CN213658796U

CN213658796U - 用于低气压环境下抗电强度测试转接组件及测试装置

Info

Publication number: CN213658796U
Application number: CN202022625037.7U
Authority: CN
Inventors: 何祁陵
Original assignee: Hunan Aerospace Institute of Mechanical and Electrical Equipment and Special Materials
Current assignee: Hunan Aerospace Institute of Mechanical and Electrical Equipment and Special Materials
Priority date: 2020-11-13
Filing date: 2020-11-13
Publication date: 2021-07-09
Anticipated expiration: 2030-11-13

Abstract

本实用新型提供一种用于低气压环境下抗电强度测试转接组件及测试装置。所述用于低气压环境下抗电强度测试转接组件包括法兰盘、电极柱、定位盘、锁紧护套和测试线，所述法兰盘上设有多个插装孔，每个所述插装孔上均安装一个电极柱，所述电极柱的一端自所述插装孔穿过并通过所述锁紧护套与所述法兰盘固定，所述电极柱的另一端通过定位盘与所述法兰盘固定，所述测试线的一端自所述锁紧护套穿入与所述电极柱的末端连接，所述测试线的另一端延伸至所述锁紧护套的外侧。与相关技术相比，本实用新型提供的用于低气压环境下抗电强度测试转接组件拆卸方便，能多次重复使用，通用性好，可广泛应用低气压条件下抗电强度测试。

Description

用于低气压环境下抗电强度测试转接组件及测试装置

技术领域

本实用新型涉及环境与可靠性试验技术领域，尤其涉及一种用于低气压环境下抗电强度测试转接组件及测试装置。

背景技术

在距离地面20～100公里的空域，被称为临近空间，包括大部分的平流层，全部的中间层和部分电离层。临近空间是介于普通航空飞机的飞行空间和航天器轨道空间之间的区域。航天器发射至太空和返回地球过程中，会穿越临近空间，在临近空间时由于大气压力比地表大幅降低，空气的临界击穿场强，即空气介质保持绝缘特性而不被电击穿的最大电场强度随之降低，常常在电场强度较强的电极附近产生局部放电现象。局部放电产生的局部热场、电子的轰击作用将引起设备绝缘材料表面破坏，更严重的发生间隙击穿，使得设备的正常工作受到破坏。因而对航天器内部工作电压较高的印制电路板,需采用放电防护工艺和措施。为验证防护措施的有效性，有必要在低气压环境下进行抗电强度测试，通过获取的数值分析优化产品设计，保证产品可靠性。

目前国内普遍采用的验证方法是将产品放在低气压箱内，试验时产品需通过低气压箱上的高密封性电连接器进行转接测试，低气压抗电强度测试前需要对转接电连接器和印制板电路板通过导线焊接后一起进行灌封处理。由于低气压箱测试转接口的尺寸较小，对于一些尺寸较大的印制电路板需在低气压箱内进行现场灌封，由于灌封时间较长，容易耽误其他产品进行低气压试验；转接电连接器在低气压条件下绝缘抗电强度变差，仅能承受1000V以下电压施加的绝缘抗电强度测试，并且电连接器进行两三次绝缘抗电强度测试后，电连接器就会损坏，电连接器损耗较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种转接拆卸方便、能重复使用且在低气压环境下能耐高压抗电强度测试的转接组件及测试装置。

本实用新型的技术方案是：一种用于低气压环境下抗电强度测试转接组件包括法兰盘、电极柱、定位盘、锁紧护套和测试线，所述法兰盘上设有多个插装孔，每个所述插装孔上均安装一个电极柱，所述电极柱的一端自所述插装孔穿过并通过所述锁紧护套与所述法兰盘固定，所述电极柱的另一端通过定位盘与所述法兰盘固定，所述测试线的一端自所述锁紧护套穿入与所述电极柱的末端连接，所述测试线的另一端延伸至所述锁紧护套的外侧。

上述方案中，通过锁紧护套和定位盘将电极柱固定安装在法兰盘上，由此实现了拆卸方便、能重复使用等功能。

优选的，所述插装孔包括沿所述法兰盘的壁厚方向依次设置第一孔端、第二孔端和第三孔端，所述第一孔端的直径大于第三孔端的直径，所述第三孔端的直径大于第二孔端的直径；所述定位盘与所述第三孔端配合，所述锁紧护套与所述第一孔端配合，所述电极柱与所述第二孔端配合。

优选的，所述定位盘为T形结构，所述定位盘的T形结构的小径端伸入所述第三孔端内，且所述定位盘的T形结构的大径端与所述法兰盘的侧壁抵接。

优选的，所述定位盘与第三孔端之间设有第一密封圈，所述定位盘与法兰盘侧壁之间设有第二密封圈。

优选的，所述电极杆包括轴肩、设于所述轴肩一端的第一连接杆、设于所述轴肩另一端第二连接杆，所述第一连接杆穿过所述法兰盘，且所述轴肩与法兰盘之间设有套装在所述第一连接杆上的定位盘，所述法兰盘远离所述定位盘的另一侧设有套装在所述第一连接杆上所述锁紧护套；所述第二连接杆上套装一锁紧螺母。

优选的，所述第一连接杆包括依次连接的光轴和螺杆，所述光轴与所述轴肩连接，所述螺杆与所述锁紧护套螺纹连接。

优选的，所述第二连接杆上设有与所述锁紧螺母配合的外螺纹。

优选的，所述轴肩与定位盘之间设有垫圈，所述垫圈套装于所述第一连接杆上。

优选的，所述电极柱安装所述测试线的末端上设有轴向延伸的内螺纹，通过圆形裸端头和固定螺钉将所述测试线与所述电极柱连接，所述固定螺钉与所述内螺纹配合。

本实用新型还提供一种用于低气压环境下抗电强度测试的测试装置，包括低气压箱、设于所述低气压箱内的被测产品及耐压测试仪，还包括上述的用于低气压环境下抗电强度测试转接组件，所述法兰盘通过在低气压箱上设置的锁扣固定于所述低气压箱外侧的一端，所述电极柱安装锁紧护套的一端伸入所述低气压箱内，且所述测试线与所述被测产品连接，所述电极柱在低气压箱外侧的一端与所述耐压测试仪连接。

与相关技术相比，本实用新型的有益效果为：

一、所述测试转接组件在低气压环境下能承受3500V的高压绝缘抗电测试，远超将电连接器焊线灌封后在低气压环境下进行抗电强度测试的传统方法(该方式仅能承受1000V以下电压绝缘抗电测试)；

二、所述测试转接组件拆卸方便，能多次重复使用，通用性好，可广泛应用低气压条件下抗电强度测试。特别是在电压超过1000V的高压绝缘抗电测试中，采用本方案技术生产的测试转接组件及测试装置更是一种安全可靠的有效方式。

附图说明

图1为本实用新型提供的用于低气压环境下抗电强度测试转接组件的结构示意图；

图2为本实用新型提供的用于低气压环境下抗电强度测试转接组件中的法兰盘的结构示意图；

图3为沿图2的A-A剖视图；

图4为图1中的电极柱的结构示意图；

图5为图1中的定位盘的结构示意图；

图6为本实用新型提供的用于低气压环境下抗电强度测试的测试装置的结构示意图。

附图中：1-转接组件、2-低气压箱、3-被测产品、4-耐压测试仪、5-法兰盘密封圈、6-锁扣、7-耐压测试仪测试线、8-南大704胶；

11-法兰盘、12-电极柱、13-定位盘、14-第一密封圈、15-第二密封圈、16-垫圈、17-锁紧护套、18-测试线、19-圆形裸端头、20-固定螺钉、21-锁紧螺母；

111-插装孔、1111-第一孔端、1112-第二孔端、1113-第三孔端；

121-轴肩、122-第一连接杆、1221-光轴、1222-螺杆、1223-内螺纹、123-第二连接杆。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1所示，本实施例提供的一种用于低气压环境下抗电强度测试转接组件1包括法兰盘11、电极柱12、定位盘13、第一密封圈14、第二密封圈15、垫圈16、锁紧护套17、测试线18、圆形裸端头19、固定螺钉20和锁紧螺母21。

所述法兰盘11上设有多个插装孔11。多个插装孔11设置的位置与低气压箱结构有关。在本实施例中，以测试转接孔的孔径为φ130mm的低气压箱为例，多个所述插装孔11中，在法兰盘11的中心位置设置一个，沿中心位置的插装孔11的周边呈矩形状设置四个(如图2所示)。

如图3所示，所述插装孔11包括沿所述法兰盘11的壁厚方向依次设置第一孔端1111、第二孔端1112和第三孔端1113。所述第一孔端1111的直径大于第三孔端1113的直径，所述第三孔端1113的直径大于第二孔端1112的直径。

如图4所示，所述电极柱12包括轴肩121、设于所述轴肩121一端的第一连接杆122和设于所述轴肩121另一端第二连接杆123。所述第一连接杆122包括依次连接的光轴1221和螺杆1222，所述光轴1221与所述轴肩121连接。所述螺杆1222的末端上设有轴向延伸的内螺纹1223。所述第二连接杆123上设有外螺纹。

如图1、4所示，所述法兰盘11上的每个所述插装孔111上均安装一个电极柱12。安装时，所述电极柱12的第一连接杆122自所述插装孔111插入，并在第一连接杆122的光轴1221上套装所述定位盘13和垫圈16，所述定位盘13和垫圈16抵接于所述轴肩121和法兰盘11的侧面之间。

在具体的实施例中，所述定位盘13位T形结构(如图5所示)，所述定位盘13的T形结构的小径端伸入所述第三孔端1113内，并在小径端于第三孔端1113的内壁之间设置所述第一密封圈14。所述定位盘13的T形结构的大径端与所述法兰盘11的侧壁抵接，并在大径端与所述法兰盘11的侧壁之间设置所述第二密封圈15。

所述法兰盘11远离所述定位盘13的另一侧设有套装在所述第一连接杆122的螺杆1222上所述锁紧护套17。即电极柱12在法兰盘1的一端通过锁紧护套17与螺杆1222的螺纹连接固定，电极柱12在法兰盘1的另一端通过定位盘13、垫圈16与轴肩121和法兰盘11抵接固定。

所述测试线18的一端自所述锁紧护套17穿入与所述电极柱12的第一连接杆122的末端通过圆形裸端头19和固定螺钉20连接，所述测试线18的另一端延伸至所述锁紧护套17的外侧。所述测试线18与圆形裸端头19焊接在一起，再通过固定螺钉20穿过该圆形裸端头19与第一连接杆122上的内螺纹1223螺纹连接。所述圆形裸端头19选用TO型。

所述第二连接杆123上设置所述锁紧螺母21，所述锁紧螺母21与所述第二连接杆123上的外螺纹配合。

如图1、6所示，本实用新型还提供一种用于低气压环境下抗电强度测试的测试装置包括低气压箱2、设于所述低气压箱2内的被测产品3、耐压测试仪4和上述的用于低气压环境下抗电强度测试转接组件1。所述法兰盘11通过在低气压箱2上设置的锁扣6固定于所述低气压箱2外侧的一端，并在法兰盘11和低气压箱2的侧壁之间设置法兰盘密封圈5。

所述电极柱12安装锁紧护套17的一端伸入所述低气压箱2内，且所述测试线18与所述被测产品3连接。

所述电极柱12在低气压箱2外侧的一端通过耐压测试仪测试线7与所述耐压测试仪4连接。所述耐压测试仪测试线7通过所述锁紧螺母21将其固定在电极柱12的第二连接杆123上。

本实用新型提供的用于低气压环境下抗电强度测试转接组件各部件加工方式为：

a)低气压箱测试转接用的法兰盘11采用硬度和绝缘性能良好的聚四氟乙烯棒料(直径超过180mm)按图2结构加工而成，可根据不同型号的低气压箱调整法兰盘11的尺寸以及法兰盘11上的电极柱12安装数量；

b)所述第一密封圈14和第二密封圈15，用弹性良好的绝缘橡胶加工而成，也可市购尺寸合适的标准密封圈；

c)所述定位盘13采用聚四氟乙烯棒料(直径超过26mm)按图5的结构加工而成；

d)所述垫圈16采用不锈钢棒料(直径超过14mm)加工而成；

e)所述电极柱12采用铜棒(直径超过10mm)按图4结构加工而成；

f)所述锁紧护套采用聚四氟乙烯棒料(直径超过18mm)加工而成；

g)所述锁紧螺母21采用M8标准螺母；所述圆形裸端头19(TO型)采用跟M8标准螺栓配套用的铜质端头。所述固定螺钉20采用M8标准螺栓。所述测试线18采用绝缘层较厚的电缆线。

如图6所示，本实用新型提供的用于低气压环境下抗电强度测试的测试装置的使用方法，包括以下步骤：

a)将电极柱12的第二连接杆122套上所述垫圈16后穿过定位盘13，然后将第二密封圈15装在定位盘13的凹槽(如图5所示，未标号)内，再将第一密封圈装14安装在定位盘13的末端台阶(如图5所示，未标号)上；

b)将定位盘13装在法兰盘11上的插装孔111的第三孔端1113中，再将电极柱12的第一连接杆122依次穿过所述定位盘13、第二孔径端1112和第三孔径端1113，并使螺杆1222延伸至法兰盘11的外侧。所述螺杆1222套装锁紧护套17并用小活动扳手拧电极柱和锁紧护套与之间的螺纹，使定位盘13上的第一密封圈14和第二密封圈15压紧在法兰盘11上，由此将电极柱12固定在法兰盘11上。然后用绝缘性能良好的南大704胶8将锁紧护套17和法兰盘11接触面之间的间隙灌封好，使电极柱12与法兰盘11之间绝缘性能和密封性均满足使用要求(如图6所示)；

c)将其它四个电极柱12按a)～b)方式安装在法兰盘11上，使法兰盘11安装面密封好，待南大704胶风干后即使用；

d)被测产品3进行低气压条件下抗电强度测试前，将测试线18的一端焊接在圆形裸端头(TO型)上,然后用M3的固定螺钉20将圆形裸端头19拧紧在电极柱12上，再用南大704胶8将锁紧护套17与固定螺钉20之间灌封好。灌封后的南大704胶8应完全覆盖住固定螺钉20，并高出固定螺钉20至少5mm，以便形成可靠的绝缘层。待南大704胶8风干后即可将法兰盘11通过低气压箱密封圈5和锁扣6安装在低气压箱2上；

e)开启低气压箱2进行抽气，使低气压箱2内的气压达到测试规定的气压，然后用锁紧螺母将耐压测试仪测试线7锁紧在电极柱12的第二连接杆123上，然后调至相应的电压值，对被测产品3相应测试端进行绝缘抗电测试；

d)测试完成后，将低气压箱2内的气压恢复到常压，将锁扣6松开，然后用尖嘴镊子将灌封在锁紧护套内的南大704胶8清除，再用工具将拧紧在电极柱上的固定螺钉20取下，将测试线18取下即可。

由于该测试装置操作方便，制作成本低廉，使得紧急任务能够得到按期完成。所述测试装置所需自制的零部件使用的原材料丰富，易采购和加工，标准件市购方便，价格低廉，可以推广应用至几乎所有产品的低气压绝缘抗电强度测试中去，拥有广阔的应用前景。

所述电极柱可事先在法兰盘上装好，产品测试前只需将测试线通过螺钉拧在电极柱上并用胶灌封好，再将法兰装在低气压箱上即可。该装置在低气压环境下能耐3500V高压抗电强度测试，拆卸方便，可重复使用。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种用于低气压环境下抗电强度测试转接组件，其特征在于，包括法兰盘、电极柱、定位盘、锁紧护套和测试线，所述法兰盘上设有多个插装孔，每个所述插装孔上均安装一个电极柱，所述电极柱的一端自所述插装孔穿过并通过所述锁紧护套与所述法兰盘固定，所述电极柱的另一端通过定位盘与所述法兰盘固定，所述测试线的一端自所述锁紧护套穿入并与所述电极柱的末端连接，所述测试线的另一端延伸至所述锁紧护套的外侧。

2.根据权利要求1所述的用于低气压环境下抗电强度测试转接组件，其特征在于，所述插装孔包括沿所述法兰盘的壁厚方向依次设置第一孔端、第二孔端和第三孔端，所述第一孔端的直径大于第三孔端的直径，所述第三孔端的直径大于第二孔端的直径；所述定位盘与所述第三孔端配合，所述锁紧护套与所述第一孔端配合，所述电极柱与所述第二孔端配合。

3.根据权利要求2所述的用于低气压环境下抗电强度测试转接组件，其特征在于，所述定位盘为T形结构，所述定位盘的T形结构的小径端伸入所述第三孔端内，且所述定位盘的T形结构的大径端与所述法兰盘的侧壁抵接。

4.根据权利要求3所述的用于低气压环境下抗电强度测试转接组件，其特征在于，所述定位盘与第三孔端之间设有第一密封圈，所述定位盘与法兰盘侧壁之间设有第二密封圈。

5.根据权利要求1所述的用于低气压环境下抗电强度测试转接组件，其特征在于，所述电极柱包括轴肩、设于所述轴肩一端的第一连接杆、设于所述轴肩另一端第二连接杆，所述第一连接杆穿过所述法兰盘，且所述轴肩与法兰盘之间设有套装在所述第一连接杆上的定位盘，所述法兰盘远离所述定位盘的另一侧设有套装在所述第一连接杆上所述锁紧护套；所述第二连接杆上套装一锁紧螺母。

6.根据权利要求5所述的用于低气压环境下抗电强度测试转接组件，其特征在于，所述第一连接杆包括依次连接的光轴和螺杆，所述光轴与所述轴肩连接，所述螺杆与所述锁紧护套螺纹连接。

7.根据权利要求5所述的用于低气压环境下抗电强度测试转接组件，其特征在于，所述第二连接杆上设有与所述锁紧螺母配合的外螺纹。

8.根据权利要求5所述的用于低气压环境下抗电强度测试转接组件，其特征在于，所述轴肩与定位盘之间设有垫圈，所述垫圈套装于所述第一连接杆上。

9.根据权利要求1～8任一项所述的用于低气压环境下抗电强度测试转接组件，其特征在于，所述电极柱安装所述测试线的末端上设有轴向延伸的内螺纹，通过圆形裸端头和固定螺钉将所述测试线与所述电极柱连接，所述固定螺钉与所述内螺纹配合。

10.一种用于低气压环境下抗电强度测试的测试装置，包括低气压箱、设于所述低气压箱内的被测产品及耐压测试仪，其特征在于，还包括如权利要求1～9任一项所述的用于低气压环境下抗电强度测试转接组件，所述法兰盘通过在低气压箱上设置的锁扣固定于所述低气压箱外侧的一端，所述电极柱安装锁紧护套的一端伸入所述低气压箱内，且所述测试线与所述被测产品连接，所述电极柱在低气压箱外侧的一端与所述耐压测试仪连接。