一種高能點火氣體放電管的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高能點火氣體放電管，包括金屬化陶瓷外殼、位于金屬化陶瓷外殼兩端的端蓋、兩個電極、排氣管、盲支桿和排氣支桿，由外殼和兩端蓋構成容納腔，排氣管通過設置于排氣支桿內的第一排氣孔與排氣支桿連通，端蓋中間部分向外殼外凸起，一端蓋的凸起部分開設有端蓋孔，該端蓋孔被排氣支桿插入并伸入外殼內；另一端蓋凸起部分與盲支桿一端相接觸；盲支桿設有第一螺紋，排氣支桿設有第二螺紋，其中一電極通過第一螺紋與盲支桿相連接，另一電極通過第二螺紋與排氣支桿相連接；所述容納腔內充有氫氮混合氣體，且其內壁上粘附有穩(wěn)定性粉劑。因此，具有穩(wěn)定擊穿電壓、增大工作溫度范圍以及提高使用壽命的優(yōu)點。
【專利說明】一種高能點火氣體放電管

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于氣體放電管【技術領域】，具體公開了一種高能點火氣體放電管。

【背景技術】
[0002]高能點火氣體放電管，主要用于航空發(fā)動機點火系統(tǒng)。在現(xiàn)代航空領域特別是軍用航空領域對其零、部件結構的質量和重量要求越來越嚴格。在使用質量不變的情況下，重量的減輕往往就是科技的飛越。其中高能氣體點火氣體放電管在航空使用中通過逆變升壓電路將航空器低壓直流電源轉換成高壓交流脈沖電流，經整流后對儲能電容進行充電。當儲能電容電壓升高到放電管的擊穿電壓后，放電管放電擊穿，將儲能電容上儲存的電能快速瀉放到點火電嘴，點火電嘴放電產生點火火花點燃發(fā)動機燃料。根據(jù)氣體放電理論，氣體在一定的電場條件下將產生擊穿放電現(xiàn)象。影響氣體擊穿電壓的最關鍵因素是電極間距離和氣體密度。如圖1所示，在氣體成分和冷電極材料一定的條件下，氣體擊穿電壓是氣體壓強P和電極間距d乘積Pd的函數(shù)，且改變Pd時，擊穿電壓有一最小值。
[0003]而就目前而言，高能點火氣體放電管起點火作用，根據(jù)各種燃料的著火點不同，在生產時設置不同的擊穿電壓，泄放不同的能量。現(xiàn)代航空使用的航空煤油主要的著火電壓在2000V?3500V之間，要求的電壓高、能量大，無法使用民用的電子電路進點火。而現(xiàn)在的點火氣體放電管為了滿足電性能要求將電極設置為三極甚至更多電極的氣體放電管，這些氣體放電管因為電極的增加使得對要求電路到更為復雜，同時能量的利用效率小，所以不適用于航空點火。
實用新型內容
[0004]為了解決現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種高能點火氣體放電管，具有穩(wěn)定擊穿電壓、增大工作溫度范圍以及提高使用壽命的優(yōu)點。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案為:
[0006]—種高能點火氣體放電管,包括金屬化陶瓷外殼、位于金屬化陶瓷外殼兩端的端蓋、兩個電極、排氣管、盲支桿和排氣支桿，由金屬化陶瓷外殼和兩端蓋構成一容納腔，排氣管通過設置于排氣支桿內的第一排氣孔與排氣支桿連通，端蓋中間部分向金屬化陶瓷外殼外凸起，其中一端蓋的凸起部分開設有端蓋孔，該端蓋孔被排氣支桿插入并伸入金屬化陶瓷外殼內；另一端蓋凸起部分與盲支桿一端相接觸；盲支桿設有第一螺紋，排氣支桿設有第二螺紋，其中一電極通過第一螺紋與盲支桿相連接，另一電極通過第二螺紋與排氣支桿相連接；所述容納腔內充有氫氮混合氣體，且其內壁上粘附有穩(wěn)定性粉劑。
[0007]優(yōu)選地，兩電極之間的電極間距為2.6?2.8mm。
[0008]優(yōu)選地，盲支桿還設有倒角、位于盲支桿中心軸的盲孔和與盲孔垂直交錯的通孔，其中倒角設于盲支桿一端的外壁上。
[0009]優(yōu)選地，排氣支桿還設有位于排氣支桿一端的限位凸塊、與第一排氣孔垂直交錯的第二排氣孔，其中限位凸塊與開設有端蓋孔的端蓋外壁相抵頂。
[0010]優(yōu)選地，所述高能點火氣體放電管還包括引線片，引線片焊接于未開設端蓋孔的端蓋的外側壁上。
[0011]優(yōu)選地，穩(wěn)定性粉劑為氧化鎂(MgO)粉劑或氧化鈣(CaO)粉劑。
[0012]優(yōu)選地，電極由鎢合金材料制成。
[0013]優(yōu)選地，所述氫氮混合氣體的體積比為1:1。
[0014]本實用新型與現(xiàn)有技術相比，其有益效果是:本技術方案通過放電管采用金屬化陶瓷外殼，利用瓷封合金和陶瓷膨脹系的相似性而進行密封，抗機械強度能力遠高于玻璃外殼；在結構上我公司生產的高能點火氣體放管采用簡單的對稱二極管結構，使放電管質量輕、體積小、要求電路簡單以及能量利用率高，完全適合航空點火的要求；再通過將烘烤方式將無放射性穩(wěn)定性粉劑升華沉積于容納腔的內壁上，使放電管內的自由電子濃度達到穩(wěn)定，從而得到放電管擊穿電壓環(huán)境溫度變化在-55°C?215°C范圍內不超過80V穩(wěn)定的擊穿電壓；通過采用鎢金難熔金屬材料制成電極，使放電管的使用壽命延長，其使用壽命達到120萬次。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是常見氣體的擊穿電壓與Pd值的關系曲線圖。
[0016]圖2是本實用新型所述的高能點火放電管的結構示意圖。
[0017]圖3是本實用新型所述的端蓋結構示意圖。
[0018]圖4是本實用新型所述的盲支桿結構示意圖。
[0019]圖5是本實用新型所述的排氣支桿結構示意圖。
[0020]圖6是本實用新型所述的電極結構示意圖。
[0021]圖中標記:1_金屬化陶瓷外殼，2-端蓋，21-端蓋孔，3-電極，4-排氣管，5_引線片，6-盲支桿,61-倒角,62-盲孔,63-通孔,64-第一螺紋,7-排氣支桿,71-限位凸塊，72-第二排氣孔,73-第一排氣孔,74-第二螺紋。

【具體實施方式】
[0022]為便于對本實用新型之技術手段及運作過程有更進一步之認識與了解，下面結合具體實施例詳細闡述如下。
[0023]參照圖2所示，本實用新型提供了一種高能點火氣體放電管，包括金屬化陶瓷外殼1、位于金屬化陶瓷外殼I兩端的端蓋2、兩個電極3、排氣管4、盲支桿6和排氣支桿7。另外，所述高能點火氣體放電管還包括引線片5，引線片5焊接于未開設端蓋孔21的端蓋2的外側壁上，以便于放電管使用。其中電極由鎢合金制成，該鎢合金是一種難熔金屬材料。該兩電極3之間的電極間距為2.6?2.8mm。在本實施例中兩電極3之間的最優(yōu)電極間距為 2.7mm η
[0024]結合圖3至圖6所示，由金屬化陶瓷外殼I和兩端蓋2構成一容納腔，排氣管4通過設置于排氣支桿7內的第一排氣孔73與排氣支桿7連通，端蓋2中間部分向金屬化陶瓷外殼I外凸起，其中一端蓋2的凸起部分開設有端蓋孔21,該端蓋孔21被排氣支桿插入并伸入金屬化陶瓷外殼I內；另一端蓋2凸起部分與盲支桿6—端相接觸；盲支桿6設有第一螺紋64,排氣支桿7設有第二螺紋74,其中一電極3通過第一螺紋64與盲支桿6相連接,另一電極3與通過第二螺紋74與排氣支桿7相連接。由于產品工作在弧光放電條件下，其瞬時溫度可達2000度以上，且因工作環(huán)境處于振動條下，其連接方式的抗機械性要求高，而且鎢合金和其它金屬很難直接焊接在一起，因此通過電極2與盲支桿6和排氣支桿7之間是采用螺紋連接，或者采用螺紋連接后再進行鈀銀銅焊氫爐焊接，從而使放電管更耐高溫，抗機械性能更好。
[0025]另外，根據(jù)添加無放射性的穩(wěn)定性粉劑主要原理是利用粉劑分子對電子的吸附性，平衡氣體中因環(huán)境變化產生的自由電子，使放電管內的自由電子濃度達到穩(wěn)定，從而得到穩(wěn)定的擊穿電壓。在本實用新型中，所述容納腔內充有氫氮混合氣體，且其內壁上粘附有穩(wěn)定性粉劑。在本實施例中通過烘烤方式將無放射性穩(wěn)定性粉劑升華沉積于容納腔的內壁上，通過這種方法所制的放電管擊穿電壓環(huán)境溫度變化在_55°C?215°C范圍內不超過80V,使用壽命可達120萬次以上，完全可以滿足使用要求，而且添加穩(wěn)定性粉劑的放電管沒有放射性，不污染環(huán)境，不會危害到生產和使用人員的健康。其中穩(wěn)定性粉劑可選用無放射性的氧化鎂(MgO)粉劑，且其對應產品型號為R2820，除此之外還可以選用氧化鈣(CaO)粉劑。所述氫氮混合氣體的體積比為1:1。
[0026]參照圖4和圖5所不，盲支桿6還設有倒角61、位于盲支桿6中心軸的盲孔62和與盲孔62垂直交錯的通孔63其中倒角61設于盲支桿6 —端的外壁上。由于在真空器件內部的密閉空間不能做到絕對密閉，使抽真空難度增加，當充入工作氣體時后，會因氣體擴散使工作氣體不純，從而影響產品性能，但本實施例在電極3和盲支桿6焊接后，通過盲孔62和通孔63，可以消除這種隱患。同時盲孔62也降低產品重量。然而在航空用品中，重量是一個非常重要的參數(shù)。
[0027]排氣支桿7還設有位于排氣支桿7 —端的限位凸塊71、與第一排氣孔73垂直交錯的第二排氣孔72，其中限位凸塊71與開設有端蓋孔21的端蓋2外壁相抵頂。在本實施例中通過第一排氣孔72和第二排氣孔73連入產品內部，以用于通過排氣管4將產品內部抽真空和充入工作氣體，也用于加入穩(wěn)定性粉劑。
[0028]本實用新型所述的高能點火氣體放電管具有擊穿電壓穩(wěn)定，工作溫度范圍大，以及使用壽命長的優(yōu)點。具體為:放電管在相同能級條件下?lián)舸╇妷?0s內波動不超過60V，放電管工作溫度范圍達到_55°C?215°C，在該工作溫度范圍內產品擊穿電壓相對于常溫的漂移不超過80V。另外由于本實用新型所述的放電管采用耐濺射、耐高溫材料作電極，壽命可達到120萬次以上。
[0029]本實用新型所述放電管的工藝主要說明如下:
[0030]一、整管封接
[0031]放電管是充氣離子器件，所以對氣密性要求高。同時使用環(huán)境決定了放電管需要優(yōu)良的耐高溫性能，所以在放電管的整管封接過程中，我們采用了真空爐銀銅纖焊的封接方法，使放電管在結構上可以承受700°C的高溫。
[0032]二、控制產品擊穿電壓
[0033]根據(jù)產品的不同型號，產品的擊穿電壓有很大的不同，單個產品的擊穿電壓泛圍在300V以內。為了精確的控制廣品的擊芽電壓泛圍，在生廣過程中將排氣定為我們關鍵工序。其中在排氣過程中主要采取了烘烤產品將材料中氣體釋放出來，從而提高充入氣體的純度；再采用烤粉技術將穩(wěn)定性粉劑熔化，使之附在管壁，避免在振動工作時影響擊穿電壓；又再交流老煉產品，即讓產品進行輝光放電，從面清除電極表面的"污垢"；然后再直流老煉產品，即讓產品進行弧光放電，用弧光放電清除電極表面的表刺；最后充氣，由在充氣之前所述的工藝步驟基本已將產品內部處理干凈后充入氣體，并在排氣臺上調節(jié)氣體壓強，使產品擊穿電壓達到所需要求。
【權利要求】
1.一種高能點火氣體放電管，包括金屬化陶瓷外殼(I)、位于金屬化陶瓷外殼(I)兩端的端蓋(2)、兩個電極(3)、排氣管(4)、盲支桿(6)和排氣支桿(7),由金屬化陶瓷外殼(I)和兩端蓋(2)構成一容納腔,排氣管(4)通過設置于排氣支桿(7)內的第一排氣孔(73)與排氣支桿(7)連通，其特征在于，端蓋⑵中間部分向金屬化陶瓷外殼⑴外凸起，其中一端蓋(2)的凸起部分開設有端蓋孔(21)，該端蓋孔(21)被排氣支桿插入并伸入金屬化陶瓷外殼(I)內；另一端蓋(2)凸起部分與盲支桿(6) —端相接觸；盲支桿(6)設有第一螺紋(64)，排氣支桿(7)設有第二螺紋(74)，其中一電極(3)通過第一螺紋￠4)與盲支桿(6)相連接，另一電極(3)通過第二螺紋(74)與排氣支桿(7)相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的放電管，其特征在于，兩電極(3)之間的電極間距為2.6?2.8mm η
3.根據(jù)權利要求1所述的放電管，其特征在于，盲支桿(6)還設有倒角(61)、位于盲支桿(6)中心軸的盲孔￠2)和與盲孔￠2)垂直交錯的通孔(63)，其中倒角￠1)設于盲支桿(6)一端的外壁上。
4.根據(jù)權利要求1所述的放電管，其特征在于，排氣支桿(7)還設有位于排氣支桿(7)一端的限位凸塊(71)、與第一排氣孔(73)垂直交錯的第二排氣孔(72)，其中限位凸塊(71)與開設有端蓋孔(21)的端蓋(2)外壁相抵頂。
5.根據(jù)權利要求1所述的放電管，其特征在于，所述高能點火氣體放電管還包括引線片(5)，引線片(5)焊接于未開設端蓋孔(21)的端蓋(2)的外側壁上。
6.根據(jù)權利要求1所述的放電管，其特征在于，穩(wěn)定性粉劑為氧化鎂粉劑或氧化鈣粉劑。
7.根據(jù)權利要求1所述的放電管，其特征在于，電極由鎢合金材料制成。
【文檔編號】H01T13/39GK204012189SQ201420498191
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月30日 優(yōu)先權日:2013年11月14日
【發(fā)明者】曾瀘, 邱小平, 李繼良 申請人:四川天微電子有限責任公司