技术领域
[0001] 本发明涉及真空计量技术领域,具体地,涉及一种电容薄膜真空规。
相关背景技术
[0002] 电容薄膜真空规作为一种真空气压测量设备,通常利用合金膜片作为电容的一个电极,与陶瓷上的金属镀层形成平面电容。当合金膜片两侧压力发生变化时,膜片与金属镀层之间的距离发生改变,从而改变电容值。通过对电容值的测量来实现被测空间内压力的测量。
[0003] 然而,电容薄膜真空规的测量精度易受环境温度影响。为减少环境温度对测量结果的影响,部分电容薄膜真空规内会设置有加热器。但现有的加热器对电容薄膜真空规的温度补偿效果较差,影响电容薄膜真空规的检测精度。
具体实施方式
[0024] 在下文的描述中,提供了大量的细节以便能够彻底地理解本发明。然而,本领域技术人员可以了解,如下描述仅示例性地示出了本发明的优选实施例,本发明可以无需一个或多个这样的细节而得以实施。此外,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行详细描述。
[0025] 为了彻底了解本发明实施方式,将在下列的描述中提出详细的结构。显然,本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本发明还可以具有其他实施方式。
[0026] 本发明实施例中提供了一种电容薄膜真空规。结合参照图1‑图4,电容薄膜真空规10可以包括主体110和温度调节组件120。主体110可以主要用于气压的测量。温度调节组件
120可以用于调节主体110的温度。其中,温度调节组件120可以包括贴合设置在主体110外侧的柔性加热件1210,柔性加热件1210可以具有柔性贴合层1211和加热层1212。柔性加热件1210可以与主体110的形状相适配。例如,在主体110呈圆筒状结构时,柔性加热件1210可以贴合于圆筒状结构的侧面和/或底面和/或顶面。具体地,柔性贴合层1211可以与主体110贴合,加热层1212可以设置于柔性贴合层1211背离主体110的一侧。加热层1212可以用于加热主体110至预定温度。加热层1212加热,热量通过柔性贴合层1211传递给主体110。其中,预定温度可以根据实际需求设定。例如,预定温度可以是电容薄膜真空规10的适宜工作温度,即在该适宜工作温度下电容薄膜真空规10的检测精度更高。柔性贴合层1211可以由任意类型的柔性材料制成。示例性地,柔性贴合层1211可以采用硅胶材质。温度加热层1212可以包括金属电阻丝。具体地,金属电阻丝可以呈蛇形排布。
[0027] 现有技术中,加热件一般为金属加热件,面状发热体,成分包括碳,柔韧性较差。主体通常呈圆筒形,这样的金属加热件包裹于主体的外侧,与主体各处的接触较差。尤其是在电容薄膜真空规的体积日益减小的趋势下,主体的尺寸相应减小,金属加热件很难再适用。
[0028] 本申请提供的电容薄膜真空规10,柔性贴合层1211的柔软度更高,可以更好地适应各种曲面结构,使柔性加热件1210整体更好地贴合在主体110上。这样,与主体110的各处均有较好的接触,加热层1212的温度可以更好的传递到主体110,以使电容薄膜真空规10处于更适宜的温度下,保证测量的稳定性和准确性。尤其是在电容薄膜真空规10的体积日益减小的趋势下,柔性加热件1210可以较好的适用于体积更小的主体110以及其曲面结构上。并且,相对于金属加热件直接与主体110接触,柔性加热层1212还能够具有一定程度的保温作用,使主体110更好的稳定在预定温度,进一步保证电容薄膜真空规10测量的稳定性和准确性。柔性贴合层1210在加热层1212与主体110之间,还具有一定程度的均衡作用,使主体
110各处的受热更均匀。
[0029] 示例性地,温度调节组件120还可以包括与加热层1212电连接的控制件(未示出),控制件可以控制加热层1212加热主体110至预定温度后持续加热以使主体110保持在预定温度。可以这样理解,持续加热的加热层1212,其内部电流和电压均是持续的,持续加热的同时可以通过改变电流和电压的强度,调整加热层1212的温度,在加热层1212传递给主体110的热量与主体110所损耗的热量相同时,主体110会保持在该温度。在现有技术中,金属加热件的加热模式是加热升温,达到其目标温度后,金属加热件停止加热,即金属加热件不在通电。这涉及到金属加热件内部电流和电压的剧烈改变,引起电容薄膜真空的供电电流的较大波动,进而影响电容薄膜真空的检测精度。本实施例中,控制件控制加热层1212持续加热,使其内部的电流和电压始终是持续的。这样,加热层1212的电阻值变化更小,加热层
1212电流更平稳,波动更小,可以减小电流电压等变化对电容薄膜真空规10测量精度的影响,进一步保证测量的稳定性和准确性。
[0030] 示例性地,结合参照图1、图2和图4,温度调节组件120还可以包括温度传感器1220,温度传感器1220可以用于检测主体110的工作温度。控制件可以与温度传感器1220电连接并可以根据工作温度控制加热层1212的加热温度。温度传感器1220的设置,可以更精准、更实时的获得主体110的工作温度,以便于控制件对加热层1212进行更为精准的控制。
示例性地,在检测到的工作温度接近主体110需要达到的预定温度时(例如工作温度与预定温度的差值在0.3°之内时),控制件可以控制加热层1212的温度适当降低,此时,工作温度的升高过程更平缓,即加热层1212从初始温度到预定温度的过程更平稳,对应电容薄膜真空规10的电流电压更平稳,测量精度更好。
[0031] 示例性地,结合参照图1和图4,温度传感器1220可以设置于主体110背离柔性加热件1210的一侧。也就是说的,温度传感器1220可以设置于主体110的内侧。具体地,温度传感器1220可以与主体110贴靠设置。设置于主体110背离柔性加热件1210一侧的温度传感器1220,可以更直接的、更精准的获取到主体110的工作温度。示例性地,在主体110呈圆筒状的实施例中,温度传感器1220可以设置于该圆筒状结构的底面内侧。
[0032] 示例性地,温度传感器1220可以包括热电阻温度传感器。这样,可以精准的实时检测主体110的工作温度。具体地,电容薄膜真空规10内部可以集成有高灵敏度的热电偶和热电阻,以进一步精准检测工作温度。在未示出的实施例中,温度传感器可以为其他任意类型的传感器,例如半导体温度传感器、红外测温传感器等。
[0033] 示例性地,结合参照图1和图2,温度调节组件120还可以包括保险件1230,保险件1230可以用于检测加热层1212的加热温度并在加热温度高于预定阈值时断开以使加热层
1212断电。也就是说,保险件1230可以检测加热层1212的加热温度。具体地,保险件1230可以是保险丝。保险丝自身的温度可以随加热层1212的加热温度上升而上升,且保险丝自身可以由于其材质原因具有预定阈值的温度,在加热温度高于预定阈值时,保险丝的温度相应高于预定阈值进而会发生熔断等情况,导致加热层1212的断电。保险件1230的设置,可以更好地保证加热层1212的温度不会过高,避免加热层1212过热导致的损坏等。
[0034] 示例性地,继续结合参照图1和图2,保险件1230可以设置于柔性加热件1210背离主体110的一侧并与柔性加热件1210彼此贴合。也就是说,保险件1230设置于柔性加热件1210的外侧。具体地,保险件1230可以位于加热层1212的外侧。进一步地,在设置有第二隔离层的实施例中,保险件1230可以设置于第二隔离层的外侧。保险件1230与柔性贴合件彼此贴合,这样设置,保险件1230可以更直接的与柔性加热件1210接触,更准确的获得加热件的加热温度。
[0035] 示例性地,柔性加热件1210可以还包括第一隔离层(未示出),第一隔离层可以设置于柔性贴合层1211与加热层1212之间。第一隔离层的设置可以更好地避免加热层1212与外部的直接接触,保证加热层1212的正常工作。示例性地,第一隔离层可以是玻璃纤维材质制成。
[0036] 示例性地,柔性加热件1210还可以包括第二隔离层(未示出),第二隔离层可以设置于加热层1212背离主体110的一侧。也就是说,第二隔离层可以设置于加热层1212的外侧。这样设置,第二隔离层可以进一步避免加热层1212与外部的直接接触,进一步保证加热层1212的正常工作。示例性地,第二隔离层可以是玻璃纤维材质制成。
[0037] 示例性地,参照图1和图4,加热层1212可以包括镍铬合金电阻丝。镍铬合金电阻丝具有较高的电阻率,加热效率更高,延展性好,可以更好地排布设置,更好地适应主体110的形状,即更好地适用于不同尺寸的电容薄膜真空规10。这样设置的柔性加热件1210体积可以更小。示例性地,镍铬合金电阻丝可以呈蛇形排列设置,图3和图4所示。这样设置,进一步保证柔性加热件1210加热的均衡性。示例性地,柔性加热件1210可以由第一隔离层、第二隔离层、夹设于第一隔离层与第二隔离层之间的加热层1211以及位于第一隔离层内侧的柔性贴合层1212压制而成。
[0038] 在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“横向”、“竖向”、“垂直”、“水平”和“顶”、“底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制;方位词“内”、“外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
[0039] 为了便于描述,在这里可以使用区域相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述图中所示的一个或多个部件或特征与其他部件或特征的区域位置关系。应当理解的是,区域相对术语不但包含部件在图中所描述的方位,还包括使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的部件被整体倒置,则部件“在其他部件或特征上方”或“在其他部件或特征之上”的将包括部件“在其他部件或构造下方”或“在其他部件或构造之下”的情况。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。此外,这些部件或特征也可以其他不同角度来定位(例如旋转90度或其他角度),本文意在包含所有这些情况。
[0040] 需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组合。
[0041] 需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0042] 本发明已经通过上述实施例进行了说明,但应当理解的是,上述实施例只是用于举例和说明的目的,而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是,本发明并不局限于上述实施例,根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。