[發明專利]一種電容式薄膜真空計的感應膜片焊后張緊力控制方法

有效

• 申請號: 202111284298.X
• 申請日: 2021-11-01
• 公開（公告）號: CN113739989B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 侯少毅;胡強;衛紅;胡瑯;劉喬
• 申請（專利權）人: 季華實驗室
• 主分類號: G01L21/00
• 分類號: G01L21/00;G01L19/00
• 代理公司: 佛山市海融科創知識產權代理事務所(普通合伙) 44377
• 代理人: 陳志超

本申請屬于機械加工技術領域，公開了一種電容式薄膜真空計的感應膜片焊后張緊力控制方法，包括以下步驟：把感應膜片焊接在電容式薄膜真空計的圓筒狀的腔體的下端；腔體的材料的屈服強度比感應膜片的材料的屈服強度低；在腔體的內壁施加壓力后卸載壓力，使施加壓力時腔體的腔壁的內側部分、腔體的腔壁的外側部分和感應膜片分別處于塑性變形狀態、彈性變形狀態和彈性張緊狀態，從而使卸載壓力后的感應膜片上具有所需的張緊力；該電容式薄膜真空計的感應膜片焊后張緊力控制方法有利于實現對感應膜片焊接后的張緊力的精準控制。

技術領域

本申請涉及機械加工技術領域，具體而言，涉及一種電容式薄膜真空計的感應膜片焊后張緊力控制方法。

背景技術

電容式薄膜真空計的腔體內設置有金屬感應膜片和固定電極板，工作時，被測對象的不同真空度會使金屬感應膜片發生相應的形變，從而使金屬感應膜片和固定電極板之間的電容發生相應的變化，根據該電容的變化情況測出被測對象的真空度。

其中，金屬感應膜片上的張緊力直接關系到膜片的變形特性，進而對電容式薄膜真空計的測量精度、重復性等關鍵指標產生重要的影響。金屬感應膜片一般是通過焊接方式與腔體連接的，焊接后如何產生或維持所需的張緊力是整個電容式薄膜真空計制造過程的關鍵難點。目前普遍采用的方法是在焊接之前將金屬感應膜片張緊，產生一定的預張緊力，然后進行焊接，通過反復的試驗確定合適焊接工藝方法和焊接工藝參數以使金屬感應膜片在焊接之后具有所需的張緊力。

通過這種方式，需要多次調整焊接工藝參數以進行多次焊接試驗，焊接工藝參數的確定過程復雜，試錯成本較高，且依然難以有效控制獲得合適的膜片張緊力，得到的膜片張緊力的隨機性較大，產品合格率較低。

發明內容

本申請的目的在于提供一種電容式薄膜真空計的感應膜片焊后張緊力控制方法，有利于實現對感應膜片焊接后的張緊力的精準控制，從而有利于提高產品合格率。

本申請提供了一種電容式薄膜真空計的感應膜片焊后張緊力控制方法，包括以下步驟：

把感應膜片焊接在電容式薄膜真空計的圓筒狀的腔體的下端；所述腔體的材料的屈服強度比所述感應膜片的材料的屈服強度低；

在所述腔體的內壁施加壓力后卸載所述壓力，使施加壓力時所述腔體的腔壁的內側部分、所述腔體的腔壁的外側部分和所述感應膜片分別處于塑性變形狀態、彈性變形狀態和彈性張緊狀態，從而使卸載壓力后的所述感應膜片上具有所需的張緊力。

該電容式薄膜真空計的感應膜片焊后張緊力控制方法中，先把感應膜片焊接在腔體下端，再對腔體的內壁施加壓力，使腔體的腔壁的內側部分屈服從而產生塑性變形，而腔壁的外側部分和感應膜片均處于彈性變形狀態不會產生塑性變形，由于腔體的內側部分產生塑性變形，當壓力卸載之后由于塑性變形的約束，感應膜片會保持所需的張緊力，此時整個結構仍處于穩定可靠狀態，不會失效。通過調節所施加的壓力大小，可精確控制得到感應膜片所需的張緊力，整個過程可控、可靠且工藝穩定。

優選地，所述腔體的材料為PG 3600或inconel X600；所述感應膜片的材料為inconel X750。

選用該材料，使感應膜片的屈服強度高出腔體的屈服強度比較多，從而更有利于保證感應膜片不會發生塑性變形，同時，由于這些材料的熱膨脹屬性相近，可避免由于熱脹冷縮時腔體和感應膜片的尺寸變化偏差過大而導致感應膜片中的張緊力變化過大，保證電容式薄膜真空計的測量精度。

優選地，所述腔體的外徑與內徑之比為1.2-1.4。

在該范圍內，可保證腔體的內壁受壓時，腔體的內外壁應力相差足夠大，從而容易實現腔體的內側部分屈服且外側部分處于彈性變形狀態的效果；同時不會由于外徑與內徑之比過大而導致腔體壁厚過大，避免電容式薄膜真空計的重量過大。

優選地，所述腔體的外徑與內徑之比為1.3。