CN221224068U - 电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置，适用于传力于预紧膜片，包括：基座、安装块、固定块以及压紧组件，基座呈柱状结构，且基座沿其轴向开设有通孔，安装块与固定块均设置在基座的通孔内，且安装块与固定块相邻设置，安装块呈环状结构，固定块呈环状结构，安装块与固定块相配合，适用于压紧预紧膜片的边缘，压紧组件位于基座的通孔内，压紧组件与基座活动连接，且压紧组件能够在基座的轴线方向往复移动，其中，压紧组件的端头具有压块，压块能够伸入固定块的环心内，并传力于预紧膜片。压块在基座内轴向压紧预紧膜片，同时压块径向变形提高了膜片预张力均匀性，产品的线性，挤压拉伸预紧薄膜，从而起到预紧、拍平效果。

Description

电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置

技术领域

本申请涉及真空测量技术领域，尤其涉及一种电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置。

背景技术

电容薄膜真空计是一种利用弹性膜片在压差作用下产生位移，引起电极和膜片之间距离的变化，导致电容量发生改变，通过测量电容的变化，实现真空度测量的产品。其中感压膜片零件的制造水平直接关系到产品的技术指标和性能，通常薄膜焊接前须先给其施加预张力，再将其与上下座焊接固定。

现有技术中，都采用的通过压紧膜片的外圆周边，使其固定，然后再其轴向采用多点顶出机构或整体模块顶出机构，通过液压伸缩机构调节顶出机构预顶力和压紧机构的预压力实现薄膜的预张力，首先这类预紧装置，特别是采购液压驱动的，结构复杂，不利于流水线生产，且由于液压系统精度不高导致输出的预紧力离散性较大，从而增加的产品的不确定度，其次若采用的多点顶出机构，在顶杆头部与膜片的接触点会产生明显的压痕而对膜片造成损伤，并且膜片的张紧变形程度在接触点处最大，各个顶杆预顶杆直接死区，导致膜片预张力不均匀，且疲劳强度大大降低，产品的寿命低，线性差；再次若采用整体模块顶出机构，薄膜的平面度可以达到保证，受力也是比较均匀，但是只有轴向挤压推力，没法实现既有轴向挤压力又有径向拉力，没法真正做到拍平和预紧的效果。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提出了一种电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置，适用于传力于预紧膜片，包括基座、安装块、固定块以及压紧组件；所述基座呈柱状结构，且所述基座沿其轴向开设有通孔；所述安装块与所述固定块均设置在所述基座的通孔内，且所述安装块与所述固定块相邻设置，所述安装块呈环状结构，所述固定块呈环状结构，所述安装块与所述固定块相配合，适用于压紧所述预紧膜片的边缘；所述压紧组件位于所述基座的通孔内，所述压紧组件与所述基座活动连接，且所述压紧组件能够在所述基座的轴线方向往复移动；其中，所述压紧组件的端头具有压块，所述压块能够伸入所述固定块的环心内，并传力于所述预紧膜片。

在一种可能的实现方式中，所述压块的侧壁为倾斜面，整体呈圆台结构；环状结构所述固定块的内圈为锥孔结构，且所述锥孔结构邻近所述安装块的一端为大径端。

在一种可能的实现方式中，所述固定块为圆环结构；所述固定块呈圆环结构；所述压块呈圆片结构；所述压块的外径小于所述固定块的内径，且所述压块的外径小于所述固定块的外径。

在一种可能的实现方式中，所述压紧组件还包括转动件；所述基座的通孔内具有内螺纹结构，所述的侧壁上设置有与所述内螺纹结构相匹配的外螺纹结构；所述转动件的中部开设有安装孔，所述安装孔适用于与对应的旋拧工具相适配；所述压块通过所述转动件在所述基座的轴线方向往复移动。

在一种可能的实现方式中，所述压紧组件还包括轴承与垫块；所述转动件、所述垫块、所述轴承以及所述压块顺次设置在所述基座内；具体的，所述转动件与所述压块之间设置有所述轴承，且在所述轴承与所述转动件之间安装有所述垫块；所述轴承为推力球轴承或者深沟球轴承。

在一种可能的实现方式中，所述安装块为键轮座，所述安装块整体呈圆柱体结构，且所述安装块的外侧壁布设有多个定位键；所述基座的通孔内具有与所述定位键相对应的键槽结构，所述键轮座能够在所述键槽结构内转动锁紧。

在一种可能的实现方式中，还包括限位件；所述基座的侧壁上开设有多个与所述限位件相匹配的限位孔，所述限位孔连通至所述通孔内，所述限位件得一端与所述键轮座的外侧壁相接触。

在一种可能的实现方式中，还包括转动件；所述安装块朝外的端面上设置有旋拧槽，且所述转动件的一端与所述旋拧槽相适配，所述旋拧槽的另一端设置有旋拧扳手。

在一种可能的实现方式中，还包括抵接件，所述基座远离所述安装块的一端端面上开设有与所述抵接件相匹配的抵接孔，所述抵接孔的开设方向沿所述基座的轴线设置，且所述抵接孔的数量两个以上，两个以上的所述抵接孔沿所述基座的周向均匀布设，且所述抵接件的一端与所述固定块的端面相抵触。

另一方面，一种电容薄膜真空计的膜片应力检测方法，使用上述任意实现方式中所述的电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置对预紧膜片上的多点应力值进行测试，包括如下步骤：使用安装块与所述固定块压紧固定预紧膜片；使用扭力扳手以使所述压紧组件沿所述基座的轴线方向运动，且所述压紧组件中的压块按压所述预紧膜片，并且所述预紧膜片对压块的反作用力使得所述压块在所述预紧膜片的径向具有形变，完成对预紧膜片的预紧、拍平工作，读取所述扭力扳手上的读数。

本申请的有益效果：通过相对应的工具使夹紧组件在预紧膜片的轴向移动，位于基座内的安装块与固定块从预紧膜片的两端面分别夹住预紧膜片。在对预紧膜片进行预紧、拍平工作时，压紧组件前端的压块能够接触并向前抵推预紧膜片，预紧膜片受力拉伸，起到测试预紧膜片预紧力的效果。同时，压块在预紧力的作用下，由于压块受到预紧膜片的反作用力，压块前端挤压，在预紧膜片的径向小幅变形，增加与预紧膜片的接触面积，从而实现拍平膜片的效果，提高了预紧膜片预张力均匀性，产品的线性也得到提高。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本申请的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本申请的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本申请的原理。

图1示出根据本申请一实施例的电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置的爆炸图；

图2示出根据本申请一实施例的电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置的结构示意图；

图3示出根据本申请一实施例另一角度的电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置的结构示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本申请的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

其中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。

图1示出根据本申请一实施例的电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置的爆炸图；图2示出根据本申请一实施例的电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置的结构示意图；图3示出根据本申请一实施例另一角度的电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置的结构示意图。

如图1-图3所示，该电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置，适用于传力于预紧膜片7，包括：基座9、安装块2、固定块8以及压紧组件，基座9呈柱状结构，且基座9沿其轴向开设有通孔12，安装块2与固定块8均设置在基座9的通孔12内，且安装块2与固定块8相邻设置，安装块2呈环状结构，固定块8呈环状结构，安装块2与固定块8相配合，适用于压紧预紧膜片7的边缘，压紧组件位于基座9的通孔12内，压紧组件与基座9活动连接，且压紧组件能够在基座9的轴线方向往复移动，其中，压紧组件的端头具有压块6，压块6能够伸入固定块8的环心内，并传力于预紧膜片7。

在此实施例中，通过相对应的工具使夹紧组件在预紧膜片7的轴向移动，位于基座9内的安装块2与固定块8从预紧膜片7的两端面分别夹住预紧膜片7。在对预紧膜片7进行预紧、拍平工作时，压紧组件前端的压块6能够接触并向前抵推预紧膜片7，预紧膜片7受力拉伸，起到测试预紧膜片7膜片预紧力的效果。同时，压块6在预紧力的作用下，由于压块6受到预紧膜片7的反作用力，压块6前端挤压，在预紧膜片7的径向小幅变形，增加与预紧膜片7的接触面积，从而实现拍平膜片的效果，提高了预紧膜片7预张力均匀性，产品的线性也得到提高。

进一步的，还需要具体解释的是，膜片预紧、拍平是指通过固定块8和压块6在基座9内通过轴向的夹紧和压块6径向变形挤压拉伸预紧膜片7，从而起到预紧、拍平效果。

在其中一个具体实施例中，压块6的侧壁为倾斜面，整体呈圆台结构，环状结构固定块的内圈为锥孔结构，且锥孔结构邻近安装块2的一端为大径端。

通常情况下，压块6为弹簧钢或不锈钢，优选的，压块6的倾斜角度范围在3°-10°之间。

在其中一个具体实施例中，固定块8为圆环结构，固定块8呈圆环结构，压块呈圆片结构，压块的外径小于固定块8的内径，且压块的外径小于固定块8的外径。

在其中一个具体实施例中，压紧组件还包括转动件3，基座9的通孔12内具有内螺纹结构，转动件3的侧壁上设置有与内螺纹结构相匹配的外螺纹结构，转动件3的中部开设有安装孔15，如图2所示，安装孔15适用于与对应的旋拧扳手1相适配，压块6通过转动件3在基座9的轴线方向往复移动。

在其中一个具体实施例中，压紧组件还包括轴承5与垫块4，转动件3、垫块4、轴承5以及压块顺次设置在基座9内，具体的，转动件3与压块之间设置有轴承5，且在轴承5与转动件3之间安装有垫块4，轴承5为推力球轴承5或者深沟球轴承5。

在其中一个具体实施例中，安装块2为键轮座，安装块2整体呈圆柱体结构，且安装块2的外侧壁布设有多个定位键，基座9的通孔12内具有与定位键相对应的键槽结构，键轮座能够在键槽结构内转动锁紧。

在其中一个具体实施例中，电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置中还具有限位件11，基座9的侧壁上开设有多个与限位件11相匹配的限位孔13，限位孔13连通至通孔12内，限位件11的一端与键轮座的外侧壁相接触。

如图3所示，在其中一个具体实施例中，电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置中还具有转动件3，安装块2朝外的端面上设置有旋拧槽14，且转动件3的一端与旋拧槽14相适配，旋拧槽14的另一端设置有旋拧扳手1。

在其中一个具体实施例中，电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置中还具有抵接件10，基座9远离安装块2的一端端面上开设有与抵接件10相匹配的抵接孔，抵接孔的开设方向沿基座9的轴线设置，且抵接孔的数量两个以上，两个以上的抵接孔沿基座9的周向均匀布设，且抵接件10的一端与固定块8的端面相抵触。

一种电容薄膜真空计膜片的预紧、拍平方法，使用上述任一实现方式中的电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置对预紧膜片进行预紧、拍平作业，包括如下步骤：使用安装块与固定块压紧固定预紧膜片，使用对应工具以使压紧组件沿基座的轴线方向运动，且压紧组件中的压块按压预紧膜片，并且预紧膜片对压块的反作用力使得压块在预紧膜片的径向具有形变，完成对预紧膜片的预紧、拍平工作。

进一步的，一种电容薄膜真空计膜片预紧、拍平方法，通过旋转扳手1转动将键轮座2压装入基座9内，并通过限位件11(紧定螺丝)限位，并压紧于上固定块3上，通过垫块4固定轴承5，轴承5压紧于固定块6上，通过固定块6传力于预紧膜片7，抵接件10(内六角螺丝)固定于基座9上，压块8放入基座9内，并由抵接件10压紧，传力于预紧膜片7。

此处需要注意的是，旋转扳手1仅作为旋转安装块2的工具使用，即将安装块2先置入通孔中的对应位置，使用旋转扳手1将安装块2旋转预设角度后，通过基座9外部的限位件11，抵接固定安装块2，以使安装块2在基座9内被锁紧，能够确保在压块进行压紧预紧膜片工作时，安装块2、固定块2的位置不产生偏移。

一种电容薄膜真空计膜片的多点平均应力值测试方法，使用上述任意实施例中所述的电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置，对预紧膜片的多点应力值进行测试，包括如下步骤：使用安装块与所述固定块压紧固定预紧膜片；使用扭力扳手以使所述压紧组件沿所述基座的轴线方向运动，且所述压紧组件中的压块按压所述预紧膜片，并且所述预紧膜片对压块的反作用力使得所述压块在所述预紧膜片的径向具有形变，完成对预紧膜片的预紧、拍平工作，读取所述扭力扳手上的读数。扭力扳手上的读数，再根据相应的计算，即可计算得到预紧膜片上均匀设置参考点的应力值，对于应力值的计算，本文中不做赘述

更具体的，通过旋转扳手转动将压装入基座内，键轮座通过紧定螺丝限位，轴承为推力球轴承或深沟球轴承，轴承由垫块与下固定块夹紧固定，预紧膜片为要预紧膜片，形状为圆形，厚度0.01mm-0.3mm,直接：∮30-∮120mm之间，材料：铁镍基合金，不锈钢或3J53等恒弹性合金，压块为弹簧钢或不锈钢，且其外周端面有一定锥度，大小3-10度。

为更进一步地分析膜片的受力情况，分别对现有的张紧方式与本发明的张紧方式张紧应力结果做进一步分析，采用薄膜直径∮40mm，厚度0.05mm,材料：铁镍基合金，以中心为基准，检测膜片∮35mm圆内80个均匀设置的参考点的应力值，然后对每8个参考点的应力值求平均数，获得下表

表1现有张紧装置和本申请实施例的张紧机构张紧时的应力值分布及其离散程度(单位：MPa)

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (9)

1.一种电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置，适用于传力于预紧膜片，其特征在于，包括基座、安装块、固定块以及压紧组件；

所述基座呈柱状结构，且所述基座沿其轴向开设有通孔；

所述安装块与所述固定块均设置在所述基座的通孔内，且所述安装块与所述固定块相邻设置，所述安装块呈环状结构，所述固定块呈环状结构，所述安装块与所述固定块相配合，适用于压紧所述预紧膜片的边缘；

所述压紧组件位于所述基座的通孔内，所述压紧组件与所述基座活动连接，且所述压紧组件能够在所述基座的轴线方向往复移动；

其中，所述压紧组件的端头具有压块，所述压块能够伸入所述固定块的环心内，并传力于所述预紧膜片。

2.根据权利要求1所述的电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置，其特征在于，所述压块的侧壁为倾斜面，整体呈圆台结构；

环状结构所述固定块的内圈为锥孔结构，且所述锥孔结构邻近所述安装块的一端为大径端。

3.根据权利要求1所述的电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置，其特征在于，所述固定块为圆环结构；所述固定块呈圆环结构；

所述压块呈圆片结构；

所述压块的外径小于所述固定块的内径，且所述压块的外径小于所述固定块的外径。

4.根据权利要求1所述的电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置，其特征在于，所述压紧组件还包括转动件；

所述基座的通孔内具有内螺纹结构，所述转动件的侧壁上设置有与所述内螺纹结构相匹配的外螺纹结构；

所述转动件的中部开设有安装孔，所述安装孔适用于与对应的旋拧工具相适配；

所述压块通过所述转动件在所述基座的轴线方向往复移动。

5.根据权利要求4所述的电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置，其特征在于，所述压紧组件还包括轴承与垫块；

所述转动件、所述垫块、所述轴承以及所述压块顺次设置在所述基座内；

具体的，所述转动件与所述压块之间设置有所述轴承，且在所述轴承与所述转动件之间安装有所述垫块；

所述轴承为推力球轴承或者深沟球轴承。

6.根据权利要求1所述的电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置，其特征在于，所述安装块为键轮座，所述安装块整体呈圆柱体结构，且所述安装块的外侧壁布设有多个定位键；

所述基座的通孔内具有与所述定位键相对应的键槽结构，所述键轮座能够在所述键槽结构内转动锁紧。

7.根据权利要求6所述的电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置，其特征在于，还包括限位件；

所述基座的侧壁上开设有多个与所述限位件相匹配的限位孔，所述限位孔连通至所述通孔内，所述限位件的一端与所述键轮座的外侧壁相接触。

8.根据权利要求1所述的电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置，其特征在于，还包括转动件；

所述安装块朝外的端面上设置有旋拧槽，且所述转动件的一端与所述旋拧槽相适配，所述旋拧槽的另一端设置有旋拧扳手。

9.根据权利要求6所述的电容薄膜真空计膜片预紧、拍平装置，其特征在于，还包括抵接件；

所述基座远离所述安装块的一端端面上开设有与所述抵接件相匹配的抵接孔，所述抵接孔的开设方向沿所述基座的轴线设置，且所述抵接孔的数量两个以上，两个以上的所述抵接孔沿所述基座的周向均匀布设，且所述抵接件的一端与所述固定块的端面相抵触。