專利名稱：真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及溫度檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置，尤其涉 及一種真空測(cè)溫波紋管式熱電偶。
背景技術(shù)：
[0002]熱電偶是溫度測(cè)量?jī)x表中常用的測(cè)溫元件，它把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào)， 用過(guò)電氣儀表轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度，熱電偶測(cè)溫的基本原理是兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo) 體組成閉合回路，當(dāng)兩端存在溫度梯度時(shí)，回路中就會(huì)有電流通過(guò)，此時(shí)兩端之間就存在 Seebeck電動(dòng)勢(shì)-熱電動(dòng)勢(shì)。熱電偶是利用這種原理進(jìn)行溫度測(cè)量的，其中，直接用作測(cè)量 介質(zhì)溫度的一端叫做工作端(也稱為測(cè)量端)，另一端叫做冷端(也稱為補(bǔ)償端)；冷端與 顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會(huì)指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)。目前，已經(jīng)存在的各種 熱電偶的外形常因需要而不同，但是他們的基本結(jié)構(gòu)卻大致相同，如圖1所示，通常熱電偶 包括熱電極、絕緣套保護(hù)管I和接線盒2，其中熱電極在絕緣套保護(hù)管I里，接線盒2用于與 顯示儀表或配套儀表連接。[0003]在實(shí)際的工藝過(guò)程中，為了測(cè)溫準(zhǔn)確通常需要熱電偶觸頭同待測(cè)物體接觸，但在 實(shí)際生產(chǎn)中待測(cè)物體一般不是固定不動(dòng)的，由于待測(cè)物體更換等原因，待測(cè)物體經(jīng)常需要 移動(dòng)，這就需要在移動(dòng)待測(cè)物體時(shí)，熱電偶觸頭與待測(cè)物體脫離以保護(hù)熱電偶和待測(cè)物體 (尤其是當(dāng)待測(cè)物體移動(dòng)方向同熱電偶放置方向不平行的時(shí)候)。但是，由于制造工藝或者 材料本身所限，實(shí)際應(yīng)用中的熱電偶均沒(méi)有伸縮性，從而導(dǎo)致其測(cè)量時(shí)的插入深度不可變， 只能夠測(cè)量固定的物體的溫度。在實(shí)踐中，常常會(huì)由于熱電偶的安裝位置及插入深度不合 理，不能準(zhǔn)確反映待測(cè)物體的溫度，產(chǎn)生的熱導(dǎo)率和時(shí)間滯后等誤差造成了測(cè)溫精確度的 下降，影響設(shè)備正常運(yùn)行和生產(chǎn)工藝的精度。針對(duì)彈性測(cè)溫點(diǎn)，為了保證在待測(cè)物體移動(dòng)時(shí) 熱電偶與待測(cè)物體的暫時(shí)性分離，則需要在工藝前后頻繁的裝卸熱偶，會(huì)造成熱電偶的使 用壽命縮短，在裝卸的過(guò)程中還可能造成熱電偶的破損，并且一定程度上影響了工藝循環(huán) 時(shí)間。因此，熱電偶的不可伸縮性給選擇合理的安裝位置和適當(dāng)?shù)牟迦肷疃葞?lái)不便。實(shí)用新型內(nèi)容[0004](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種真空測(cè)溫波紋管式熱電偶，來(lái)解決因熱 電偶的不可伸縮性，而無(wú)法測(cè)量真空中彈性測(cè)溫點(diǎn)的溫度的問(wèn)題。[0006]( 二 )技術(shù)方案[0007]本實(shí)用新型提供一種真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置，包括熱電偶和波紋管裝置，所述波紋 管裝置套設(shè)在熱電偶冷端的外圍。[0008]更好地，所述波紋管裝置包括波紋管、第一法蘭和第二法蘭，所述波紋管的兩端 分別與第一法蘭和第二法蘭密封焊接。[0009]更好地，所述波紋管裝置還包括使第二法蘭軸向運(yùn)動(dòng)的限位桿，所述限位桿位于所述第一法蘭和第二法蘭之間，并與第一法蘭過(guò)盈固定連接，與第二法蘭間隙配合或直接 貫穿連接。[0010]更好地，所述限位桿至少為兩件，每?jī)蓚€(gè)限位桿之間成180°均勻分布在第二法蘭周圍。[0011]更好地，所述波紋管為金屬材質(zhì)。[0012]更好地，所述第一法蘭套設(shè)于所述熱電偶，與熱電偶無(wú)接觸連接；所述第二法蘭與 熱電偶焊接或插接。[0013]更好地，所述熱電偶為鎧裝熱電偶。[0014]更好地，所述第一法蘭與所述波紋管的焊接處設(shè)置一個(gè)用來(lái)測(cè)量第二法蘭位移量 的百分表。[0015](三)有益效果[0016]本實(shí)用新型的真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置結(jié)合了普通熱電偶和波紋管的特性，利用波紋 管來(lái)控制熱電偶與待測(cè)物體的接觸，能準(zhǔn)確測(cè)量真空環(huán)境中彈性測(cè)溫點(diǎn)的溫度，具有很強(qiáng) 的可伸縮性和測(cè)溫準(zhǔn)確性，適合在真空條件、彈性測(cè)溫點(diǎn)的情況下使用。


[0017]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的熱電偶結(jié)構(gòu)示意圖；[0018]圖2為本實(shí)用新型真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置的結(jié)構(gòu)示意圖；[0019]圖3為圖2的A-A面剖視圖。
具體實(shí)施方式
[0020]圖2為本發(fā)明真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為圖2的A-A面剖視圖，如 圖2-3所示，一種真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置，包括鎧裝熱電偶1、波紋管裝置，所述波紋管裝置套 設(shè)在鎧裝熱電偶I冷端的外圍；所述鎧裝熱電偶I為熱電偶絲和絕緣材料一起緊壓在金屬 保護(hù)管中制成的熱電偶；所述波紋管裝置包括波紋管3、第一法蘭2、第二法蘭5以及限位 桿4，所述波紋管3的兩端分別與第一法蘭2和第二法蘭5密封焊接，所述第二法蘭5用于 使波紋管3沿著鎧裝熱電偶I軸向移動(dòng)，所述限位桿4位于所述第一法蘭2和第二法蘭5 之間，并與第一法蘭2過(guò)盈固定連接，與第二法蘭5間隙配合或直接貫穿連接，所述限位桿4 用于使第二法蘭5沿鎧裝熱電偶I軸向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)限位桿4與第二法蘭5間隙配合時(shí)，限位桿 4從第二法蘭5的一面的通孔插入，螺釘6從第二法蘭5的另一面的該通孔插入，所述螺釘 6與限位桿4之間成間隙配合，用來(lái)保證真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置在測(cè)溫時(shí)的行程，使真空測(cè)溫 熱電偶裝置在工作時(shí)保持正確的位置，避免波紋管3彎曲時(shí)給其他結(jié)構(gòu)造成變形損壞。所 述限位桿4至少為兩件，且每?jī)蓚€(gè)限位桿4之間成180°均勻分布在第二法蘭周圍。[0021]所述波紋管3為金屬材質(zhì)，并且根據(jù)波紋管3的工作溫度范圍、工作位移量。工作 壓力、工作介質(zhì)的性質(zhì)以及精度要求來(lái)選擇具體的材質(zhì)。[0022]請(qǐng)?jiān)俅螀⒖紙D2-圖3所示，所述的鎧裝熱電偶I垂直穿過(guò)第一法蘭2中心的圓孔， 并焊接在第二法蘭5上，所述第一法蘭2中心圓孔的半徑比鎧裝熱電偶I的半徑大，換句話 說(shuō)所述的鎧裝熱電偶I與第一法蘭2之間無(wú)任何接觸連接。該鎧裝熱電偶I與第二法蘭 5焊接或插接，二者為一體。[0023]另外，在本實(shí)用新型真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置中，可以在第一法蘭2與波紋管3的焊接 處設(shè)置一個(gè)用來(lái)測(cè)量第二法蘭5位移量的百分表。[0024]工作原理[0025]本實(shí)用新型真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置的主要工作原理是能夠隨著壓力的變化改變熱 電偶在單方向上的位移，從而在不同的工藝壓力下改變熱電偶與被測(cè)物體的位置關(guān)系，接 觸測(cè)溫或是遠(yuǎn)離被測(cè)物體，便于移動(dòng)或更換被測(cè)物體。[0026]下面以ALD (原子層沉積)工藝為例，具體描述該真空測(cè)溫?zé)犭娕嫉墓ぷ髟怼Ｔ?ALD工藝中，需要用熱電偶來(lái)測(cè)量真空腔室中反應(yīng)舟的溫度。常壓情況下，通過(guò)真空測(cè)溫?zé)?電偶裝置上的第一法蘭2，將該真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置安裝在腔室側(cè)壁和前后門(mén)上，分別用來(lái) 測(cè)量反應(yīng)舟前后左右四壁的溫度。首先，用機(jī)械手把裝載硅片的反應(yīng)舟送入腔室，然后關(guān) 上腔室門(mén)，給腔室抽真空，由于波紋管3的壓力與腔室內(nèi)壓力相同，隨著腔室內(nèi)外壓力的變 化，真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置上面的波紋管3會(huì)隨著腔室壓力的變化而發(fā)生變化，使限位桿4在 單方向上發(fā)生位移，推動(dòng)鎧裝熱電偶I向反應(yīng)舟的方向移動(dòng)，并接觸到反應(yīng)舟。在整個(gè)工藝 過(guò)程中，腔室內(nèi)的真空度不變，鎧裝熱電偶I就一直與反應(yīng)舟接觸測(cè)溫。當(dāng)工藝過(guò)程結(jié)束 時(shí)，需將腔室恢復(fù)常壓，鎧裝熱電偶I會(huì)隨著壓力的變化向與反應(yīng)舟位置相反的方向移動(dòng)， 使鎧裝熱電偶I與反應(yīng)舟自動(dòng)分離，便于機(jī)械手將反應(yīng)舟從腔室內(nèi)取出。下次工藝時(shí)，重復(fù) 以上過(guò)程，就可以實(shí)現(xiàn)熱電偶自動(dòng)的與反應(yīng)舟的接觸測(cè)溫和分離以方便取放反應(yīng)舟。[0027]以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和 變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本實(shí)用新型的范疇，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍應(yīng) 由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求1.一種真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置，其特征在于，包括熱電偶和波紋管裝置，所述波紋管裝置套設(shè)在熱電偶冷端的外圍。
2.如權(quán)利要求1所述的真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置，其特征在于，所述波紋管裝置包括:波紋管、第一法蘭和第二法蘭，所述波紋管的兩端分別與第一法蘭和第二法蘭密封焊接。
3.如權(quán)利要求2所述的真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置，其特征在于，所述波紋管裝置還包括使第二法蘭軸向運(yùn)動(dòng)的限位桿，所述限位桿位于所述第一法蘭和第二法蘭之間，并與第一法蘭過(guò)盈固定連接，與第二法蘭間隙配合或直接貫穿連接。
4.如權(quán)利要求3所述的真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置，其特征在于，所述限位桿至少為兩件，每?jī)蓚€(gè)限位桿之間成180°均勻分布在第二法蘭周圍。
5.如權(quán)利要求2所述的真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置，其特征在于，所述波紋管為金屬材質(zhì)。
6.如權(quán)利要求2-5中任意一項(xiàng)所述的真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置，其特征在于，所述第一法蘭套設(shè)于所述熱電偶，與熱電偶無(wú)接觸連接；所述第二法蘭與熱電偶焊接或插接。
7.如權(quán)利要求6所述的真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置，其特征在于，所述熱電偶為鎧裝熱電偶。
8.如權(quán)利要求2所述的真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置，其特征在于，所述第一法蘭與所述波紋管的焊接處設(shè)置一個(gè)用來(lái)測(cè)量第二法蘭位移量的百分表。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置，包括熱電偶和波紋管裝置，所述波紋管裝置套設(shè)在熱電偶冷端的外圍。本實(shí)用新型的真空測(cè)溫?zé)犭娕佳b置結(jié)合了普通熱電偶和波紋管的特性，利用波紋管來(lái)控制熱電偶與待測(cè)物體的接觸，能準(zhǔn)確測(cè)量真空環(huán)境中彈性測(cè)溫點(diǎn)的溫度，具有很強(qiáng)的可伸縮性和測(cè)溫準(zhǔn)確性，適合在真空條件、彈性測(cè)溫點(diǎn)的情況下使用。
文檔編號(hào)G01K7/02GK202836800SQ201220147320
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者趙星梅, 克雷格·伯考, 馬超, 彭文芳 申請(qǐng)人:北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司