Откачной пост ЛМ 8109 и подобные системы

В большинстве случаев высоковакуумный пост создается на основе надежного и качественного оборудования, для применения данных устройств в самых разнообразных сферах, как для научных исследований, так и в большой промышленности.

Существуют две основных схемы, по которым формируют системы откачных постов:

• Конструкция с наличием только лишь откачных средств. В этом случае на общей раме, трубы которой выполнены из нержавеющей стали, устанавливаются форвакуумный и высоковакуумный насосы, механизмы считывания уровня вакуума, все возможные фитинги и арматура, устройство для обеспечения подачи бесперебойным питанием.
• Откачной пост в сборе, с подключенной и зафиксированной на общей стальной раме вакуумной камерой.

Главным обстоятельством для надежной и продуктивной работы агрегата является наличие повышенной жесткости стальной рамы, так как это необходимо для гашения пульсации оборудования и удобной транспортировки всего комплекса, для установки как на открытой местности, так и в закрытых помещениях.

Откачной вакуумный пост: комплектация

Что касается производительности откатных постов, то она зависит не только от мощности подключенных к системе насосов, но и от степени натекания атмосферного воздуха с внешней стороны вакуумной камеры. Это означает, что чем выше герметичность всех сварных швов, соединений вакуумной арматуры и трубопроводов, тем больше откачной пост сможет создать нагнетательную силу и соответственно, повысить свою скорость откачки. Помимо этого, влияет размер самой вакуумной камеры и качество обработки ее внутренней поверхности. Перед выпуском производителем откачного поста, его герметичность проходит обязательный контроль с помощью гелиевого масс-спектрометрического течеискателя. Также, неотъемлемым элементом любой подобной системы является покрытие внутренних и наружных стенок вакуумной камеры электрополированной поверхностью. В виде средства высоковакуумной откачки внутри вакуумного откачного поста применяются турбомолекулярные безмасляные вакуум насосы, с диаметром сечения нагнетательного фланца от 40 до 250 мм. За счет того, что подобная система требует подключения форвакуумного насоса, его роль могут исполнить диафрагменные насосы безмасляного действия, спиральные вакуум насосы сухого действия, двухступенчатые пластинчато-роторные агрегаты или роторные устройства. Бывают случаи, когда откачной пост предназначен для работы на высокоскоростных безмасляных системах, где требуется повышенная степень производительности, для чего в качестве форвакуумного насоса подключают сухие винтовые вакуумные устройства.

Для организации откачного поста с системой байпасного механизма, в трубопроводе подключения турбомолекулярного насоса устанавливается отсекающий затвор, который может быть как c двухпозиционным, так и трехпозиционным (последний вариант используется, когда откачной пост участвует в технологии магнетронного напыления, при необходимости дросселирования перекачки вакуумной среды в соответствующей системе).

Для того чтобы управлять вакуумной откачной станцией можно использовать ручной режим, который значительно удешевляет себестоимость оборудования, но усложняет процесс управления постом. Для более комфортного использования можно приобрести систему с автоматическим режимом управления, которая организовывается в большинстве случаев с помощью программатора и логического контроллера с использованием монохромного не контактного экрана либо компьютера с использованием цветного сенсорного дисплея. Что касается технических характеристик таких устройств, то определить конкретные параметры достаточно сложно, так как каждый пост комплектуется разными периферийными устройствами, что напрямую влияет как на производительность, так и на качество выполняемой работы агрегатом.

Для примера можно рассмотреть систему откачного поста без подключенной вакуумной камеры, которая устанавливается на жесткую раму из нержавеющей стали, оборудованную специальными колесиками для облегчения транспортировки прибора по территории предприятия. Также имеется возможность регулировки уровня установки турбомолекулярного вакуум насоса. На стойки каркаса откачного поста монтируются инструменты для непосредственной перекачки среды, в которые входят вакуумный турбомолекулярный насос, форвакуумный насос, а также контроллер для управления этими устройствами. В зависимости от конструктивных особенностей, инструменты для измерений уровня вакуума и всевозможные датчики, монтируются индивидуально под предпочтения заказчика.

Самые распространенные сферы использования вакуумного откачного поста, среди которых можно отметить следующие:

• Организация процесса напыления, травление, обезвоживание, пайки, и прочего, на основе вакуумных откачных постов;
• Проведение процесса вакуумирования вакуумных термических шкафов;
• Откачные посты для общих процессов технологии на различных предприятиях и в лабораториях;
• Возможно непосредственное встраивание подобного оборудования в систему аналитики на оборудованиях атомно-силовой микроскопии, химической спектроскопии либо прочего типа тестирований различных поверхностей;
• Эти устройства часто используют в системах для обеспечения длительного наличия вакуумной среды при хранении различных образцов;
• Откачной пост может быть организован в качестве основного механизма для откачки криостатов.

Типы откачных постов

В независимости от технологии производства, где будет устанавливаться откачной пост, существует стандартный набор элементов такой системы.

Базовая

Базовую комплектацию вакуумных откачных постов на базе ручного управления и без установки вакуумной камерой входит платформа рамы и сам каркас из нержавеющей стали с транспортировочными колесиками. Механизм регулировки высоты установки турбомолекулярного вакуум насоса, которая в дополнение имеет перечень навесного оборудования, состоящего из следующих элементов:

• Сам турбомолекулярный насос с электронным контроллером, аналогового либо интерфейсного типа;
• Форвакуумное устройство с производительностью, определяемой конкретным типом производства. Для этого хорошо подходят сухие спиральные насосы либо безмасляные пластинчато-роторные агрегаты;
• Соединительные и запирающие механизмы вакуумной арматуры;
• Устройство для бесперебойной работы подключенного электрического тока.

Существует определенный принцип работы базисного откачного поста при условии, что управление является ручным:

• В первую очередь необходимо нажать на кнопку запуска агрегата «Start», которая размещена на общей раме;
• Ручным способом запустить работу форвакуумного насоса;
• Когда манометр покажет степень вакуума 10^-З мбар необходимо запустить турбомолекулярный насос, также ручным способом.

Практически любой производитель данной техники по индивидуальному запросу заказчика может доукомплектовать базовую комплектацию всеми необходимыми элементами для требуемых технологических процессов производства.

Оптимальная

Теперь можно рассмотреть оптимальную модификацию откачных постов на базе ручного управления, в комплект которых не включает в себя подключение вакуумной камеры. В принципе, все элементы схожи с базовой комплектацией, за исключением дополнительного подсоединения вакуумного датчика, контроллера для вакуумного датчика и дисплея, показывающего значения контролирующего механизма. Наиболее популярными активными вакуумными датчиками для откачного поста являются:

• Модель VSM. Им является комбинированное устройство, которое соединяет в себе датчик Пирани и высоковакуумное устройство на базе холодного катода. Границы считывания показаний составляют 1ООО^-5 x 1О^-9 мбар (75О^-5 x 1О^-9 Торр);
• Модификация VSH. Отличается от предыдущей модели тем, что высоковакуумный датчик имеет устройство горячего катода, а диапазон измерений варьируется в пределах 1ООО^-5 x 1О^-10 мбар (75О^-5 x 1О^-10 Торр).

В случае необходимости на конструкцию вакуумного откачного поста можно устанавливать контроллер для вышеописанных активных датчиков считывания вакуума, наиболее распространенными моделями которых являются:

Модель контроллера для активного датчика вакуумной системы VD12S2. Устройство является двухканальным, имеет аналоговый либо интерфейсный тип;

Модель контроллера для активного датчика вакуумной системы VD10S8. Он является четырехканальным и также имеет на выбор два типа интерфейса – аналоговый или RS-485.

Полная

Теперь можно перейти к рассмотрению полной модификации вакуумных откачных постов с установленным автоматическим управлением, компоновка которых не включает в себя вакуумной камеры. Этот агрегат строится на базе оптимальной комплектации с добавлением интеллектуального контроллера либо персонального компьютера:

• В качестве блока управления монтируются программируемый логический контроллер, в большинстве случаях применяется фирма Сименс. Это устройство имеет сокращенную форму ПЛК и позволяет посту для откачки функционировать в абсолютно автоматическом режиме. Это означает, что, задав необходимые параметры технологического процесса всего один раз, контроллер автоматически будет регулировать работу системы на протяжении проведения полного цикла действий. Занятость человека заключаются только лишь в погрузке и выгрузке возделываемых материалов в систему, а также при запуске откачного поста;
• В качестве блока управления может устанавливаться персональный компьютер с наличием сенсорного цветного дисплея. Здесь все процессы происходят также полностью автоматически, за исключением того, что характеристики функциональности рабочих узлов отображаются на мониторе компьютера в реальном времени. Процессор и запоминающие устройства совершат весь цикл работы откачного поста, сохраняют данные в свою память и составляют журнал параметров произведенных манипуляций, после чего все эти данные можно будет проанализировать и откорректировать для следующих запусков.

В дополнение, существует возможность расширить опциональные характеристики любых типов вакуумных откачных постов:

• Турбомолекулярный насос можно выбрать более качественный, например, германской фирмы Leybold;
• Для более точного анализа остаточного газа стоит устанавливать американский анализатор XT-100 от фирмы Extorr;
• Также, улучшить технологию производства поможет внедрение в систему вакуумного затвора с двухпозиционным либо трехпозиционным шибером.

Стоит заметить, что вакуумный откачной пост имеет множество элементов системы, которые по сути являются самостоятельными рабочими органами. Это означает, что при желании любой из вышеописанных элементов можно заменить на имеющиеся у вас в наличии механизмы, для экономии средств при покупке всей системы в целом. Не забывайте тот факт, что главным обстоятельством для продуктивной работы устройства является наличие только насосов с сухим принципом действия, не вносящих загрязнения в перекачиваемую среду.