[发明专利]一种皮拉尼传感器

说明书

本发明涉及一种皮拉尼传感器，包括：第一支撑杆、第二支撑杆、金属细丝、盖子、内衬、外腔体，外腔体的一端的内壁上开设有安装槽，内衬安装在安装槽内，外腔体和内衬通过盖子固定，第一支撑杆、第二支撑杆贯穿盖子和内衬，金属细丝安装在第一支撑杆和第二支撑杆之间。本发明设计了带有陶瓷内衬的双层腔体结构，使用陶瓷内衬降低了由气体分子与内壁碰撞造成的热量损耗；通过内腔体和外腔体形成内外双层腔体结构，传感电阻丝完全被包裹于内腔体中，最大程度的避免了大量气体分子涌入对电阻丝造成的冲击；内腔体结构有助于抑制真空急速变化带来的腔体内壁温度波动，使得真空压力度数更加准确稳定，提高了响应速度，且无需考虑真空计的安装方向。

技术领域

本发明涉及真空测量技术领域，特别涉及一种皮拉尼传感器。

背景技术

皮拉尼真空计是目前工业中使用最为广泛的真空测量工具，尤其是在半导体制造行业和石油石化行业。皮拉尼真空计的工作原理为：真空度不同对应单位体积内的空气分子数就不同，那么对于正在发热的电阻丝带走热量的能力(散热能力)就不同，则电阻丝温度就不同，因为电阻丝的电阻率是温度的函数，所以不同的真空度引起了电阻率的不同，那么电阻就不同，电流在电阻丝上的压降就不同，根据电压的变化就能换算出空气压强，也就是测量真空度。

目前，皮拉尼真空计存在响应慢的问题，造成这个问题的原因是：当真空度急速变化时，大量空气分子涌入真空计腔体内，空气分子除了与电阻丝发生碰撞带走热量外，空气分子还会与真空计腔体内壁发生频繁的碰撞，交换带走更多热量，这使得电阻丝需要更大的功率来维持温度，这样就会造成测量的真空度比真实值偏高。等内部气体分子稳定后，测量真空度会缓缓趋近真实值。通常，测量真空度示数会在十几秒到几分钟内稳定，但在一些场景中，这样的反应速度难以满足使用要求。

发明内容

为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，本发明的目的是提供一种皮拉尼传感器，包括：第一支撑杆、第二支撑杆、金属细丝、盖子、内衬、外腔体，所述外腔体的一端的内壁上开设有安装槽，所述内衬安装在所述安装槽内，所述外腔体和所述内衬通过所述盖子固定，所述第一支撑杆、所述第二支撑杆贯穿所述盖子和所述内衬，所述金属细丝安装在所述第一支撑杆和所述第二支撑杆之间。

进一步地，还包括内腔体，所述内腔体置于所述外腔体内，所述金属细丝、所述第一支撑杆的一端、所述第二支撑杆的一端位于所述内腔体内。

进一步地，还包括过滤网，所述过滤网安装在所述外腔体的另一端。

进一步地，所述第一支撑杆与所述金属细丝连接的端部和所述第二支撑杆与所述金属细丝连接的端部不在同一水平面。

进一步地，所述内腔体的两端的截面小于中间部位的截面。

进一步地，所述内腔体的两端及中间部位均为圆柱体，所述内腔体的两端的直径小于中间部位的直径，所述内腔体的两端的直径为13mm～15mm，所述内腔体的中间部位的直径为19mm～21mm。

进一步地，所述第一支撑杆的长度小于所述第二支撑杆的长度。

进一步地，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆均为由紫铜制成的支撑杆，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆的直径均为0.5mm～1.5mm，所述第一支撑杆的长度为9mm～11mm，所述第二支撑杆的长度为19mm～21mm，所述第一支撑杆与所述第二支撑杆的间距为9mm～11mm。

进一步地，所述内衬为带底圆柱形结构，所述内衬的底位于所述外腔体的一端部，所述内衬的内部空间与所述外腔体的内部空间连通。

进一步地，所述金属细丝为由铂依合金制成的金属细丝，所述金属细丝的直径为25μm～35μm，所述金属细丝的长度为15mm至17mm；所述盖子为不锈钢盖子；所述外腔体为不锈钢外腔体；所述内衬为陶瓷内衬，所述陶瓷内衬的厚度大于4mm；所述内腔体为不锈钢内腔体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：