用于高速運(yùn)動金屬飛片測試的組合式電探針及加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于高速運(yùn)動金屬飛片測試的組合式電探針，多根金屬絲均勻分布于膠膜筒體的圓周壁上，不同的金屬絲的前端均不齊平并與膠膜前端共同形成多個臺階，固定圓柱位于膠膜筒體內(nèi)的后段并與膠膜筒體相互連接，固定圓柱的前端比所有金屬絲的前端均更加靠近膠膜筒體的后端。本發(fā)明還公開了一種組合式電探針的加工方法，包括：制作帶金屬絲的膠膜板；加壓固化；臺階切割和修整；引線編號；制作固定立柱；制作帶金屬絲的膠膜筒體；粘接并固化固定立柱；檢驗、包裝后得組合式電探針成品。采用本發(fā)明所述組合式電探針進(jìn)行實驗，可以在一發(fā)實驗中取得傳統(tǒng)多發(fā)實驗才能獲得的實驗數(shù)據(jù)，顯著降低了研究成本、縮短了研究周期。
【專利說明】用于高速運(yùn)動金屬飛片測試的組合式電探針及加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種沖擊波物理和爆轟物理測試用傳感器領(lǐng)域的電探針及加工方法，用于高速運(yùn)動金屬飛片測試的組合式電探針及加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在炸藥的爆轟性能和沖擊壓縮下材料的高壓物性等基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，飛片運(yùn)動狀態(tài)是基本的測量對象，用以表征炸藥做功能力和金屬材料的高壓物理性能；在戰(zhàn)斗部研制過程中，炸藥爆轟做功驅(qū)動金屬飛片運(yùn)動是表征產(chǎn)品設(shè)計性能的重要特征，反映了產(chǎn)品的殺傷效果、穿甲能力和會聚壓縮程度等性能，是評估產(chǎn)品能否達(dá)到設(shè)計指標(biāo)的依據(jù)，也是檢驗庫存產(chǎn)品經(jīng)過長期貯存后性能是否下降的依據(jù)。國內(nèi)外都投入了大量人力和物力進(jìn)行這方面的專門研究，并且取得了很大進(jìn)展。
[0003]由于飛片運(yùn)動速度高，通常采用電探針測試飛片到達(dá)特定位置的時間。實驗中將電探針接入電脈沖形成的網(wǎng)絡(luò)電路中，實驗前將該網(wǎng)絡(luò)中的電容器充電，將金屬飛片接入低電位，將電探針接入高電位。當(dāng)高速運(yùn)動的飛片與電探針碰撞時會輸出一個電脈沖，由記錄儀器采集作為時間信號，電探針的功能相當(dāng)于電路中的高速脈沖開關(guān)。戰(zhàn)斗部設(shè)計和可靠性檢驗以及相應(yīng)的基礎(chǔ)研究對時間測量的精度要求高，測量的不確定度要求在幾十ns以內(nèi)，因而對電探針的形狀、尺寸、抗干擾能力和輸出電性能都提出了特殊要求。
[0004]文獻(xiàn)《經(jīng)福謙.實驗物態(tài)方程導(dǎo)引(第二版).北京:科學(xué)出版社，1999》和《孫承緯.應(yīng)用爆轟物理學(xué).北京:國防工業(yè)出版社，2000》中提供了多種用于沖擊波物理和爆轟物理實驗測試所用的電探針種類、形狀、尺寸、材料和主要性能，具體如下:
[0005]球頭式電探針:是一種結(jié)構(gòu)簡單的電探針，主體結(jié)構(gòu)是一根金屬導(dǎo)體，用于測量飛片飛行時間，測試飛片的的飛行速度一般小于1.5km/s。為了保證使用中的剛度，導(dǎo)體直徑一般在Imm左右，如使用的探針較短，可以做到0.5mm直徑。
[0006]螺紋電探針:是在球頭式電探針的基礎(chǔ)上，增加探針的定位結(jié)構(gòu)，以利于測量特定位置的飛片飛行時間，測試飛片的飛行速度一般小于1.5km/s。
[0007]導(dǎo)電膠電探針:是在球頭式電探針外部套一個金屬管，內(nèi)外兩層金屬用導(dǎo)電膠粘接，主要作用是要提高球頭式電探針的剛度。測試飛片的的飛行速度一般小于1.5km/s。
[0008]蓋帽式電探針:是在球頭式電探針外部套一個金屬管，內(nèi)外兩層金屬用絕緣漆粘接，這種探針的頭部還有金屬蓋帽作為加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。由于頭部特殊結(jié)構(gòu)，可以克服飛片前空氣沖擊波的干擾，所測試飛片的飛行速度一般在lkm/s?5km/s。
[0009]同軸電纜電探針:可將同軸電纜直接用于飛片飛行時間測量，這種電探針抗空間電磁干擾能力強(qiáng)。測試飛片的飛行速度一般小于1.5km/s,由于需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固，這種探針尺寸較大。
[0010]另有開口球頭電探針和開口平頭電探針，均是在球頭式電探針外部包套不同的結(jié)構(gòu)，用以增加探針的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。測試飛片的飛行速度一般小于1.5km/s。
[0011]上述文獻(xiàn)介紹的電探針和目前實際使用的電探針都是獨立結(jié)構(gòu)，其尺寸較大。對應(yīng)測試飛片的飛行速度在1.5km/s的探針，其直徑一般在Imm以上。測試飛片的飛行速度在lkm/s?5km/s的蓋帽式電探針,其直徑一般在2mm以上。當(dāng)高速運(yùn)動的飛片與電探針碰撞時會產(chǎn)生金屬噴濺物，成圓錐形分布，這種金屬噴濺物速度高于飛片的速度，會在飛片到達(dá)前，對周圍物體產(chǎn)生破壞作用。實驗表明，當(dāng)高速運(yùn)動的飛片與金屬細(xì)桿碰撞時，產(chǎn)生的金屬噴濺物向周圍擴(kuò)散，其范圍可以達(dá)到金屬細(xì)桿直徑的10倍。距離越近，噴濺物密度越高，當(dāng)金屬噴濺物的密度達(dá)到一定值后，可以形成導(dǎo)電的回路。對于飛片與電探針碰撞的場景，在5倍探針直徑范圍內(nèi)，由于噴濺物密度較高，可以和飛片形成導(dǎo)電通道，導(dǎo)致探針周圍5倍直徑范圍的電探針都會受其干擾，輸出金屬噴濺物到達(dá)的時間信號，而不是實驗需要的飛片運(yùn)動時間信號。
[0012]在炸藥爆轟驅(qū)動飛片的實驗中，由于邊側(cè)稀疏波的影響、炸藥裝藥結(jié)構(gòu)的影響和飛片結(jié)構(gòu)的影響等，飛片在運(yùn)動過程中變形嚴(yán)重，對應(yīng)飛片上不同的位置，其運(yùn)動速度不一樣。由于每根電探針只能給出一個時間數(shù)據(jù)，所以要測量大變形飛片運(yùn)動狀態(tài)，必須要密集布設(shè)探針，才能反應(yīng)不同位置的變形量。使用原有的電探針會帶來兩方面不利的后果:一是由于探針直徑較大，在飛片下方不能夠布置較密集的電探針，但由于戰(zhàn)斗部設(shè)計的特殊性，炸藥爆轟驅(qū)動的飛片在運(yùn)動過程會產(chǎn)生較大的變形，布設(shè)間距過大的探針不能全面反映飛片的變形量；二是戰(zhàn)斗部設(shè)計需要了解飛片上某個位置連續(xù)運(yùn)動的行為，由于探針之間干擾嚴(yán)重，不可能將單根探針捆綁在一起使用，因而也就無法連續(xù)測量飛片上某一位置連續(xù)運(yùn)動的行為，必須要多發(fā)爆轟實驗才能獲得飛片連續(xù)運(yùn)動的數(shù)據(jù)，增大了研發(fā)成本和實驗成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種可一次獲取多個實驗數(shù)據(jù)的用于高速運(yùn)動金屬飛片測試的組合式電探針及加工方法。
[0014]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的:
[0015]一種用于高速運(yùn)動金屬飛片測試的組合式電探針，包括膠膜筒體、固定圓柱和多根金屬絲，所述膠膜筒體為由膠膜制成的圓形筒體，多根所述金屬絲均勻分布于所述膠膜筒體的圓周壁上，所述金屬絲與所述膠膜筒體同軸向，以所述組合式電探針應(yīng)用時與所述金屬飛片接觸的一端為前端，不同的所述金屬絲的前端均不齊平并與所述膠膜的前端共同形成多個臺階，每根所述金屬絲的前端與其周邊對應(yīng)的膠膜前端齊平，所有所述金屬絲的后端均延伸至所述膠膜筒體的后端以外，所述固定圓柱位于所述膠膜筒體內(nèi)的后段并與所述膠膜筒體相互連接，所述固定圓柱的前端比所有所述金屬絲的前端均更加靠近所述膠膜筒體的后端。
[0016]上述結(jié)構(gòu)中，膠膜筒體作為多根金屬絲的安裝載體，使金屬絲的直徑能夠做到很小并保持位置固定，滿足測試需求，且使多根金屬絲呈圓形排列，在滿足相鄰金屬絲之間的間距要求的同時，盡可能地實現(xiàn)固定金屬絲和減小體積的目的，同時，膠膜筒體的膠膜也對高速運(yùn)動的金屬飛片碰撞時產(chǎn)生的噴濺物噴射范圍起到了一定的限制作用；每一根金屬絲均作為一個獨立的電探針使用，金屬絲的直徑遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的獨立電探針，所以相比多根傳統(tǒng)電探針集中安裝的結(jié)構(gòu)會顯著節(jié)約占用空間，多根有序排列的金屬絲組成整體的組合式電探針，實現(xiàn)多根傳統(tǒng)電探針集中安裝的功能；多根金屬絲的前端呈臺階狀排列，是為了使多根金屬絲的前端與高速運(yùn)動的金屬飛片碰撞時間形成差異，達(dá)到測試目的，多根金屬絲的后端延伸至膠膜筒體的后端以外是為了連接測試設(shè)備，將測試時產(chǎn)生的電信號傳輸給測試設(shè)備；固定圓柱用于確保膠膜筒體長期保持圓筒狀，使其不變形，確保本組合式電探針的正常應(yīng)用。
[0017]優(yōu)選地，所述金屬絲的直徑不大于0.1mm，相鄰的所述金屬絲之間的距離為0.4?Imm ;所述固定圓柱的前端與最近的所述臺階之間的距離不小于2.5mm ;相鄰的所述臺階之間的距離為2?20mm ;所述膠膜筒體的膠膜厚度不大于0.08mm。上述參數(shù)只是一個優(yōu)選的范圍，具體應(yīng)用時根據(jù)實際需求而定。
[0018]優(yōu)選地，所述固定圓柱為實心玻璃柱。
[0019]為了提高絕緣性能，所述金屬絲為漆包金屬絲。
[0020]為了增強(qiáng)金屬絲與膠膜筒體的連接穩(wěn)定性，所述金屬絲被所述膠膜筒體的膠膜包覆。此處的包覆，不代表膠膜筒體的膠膜厚度一定大于金屬絲的直徑，因為膠膜筒體在加工時可采用半固化狀態(tài)的膠膜，具有較大的柔性，可以實現(xiàn)較薄膠膜包覆較大直徑金屬絲的目的。
[0021]一種用于高速運(yùn)動金屬飛片測試的組合式電探針的加工方法，包括以下步驟:
[0022](I)制作帶金屬絲的膠膜板:準(zhǔn)備半固化的下膠膜、半固化的上膠膜、表面包覆有絕緣漆的金屬絲、膠粘劑和聚四氟乙烯薄膜，先將下膠膜平鋪固定，然后將多根金屬絲排列在下膠膜上，在金屬絲及其周邊的下膠膜上刷膠粘劑，待金屬絲上的膠粘劑半固化后，在上膠膜的下表面刷膠粘劑并立即將上膠膜覆蓋于下膠膜上，同時在上膠膜上覆蓋一層聚四氟乙烯薄膜，隔著聚四氟乙烯薄膜并順著金屬絲長度方向指壓，趕出兩層膠膜中多余的膠液和空氣，直到膠膜平整，金屬絲位置固定，取出上膠膜、下膠膜和金屬絲，得帶金屬絲的膠膜板，下稱膠膜板；
[0023](2)加壓固化:理順膠膜板上的金屬絲引出線，并將膠膜板夾在上下兩層聚四氟乙烯薄膜之間，上層聚四氟乙烯薄膜的上面和下層聚四氟乙烯薄膜的下面各設(shè)有一個硅橡膠板，通過鋼板由上而下向上層的硅橡膠板施加壓力并固定，將加壓的整個裝置放入電熱干燥箱進(jìn)行高溫聚合固化處理，處理后取出固化的膠膜板；
[0024](3)臺階切割和修整:根據(jù)設(shè)計參數(shù)在膠膜板的前端切割出多個與金屬絲一一對應(yīng)的臺階，并在顯微鏡下對臺階進(jìn)行修整；
[0025](4)引線編號:對各金屬絲的后端進(jìn)行編號；
[0026](5)制作固定立柱:根據(jù)設(shè)計參數(shù)切割玻璃棒，修整、打磨、清洗后得固定立柱；
[0027](6)制作帶金屬絲的膠膜筒體:將膠膜板卷成空心筒狀，并在筒內(nèi)放入定型桿，再整體置于定型筒內(nèi)形成定型裝置，最后將定型裝置放在電熱干燥箱內(nèi)進(jìn)行高溫定型處理，處理后取出定型的膠膜筒體；
[0028](7)粘接并固化固定立柱:在固定立柱外表面涂上粘接劑，將固定立柱從膠膜筒體的后端導(dǎo)入膠膜筒體內(nèi)，用聚四氟乙烯薄膜包裹膠膜筒體的后段并指壓，擠出多余粘接齊U，將粘接固定立柱的膠膜筒體放入定型桿，再整體置于定型筒內(nèi)形成固化裝置，最后將固化裝置放在電熱干燥箱內(nèi)進(jìn)行高溫固化處理，處理后取出帶固定立柱的膠膜筒體；
[0029](8)檢驗、包裝后得組合式電探針成品。
[0030]具體地，所述步驟⑵中，電熱干燥箱內(nèi)的溫度由室溫勻速升溫到120°C，恒溫2h，再自然降溫到室溫后取出加壓的整個裝置。
[0031]所述步驟(6)中，電熱干燥箱內(nèi)的溫度由室溫均速升到140°C，恒溫2h，再自然降溫到室溫后取出定型裝置。
[0032]所述步驟(7)中，將固化裝置在室內(nèi)放置2h后放入電熱干燥箱內(nèi)，電熱干燥箱內(nèi)的溫度由室溫均速升到60°C，恒溫lh，再自然降溫到室溫后取出固化裝置。
[0033]本發(fā)明的有益效果在于:
[0034]采用本發(fā)明所述組合式電探針進(jìn)行實驗，由于在較小體積空間內(nèi)集成了多根金屬絲即多個獨立的電探針，可以在一發(fā)實驗中取得傳統(tǒng)多發(fā)實驗才能獲得的實驗數(shù)據(jù)，在獲得相同結(jié)果的前提下省去了多發(fā)實驗，顯著降低了研究成本、縮短了研究周期。具體優(yōu)點如下:
[0035](I)傳統(tǒng)的電探針頭部直徑在Imm以上，其中的蓋帽式電探針頭部直徑在2mm以上，且在實驗中只能獲得一個時間信號；本發(fā)明所述組合式電探針直徑可以做到1.25mm,且在1.25mm范圍內(nèi)布置多達(dá)6個電探針(即6根金屬絲)且前端具有不同臺階，即相當(dāng)于在傳統(tǒng)電探針的空間內(nèi)組合了 6根不同高度的電探針，可以得到6個時間信號，達(dá)到了對金屬飛片運(yùn)動的連續(xù)測量的目的；如果金屬飛片的平面性較好，可以采用直徑2_的組合式電探針，組合近12個電探針，最多可以獲得金屬飛片到達(dá)12個不同位置的時間信號。
[0036](2)本組合式電探針的每一個電探針為直徑不大于0.1mm的細(xì)金屬絲，最大限度減小了電探針與高速運(yùn)動的金屬飛片碰撞時產(chǎn)生噴濺物的影響；膠膜筒體也對減小噴濺物噴射范圍起到了一定的作用；經(jīng)過大量爆轟實驗研究驗證，本組合式電探針的各電探針之間的間距可以做到小于0.4_而不受干擾；由于噴濺物影響范圍減小，所以本組合式電探針極大地提高了實驗中電探針布置的密度，可以實現(xiàn)炸藥爆轟驅(qū)動飛片運(yùn)動全區(qū)域的測量，尤其適用于飛片變形較大的實驗測量。
[0037](3)本組合式電探針在加工過程中，對膠膜板的切割能夠在現(xiàn)有技術(shù)下實現(xiàn)高精度切割，其前端的臺階高度精度可達(dá)0.01_，完全可以達(dá)到傳統(tǒng)單根電探針的定位精度，滿足實驗要求。
[0038](4)采用膠膜筒體對多根金屬絲即多個電探針進(jìn)行膠膜封裝，并經(jīng)過高溫固化，保證了長期存放后不變形，滿足實驗測量的精度要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1是本發(fā)明所述組合式電探針的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖2是圖1中的A-A剖視圖；
[0041]圖3是圖1中的B-B剖視圖；
[0042]圖4是本發(fā)明所述組合式電探針處于半成品狀態(tài)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖5是本發(fā)明所述組合式電探針加工用的膠膜板工裝的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖6是本發(fā)明所述組合式電探針加工用的加壓固化工裝的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖7是本發(fā)明所述組合式電探針的膠膜筒體在定型過程中的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0046]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:[0047]如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明所述用于高速運(yùn)動金屬飛片測試的組合式電探針包括膠膜筒體14、實心玻璃圓柱7和多根金屬絲，金屬絲的數(shù)量由膠膜筒體14的直徑和相鄰金屬絲之間的間距決定，本例中金屬絲為六根，分別為第一金屬絲1、第二金屬絲2、第三金屬絲3、第四金屬絲4、第五金屬絲5、第六金屬絲6，膠膜筒體14為由膠膜制成的圓形筒體，多根金屬絲均勻分布于膠膜筒體14的圓周壁上并被膠膜筒體14的膠膜包覆，金屬絲與膠膜筒體14同軸向，以所述組合式電探針應(yīng)用時與金屬飛片(圖中未示出)接觸的一端為前端(即圖1和圖4的右端)，第一金屬絲I的前端11、第二金屬絲2的前端9、第三金屬絲3的前端13、第四金屬絲4的前端8、第五金屬絲5的前端12和第六金屬絲6的前端10均不齊平并與膠膜前端共同形成多個臺階，每根金屬絲的前端與其周邊對應(yīng)的膠膜前端齊平，所有金屬絲的后端均延伸至膠膜筒體14的后端以外，實心玻璃圓柱7位于膠膜筒體14內(nèi)的后段并與膠膜筒體14相互連接，實心玻璃圓柱7的前端比所有金屬絲的前端均更加靠近膠膜筒體14的后端。圖3中示出了膠膜筒體14的中心通孔15。
[0048]上述結(jié)構(gòu)中，所有金屬絲均為漆包金屬絲，如漆包銅線，所有金屬絲的直徑均不大于0.1mm，相鄰的金屬絲之間的距離為0.4?Imm;實心玻璃圓柱7的前端與最近的臺階(SP圖1和圖4中的第四金屬絲4的前端8所在的臺階)之間的距離不小于2.5mm ;相鄰的臺階之間的距離為2?20mm,即第三金屬絲3的前端13與第五金屬絲5的前端12之間、第五金屬絲5的前端12與第一金屬絲I的前端11之間、第一金屬絲I的前端11與第六金屬絲6的前端10之間、第六金屬絲6的前端10與第二金屬絲2的前端9之間、第二金屬絲2的前端9與第四金屬絲4的前端8之間的距離均為2?20mm ;膠膜筒體14的膠膜厚度不大于0.08mm。上述參數(shù)的具體數(shù)值在應(yīng)用時根據(jù)實際需求而定。
[0049]如圖1、圖2和圖3所示，實驗時，高速運(yùn)動的金屬飛片由右向左運(yùn)動并在不同時間先后與第三金屬絲3的前端13、第五金屬絲5的前端12、第一金屬絲I的前端11、第六金屬絲6的前端10、第二金屬絲2的前端9和第四金屬絲4的前端8產(chǎn)生碰撞，第三金屬絲3、第五金屬絲5、第一金屬絲1、第六金屬絲6、第二金屬絲2和第四金屬絲4分別獲得與不同時間對應(yīng)的不同電信號，該電信號由各金屬絲的后端傳輸給測試設(shè)備(圖中未示出)，獲得相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)。在此過程中，金屬飛片與各金屬絲碰撞時產(chǎn)生的噴濺物相比傳統(tǒng)實驗要少得多，因為碰撞時的接觸面積要小得多；同時，膠膜筒體14的膠膜本身具有一定吸納性能，而且筒體本身也有限位功能，所以，膠膜筒體14也對減小噴濺物噴射范圍起到了一定的作用。經(jīng)過一發(fā)(次)實驗，即可獲得與六個碰撞時間對應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)，相當(dāng)于采用傳統(tǒng)的單電探針做了六發(fā)實驗，節(jié)約了五次實驗導(dǎo)致的研發(fā)成本和研發(fā)時間。
[0050]下面結(jié)合附圖對本組合式電探針的加工過程進(jìn)行具體說明:
[0051]本發(fā)明所述組合式電探針的加工方法，包括以下步驟:
[0052](I)制作帶金屬絲的膠膜板:采用的膠膜板工裝如圖5所示，該工裝包括底座26，底座26的中段安裝有玻璃基板21，玻璃基板21的上表面與底座26的上表面齊平，底座26的上表面上位于玻璃基板21兩側(cè)的位置分別通過螺釘安裝有用于壓緊玻璃基板21的壓板條22，壓板條22的兩端分別安裝于玻璃基板21的兩側(cè)，底座26的上表面上位于壓板條22兩端外側(cè)的位置分別通過螺釘安裝有壓線條23，底座26的上表面上位于兩個壓線條23外側(cè)的位置設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)安裝有限位條24，限位條24的上表面略高于底座26的上表面，限位條24的上表面上設(shè)有多個用于對金屬絲限位的線槽25，兩個限位條24上的線槽25相互對應(yīng)且同軸向；制作時，膠膜板工裝的玻璃基板21、壓板條22和壓線條23均與底座26處于分離狀態(tài)，首先準(zhǔn)備半固化的下膠膜、半固化的上膠膜、表面包覆有絕緣漆的金屬絲、膠粘劑和聚四氟乙烯薄膜，使用前用無水乙醇棉簽清潔下膠膜和上膠膜，用透明膠紙將下膠膜固定在玻璃基板21上后，將玻璃基板21嵌入安裝于底座26的中段，并用螺釘安裝好壓板條22，然后在多根漆包金屬絲(即前面所述第一金屬絲1、第二金屬絲2、第三金屬絲3、第四金屬絲4、第五金屬絲5和第六金屬絲6)的兩端綁上配重塊，將金屬絲按順序碼放到限位條24上的線槽25內(nèi)并一一對應(yīng)，金屬絲的兩端在配重塊作用下自然垂下，金屬絲的中段均勻排列在下膠膜上，用螺釘安裝好壓線條23，將金屬絲緊緊地固定在底座26上；然后在金屬絲及其周邊的下膠膜上刷膠粘劑，待金屬絲上的膠粘劑半固化后，在上膠膜的下表面刷膠粘劑并立即將上膠膜覆蓋于下膠膜上，同時在上膠膜上覆蓋一層聚四氟乙烯薄膜，隔著聚四氟乙烯薄膜并順著金屬絲長度方向指壓，趕出兩層膠膜中多余的膠液和空氣，直到膠膜平整，金屬絲位置固定，從膠膜板工裝上取出上膠膜、下膠膜和金屬絲，得帶金屬絲的膠膜板，下稱膠膜板；
[0053](2)加壓固化:采用的加壓工裝如圖6所示，該工裝包括“匚”形框體33，“匚”形框體33的上面板38的中部位置通過螺紋安裝有絲桿31，絲桿31穿過“匚”形框體33的上面板38，絲桿31的上端安裝有手柄37，絲桿31的下端安裝有用于向下加壓的壓頭32，壓頭32與“匚”形框體33的底板39之間設(shè)有鋼板34、硅橡膠板36和聚四氟乙烯薄膜35，由上而下依次排列的一個鋼板34、一個硅橡膠板36、一個聚四氟乙烯薄膜35、一個聚四氟乙烯薄膜35和一個硅橡膠板36組成一個加壓單元，圖6中示出了兩個上下排列的加壓單元，可以同時對兩個膠膜板進(jìn)行加壓；加工中，首先理順膠膜板上的金屬絲引出線，并將膠膜板夾在其中一個加壓單元的上下兩層聚四氟乙烯薄膜35之間，然后旋轉(zhuǎn)手柄37，通過絲桿31的螺紋傳動后，絲桿31帶動壓頭32向下移動，并壓緊上面的鋼板34，通過該鋼板34由上而下向上層的硅橡膠板36施加壓力并固定，然后將加壓工裝整體放入電熱干燥箱進(jìn)行高溫聚合固化處理，電熱干燥箱內(nèi)的溫度由室溫勻速升溫到120°C，恒溫2h，再自然降溫到室溫后取出加壓工裝，再取出固化的膠膜板；
[0054](3)臺階切割和修整:采用常規(guī)的切割工裝進(jìn)行切割，根據(jù)設(shè)計參數(shù)在膠膜板的前端切割出多個與金屬絲一一對應(yīng)的臺階，并在顯微鏡下對臺階進(jìn)行修整，此步驟后得到如圖4所示的半成品組合式電探針，該半成品組合式電探針相當(dāng)于圖1的組合式電探針去掉實心玻璃圓柱7后并展開膠膜筒體14的結(jié)構(gòu)；
[0055](4)引線編號:對各金屬絲的后端進(jìn)行編號；
[0056](5)制作圖1和圖2所示的實心玻璃圓柱7:根據(jù)設(shè)計參數(shù)切割玻璃棒，修整、打磨、清洗后得實心玻璃圓柱7 ；
[0057](6)制作帶金屬絲的膠膜筒體:結(jié)合圖7，將圖4所示的膠膜板卷成空心筒狀，并在筒內(nèi)放入定型桿42，再整體置于定型筒41內(nèi)形成定型裝置，最后將定型裝置放在電熱干燥箱內(nèi)進(jìn)行高溫定型處理，電熱干燥箱內(nèi)的溫度由室溫均速升到140°C，恒溫2h，再自然降溫到室溫后取出定型裝置，再取出定型的膠膜筒體14，圖7中示出了金屬絲16，金屬絲16是第一金屬絲1、第二金屬絲2、第三金屬絲3、第四金屬絲4、第五金屬絲5和第六金屬絲6的統(tǒng)稱；
[0058](7)粘接并固化實心玻璃圓柱7:結(jié)合圖1和圖2，在實心玻璃圓柱7外表面涂上粘接劑，將實心玻璃圓柱7從膠膜筒體14的后端導(dǎo)入膠膜筒體14內(nèi)，用聚四氟乙烯薄膜包裹膠膜筒體14的后段并指壓，擠出多余粘接劑，將粘接實心玻璃圓柱7的膠膜筒體14放入定型桿(與圖7的定型桿42相同)，再整體置于定型筒(與圖7的定型筒41相同)內(nèi)形成固化裝置，將固化裝置在室內(nèi)放置2h后放入電熱干燥箱內(nèi)，電熱干燥箱內(nèi)的溫度由室溫均速升到60°C，恒溫lh，再自然降溫到室溫后取出固化裝置，再取出帶實心玻璃圓柱7的膠膜筒體14 ；
[0059](8)檢驗、包裝后得圖1所示的組合式電探針成品。
[0060]上述實施例只是本發(fā)明的較佳實施例，并不是對本發(fā)明技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實施例的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本發(fā)明專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于高速運(yùn)動金屬飛片測試的組合式電探針，其特征在于:包括膠膜筒體、固定圓柱和多根金屬絲，所述膠膜筒體為由膠膜制成的圓形筒體，多根所述金屬絲均勻分布于所述膠膜筒體的圓周壁上，所述金屬絲與所述膠膜筒體同軸向，以所述組合式電探針應(yīng)用時與所述金屬飛片接觸的一端為前端，不同的所述金屬絲的前端均不齊平并與所述膠膜前端共同形成多個臺階，每根所述金屬絲的前端與其周邊對應(yīng)的膠膜前端齊平，所有所述金屬絲的后端均延伸至所述膠膜筒體的后端以外，所述固定圓柱位于所述膠膜筒體內(nèi)的后段并與所述膠膜筒體相互連接，所述固定圓柱的前端比所有所述金屬絲的前端均更加靠近所述膠膜筒體的后端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高速運(yùn)動金屬飛片測試的組合式電探針，其特征在于:所述金屬絲的直徑不大于0.1mm,相鄰的所述金屬絲之間的距離為0.4~Imm ;所述固定圓柱的前端與最近的所述臺階之間的距離不小于2.5mm ;相鄰的所述臺階之間的距離為2~20mm ;所述膠膜筒體的膠膜厚度不大于0.08mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于高速運(yùn)動金屬飛片測試的組合式電探針，其特征在于:所述固定圓柱為實心玻璃柱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于高速運(yùn)動金屬飛片測試的組合式電探針，其特征在于:所述金屬絲為漆包金屬絲。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于高速運(yùn)動金屬飛片測試的組合式電探針，其特征在于:所述金屬絲被所述膠膜筒體的膠膜包覆。
6.一種如權(quán)利要求1所述的用于高速運(yùn)動金屬飛片測試的組合式電探針的加工方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)制作帶金屬絲的膠膜板:準(zhǔn)備半固化的下膠膜、半固化的上膠膜、表面包覆有絕緣漆的金屬絲、膠粘劑和聚四氟乙烯薄膜，先將下膠膜平鋪固定，然后將多根金屬絲排列在下膠膜上，在金屬絲及其周邊的下膠膜上刷膠粘劑，待金屬絲上的膠粘劑半固化后，在上膠膜的下表面刷膠粘劑并立即將上膠膜覆蓋于下膠膜上，同時在上膠膜上覆蓋一層聚四氟乙烯薄膜，隔著聚四氟乙烯薄膜并順著金屬絲長度方向指壓，趕出兩層膠膜中多余的膠液和空氣，直到膠膜平整，金屬絲位置固定，取出上膠膜、下膠膜和金屬絲，得帶金屬絲的膠膜板，下稱膠膜板； (2)加壓固化:理順膠膜板上的金屬絲引出線，并將膠膜板夾在上下兩層聚四氟乙烯薄膜之間，上層聚四氟乙烯薄膜的上面和下層聚四氟乙烯薄膜的下面各設(shè)有一個硅橡膠板，通過鋼板由上而下向上層的硅橡膠板施加壓力并固定，將加壓的整個裝置放入電熱干燥箱進(jìn)行高溫聚合固化處理，處理后取出固化的膠膜板； (3)臺階切割和修整:根據(jù)設(shè)計參數(shù)在膠膜板的前端切割出多個與金屬絲一一對應(yīng)的臺階，并在顯微鏡下對臺階進(jìn)行修整； (4)引線編號:對各金屬絲的后端進(jìn)行編號； (5)制作固定立柱:根據(jù)設(shè)計參數(shù)切割玻璃棒，修整、打磨、清洗后得固定立柱； (6)制作帶金屬絲的膠膜筒體:將膠膜板卷成空心筒狀，并在筒內(nèi)放入定型桿，再整體置于定型筒內(nèi)形成定型裝置，最后將定型裝置放在電熱干燥箱內(nèi)進(jìn)行高溫定型處理，處理后取出定型的膠膜筒體； (7)粘接并固化固定立柱:在固定立柱外表面涂上粘接劑，將固定立柱從膠膜筒體的后端導(dǎo)入膠膜筒體內(nèi)，用聚四氟乙烯薄膜包裹膠膜筒體的后段并指壓，擠出多余粘接劑，將粘接固定立柱的膠膜筒體放入定型桿，再整體置于定型筒內(nèi)形成固化裝置，最后將固化裝置放在電熱干燥箱內(nèi)進(jìn)行高溫固化處理，處理后取出帶固定立柱的膠膜筒體； (8)檢驗、包裝后得組合式電探針成品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合式電探針的加工方法，其特征在于:所述步驟(2)中，電熱干燥箱內(nèi)的溫度由室溫勻速升溫到120°C，恒溫2h，再自然降溫到室溫后取出加壓的整個裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合式電探針的加工方法，其特征在于:所述步驟(6)中，電熱干燥箱內(nèi)的溫度由室溫 均速升到140°C，恒溫2h，再自然降溫到室溫后取出定型裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合式電探針的加工方法，其特征在于:所述步驟(7)中，將固化裝置在室內(nèi)放置2h后放入電熱干燥箱內(nèi)，電熱干燥箱內(nèi)的溫度由室溫均速升到60°C，恒溫lh，再自然降溫到室溫后取出固化裝置。
【文檔編號】G04F10/00GK103928783SQ201410169497
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】丁利華, 谷巖, 王小龍, 王軍, 趙川梅, 湯海泓, 陳立云, 李軍, 張從和 申請人:中國工程物理研究院總體工程研究所