机进行拉动，若密封塞依然没有移动，则表明石英管的密封性好；若首次拉动时密封塞没有移动，而再次拉动时密封塞出现移位，表明石英管存在真空泄露，需重新对石英管进行密封处理；
[0011]3)若拉动时密封塞出现移位，则表明石英管存在真空泄露问题，需重新对石英管进行密封处理。[0012]在石英管的管口外壁安装卡尺，用卡尺测量密封塞的位移。
[0013]所述步进电机提供的拉力稍大于或等于2f, f= (Pq-P1) *s,且密封塞不动，
[0014]其中，p0是大气压强，P1是达到所需求真空度时待测器件内的压强，s是密封塞的密封面积。
[0015]与已有技术相比，本发明的有益效果为:设计合理、方便实用、操作简单、检测效果好。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明石英管真空密封推拉装置的截面图。
[0017]图2是本发明石英管真空密封推拉装置的密封直通内部各部件细节放大图。
[0018]图3是本发明石英管真空密封推拉装置的密封直通的截面图。
[0019]图4是本发明石英管真空密封检测方法的检测操作示意简图。
[0020]图5是本发明石英管真空密封检测装置的立体结构简图。
[0021]附图标号:1_推拉手柄、2-推拉头、3-推拉杆、4-密封器件1、5_密封器件I1、6-密封器件II1、7-中心支架、8-直通、9-密封塞，10-石英管、11-步进电机、12-无弹性钢绳、13-卡尺。
【具体实施方式】
[0022]在图1所示的本发明石英管真空密封推拉装置的截面图中，一种石英管真空密封推拉装置，包括推拉手柄1、推拉头2、推拉杆3以及密封塞9，推拉手柄和推拉头分别安装在推拉杆的两端，在推拉杆上套有直通8 ;在直通内安装恶、封器件I 4和中心支架7 ;在中心支架的两端分别安装密封器件III 6，中心支架一端的密封器件III通过密封器件II 5与直通相接触，另一端的密封器件III通过密封器件II与密封器件I相接触，通过密封器件II使各密封器件紧密接触以提高密封性；推拉杆的一端安装推拉头，推拉头与密封塞卡式连接。密封器件III与中心支架外径相匹配，置于中心支架的两端。中心支架内径比推拉杆直径大，外径与直通相匹配，起到固定支撑的作用。
[0023]抽真空过程中，当系统内真空度满足要求时，使用该推拉装置将密封塞推入石英管内，旋转推拉杆，使密封塞与石英管紧密接触，完成对石英管的密封，此时可以将整个真空系统移走。此过程中只是推拉杆可以在直通内来回抽动，并将密封塞推入石英管中，直通内部的中心支架和三种密封器件并不活动。直通内的所有设计都是为了保证推拉杆运动的过程中不泄漏。
[0024]所述密封器件I为带外螺纹的管体结构，密封器件I的螺纹与直通内壁的内螺纹相匹配。
[0025]所述密封器件II为密封橡胶圈。
[0026]所述密封器件III为密封垫圈。
[0027]本发明所述的一种石英管真空密封检测方法，所述检测方法采用如下步骤，
[0028]I)保持石英管10和步进电机11位置固定，然后将步进电机与待测石英管中的密封塞通过无弹性钢绳12连接；
[0029]2)由步进电机对密封塞通过无弹性钢绳提供一定拉力，首次拉动时密封塞没有移动，在半小时后再次使用步进电机进行拉动，若密封塞依然没有移动，则表明石英管的密封性好；若首次拉动时密封塞没有移动，而再次拉动时密封塞出现移位，表明石英管存在真空泄露，需重新对石英管进行密封处理；
[0030]3)若拉动时密封塞出现移位，则表明石英管存在真空泄露问题，需重新对石英管进行密封处理。
[0031]在石英管的管口外壁安装卡尺13，用卡尺测量密封塞的位移。
[0032]所述步进电机提供的拉力稍大于或等于2f, f= (Pq-P1) *s,且密封塞不动，
[0033]其中，p0是大气压强，P1是达到所需求真空度时待测器件内的压强，s是密封塞的密封面积。
[0034]实施例1，真空度要求是30mTorr，密封塞的直径为40mm。密封完成时石英管内压强 P1=SOmTorr=0.133X30=3.99Pa，大气压强 pQ=l.0lXlO5Pa,受力面积s=3.14 X 0.022=0.001256m2，则 f= (P0-P1)^s= (1.01 X 105_3.99) X 0.001256=126.85Ν，步进电机提供的拉力F=2f=2X 126.85=253.7N。测试中密封塞拧紧，用F=253.7N拉时，密封塞没有移动，半小时之后再次用同样的拉力拉动，密封塞仍然没有移动，说明密封性好。
[0035]实施例2，真空度要求是30mTorr，密封塞的直径为40mm。测试中密封塞没有拧紧，用F=253.7N拉时，密 封塞没有移动，半小时之后再次用同样的拉力拉动，密封塞移动了，说明密封性不好，存在泄露。
【权利要求】
1.一种石英管真空密封推拉装置，包括推拉手柄、推拉头、推拉杆以及密封塞，其特征在于:推拉手柄和推拉头分别安装在推拉杆的两端，在推拉杆上套有直通；在直通内安装密封器件I和中心支架；在中心支架的两端分别安装密封器件III，中心支架一端的密封器件III通过密封器件II与直通相接触，另一端的密封器件III通过密封器件II与密封器件I相接触；推拉杆的一端安装推拉头，推拉头与密封塞卡式连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于真空密封的推拉装置，其特征在于:所述密封器件I为带外螺纹的管体结构，密封器件I的螺纹与直通内壁的内螺纹相匹配。
3.根据权利要求1所述的一种用于真空密封的推拉装置，其特征在于:所述密封器件II为密封橡胶圈。
4.根据权利要求1所述的一种用于真空密封的推拉装置，其特征在于:所述密封器件III为密封垫圈。
5.一种石英管真空密封检测方法，其特征在于:所述检测方法采用如下步骤， 1)保持石英管和步进电机位置固定，然后将步进电机与待测石英管中的密封塞通过无弹性钢绳连接； 2)由步进电机对密封塞通过无弹性钢绳提供拉力，首次拉动时密封塞没有移动，在半小时后再次使用步进电机进行拉动，若密封塞依然没有移动，则表明石英管的密封性好；若首次拉动时密封塞没有移动，而再次拉动时密封塞出现移位，表明石英管存在真空泄露，需重新对石英管进行密封处理； 3)若拉动时密封塞出现移位，则表明石英管存在真空泄露问题，需重新对石英管进行密封处理。
6.根据权利要求5所述的一种真空密封检测的方法，其特征在于:在石英管的管口外壁安装卡尺，用卡尺测量密封塞的位移。
7.根据权利要求5所述的一种真空密封检测的方法，其特征在于:所述步进电机提供的拉力大于等于2f, f= (Pq-P1) *s,且密封塞不动； 其中，P0是大气压强，P1是达到所需求真空度时待测器件内的压强，s是密封塞的密封面积。
【文档编号】G01M3/28GK103775645SQ201410025356
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】徐朝鹏, 王永贞, 王倩 申请人:燕山大学