CN108237377A - 红外制冷用液氮金属杜瓦瓶生产工艺 - Google Patents

红外制冷用液氮金属杜瓦瓶生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种红外制冷用液氮金属杜瓦瓶生产工艺，包括设计阶段、零部件加工阶段、装配准备阶段、装配阶段和验收检测阶段；所述设计阶段为：根据用户的技术需求进行杜瓦瓶设计并出具设计图，所述设计图包括总装设计图和零部件设计图。所述零部件加工阶段为：基于所述设计图进行零部件加工，获得所述杜瓦瓶所需的零部件；所述装配准备阶段包括：将所述零部件进行酸碱清洗并烘干；基于所述总装设计图对清洗烘干后的所述零部件进行预装配；所述装配阶段包括：基于所述总装设计图将预装配好的所述零部件进行总装，获得完整的杜瓦瓶；所述验收检测阶段包括：将完整的所述杜瓦瓶进行密闭实验和低温实验，获得合格的杜瓦瓶产品。

Description

红外制冷用液氮金属杜瓦瓶生产工艺
技术领域
本发明属于杜瓦瓶技术领域，具体涉及一种红外制冷用液氮金属杜瓦瓶生产工艺。
背景技术
杜瓦瓶(Dewars)也叫保温瓶，是储藏液态气体、低温研究和晶体元件保护的一种较理想容器和工具。现代的杜瓦瓶是苏格兰物理学家和化学家詹姆斯-杜瓦爵士发明的。
我国的杜瓦瓶生产处于一个快步发展的阶段，但红外致冷用的液氮金属杜瓦瓶作为一种高技术产品，还主要依赖于进口，这无疑增加了我国使用红外致冷用的液氮金属杜瓦瓶的成本。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种红外制冷用液氮金属杜瓦瓶生产工艺，用以降低我国使用红外致冷用的液氮金属杜瓦瓶的成本。
本发明所采用的技术方案为：
一种红外制冷用液氮金属杜瓦瓶生产工艺，包括设计阶段、零部件加工阶段、装配准备阶段、装配阶段和验收检测阶段。
其中，所述设计阶段为：根据用户的技术需求进行杜瓦瓶设计并出具设计图，所述设计图包括总装设计图和零部件设计图。
所述零部件加工阶段为：基于所述设计图进行零部件加工，获得所述杜瓦瓶所需的零部件，其中，所述零部件包括外壳、内壳、外壳上盖、外壳下盖、内壳下盖、主支管、冷头部件、引线环部件以及窗口座部件。
所述装配准备阶段包括：将所述零部件进行酸碱清洗并烘干；基于所述总装设计图对清洗烘干后的所述零部件进行预装配。
所述装配阶段包括：基于所述总装设计图将预装配好的所述零部件进行总装，获得完整的杜瓦瓶。
所述验收检测阶段包括：将完整的所述杜瓦瓶进行密闭实验和低温实验，获得合格的杜瓦瓶产品。
优选的，在所述装配准备阶段，酸碱清洗后的所述零部件的烘干方式为：将酸碱清洗后的所述零部件置于100℃的烘干箱中进行烘干，烘干的持续时间为2小时。
优选的，所述装配准备阶段中基于所述总装设计图对清洗烘干后的所述零部件进行预装配包括：
对所述外壳进行胶粘封装，并对封装好的所述外壳进行表面喷塑处理。
将所述内壳与所述主支管进行胶粘连接，并在连接了所述主支管的所述内壳的内外表面铺设密封胶；将铺设了密封胶的所述内壳与所述内壳下盖进行装配连接；在装配了所述内壳下盖的所述内壳的上下表面加装活性碳，并在所述内壳的外表面包裹绝热层。
对所述杜瓦瓶所需的引线进行编号串接。
为所述窗口座部件粘接窗口片。
进一步优选的，在所述内壳的上下表面加装活性碳之前，还对所述活性炭进行了活化处理，其处理方法为将所述活性炭放置于200℃的烤箱里进行烘烤，烘烤时间为16小时。
进一步优选的，所述绝热层为由铝箔和碳纸组成的多层绝热层。
优选的，所述密闭实验的实验方法为：
将完整的所述杜瓦瓶置于排气台上进行初排气；初排气后进行烘烤排气，直至杜瓦瓶中的气压降为10-3mmHg时进行封真空；待到预定时间后对所述杜瓦瓶进行真空检测。
优选的，所述低温实验的实验方法为：
向完整的所述杜瓦瓶中加入液氮，观察所述杜瓦瓶的瓶口是否冒气或结霜。
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种红外制冷用液氮金属杜瓦瓶生产工艺，通过该生产工艺能够批量生产出高质量的红外制冷用液氮金属杜瓦瓶，大大降低我国使用红外致冷用的液氮金属杜瓦瓶的成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步阐释。
实施例：
本实施例提供一种红外制冷用液氮金属杜瓦瓶生产工艺，包括设计阶段、零部件加工阶段、装配准备阶段、装配阶段和验收检测阶段。
其中，所述设计阶段为：根据用户的技术需求进行杜瓦瓶设计并出具设计图，所述设计图包括总装设计图和零部件设计图。
所述零部件加工阶段为：基于所述设计图进行零部件加工，获得所述杜瓦瓶所需的零部件，其中，所述零部件包括外壳、内壳、外壳上盖、外壳下盖、内壳下盖、主支管、冷头部件、引线环部件以及窗口座部件。
所述装配准备阶段包括：将所述零部件进行酸碱清洗并烘干；基于所述总装设计图对清洗烘干后的所述零部件进行预装配。
所述装配阶段包括：基于所述总装设计图将预装配好的所述零部件进行总装，获得完整的杜瓦瓶。
所述验收检测阶段包括：将完整的所述杜瓦瓶进行密闭实验和低温实验，获得合格的杜瓦瓶产品。
在具体的实施过程中，因为每一个客户对杜瓦瓶的需求不同，比如有些客户需要特定温度下的杜瓦瓶，如110K特定温度杜瓦瓶、120K特定温度杜瓦瓶等；又比如有些客户对杜瓦瓶的类型有需求，如直冷式杜瓦瓶、卧式杜瓦瓶等。因此，本发明实施例中的第一阶段为设计阶段，所述设计阶段就是根据客户的需求进行杜瓦瓶的设计，出具设计图。因为杜瓦瓶有许多零部件，因此所述设计图包括总装设计图和零部件设计图。
完成第一阶段后，执行第二阶段：零部件加工阶段。所述零部件加工阶段具体为：基于所述设计图进行零部件加工，获得所述杜瓦瓶所需的零部件，其中，所述零部件包括外壳、内壳、外壳上盖、外壳下盖、内壳下盖、主支管、冷头部件、引线环部件以及窗口座部件。
完成第二阶段后，执行第三阶段：装配准备阶段。所述装配准备阶段包括：将所述零部件进行酸碱清洗并烘干；基于所述总装设计图对清洗烘干后的所述零部件进行预装配。
在具体的实施过程中，杜瓦瓶的所述零部件之间大多数是采用粘接连接的，但是所述零部件在加工过程中可能会沾染到污渍，比如加工机床上的油污、加工车间的废削灰尘等，有了污渍就会对后期的粘接效果产生不利的影响，因此，本发明实施例中在所述装配准备阶段，第一步就是对加工好的所述零部件进行清洗并烘干。在具体的清洗过程中，由于所述零部件沾染的污渍通过清水可能无法去除，因此，本发明实施例中采用酸碱清洗液对所述零部件进行清洗，从而获得一个符合胶粘要求的干净无油的表面。清洗完毕后就是烘干，作为优选的，本发明实施例中酸碱清洗后的所述零部件的烘干方式为：将酸碱清洗后的所述零部件置于100℃的烘干箱中进行烘干，烘干的持续时间为2小时。
完成所述零部件清洗和烘干后，就是基于所述总装设计图对所述零部件进行预装配。
在具体的实施过程中，作为优选的，本发明实施例中基于所述总装设计图对清洗烘干后的所述零部件进行预装配包括：
对所述外壳进行胶粘封装，并对封装好的所述外壳进行表面喷塑处理；将所述内壳与所述主支管进行胶粘连接，并在连接了所述主支管的所述内壳的内外表面铺设密封胶；将铺设了密封胶的所述内壳与所述内壳下盖进行装配连接；在装配了所述内壳下盖的所述内壳的上下表面加装活性碳，并在所述内壳的外表面包裹绝热层；对所述杜瓦瓶所需的引线进行编号串接；为所述窗口座部件粘接窗口片。
其中，在对封装好的所述外壳进行表面喷塑处理时，需要先将所述外壳与所述外壳上盖和所述外壳下盖进行初装配，然后再对所述外壳进行表面喷塑处理，同时对不需要喷塑和不能喷塑的部位进行保护，避免这些部位被喷，为后续装配带来不必要的麻烦。所述外壳经喷塑处理后更加地耐腐蚀，同时外观更加美观。
在具体的实施过程中，为了所述杜瓦瓶能够保温，需要所述外壳与所述内壳之间保持真空状态，为了使所述外壳与所述内壳之间保持真空状态，在内壳的上表面和下表面加装了活性炭，通过所述活性炭吸附所述外壳与所述内壳之间的残余气体，使所述外壳与所述内壳之间能够始终保持真空状态。
在具体的实施过程中，在所述内壳的上下表面加装活性碳之前，需要对所述活性炭进行活化处理，以提高所述活性炭的吸附性能。作为优选的，本发明实施例中对所述活性炭进行活化处理的方法具体为：将所述活性炭放置于200℃的烤箱里进行烘烤，烘烤时间为16小时。
在具体的实施过程中，为了使生产的杜瓦瓶更加地保温，本发明实施例中在所述内壳的外表面包裹了绝热层。绝热层的种类有很多，比如三元乙丙和丁腈绝热层，也有用环氧树脂或酚醛树脂加入碳纤维或芳纶等材料制成的绝热层。作为优选的，本发明实施例中的所述绝热层采用由铝箔和碳纸组成的多层绝热层。碳纸层不仅具有很强的吸附分解、调湿、净化、除臭、远红外线及负离子效能，还能抑制温度上升和霉菌、微生物的繁衍，因此能起到防霉、保温的独特作用。而铝箔是一种能够反射辐射的材料，能防止辐射传热，提高所述杜瓦瓶的保温性能。具体的，本发明实施例中包裹绝热层的方式为：将铝箔和碳纸平铺在一起，然后共同包裹于所述内壳的外表面，其中碳纸包裹的层数不少于15层，而铝箔包裹的层数不少于42层。
完成第三阶段后，执行第四阶段：装配阶段。所述装配阶段包括：基于所述总装设计图将预装配好的所述零部件进行总装，获得完整的杜瓦瓶。
在具体的实施过程中，基于所述总装设计图将预装配好的所述零部件进行总装的步骤如下：
首先将所述内壳通过所述主支管与所述外壳上盖连接，然后将所述外壳上盖装配到所述外壳上，然后进行所述外壳下盖安装，安装好之后检查结构的相对位置，当相对位置确定后，放入烘箱进行固化，固化时间为1.5小时，固化温度为100℃。固化后对杜瓦瓶所需的引线进行布线和焊线，密封引线出口、焊接接插件，所述引线布好之后进行线路检测，检测的内容包括引线的通断、短路、绝缘强度等。引线布好之后安装所述窗口座部件并密封。最后安装排气阀门。
装配完成后，执行第五阶段：验收检测阶段。所述验收检测阶段包括：将完整的所述杜瓦瓶进行密闭实验和低温实验，获得合格的杜瓦瓶产品。
在具体的实施过程中，由于杜瓦瓶的关键是真空；真空的关键是密封。因此，装配完成的杜瓦瓶必须进行密闭实验，密闭实验的方式有很多种，作为优选的，本发明实施例中的密闭实验的方法为：将完整的所述杜瓦瓶置于排气台上进行初排气；初排气后进行烘烤排气，直至杜瓦瓶中的气压降为10-3mmHg时进行封真空；待到预定时间后对所述杜瓦瓶进行真空检测，从而获得密闭性好的杜瓦瓶。其中，所述预定时间具体根据实际情况而定，如6小时、12小时、24小时等，在此不做限定。
在具体的实施过程中，由于本发明实施例生产的红外制冷用液氮金属杜瓦瓶需要用于盛装液氮，而液氮的温度为77K，因此，还需要对所述杜瓦瓶进行低温实验，以确保所述杜瓦瓶能够在低温下使用。作为优选的，本发明实施例中的所述低温实验采用实验方法为：向完整的所述杜瓦瓶中加入液氮，观察所述杜瓦瓶的瓶口是否冒气或结霜，少量冒气为正常，大量冒气或结霜属于漏气，需要查漏补胶。
本发明提供了一种红外制冷用液氮金属杜瓦瓶生产工艺，通过该生产工艺能够批量生产出高质量的红外制冷用液氮金属杜瓦瓶，大大降低我国使用红外致冷用的液氮金属杜瓦瓶的成本。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (7)

1.一种红外制冷用液氮金属杜瓦瓶生产工艺，其特征在于，包括设计阶段、零部件加工阶段、装配准备阶段、装配阶段和验收检测阶段；
其中，所述设计阶段为：根据用户的技术需求进行杜瓦瓶设计并出具设计图，所述设计图包括总装设计图和零部件设计图；
所述零部件加工阶段为：基于所述设计图进行零部件加工，获得所述杜瓦瓶所需的零部件，其中，所述零部件包括外壳、内壳、外壳上盖、外壳下盖、内壳下盖、主支管、冷头部件、引线环部件以及窗口座部件；
所述装配准备阶段包括：将所述零部件进行酸碱清洗并烘干；基于所述总装设计图对清洗烘干后的所述零部件进行预装配；
所述装配阶段包括：基于所述总装设计图将预装配好的所述零部件进行总装，获得完整的杜瓦瓶；
所述验收检测阶段包括：将完整的所述杜瓦瓶进行密闭实验和低温实验，获得合格的杜瓦瓶产品。
2.根据权利要求1所述的红外制冷用液氮金属杜瓦瓶生产工艺，其特征在于，在所述装配准备阶段，酸碱清洗后的所述零部件的烘干方式为：将酸碱清洗后的所述零部件置于100℃的烘干箱中进行烘干，烘干的持续时间为2小时。
3.根据权利要求1所述的红外制冷用液氮金属杜瓦瓶生产工艺，其特征在于，所述装配准备阶段中基于所述总装设计图对清洗烘干后的所述零部件进行预装配包括：
对所述外壳进行胶粘封装，并对封装好的所述外壳进行表面喷塑处理；
将所述内壳与所述主支管进行胶粘连接，并在连接了所述主支管的所述内壳的内外表面铺设密封胶；将铺设了密封胶的所述内壳与所述内壳下盖进行装配连接；在装配了所述内壳下盖的所述内壳的上下表面加装活性碳，并在所述内壳的外表面包裹绝热层；
对所述杜瓦瓶所需的引线进行编号串接；
为所述窗口座部件粘接窗口片。
4.根据权利要求3所述的红外制冷用液氮金属杜瓦瓶生产工艺，其特征在于，在所述内壳的上下表面加装活性碳之前，还对所述活性炭进行了活化处理，其处理方法为将所述活性炭放置于200℃的烤箱里进行烘烤，烘烤时间为16小时。
5.根据权利要求3所述的红外制冷用液氮金属杜瓦瓶生产工艺，其特征在于，所述绝热层为由铝箔和碳纸组成的多层绝热层。
6.根据权利要求1所述的红外制冷用液氮金属杜瓦瓶生产工艺，其特征在于，所述密闭实验的实验方法为：
将完整的所述杜瓦瓶置于排气台上进行初排气；初排气后进行烘烤排气，直至杜瓦瓶中的气压降为10-3mmHg时进行封真空；待到预定时间后对所述杜瓦瓶进行真空检测。
7.根据权利要求1所述的红外制冷用液氮金属杜瓦瓶生产工艺，其特征在于，所述低温实验的实验方法为：
向完整的所述杜瓦瓶中加入液氮，观察所述杜瓦瓶的瓶口是否冒气或结霜。
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CN111790702A (zh) * 2020-07-13 2020-10-20 西安空天引擎科技有限公司 一种提升高浓度过氧化氢贮箱安全性的处理方法
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