Вакуумная установка для тлеющего разряда
Номер патента: U 8618
Опубликовано: 30.10.2012
Авторы: Логвин Владимир Александрович, Логвина Екатерина Владимировна, Никитин Виктор Михайлович, Волченков Александр Владимирович, Буланов Александр Николаевич
Текст
(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ВАКУУМНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(72) Авторы Логвин Владимир Александрович Волченков Александр Владимирович Логвина Екатерина Владимировна Никитин Виктор Михайлович Буланов Александр Николаевич(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) 1. Вакуумная установка для тлеющего разряда, состоящая из вакуумной камеры, откачного поста, агрегата форвакуумного, блока питания, анода и катода, полой пирамиды,установленной на катоде, отличающаяся тем, что на входе первичной обмотки питающего трансформатора блока питания включено регулирующее устройство с блоком управления, на выходе вторичной обмотки питающего трансформатора блока питания включен выпрямитель, к положительному контакту которого последовательно подключен резистивный датчик тока, к отрицательному контакту выпрямителя последовательно подключен второй резистивный датчик тока, резистивные датчики тока в свою очередь подключены к измерительному преобразователю каналов, который подключен к блоку стабилизации,который имеет возможность подавать управляющие сигналы на блок управления регулирующего устройства, а блок стабилизации подключен к панели управления. 2. Вакуумная установка для тлеющего разряда по п. 1, отличающаяся тем, что блок стабилизации дополнительно снабжен блоком памяти, а на панели управления выполнен разъем для подключения компьютера. 86182012.10.30 3. Вакуумная установка для тлеющего разряда по п. 1, отличающаяся тем, что параллельно резистивному датчику тока дополнительно включен осциллограф, а между анодом и катодом включен конденсатор.(56) 1. Калашников С.Г. Электричество Учебн. пособие для вузов. - М., 1970. - С. 410-414,рис. 349, 350. 2. Установка вакуумная модели ВУ-2 МИ, РУП Сморгонский завод оптического станкостроения, /// - ./. 3.6444, МПК 23 14/00, 2010. Полезная модель относится к машиностроению, к области обработки металлических и неметаллических материалов немеханическими способами, характеризующимися диодным распылением материала в плазме тлеющего разряда и ионным внедрением, и может быть использована для упрочнения изделий из различных материалов. Известны установки, состоящие из камеры, откачного поста, агрегата форвакуумного,блока питания, анода и катода 1, 2. Данные установки имеют анод и катод с одинаковыми размерами и постоянный рабочий объем тлеющего разряда. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемым результатам является вакуумная установка для упрочнения изделий в тлеющем разряде, состоящая из камеры, откачного поста, агрегата форвакуумного, блока питания, анода и катода, полой пирамиды,установленной на катоде 3. Данная установка, принятая за прототип, не имеет возможности управления плотностью тока и его стабилизации в зависимости от площади обрабатываемых изделий. Задачей данной полезной модели является повышение эффективности работы в процессе эксплуатации установки, повышение ее КПД благодаря возможности регулирования напряжения, подаваемого на первичную обмотку питающего трансформатора блока питания исходя из величины токов в анодной и катодной цепях. Решение указанной задачи достигается тем, что в вакуумной установке для тлеющего разряда, состоящей из вакуумной камеры, откачного поста, агрегата форвакуумного, блока питания, анода и катода, полой пирамиды, установленной на катоде, согласно полезной модели, на входе первичной обмотки питающего трансформатора блока питания включено регулирующее устройство с блоком управления, на выходе вторичной обмотки питающего трансформатора блока питания включен выпрямитель, к положительному контакту которого последовательно подключен резистивный датчик тока, к отрицательному контакту выпрямителя последовательно подключен второй резистивный датчик тока, резистивные датчики тока в свою очередь подключены к измерительному преобразователю каналов,который подключен к блоку стабилизации, который имеет возможность подавать управляющие сигналы на блок управления регулирующего устройства, а блок стабилизации подключен к панели управления. Блок стабилизации дополнительно снабжен блоком памяти, а на панели управления выполнен разъем для подключения компьютера. Параллельно резистивному датчику тока дополнительно включен осциллограф, а между анодом и катодом включен конденсатор. В предлагаемой установке возникновение и устойчивое горение тлеющего разряда с формированием характерных структур осуществляются благодаря возможности контроля величины токов в анодной и катодной цепях и изменению напряжения, подаваемого на первичную обмотку питающего трансформатора блока питания. Для задания законов изменения тока или напряжения блок стабилизации дополнительно снабжен блоком памяти,а на панели управления выполнен разъем для подключения компьютера. Параллельно ре 2 86182012.10.30 зистивному датчику тока дополнительно включен осциллограф, что позволяет отслеживать форму тока в анодной или катодной цепи, а между анодом и катодом включен конденсатор, позволяющий стабилизировать процесс обработки при работе установки и снижющий ее энергопотребление. Сущность полезной модели поясняется фигурами, на которых схематично изображено заявляемое устройство. На фиг. 1 показан разрез заявляемого устройства по оси анод - катод на фиг. 2 представлен блок питания с питающим трансформатором и регулирующим устройством с блоком управления на фиг. 3 показаны выпрямитель, резистивные датчики тока, измерительный преобразователь каналов, блок стабилизации и конденсатор на фиг. 4 представлена панель управления. Анод 1 установлен в диэлектрическом стакане 2, закрепленном вверху вакуумной камеры 3 на корпусе 4. На противоположной стороне внизу вакуумной камеры 3 расположен катод 5 на диэлектрическом основании 6, изолирующем катод 5 от корпуса 4. Высоковольтные провода 7 от катода 5 и анода 1 подключены к блоку питания 8. Блок питания 8 в свою очередь состоит из питающего трансформатора 9 с регулирующим устройством 10 и блоком управления 11, а также выпрямителя 12, резистивных датчиков тока 13 и 14, измерительного преобразователя каналов 15, блока стабилизации 16 и конденсатора 17. На панели управления 18 выполнен разъем 19 для подключения компьютера (не показан), а за панелью управления 18 расположен блок памяти (не показан). Изделия 20 располагают на катоде 5. Для создания необходимого разряжения в вакуумной камере 3 служат откачной пост 21 и агрегат форвакуумный 22. Для повышения плотности тока и уменьшения объема для тлеющего разряда служит полая пирамида 23 с усеченной вершиной 24 и основанием 25. Установка работает следующим образом. Перед началом процесса обработки изделия 20, подлежащие упрочнению, ориентируют по сторонам света и выкладывают на катоде 5 под анодом 1. Диэлектрический стакан 2 вводят вовнутрь полой пирамиды 23, выполненной из диэлектрического материала, через усеченную вершину 24 и опускают на катод 5,предварительно сориентировав диагонали ее основания 25 по сторонам света, при этом покрыв изделия 20. Закрывают вакуумную камеру 3 и включают откачной пост 21 для откачки воздуха из вакуумной камеры 3. Создав достаточное разряжение в вакуумной камере 3,включают агрегат форвакуумный 22 для обеспечения необходимого разряжения в вакуумной камере 3 и через высоковольтные провода 7 от блока питания 8 подают напряжение на катод 5 и анод 1, тем самым зажигают тлеющий разряд. Благодаря ограничению объема рабочего пространства между анодом 1 и катодом 5 и повышению плотности тока в зависимости от площади обрабатываемых изделий 20, а также использованию магнитного поля земли, обеспечивается возникновение и устойчивое горение тлеющего разряда с формированием характерных для него структур при меньшем разряжении в вакуумной камере 3 и меньшем катодном падении потенциала, что в свою очередь снижает энергопотребление при работе установки до 10 . Для измерения величины токов в анодной и катодной цепях служат резистивные датчики тока 13 и 14, в случае отклонения величины токов в одной из цепей изменяется напряжение, подаваемое на первичную обмотку питающего трансформатора 9 блока питания 8. При этом сигналы с резистивных датчиков тока 13 и 14 подаются через измерительный преобразователь каналов 15 на блок стабилизации 16, а с него управляющие сигналы подаются на блок управления 11 регулирующего устройства 10. Напряжение, подаваемое на первичную обмотку (не показана) питающего трансформатора 9, повышается во вторичной обмотке (не показана) и подается на выпрямитель 12 и через резистивные датчики тока 13 и 14 по высоковольтным проводам 7 на анод 1 и катод 5. Задание законов изменения величин токов в анодной и катодной цепях и времени выдержки изделий 20 для обработки можно осуществлять на панели управления 18 через блок памяти (не показан) или при помощи компьютера (не показан) через разъем 19 на панели управления 18 и блок памяти (не показан). Параллельно резистивным датчикам тока имеется возможность дополнительно включать осциллограф (не показан), что позво 3 86182012.10.30 ляет отслеживать форму тока в анодной или катодной цепи, а между анодом и катодом имеется возможность включать конденсатор 17, позволяющий стабилизировать процесс обработки при работе установки. Все это позволяет более рационально проводить процесс обработки и, соответственно, снизить энергопотребление при работе установки и повысить ее КПД более чем на 10 . После выдержки изделий 20 под действием тлеющего разряда снимают напряжение с анода 1 и катода 5 подают воздух в вакуумную камеру 3 и извлекают изделия 20. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4
МПК / Метки
МПК: C23C 14/00
Метки: вакуумная, тлеющего, разряда, установка
Код ссылки
<a href="https://by.patents.su/4-u8618-vakuumnaya-ustanovka-dlya-tleyushhego-razryada.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Вакуумная установка для тлеющего разряда</a>
Предыдущий патент: Прибор для измерения твердости и микротвердости
Следующий патент: Стыковое паяное соединение
Случайный патент: Ленточно-шлифовальный станок