Устройство для дозирования газов в вакуумные системы Советский патент 1985 года по МПК G01F11/00 

О5

4: ОО СЛ I Изобретение относится к устройствам для напуска и дозированной подачи газов в вакуумные системьт экспериментальных и промьтленных установок вакуумной металлизации, газофазного осаждения и др. Известно устройство для дозирования количества напускаемого газа в ваку тиные системы (О. Однако в этом устройстве объем газа определяется по сопротивленио и разности давлений на концах капилляра. Известно также устройство для дозированного напуска газов, включающее корпус с патрубком для напуска газа, установочную втулку, седло с входящей в него иглой, устройство для перемещения иглы. В этом устройстве перемещение иглы в осевом направлении осуществляется вручную вращением гайки с дифференциальной резьбой Недостатками известного устройств являются неудобство обслуживания, так как управление осуществляется вручную, и низкая чувствительность регулирования, снижающая точность до зирования. Цель изобретения - повьпйение точности дозирования. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для дозирования газов в вакуумные системы, содержащем корпус с входным и выходным штуцерами, в котором размещен подпружиненный игольчатый клапан, снабженный механизмом его перемещения и пропущенный через втулку, механизм переме щения клапана выполнен в виде кольце вой стойки, в полой стенке которой размещен нагреватель, причем стойка установлена между корпусом и втулкой, которая связана с механизмом перемещения, а полость стойки имеет отверстия для подвода и отвода воздуха. Кроме того,.кольцевая стойка меха низма перемещения снабжена рычагом, шарнирно соединенным одним концом с иглой, а другим - с тягой, закрепленной на корпусе устройства. Благодаря указанным особенностям появляется возможность путем включения электронагревателя и регулирования его мощности дистанционно управлять устройством, что облегчает обслуживание, поскольку отпадает необходимость ручного вращения гайки. 35 Повышается плавность осевого перемещения иглы и чувствительность регулирования при разогреве полой стойки в сравнении с перемещением иглы с помощью гайки, у которой шаг резьбы на несколько порядков превышает величину необход1-)мого для напуска газа зазора между медным седлом и каленой конической иглой. На чертеже изображено устройство, разрез. Устройство содержит штуцер 1, резиновый уплотнитель 2, медное, седло 3, металлический сильфон 4, пружину 5, корпус 6, уплотнитель 7, втулку 8, иглу 9, установочную втулку 10. Между установочной втулкой 10 и втулкой 8 установлена кольцевая стойка 11 с полостью 12, внутри которой размещен нагреватель 13. Величина потока газа регулируется погружением тонкой стальной каленой конической иглы 9 с углом 2 в отверстие медного седла 3. Перемещение иглы 9 в осевом направлении осуществляется путем удлинения по высоте стойки 11 в результате принудительного ее нагрева и передаточного механизма 14, вь полненного, например, в виде рычага 15 и жесткой тяги 16 с шарнирами 17 - 19. Устройство работает следующим образом. Для того, чтобы увеличить выпуск газа в вакуумную систему, необходимо иглу 9 переместить вверх в осевом направлении. Для этого при помощи нагревателя 13 нагревается стойка 11, которая при зтом удлиняется на величину() , где 0 - коэффициент линейного расширения материала стойки 11; h - высота стойки 11; t - температура после нагрева; t - температура до нйгрева стойки 1 1 . Удлинение стойки 11 поворачивает на некоторый угол рычаг 15 в шарнирах 17 - 19 и таким образом аксиально перемещает иглу 9 с ее коническим наконечником, изменяя зазор или межконтактное пространство между коническим наконечником и медным седлом 3. При охлаждении полая стойка 11 укорачивается, и, благодаря этому, под воздействием пружины 5 игла 9 возвращается в исходное положение.

31

Регулирование величины зазора осуществляется изменением температуры нагрева стойки 11.

Наиболее тонкое и плавное регулирование потока газа, напускаемого в систему, достигается при .уменьшении перепада температуры, т.е. при уменьшенной разности между температу рой нагрева стойки 11 и исходной.

Устройство обеспечивает как дозирование газа в вакуумную систему с целью поддержания в ней определенного остаточного давления, так и дозированную подачу исходных компонентов газовой реакционной смеси при газофазном осаждении покрялтий. При этом нагреватель устройства может иметь обратную связь с датчиком давления (или расходомера), т.е.

67А354

устройство обеспечивает автоматическое регулирование степени натекания газа в систему или дозирование его при газофазном осаждении. 5Устройство поддается автоматизации, обслуживание его значительно облегчается, так как появляется возможность управлять ним дистанционно. Одновременно повышается плавность

10 и точность регулирования потока.

Предлагаемое устройство является необходимой составной частью целого ряда вакуумных установок для получения покрытий и другого вакуумного

15 оборудования. Оно позволяет повысить технический уровень указанного оборудования, улучшить их технические ха|рактеристики за счет плавного и точного регулирования натекания газов.

/4

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ГАЗОВ В ВАКУУМНЫЕ СИСТЕМЫ, содержащее корпус с входным и выходным штуцерами, в котором размещен подпружиненный игольчатый клапан, снабженный механизмом его перемещения и пропущенный через втулку, о т личающе еся тем, что, с целью повышения точности, механизм перемещения клапана выполнен в виде кольцевой стойки, в полой стенке которой размещен нагреватель, причем стойка установлена между корпусом и втулкой, которая связана с механизмом перемещения, а полость стойки имеет отверстия для подвода и отвода воздуха. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что кольцевая стойка механизма перемещения снабже(Л на рычагом, шарнирно соединенным одним концом с иглой, а другим с тягой, закрепленной на корпусе устройства.