Система автоматического управления вакуумной установкой Советский патент 1992 года по МПК F04F9/04 

зеркалом 8, рассеивающей линзой 12, трои- никовым световодом 13, сравнительным фотокатодом 14, световодом 15 отраженного света, рабочим фотокатодом 16. При этом охлаждаемое зеркало 8 жестко связано с

испармтельной частью тепловой трубы 17 с регулируемой проводимостью теплового потока, конденсационная часть которой размещена вне вакуумного объема. 1 з.п.фЛЫ, 1 МП.

Использование: защита вакуумной камеры от загрязнения парами рабочей жидкости, а также повышение надежности испытаний. Сущность изобретения: система содержит входной 2 и выходной 3 управляемые вентили диффузионного насоса 4, датчик 6, связанный с регистрирующей, сигнализирующей и командной аппаратурой воздействия на вентили. Датчик 6 размещен в откачиваемом объеме вблизи входного вентиля 2 и снабжен охлаждаемым (09 СО С xj СЛ 5 XJ

Изобретение относится к вакуумной технике, в частности к системам автоматического управления вакуумными установками.

Известны устройство для защиты вакуумной камеры от паров рабочей жидкости вакуумного насоса и запорный клапан, Эго устройство содержит запорный клапан, установленный на вакуум-проводе, подсоединенный к входу насоса и вакуумной камере, и подключенный к приводам клапана и насоса датчик давления, а также датчик давления, подключенный к приводам клапана и насоса. Устройство позволяет снизить эксплуатационные затраты, а также повысить надежность испытаний.

Однако устройство осуществляет контроль режима работы установки лишь по давлению и учитывает изменение расхода охлаждающей воды и электропитания только опосредованно, через давление. Этот недостаток не дает возможности определять миграцию паро& рабочей жидкости в откачиваемый объем, а также прогнозировать ее изменение с целью отсечения объема от насоса при экстремальном режиме, который характеризуется повышенной миграцией рабочей жидкости в периоды увеличения натекания в вакуумный объем (натекание извне, а также с поверхностей, размещенных в вакуумном объеме). Повышение величины натекания приводит к росту давления (ниже предельно допустимого уровня), что ведет к снижению длины свободного пробега молекул масла, В результате эффективность работы ловушки ухудшается и пары рабочей жидкости могут свободно проникать в откачиваемый рбъем и конденсироваться на поверхностях испытуемого изделия. Последнее может привести к повреждению изделия.

Известна также система автоматического управления вакуумной установкой, содержащая входной и выходной управляемые вентили диффузионного насоса с нагревателем и размещенный на фор- вакуумном трубопроводе датчик давления, связанный с регистрирующей, сигнализирующей и командной аппаратурой воздействия на вентили

Недостаток указанной системы автоматического управления - невысокая надежность, обусловленная наличием трех отдельных каналов контроля режима работы диффузионного насоса по давлению, расходу воды и электропитанию.

Наиболее близкой к изобретению является система автоматического управления вакуумной установкой, содержащая входной м выходной управляемые вентили диф- фузмон-юго насоса с нагревателем и размещенный на форвакуумном трубопроводе датчик давления, связанный с регистрирующей, сигнализирующей и командной

аппаратурой, воздействующей на вентили, причем датчик давления выполнен радиометрическим и установлен в зоне нагревате- ля диффузионного насоса и снабжен обоймой с прорезями и приемником инфракрасного излучения, связанным с командной аппаратурой воздействия на входной вентиль. Контроль режима работы установки по давлению, расходу охлаждающей воды и электропитанию осуществляется по

одному каналу, что в целом повышает надежность системы управления,

Недостатками известной системы явля- ются низкие эффективность м точность регулирования вакуумных параметров, так как

системой измеряется не обратный поток рабочей жидкости, а косвенная величина - удельный поток к рабочей жидкости и к ее парам,

Цель изобретения - защита вакуумной

камеры от загрязнения парами рабочей жидкости и повышение надежности испытаний, а также повышение эффективности работы системы.

Сущность изобретения заключается в

защите вакуумной камеры от загрязнения парами рабочей жидкости м повышении надежности испытаний путем ведения контроля за величиной концентрации паров рабочей жидкости на входе в откачиваемый

объем,

Поставленная цель достигается тем, что в системе автоматического управления вакуумной установкой, содержащей входной м выходной управляемые вентили диффузи0 оччого насоса с нагревателем м регистрирующий датчик, связанный с сигнализирующей и командной аппаратурой воздействия на вентили, регистрирующий датчик выполнен оптикоэлектронным и состоит из охлаждаемого зеркала, которое размещено в откачиваемом объеме и его поверхность обращена в сторону входного вентиля, соответствующим образом сориентированными и размещенными последовательно источником света, рассеивающей линзой, тройнико- вым световодом, сравнительным фотокатодом, световодом отраженного света, рабочим фотокатодом, при этом охлаждаемое зеркало жестко связано с испарительной частью тепловой трубы с ре- гулируемой проводимостью теплового потока, конденсационная часть которой размещена вне вакуумного объема.

На чертеже изображена система автоматического управления вакуумной уста- новкой.

Система автоматического управления вакуумной установкой содержит вакуумную камеру 1, входной и выходной управляемые вакуумные вентили 2 и 3 диффузионного насоса 4 с нагревателем 5 и размещенный в откачиваемом объеме вблизи входного вентиля 2 датчик б величины концентрации паров рабочей жидкости, выполненный оптикоэлектронным и связанный с регистри- рующей, сигнализирующей и командной аппаратурой 7 воздействия на вентили 2 и 3. Датчик снабжен охлаждаемым зеркалом 8, соответствующим образом сориентированными, т.е. с совпадением оптических осей, м размещенными последовательно источником 9 света, рассеивающей линзой 10, ультрафиолетовым цветофильтром 11, собирающей линзой 12, тройниковым световодом 13, сравнительным фотокатодом 14, световодом 15 отражонного света, рабочим фотокатодом 16. Зеркало 8 жестко связано с испарительной зстью тепловой трубы 17 с регулируемой проводимостью теплового потока, конденсационная часть которой размещена вне вакуумного объема. Между сравнительным фотокатодом 14 и торцом тройникового световода 13 расположена регулировочная игла 18.

Система работает следующим образом.

При установившемся нормальном режиме работы вакуумной установки свет от источника 9 падает на рассеивающую линзу 10. При этом источник 9 света находится в фокусе рассеивающей линзы 10. Из линзы 10 выходит параллельный пучок лучей света, который проходит через цветофильтр 11, Через цветофильтр 11 проходит только ультрафиолетовая составляющая света, далее световой пучок проходит через собираю-

щую линзу 12 и узконаправленный пучок света в фокусе входит в тройниковый световод 13. При этом часть света направляется к сравнительному элементу 14, а часть - к охлаждаемому зеркалу 8. При этом зеркало 8 начинает охлаждаться только после создания в вакуумной камере 1 давления, соответствующего начальному рабочему давлению пароструйного насоса 4. При отсутствии росы на зеркале 8 рабочий фотокатод 16 не засвечивается. При выпадении на зеркало росы пучок лучей рассеивается и, попадая на торец световода 15 отраженного света, передается к рабочему фотокатоду 16. Происходит разбаланс электронной схемы, В результате регистрирующая, сигнализирующая и командная аппаратура 7 выдает сигналы на закрытие вентилей 2 и 3. После отсечения вакуумной камеры от откачной системы производят очистку поверхности зеркала. Для этого прекращают съем тепла от поверхности зеркала и подводят тепловой поток через тепловую трубу к зеркалу. В результате происходит испарение конденсата в вакуум и очистка поверхности зеркала от паров рабочей жидкости, сконденсировавшихся на нем, После устранения аварийного режима откачки система готова к работе. Сравнительный фотокатод 14 необходим для возможности задания пороговой величины паров рабочей жидкости в вакуумный объем. Для компенсации возможного начального светового потока рабочего фотокатода 16 при отсутствии роси на зеркале 8 при помощи регулировочной иглы 18 подбирается световой поток на сравнительный фотокатод 16.

Таким образом, контроль режима работы установки по величине концентрации паров рабочей жидкости позволяет защитить вакуумную камеру от загрязнения парами рабочей жидкости и повысить надежность испытаний.

Формула изобретения 1. Система автоматического управления вакуумной установкой, содержащая входной и выходной управляемые вентили диффузионного насоса с нагревателем и регистрирующий датчик, связанный с сигнализирующей и командной аппаратурой воздействия на вентили, отличающаяся тем, что, с целью защиты вакуумной камеры от загрязнения парами рабочей жидкости и повышения надежности испытаний, регистрирующий датчик выполнен оптикоэлектронным и состоит из охлаждаемого зеркала, которое размещено в откачиваемом объеме, а его поверхность обращена в сторону входного вентиля, и из соответствующим образов сориентированных и размещенных

последовательно источника света рассеива-сти в работе системы, охлаждаемое зеркало ющей линзы, тройникового световода, срав-жестко связано с испарительной частью нительного фотокатода, световодатепловой трубы с регулируемой проводимо- отраженного света, рабочего фотокатода.стью теплового потока, конденсационная 2. Система по п.1,отличающаяся5 часть которой размещена вне вакуумного тем, что, с целью повышения эффективно-объема.