[实用新型]一种基于荧光法的热传导真空计

说明书

本实用新型提供了一种基于荧光法的热传导真空计，其用于测量真空腔室内的气压以及真空度，包括真空计外壳(1)、在真空计外壳内设置的荧光材料(2)、光学探头(3)，所述光学探头(3)间隔所述荧光材料(2)设置，其中，在工作状态下，所述荧光材料(2)被激发发出荧光，所述光学探头(3)接收所述荧光并通过光纤(4)传递至变送器(5)，所述变送器(5)计算出真空度。本实用新型所采用的光学探头和荧光材料的几何尺寸可以非常小，对应的热容也很小，测量响应度高，利于小型化和集成化。本实用新型结构简单、使用方便、测量准确，具有极高的商业价值。

技术领域

本实用新型属于真空测量领域和光纤传感技术领域，涉及一种真空计，特别涉及一种基于荧光法的热传导真空计。

背景技术

现有技术中热传导真空计是根据在低气压下，气体分子热传导与气体压力成正比的原理制成的，代表性的热传导真空计包括电阻真空计(Pirani)和热电偶真空计。热传导真空计是在一玻璃管壳中由边杆支撑一根电热丝，热丝通以电流加热，使其温度高于周围气体和管壳的温度，发出的热量通过周围气体分子的热传导，或细线本身的固体热传导，或热辐射放出。当低温的气体分子碰撞到高温热丝时，会从热丝夺取热量，其大小正比于气体压力。热传导量Q与压力p的关系可写为Q＝K1+K2p，其中K1和K2为常数。当达到热平衡时，热丝的温度决定于气体热传导，因而也就决定于气体压力。如果预先进行了校准则可用热丝的温度或电阻值或其相关量来指示气体的压力或真空度。

热传导真空计的热丝既作为加热源又作为测温源，受到热丝本身的固体热传导和热辐射放热的影响较大，而且易受外界电磁干扰和温度的影响，因此精度不高。热丝的老化现象比较严重，必须定期校准。对于在恶劣的狭小空间(如有毒、易燃、易爆、高温高压、强电磁干扰等场合)无法适用。

而目前现有技术中，并没有一种能够有效的解决真空计中热丝老化问题，即通过其他的方式替代其热丝，从而解决上述问题的技术方案，没有一种基于荧光法的热传导真空计。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种基于荧光法的热传导真空计，其用于测量真空腔室内的气压以及真空度，包括真空计外壳、在真空计外壳内设置的荧光材料、光学探头，所述光学探头间隔所述荧光材料设置，

在工作状态下，所述荧光材料被激发发出荧光，所述光学探头接收所述荧光并通过光纤传递至变送器，所述变送器计算出真空度。

优选地，所述变送器包括光电模块以及数据处理模块，所述光电模块用于将接收的荧光转换为电信号，并将其传输给所述数据处理模块，所述数据处理模块用于将接收的电信号转换为温度信号，并基于温度信号计算出真空度。

优选地，所述光电模块发出光束经过光纤照射在荧光材料上，对所述荧光材料进行加热和激发。

优选地，所述荧光材料被设置在一基板上，所述基板所在平面与所述光学探头呈垂直设置。

优选地，所述基板内置有一加热装置，所述加热装置用于给所述荧光材料加热。

优选地，所述基板为气凝胶或多孔陶瓷。

优选地，所述光学探头包括一光学透镜，其用于加快加热过程。

优选地，还包括一上位机，所述上位机用于接收来自变送器的真空度信息。