进口生产线真空测量仪表的代换

　　1989年,我厂耗资近2 000万元,从日本富士电机株式会社引进了具有80年代国际水平的FC电动仪表生产线。整条生产线共有设备36台套,技术先进、性能优良,有相当数量的关键设备属于真空设备,其中采用了许多先进的真空测量仪表,使真空度得到可靠保证。但是,经过十多年的生产,这些仪表的精度下降,易损件消耗怠尽,产品质量受到严重威胁,导致生产无法正常进行,为此,对影响最大的真空热处理炉真空测量仪表进行了代换。

　　1　设备对真空测量仪表的要求

　　真空热处理炉是用来对FC电动仪表的核心部件———“单体组件”和“测量膜片”———进行热处理的专用设备。其真空度要求达到10-4Pa,需要处理的金属零件在这一真空环境中被加热至710℃后,保温10min,随后降温,每个处理周期持续近16 h,处理后的工件不能被氧化,否则报废。真空热处理炉的整个工作过程由一个可编程序控制器控制执行,流程见图1。

　　从流程图可看出,整个热处理过程是以真空度为前提的,这就要求真空测量仪表:①满足从大气压到10-4Pa量程要求,且在整个热处理过程必须保证真空度及时准确测量;②真空测量仪表在全量程中为程序控制器提供四个真空度设定点控制信号,保证热处理过程正常进行。

　　2　代换仪表的选型

　　2.1　原装真空测量仪表的性能

　　为满足热处理工艺的要求,原设备采用PH-1型皮拉尼真空计和HI-801M电离真空计分段进行全程测量,并分别给程序控制器提供2个真空度设定点控制信号,参数如表1。

　　2.2　代换表的选型

　　目前,国内真空度的测量,根据量程的不同而采用不同的测量仪表。在105~1 Pa段,一般采用电阻型真空计,其所用的电阻规,在高压时,利用气体分子的对流传热特性,在低压强时利用气体分子的热传导,使得电阻规的电阻随系统压强变化而变化,两者之间有一种非线性关系,电阻型真空计利用这一关系对真空度进行测量。

　　在10~10-6Pa段,多采用电离真空计。当电离规管灯丝加热发射电子,电子在此阴极电位更高的加速极作用下,与气体分子碰撞而使气体电离,电离后的正离子被阴极电位更负的收集极吸收,形成离子流,在这一特定测量范围内,离子流与被测压强成正比。

　　电离真空计利用这一关系对真空度测量。

　　经认真分析,选用ZDF-3型数显复合真空计对真空热处理炉真空测量仪表进行代换。其工作原理如图2,技术参数如表2。

　　从图2和表2可看出,ZDF-3型数显复合真空计是一台采用电阻真空测量和电离真空测量的复合型真空测量仪表,完全满足真空热处理炉的真空测量范围,且有四个真空度设定点控制信号输出,满足控制要求。整台仪器由单片机控制,电阻真空测量与电离真空测量自动切换,自动修正发射电流,对数据线性化处理,数码显示,测量精度高。