CN207832378U - 一种真空测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及真空规技术领域，尤其涉及一种真空测量装置，包括沿压力传导方向依次设置的前级腔室和真空规，前级腔室与真空规连通，前级腔室内设有前级隔膜，真空规内设有测量隔膜，前级隔膜与测量隔膜之间形成压力传导腔，压力传导腔内填充有压力传导液。本实用新型的压力传导液体可用于有腐蚀性气体的真空环境中，避免造成真空规的测量隔膜被腐蚀的问题，也避免真空环境中的易沉积物质在真空规内壁和测量隔膜上沉积，引起测量隔膜变形，影响真空度的检验精度的问题；即使沉积物质会造成前级腔室入口的堵塞，造成前级隔膜变形，也不会影响检测精度，即使腐蚀性气体造成前级隔膜损坏，位于前级腔室中也便于前级隔膜更换，不会影响到后续真空规。

Description

一种真空测量装置

技术领域

本实用新型涉及真空测量技术领域，尤其涉及一种真空测量装置。

背景技术

在半导体行业、太阳能行业LED行业、平板显示行业快速发展的今天，有毒材料、易燃易爆材料和腐蚀性材料广泛应用，在生产设备的真空反应腔室和真空排气管道上这些材料大量沉积，还有一些低熔点的副产物也大量沉积。这些材料很容易沉积到安装在真空反应腔室或真空排气管道真空规的内部，严重影响真空测量精度和影响真空规的适用寿命。在这些设备上的真空规一旦出现问题，就要更换新品，很少有维修人员愿意接触这些有剧毒沉积物的真空规。对于某些真空工作环境恶劣又不得不用真空规的设备，真空规变成了一种奢侈的耗材，是困扰不少设备厂家和工厂一个头疼的问题。

普通型真空规适合检测很洁净的真空环境，比如说氮气或空气的环境容器真空度。若真空环境中有腐蚀性气体就会造成真空规的测量隔膜被腐蚀掉，影响真空度的检验；若真空环境中有容易沉积的物质，这些物质会慢慢在真空规检测腔体内壁和真空规测量隔膜上沉积，会造成真空规结头的气流通道堵塞，引起真空规测量隔膜的变形、测量隔膜与精密电容分析原件电容漂移，影响检测精度；若检测腔室是高温气体，高温气体很容易把热传到真空规测量隔膜上，引起真空规测量隔膜的变形，影响测量精度或烧毁真空规的电容分析原件。

目前，市场上已经有耐腐蚀型号的真空规和耐高温型号的真空规，但价格是普通真空规的10倍以上，耐高温一般最高耐温也只有200℃。市场上一直没有真正意义耐沉积的真空规出现，现在也只能是通过提高真空规的工作温度来减少真空规内沉积物产生，但最高加热温度也只有200℃，真空规检测腔体内部一旦有沉积产生，就需要对真空规返厂清洗和维修，费时、费力成本高。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是解决现有的真空规测量装置的测量隔膜上容易产生沉积物，影响测量精度，且难以在高温、腐蚀等极端工况下工作的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种真空测量装置，包括沿压力传导方向依次设置的前级腔室和真空规，所述前级腔室与所述真空规连通，所述前级腔室内设有前级隔膜，所述真空规内设有测量隔膜，所述前级隔膜与所述测量隔膜之间形成压力传导腔，所述压力传导腔内填充有压力传导液。

其中，所述前级腔室与所述真空规通过管道连通。

其中，所述管道包括螺旋状管道和直线状管道。

其中，所述管道上设有散热元件。

其中，所述散热元件为均匀分布的散热翅片。

其中，所述前级腔室上设有所述压力传导液的填充口。

其中，所述真空规内还设有电容元件、电容分析元件和输入输出单元，所述电容元件与所述压力传导液分别位于所述检测隔膜两侧，所述电容分析元件与所述电容元件连接，且通过电极与所述输入输出单元连接。

其中，所述真空规在与所述管道的连通处设有隔热挡板。

其中，还包括吸气剂，所述吸气剂设置于所述真空规内。

其中，还包括加热器，所述加热器用于对所述前级腔室加热，加热温度不超过500℃。

其中，所述压力传导液为甘油或硅油。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型在前级隔膜与测量隔膜之间填充的压力传导液体，可用于有腐蚀性气体的真空环境中，避免造成真空规的测量隔膜被腐蚀的问题，同时也避免了真空环境中的易沉积物质在真空规的内壁和测量隔膜上沉积，引起测量隔膜的变形，影响真空度的检验精度的问题；预先设置前级腔室，即使沉积物质会造成前级腔室入口的堵塞，造成前级隔膜变形，也不会影响检测精度，即使腐蚀性气体或高温气体造成前级隔膜损坏，位于前级腔室中也便于前级隔膜更换，不会影响到后续真空规；本实用新型还可用于有高温气体的真空环境中，能够避免高温气体把热传到测量隔膜上，引起测量隔膜的变形，影响测量精度或烧毁真空规的电容元件的问题。因此本实用新型不仅适合常规环境下的真空度测量，而且适合极端工况下的真空度测量。

除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本实用新型的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例真空规测量装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例真空规测量装置的管道的结构示意图。

图中：1：前级腔室；2：真空规；3：管道；4：散热元件；5：吸气剂；6：电极；7：前级连接管道；8：压力传导液；11：前级隔膜；12：填充口；21：测量隔膜；22：电容元件；23：电容分析元件；24：输入输出单元；25：隔热挡板；31：螺旋状管道；32：直线状管道。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

如图1所示，本实用新型实施例提供的真空测量装置，包括沿压力传导方向依次设置的前级腔室1和真空规2，前级腔室1与真空规2连通，前级腔室1内设有前级隔膜11，真空规2内设有测量隔膜21，前级隔膜11与测量隔膜21之间形成压力传导腔，压力传导腔内填充有压力传导液8。

本实用新型真空测量装置，将普通的真空规2与带有前级隔膜11的前级腔室1连通，在前级隔膜11与真空规2中的测量隔膜21之间充满压力传导液体8，前级腔室1的入口通过前级连接管道7直接与被测真空腔体连接，真空腔体的压力通过前级连接管道7传给前级隔膜11，前级隔膜11再通过压力传导液体8把腔室压力传到测量隔膜21，引起测量隔膜21的变形，继而引起真空规2中后续检测元件的检测值发生变化，从而判断真空腔体的真空度。

本实用新型在前级隔膜11与测量隔膜21之间填充的压力传导液体8，可用于有腐蚀性气体的真空环境中，避免造成真空规2的测量隔膜21被腐蚀的问题，同时也避免了真空环境中的易沉积物质在真空规2的内壁和测量隔膜21上沉积，引起测量隔膜21的变形，影响真空度的检验精度的问题；预先设置前级腔室1，即使沉积物质会造成前级腔室1入口的堵塞，造成前级隔膜11变形，也不会影响检测精度，即使腐蚀性气体或高温气体造成前级隔膜11损坏，位于前级腔室1中也便于前级隔膜11更换，不会影响到后续真空规2；本实用新型还可用于有高温气体的真空环境中，能够避免高温气体把热传到测量隔膜21上，引起测量隔膜21的变形，影响测量精度或烧毁真空规2的电容元件22的问题。因此本实用新型不仅适合常规环境下的真空度测量，而且适合极端工况下的真空度测量。

其中，如图2所示，前级腔室1与真空规2通过管道3连通。其中，管道3包括螺旋状管道31和直线状管道32。前级腔室1连通真空规2的管道3做成螺旋状是为了防止热量通过压力传导液体8到达真空规2，影响真空规2的检测精度和损坏真空规2。本实施例中，管道3为压力传导腔的全部或部分外壁，螺旋状管道31的两端连接直线状管道32，直线状管道32连接前级腔室1和真空规2。

具体的，管道3上设有散热元件4，有助于进一步散热。其中，散热元件4可为散热器、散热翅片等，本实施例中优选散热元件4为散热翅片，且散热翅片在直线状管道32上均匀设置。

其中，前级腔室1上设有压力传导液体8的填充口12。在装置使用后，前级隔膜11与测量隔膜21之间的压力传导液体8会减少或产生杂质，可通过前级腔室1上压力传导液体8的填充口12进行填充、更换，保证压力传导液体8充满前级隔膜11与测量隔膜21之间，使前级隔膜11受到的真空压力能够准确传递到测量隔膜21上。

此外，前级腔室1可从前级隔膜11处打开，便于清理或更换前级隔膜11。

进一步的，真空规2内还设有电容元件22、电容分析元件23和输入输出单元24，电容元件22与压力传导液8分别位于检测隔膜21两侧，电容分析元件23与电容元件22连接，且通过电极6与输入输出单元24连接。电容分析元件23获得电容元件22的电容变化，并通过两个电极6导入输入输出单元24，输入输出单元24连接外部设备，检测出真空腔体的真空度。真空腔体内的真空度变化会引起测量隔膜21不同程度的变形，电容分析元件23获得电容元件22的电容值变化，并将电容值变化信号输出至输入输出单元24，输入输出单元24将信号送至外部设备，外部设备处理信号从而获得真空腔体的真空度。

其中，真空规2在与管道3的连通处设有隔热挡板25。真空规2内设计有隔热挡板25，进一步防止热辐射直接进入真空规2的内部，并防止大颗粒的沉积物直接进入真空规2内部。

本实用新型真空测量装置还包括吸气剂5，吸气剂5设置于真空规2内。吸气剂5是为了保证真空规2内部的绝对真空度。

本实用新型真空测量装置还包括加热器，加热器对前级腔室1加热，加热温度不超过500℃。为了防止前级腔室1内有沉积物产生，可以对前级腔室1加热，最高可以加热到500℃，500℃的高温可以防止大部分易于挥发的材料沉积，即使有少量的沉积产生，维护前级腔室1要比真空规2要容易很多。

其中，压力传导液8为甘油或硅油。根据真空规2的使用环境的不同，可以选择不同沸点的材料，如硅油、甘油，通过甘油压力传导液体的真空规2可以测量150～180℃高温腔室的真空度，通过硅油压力传导液体的真空规2可以测量200～300℃高温腔室的真空度，现在已经实验过的压力传导液体最高可以耐500℃高温腔室的真空度。压力传导液采用耐高温液体时，可用于有高温气体的真空环境中，能够避免高温气体把热传到测量隔膜21上，引起测量隔膜21的变形，影响测量精度或烧毁真空规2的电容元件22的问题。

使用时，为了适应腐蚀性的真空测量场合前级隔膜11可以采用耐腐蚀材料，可以根据抵抗腐蚀气体种类的不同选择不同的材料，也可以选用非金属材料。在极端的场合可以通过牺牲前级隔膜11保护真空规2。

综上所述，本实用新型在前级隔膜与测量隔膜之间填充的压力传导液体，可用于有腐蚀性气体的真空环境中，避免造成真空规的测量隔膜被腐蚀的问题，同时也避免了真空环境中的易沉积物质在真空规的内壁和测量隔膜上沉积，引起测量隔膜的变形，影响真空度的检验精度的问题；预先设置前级腔室，即使沉积物质会造成前级腔室入口的堵塞，造成前级隔膜变形，也不会影响检测精度，即使腐蚀性气体或高温气体造成前级隔膜损坏，位于前级腔室中也便于前级隔膜更换，不会影响到后续真空规；本实用新型还可用于有高温气体的真空环境中，能够避免高温气体把热传到测量隔膜上，引起测量隔膜的变形，影响测量精度或烧毁真空规的电容元件的问题。因此本实用新型不仅适合常规环境下的真空度测量，而且适合极端工况下的真空度测量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种真空测量装置，其特征在于：包括沿压力传导方向依次设置的前级腔室和真空规，所述前级腔室与所述真空规连通，所述前级腔室内设有前级隔膜，所述真空规内设有测量隔膜，所述前级隔膜与所述测量隔膜之间形成压力传导腔，所述压力传导腔内填充有压力传导液。

2.根据权利要求1所述的真空测量装置，其特征在于：所述前级腔室与所述真空规通过管道连通。

3.根据权利要求2所述的真空测量装置，其特征在于：所述管道包括螺旋状管道和直线状管道。

4.根据权利要求2所述的真空测量装置，其特征在于：所述管道上设有散热元件。

5.根据权利要求4所述的真空测量装置，其特征在于：所述散热元件为均匀分布的散热翅片。

6.根据权利要求1所述的真空测量装置，其特征在于：所述前级腔室上设有所述压力传导液的填充口。

7.根据权利要求1所述的真空测量装置，其特征在于：所述真空规内还设有电容元件、电容分析元件和输入输出单元，所述电容元件与所述压力传导液分别位于所述测量隔膜的两侧，所述电容分析元件与所述电容元件连接，且通过电极与所述输入输出单元连接。

8.根据权利要求2所述的真空测量装置，其特征在于：所述真空规在与所述管道的连通处设有隔热挡板。

9.根据权利要求1所述的真空测量装置，其特征在于：还包括吸气剂，所述吸气剂设置于所述真空规内。

10.根据权利要求1所述的真空测量装置，其特征在于：还包括加热器，所述加热器用于对所述前级腔室加热，加热温度不超过500℃。

11.根据权利要求1-10任意一项所述的真空测量装置，其特征在于：所述压力传导液为甘油或硅油。