一种真空计快速检测装置的制作方法

本实用新型涉及真空计设备检测领域，特别是一种真空计快速检测装置。

背景技术：

目前，一次封排炉、真空焊炉真空度测试使用冷阴极真空计，整管真空度测试使用磁控真空计。随着使用年限的增加，或使用过程中的故障，会时常出现真空计测量误差增大，灵敏度降低等现象，这都会严重影响设备的正常运转，进而耽误产品生产及产品质量。

当真空计出现测量误差时，无法凭借人眼直接判断，需要使用标准测试电源进行测试判断，然而对该类型真空计的测试判断(即检测)是一个非常繁琐的过程。例如：

(1)一次封排炉或真空炉使用的冷阴极真空计在检测时：a)若在现场进行检测，需将标准测试电源带到车间现场真空炉旁，与被检的冷阴极真空计相连接。首先标准测试电源自重：16kg，外形尺寸：135×480×420mm3,体积较大。将标准测试电源带到车间，特别是相隔较远的车间，中间运输过程存在有震动，对标准测试电源损害较大。其次因车间现场温度较高，夏季温度高达(40～50)℃，且由于各生产设备的运行，存在各种电磁干扰，在此恶劣环境下测试，都会造成对标准测试电源的损害，不利于开展检测工作；b)将被检真空计带回计量室进行检测，从仪器拆卸、安装耗时约1小时，标准测试电源输入信号检测约30～40分钟，总共耗时约2小时。

(2)整管测试用磁控真空计在检测时：a)如在车间现场进行检测，同样对标准测试电源存在运输震动问题，且由于现场产品、设备的堆积，场地极其有限；因为现场还有各种高压、雷电测试、大电流老练测试，以及多个磁控真空计进行真空度测试，时有高压信号等造成的电信号干扰，以及测试现场电源线接线的不规范，都致使现场电源不稳定，不利于标准测试电源进行现场检测，且还极易造成标准测试电源的损坏；b)将被检真空计带回计量室进行检测，磁控真空计自重：18kg,搬运费力；仪器拆卸、安装耗时约30分钟，标准测试电源输入信号检测约30～40分钟，总共耗时约1小时30分钟。

综上，目前在对上述两种类型真空计做测量误差判断时，不管是在现场进行检测还是带回计量室进行检测，都极不方便，费时费力。而且在车间生产任务较繁忙时，耗时长的检测工作会严重耽误车间生产计划安排，降低生产效益。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种真空计快速检测装置。本实用新型具有结构简单、便于携带、使用方便、测试耗时短和使用寿命长的特点。

本实用新型的技术方案：一种真空计快速检测装置。包括由一个以上的电阻依次串联构成的电阻群，电阻群的首端与0号初始端连接，电阻群还与一个以上的测试端连接，0号初始端与测试端间依次串联有一个以上的电阻。

前述的真空计快速检测装置还包括盒体，盒体内并排设置有一条以上的槽体，相邻两槽体的首尾依次连通；所述的电阻群沿着连通的槽体放入盒体内，各测试端分别从槽体的首尾连通处穿出。

前述的真空计快速检测装置中，所述的测试端包括1号测试端，2号测试端，3号测试端，4号测试端和5号测试端；

所述的0号初始端与1号测试端间依次串联有13个820kω电阻和5个0.12kω电阻；

所述的0号初始端与2号测试端间依次串联有13个820kω电阻、5个0.12kω电阻和17个3.3mω电阻；

所述的0号初始端与3号测试端间依次串联有13个820kω电阻、5个0.12kω电阻、17个3.3mω电阻和5个27mω电阻；

所述的0号初始端与4号测试端间依次串联有13个820kω电阻、5个0.12kω电阻、17个3.3mω电阻、5个27mω电阻和5个68mω电阻；

所述的0号初始端与5号测试端间依次串联有13个820kω电阻、5个0.12kω电阻、17个3.3mω电阻、5个27mω电阻和10个68mω电阻。

前述的真空计快速检测装置中，所述的电阻为金属膜电阻。

前述的真空计快速检测装置中，所述的电阻为耐压20kv金属膜电阻。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的结构设计是基于冷阴极真空计/磁控真空计原理(原理框图如图2所示)：在同步电路的作用下，高压振荡电路输出17kv左右的脉冲电压，以建立高压电场；同时储能电容器组对线圈放电，产生脉冲磁场。放电电流由信号采集及放大电路处理；对一定型号的灭弧室，先通过实验校准其压强-离子电流曲线，以便实际测量时可根据电流查得对应的真空度。考虑到灭弧室的具体结构，磁场线圈一般和灭弧室同轴放置，灭弧室内的磁场为轴向磁场。电场引入方式有两种：一种是将高压加在有额定开距的两触头之间，放电时电场和磁场同轴，为同轴式磁控放电；另一种是将高压加在两闭合的触头和主屏蔽罩之间，放电时电场和磁场正交，为正交场式磁控放电。前一种方法，几乎可用于各种结构的真空灭弧室，后一种方法用于冷阴极磁控规管，工作场的布置比前一种理想，但测量时操作复杂一些。

基于上述的原理，申请人经过不断摸索实验，总结出一个解决方案：因冷阴极真空计和磁控真空计工作电压为(2～20)kv,将特制电阻串入真空计测试回路中，代替冷阴极磁控规管或真空灭弧室，产生相应的电流信号，模拟真空离子电流，通过不同的离子电流对应真空度，完成真空度测试。以此来判断真空计测量是否产生误差。基于该解决方案，申请人设计了本实用新型：将由一个以上电阻依次串联构成的电阻群的首端与0号初始端连接，再将该电阻群与一个以上的测试端连接，0号初始端与测试端间依次串联有一个以上的电阻；在检测真空计时，将本实用新型的0号初始端与其中一个测试端串联入真空计的检测回路中，代替待检测真空度的冷阴极磁控规管或真空灭弧室，之后按下真空计的检测键，产生相应的电流信号，模拟真空离子电流，通过不同的离子电流对应真空度，完成真空度测试；之后再更换另一个测试端串联入真空计的检测回路，测得另一测试端对应的真空度；按上述步骤遍历各测试端得到各测试端对应的真空度；通过对应测试端的真空度变化即可判定真空计工作是否正常(即真空计测量是否产生误差)；通过该结构，通过真空计测量真空度变化即可判定真空计的测量状态是否正常，且整个测试过程仅需1～2分钟，其测试快，易判断。而利用标准测试电源判定，仅标准测试电源输入信号检测就需约30～40分钟。

本实用新型结构简单，体积小巧，便于携带。该检测装置重量仅为1.38kg,便于携带。标准检测设备重量16kg,体积庞大，不便于携带。

本实用新型为多个电阻串联，加大了各电阻之间距离，增加散热面，当测试电流经过电阻时，利于散热，相对单个大阻值电阻而言，可确保测量电阻稳定性，增加检测装置的寿命。同时将串联的电阻群沿着连通的槽体放入盒体内，各测试端分别从槽体的首尾连通处穿出。通过该结构，使得本实用新型结构布局更加合理、紧凑，更加便于携带。

本实用新型采用的电阻为金属膜电阻，具体地为耐压20kv金属膜电阻，保证电阻在高压工作状态下不易变质，增加测量电阻的稳定性。

本实用新型虽然给出了最优的5个测试端(1～5号测试端)，但电阻群由多个电阻串联而成，每个电阻间连接点实际上都可以做为测试端，可以根据真空计不同的测试结果要求选取相应的测试点，灵活多变。

为了验证本实用新型的有益效果，申请人做了如下实验：

在2008年，申请人分别选用(1)1.1mω；(2)1.1mω+10mω＝11.1mω；(3)11.1mω+100mω＝111mω；(4)111mω+500mω＝611mω金属膜电阻串联成4档位(即具有4个测试端，每个测试端与0号初始端间的阻值分别为1.1mω、11.1mω、111mω和611mω)的可变电阻，构成真空计快速检测装置ⅰ。该检测装置ⅰ各测试端对应的真空度如表1所示：

表1电阻值对应的真空度(注：各测试端与0号初始端间阻值)

测量方法：将0号初始端(2)接高压线，测试信号线连接其中一个测试端(3)串联入真空计的检测回路中，测量得到对应的一个真空度，将该真空度与表1中对应的真空度范围进行比对；如在范围内，则判定真空计合格；不在范围内，则判定真空计故障需维修。例如，测试某一磁控真空计是否故障时，选用3号测试端进行测试：若测量结果在(1.6～6.2)×10^-3范围内均可判定真空计合格，若测量结果超过该范围，甚至产生数量级变化(如数量级变成或×10^-2或×10^-4)，则发生较大测量误差，马上可判断真空计测量有故障。使用检测装置ⅰ测量的结果与被检真空计被带回计量室检测的结果吻合(即检测装置ⅰ判定合格/故障的真空计，在计量室检测也被判定为合格/故障)。

检测装置ⅰ测量时，无论外界环境怎么变化(温、湿度分别在5～58℃、20％～90％rh范围变化)，测量合格的真空计在每次选用同一对应测试端进行测量时，其测量结果除数字有效值略有变化，其数量级都保持不变。

使用检测装置ⅰ，真空计故障的判定时间从原(1.5～2)小时缩短为5分钟，效果十分明显，达到了快速有效的检测要求。且该检测装置ⅰ自重90g，体积小巧轻便，不受场地限制，便于携带。

在2008年～2010年2年期间，申请人使用检测装置ⅰ检测完全能达到设计要求。但自2010年起，发现该检测装置ⅰ的阻值发生了较大变化，导致真空计检测判断过程中，出现了测量结果偏差较大。经申请人分析，其阻值变化的原因为：长期的高压测量导致电阻变质。

为此，申请人重新设计，得到真空计快速检测装置ⅱ：重新选用电阻串联装入pvc管，用绝缘硅胶填装，且具有5个测试端，每个测试端与0号初始端间的阻值分别为1mω、9.67mω、44mω、144mω和344mω。

该检测装置ⅱ自2010年使用到2013年，3年时间，阻值又发生了变化。经申请人分析，原因为：由于各级之间间隔太小，高压测量状态下，易发生极间拉弧，且空间太小，不利于各测量电阻散热，影响了电阻寿命。

自2013年起，总结了前两代真空计快速检测装置的使用情况，可以完全确定该测量检测装置用于真空计误差判定是可行及有效的。需要改进的是增加该检测装置的使用寿命。

基于上述的检测装置ⅰ、ⅱ，申请人最终选用:(1)820kω×13(个)+0.12kω×5(个)＝10.66mω；(2)10.66mω+3.3mω×17(个)＝66mω；(3)66mω+27mω×5(个)＝201mω；(4)201mω+68mω×5(个)＝541mω；(5)541mω+68mω×5(个)＝881mω的高稳定性金属膜电阻，具体为耐压20kv金属膜电阻，串联成5档位的电阻群，构成真空计快速检测装置ⅲ。

将该检测装置ⅲ串联在真空计测量回路中，测得各档真空度，真空度覆盖范围(1×10^-1～1×10^-5)pa,通过对应档位的真空度变化可判定真空计工作是否正常。检测装置ⅲ各测试端测试时对应的真空度如表2所示：

表2电阻值对应的真空度(注：各测试端与0号接口间阻值)

判定方法：参考表2，对应的真空计在选用各测试端进行检测时，其检测结果在对应数据范围内，即可判定真空计测试正常，测量误差在允许范围内，满足使用。若测量结果超出参考数据范围，可判断真空计测量超差，不能满足测量使用。

自2013年使用真空计快速检测装置ⅲ至今，已有5年多时间，期间该检测装置ⅲ测量稳定，未发生因阻值变化而影响测量结果的情况，其寿命得到大幅提高。

综上，确定真空计快速检测装置ⅲ为最优。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是真空计原理框图。

附图中的标记为：1-槽体，2-0号初始端，3-测试端，31-1号测试端，32-2号测试端，33-3号测试端，34-4号测试端，35-5号测试端，4-盒体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例1。一种真空计快速检测装置，构成如图1所示，包括由一个以上的电阻依次串联构成的电阻群，电阻群的首端与0号初始端2连接，电阻群还与一个以上的测试端3连接，0号初始端2与测试端3间依次串联有一个以上的电阻。

在检查真空计时，将0号初始端2接高压线，测试信号线连接其中一个测试端3串联入真空计的检测回路中，之后按下真空计的检测键，产生相应的电流信号，模拟真空离子电流，根据该离子电流对应真空度(该真空度数值显示于真空计显示屏上)，完成真空度测试；之后，再将显示的真空度数值与相应电阻值对应的真空度列表内(类似表1或表2的真空度范围表)真空度范围比对：若该数值在对应数据范围内，即可判定真空计测试正常，测量误差在允许范围内，满足使用；若该数值超出参考数据范围，可判断真空计测量超差，不能满足测量使用。建议：对真空计进行检查时，应在每个测试端都进行检查，即可排查真空计整个测试范围内是否有测试误差故障。

前述的真空计快速检测装置还包括盒体4，盒体4内并排设置有一条以上的槽体1，相邻两槽体1的首尾依次连通；所述的电阻群沿着连通的槽体1放入盒体4内，各测试端3分别从槽体1的首尾连通处穿出。

前述的测试端3包括1号测试端31，2号测试端32，3号测试端33，4号测试端34和5号测试端35；

所述的0号初始端2与1号测试端31间依次串联有13个820kω电阻和5个0.12kω电阻；

所述的0号初始端2与2号测试端32间依次串联有13个820kω电阻、5个0.12kω电阻和17个3.3mω电阻；

所述的0号初始端2与3号测试端33间依次串联有13个820kω电阻、5个0.12kω电阻、17个3.3mω电阻和5个27mω电阻；

所述的0号初始端2与4号测试端34间依次串联有13个820kω电阻、5个0.12kω电阻、17个3.3mω电阻、5个27mω电阻和5个68mω电阻；

所述的0号初始端2与5号测试端35间依次串联有13个820kω电阻、5个0.12kω电阻、17个3.3mω电阻、5个27mω电阻和10个68mω电阻。

具体地，在检查真空计时，将0号初始端2接高压线，测试信号线连接其中一个测试端3串联入真空计的检测回路中，之后按下真空计的检测键，产生相应的电流信号，模拟真空离子电流，根据该离子电流对应真空度(该真空度数值显示于真空计显示屏上)，完成真空度测试；之后，再将显示的真空度数值与表2真空度范围比对：若该数值在对应数据范围内，即可判定真空计测试正常，测量误差在允许范围内，满足使用；若该数值超出参考数据范围，可判断真空计测量超差，不能满足测量使用。建议：对真空计进行检查时，应在每个测试端都进行检查，即可排查真空计整个测试范围内是否有测试误差故障。

前述的电阻为金属膜电阻。

前述的电阻为耐压20kv金属膜电阻。