一种高能点火气体放电管的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高能点火气体放电管，包括金属化陶瓷外壳、位于金属化陶瓷外壳两端的端盖、两个电极、排气管、盲支杆和排气支杆，由外壳和两端盖构成容纳腔，排气管通过设置于排气支杆内的第一排气孔与排气支杆连通，端盖中间部分向外壳外凸起，一端盖的凸起部分开设有端盖孔，该端盖孔被排气支杆插入并伸入外壳内；另一端盖凸起部分与盲支杆一端相接触；盲支杆设有第一螺纹，排气支杆设有第二螺纹，其中一电极通过第一螺纹与盲支杆相连接，另一电极通过第二螺纹与排气支杆相连接；所述容纳腔内充有氢氮混合气体，且其内壁上粘附有稳定性粉剂。因此，具有稳定击穿电压、增大工作温度范围以及提高使用寿命的优点。
【专利说明】一种高能点火气体放电管
【技术领域】
[0001]本实用新型属于气体放电管【技术领域】，具体公开了一种高能点火气体放电管。
【背景技术】
[0002]高能点火气体放电管，主要用于航空发动机点火系统。在现代航空领域特别是军用航空领域对其零、部件结构的质量和重量要求越来越严格。在使用质量不变的情况下，重量的减轻往往就是科技的飞越。其中高能气体点火气体放电管在航空使用中通过逆变升压电路将航空器低压直流电源转换成高压交流脉冲电流，经整流后对储能电容进行充电。当储能电容电压升高到放电管的击穿电压后，放电管放电击穿，将储能电容上储存的电能快速泻放到点火电嘴，点火电嘴放电产生点火火花点燃发动机燃料。根据气体放电理论，气体在一定的电场条件下将产生击穿放电现象。影响气体击穿电压的最关键因素是电极间距离和气体密度。如图1所示，在气体成分和冷电极材料一定的条件下，气体击穿电压是气体压强P和电极间距d乘积Pd的函数，且改变Pd时，击穿电压有一最小值。
[0003]而就目前而言，高能点火气体放电管起点火作用，根据各种燃料的着火点不同，在生产时设置不同的击穿电压，泄放不同的能量。现代航空使用的航空煤油主要的着火电压在2000V?3500V之间，要求的电压高、能量大，无法使用民用的电子电路进点火。而现在的点火气体放电管为了满足电性能要求将电极设置为三极甚至更多电极的气体放电管，这些气体放电管因为电极的增加使得对要求电路到更为复杂，同时能量的利用效率小，所以不适用于航空点火。
实用新型内容
[0004]为了解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种高能点火气体放电管，具有稳定击穿电压、增大工作温度范围以及提高使用寿命的优点。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为:
[0006]—种高能点火气体放电管,包括金属化陶瓷外壳、位于金属化陶瓷外壳两端的端盖、两个电极、排气管、盲支杆和排气支杆，由金属化陶瓷外壳和两端盖构成一容纳腔，排气管通过设置于排气支杆内的第一排气孔与排气支杆连通，端盖中间部分向金属化陶瓷外壳外凸起，其中一端盖的凸起部分开设有端盖孔，该端盖孔被排气支杆插入并伸入金属化陶瓷外壳内；另一端盖凸起部分与盲支杆一端相接触；盲支杆设有第一螺纹，排气支杆设有第二螺纹，其中一电极通过第一螺纹与盲支杆相连接，另一电极通过第二螺纹与排气支杆相连接；所述容纳腔内充有氢氮混合气体，且其内壁上粘附有稳定性粉剂。
[0007]优选地，两电极之间的电极间距为2.6?2.8mm。
[0008]优选地，盲支杆还设有倒角、位于盲支杆中心轴的盲孔和与盲孔垂直交错的通孔，其中倒角设于盲支杆一端的外壁上。
[0009]优选地，排气支杆还设有位于排气支杆一端的限位凸块、与第一排气孔垂直交错的第二排气孔，其中限位凸块与开设有端盖孔的端盖外壁相抵顶。
[0010]优选地，所述高能点火气体放电管还包括引线片，引线片焊接于未开设端盖孔的端盖的外侧壁上。
[0011]优选地，稳定性粉剂为氧化镁(MgO)粉剂或氧化钙(CaO)粉剂。
[0012]优选地，电极由钨合金材料制成。
[0013]优选地，所述氢氮混合气体的体积比为1:1。
[0014]本实用新型与现有技术相比，其有益效果是:本技术方案通过放电管采用金属化陶瓷外壳，利用瓷封合金和陶瓷膨胀系的相似性而进行密封，抗机械强度能力远高于玻璃外壳；在结构上我公司生产的高能点火气体放管采用简单的对称二极管结构，使放电管质量轻、体积小、要求电路简单以及能量利用率高，完全适合航空点火的要求；再通过将烘烤方式将无放射性稳定性粉剂升华沉积于容纳腔的内壁上，使放电管内的自由电子浓度达到稳定，从而得到放电管击穿电压环境温度变化在-55°C?215°C范围内不超过80V稳定的击穿电压；通过采用钨金难熔金属材料制成电极，使放电管的使用寿命延长，其使用寿命达到120万次。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是常见气体的击穿电压与Pd值的关系曲线图。
[0016]图2是本实用新型所述的高能点火放电管的结构示意图。
[0017]图3是本实用新型所述的端盖结构示意图。
[0018]图4是本实用新型所述的盲支杆结构示意图。
[0019]图5是本实用新型所述的排气支杆结构示意图。
[0020]图6是本实用新型所述的电极结构示意图。
[0021]图中标记:1_金属化陶瓷外壳，2-端盖，21-端盖孔，3-电极，4-排气管，5_引线片，6-盲支杆,61-倒角,62-盲孔,63-通孔,64-第一螺纹,7-排气支杆,71-限位凸块，72-第二排气孔,73-第一排气孔,74-第二螺纹。
【具体实施方式】
[0022]为便于对本实用新型之技术手段及运作过程有更进一步之认识与了解，下面结合具体实施例详细阐述如下。
[0023]参照图2所示，本实用新型提供了一种高能点火气体放电管，包括金属化陶瓷外壳1、位于金属化陶瓷外壳I两端的端盖2、两个电极3、排气管4、盲支杆6和排气支杆7。另外，所述高能点火气体放电管还包括引线片5，引线片5焊接于未开设端盖孔21的端盖2的外侧壁上，以便于放电管使用。其中电极由钨合金制成，该钨合金是一种难熔金属材料。该两电极3之间的电极间距为2.6?2.8mm。在本实施例中两电极3之间的最优电极间距为 2.7mm η
[0024]结合图3至图6所示，由金属化陶瓷外壳I和两端盖2构成一容纳腔，排气管4通过设置于排气支杆7内的第一排气孔73与排气支杆7连通，端盖2中间部分向金属化陶瓷外壳I外凸起，其中一端盖2的凸起部分开设有端盖孔21,该端盖孔21被排气支杆插入并伸入金属化陶瓷外壳I内；另一端盖2凸起部分与盲支杆6—端相接触；盲支杆6设有第一螺纹64,排气支杆7设有第二螺纹74,其中一电极3通过第一螺纹64与盲支杆6相连接,另一电极3与通过第二螺纹74与排气支杆7相连接。由于产品工作在弧光放电条件下，其瞬时温度可达2000度以上，且因工作环境处于振动条下，其连接方式的抗机械性要求高，而且钨合金和其它金属很难直接焊接在一起，因此通过电极2与盲支杆6和排气支杆7之间是采用螺纹连接，或者采用螺纹连接后再进行钯银铜焊氢炉焊接，从而使放电管更耐高温，抗机械性能更好。
[0025]另外，根据添加无放射性的稳定性粉剂主要原理是利用粉剂分子对电子的吸附性，平衡气体中因环境变化产生的自由电子，使放电管内的自由电子浓度达到稳定，从而得到稳定的击穿电压。在本实用新型中，所述容纳腔内充有氢氮混合气体，且其内壁上粘附有稳定性粉剂。在本实施例中通过烘烤方式将无放射性稳定性粉剂升华沉积于容纳腔的内壁上，通过这种方法所制的放电管击穿电压环境温度变化在_55°C?215°C范围内不超过80V,使用寿命可达120万次以上，完全可以满足使用要求，而且添加稳定性粉剂的放电管没有放射性，不污染环境，不会危害到生产和使用人员的健康。其中稳定性粉剂可选用无放射性的氧化镁(MgO)粉剂，且其对应产品型号为R2820，除此之外还可以选用氧化钙(CaO)粉剂。所述氢氮混合气体的体积比为1:1。
[0026]参照图4和图5所不，盲支杆6还设有倒角61、位于盲支杆6中心轴的盲孔62和与盲孔62垂直交错的通孔63其中倒角61设于盲支杆6 —端的外壁上。由于在真空器件内部的密闭空间不能做到绝对密闭，使抽真空难度增加，当充入工作气体时后，会因气体扩散使工作气体不纯，从而影响产品性能，但本实施例在电极3和盲支杆6焊接后，通过盲孔62和通孔63，可以消除这种隐患。同时盲孔62也降低产品重量。然而在航空用品中，重量是一个非常重要的参数。
[0027]排气支杆7还设有位于排气支杆7 —端的限位凸块71、与第一排气孔73垂直交错的第二排气孔72，其中限位凸块71与开设有端盖孔21的端盖2外壁相抵顶。在本实施例中通过第一排气孔72和第二排气孔73连入产品内部，以用于通过排气管4将产品内部抽真空和充入工作气体，也用于加入稳定性粉剂。
[0028]本实用新型所述的高能点火气体放电管具有击穿电压稳定，工作温度范围大，以及使用寿命长的优点。具体为:放电管在相同能级条件下击穿电压40s内波动不超过60V，放电管工作温度范围达到_55°C?215°C，在该工作温度范围内产品击穿电压相对于常温的漂移不超过80V。另外由于本实用新型所述的放电管采用耐溅射、耐高温材料作电极，寿命可达到120万次以上。
[0029]本实用新型所述放电管的工艺主要说明如下:
[0030]一、整管封接
[0031]放电管是充气离子器件，所以对气密性要求高。同时使用环境决定了放电管需要优良的耐高温性能，所以在放电管的整管封接过程中，我们采用了真空炉银铜纤焊的封接方法，使放电管在结构上可以承受700°C的高温。
[0032]二、控制产品击穿电压
[0033]根据产品的不同型号，产品的击穿电压有很大的不同，单个产品的击穿电压泛围在300V以内。为了精确的控制广品的击芽电压泛围，在生广过程中将排气定为我们关键工序。其中在排气过程中主要采取了烘烤产品将材料中气体释放出来，从而提高充入气体的纯度；再采用烤粉技术将稳定性粉剂熔化，使之附在管壁，避免在振动工作时影响击穿电压；又再交流老炼产品，即让产品进行辉光放电，从面清除电极表面的"污垢"；然后再直流老炼产品，即让产品进行弧光放电，用弧光放电清除电极表面的表刺；最后充气，由在充气之前所述的工艺步骤基本已将产品内部处理干净后充入气体，并在排气台上调节气体压强，使产品击穿电压达到所需要求。
【权利要求】
1.一种高能点火气体放电管，包括金属化陶瓷外壳(I)、位于金属化陶瓷外壳(I)两端的端盖(2)、两个电极(3)、排气管(4)、盲支杆(6)和排气支杆(7),由金属化陶瓷外壳(I)和两端盖(2)构成一容纳腔,排气管(4)通过设置于排气支杆(7)内的第一排气孔(73)与排气支杆(7)连通，其特征在于，端盖⑵中间部分向金属化陶瓷外壳⑴外凸起，其中一端盖(2)的凸起部分开设有端盖孔(21)，该端盖孔(21)被排气支杆插入并伸入金属化陶瓷外壳(I)内；另一端盖(2)凸起部分与盲支杆(6) —端相接触；盲支杆(6)设有第一螺纹(64)，排气支杆(7)设有第二螺纹(74)，其中一电极(3)通过第一螺纹￠4)与盲支杆(6)相连接，另一电极(3)通过第二螺纹(74)与排气支杆(7)相连接。
2.根据权利要求1所述的放电管，其特征在于，两电极(3)之间的电极间距为2.6?2.8mm η
3.根据权利要求1所述的放电管，其特征在于，盲支杆(6)还设有倒角(61)、位于盲支杆(6)中心轴的盲孔￠2)和与盲孔￠2)垂直交错的通孔(63)，其中倒角￠1)设于盲支杆(6)一端的外壁上。
4.根据权利要求1所述的放电管，其特征在于，排气支杆(7)还设有位于排气支杆(7)一端的限位凸块(71)、与第一排气孔(73)垂直交错的第二排气孔(72)，其中限位凸块(71)与开设有端盖孔(21)的端盖(2)外壁相抵顶。
5.根据权利要求1所述的放电管，其特征在于，所述高能点火气体放电管还包括引线片(5)，引线片(5)焊接于未开设端盖孔(21)的端盖(2)的外侧壁上。
6.根据权利要求1所述的放电管，其特征在于，稳定性粉剂为氧化镁粉剂或氧化钙粉剂。
7.根据权利要求1所述的放电管，其特征在于，电极由钨合金材料制成。
【文档编号】H01T13/39GK204012189SQ201420498191
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月30日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】曾泸, 邱小平, 李继良 申请人:四川天微电子有限责任公司