专利名称：一种超低温真空下的电流引线绝缘密封联接接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及电流引线接头领域，具体为一种超低温真空下的电流引线绝缘密封联接接头。
背景技术：
低温恒温器均是包含内容器和外容器的双层结构，内容器中装有低温液体:比如液氮(-196 °C )、液氢(-253 0C )、液氦(-269 °C )，在内容器的低温液体里浸泡一个真空腔体，此真空腔体外侧为低温液体，内侧真空环境。在真空腔体里布置传感器收集各种所需试验数据。在测量引线引出真空腔体外，穿过低温液体弓I出恒温器过程中，怎样做到保证低温环境下的真空度同时从真空腔里收集试验数据，是个技术难点。目前，有种设计的方法是:通过真空管与内腔体的法兰面焊接，测量引线通过真空管引出。此种设计缺陷是:由于真空管是下部接触低温液体处于低温环境，上部则随着远离低温液面温度逐渐高，成阶梯状，这样热量就会通过测量引线从高温传到低温，出现热传导现象，最终导致低温液体较大的蒸发量，同时传感器获得的数据不稳定、不准确，甚至无法收集到真实做实验时的低温温度。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种超低温真空下的电流引线绝缘密封联接接头，解决了在低温真空下把测量引线引到腔体外，同时避免了由于各层温度环境不一样会通过测量引线发生热传导现象，确保能达到所需的低温实验环境，具有稳定性，并且在低温真空下有良好的密封性和绝缘性。为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:
一种超低温真空下的电流引线绝缘密封联接接头，其特征在于:包括有灌料筒，所述灌料筒呈上粗下窄的阶梯状，且灌料筒顶端、底端分别设为筒口，还包括穿线管，所述穿线管从灌料筒底端筒口套入至灌料筒中，有测量弓I线从灌料筒顶端筒口穿入穿线管并从穿线管底端穿出，所述穿线管上安装有连接法兰，所述灌料筒、穿线管中充溢有灌封料，所述灌封料由型号为618的环氧树脂、650固化剂、填充剂水泥粉混合而成，灌封料中各组分最佳配比比例为:环氧树脂、固化剂按1:0.65的重量比，水泥粉按环氧树脂、固化剂二者总量的30%。所述的一种超低温真空下的电流引线绝缘密封联接接头，其特征在于:所述连接法兰的下端面设置有环形凸台。所述的一种超低温真空下的电流引线绝缘密封联接接头，其特征在于:所述连接法兰中环设有数个螺栓孔。所述的一种超低温真空下的电流引线绝缘密封联接接头，其特征在于:安装于真空腔体时，在真空腔体的法兰面上焊接伸出与所述连接法兰的法兰面相吻合的法兰，真空腔体上的法兰的上端面上设有与所述连接法兰环形凸台相配合的环形凹槽，所述环形凸台与环形凹槽之间采用铟丝密封，连接法兰与真空腔体上的法兰之间采用黄铜螺栓联接。
所述的一种超低温真空下的电流引线绝缘密封联接接接头，其特征在于:所述的穿线管采用德银管，穿线管与灌封料接触的结合处端面打磨成刀刃形状。所述的一种超低温真空下的电流引线绝缘密封联接接头，其特征在于:所述的灌封筒采用聚四氟乙烯材料。所述的一种超低温真空下的电流引线绝缘密封联接接接头，其特征在于:所述灌封料按以下工艺过程制备:
首先加热环氧树脂约50°c，把备好量的水泥粉混入环氧树脂，在50°C温度下，充分匀速同方向搅拌，水泥粉混合前要烘烤，确保干燥、无结粒现象；搅拌好的水泥粉和环氧树脂的混合物，自然冷却到常温后加入备好量的固化剂，匀速同方向搅拌，使其充分混合后，静置一小段时间以让内部气泡浮出，将气泡排出后得到灌封料。本发明优点为:
(I)灌封料的各个组分材料均为市面上常见到的材料，对身体无害，经济性好，成本低。(2)灌封筒采用聚四氟乙烯材料，聚四氟乙烯与环氧树脂不相沾，弄到表面清除方便；聚四氟乙烯低温下收缩率大，产生的抱紧力大，此抱紧力向内利于抱紧穿线管提高接头的密封性。(3)法兰的连接方式实现了活联接，便于安装、拆卸，维护、维修。(4)本发明可在最低温度液氦(_269°C)下使用，具有良好的绝缘密封性，法兰式螺栓连接，方便安装与拆卸，维护与维修，填补了在低温下测量引线无活动连接的空白，同时采用特殊的配比方式，普通的环氧树脂做成，价格低廉。
图1为本发明结构示意图。图2为本发明安装于恒温器的示例。
具体实施例方式如图1、图2所示。一种超低温真空下的电流引线绝缘密封联接接接头，包括有聚四氟乙烯材料的灌料筒1，灌料筒I呈上粗下窄的阶梯状，且灌料筒I顶端、底端分别设为筒口，还包括穿线管2，穿线管2从灌料筒I底端筒口套入至灌料筒I中，有测量引线3从灌料筒I顶端筒口穿入穿线管2并从穿线管2底端穿出，穿线管2上安装有连接法兰5，灌料筒1、穿线管2中充溢有灌封料4，灌封料由型号为618的环氧树脂、650固化剂、填充剂水泥粉混合而成，灌封料中各组分最佳配比比例为:环氧树脂、固化剂按1:0.65的重量比，水泥粉按环氧树脂、固化剂二者总量的30%。本发明灌封料中，固化剂多了则固化后的环氧树脂在低温下容易龟裂，柔韧性不好。固化剂少了固化周期延长，或者不固化，即使固化了在低温下酥脆，不能满足密封。水泥粉起到填充剂的作用，增强强度，但其不能太多，多了环氧树脂变的十分酥脆，也不能太少，少了易龟裂。连接法兰5的下端面上设有环形凸台6。连接法兰5中环设有数个螺栓孔7。在真空腔体8的法兰面上焊接伸出与连接法兰5的法兰面相吻合的法兰9，真空腔体8上的法兰9的上端面上设有与环形凸台6相配合的环形凹槽，环形凸台6与环形凹槽之间采用铟丝密封，连接法兰5与真空腔体8上的法兰9之间采用黄铜螺栓联接。穿线管2采用德银管，穿线管2与灌封料4接触的一端打磨成刀刃形状。测量引线3可以根据客户对漏热率要求选用不同直径、不同根数的测量引线。本发明灌封料制备工艺过程为:
先加热环氧树脂约50°C，把备好量的水泥粉混入环氧树脂，在50°C温度下，充分搅拌。水泥粉混合前要烘烤，确保干燥、无结粒现象(水泥粉越细越好，最好选用> 200目)。搅拌好的水泥粉和环氧树脂的混合物，自然冷却到常温后加入备好量的固化剂，匀速同方向搅拌，使其充分混合后，静置一小段时间。静置时间适量而定，量为一次性纸杯的半杯时静置2分钟左右，让内部气泡浮出，排除气泡。有条件的可以采用抽真空排气泡。本发明灌封料灌封的过程为:
灌封前接头穿线管内壁打毛，利于环氧树脂的粘附；接头、测量引线都必须用酒精清洗干净，烘烤后使用。把接头所需的测量引线用纸胶带扎成一束，捆扎点约在IOOmm处，此为预留出焊接长度，此长度在不影响漏热的情况下尽量取长，如果焊接失败后，可以切断，重新焊接，同时在使用过程中此处有破损，也可以切断，重新焊接，这就给以后预留了整改的机会。市面上都是插针式的，如果某一针焊坏了，很难补救。电吹风把测量引线灌封段加热50°C左右后，停止加热，快速在测量引线加热段均匀涂上环氧树脂，同时用电吹风加热密封接头的法兰处，待接头热后，把测量引线从有捆扎的一端穿入接头的穿线管里，位置至露出纸胶带的捆扎处。穿线完成后，在捆扎处，用铝箔或棉麻布类堵住穿线管 的下端，尽量使线束居中。由于胶状的环氧树脂具有流动性，灌入时会随着重力作用流出来，所以从穿线管底部堵住孔口 ；同时由于重力作用，附着环氧树脂的测量引线束会慢慢下沉，导致上端的预留长度变短，同时也不利于环氧树脂的灌封及灌封好后的固化，所以线束要与穿线管用胶带缠绕固定牢固。固定好线束以后，开始注入环氧树脂。可以借用注射剂针管。环氧树脂先注入穿线管，充分充满后再注入灌封筒，灌封过程中不断加热接头的法兰部位，增大环氧树脂的流动性，使得更密实，减少气泡。灌封过程中，把各测量引线分开，不能互相触碰或触壁；同时用老虎钳夹住接头，平稳的上下轻微撞击几次，使注入的环氧树脂更加密实。环氧树脂与固化剂混合后的可操作时间大约40分钟，40分钟后环氧树脂与固化剂进入预固化期，所有灌封工作要在这40分钟内完成。灌封结束后，继续加热接头10分钟左右，充分的把内部隐藏的气泡赶出来。在加热的过程中，不断的有气泡浮出表面，注意此时要用针头刺破这些气泡，自然爆破的时间长。10分钟后不需要加热，继续刺破浮出的气泡。半小时之后，把接头移到安全、无人触碰的地方，自然固化。移动过程中要轻慢，严谨摇晃。自然固化的过程中，要间断去关注接头有无异常。本发明的接头的使用设备图，如图2。本发明用于低温(4.2K液氦温度)、真空压力环境下并且绝缘密封，引线根数可达Γ60根，根据客户需求定。
权利要求
1.一种超低温真空下的电流引线绝缘密封联接接头，其特征在于:包括有灌料筒，所述灌料筒呈上粗下窄的阶梯状，且灌料筒顶端、底端分别设为筒口，还包括穿线管，所述穿线管从灌料筒底端筒口套入至灌料筒中，有测量弓I线从灌料筒顶端筒口穿入穿线管并从穿线管底端穿出，所述穿线管上安装有连接法兰，所述灌料筒、穿线管中充溢有灌封料，所述灌封料由型号为618的环氧树脂、650固化剂、填充剂水泥粉混合而成，灌封料中各组分最佳配比比例为:环氧树脂、固化剂按1:0.65的重量比，水泥粉按环氧树脂、固化剂二者总量的 30%ο
2.根据权利要求1所述的一种超低温真空下的电流引线绝缘密封联接接头，其特征在于:所述连接法兰的下端面设置有环形凸台。
3.根据权利要求1所述的一种超低温真空下的电流引线绝缘密封联接接头，其特征在于:所述连接法兰中环设有数个螺栓孔。
4.根据权利要求2所述的一种超低温真空下的电流引线绝缘密封联接接头，其特征在于:安装于真空腔体时，在真空腔体的法兰面上焊接伸出与所述连接法兰的法兰面相吻合的法兰，真空腔体上的法兰的上端面上设有与所述连接法兰环形凸台相配合的环形凹槽，所述环形凸台与环形凹槽之间采用铟丝密封，连接法兰与真空腔体上的法兰之间采用黄铜螺栓联接。
5.根据权利要求1所述的一种超低温真空下的电流引线绝缘密封联接接接头，其特征在于:所述的穿线管采用德银管，穿线管与灌封料接触的结合处端面打磨成刀刃形状。
6.根据权利要求1所述的一种超低温真空下的电流引线绝缘密封联接接头，其特征在于:所述的灌封筒采用聚四氟乙烯材料。
7.根据权利要求1所述的一种超低温真空下的电流引线绝缘密封联接接接头，其特征在于:所述灌封料按以下工艺过程制备: 首先加热环氧树脂约50°C，把备好量的水泥粉混入环氧树脂，在50°C温度下，充分匀速同方向搅拌，水泥粉混合前要烘烤，确保干燥、无结粒现象；搅拌好的水泥粉和环氧树脂的混合物，自然冷却到常温后加入备好量的固化剂，匀速同方向搅拌，使其充分混合后，静置一小段时间以让内部气泡浮出，将气泡排出后得到灌封料。
全文摘要
本发明公开了一种超低温真空下的电流引线绝缘密封联接接头，包括有灌料筒、穿线管，穿线管从灌料筒底端筒口套入至灌料筒中，测量引线从灌料筒顶端筒口穿入穿线管，穿线管上安装有连接法兰，灌料筒、穿线管中充溢有灌封料，灌封料由环氧树脂、650固化剂、填充剂水泥粉混合而成。本发明便于安装、拆卸，维护、维修，具有良好的绝缘密封性，填补了在低温真空下测量引线无活动连接的空白。
文档编号F16L59/02GK103104781SQ20131002333
公开日2013年5月15日 申请日期2013年1月22日 优先权日2013年1月22日
发明者马香莲, 章学华, 孙志和, 施锦, 何超峰, 黄倩, 韩锐 申请人:安徽万瑞冷电科技有限公司