पीएमटी -2 मैनोमेट्रिक कनवर्टर के लिए वैक्यूम गेज

पीएमटी -2 मैनोमेट्रिक कनवर्टर के लिए वैक्यूम गेज

हाय GeekTimes! बहुत पहले नहीं, मैंने आयन-प्लाज्मा (मैग्नेट्रॉन) स्पटरिंग ( भाग 1 ) की स्थापना को इकट्ठा करना शुरू किया। स्थापना के साथ परीक्षण और काम करने की प्रक्रिया में, इसे आधुनिक बनाने और सुधारने के लिए कई निर्णय किए गए थे।



इन सुधारों में से एक था वैक्यूम की गहराई को मापने के लिए स्थापना में एक वैक्यूम गेज की शुरूआत। इस तथ्य को देखते हुए कि मेरी व्यक्तिगत आवश्यकताओं में से एक है स्थापना की गतिशीलता और डिवाइस के मामले के अंदर इसके सभी घटकों का स्थान, मुझे बाहरी वैक्यूम गेज को छोड़ना पड़ा, जैसे कि वीआईटी -2। इसके अलावा, मुझे स्थापना के बजटीय निर्माण के क्षण का निरीक्षण करने की आवश्यकता है, और खरीदे गए वैक्यूम गेज काफी सस्ते नहीं हैं। मैंने एक खोजी उपकरण के रूप में पीएमटी -2 लैंप को चुना, क्योंकि मुझे इसके साथ काम करने का बहुत कम अनुभव था और इसकी लागत काफी स्वीकार्य है।



तो यह गेज कनवर्टर कैसे काम करता है? थर्मल (थर्मोकपल) कन्वर्टर्स के संचालन का सिद्धांत, जो पीएमटी -2 लैंप का है, उसके दबाव पर एक गैस की आणविक थर्मल चालकता की निर्भरता पर आधारित है। कमरे के तापमान पर एक निर्वात पंप के लिए एक दुर्लभ गैस के माध्यम से विद्युत प्रवाह द्वारा गर्म पतली धातु के फिलामेंट से गर्मी हस्तांतरण होता है।


PMT-2 थर्मोकपल ट्रांसड्यूसर में, धारकों (1) को एक ग्लास बल्ब में तय किया जाता है, जिस पर स्पॉट वेल्डिंग द्वारा एक वी-आकार का पतला तार हीटर (2) तय किया जाता है, जिसके मध्य बिंदु पर एक प्लैटिनम-प्लैटिनम-रोडियम थर्मोकपल संयुक्त (3) वेल्डेड होता है।

एक निरंतर चालू IH हीटर फिलामेंट (2) के माध्यम से पारित किया जाता है, जो थर्मोकपल जंक्शन (3) को गर्म करता है, और थर्मो ईडीएस इसके सर्किट में दिखाई देता है। चूंकि हीटर का तापमान गैस के दबाव (घनत्व) पर निर्भर करता है, इसलिए इसके परिवर्तन से ई.डी.एस. थर्मोक्यूल्स, जिसे एक मिलीवमीटर (5) द्वारा मापा जाता है, और फिलामेंट वर्तमान IN को एक रिओस्टेट द्वारा नियंत्रित किया जाता है और एक डिवाइस (6) द्वारा मापा जाता है।

PMT-2 लैंप, HIT के नीचे एक अपेक्षाकृत मोटे प्रेशर मीटर है। सील होने पर कैलिब्रेटेड। ग्लो करेंट को HIT स्केल पर चुना जाता है, 100 डिवीजन - ग्लो करंट।
दीपक को टांका लगाने के बाद (काट दिया जाता है, यह एक ampoule की तरह होता है), निर्वात प्रणाली में मिलाप किया जाता है।



आइए अब हम अपने वैक्यूम गेज के डिजाइन के विवरण की ओर मुड़ते हैं: दीपक से रीडिंग प्राप्त करने से पहले, इसके फिलामेंट को पावर देना और इसके बारे में 100mA (112-116mA) को लागू करना आवश्यक है। ऐसा करने के लिए, ईबे पर खरीदा गया एक वोल्टेज नियामक लिया गया था और, एक श्रृंखला-जुड़े अवरोधक के साथ, दीपक से जुड़ा था। चूंकि नियामक ने अपने सबसे कम वोल्टेज मूल्य पर एक बहुत बड़ा वर्तमान मूल्य दिया, इसलिए हमें एक अवरोधक का उपयोग करना पड़ा।

वैक्यूम माप मिलिवोल्ट रेंज में वोल्टेज माप का तात्पर्य है, इसके लिए, सब कुछ जटिल इलेक्ट्रॉनिक्स से एक ही ट्रेडिंग पोर्टल पर खरीदा गया था: 1631 पर Arduino Uno microcontroller बोर्ड, LCD1602 मॉड्यूल और ADS1115 ADC।

एडीसी मॉड्यूल में 4 एनालॉग चैनल हैं, मैंने एडीसी मॉड्यूल के संबंधित टर्मिनलों के लिए आर्डिनो एसडीए और एससीएल इनपुट को जोड़ने के लिए सिर्फ एक का उपयोग किया है। और मैंने मॉड्यूल के टर्मिनलों GND और A0 को थर्मोकपल से जोड़ा।

इस पर, पूरा कनेक्शन समाप्त हो गया और आप फर्मवेयर (स्केच) के विवरण के लिए आगे बढ़ सकते हैं:

#include <LiquidCrystal.h> #include <EEPROM.h> #include <Wire.h> #include <Adafruit_ADS1015.h> Adafruit_ADS1115 ads; LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7); long val = 0; long zero = 0; int V = 0; int F = 0; int Time = 100; void setup() { lcd.begin(16, 2); Serial.begin(9600); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("CybSys presents"); //   // ads.setGain(GAIN_TWOTHIRDS); // 2/3x gain +/- 6.144V 1 bit = 3mV 0.1875mV (default) // ads.setGain(GAIN_ONE); // 1x gain +/- 4.096V 1 bit = 2mV 0.125mV // ads.setGain(GAIN_TWO); // 2x gain +/- 2.048V 1 bit = 1mV 0.0625mV // ads.setGain(GAIN_FOUR); // 4x gain +/- 1.024V 1 bit = 0.5mV 0.03125mV // ads.setGain(GAIN_EIGHT); // 8x gain +/- 0.512V 1 bit = 0.25mV 0.015625mV ads.setGain(GAIN_SIXTEEN); // 16x gain +/- 0.256V 1 bit = 0.125mV 0.0078125mV ads.begin(); } void loop() { int16_t adc0; lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Press: "); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Vol:"); adc0 = ads.readADC_SingleEnded(0); float voltage = (adc0 * (0.256/32767.5))*1000; float pres = 2.217*exp(-voltage/0.3134)+0.175*exp(-voltage/1.97)+543.59*exp(- voltage/211689.45)+(-543.57); lcd.setCursor(7,0); lcd.print(pres,5); lcd.setCursor(5,1); lcd.print (voltage,5); Serial.print("Vol:"); Serial.println(voltage, 5); delay(200); } 

फ़र्मवेयर टेक्स्ट न तो जटिल है और न ही बड़ा, क्योंकि लाइब्रेरी फ़ंक्शंस मुख्य रूप से उपयोग किए जाते हैं। वोल्टेज मानों को दबाव मूल्यों में अनुवाद करते समय मुख्य कठिनाई उत्पन्न हुई, क्योंकि यह निर्भरता रैखिक नहीं है।



इस अंशांकन निर्भरता को डिजीटल और उजागर किया गया, जिससे एक सूत्र प्राप्त हुआ जिसके अनुसार कम दबाव की गणना काफी सटीक रूप से की जाती है।

वीडियो उपकरण संचालन:



अपनी परियोजना के आगे कार्यान्वयन के लिए, मैं पंप को स्थापना के अंदर से बाहर फेंकना चाहता हूं, सभी एक ही इसकी क्षमता पर्याप्त नहीं है और यह बहुत अधिक जगह लेता है, इसके बजाय एक मैग्नेट्रॉन शीतलन प्रणाली दिखाई देगी (कूलर और पंप के साथ एक रेडिएटर, यह संभव है कि शीतलक के साथ एक छोटी सी सील की मात्रा अभी भी है)। मैं hoses को सामान्य वैक्यूम से प्रबलित करना चाहता हूं (वे बहुत महंगे नहीं हैं)। बेशक, आपको एक दीपक (कम से कम समान पीएमटी -2) के साथ वैक्यूम माप प्रणाली में निर्माण करने की आवश्यकता है। और शायद सबसे कठिन बात: एक सामान्य आधार का कार्यान्वयन (मेरे पास अब टेक्स्टोलिट है) और एक मैग्नेट्रोन, मैं एल्यूमीनियम से यह सब महसूस करना चाहता हूं, क्योंकि एक कैप के साथ संभोग बेस प्लेन को पॉलिश किया जाना चाहिए (यह एक टेक्स्टोलाइट के साथ काम नहीं करेगा), और मैग्नेट्रॉन अभी भी फिर से नहीं बनाया जाएगा। मैं स्टेनलेस स्टील के साथ परेशान करना चाहता हूं और मैं सीएनसी गैन्ट्री पर लगभग सभी हिस्सों का काम करूंगा , जिसे मैं इकट्ठा भी करता हूं। मैं भी LATR से सफेद डिस्क को बाहर फेंकना चाहता हूं और इसके बजाय ड्राइव, एसडी उदाहरण के लिए, और डैशबोर्ड से पोटेंशियोमीटर को नियंत्रित करता हूं। और बहुत दूर के भविष्य में, पूरी तरह से LATR से छुटकारा पाएं।