Монтаж арматуры лампы

Электровакуумные приборы состоят из большого числа конструктивных элементов, называемых деталями и узлами. Деталью называют такой конструктивный элемент прибора, который изготавливается без применения сборочных операций (например, стеклянная колба, никелевая трубочка подогревного катода). Узлом называют конструктивный элемент, состоящий из двух или более разъемно или неразъемно соединенных деталей (например, никелевая трубочка катода с приваренным к ней выводом, смонтированная ножка приемно-усилительной лампы). Узлы оформляются сборочным чертежом с целью выделения промежуточного этапа сборки более сложного изделия.

Параметры электровакуумных приборов определяются тремя основными факторами: эмиссионной способностью катода, рабочим вакуумом и геометрией прибора (размерами и взаимным расположением электродов). Геометрия прибора задается конструктивными чертежами и воспроизводится в процессе монтажа.

Монтаж - это технологический процесс соединения электродов и других деталей и узлов арматуры электровакуумного прибора между собой и закрепления их на ножке прибора в соответствии с конструктивным чертежом. Кроме точной сборки, при монтаже обеспечивается надежное механическое и электрическое соединение электродов между собой и с выводами ножки.

Процесс монтажа для каждого типа электровакуумных приборов описывается в соответствующих технологических картах. В технологической карте указывается: применяемое оборудование, инструмент и приспособления, материалы, детали и узлы, поступающие на сборку, энергетика, категория вакуумной гигиены, меры по технике безопасности и пооперационно описывается технологический процесс.

Процесс монтажа в лабораторных условиях сводится к соединению выводов катодно-подогревательного узла (КПУ) с выводами ножки лампы. Используется КПУ заводского изготовления для одного из типов электронно-лучевых трубок (рис.24). При монтаже используется также плоская стеклянная ножка от пальчиковой лампы с семью штырьками-выводами (рис.25).

В современных моделях работы оксидного катода керну катода отводится довольно важная роль: он является элементом конструкции прибора - носителем эмиссионно-активного слоя, элементом физико-химической системы - участником процесса активирования катода и элементом физической системы, с которой осуществляется тепловой и электрический контакт. В связи с этим к материалам кернов катодов предъявляется ряд требований: малая скорость испарения при рабочей температуре и температуре активирования; достаточная механическая прочность и формоустойчивость при высоких температурах; достаточная инертность основного материала керна катода по отношению к оксидному слою и газам, выделяющимся в ходе вакуумной обработки прибора; достаточное количество активирующих примесей; определенные значения теплопроводности, электропроводности и коэффициента интегрального излучения.

Большинству этих требований удовлетворяет никель и особенно его сплавы с тугоплавкими металлами (вольфрамом и рением), с малыми дозированными присадками элементов, способствующих активированию оксидного катода (кремния, магния и др.).

Рис. 24. Конструкция КПУ (возможно использование КПУ других типов): 1 - оксидное покрытие; 2 - трубочка с колпаком; 3 - керамическое основание; 4 - выводы катода; 5 - алундированный подогреватель; 6 - выводы подогревателя; 7 – держатели; 8 - выступы на керамическом основании

Рис.25. Плоская ножка лампы

Для изготовления кернов катодов электронно-лучевых трубок часто используют сплавы НВ-3 и НВ-ЗВ с содержанием никеля не менее 96%, вольфрама 2,5-3,5% и присадками магния (0,01-0,05%), кремния (0,02%), углерода (0,1-0,08%). Другие металлические детали КПУ выполняются в основном также из сплавов на основе никеля.

Подогреватели катодов изготавливают из тонких вольфрамовых и вольфрамово-рениевых проволок. В качестве изолирующего покрытия используют очень чистый оксид алюминия (алунд). Его удельное объемное сопротивление при 1000°С составляет 10⁶-10⁸ Ом·см, а температура плавления 2050°С.

Выводы электровакуумных приборов выполняются в виде согласованных спаев металла со стеклом (разница в коэффициентах термического расширения стекла и металла не должна превышать 1 10^-6). Обычно используют ковар (29НК) или сплавы железа с никелем (47НД) и хромом (47НХР). Внутренние выводы электровакуумных приборов изготовляются трех- или двухзвенными из никелевых сплавов и меди или платинита (стальной сердечник, покрытый медью).

Надежное соединение металлических деталей между собой и с выводами ножки осуществляется посредством контактной электросварки. Наиболее рационально использовать импульсную электросварку с точным дозированием давления, величины импульса сварочного тока и его длительности. Для осуществления контактной точечной сварки (рис.26) две детали (1) зажимаются между электродами (2,3) сварочного клюва. К ним подводится ток от вторичного витка сварочного трансформатора (4). Нижний электрод (2) неподвижен, а верхний (3) перемещается (он связан с механизмом сжатия Р, который передает необходимое давление на детали).

Процесс сварки начинается со сжатия деталей. Затем на короткое время прерывателем (5) замыкают ток в первичной обмотке трансформатора (4) и по сварочной цепи протекает ток большой силы. Наибольший разогрев будет происходить в месте соприкосновения свариваемых деталей, здесь должно образоваться расплавленное ядро и под действием приложенного усилия Р произойдет соединение деталей. После выключения прерывателя (5) давление некоторое время сохраняется, чтобы детали успели остыть в сжатом состоянии.

В производственных условиях для сварки при монтаже деталей и узлов ЭВП обычно используют монтажно-сварочные столы, оснащенные сварочными станками с понижающими трансформаторами и устройствами для регулирования силы тока, времени прохождения импульса и усилия сжатия.

Рис. 26. Схема контактной точечной электросварки:

1 - свариваемые детали; 2 - неподвижный электрод; 3 - подвижный электрод; 4 - понижающий трансформатор; 5 - прерыватель

В нашей лаборатории для сварки при монтаже используют более простой и удобный для работы "Прибор для приваривания катодов типа ППК У 4.1". Прибор ППК питается от электрической сети напряжением 220 В и имеет десять ступеней зарядки конденсаторной батареи. Он позволяет приваривать вольфрамовые нити диаметром до 0,2 мм. Накопленная энергия в конденсаторах при их разряде (через трансформатор) используется в виде тепла, выделяющегося в переходном сопротивлении свариваемых материалов.

К сварочному блоку подключают зажим (в виде пинцета), педаль и шнур. После подключения вилки к сетевой розетке включают тумблер "Сеть" (должна загореться сигнальная лампа). Переключателем "Режим сварки" устанавливают нулевой режим работы, через 15 секунд вольтметр показывает установившееся напряжение. При нажатии ногой на педаль производится точечная сварка, если между концами пинцета будут предварительно сжаты свариваемые детали.

Блок ППК должен быть еще до работы заземлен. Так как корпус зажима (пинцета) изготовлен из изоляционного материала, то работа с ним безопасна. При работе внутренние (медные) концы пинцета загрязняются, поэтому их нужно периодически зачищать (ваткой, смоченной в спирте).

Отключение прибора следует сочетать с разрядкой конденсаторов. Для этого нужно нажать на педаль и, не отпуская ее, выключить тумблер "Сеть". Более подробно с работой ППК У 4.1 можно ознакомиться по "Технологическому описанию и инструкции по эксплуатации".

Перед проведением сварки для приобретения навыка следует произвести пробную сварку кусочков никелевой "плющенки" (тонких узких пластин, примерно того же сечения, что и свариваемые детали ЭВП). При практическом соединении КПУ с плоской ножкой следует один из выводов катода (рис.24) приваривать к выводам ножки 1, 2, 3 (рис.25); другой вывод подогревателя приваривается к одному из выводов 5, 6, 7. Причем общая высота смонтированной ножки с КПУ определяется расстоянием от панельки до анода разборной лампы (рис.27), в которой проводится испытание катода, и не должна превышать 25 мм (без учета высоты штырьков).

Контрольные вопросы

1. Чем обеспечивается и как осуществляется монтаж ЭВП (из деталей и узлов) в производственных условиях?

2. Дайте характеристику основных материалов, используемых для изготовления деталей ЭВП.

3. На каком оборудовании и как осуществляется соединение деталей ЭВП с помощью контактной точечной электросварки?

Рис. 27. Разборная лампа-диод: 1 - КПУ; 2 - плоская ножка; 3 - панелька; 4 - анод; 5 - вывод анода; 6 - вывод подогревателя и катода; 7 - шлифовое соединение; 8 - трубка (к насосам); 9 - трубка (к ПМИ-2); 10 - стеклянный колпак (с анодом и ПМИ - 2)

Дата добавления: 2014-12-23