Ранее я уже публиковал тут научно-популярный цикл статей про способы измерения вакуума. В данном случае, я решил показать, как датчик типа ПМТ-2 можно использовать за пределами штатных гос. реестровских вакуумметров.
Выглядит эта система в сборе вот так:
Красным обведены 4 вакуумных термопарных тепловых датчика типа ПМТ-2, которые измеряют вакуум, создаваемый механическими насосами. Наш оригинальный прибор-индикатор отличается от имеющегося на рынке для таких ламп тем, что работает сразу одновременно с 8-ю лампами типа ПМТ-2. Т.е. не требует никаких кустарных переключателей для последовательного подключения ламп к измерительному каналу одного прибора (как это делалось в СССР "кулибиными" и делается во многих местах до сих пор). С учётом того, что полезный сигнал с термопары лампы составляет величину 0 - 10 мВ (кстати, на фото милливольтметры-индикаторы как раз показывают величину этого сигнала), то всяческие промежуточные коммутаторы безбожно его искажают. Кроме того, переключение ламп ко входу одного стандартного прибора ещё и несёт ошибку оператора, так как никто не дожидается установления теплового режима у подключенной условно "холодной" лампы (это обычно до 60 секунд и более), поэтому показания между такими подключаемыми оператором датчиками сравнить практически нет возможности.
Когда мы проектировали этот индикатор вакуума, то исходили из желания сделать максимально простое (недорогое) устройство, которое, к тому же, можно было бы ещё масштабировать. Поэтому, базовый модуль такого индикатора представляет из себя 2 канала дифференциального усилителя напряжения на ОУ в 1000 раз (чтобы легко сопрячь с китайскими измерительными головками) и 2 канала преобразователя ток-напряжение 100 мА = 1 Вольт. С учётом того, что напряжение на нагревателе лампы ПМТ-2 составляет около 1 Вольта, ОУ даже не нужно двухполярного питания. Для достаточной стабилизации тока через нагреватель манометрической лампы допустимо применить мощный подстроечный резистор, формирующий ток нагрева от стабилизированного источника напряжения 5-7 Вольт. Не фиксируемая кнопка переводит сразу все индикаторы из состояния измерения напряжения термопары в состояние измерения тока нагревателя.
Данный индикатор вакуума, работающий в диапазоне от 10 Торр до 0,001 Торр, ещё и имеет аналоговый выход на АСУ ТП (мы разработали для этого модуль интерфейса), причём АСУ ТП может при помощи 3-х цифровых линий выбрать канал, с которого снять аналоговый сигнал 0 - 10 Вольт. В индикаторе есть всего один выключатель (питания 220 Вольт) и одна кнопка, нажатие на которую переводит все измерительные каналы в режим индикации токов нагревателей своих датчиков. Подстроечные резисторы позволяют выставить в каждом канале свой ток с точностью до +\- 1 мА в диапазоне 80 - 160 мА. В данном случае оборудование требует установки сразу 8 штук ПМТ-2, но для другого оборудования мы собрали ещё две версии индикатора, на 2 и 4 канала индикации вакуума.
В заключении вид имитаторов ламп ПМТ-2 для проверки правильности работы индикатора форвакуума:
На следующем фото подобный индикатор форвакуума, только на 4 канала и без возможности подключения к АСУ ТП.
Активно используем устройства в производственных целях уже несколько месяцев. Народ, ранее всегда пользующийся приборами типа ВИТ-2 (ВИТ-3), быстро привык и очень доволен. Хороший знакомый взял у меня плату (без корпуса и индикаторов), чтобы попробовать у себя на фабрике, хотя там есть гос. реестровые "Меридаты".
Комментарии (17)
Moog_Prodigy
25.04.2024 16:47+2@BabayMazay вы кажется в недавнем посте задавали вопрос, чем заменить ВИТ 2.
Jury_78
25.04.2024 16:47Цифры хорошо, но у ВИТ стрелочный прибор, это бывает удобно.
videoelektronic Автор
25.04.2024 16:47Например, когда в случае с работой от термопарного датчика стрелочный прибор ВИТ бывает удобен? Мне кажется, что вы хотели сказать про некоторое неудобство (для ряда применений) индикации микроконтроллерных вакуумметров (где величина отображается в виде 2е-1 Торр, например) по сравнению с непрерывной шкалой милливольтметра ВИТ-а. Здесь тоже милливольтметр, только цифровой (так сейчас дешевле сделать).
Jury_78
25.04.2024 16:47Стрелочный индикатор гораздо наглядней. Когда не нужна конкретная цифра, а достаточно знать много/мало и изменение показаний лучше заметно.
videoelektronic Автор
25.04.2024 16:47Кстати, разрешающая способность (чувствительность к изменениям вакуума) индикации сигнала от ПМТ-2 при помощи китайских цифровых вольтметров-головок оказалась намного выше, чем у ВИТ-а. Я сам удивлён был, что так возможно.
Jury_78
25.04.2024 16:47+1Не знаю, возможно в каких о случаях точность и важна, Если в системе два насоса, а второй высоковакуумный, то ПМТ - это просто индикатор. Можно включать второй насос или нет.
videoelektronic Автор
25.04.2024 16:47В данном случае речь идёт про чуть более сложное оборудования, чем просто два насоса. Например, 8 штук форвакуумных и 8 штук диффузионных насосов (на фото к статье с одной стороны машина откачки). Если же у вас всего 1 форвакуумный и 1 высоковакуумный насос, и вы - самый главный вакуумщик "на деревне" (т.е. над вами нет технического начальника, который бы проверял хотя бы точность исполнения вами технологических инструкций), то, действительно, зачем огород городить?
Jury_78
25.04.2024 16:478 штук диффузионных насосов
Это значит нужна криогенная станция для азотной ловушки. Если не секрет, что качаете? Думал, что коммерческие организации используют турбины.
videoelektronic Автор
25.04.2024 16:47"Это значит нужна криогенная станция для азотной ловушки. " - а ещё нужна "Звезда смерти" ;-) Скажем так: мы = хранители компетенций изготовления ЭЛТ. Т.е. наши приборы стеклянные, а это значит, могут испытывать непредвиденную разгерметизацию во время термовакуумной обработки (проще говоря, треснуть). Т.е. тема с ТМН тут не сильно рулит, так как это сразу потребует кучу систем защитных.
И ещё. У нас в стране очень хреново с технологами, в том числе и с технологами-вакуумщиками. Но за то, очень хорошо с учёными-теоретиками, в том числе с теоретиками-вакуумщиками.
И да, предвосхищая следующий вопрос-утверждение, я знаю, как работать с ТМН, умею с ним работать и применяю там, где это действительно необходимо.
Кстати, про азотную ловушку и типичные заблуждения переходящие в паразитизм у меня в ЖЖ есть: Как лень и паразитизм приводят к подмене понятий в инженерной деятельности (часть 2, пример). - Журнал Инженера-КОНТРРЕВОЛЮЦИОНЕРА — ЖЖ (livejournal.com)
CitizenOfDreams
25.04.2024 16:47исходили из желания сделать максимально простое (недорогое) устройство, которое, к тому же, можно было бы ещё масштабировать.
А это действительно проще, дешевле и масштабируемее, чем готовый датчик вакуума с Алиэкспресса (2000 рублей и стандартный интерфейс 4..20mA/0..10V)?
videoelektronic Автор
25.04.2024 16:47ну хотя бы ссылкой на такой чудо-датчик потрудились бы поделиться, что бы была возможность сравнить параметры его и ПМТ-2.
alexhott
25.04.2024 16:47+1Лет 10 назад натыкался на несколько статей вакуумщиков на чипмейкере. И тогда уже там спорили за ПМТ-2, одни кричали что древность, другие что ничего лучше из доступного не придумано.
Судя по всему до сих пор ПМТ-2 в строю, тоже ведь кстати один из электровакуумных приборов не потерявших актуальности.videoelektronic Автор
25.04.2024 16:47Дешёвый, устойчивый к загрязнениям маслом от механических насосов, за счёт стеклянной колбы можно видеть количество загрязнений. В крайнем случае, эту лампу можно просто вымыть от масла трихлорэтиленом или ацетоном.
blik13
Возможно стоило сделать какую то вводную часть в статье, очень уж резкое погружение в весьма специфическую тему.
videoelektronic Автор
В принципе, я ранее уже писал некий (почти научно-популярный) цикл статей про виды вакуумных датчиков.
videoelektronic Автор
Спасибо за замечание. Подумал и добавил введение.