用于管状检测器的自动焊接的焊接接头设计制造技术

本发明专利技术提供一种检测器(30)，所述检测器包括具有壳体轮廓的外部壳体(40)，其中壳体轮廓的焊接部分(56)作为环形凸缘在相对于外部壳体的中心轴线的向外方向上延伸。所述检测器还包括邻近外部壳体的焊接部分定位的端帽(70)。所述端帽和所述外部壳体的焊接部分配置成焊接在一起以形成密封件。本发明专利技术也提供一种制造检测器的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于管状检测器的自动焊接的焊接接头设计
本专利技术总体上涉及需要密封接头的管状结构，如充气检测器，并且特别地涉及用于构造检测器的焊接操作和关联结构。
技术介绍
用于光线和离子/粒子(例如，中子、伽马射线等)的检测器包括由外部阴极壳体围绕的轴向延伸阳极。对于例如用于中子检测的一些检测器，一种或多种气体布置在外部阴极壳体内。在中子检测器中，由外部阴极壳体内的中子反应产生的离子/粒子将与(一种或多种)气体碰撞以形成自由电子。这些自由电子被吸引到阳极，于是自由电子生成指示中子计数的信号。可以领会，需要将(一种或多种)气体保持在外部阴极壳体内(即，防止(一种或多种)气体的外出)并且防止空气、湿气、污染物等的进入。众所周知焊接检测器的一些部分并且因此形成密封件。在图1a中显示先前已知的中子检测器10的例子。中子检测器10包括圆柱形外部壳体阴极12和端帽14。焊接源16平行于中子检测器10的纵轴线(即，平行于外部壳体12的纵向范围)纵向地被应用。焊接源16将焊接和密封外部壳体12至端帽14，焊接源16和/或中子检测器10在回转/旋转方向上移动/旋转大致360°。回转/旋转由图1a内的曲线箭头18示意性地显示。焊接源16遭受的缺陷在于手动地被控制并且可能手动地移动，这是相对缓慢和低效的过程。现在参见图1b，显示先前已知的中子检测器20的第二例子。再次地，中子检测器20包括外部壳体22和端帽24。在该已知例子中，焊接源26相对于中子检测器20从径向向外方向被施加。焊接源26焊接并且密封外部壳体22至端帽24，焊接源26或中子检测器20在旋转方向上旋转大致360°。看到表示旋转的曲线箭头28。尽管该例子中的焊接源26作为自动操作的一部分被包括，但是外部壳体22和端帽24由不同材料形成并且具有不同尺寸(例如，径向厚度)，并且因此具有不同加热温度/要求，以获得焊接熔体。此外，当外部壳体22和端帽24由铝材料制造时，氧化铝层将常常在外部壳体22和端帽24的表面上形成。相比于外部壳体22和端帽24的基础铝材料，氧化铝层针对焊接需要不同的加热温度。由于这些原因并且由于外部壳体22相对薄，非期望的焊缝会在外部壳体22和端帽24之间产生，可能存在通常称为裂缝的未熔接部分。因此，提供具有在外部壳体和端帽之间形成的改善焊缝的管状构件(如中子检测器)的自动焊接是需要的并且将是有益的。
技术实现思路
以下提出本专利技术的简单总结以便提供对本专利技术的一些示例性方面的基本理解。该总结不是本专利技术的广泛概述。而且，该总结不旨在识别本专利技术的关键要素并且不描绘本专利技术的范围。该总结的唯一目的是以简化形式提出本专利技术的一些概念作为随后提出的更详细描述的前序。根据一个方面，本专利技术提供一种检测器，所述检测器包括具有壳体轮廓的外部壳体，其中所述壳体轮廓的焊接部分作为环形凸缘在相对于所述外部壳体的中心轴线的向外方向上延伸。所述检测器包括邻近所述外部壳体的所述焊接部分定位的端帽。所述端帽和所述外部壳体的所述焊接部分配置成焊接在一起以形成密封件。根据另一方面，本专利技术提供一种检测器，所述检测器包括沿着轴线延伸、用作阴极的外部壳体。所述外部壳体具有壳体轮廓，其中所述壳体轮廓的焊接部分作为环形凸缘在相对于所述轴线的径向向外方向上延伸。所述检测器包括在所述外部壳体内沿着所述轴线延伸的阳极。所述检测器包括端帽，所述端帽支撑所述阳极并且在所述外部壳体的端部内延伸。所述端帽包括帽轮廓，所述帽轮廓匹配所述外部壳体的所述壳体轮廓。所述端帽包括相对于所述轴线径向向外延伸的焊接环形肩部。所述焊接肩部和所述外部壳体的所述焊接部分彼此相邻并且焊接在一起以形成密封件。根据另一方面，本专利技术提供一种制造检测器的方法，所述方法包括提供沿着轴线延伸、用作阴极的外部壳体。所述方法包括提供在所述外部壳体内沿着所述轴线延伸的阳极。所述方法包括将端帽定位在所述外部壳体的端部内以支撑所述阳极。所述端帽包括帽轮廓，其中所述端帽的肩部在径向向外方向上延伸。所述方法包括卷曲所述外部壳体的一部分以形成壳体轮廓，所述壳体轮廓匹配所述端帽的所述帽轮廓。所述外部壳体的焊接部分邻近所述端帽的所述肩部在径向向外方向上延伸。所述方法包括从径向向外方向将所述外部壳体的所述焊接部分和所述端帽的所述肩部焊接在一起。附图说明本专利技术所属领域的技术人员通过参考附图阅读以下描述将显而易见本专利技术的前述和其它方面，其中：图1a是已知的、现有技术的中子检测器的例子的截面图；图1b是已知的、现有技术的中子检测器的第二例子的截面图；图2是根据本专利技术的方面的示例性中子检测器的截面图；图3是在外部壳体卷曲到端帽上之前的中子检测器的端部的、在图2的圆形截面3处获得的细节的放大截面图；图4是类似于图3的放大截面图，其中力被施加到外部壳体；图5是类似于图3和4的放大截面图，其中在已施加力之后壳体轮廓形成于外部壳体中。图6是类似于图3至5的放大截面图，描绘了将外部壳体附连到端帽的示例性焊接操作；以及图7是类似于图3至6的放大截面图，描绘了在焊接操作之后焊接到端帽的外部壳体。具体实施方式在图中描述和示出包含本专利技术的一个或多个方面的示例性实施例。这些示出的例子不旨在限制本专利技术。例如，本专利技术的一个或多个方面可以在其它实施例乃至其它类型的装置中使用。而且，某些术语仅仅为了方便而用于本文中并且不应当被视为限制本专利技术。更进一步地，在图中，相同的附图标记用于表示相同的元件。图2描绘根据本专利技术的至少一个方面的呈中子检测器30的形式的密封、管状主体或构件的示例性实施例。应当领会图2仅仅显示中子检测器30的可能结构/配置的一个例子，并且在本专利技术的范围内可以预料其它例子。一般而言，中子检测器30用于测量辐射或监测/检测环境中的中子。例如，中子检测器30可以与辐射安全应用、废核燃料的辐射监测、国土安全应用等关联地使用。当然，中子检测器30不限于这些应用，而是可以在包括监测/检测中子的其它应用中使用。而且，本专利技术可以在具有类似构造的其它检测器中使用并且因此不限于中子检测器。接着进行中子检测器30及其操作的一般论述，中子检测器30在第一端部32和相对的第二端部34之间纵向地延伸。该例子中的中子检测器30沿着大致线性轴线36延伸，但是在另外的例子中，中子检测器30可以包括弯曲、曲线、波动等。类似地，中子检测器30不限于所示的尺寸，并且在其它例子中，可以比所示的更长/更短或更大/更小。类似地，中子检测器30可以容纳在外壳或其它类似结构内。中子检测器30包括外部壳体40。外部壳体40具有在中子检测器30的第一端部32和第二端部34之间延伸的大致圆形横截面形状。在其它例子中，外部壳体40不限于圆形横截面形状，而是可以包括椭圆形、四边形(例如，方形、矩形等)、倒圆的横截面形状等。外部壳体40包括许多材料，包括金属(例如，铝、不锈钢等)。在一个例子中，外部壳体40用作阴极。外部壳体40限定大致中空内部体积42。内部体积42被密封并且填充有气体或气体的混合物。内部体积42可以以许多方式被填充。在一个可能的例子中，可以提供延伸通过中子检测器30的一部分的填充管。在这样的例子中，填充管是大致中空的并且可以将来自外部位置的气体(或气体的混合物)从中子检测器30传送/输送到内部体积42。尽管未在例子中显示，但是填充管可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测器，所述检测器包括：具有壳体轮廓的外部壳体，其中所述壳体轮廓的焊接部分作为环形凸缘在相对于所述外部壳体的中心轴线的向外方向上延伸；以及邻近所述外部壳体的所述焊接部分定位的端帽，所述端帽和所述外部壳体的所述焊接部分配置成焊接在一起以形成密封件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.06.13 US 13/9166261.一种检测器，所述检测器包括：具有壳体轮廓的外部壳体，其中所述壳体轮廓的焊接部分作为环形凸缘在相对于所述外部壳体的中心轴线的向外方向上延伸；以及邻近所述外部壳体的所述焊接部分定位的端帽，所述端帽和所述外部壳体的所述焊接部分配置成焊接在一起以形成密封件；其中，所述外部壳体的所述壳体轮廓包括环形凹陷，所述环形凹陷定位在沿着所述轴线的一个纵向侧上的所述焊接部分和沿着所述轴线的相对纵向侧上的壳体突起之间；其中，所述端帽包括帽轮廓，所述帽轮廓匹配所述壳体轮廓的至少一部分；其中，所述帽轮廓包括帽凹陷，所述帽凹陷定位在沿着所述轴线的一个纵向侧上的肩部和沿着所述轴线的相对纵向侧上的帽突起之间；并且其中，所述外部壳体的所述环形凹陷与所述端帽的所述帽凹陷相配合。2.根据权利要求1所述的检测器，其中所述端帽包括焊接环形肩部使得所述焊接环形肩部和所述外部壳体的所述焊接部分配置成用于自动焊接并且作为自动焊接过程的一部分焊接在一起。3.根据权利要求1所述的检测器，其中所述外部壳体的所述焊接部分定位成与所述肩部纵向相邻并且接触。4.根据权利要求3所述的检测器，其中所述壳体轮廓具有所述焊接部分的径向长度与所述外部壳体的厚度的至少1.0的纵横比。5.根据权利要求4所述的检测器，其中所述焊接部分的径向长度为1.5毫米并且所述外部壳体的厚度为0.9毫米。6.根据权利要求1所述的检测器，其中所述端帽的焊接环形肩部和所述外部壳体的所述焊接部分配置成用于从径向方向焊接并且作为从径向方向定向的焊接过程的一部分焊接在一起。7.一种检测器，所述检测器包括：沿着轴线延伸、用作阴极的外部壳体，所述外部壳体具有壳体轮廓，其中所述壳体轮廓的焊接部分作为环形凸缘在相对于所述轴线的径向向外方向上延伸；在所述外部壳体内沿着所述轴线延伸的阳极；以及端帽，所述端帽支撑所述阳极并且在所述外部壳体的端部内延伸，所述端帽包括帽轮廓，所述帽轮廓匹配所述外部壳体的所述壳体轮廓，其中所述端帽包括相对于所述轴线径向向外延伸的焊接环形肩部，并且所述焊接环形肩部和所述外部壳体的所述焊接部分彼此相邻并且焊接在一起以形成密封件；其中，所述外部壳体的所述壳体轮廓包括环形凹陷，所述环形凹陷定位在沿着所述轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：JR鲁德，BJ奥列奇诺维奇，SW曼林，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US