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探针冷热台实现全量程真空压力精密控制的具体模式

探针冷热台中真空压力控制系统由进气电动针阀、高真空计、低真空计、排气电动针阀、高真空压力控制器、低真空压力控制器和真空泵组成。

该系统通过两个高低真空压力控制回路对全量程真空压力进行精密控制,分别采用上游和下游控制模式。在全量程真空压力的具体控制过程中,需要分别采用上游和下游控制模式,具体如下:


- 对于绝对压力0.1Torr~10Torr的高真空压力范围的控制,首先要设置排气电控针阀的开度为某一固定值,通过运行高真空度控制回路自动调节进气针阀开度来达到真空压力设定值。

- 对于绝对压力10Torr~1000Torr的低真空压力范围的控制,首先要设置进气针阀的开度为某一固定值,通过运行低真空度控制回路自动调节排气针阀开度来达到真空压力设定值。

- 全量程范围内的真空压力变化可按照设定曲线进行程序控制,控制采用真空压力控制器自带的计算机软件进行操作,同时显示和存储过程参数和随时间变化曲线。


探针冷热台内的真空压力控制精度主要由真空计、电控针阀和真空压力控制器的精度决定。除了使用精度为±0.25%的薄膜电容真空计之外,还采用了NCNV系列电控针阀具有全量程±0.1%的重复精度,以及VPC2021系列真空压力控制器具有24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比。


通过如此精度的配置,全量程的真空压力控制可以达到很高的精度,考核试验证明可以轻松达到±1%的控制精度,采用分段PID参数,控制精度可以达到±0.5%。


对于探针冷热台内的气氛控制,采用了多个气体质量流量控制器来对进气进行精密的流量调节,以精确控制各种气体的浓度或所占比例。通过精密测量后的多种工作气体在混气罐内进行混合,然后再进入探针冷热台,由此可以准确控制各种气体比值。


在气氛控制过程中需要注意以下两点:

(1)对于某一种单独的工作气体需要配备相应气体的气体质量流量控制器;

(2)混气罐压力要进行恒定控制或在混气罐出口处增加一个减压阀以保持混气罐出口压力稳定。

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