Измеритель высокого и среднего вакуума

Полезная модель относится к устройствам измерения остаточного давления в диапазоне от 1.10^-7 Па до 100 кПа с помощью манометрических преобразователей ПММ-32-1, ПМТ-6-3, ПМТ-4, широко распространенных в Российской Федерации. Измеритель включает в себя раздельные: измеритель среднего вакуума для работы с датчиками ПМТ-6-3 и ПМТ-4, измеритель высокого вакуума для работы с датчиком ПММ-32, управляемые микроконтроллерами, а также главный микроконтроллер. Микроконтроллеры измерителей обеспечивают совместно со схемами аналоговой электроники измерение вакуума и контроль обрыва цепей датчиков. Главный микроконтроллер обеспечивает включение и выключение измерителя высокого вакуума в зависимости от показаний измерителя среднего вакуума, индикацию вакуума, контроль состояния измерителей среднего и глубокого вакуума, генерацию сообщений обрыве цепи датчика, интерфейс с ЭВМ. Микроконтроллеры связаны между собой магистралью RS485.

Полезная модель относится к устройствам измерения остаточного давления в диапазоне от 1.10-7 Па до 100 кПа с помощью манометрических преобразователей ПММ-32-1, ПМТ-6-3, ПМТ-4, широко распространенных в Российской Федерации.

Известно устройство преобразователь ПММ-32-1 [Преобразователь манометрический ПММ-32-1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 3.399.442 ТО], которое представляет собой магнитный электроразрядный датчик с холодным катодом инверсно-магнетронного типа. Он применяется в качестве датчика в вакуумметрах ВМБ-8, ВМЦБ-12, ВМБ-14 в режимах электропитания этих вакуумметров.

Известно также устройство ПМТ-6-3 (преобразователь манометрический терморезисторный), которое относится к классу тепловых (конвекционных) вакуумных датчиков. Предназначено для работы в составе вакуумметров 13 ВТ3-003 и датчиков вакуума типа ДВТ-3/0-006

Известно также устройство ПМТ-4М (преобразователь манометрический термопарный), которое может использоваться с широким спектром старых отечественных вакуумметров: ВТ-2, ВТ-3, ВИТ-1, ВИТ-2, ВИТ-3. Его использование поддерживается и новыми разработками, например Вакуумметр Мерадат-ВИТ19ИТ1.

Из сказанного выше, а также из анализа рынка вакуумметров видно, что, как правило, вакуумметры выполняются однодиапазонными: для измерения среднего или высокого вакуума, например, прототип [Патент 96240. «Измеритель высокого вакуума», авторы: В.Н. Алферов, Ю.В. Бордановский, Д.А. Васильев, ВА. Кренделев, А.В. Лутчев, В.Н. Федорченко, А.Н. Холкин.] - вакуумметр высокого вакуума. В работе высоковакуумных систем с непрерывным продолжительным режимом, с возможным ухудшением вакуума это представляет собой значительное неудобство - при ухудшении вакуума необходимо обязательно отключать вакуумметр высокого вакуума. Это требует постоянного внимания или вынуждает автоматизировать систему измерения с помощью компьютера.

Задача полезной модели состоит в том, чтобы:

- обеспечить возможность измерения как среднего, так и высокого вакуума единым цифровым прибором с автоматическим переключением режимов,

- обеспечить самоконтроль прибора и контроль обрыва цепи датчиков,

- обеспечить интерфейс с ЭВМ.

Указанная задача решается тем, что предложено устройство, включающее в себя прототип [Патент 96240], дополненный цифровыми измерителями среднего вакуума для работы с датчиками ПМТ-6-3 и ПМТ-4, а также схемой автоматического переключения диапазонов, индикации и связи с ЭВМ.

Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежом. На фиг. 1. изображена блок-схема измерителя вакуума. Он состоит из раздельных измерителей среднего вакуума для работы с датчиками ПМТ-6-3 и ПМТ-4, измерителя высокого вакуума для работы с датчиком ПММ-32, управляемых микроконтроллерами, а также главного микроконтроллера - контроллера вакууметра. Микроконтроллеры измерителей обеспечивают совместно со схемами аналоговой электроники измерение вакуума и контроль обрыва цепей датчиков. Главный микроконтроллер обеспечивает включение и выключение измерителя высокого вакуума в зависимости от показаний измерителя среднего вакуума, индикацию вакуума, контроль состояния измерителей среднего и глубокого вакуума, генерацию сообщений обрыве цепи датчика, интерфейс с ЭВМ. Микроконтроллеры связаны между собой магистралью RS485.

Измеритель работает следующим образом. При включении в первый момент включен только измеритель среднего вакуума.

Контроль исправности цепи измерения вакуума осуществляется по протеканию тока через датчик.

Если уровень вакуума соответствует диапазону датчика ПММ-32, включается измеритель глубокого вакуума, измеритель среднего вакуума при этом не отключается. Отсутствие сигнала, равного двойной величине шумов, интерпретируется контроллером глубокого вакуума как обрыв цепи измерения. При пробое датчика ток, превышающий 2 мА, вызывает срабатывание блока аварийной защиты и сброс в ноль регулятора напряжения, а также сигнал неисправности.

При ухудшении вакуума до нижнего предела датчика ПММ-32 измеритель высокого вакуума отключается, и на индикаторной панели появляется буквенная информация об ухудшении вакуума.

Таким образом, благодаря применению управляемого высоковольтного источника, микроконтроллера и высокоразрядного АЦП обеспечивается высокоточное измерение тока датчика высокого вакуума ПММ-32 в условиях, когда по его току можно определять давление, кроме того, обеспечивается расширение диапазона высокоточного измерения, контроль обрыва цепи измерения, контроль исправности схемы измерения, контроль пробоя датчика, местная цифровая индикация и интерфейс с удаленной ЭВМ.

Измеритель высокого и среднего вакуума, отличающийся тем, что он включает в себя измерители высокого и среднего вакуума, схему автоматического переключения диапазонов, микроконтроллер, включающий устройство аварийной защиты при завышенном давлении или пробое датчика, устройства цифровой индикации и интерфейса, обеспечивающие вычисление величины давления, самопроверку прибора, аварийную защиту, местную индикацию величины давления и состояния прибора, интерфейс с удаленной ЭВМ.

РИСУНКИ