7.13. Автоматизация вакуумных установок

В вакуумной системе прежде всего автоматизируют такие элементы, как вакуумные клапаны и электрические выключатели двигателей, нагревателей, электрических печей и механизмов, служащих для передачи движения в вакуум, регуляторы расхода и стабилизаторы уровня охладителя в отражателях, охлаждаемых ловушках и криогенных насосах и т. п.

Источниками управляющих сигналов обычно являются манометры, масс-спектрометры, термометры, измерители расхода и другие устройства. Эти сигналы через посредство электронных усилителей, преобразователей и реле воздействуют на исполнительные элементы (электромагнитные, пневматические, гидравлические, механические и т. п.) соответствующих устройств (открывание и закрывание клапанов, выключение и включение насосов и т. д.).

В таких случаях манометры снабжаются приспособлениями, которые автоматически переключают измерительные пределы в зависимости от величины измеряемого давления.

Автоматизация вакуумного стенда касается прежде всего его пуска и подготовки к нормальной работе (последовательность включения отдельных насосов по мере получения требуемых давлений, блокировка нежелательных действий ввиду возможности повреждения установки и т. п.).

Выключение вакуумного стенда после нормальной работы также требует соответствующей последовательности действий, определяемой, в частности, медленным остыванием нагретых или нагреванием охлажденных элементов. Подача охладителя, например, не прекращается, пока не остынет масло в насосе. Криоагент нельзя удалять из охлаждаемой ловушки до закрытия крана, соединяющего ее с пространством высокого вакуума.

Вакуумная система запускается и останавливается особенно часто, если технология производства требует частой смены газовой среды (например, для помещения в нее новых объектов).

В ходе проведения технологического процесса часто бывает необходимо поставить скорость выделения газов в зависимость от возможности поддержания определенного давления; для этого ускоряют или замедляют процесс обезгаживания, регулируют количество вводимого газа и т. п.

Автоматика должна предусматривать блокировку с целью предотвращения повреждения важных элементов в случае аварии или неправильного обращения.

На фиг. 7.34 представлена схема сравнительно простого автоматизированного вакуумного стенда для откачки вакуумной камеры, предназначенной для проведения технологических процессов.

Оборудование стенда состоит из масляного ротационного насоса 1, масляного диффузионного насоса 2 (с водяным охлаждением), вакуумного баллона 3, охлаждаемой ловушки 4, тепло- электрических манометров 12 и 13, ионизационного манометра 14, вакуумных клапанов с электроприводом 6, 7 и 8, высоковакуумного клапана 9 и напускного клапана 10, а также регулятора расхода и температуры охладителя диффузионного насоса