Устройство для регулирования соотношения газов в смеси

 

Изобретение относится к технике нанесения покрытий в вакууме. Целью изобретения является расширение области применения устройства путем увеличения числа подаваемых газов и обеспечения регулирования их соотношения в смеси. Для этого устройство содержит сумматор и задатчики парциального давления газов, выходы которых подключены к входам компараторов напряжения и инвертирующему входу сумматора, а входы объединены и подключены к выходу пропорционально-интегрального регулятора и неинвертирующему входу сумматора, выход которого подключен к входу компаратора напряжения, причем выходы компараторов напряжения подключены к ключевым усилителям, выходы которых соединены с электромагнитными натекателями, выполненными с одинаковой пропускной способностью. 2 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51 )4 G 05 D 11/13. 1. Ь. ЫЗЬ 2

Н11-. 1 ;,i! 1Е(. ;h.- l!M опислник изоьгкткния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Е;; ° С»: := ..-- г;,qr» -;, * !

»»2. 1t > .»» i .! . » »

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 ! (21) 4399335/24-24 (22) 25,02.88 (46) 15.11.89, Бюл. М 42 (71) Научно-производственное объединение "Автопромпокрытие" (72) В.N.Àéäàðîâ и А.М.Грифф (53) 62-50(088.8) (56) Информационный листок

1414.Àâòîìàòè÷åñêèé натекатель газа. ЗР2.390.045ТО Электронного блока управления натекателем типа

БУЭН. Опытный завод "Теплоавтомат", Харьков. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

СООТНОШЕНИЯ ГАЗОВ В СМЕСИ (57) Изобретение относится к техни-. ке нанесения покрытий в вакууме, Целью изобретения является расширение области применения устройства

Изобретение относится к технике нанесения покрытий в вакууме и мажет быть использовано при разработке ус-.. тановок для ионно-плазменного напыления.

Целью изобретения является расширение области применения устройства путем увеличения числа подаваемых газов и обеспечения регулирования их соотношения в смеси.

На фиг ° 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит вакуумную камеру I, электромагнитные натекатели

2, стабилизаторы 3 давления, газовые баллоны 4, блок 5 стабилизации давле„„SU„„1522174 А1 путем увеличения числа подаваемых газов и обеспечения регулирования их соотношения в смеси. Для этого устройство содержит сумматор и задатчики парциального давления газов, выходы которых подключены к входам компараторов напряжения и инверти рующему входу сумматора,.а входы объединены и подключены к выходу пропорционально-интегрального регулятора и неинвертирующему входу сумматора, выход которого подключен к входу компаратора напряжения, причем выходы компараторов напряжения подключены к ключевым усилителям, выходы которых соединены с электромагнит- @ ными натекателями, выполненными.с одинаковой пропускной способностью.

2 ил. ния, в состав которого входят задатчик 6 общего давления, блок 7 выделе-, ния сигнала рассогласования, пропорционально-интегральный регулятор 8, задатчики 9 парциального давления газа, компараторы 10 напряжения, .ключевые усилители 11, генератор

12 пилоообразного напряжения, сумматор )3, а также вакуумметр 14.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал, пропорциональный давлению .в вакуумной камере 1, с выхода ва, куумметра 14 поступает на вход блока

7 сигнала рассогласования, на другой вход которого поступает сигнал задания от задатчика 6 общего давления.

На выходе блока 7 сигнала рассогла15221 74 сования формируется сигнал рассогласования, который поступает на вход пропорционально-интегрального регулятора 8 с регулируемым напряжением насыщения и передаточной функцией

1 я(Г) =1+ — — —.

Р

С выхода пропорционально-интегрального регулятора 8 сигнал управления поступает на входы задатчиков 9 парциального давления, которые делят его в соотношении,.соответствующем заданному соотношению объемов газов в смеси. Этот .же сигнал поступает на один из входов суммртора 13„ на другой его вход поступают сигналы с выходов задатчиков 9 парциального давления. Тем самым формируется сигнал, который в сумме с сигналами с задатчиков 9 парциального давления будет равен выходному сигналу пропорционально-интегрального регулятора 8, Сигналы с задатчиков 9 парциального давления.и с сумматора 13 поступа- 25 ют на входы компараторов 10 йапряжения, на нротивофазные входы которых поступает пилообразное напряжение с выхода генератора 12 пилообразного напряжения. На компараторах 10 форми- 3р руются прямоугольные двухполярные импульсы напряжения, которые, поступая на ключевые усилители ll, преобразуются в униполярные импульсы управления электромагнитными натекателями 9.

Сигналы, поступающие с задатчиков

9 парциального давления, формируют импульсы управления электромагнитными натекателями 2, длительность которых находится в соотношении, соответст- 40 . вующем заданному соотношению объемов газов.

Сигнал с сумматора 13 формирует импульс управления электромагнитным натекателем 2 с длительностью, допол- 45 няющей его до суммарной длительности.

Вследствие этого Б-й электромагнитный натекатель 2 напускает объем газа, дополняющий давление в вакуумной камере 1 до общего давления, задаваемого задатчиком 6 общего давления.

На фиг.2 изображены временные диаграммы работы устройства. Напряжение управления, вырабатываемое пропорционально-интегральным регулято55 ром 8, выражается суммой — + 1 + ° ° ° + Un1 где U, Uó...U и, — напряжения управления, поступающие с вы-. хода электронных задатчиков

9 парциального давления соответственно на

l-й, 2-й... (N-l)-й компараторы 10 напряжения;

U„ — напряжение г управления, поступающее с выхода сумматора

l3 íà N-1 компаратор 10 напряжения;

N — - число газов в. смеси.

В результате сравнения этих напряжений с напряжением треугольной формы, поступающим от генератора 12 -пилообразного напряжения, на выходе компараторов 10 напряжения вырабатываются прямоугольные двухполярные импульсы управления электромагнитными натекателями 2. Причем, длительность результирующего сигнала управления электромагнитными натекателями 2 равна сумме длительности импульсов управления каждым из электромагнитных натекателей 2 р-,+С,+,ее+С„, где С1, t ...t„- длительность импуль.са управления соответственно l-м, 2-м...М-м электромагнитными натекателями.

Электромагнитные натекатели 2 настраиваются на одинаковую пропускную способность. Стабилизаторы 3 давления выставляют в положение, когда на их выходе устанавливаются одинаковые давления газов.В связи с тем, что в процессе напуска смеси газов и поддержания давления в вакуумной камере возникают нестабильности, вы« зывающие колебания рабочей точки относительно заданного давления, пропорционально будет изменяться суммарная и составляющие длительности импульсов управления электромагнитными натекателями 2. Соотношение же их будет оставаться постоянным.

Следовательно, качественный состав смеси газов будет величиной, постоянной во всем рабочем диапазоне, и не! 74

S 522 зависит от общего давления в вакуумной камере.

Формула изобретения

Устройство для регулирования соотношения газов в смеси, содержащее электромагнитные натекатели, соеди- 10 ненные через стабилизаторы давления с соответствующими газовыми баллонами, а также блок стабилизации давления в вакуумной камере, включающий вакуумметр, подключенный к первому 15 входу блока выделения сигнала рассогласования, второй вход которого соединен с выходом задатчика общего давления, а выход — с входом пропорционально-интегрального регулятора, клю- 20 чевые усилители и генератор пилообразного напряжения, подключенный выходом к первым входам компараторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, блок стабилизации давления в вакуумной камере содержит сумматор и задатчики парцнального давления, входы которых подключены к выходу пропорционально-интегрального регулятора и к неинвертирующему входу сумматора, а выходы — к вторым входам соответствующих первых.компараторов н к соответствующим инвертирующим входам сумматора, выход которого соединен с вторым входом второго компаратора, причем входы ключевых усилителей связаны с выходами соответствующих компараторов, а выходы— с входами соответствующих электромагнитных натекателей.

1522174

Составитель Л.Цаллагова

Техред А.Кравчук Корректор М.Пожо

Редактор Т.Парфенова

Подписное

Тираж 788

Заказ 6961/44

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггия р м и и ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательскии комбинат Пате,, р нт" г, Ужго од ул. Гагарина, 101