[發明專利]真空鍍膜腔內無線無源溫度測量裝置及測量方法

在審

• 申請號: 201810043892.1
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108051111A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 陶翔;金浩;王德苗;李東濱;秦正春;馮斌
• 申請（專利權）人: 浙江大學昆山創新中心
• 主分類號: G01K11/22
• 分類號: G01K11/22
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種真空鍍膜腔內無線無源溫度測量裝置，包括置于真空室外的射頻讀取器、與射頻讀取器通過接線盤連接的置于真空室內的傳輸天線和與傳輸天線無線連接的置于真空室內的傳感器單元。測溫步驟為a）射頻讀取器通過傳輸天線發射一段射頻脈沖給傳感器單元b）傳感器單元接收傳輸天線電信號并轉化為聲波信號c）傳感器單元的溫度變化將改變聲波信號d）被改變的聲波信號被傳感器單元轉為新的電信號返回到傳輸天線；e）射頻讀取器通過傳輸天線讀取新的電信號f）射頻讀取器通過分析發送和接收的電信號區別得到傳感器單元溫度變化信息。本發明解決了傳統熱電偶溫度測量系統無法測量運動對象的缺點，同時具有安裝靈活，方便快捷等優點。

技術領域

本發明屬于真空鍍膜領域，特別地涉及一種真空鍍膜腔內無線無源溫度測量裝置。

背景技術

目前在真空腔體內常用的溫度傳感器可分為接觸式溫度傳感器和非接觸式溫度傳感器。接觸式溫度傳感器的檢測部位必須與被測物體有良好的熱接觸；非接觸式溫度傳感器是基于黑體輻射定律，通過被測介質的熱輻射或對流來得到溫度信息。因為真空環境中主要為熱傳導起作用，所以不能使用非接觸式溫度傳感器。真空鍍膜時，為了讓鍍的膜層更均勻，放置樣品的轉盤需要不停地做公轉自轉運動，而傳統的熱電偶接觸式傳感器由于存在電纜線無法放置在轉動的轉盤上。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種真空鍍膜腔內無線無源溫度測量裝置，便于對鍍膜過程中真空腔內的須測量溫度器件進行實時溫度測量。

實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種真空鍍膜腔內無線無源溫度測量裝置，包括置于真空室外的射頻讀取器、與射頻讀取器通過接線盤連接的置于真空室內的傳輸天線和與傳輸天線無線連接的置于真空室內的傳感器單元構成。

無線測溫的方法和步驟包括：a）射頻讀取器通過傳輸天線發射一段射頻脈沖給傳感器單元；b）傳感器單元接收傳輸天線電信號并轉化為聲波信號；c）傳感器單元的溫度變化將改變聲波信號；d）被改變的聲波信號被傳感器單元轉為新的電信號返回到傳輸天線；e）射頻讀取器通過傳輸天線讀取新的電信號；f）射頻讀取器通過分析發送和接收的電信號區別得到傳感器單元溫度變化信息。

優選地，所述置于真空室外的射頻讀取器與置于真空室內的傳輸天線通過接線盤連接。

優選地，所述傳輸天線采用偶極子、單極子、螺旋、貼片等結構中的一種。

優選地，所述傳感器單元貼裝在所需鍍膜材料表面、靶的側面、或其他需要測量溫度的真空室內器件表面上。

優選地，所述傳感器單元可在被測器件表面設置至少一個，且各個傳感器單元通過工作頻段區分。

優選地，所述傳感器單元集成了聲表面波器件和天線，且所述聲表面波器件采用二氧化硅、環氧樹脂等絕緣材料封裝。

優選地，所述聲表面器件的襯底材料為鈮酸鋰、硅酸鎵鑭、氮化鋁、石英等壓電材料中的一種。

優選地，所述聲表面器件的電極材料為鉑、銠、鉬、銅、銀、鋁等導電材料中的一種。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

本發明的真空鍍膜腔內無線無源溫度測量裝置，解決了傳統熱電偶溫度測量系統因為有線傳輸無法測量運動對象的缺點，同時具有安裝靈活，方便快捷等優點，整個裝置重量小，十分輕便，更加安全可靠，適合真空鍍膜裝備使用。此外，所采用的無線無源傳感端尺寸小，質量輕，測試過程中不會影響樣品的鍍膜效果。

附圖說明

圖1為本發明實施例中真空鍍膜腔內無線無源溫度測量裝置的工作原理圖。

具體實施方式