專利名稱：爆炸沖擊測(cè)試用多芯光纖組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種爆炸沖擊載荷下高密封性多芯光纖密封組件，可應(yīng)用于各種科學(xué)試驗(yàn)研究中的沖擊波物理、爆轟物理等的密封有毒有害氣體的光學(xué)測(cè)試實(shí)驗(yàn)。
背景技術(shù)：
在沖擊波物理、爆轟物理實(shí)驗(yàn)中，由于光探針具有響應(yīng)快不受電磁干擾等特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外已用于測(cè)量飛片速度、飛片平整性、樣品中沖擊波速度和聲速、以及測(cè)量飛層和爆轟波在某一時(shí)刻的波形等。由于在爆炸實(shí)驗(yàn)中許多材料會(huì)產(chǎn)生劇毒氣體，因此實(shí)驗(yàn)需要在密封的爆炸容器中進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)裝置放置在容器內(nèi)，傳輸光纖通過(guò)容器窗口引出，這樣就需要對(duì)傳輸光纖進(jìn)行密封，經(jīng)過(guò)調(diào)研國(guó)內(nèi)外關(guān)于多芯光纜，多芯連接器的報(bào)道，但進(jìn)行爆轟實(shí)驗(yàn)密封有毒有害氣體氣體抗爆炸沖擊的高密封性多芯光纖密封組件卻沒(méi)有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種爆炸沖擊載荷下高密封性多芯光纖密封組件，在爆炸沖擊載荷下，滿足光學(xué)測(cè)試要求的同時(shí)，有效地防止有毒有害氣體的泄漏，使測(cè)試儀器及周圍環(huán)境得到有效的保護(hù)。本發(fā)明解決所述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，爆炸沖擊測(cè)試用多芯光纖組件，其特征在于，包括外殼和設(shè)置于外殼內(nèi)部的擋板、加強(qiáng)板和承壓擋板；外殼的外壁設(shè)置有環(huán)形凸臺(tái)；外殼的內(nèi)腔中部設(shè)置有第一環(huán)形凹槽，用于固定加強(qiáng)板；外殼的內(nèi)腔的兩端設(shè)置有第二環(huán)形凹槽和第三環(huán)形凹槽，分別用于固定擋板和承壓擋板；在外殼的第三環(huán)形凹槽的一端外壁與螺紋壓套的內(nèi)壁形成滑動(dòng)配合，螺紋壓套的外壁設(shè)置有螺紋，用于與容器窗口形成螺紋配合；螺紋壓套和環(huán)形凸臺(tái)之間設(shè)置有壓環(huán)；擋板、加強(qiáng)板和承壓擋板設(shè)置有對(duì)應(yīng)的通孔，光纖跳線從通孔穿過(guò)；所述光纖跳線的中間部分為裸纖，在穿過(guò)加強(qiáng)板的部分帶有護(hù)套，在穿過(guò)擋板和承壓擋板的部分帶有護(hù)套和包層。進(jìn)一步的，在第一環(huán)形凹槽和第二環(huán)形凹槽之間沿環(huán)狀設(shè)置有膠體固定凹槽，在第一環(huán)形凹槽和第三環(huán)形凹槽之間沿環(huán)狀設(shè)置有膠體固定凹槽。在環(huán)形凸臺(tái)上，環(huán)狀設(shè)置有0型密封圈固定槽，用于固定安放0型密封圈。所述0型密封圈固定槽至少為兩個(gè)。所述壓環(huán)為帶凸臺(tái)的壓環(huán)。在外殼的內(nèi)腔中填充有環(huán)氧密封膠。在加強(qiáng)板的一側(cè)設(shè)置有固定膠，用于固定光纖和加強(qiáng)板。在凸臺(tái)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有密封墊。在外殼的兩端設(shè)置有密封膠筒。在環(huán)形凸臺(tái)的側(cè)面，設(shè)置有U型凹槽。本發(fā)明采用多次密封的方式實(shí)現(xiàn)了高效密封，達(dá)到了在HMI5a爆炸載荷的條件下，漏率小于6 X KT11I^ -mVs,的高密封性多芯光纖組件，通光效率大于90%。本發(fā)明的密封性多芯光纖組件，采用的多芯結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，滿足了小型化的要求，在爆炸載荷下，滿足測(cè)試要求的同時(shí)，能有效地防止有毒有害氣體的泄漏，使測(cè)試儀器及周圍環(huán)境都得到有效的保護(hù)，在各類科學(xué)試驗(yàn)及技術(shù)開發(fā)中具用廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1高密封性多芯光纖組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的外殼剖面結(jié)構(gòu)圖。圖3為本發(fā)明光纖跳線剖面結(jié)構(gòu)圖。圖4為本發(fā)明擋板、承壓擋板結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明加強(qiáng)板結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本實(shí)用新螺紋壓套剖面結(jié)構(gòu)圖。圖7為本發(fā)明壓環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.擋板2.外殼3.加強(qiáng)板4.光纖跳線5.壓環(huán)6.螺紋壓套7.承壓擋板8.環(huán)氧密封膠A 9.灌膠筒10.環(huán)氧密封膠B 11.固定膠12.第一0型密封圈 13.第二 0型密封圈14.密封墊15.環(huán)氧密封膠C 16.容器窗口 20.裸纖21.護(hù)套 22.包層 23.接頭 30.通孔B 31.通孔A 40. U型凹槽 50凸臺(tái)。
具體實(shí)施例方式參見圖1-7。本發(fā)明的爆炸沖擊載荷下的高密封性多芯光纖密封組件，包括外殼2、加強(qiáng)板3、 擋板1、光纖跳線4、承壓擋板7、壓環(huán)5、螺紋壓套6，外殼2內(nèi)腔中部設(shè)置有固定加強(qiáng)板3 的環(huán)形凹槽，外殼2內(nèi)腔兩端設(shè)有放置擋板1和承壓擋板7的環(huán)形凹槽，內(nèi)腔還設(shè)有四圈凹槽；光纖跳線為特制的光纖跳線中間一段為裸纖，光纖為單模光纖或多模光纖直徑為Pm 級(jí)，另一段為帶直徑為Imm的護(hù)套的光纖，最外層直徑為3mm的包層，兩頭帶FC/APC接頭； 外殼2內(nèi)腔中部環(huán)形凹槽上的加強(qiáng)板3及外殼2內(nèi)腔兩端的環(huán)形凹槽中的擋板1和承壓擋板7上設(shè)有數(shù)個(gè)對(duì)應(yīng)的均布的通孔，數(shù)根特制的光纖跳線從通孔中穿過(guò)，在加強(qiáng)板3的右側(cè)為一層固定膠，在固定膠與承壓擋板7之間注有配比的高密封性的環(huán)氧密封膠，在加強(qiáng)板3 與左側(cè)的擋板1之間注有配比的高密封性的環(huán)氧密封膠，密封膠凝固后，外殼2、加強(qiáng)板3、 擋板1、光纖跳線4、承壓擋板7構(gòu)成密封組件。在外殼2的外部設(shè)置的溝槽(0型密封圈固定槽)中分別嵌裝有第一 0型密封圈和第二 0型密封圈，在外殼環(huán)形凸臺(tái)上有兩圈凹槽，壓環(huán)5為帶凸臺(tái)的環(huán)形結(jié)構(gòu)，凸臺(tái)起防轉(zhuǎn)作用。所述的外殼、加強(qiáng)板、擋板、承壓擋板、壓環(huán)、螺紋壓套的中心均為同軸心設(shè)置。所述的多芯光纖密封組件整體為圓柱狀。安裝時(shí)，通過(guò)擰緊螺紋壓套6推動(dòng)外殼使外殼左移擠壓密封墊使其產(chǎn)生變形密封外殼與容器窗口的間隙。另外第一0型密封圈和第二0型密封圈與容器窗口側(cè)面實(shí)現(xiàn)第二次、第三次密封。在容器窗口的兩側(cè)安置兩個(gè)膠筒，灌注有配比的高密封性的環(huán)氧密封膠，使膠液滲透所有縫隙達(dá)到再次密封的目的。所述的外殼環(huán)形凸臺(tái)上有兩圈U型凹槽，能保證密封墊壓縮后，密封墊一部分的變形量填補(bǔ)到凹槽內(nèi)，并與容器窗口有更好的密封性，內(nèi)腔的四圈凹槽對(duì)灌注的環(huán)氧密封膠固化后起更好的固定作用。采用優(yōu)質(zhì)的45號(hào)鋼制成，具有很好的抗爆炸沖擊性能。所述的光纖跳線為特制的光纖跳線光纖跳線中間一段為裸纖，光纖為單模光纖或多模光纖直徑為μ m級(jí)，另一段為帶直徑Imm的護(hù)套的光纖，最外層直徑為3mm外包層， Imm的護(hù)套外徑與加強(qiáng)板上數(shù)個(gè)通孔內(nèi)徑相匹配，3mm外包層與擋板和加強(qiáng)擋板上數(shù)個(gè)通孔內(nèi)徑相匹配。無(wú)3mm外包層部分在擋板及承壓擋板之內(nèi)，光纖跳線數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要確定。所述的密封墊為GB1147真空橡皮，無(wú)飛邊、無(wú)劃傷、無(wú)裂紋專制硫化而成。所述的0型密封圈材料為丁晴橡膠，要求扯斷強(qiáng)度為llMpa、拉斷伸長(zhǎng)率> 220%，，邵氏硬度為60 70，壓縮永久變形為100°C X 22h，不大于觀％，丁晴橡膠的表面質(zhì)量要求無(wú)飛邊、無(wú)裂紋、無(wú)瑕疵。專制硫化而成，優(yōu)質(zhì)的0型密封圈性能保證密封效果。所述的密封膠采用粘接性能優(yōu)異，密封性好的555-III型環(huán)氧樹脂膠，其灌注時(shí)流動(dòng)性好，能夠填所有間隙實(shí)現(xiàn)密封。因其力學(xué)性能高，固化收縮率小，所以其產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定，內(nèi)應(yīng)力小，不易開裂，室溫就可固化，膠固化后對(duì)裸光纖沒(méi)有損傷，膠與裸纖，塑料外包層及金屬的粘接性能優(yōu)良，灌注時(shí)采用了抽真空的工藝確保了灌膠質(zhì)量，經(jīng)檢驗(yàn)。所述的加強(qiáng)板、擋板、承壓擋板有數(shù)個(gè)均布的通孔起固定數(shù)根的光纖作用，避免了光纖的過(guò)度彎曲打結(jié)影響通光效率，所用的材料均采用優(yōu)質(zhì)的45號(hào)鋼制成，具有很好的抗爆炸沖擊性能。所述的壓環(huán)為帶凸臺(tái)的環(huán)形結(jié)構(gòu)，凸臺(tái)起防轉(zhuǎn)作用，杜絕了密封墊在螺紋壓緊的過(guò)程中的轉(zhuǎn)動(dòng)錯(cuò)位的非正常擠壓。保證了密封墊的受力均勻性。更具體的，結(jié)合圖1-7 本發(fā)明提供的爆炸沖擊載荷下的高密封性多芯光纖密封組件，其特點(diǎn)是，所述的多芯光纖密封組件包括外殼2、加強(qiáng)板3、擋板1、光纖跳線4、承壓擋板7、壓環(huán)5、螺紋壓套 6。所述的外殼2內(nèi)腔中部設(shè)置有固定加強(qiáng)板3的環(huán)形凹槽，外殼內(nèi)腔兩端設(shè)有放置擋板1 和承壓擋板7的環(huán)形凹槽，內(nèi)腔還設(shè)有四圈凹槽；光纖跳線4為特制的光纖跳線中間一段為裸纖20，光纖為單模光纖或多模光纖直徑為μ m級(jí)，另一段為帶直徑Imm的護(hù)套21的光纖，最外層直徑為3mm的包層22，兩頭帶FC或其它型號(hào)接頭23 ；外殼2內(nèi)腔中部環(huán)形凹槽上的加強(qiáng)板3及外殼2內(nèi)腔兩端的環(huán)形凹槽中的擋板1和承壓擋板7上設(shè)有數(shù)個(gè)對(duì)應(yīng)的均布的通孔，數(shù)根特制的光纖跳線從通孔中穿過(guò)，在加強(qiáng)板3的右側(cè)為一層固定膠11，在固定膠11與承壓擋板之間注有配比的高密封性的環(huán)氧密封膠，在加強(qiáng)板3與左側(cè)的擋板1之間注有配比的高密封性的環(huán)氧密封膠，密封膠凝固后，外殼、加強(qiáng)板、擋板、光纖跳線、承壓擋板構(gòu)成密封組件。在外殼的外部設(shè)置的溝槽中分別嵌裝有第一 0型密封圈12和第二 0型密封圈13，在外殼環(huán)形凸臺(tái)上有兩圈凹槽40，環(huán)形凸臺(tái)下設(shè)有密封墊14，壓環(huán)5為帶凸臺(tái) 50的環(huán)形結(jié)構(gòu)，凸臺(tái)50起防轉(zhuǎn)作用。所述的外殼2、加強(qiáng)板3、擋板1、承壓擋板4、壓環(huán)5、 螺紋壓套6的中心均為同軸心設(shè)置。所述的多芯光纖密封組件整體為圓柱狀。通過(guò)擰緊螺紋壓套6使壓環(huán)5下降，從而推動(dòng)外殼2使外殼2左移擠壓密封墊14 使其產(chǎn)生變形密封外殼2與容器窗口的間隙。另外第一 0型密封圈12和第二 0型密封圈 13與容器窗口 16側(cè)面實(shí)現(xiàn)第二次、第三次密封。在容器窗口的兩側(cè)安置兩個(gè)膠筒9，灌注有配比的高密封性的環(huán)氧密封膠，使膠液滲透所有縫隙達(dá)到再次密封的目的。所述的外殼2環(huán)形凸臺(tái)上有兩圈U型凹槽40，能保證密封墊壓縮后，密封墊14 一部分的變形量填補(bǔ)到U型凹槽40內(nèi)，并與容器窗口 16有更好的密封性，內(nèi)腔的四圈凹槽對(duì)灌注的環(huán)氧密封膠固化后起更好的固定作用。外殼2采用優(yōu)質(zhì)的45號(hào)鋼制成，具有很好的抗爆炸沖擊性能。所述的光纖跳線4為特制的光纖跳線4 光纖跳線4中間一段為裸纖，光纖為單模光纖或多模光纖直徑為μ m級(jí)，另一段為帶直徑Imm的護(hù)套21的光纖，最外層直徑為3mm 外包層，Imm的護(hù)套外徑與加強(qiáng)板上數(shù)個(gè)通孔A31內(nèi)徑相匹配，3mm外包層與擋板1和承壓擋板7上數(shù)個(gè)通孔內(nèi)徑相匹配。無(wú)3mm外包層部分在擋板1及承壓擋板7之內(nèi)，光纖跳線 4數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要確定。所述的密封墊14為GB1147真空橡皮，無(wú)飛邊、無(wú)劃傷、無(wú)裂紋專制硫化而成，。所述的0型密封圈材料為丁晴橡膠，要求扯斷強(qiáng)度為llMpa、拉斷伸長(zhǎng)率> 220%，，邵氏硬度為60 70，壓縮永久變形為100°C X 22h，不大于觀％，丁晴橡膠的表面質(zhì)量要求無(wú)飛邊、無(wú)裂紋、無(wú)瑕疵。專制硫化而成，優(yōu)質(zhì)的0型密封圈性能保證密封效果。所述的環(huán)氧密封膠采用555-III型環(huán)氧樹脂膠，按(甲乙)為O 1)配比，即按555-III甲組份(市售)兩份的環(huán)氧樹脂與555-III乙組份(市售)一份的環(huán)氧樹脂混合后M小時(shí)固化。所述的加強(qiáng)板3、擋板1、承壓擋板7有數(shù)個(gè)均布的通孔起固定數(shù)根的光纖作用，避免了光纖的過(guò)度彎曲打結(jié)影響通光效率，所用的材料均采用優(yōu)質(zhì)的45號(hào)鋼制成，具有很好的抗爆炸沖擊性能。所述的壓環(huán)5為帶凸臺(tái)50的環(huán)形結(jié)構(gòu)，凸臺(tái)50起防轉(zhuǎn)作用，杜絕了密封墊14在螺紋壓緊的過(guò)程中的轉(zhuǎn)動(dòng)錯(cuò)位的非正常擠壓。保證了密封墊的受力均勻性。所述的加強(qiáng)板3、擋板1、承壓擋板4的外徑分別與外殼2的內(nèi)徑相匹配。所述的密封墊14的內(nèi)徑與外殼2的外徑相匹配。所述的兩個(gè)膠筒8的內(nèi)徑大于外殼2的外徑。高密封性多芯光纖組件靜態(tài)密封性能容器在0. 2MPa壓力(絕對(duì)壓力)、充氦氣 100%的條件下氦質(zhì)譜檢漏，多芯光纖組件的檢測(cè)漏率小于6X KT11I^ · m3/S。高密封性多芯光纖組件動(dòng)態(tài)密封性能在小容器窗口安裝6組多芯光纖組件，試驗(yàn)爆炸后對(duì)多芯光纖組件的超壓為 14MPa，容器內(nèi)投放SF6氣體，試驗(yàn)前監(jiān)測(cè)環(huán)境中SF6本底低于2 X 10_12ml/ml ；試驗(yàn)后濃度仍低于試驗(yàn)前2X 10_12ml/ml說(shuō)明無(wú)泄漏。本發(fā)明的密封性多芯光纖組件，內(nèi)部采用環(huán)氧密封膠灌制、外部采用密封墊密封、0形圈徑向密封及環(huán)氧密封膠灌制等多種多次密封的方式實(shí)現(xiàn)了高效密封，達(dá)到了在 14MPa爆炸載荷的條件下，漏率小于6X 1041 ·πι78，采用的多芯結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，滿足了小型化的要求，制作的高密封性多芯光纖組件，經(jīng)光功率計(jì)檢測(cè)通光效率大于90%，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足測(cè)試要求。
權(quán)利要求
1.爆炸沖擊測(cè)試用多芯光纖組件，其特征在于，包括外殼(2)和設(shè)置于外殼(2)內(nèi)部的擋板(1)、加強(qiáng)板C3)和承壓擋板(7)；外殼( 的外壁設(shè)置有環(huán)形凸臺(tái)；外殼( 的內(nèi)腔中部設(shè)置有第一環(huán)形凹槽，用于固定加強(qiáng)板(3)；外殼( 的內(nèi)腔的兩端設(shè)置有第二環(huán)形凹槽和第三環(huán)形凹槽，分別用于固定擋板(1)和承壓擋板(7)；在外殼的第三環(huán)形凹槽的一端外壁與螺紋壓套(6)的內(nèi)壁形成滑動(dòng)配合，螺紋壓套(6)的外壁設(shè)置有螺紋，用于與容器窗口形成螺紋配合；螺紋壓套(6)和環(huán)形凸臺(tái)之間設(shè)置有壓環(huán)(5)；擋板⑴、加強(qiáng)板(3)和承壓擋板(7)設(shè)置有對(duì)應(yīng)的通孔，光纖跳線從通孔穿過(guò)；所述光纖跳線的中間部分為裸纖，在穿過(guò)加強(qiáng)板(3)的部分帶有護(hù)套(21)，在穿過(guò)擋板(1)和承壓擋板(7)的部分帶有護(hù)套和包層(22)。
2.如權(quán)利要求1所述的爆炸沖擊測(cè)試用多芯光纖組件，其特征在于，在第一環(huán)形凹槽和第二環(huán)形凹槽之間沿環(huán)狀設(shè)置有膠體固定凹槽，在第一環(huán)形凹槽和第三環(huán)形凹槽之間沿環(huán)狀設(shè)置有膠體固定凹槽。
3.如權(quán)利要求1所述的爆炸沖擊測(cè)試用多芯光纖組件，其特征在于，在環(huán)形凸臺(tái)上，環(huán)狀設(shè)置有0型密封圈固定槽，用于固定安放0型密封圈。
4.如權(quán)利要求3所述的爆炸沖擊測(cè)試用多芯光纖組件，其特征在于，外殼O)、加強(qiáng)板(3)、擋板(1)、承壓擋板(4)、壓環(huán)(5)、螺紋壓套(6)均為同軸心設(shè)置。
5.如權(quán)利要求1所述的爆炸沖擊測(cè)試用多芯光纖組件，其特征在于，所述壓環(huán)(5)為帶凸臺(tái)的壓環(huán)。
6.如權(quán)利要求1所述的爆炸沖擊測(cè)試用多芯光纖組件，其特征在于，在外殼(2)的內(nèi)腔中填充有環(huán)氧密封膠。
7.如權(quán)利要求6所述的爆炸沖擊測(cè)試用多芯光纖組件，其特征在于，在加強(qiáng)板(3)的一側(cè)設(shè)置有固定膠(11)，用于固定光纖和加強(qiáng)板。
8.如權(quán)利要求1所述的爆炸沖擊測(cè)試用多芯光纖組件，其特征在于，在凸臺(tái)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有密封墊(14)。
9.如權(quán)利要求1所述的爆炸沖擊測(cè)試用多芯光纖組件，其特征在于，在外殼(2)的兩端設(shè)置有密封膠筒(8)。
10.如權(quán)利要求1所述的爆炸沖擊測(cè)試用多芯光纖組件，其特征在于，在環(huán)形凸臺(tái)的側(cè)面，設(shè)置有U型凹槽00)。
全文摘要
爆炸沖擊測(cè)試用多芯光纖組件，屬于光學(xué)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括外殼和設(shè)置于外殼內(nèi)部的擋板、加強(qiáng)板和承壓擋板；外殼的外壁設(shè)置有環(huán)形凸臺(tái)；外殼的內(nèi)腔中部設(shè)置有第一環(huán)形凹槽；外殼的內(nèi)腔的兩端設(shè)置有第二環(huán)形凹槽和第三環(huán)形凹槽；在外殼的第三環(huán)形凹槽的一端外壁與螺紋壓套的內(nèi)壁形成滑動(dòng)配合，螺紋壓套的外壁設(shè)置有螺紋，用于與容器窗口形成螺紋配合；螺紋壓套和環(huán)形凸臺(tái)之間設(shè)置有壓環(huán)；擋板、加強(qiáng)板和承壓擋板設(shè)置有對(duì)應(yīng)的通孔，光纖跳線從通孔穿過(guò)。本發(fā)明在爆炸載荷下，滿足測(cè)試要求的同時(shí)，能有效地防止有毒有害氣體的泄漏，使測(cè)試儀器及周圍環(huán)境都得到有效的保護(hù)。
文檔編號(hào)G02B6/44GK102565977SQ201210029879
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月10日
發(fā)明者付秋衛(wèi), 戴紅躍, 曾光勇, 汪小松, 蔣慶宇, 龍建華 申請(qǐng)人:中國(guó)工程物理研究院流體物理研究所