CN221224069U - 电容薄膜真空计膜片的张紧装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电容薄膜真空计膜片的张紧装置，包括：包括按压组件、夹紧组件、预紧薄膜以及基座；基座呈片状结构；夹紧组件设置在基座上，夹紧组件包括两组以上配合使用的压块及滑块；压块与滑块夹紧预紧薄膜的多个边缘；按压组件设置在夹紧组件上方，按压组件中具有上滑座，上滑座与夹紧组件活动连接；上滑座能够沿基座的轴线方向往复移动，抵推夹紧组件，以使夹紧组件与预紧薄膜一同在预紧薄膜的径向扩张或者收缩。上滑座在基座的轴线方向移动，进而实现夹紧组件夹设的预紧薄膜能够水平拉伸运动，从而实现对预紧薄膜的张力控制，特别是在低真空(10‑2—10‑4Pa)产品上的应用，对线性，灵敏度，分辨率和迟滞效应有明显改善，提高了产品的合格率。

Description

电容薄膜真空计膜片的张紧装置

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的张紧装置。

背景技术

电容薄膜真空计是至今为止唯一一种得到国际公认可作为低真空测量副标的真空仪器，它基于变极距式平行板电容器，当感压膜片受到均布压力载荷作用时，感压膜片发生偏转，导致两极板初始间距减小，电容增大，当压力撤回时，膜片恢复到原位，导致电容减小，最后通过电容检测电路检测微小电容变化量，然后使用适当的测量转换电路将电容的变化转换为电压信号，完成压力的测量。可见感压膜片是电容薄膜真空计的核心部件，是电容薄膜真空计完成制作的关键技术，其力学特性直接关系到真空计测量的准确性，在使用中若不施加或施加较低数值的预张力，会导致薄膜出现褶皱，承载后易出现变形过大的现象，并且在外界激励作用下，容易发生振动；而预张力过大，则会增加安装难度，薄膜承载后，会造成应力过大等缺点。

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，没法真正做到预紧张力效果。

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的张紧装置，包括按压组件、夹紧组件、预紧薄膜以及基座；所述基座呈片状结构；所述夹紧组件设置在所述基座上，所述夹紧组件包括两组以上配合使用的压块及滑块；所述压块与所述滑块上下配合能够夹紧所述预紧薄膜的两个以上边缘；所述按压组件设置在所述夹紧组件上方，所述按压组件中具有上滑座，且所述上滑座与所述夹紧组件活动连接；所述上滑座能够沿所述基座的轴线方向往复移动，抵推所述夹紧组件，以使所述夹紧组件与所述预紧薄膜一同在所述预紧薄膜的径向扩张或者收缩。

在一种可能的实现方式中，所述滑块的外沿向所述按压组件方向延伸有定位部，所述定位部倾斜设置，且所述定位部从所述按压组件至所述基座方向逐渐向外侧倾斜；所述上滑座能够与所述定位部的内侧相接触。

在一种可能的实现方式中，所述按压组件还包括固定座；所述固定座与所述基座固定连接，所述固定座的外侧设置有外螺纹，所述上滑座的内侧设置有内螺纹，所述上滑座通过所述固定座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，所述上滑座的侧壁为倾斜面，且所述上滑座的倾斜面在靠近所述基座的一端逐渐增大，且所述上滑座的倾斜面与所述定位部的倾斜方向同向，且相匹配。

在一种可能的实现方式中，还包括弹簧；每个所述滑块与所述基座之间均安装有所述弹簧；所述滑块的外侧开设有弹簧固定孔；所述弹簧的一端固定至所述弹簧固定孔内，所述弹簧的另一端与所述基座的内壁相接触。

在一种可能的实现方式中，所述固定座与所述基座螺接固定；其中，所述固定座的上表面设置有让位缺口，所述让位缺口内开设有螺纹孔，所述基座在对应位置设置相匹配的所述螺纹孔；所述压块与所述滑块螺接固定，所述压块为方体块，所述滑块与所述定位部在所述基座轴线的侧面投影呈“L”型。

在一种可能的实现方式中，所述基座的上表面上开设有限位槽；所述滑块为方体块，所述限位槽为方形槽，与所述滑块的结构相匹配，且所述限位槽在所述预紧薄膜的径向长度略长于所述滑块在所述预紧薄膜的径向的长度。

在一种可能的实现方式中，所述夹紧组件在所述预紧薄膜的周向均匀布设，且所述压块与所述滑块的组数为4组-10组；所述预紧薄膜的形状为圆片状，厚度在0.01mm-0.3mm内，直径在30mm-150mm之间，所述预紧薄膜的材质为恒弹性合金。

在一种可能的实现方式中，所述基座呈圆环结构；所述按压组件呈圆环结构；所述滑块的一端延伸至所述基座的环周内侧；所述基座的直径大于所述按压组件的直径，且所述基座向上延伸有抵接围挡，所述抵接围挡的内壁能够与所述滑块的外侧相接触。

另一方面，本申请公开了一种电容薄膜真空计膜片的张紧力测试方法，使用上述任意实现方式中所述的电容薄膜真空计膜片的张紧装置对所述预紧膜片进行张紧力测试；使用夹紧组件夹紧处于常态的预紧膜片的多个边缘；使用对应工具通过扭力扳手旋拧所述上滑座，所述上滑座在所述基座的轴线方向运动，且所述上滑座与所述夹紧组件相接触，带动所述夹紧组件在所述预紧膜片的径向移动；所述预紧膜片随所述夹紧组件的外扩而张紧，记录所述扭力扳手上的读数，撤销所述扭力扳手对所述上滑座的施力，所述预紧膜片随所述夹紧组件的内缩而恢复常态；重复“所述预紧膜片随所述夹紧组件的外扩而张紧，记录所述扭力扳手上的读数，撤销所述扭力扳手对所述上滑座的施力，所述预紧膜片随所述夹紧组件的内缩而恢复常态；”记录每次所述扭力扳手上的读数。

本申请的有益效果：通过旋转按压组件中的上滑座，使其在基座的轴线方向能够往复移动，抵推夹紧组件在预紧薄膜的径向具有小幅行程，进而实现夹紧组件夹设的预紧薄膜能够水平拉伸运动，从而实现对预紧薄膜的张力控制，特别是在低真空(10 -2—10 -4Pa)产品上的应用，对线性，灵敏度，分辨率和迟滞效应有明显改善，大大提高了产品的合格率。

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的张紧装置的爆炸图；

图2示出根据本申请一实施例的电容薄膜真空计膜片的张紧装置的结构示意图；

图3示出根据本申请一实施例的电容薄膜真空计膜片的张紧装置的局部示意图。

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的张紧装置的爆炸图；图2示出根据本申请一实施例的电容薄膜真空计膜片的张紧装置的结构示意图；图3示出根据本申请一实施例的电容薄膜真空计膜片的张紧装置的局部示意图。

如图1、图2和图3所示，该电容薄膜真空计膜片的张紧装置，包括：包括按压组件、夹紧组件、预紧薄膜9以及基座7；基座7呈片状结构；夹紧组件设置在基座7上，夹紧组件包括两组以上配合使用的压块3及滑块6；压块3与滑块6上下配合能够夹紧预紧薄膜9的两个以上的边缘；按压组件设置在夹紧组件上方，按压组件中具有上滑座1，且上滑座1与夹紧组件活动连接；上滑座1能够沿基座7的轴线方向往复移动，抵推夹紧组件，以使夹紧组件与预紧薄膜9一同在预紧薄膜9的径向扩张或者收缩。

在此实施例中，通过旋转按压组件中的上滑座1，使其在基座7的轴线方向能够往复移动，抵推夹紧组件在预紧薄膜9的径向具有小幅行程，进而实现夹紧组件夹设的预紧薄膜9能够水平拉伸运动，从而实现对预紧薄膜9的张力控制，特别是在低真空(10 -2—10 -4Pa)产品上的应用，对线性，灵敏度，分辨率和迟滞效应有明显改善，大大提高了产品的合格率。

进一步的，旋转上滑座1的方式可以有多种，具体不做更多限定。还需要具体解释的是，因基座7呈片装结构，基座7的轴线方向即垂直于基座7片装表面的方向，基座7优选为圆片状。

优选的，通过扭力扳手，精度0.01N.m,旋转上滑座1使其轴向移动，从而带动滑块6径向水平拉伸运动，用以实现对预紧薄膜9的张力控制。

在其中一个具体实施例中，滑块6的外沿向按压组件方向延伸有定位部11，定位部11倾斜设置，且定位部11从按压组件至基座7方向逐渐向外侧倾斜；上滑座1能够与定位部11的内侧相接触。

在其中一个具体实施例中，按压组件还包括固定座2；固定座2与基座7固定连接，固定座2的外侧设置有外螺纹，上滑座1的内侧设置有内螺纹，上滑座1通过固定座2在基座7的轴线方向往复移动。

在其中一个具体实施例中，上滑座1的侧壁为倾斜面13，且上滑座1的倾斜面13在靠近基座7的一端逐渐增大，且上滑座1的倾斜面13与定位部11的倾斜方向同向，且相匹配。

更具体的，上滑座1为圆环结构，所述上滑座1的外侧壁为倾斜面13，且靠近基座7一侧的外径逐渐增大，所述滑块6的外端部向上延伸有定位部11，所述定位部11与所述滑块6所成倾斜角度与所述上滑座1外侧的倾斜面13相匹配，沿固定座2的螺纹旋拧上滑座1，上滑座1朝向基座7方向移动，上滑座1的外壁下端能够抵接处于一定倾斜角度的定位部11的内侧，并使多个定位部11沿预紧薄膜9的径向向外扩张预设行程，具体预设行程在本申请中不做限定，本领域技术人员可自行根据预紧薄膜9所扩张的张紧力，选取具有不同倾斜角度定位部11的滑块6。

在其中一个具体实施例中，还包括弹簧8；每个滑块6与基座7之间均安装有弹簧8；滑块6的外侧开设有弹簧8固定孔；弹簧8的一端固定至弹簧8固定孔内，弹簧8的另一端与基座7的内壁相接触。

在其中一个具体实施例中，固定座2与基座7螺接固定；其中，固定座2的上表面设置有让位缺口12，让位缺口12内开设有螺纹孔，基座7在对应位置设置相匹配的螺纹孔；压块3与滑块6螺接固定，压块3为方体块，滑块6与定位部11在基座7轴线的侧面投影呈“L”型。

在其中一个具体实施例中，基座7的上表面上开设有限位槽10；滑块6为方体块，限位槽10为方形槽，与滑块6的结构相匹配，且限位槽10在预紧薄膜9的径向长度略长于滑块6在预紧薄膜9的径向的长度。

在其中一个具体实施例中，基座7的上表面开设有限位槽10，限位槽10为方形槽，滑块6为方体块，限位槽10在预紧薄膜9的径向长度略长于滑块6在预紧薄膜9的径向的长度，限位槽10与滑块6一同置于所述限位槽10内，基座7向上延伸有抵接围挡，弹簧8的一端与滑块6的外侧相抵触，弹簧8的另一端抵接至围挡的内壁。

在上述实施例中，在基座7与滑块6相接触的位置增设弹簧8，能够确保径向外扩或者收缩的多组滑块6与压块3，能够始终处于动态平衡状态，膜片所受到的多方向的径向力也更加均匀，增加使用本申请的电容薄膜真空计膜片的张紧装置测试张紧力的精准度。

在其中一个具体实施例中，夹紧组件在预紧薄膜9的周向均匀布设，且压块3与滑块6的组数为4组-10组。

在其中一个具体实施例中，预紧薄膜9的形状为圆片状，厚度在0.01mm-0.3mm内，直径在30mm-150mm之间，预紧薄膜9的材质为恒弹性合金。

在其中一个具体实施例中，基座7呈圆环结构；按压组件呈圆环结构；基座7的直径大于按压组件的直径，且基座7向上延伸有抵接围挡，抵接围挡的内壁能够与滑块6的外侧相接触。

另一方面，本申请公开了一种电容薄膜真空计膜片的张紧力测试方法，使用上述任意实施例中的电容薄膜真空计膜片的张紧装置对预紧膜片9进行张紧力测试；使用夹紧组件夹紧处于常态的预紧膜片9的多个边缘；使用对应工具通过扭力扳手旋拧上滑座1，上滑座1在基座7的轴线方向运动，且上滑座1与夹紧组件相接触，带动夹紧组件在预紧膜片9的径向移动；预紧膜片9随夹紧组件的外扩而张紧，记录扭力扳手上的读数，撤销扭力扳手对上滑座1的施力，预紧膜片9随夹紧组件的内缩而恢复常态；重复“预紧膜片9随夹紧组件的外扩而张紧，记录扭力扳手上的读数，撤销扭力扳手对上滑座1的施力，预紧膜片9随夹紧组件的内缩而恢复常态；”记录每次扭力扳手上的读数。

在此实施例中，扭力扳手的精度优选为0.01N·m，以确保最后测试预紧膜片9上的张紧应力以及更多相关参数更精准。

通过链接于固定座2并将固定座2通过M3内六角螺丝5固定于基座7上，压块3通过M5内六角螺丝4固定于滑块6上，并将预紧膜片9压紧；滑块6放置基座7上，并通过限位槽10对滑块6限位，滑块6与基座7之间通过压缩弹簧8使其预紧。进一步，所述上滑座1，通过键槽或螺纹链接于固定座2，并有相对轴向运动。

进一步，所述固定座2通过M3内六角螺丝固定于基座7，所述压块3通过M5内六角螺丝固定于滑块6上，所述预紧膜片9是通过压块3和滑块6压紧张紧，所述预紧薄膜9为要预紧薄膜9，形状为圆形，厚度0.01mm-0.3mm,直接：∮30-∮150mm之间，材料：铁镍基合金，不锈钢或3J53等恒弹性合金，所述滑块6均匀分布，放置基座7上，并通过限位槽10对滑块6进行限位，使滑块6仅能够沿预紧膜片9的径向移动，在径向所述滑块6与基座7之间通过压缩弹簧8预紧。

为更进一步地分析预紧膜片9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∮50mm，厚度0.03mm,材料：铁镍基合金，以中心为基准，检测膜片∮45mm圆内100个均匀设置的参考点的应力值，然后对每10个参考点的应力值求平均数，获得表1：

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的张紧装置，其特征在于，包括按压组件、夹紧组件、预紧薄膜以及基座；

所述基座呈片状结构；

所述夹紧组件设置在所述基座上，所述夹紧组件包括两组以上配合使用的压块及滑块；

所述压块与所述滑块上下配合，能够夹紧所述预紧薄膜的两个以上的边缘；

所述按压组件设置在所述夹紧组件上方，所述按压组件中具有上滑座，且所述上滑座与所述夹紧组件活动连接；

所述上滑座能够沿所述基座的轴线方向往复移动，抵推所述夹紧组件，以使所述夹紧组件与所述预紧薄膜一同在所述预紧薄膜的径向扩张或者收缩。

2.根据权利要求1所述的电容薄膜真空计膜片的张紧装置，其特征在于，所述滑块的外沿向所述按压组件方向延伸有定位部，所述定位部倾斜设置，且所述定位部从所述按压组件至所述基座方向逐渐向外侧倾斜；

所述上滑座能够与所述定位部的内侧相接触。

3.根据权利要求2所述的电容薄膜真空计膜片的张紧装置，其特征在于，所述按压组件还包括固定座；

所述固定座与所述基座固定连接，所述固定座的外侧设置有外螺纹，所述上滑座的内侧设置有内螺纹，所述上滑座通过所述固定座在所述基座的轴线方向往复移动。

4.根据权利要求2所述的电容薄膜真空计膜片的张紧装置，其特征在于，所述上滑座的侧壁为倾斜面，且所述上滑座的倾斜面在靠近所述基座的一端逐渐增大，且所述上滑座的倾斜面与所述定位部的倾斜方向同向，且相匹配。

5.根据权利要求1所述的电容薄膜真空计膜片的张紧装置，其特征在于，还包括弹簧；

每个所述滑块与所述基座之间均安装有所述弹簧；

所述滑块的外侧开设有弹簧固定孔；

所述弹簧的一端固定至所述弹簧固定孔内，所述弹簧的另一端与所述基座的内壁相接触。

6.根据权利要求3所述的电容薄膜真空计膜片的张紧装置，其特征在于，所述固定座与所述基座螺接固定；

其中，所述固定座的上表面设置有让位缺口，所述让位缺口内开设有螺纹孔，所述基座在对应位置设置相匹配的所述螺纹孔；

所述压块与所述滑块螺接固定，所述压块为方体块，所述滑块与所述定位部在所述基座轴线的侧面投影呈“L”型。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的电容薄膜真空计膜片的张紧装置，其特征在于，所述基座的上表面上开设有限位槽；

所述滑块为方体块，所述限位槽为方形槽，与所述滑块的结构相匹配，且所述限位槽在所述预紧薄膜的径向长度略长于所述滑块在所述预紧薄膜的径向的长度。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的电容薄膜真空计膜片的张紧装置，其特征在于，所述夹紧组件在所述预紧薄膜的周向均匀布设，且所述压块与所述滑块的组数为4组-10组；所述预紧薄膜的形状为圆片状，厚度在0.01mm-0.3mm内，直径在30mm-150mm之间，所述预紧薄膜的材质为恒弹性合金。

9.根据权利要求1-6任意一项所述的电容薄膜真空计膜片的张紧装置，其特征在于，所述基座呈圆环结构；

所述按压组件呈圆环结构；

所述滑块的一端延伸至所述基座的环周内侧；

所述基座的直径大于所述按压组件的直径，且所述基座向上延伸有抵接围挡，所述抵接围挡的内壁能够与所述滑块的外侧相接触。