CN112095091A - 一种用于cvd涂层设备的反应腔体内压力动态平衡控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属切削刀具和工模具涂层技术领域，且公开了一种用于CVD涂层设备的反应腔体内压力动态平衡控制系统，包括反应腔体，所述反应腔体底部分别固定安装有进气口、第一压力变送器与出气口，所述出气口的一端固定连接有冷凝阱，通过机械压力表更换为压力变送器，压力值实时显示在控制电脑屏幕上，反应腔体的压力值的维持通过电动控制波纹管阀和反应腔体内的第一压力变送器配合，电动控制波纹管阀自动调节开合度大小来实现，而且整个过程完全自动控制，无需人为干涉，液环泵入口处安装有压力变送器，只有当液环真空泵入口的压力值比反应腔体内压力小的时候，才能打开气动球阀，这样可以避免液环泵内的NaOH液体倒灌到反应腔体内。
Description
技术领域
本发明涉及金属切削刀具和工模具涂层技术领域，具体为一种用于CVD涂层设备的反应腔体内压力动态平衡控制系统。
背景技术
CVD是在其它材料(基材)的金属加工用工件例如模具、切削工具、耐磨损、耐腐蚀零件等的表面上成膜的方法，尤其是薄膜形成方法，化学气相沉积的特点是反应气体所含化合物的化学反应的进行，所期望的化学反应主要产物沉积在基材表面上并在那里形成涂层或者说覆膜，可能的反应副产物以气体形态出现并且必须从气体混合物中被除去以保证层膜性能，这通过排气管路来实现。经过涂层的切削刀具、工模具的使用寿命会大大提高，经过涂层的零部件更加耐腐蚀和耐磨损。
现有的常见的技术中一般为反应腔体内的压力测量通过机械式压力表读取，以及反应腔体内设定的压力值通过手动调节液环真空泵入口处的阀门开合大小来控制，但是这种技术中反应腔体内的压力测量通过机械压力表读取，需要人为查看压力表获知反应腔体内的实际压力，反应腔体内设定的压力值通过手动调节液环真空泵入口处的手动阀门开合大小来控制被液环真空泵抽走的气量来实现，因为各个工艺的各个步骤的反应腔体压力值都不同，所以需要人为反复多次操作来控制阀门的开关大小来达到所需的压力设定值，极大的增加了现场操作人员的工作量，同时也不利于工艺参数压力值的稳定控制。
发明内容
技术方案
为实现上述整个生产过程完全自动控制，无需人为干涉目的，本发明提供如下技术方案：一种用于CVD涂层设备的反应腔体内压力动态平衡控制系统，包括反应腔体，所述反应腔体底部分别固定安装有进气口、第一压力变送器与出气口，所述出气口的一端固定连接有冷凝阱，所述冷凝阱的一端固定安装有第一气动球阀，所述第一气动球阀的一端固定连接有电动控制波纹管阀，所述电动控制波纹管阀的一端固定连接有第二气动球阀，所述第二气动球阀的一端固定连接有液环真空泵，所述液环真空泵的一端固定安装有液环真空泵排出口，所述液环真空泵的另一端固定安装有NaOH液体入口。
优选的，所述第二气动球阀与液环真空泵之间固定安装有第二压力变送器。
优选的，所述出气口出气量受到电动控制波纹管阀的控制。
优选的，所述反应腔体内的压力受到电动控制波纹管阀控制。
有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种用于CVD涂层设备的反应腔体内压力动态平衡控制系统，具备以下有益效果：
1、该用于CVD涂层设备的反应腔体内压力动态平衡控制系统，参与反应的各种气体经由进气口进入反应腔体内，在被加热到特定温度的反应腔体内发生化学反应，所产生的反应物沉积到反应腔体内的工件上形成薄膜，反应生成的副产物及未全部反应完的气体在液环真空的抽吸作用下经由排气口排出反应腔体，再经过冷凝阱进行冷凝，未被冷凝的气体和反应副产物经过第一气动球阀，电动控制波纹管阀和第二气动球阀，进入液环真空泵内被抽走进入尾气中和系统内。
2、该用于CVD涂层设备的反应腔体内压力动态平衡控制系统，通过机械压力表更换为压力变送器，压力值实时显示在控制电脑屏幕上，反应腔体的压力值通过电动控制波纹管阀和反应腔体内的第一压力变送器配合，电动控制波纹管阀自动调节开合度大小来实现，而且整个过程完全自动控制，无需人为干涉，液环泵入口处安装有压力变送器，只有当液环真空泵入口的压力值比反应腔体内压力小的时候，才能打开气动气阀，这样可以避免液环泵内的NaOH液体倒灌到反应腔体内。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明电动控制波纹管阀全部打开状态示意图；
图3为本发明电动控制波纹管阀关闭状态示意图。
图中：1-进气口、2-第一压力变送器、3-出气口、4-冷凝阱、5-第一气动球阀、6-电动控制波纹管阀、7-第二气动球阀、8-第二压力变送器、9-液环真空泵、10-NaOH液体入口、11-液环真空泵排出口、12-反应腔体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，一种用于CVD涂层设备的反应腔体内压力动态平衡控制系统，包括反应腔体12，反应腔体12底部分别固定安装有进气口1、第一压力变送器2与出气口3，出气口3的一端固定连接有冷凝阱4，冷凝阱4的一端固定安装有第一气动球阀5，第一气动球阀5的一端固定连接有电动控制波纹管阀6，电动控制波纹管阀6可以为电动控制针型阀或软性管夹阀来实现开合度大小的调节，电动控制波纹管阀6的一端固定连接有第二气动球阀7，第二气动球阀7的一端固定连接有液环真空泵9，液环真空泵9的一端固定安装有液环真空泵排出口11，液环真空泵9的另一端固定安装有NaOH液体入口10。
其中，优选的，第二气动球阀7与液环真空泵9之间固定安装有第二压力变送器8。
其中，优选的，出气口3出气量受到电动控制波纹管阀6的控制。
其中，优选的，反应腔体12内的压力受到电动控制波纹管阀6控制。
本发明的工作原理及使用流程：进气口1的总的实时进气量是不同的，因为液环真空泵9的抽力是固定不变，这就需要通过电动控制波纹阀6来根据反映腔体12内的实际压力和设定压力之间的差异来调节自身的开合度，来增加或减少反应腔体12内被液环真空泵9抽走的气体量，来实现反应腔体12内压力值的动态平衡，当反应腔体12内的实际压力值(第一压力变送器2)大于设定值时，这时就需要反应腔体12内有更多的气体被液环真空泵9抽走，此时电动控制波纹管阀6根据系统给出的指令，电动控制波纹管阀6的电机反向转动，通过螺杆转动带动电动控制波纹管阀6内部的橡胶阀芯或针型阀拉开开口，从而增加了开合度，增加了反应腔体12内气体被抽走的气量，降低了反应腔体12内的压力值，当反应腔体12内压力值达到设置时，电动控制波纹管阀6的电机停止转动或轻微的正向转动直到反应腔体12内部的压力值达到设定的动态平衡；当反应腔体12内的实际压力值(第一压力变送器2)小于设定值时，这时就需要反应腔体12内有更少的气体被液环真空泵9抽走，此时电动控制波纹管阀6根据系统给出的指令，电动控制波纹管阀6的电机正向转动，通过螺杆转动带动电动控制波纹管阀6内部的橡胶阀芯或针型阀压紧开口，从而减少了开合度，减少了反应腔体12内气体被抽走的气量，增加了反应腔体12内的压力值，当反应腔体12内压力值达到设置时，电动控制波纹管阀6的电机停止转动或轻微的反向转动直到反应腔体12内部的压力值达到设定的动态平衡；当液环真空泵9入口的压力值(第二压力变送器8)大于反应腔体12内的压力值时，由于气体或液体均会从高压处往低压处移动，会形成倒灌的现象，这种现象是我们不希望发生的，为了避免倒灌现象的发生，在本控制系统中设定了气动球阀7的开启条件，即液环真空泵9入口的压力值(第二压力变送器8)小于反应腔体12内的压力值时(第一压力变送器2)，才能让气动球阀7开启。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种用于CVD涂层设备的反应腔体内压力动态平衡控制系统，包括反应腔体(12)，其特征在于：所述反应腔体(12)底部分别固定安装有进气口(1)、第一压力变送器(2)与出气口(3)，所述出气口(3)的一端固定连接有冷凝阱(4)，所述冷凝阱(4)的一端固定安装有第一气动球阀(5)，所述第一气动球阀(5)的一端固定连接有电动控制波纹管阀(6)，所述电动控制波纹管阀(6)的一端固定连接有第二气动球阀(7)，所述第二气动球阀(7)的一端固定连接有液环真空泵(9)，所述液环真空泵(9)的一端固定安装有液环真空泵排出口(11)，所述液环真空泵(9)的另一端固定安装有NaOH液体入口(10)。
2.根据权利要求1所述的一种用于CVD涂层设备的反应腔体内压力动态平衡控制系统，其特征在于：所述第二气动球阀(7)与液环真空泵(9)之间固定安装有第二压力变送器(8)。
3.根据权利要求1所述的一种用于CVD涂层设备的反应腔体内压力动态平衡控制系统，其特征在于：所述出气口(3)出气量受到电动控制波纹管阀(6)的控制。
4.根据权利要求1所述的一种用于CVD涂层设备的反应腔体内压力动态平衡控制系统，其特征在于：所述反应腔体(12)内的压力受到电动控制波纹管阀(6)控制。
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