CN116878725A - 一种高精度电容薄膜真空计 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精度电容薄膜真空计，包括上壳体和下壳体，上壳体的下表面固定有第一膜片，第一膜片与上壳体之间形成第一测量腔；下壳体的上表面固定有第二膜片，第二膜片与下壳体之间形成第二测量腔；上壳体的下表面和下壳体的上表面之间通过密封外壳连接，第一膜片和第二膜片与密封外壳之间形成真空参考腔；上壳体和下壳体的侧壁均开设导通槽，上壳体的上表面和下壳体的下表面通过连通外壳连接，密封外壳和连通外壳之间形成连通腔，第一测量腔和第二测量腔通过导通槽和连通腔连接；下壳体底部固定有连接管，第二测量腔通过连接管与待测真空腔体连接。本发明所公开的真空计电容变化量更大，反应更加灵敏，有利于提高电容检测的精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种电容式薄膜真空计，特别涉及一种高精度电容薄膜真空计。
背景技术
真空测量是研发，生产技术，质量控制和制造过程必不可少的基本技术。在现有的真空计中，电容薄膜真空计具有结构紧凑、灵敏度高、稳定性好、测量值与气体成分无关、有较强的抗腐蚀性能及使用寿命长等优点，且作为低真空的参考标准被广泛应用于半导体、光伏、航天航空和科研等领域。在目前电容薄膜真空计中，一般采用单侧感压膜片与固定电极形成电容，通过检测电容变化来检测真空压力值。但该种结构存在结构复杂、电容变化量小、微小电容信号处理困难等问题，目前尚未有有效解决方案。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高精度电容薄膜真空计，以达到可增大电容变化量、提高检测精度的目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种高精度电容薄膜真空计，包括上壳体和下壳体，所述上壳体的下表面固定有第一膜片，所述第一膜片与上壳体之间形成第一测量腔；所述下壳体的上表面固定有第二膜片，所述第二膜片与下壳体之间形成第二测量腔；所述上壳体的下表面和下壳体的上表面之间通过密封外壳连接，所述第一膜片和第二膜片与密封外壳之间形成真空参考腔；所述上壳体和下壳体的侧壁均开设导通槽，所述上壳体的上表面和下壳体的下表面通过连通外壳连接，所述密封外壳和连通外壳之间形成连通腔，所述第一测量腔和第二测量腔通过导通槽和连通腔连接；所述下壳体底部固定有连接管，所述第二测量腔通过连接管与待测真空腔体连接。
上述方案中，所述第一膜片、第二膜片以及上壳体和下壳体采用金属材料制成，所述密封外壳和连通外壳采用绝缘材料制成。
进一步的技术方案中，所述第一膜片和第二膜片在张紧状态下分别与上壳体和下壳体焊接。
上述方案中，所述第一膜片、第二膜片以及上壳体和下壳体采用非金属材料制成，所述第一膜片和第二膜片相对的一面分别印刷有第一电极和第二电极。
进一步的技术方案中，所述密封外壳和连通外壳采用金属或绝缘材料制成。
上述方案中，所述第一膜片和第二膜片之间的间隙为50μm～200μm。
上述方案中，所述金属材料包括镍基合金或不锈钢。
上述方案中，所述绝缘材料包括陶瓷、环氧树脂或蓝宝石。
上述方案中，所述第一电极和第二电极由银、金或银钯合金浆料制成。
上述方案中，所述非金属材料包括陶瓷或硅。
通过上述技术方案，本发明提供的一种高精度电容薄膜真空计具有如下有益效果：
本发明中采用双侧可动膜片结构，取消了固定电极，利用上壳体和下壳体形成一个电容结构，在不增加传感器直径大小的情况下，将传感器的电容变化量放大。本发明在保证传感器整体结构简单的情况下，大大提高了电容薄膜真空计的检测灵敏度和精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例1所公开的一种高精度电容薄膜真空计示意图；
图2为本发明实施例2所公开的一种高精度电容薄膜真空计示意图；
图3为上壳体示意图；
图4为密封外壳示意图；
图5为连通外壳示意图；
图6为连通外壳剖面示意图。
图中，1、上壳体；2、下壳体；3、第一膜片；4、第二膜片；5、第一测量腔；6、第二测量腔；7、密封外壳；8、真空参考腔；9、导通槽；10、连通外壳；11、连通腔；12、连接管；13、第一电极；14、第二电极。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
本发明提供了一种高精度电容薄膜真空计，如图1所示，包括上壳体1和下壳体2，上壳体1的下表面固定有第一膜片3，第一膜片3与上壳体1之间形成第一测量腔5；下壳体2的上表面固定有第二膜片4，第二膜片4与下壳体2之间形成第二测量腔6；上壳体1的下表面和下壳体2的上表面之间通过密封外壳7连接，第一膜片3和第二膜片4与密封外壳7之间形成真空参考腔8。密封外壳7的结构如图4所示。
如图3所示，上壳体1和下壳体2的侧壁均开设导通槽9，上壳体1的上表面和下壳体2的下表面通过连通外壳10连接，连通外壳10的结构如图5和图6所示。密封外壳7和连通外壳10之间形成连通腔11，第一测量腔5和第二测量腔6通过导通槽9和连通腔11连接；下壳体2底部固定有连接管12，第二测量腔6通过连接管12与待测真空腔体连接。第一膜片3和第二膜片4之间的间隙为50μm～200μm。
本实施例中，第一膜片3、第二膜片4以及上壳体1和下壳体2采用镍基合金或不锈钢制成，密封外壳7和连通外壳10采用绝缘材料制成。第一膜片3和第二膜片4在张紧状态下分别与上壳体1和下壳体2焊接。
密封外壳7与上壳体1和下壳体2之间的粘接或焊接在真空环境内进行，以形成真空参考腔8。
实施例2
如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于，第一膜片3、第二膜片4以及上壳体1和下壳体2采用陶瓷材料制成，密封外壳7和连通外壳10采用金属或绝缘材料制成，第一膜片3和第二膜片4相对的一面分别印刷有第一电极13和第二电极14。
金属材料包括镍基合金或不锈钢。绝缘材料包括陶瓷、环氧树脂或蓝宝石。
第一电极13和第二电极14由银、金或银钯合金浆料制成。
其他结构与实施例1相同。
当连接管12与被测真空腔体连通时，第一膜片3和第二膜片4同时由于真空参考腔8和第一测量腔5以及第二测量腔6之间压力差发生变化而发生形变，导致与第一电极13和第二电极14之间的距离发生变化，进而使电容发生变化。与现有单膜片的电容薄膜真空计相比，相同压力变化，本发明的电容变化量更大，反应更加灵敏，有利于提高电容检测的精度。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种高精度电容薄膜真空计，其特征在于，包括上壳体和下壳体，所述上壳体的下表面固定有第一膜片，所述第一膜片与上壳体之间形成第一测量腔；所述下壳体的上表面固定有第二膜片，所述第二膜片与下壳体之间形成第二测量腔；所述上壳体的下表面和下壳体的上表面之间通过密封外壳连接，所述第一膜片和第二膜片与密封外壳之间形成真空参考腔；所述上壳体和下壳体的侧壁均开设导通槽，所述上壳体的上表面和下壳体的下表面通过连通外壳连接，所述密封外壳和连通外壳之间形成连通腔，所述第一测量腔和第二测量腔通过导通槽和连通腔连接；所述下壳体底部固定有连接管，所述第二测量腔通过连接管与待测真空腔体连接。
2.根据权利要求1所述的一种高精度电容薄膜真空计，其特征在于，所述第一膜片、第二膜片以及上壳体和下壳体采用金属材料制成，所述密封外壳和连通外壳采用绝缘材料制成。
3.根据权利要求2所述的一种高精度电容薄膜真空计，其特征在于，所述第一膜片和第二膜片在张紧状态下分别与上壳体和下壳体焊接。
4.根据权利要求1所述的一种高精度电容薄膜真空计，其特征在于，所述第一膜片、第二膜片以及上壳体和下壳体采用非金属材料制成，所述第一膜片和第二膜片相对的一面分别印刷有第一电极和第二电极。
5.根据权利要求4所述的一种高精度电容薄膜真空计，其特征在于，所述密封外壳和连通外壳采用金属或绝缘材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种高精度电容薄膜真空计，其特征在于，所述第一膜片和第二膜片之间的间隙为50μm～200μm。
7.根据权利要求1所述的一种高精度电容薄膜真空计，其特征在于，所述金属材料包括镍基合金或不锈钢。
8.根据权利要求1所述的一种高精度电容薄膜真空计，其特征在于，所述绝缘材料包括陶瓷、环氧树脂或蓝宝石。
9.根据权利要求1所述的一种高精度电容薄膜真空计，其特征在于，所述第一电极和第二电极由银、金或银钯合金浆料制成。
10.根据权利要求1所述的一种高精度电容薄膜真空计，其特征在于，所述非金属材料包括陶瓷或硅。
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