高气密性多芯多径光纤穿壁密封连接器制造技术

本发明专利技术公开了一种高气密性多芯多种直径光纤穿壁密封的连接器，包括胶囊状壳体、空心密封套管，壳体内部密封圈，空心螺栓型金属压块，以及壳体外部密封圈，胶囊状壳体穿设在航天器舱体壁上或空间环境模拟器壁上并通过壳体外部密封圈进行密封，胶囊状壳体包括首端尾罩、末端尾罩以及首尾分别与两尾罩相互螺接固定的内部密封体，胶囊状壳体的内部密封体为中空结构，可供多根多直径光纤并排穿过，本发明专利技术的连接器具有高气密性、零部件可互换性、机械结构简单、低损耗、多直径光纤适用等优点，解决了光纤连接器的高气密性(泄漏率＜1.0×10-7Pa·L/S)低损耗多种类多直径多芯光纤密封连接问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种高气密性多芯多种直径光纤穿壁密封的连接器，包括胶囊状壳体、空心密封套管，壳体内部密封圈，空心螺栓型金属压块，以及壳体外部密封圈，胶囊状壳体穿设在航天器舱体壁上或空间环境模拟器壁上并通过壳体外部密封圈进行密封，胶囊状壳体包括首端尾罩、末端尾罩以及首尾分别与两尾罩相互螺接固定的内部密封体，胶囊状壳体的内部密封体为中空结构，可供多根多直径光纤并排穿过，本专利技术的连接器具有高气密性、零部件可互换性、机械结构简单、低损耗、多直径光纤适用等优点，解决了光纤连接器的高气密性(泄漏率＜1.0×10-7Pa·L/S)低损耗多种类多直径多芯光纤密封连接问题。【专利说明】高气密性多芯多径光纤穿壁密封连接器
本专利技术属于航天器光纤通信连接设备
，具体涉及一种用于航天器地面模 拟空间环境试验与航天器在轨运行阶段的高气密性低损耗多芯多种直径光纤穿壁密封连 接器。
技术介绍
随着我国航天器型号研制要求不断提高，对在地面模拟空间环境下测量航天器的 温度与应变，实时监测航天器结构热变形程度、材料损伤程度与在轨进行航天器健康状态 诊断的需求已经非常迫切。光纤多参量复合传感技术可以满足大型复杂卫星及大型结构件 (如网状天线、桁架结构、太阳翼、机械臂等）地面空间环境试验与在轨健康状态诊断方面 的应用需求。 航天器需要在地面空间环境模拟器中完成真空热试验，空间环境模拟器可以模拟 太空的高真空热环境。高气密性多芯光纤穿壁密封连接器是解决光纤多参量复合传感技术 与光纤通信技术在高真空环境下应用的一大技术难题，主要目的是在保证光纤信号无损传 输的同时保持空间环境模拟器内部的高真空度（小于l.〇Xl(T 4Pa)与航天器内部的真空 度，尤其是载人航天器与空间站内部的大气压力。 因此，设计和专利技术一种能够适应高真空（小于1.0Xl(T4Pa)环境的高气密性低损 耗多芯多种直径光纤穿壁密封连接器具有积极的现实意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是要提供一种能够适应高真空环境的高气密性低损耗 多芯多种直径光纤穿壁密封连接器，旨在保证光纤信号无损传输的同时保持空间环境模拟 器内部的高真空度与航天器内部的真空度。 为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下： 高气密性多芯多种直径光纤穿壁密封连接器，包括胶囊状壳体、空心密封套管，壳 体内部密封圈，空心螺栓型金属压块，以及壳体外部密封圈，胶囊状壳体穿设在航天器舱体 壁上或空间环境模拟器壁上并通过壳体外部密封圈进行密封，胶囊状壳体包括首端尾罩、 末端尾罩以及首尾分别与两尾罩相互螺接固定的内部密封体，胶囊状壳体的内部密封体为 中空结构，可供多根多直径光纤并排穿过，在胶囊状壳体内部，每根光纤依次穿过空心密封 套管，壳体内部密封圈，内部密封体一侧上的安装槽底部穿孔，将多根多直径光纤并排穿过 空心密封套管、在空心密封套管内灌装粘性密封材料，形成气密性光纤密封套管，将空心密 封套管、壳体内部密封圈放入内部密封体的安装槽内设置的安装凹腔中，并进行固定；所有 光纤的尾端穿过空心螺栓型金属压块，金属压块穿过空心密封套管放入安装凹腔中，置于 壳体内部密封圈的上方端面，通过工具旋转挤压金属压块，压缩内部密封圈，完成空心密封 套管与内部密封体的气密封，实现光纤在穿舱密封连接器壳体内部的密封。 其中，内部密封体的安装槽内设置有反凸字形的安装凹腔，将空心密封套管、壳体 内部密封圈放入安装凹腔中并进行固定。 其中，空心密封套管的直径小于壳体内部密封圈的直径和安装凹腔底部穿孔的直 径，空心密封套管穿过壳体内部密封圈和内部密封体安装凹腔底部穿孔，壳体内部密封圈 的直径小于内部密封体安装凹腔的直径，大于安装凹腔底部穿孔的直径，以使其卡设在安 装凹腔的内壁上。 其中，空心密封套管的直径小于空心螺栓型金属压块直径，金属压块穿过空心密 封套管放入壳体内部安装凹腔中，置于壳体内部密封圈上方端面，通过工具旋转挤压空心 螺栓型金属压块，压缩内部密封圈，完成密封套管与内部密封体的气密封。 其中，胶囊状壳体通过螺母，机械固定到舱体壁法兰上。 其中，尾罩侧壁上均设置有镂空观察窗，所述镂空观察窗用于观察壳体内部光纤 紧固形态防止光缆线间弯曲缠绕。 其中，首端尾罩、末端尾罩的外部分别设置突出的头端锁定机构和尾端锁定机构 以分别固定光缆头端和光缆尾端。 本专利技术的连接器具有高气密性、零部件可互换性、机械结构简单、低损耗、多直径 光纤适用等优点，解决了光纤连接器的高气密性（泄漏率< 1.0X10_7Pa*L/S)低损耗多种 类多直径多芯光纤密封连接技术难题。利用该连接器可以实现只有光纤传感系统无电器件 (光纤传感器与传输光纤）放置于容器内，带电器件放置于容器外，免受容器内部高真空度 与超低温（温度< -190°c )环境影响。该连接器尺寸适配空间环境模拟器壁法兰电接口尺 寸，可实现光纤连接器与电连接器互换，无需为光纤连接器单独制作模拟器壁法兰，实现试 件上传感器端到模拟器外光纤链路的接口标准化，并不损伤光纤的插入损耗和回波损耗光 学性能指标，实现光学信号的无损传输，机械性能稳定，并且，该光纤连接器也可应用航天 器在轨运行阶段，既保证光纤信号无损传输的同时保证航天器内部真空度。 【专利附图】【附图说明】 图1是示出根据本专利技术的一个示例性实施例的高气密性低损耗多芯多种直径光 纤穿壁密封连接器壳体组件立体示意图，其中首端尾罩100、末端尾罩300和内部密封体 200处于分离的状态。其中，10为头端锁定机构、11，31均为镂空观察窗、30为尾部锁定机 构； 图2是示出根据本专利技术的一个示例性实施例的高气密性低损耗多芯多种直径光 纤穿壁密封连接器内部密封体200、空心密封套管22、壳体内部密封圈23、空心螺栓型金属 压块21组件立体示意图，其中内部密封体200、空心密封套管22、壳体内部密封圈23、空心 螺栓型金属压块21处于连接的状态。其中，24为定位螺孔，26、安装槽底部穿孔； 图3是图2的另一个视角立体示意图。 其中，25、壳体外部密封圈。 图4是示出图2所示的内部密封体立体示意图。 其中，27、安装凹腔。 【具体实施方式】 以下参照附图对本专利技术的高气密性低损耗多芯多种直径光纤穿壁密封连接器的 结构进行详细说明，但该描述仅仅示例性的，并不旨在对本专利技术的保护范围进行任何限制。 如图1至图3所示，高气密性低损耗多芯多种直径光纤穿壁密封连接器，包括胶 囊状壳体、空心密封套管22,壳体内部密封圈23,空心螺栓型金属压块21，以及壳体外部密 封圈25,胶囊状壳体穿设在航天器舱体壁上或空间环境模拟器壁上并通过壳体外部密封圈 25进行密封，胶囊状壳体包括首端尾罩100、末端尾罩300以及首尾分别与两尾罩相互螺接 固定的内部密封体200,胶囊状壳体的内部密封体200为中空结构，可供多根多直径光纤并 排穿过，在胶囊状壳体内部，每根光纤依次穿过空心密封套管22,壳体内部密封圈23,内部 密封体200 -侧上的安装槽底部穿孔，将多根多直径光纤并排穿过空心密封套管22、在空 心密封套管22内灌装粘性密封材料，形成气密性光纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
高气密性多芯多种直径光纤穿壁密封的连接器，包括胶囊状壳体、空心密封套管，壳体内部密封圈，空心螺栓型金属压块，以及壳体外部密封圈，胶囊状壳体穿设在航天器舱体壁上或空间环境模拟器壁上并通过壳体外部密封圈进行密封，胶囊状壳体包括首端尾罩、末端尾罩以及首尾分别与两尾罩相互螺接固定的内部密封体，胶囊状壳体的内部密封体为中空结构，可供多根多直径光纤并排穿过，在胶囊状壳体内部，每根光纤依次穿过空心密封套管，壳体内部密封圈，内部密封体一侧上的安装槽底部穿孔，将多根多直径光纤并排穿过空心密封套管、在空心密封套管内灌装粘性密封材料，形成气密性光纤密封套管，将空心密封套管、壳体内部密封圈放入内部密封体的安装槽内设置的安装凹腔中，并进行固定；所有光纤的尾端穿过空心螺栓型金属压块，金属压块穿过空心密封套管放入安装凹腔中，置于壳体内部密封圈的上方端面，通过工具旋转挤压金属压块，压缩内部密封圈，完成空心密封套管与内部密封体的气密封，实现光纤在穿舱密封连接器壳体内部的密封。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱北行，张景川，谢吉慧，张丽娜，关来水，裴一飞，田园，仲健维，
申请(专利权)人：北京卫星环境工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11