[发明专利]一种适用于高真空和高温高压条件下的测试接头

说明书

本发明公开了一种适用于高真空和高温高压条件下的测试接头，包括外用接头、内密封结构、外密封结构和冷却单元，外用接头包括圆台段和与圆台段大端连接的圆柱段，外用接头的中心有包括两个以上台阶的台阶孔；外密封结构包括密封胶圈A和半球形密封头，密封胶圈A设置在外部环形槽内，半球形密封头设置在圆台段的小端，半球形密封头轴向设置通孔，用于安装检测元件；内密封结构包括密封胶圈B和密封垫片从前往后依次设置在台阶孔内；所述检测元件的一端依次穿过密封胶圈B和密封垫片后与外用接头的中心通孔连接；冷却单元用于对所述外用接头进行冷却，包括设置在所述外用接头内部的冷却通道和填充在所述冷却通道内的冷却介质。

技术领域

本发明涉及测试接头领域，具体涉及一种适用于超高速碰撞相关领域的测试接头。

背景技术

在空气动力学、超高速碰撞、航空发动机、火箭推进器和燃烧等领域，在高真空条件下向反应气室充入氢和氧，利用氢氧爆轰驱动弹丸等进行高速碰撞的物体，研究其燃烧或爆轰反应瞬时产生的高温高压气体的特性及驱动性能，对空气动力学、超高速碰撞、航空发动机、火箭推进器和燃烧等领域的发展具有重要意义。

研究超高速碰撞基于上述原理主要有以下几种应用：轻气炮、电热化学炮、电热化学轻气发射技术和激波管等。其中，轻气炮是超高速碰撞实验技术领域中重要的手段。电热化学炮采用等离子体点火技术,大幅度提高火炮性能。电热化学轻气发射技术吸收了电热化学炮和轻气炮的优点，是一种新概念的高初速发射弹技术。激波管已经发展成为一种用途广泛的科学实验装置，被用于开展各种目的的科学实验。

以上应用领域，在提升弹速的同时也对反应气室的材料提出了更高的要求，其必须能承受气体爆轰瞬间的峰值压力。在工作过程中，反应气室内的膛压为高瞬态宽谱压力，爆轰发生时其反应室瞬时温度2000℃，压力300Mpa，真空压力值100pa，高压下的气室密封不当极易造成漏气甚至膛炸等问题，进而影响实验结果的准确性及实验过程的安全性。同时，在发生反应的高压容器壁面上，布置点火和测试多用接口是需要解决的关键技术之一，测试过程中也要保证检测元件的安全性及稳定性，因此在高温高压的条件下膛压及爆轰波的状态测量成为测量技术中最重要的也是难度最大的关键技术，研制这种测试接头具有重大意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种适用于高真空和高温高压条件下的测试接头，适用于温度2000℃，压力300Mpa和真空压力值100pa的条件，能够满足高真空条件和高温高压环境的要求。

所述适用于高真空和高温高压条件下的测试接头，包括：外用接头、内密封结构、外密封结构和冷却单元，所述外用接头包括圆台段和与圆台段大端连接的圆柱段，记所述外用接头圆台段小端为前端，所述外用接头的另一端为尾端；所述外用接头的中心通孔为台阶孔，所述台阶孔包括两个以上台阶；

所述外密封结构包括密封胶圈A和半球形密封头，所述密封胶圈A设置在所述圆柱段和圆台段对接处的外部环形槽内，所述半球形密封头设置在所述圆台段的小端，所述半球形密封头轴向设置通孔，用于安装检测元件，所述检测元件的一端与所述外用接头的中心通孔连接，另一端伸出所述半球形密封头；

所述内密封结构包括密封垫片和密封胶圈B，所述密封垫片和所述密封胶圈B从前往后依次设置在台阶孔内；所述检测元件的一端依次穿过密封胶圈B和密封垫片与所述外用接头的中心通孔连接；所述密封垫片和密封胶圈B分别抵触在所述外用接头中心通孔的两个台阶处；

所述冷却单元用于对所述外用接头进行冷却，包括设置在所述外用接头内部的冷却通道和填充在所述冷却通道内的冷却介质。

作为本发明的一种优选，所述冷却单元还包括：温控系统和循环介质；所述冷却通道包括在所述外用接头圆台段小端端面设置的环形盲孔以及在所述环形盲孔的环形内底面沿其周向设置的三个通孔；所述环形盲孔位于所述外用接头内部其中心通孔的外圈，所述环形盲孔通过所述外用接头的圆台段小端端面的凹槽与所述外用接头中心通孔贯通；所述冷却介质充满外用接头内部的冷却通道；所述冷却介质为氮气；