Введение 3
Глава 1. ПАТЕНТНЫЙ ОБЗОР 5
Заключение 22
Глава 2. ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБЗОР 23
2.1 Теоретические аспекты измерения давления 24
2.2 Классификация производимых датчиков давления 28
Заключение 36
Глава 3.СПЕЦИАЛБНАЯ ЧАСТЬ 37
3.1 Параметры технологических процессов и их контроль в напылительных
установках 38
3.2 Оценка технологической эффективности датчиков давления и их
подбор 45
Заключение 47
Глава 4.ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 48
4.1 Описание отрасли 49
4.2 Анализ отрасли 50
4.3 Сравнительный анализ и подбор оборудования 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 63
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Вакуумом называют состояние газа или пара при давлении ниже атмосферного, то есть область давления, ниже 105Па. Приборы и устройства, в которых используется вакуум, широко применяются в разных и во многих областях науки и техники. Вакуумная техника- наука, которая изучает проблемы получения и поддержания вакуума, вопросы разработки, применения вакуумных систем, проведения вакуумных измерений. Важной частью любой вакуумной системы является аппаратура для измерения давления разреженных газов. Область давления, используемая в современной вакуумной технике, 105— 10-12Па. В практике для измерения давления разреженных газов используют различные виды преобразователей, это касается в первую очередь промышленного производства. Зарубежная и отечественная промышленность выпускает вакуумметрическую аппаратуру, которая предназначена для измерения разреженных газов в лабораториях и заводских условиях. Диапазон давлений, измеряемых вакуумметрами, очень широк от 105до 10-11Па и, следовательно, не может быть измерен одним только прибором. Это обстоятельство, а также разнообразие эксплуатационных требований, предъявляемых к вакуумметрам, и определили необходимость разработки и промышленного выпуска большого количества вакуумметрического оборудования. [15] Ученые, инженеры разработали разные типы вакуумметров и внедрили в промышленное производство. Зарубежная промышленность выпускает большое количество различных типов преобразователей для измерения давления в вакууме. Все выпускаемые вакуумметры состоят из измерительной установки (блок электропитания и измерения) и манометрического преобразователя (датчика), при помощи которой, сигнал давления преобразовывается в электрический сигнал. Показания вакуумметра в основном зависят от рода газа.
На предприятии, где используется вакуумная техника, измерении давления вакуума является важным аспектом и это является актуальной задачей в целом. Для измерения давления разреженных газов используются различные виды преобразователей. Приборы, которые используются для измерения давления, называются манометрами или датчиками давления. Для измерения давления, ниже атмосферного используются манометры, которые называются вакуумметрами, которыми оснащены все вакуумные установки. Вакуумное метрологическое оборудование является незаменимой частью всех вакуумных систем от низкого до сверхвысокого вакуума и служит для индикации и измерения давления, создаваемого в вакуумной системе. Существует вакуумметрическое оборудование, как с контроллерами, так и без них. На разных диапазонах давления используются вакуумные датчики, у которых разный принцип работ. Ведущие производители предлагают широкий выбор вакуумных датчиков. Нашей задачей является оценить эффективность датчиков и подобрать более оптимальные варианты для плазменно-напылительной вакуумной установки.
Разработка нанотехнологий, разработка новых технологических процессов тесно связана с вакуумной техникой. Техническое применение вакуума непрерывно расширяется. Вакуумную технологию впервые начали использовать в промышленных целях в производстве ламп накаливания, а затем и электровакуумных ламп. В настоящее время вакуум применяется во многих отраслях промышленности. Вакуумная техника определяет современное состояние высоких технологий. В нашем случае, уместно будет говорить о применении и использовании вакуумной техники в машиностроении. В машиностроении вакуум применяется для различных целей. [13]
Работа посвящена исследованию и изучению параметров вакуумметрического оборудования и выявлению наиболее эффективного датчика давления для вакуумно-плазменной напылительной установки.
Первая глава и вторая глава посвящена патентному и информационному обзору, где описываются датчики давления, их классификация, принцип работ и функции. Мы провели патентные исследования, анализ описаний отечественных и зарубежных изобретений, которые дают характеристику разрабатываемого и исследуемого объекта. Анализ пунктов формул изобретений показал, что процессы и техника, связанная с вакуумом получила широкое распространение в настоящее время и применимо во многих областях науки и производства.
Исходя из информационного обзора, можно сделать следующие выводы. Измерение давления является важным аспектом на предприятии, где используется вакуумная техника. Современная вакуумная техника находит применение во многих областях науки и промышленности. Вакуумная техника занимает важное место и в процессе нанесения тонких пленок, так как процессы, протекающие при нанесении пленок, зависят от степени вакуума. В настоящее время разработано большое количество приборов для измерения давления в камере вакуумных установок.
В третьей главе проводится анализ вакуумметрического оборудования по техническим параметрам. Нашей главной задачей было подобрать более эффективный датчик давления по техническим и экономическим параметрам. Исследуются диапазон давлений и погрешность датчиков.
В четвертой главе проводится экономический анализ. Для этого рассчитываются электроэнергия, транспортные и монтажные расходы на один каждый датчик давления. Рассматриваем срок службы, стоимость приборов.
В итоге, опираясь на итоговую таблицу, мы делаем вывод, что лучшим вариантом для измерения давления вакуума в камере напылительной установки являются мембранно-емкостные датчики давления. Они имеют маленькую погрешность измерений, что влияет на точность измерения давления. Следующее преимущество преобразователя-это то, что его показания не зависят от рода газа. Имеет широкий диапазон измерения, а главное измеряет высокий вакуум. Ведь чем выше степень вакуума в рабочей камере при напылении, тем лучше качество нанесения тонкой пленки.
