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      一種紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測裝置及監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號:39345827發(fā)布日期:2024-09-10 12:09閱讀:28來源:國知局
      一種紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測裝置及監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法

      本發(fā)明主要涉及紅外器件表面生長設(shè)備,具體涉及一種紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測裝置及監(jiān)測系統(tǒng)。


      背景技術(shù):

      1、紅外器件表面生長設(shè)備是制造紅外探測器關(guān)鍵的工藝設(shè)備,一般需要在超凈實驗室和超凈設(shè)備中進(jìn)行,另外,hgcdte材料的鍍膜生長往往需要很長時間,這期間需要工程師們24小時連續(xù)的監(jiān)控,發(fā)生意外情況時需要緊急處理,但是工程師們很難滿足24小時值守的條件,同時,由于超潔凈工藝的要求,工作人員不便于頻繁出入。

      2、以lpe技術(shù)為例,當(dāng)hgcdte材料生長過程中,設(shè)備內(nèi)部的特種氣體出現(xiàn)泄漏,同時發(fā)出報警提示,設(shè)備值守人員臨時不在現(xiàn)場,如果不能及時發(fā)現(xiàn)并處理這一異常,會造成hgcdte材料的損壞,影響器件的正常加工,更甚會造成設(shè)備的損失和嚴(yán)重的人員傷亡。

      3、針對紅外器件表面生長設(shè)備,在工藝區(qū)域與非工藝區(qū)域,設(shè)備內(nèi)部的氣體探測器不能遠(yuǎn)程實時監(jiān)測工藝特種氣體濃度信息,也不能存儲實時監(jiān)測的氣體濃度數(shù)據(jù)與預(yù)警信息,不能直觀讀取氣體濃度信息,不能長距離傳輸氣體濃度信息到監(jiān)控平臺,具體不足如下:

      4、第一,現(xiàn)有的紅外器件表面生長設(shè)備的氣體探測器安裝在設(shè)備內(nèi)部,工藝人員無法實時監(jiān)測到工藝氣體的濃度信息。

      5、第二,現(xiàn)有設(shè)備內(nèi)部的氣體探測器的氣體濃度信息只顯示在探測器面板上,無法直接傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺。

      6、第三,現(xiàn)有的氣體探測器根據(jù)遠(yuǎn)端口抽取的氣體經(jīng)過探測器內(nèi)部處理輸出的模擬量為電流信號,不能直接轉(zhuǎn)化為可讀的氣體濃度信息。

      7、第四,氣體探測器監(jiān)測到氣體濃度超過閾值時,設(shè)備會發(fā)出報警信號,而遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺無法根據(jù)氣體濃度做出及時的應(yīng)急措施。


      技術(shù)實現(xiàn)思路

      1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、對氣體進(jìn)行實時監(jiān)控的紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測裝置及監(jiān)測系統(tǒng)。

      2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:

      3、一種紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測裝置,包括主邏輯控制器、通訊模塊、氣體測量模塊、智能型i/o模塊和供電模塊;

      4、所述氣體測量模塊,用于抽取氣體樣品并進(jìn)行測量,得到測量信號;

      5、所述智能型i/o模塊,用于將氣體測量模塊內(nèi)輸出的測量信號進(jìn)行標(biāo)定轉(zhuǎn)換為氣體濃度信息;

      6、所述主邏輯控制器,用于接收氣體濃度信息并進(jìn)行處理,再通過通訊模塊將處理后的氣體濃度信息傳送到外界設(shè)備;

      7、所述供電模塊分別與主邏輯控制器、通訊模塊、氣體測量模塊、智能型i/o模塊相連以提供供電。

      8、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):

      9、所述氣體測量模塊包括子控制器、熱解器、氣體傳感器、過濾器和泵;所述子控制器分別與所述氣體傳感器和泵電氣相連;所述熱解器的入口用于接收待測氣體,所述熱解器的出口與氣體傳感器的入口相連,所述氣體傳感器的出口經(jīng)所述過濾器與泵相連。

      10、所述氣體傳感器包括h2傳感器、n2傳感器、so2傳感器、h2s傳感器、nh3傳感器、cl2傳感器、o2傳感器中的一種或多種。

      11、所述氣體測量模塊還包括流量控制器、壓力傳感器、流量傳感器和調(diào)速閥;所述壓力傳感器和流量傳感器位于氣體傳感器的出口端,用于檢測氣體的壓力和流量;所述調(diào)速閥位于熱解器的入口處;所述流量控制器分別與壓力傳感器、流量傳感器和調(diào)速閥相連,用于根據(jù)氣體的壓力和流量來調(diào)節(jié)調(diào)速閥和泵以使得氣體的壓力和流量在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。

      12、所述氣體測量模塊和智能型i/o模塊通過modbus或rs485方式與主邏輯控制器相連接。

      13、所述主邏輯控制器為plc。

      14、所述子控制器為stm32單片機(jī)。

      15、所述主邏輯控制器與通訊模塊通過以太網(wǎng)端口相連并采用modbus?tcp協(xié)議。

      16、所述外界設(shè)備包括智能終端或上位機(jī)。

      17、本發(fā)明還公開了一種紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測系統(tǒng),包括通信交換模塊、監(jiān)控平臺、報警模塊和如上所述的紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測裝置;所述氣體監(jiān)測裝置通過通信交換模塊與所述監(jiān)控平臺和報警模塊通訊相連;所述監(jiān)控平臺與報警模塊通訊相連。

      18、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點在于:

      19、本發(fā)明的氣體監(jiān)測裝置將智能型i/o模塊標(biāo)定得出的氣體濃度信息傳輸給主邏輯控制器,有利于實現(xiàn)對多種工藝氣體的不間斷在線采集與監(jiān)測,氣體監(jiān)測裝置可根據(jù)實際需要進(jìn)行氣體傳感器種類的更換,拆裝便捷。本發(fā)明的氣體監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多種工藝氣體實時監(jiān)測與預(yù)警,且安裝使用便捷。

      20、本發(fā)明的紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測裝置及氣體監(jiān)測系統(tǒng),滿足將氣體探測器內(nèi)部的模擬量電流信號轉(zhuǎn)化為可讀的氣體濃度信息傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺,滿足監(jiān)控平臺能實時監(jiān)測設(shè)備內(nèi)反應(yīng)室的氣體濃度信息并存儲氣體濃度信息和報警信息,使得監(jiān)控平臺及時預(yù)警采取相應(yīng)的處理措施,最大限度的保障人員和財產(chǎn)的安全。

      21、本發(fā)明的紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測系統(tǒng),對在工藝區(qū)域或非工藝區(qū)域的不同氣體信息進(jìn)行實時監(jiān)測與精準(zhǔn)預(yù)警,并將監(jiān)測到的氣體濃度信息實時存儲,有利于查閱每天的不同氣體濃度信息。

      22、本發(fā)明的紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測系統(tǒng),當(dāng)設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)氣體濃度超過預(yù)設(shè)閾值時,監(jiān)控平臺自動驅(qū)動設(shè)備的獨立保護(hù)模塊觸發(fā)設(shè)備的保護(hù)機(jī)制停止工藝,以及當(dāng)監(jiān)控平臺自動驅(qū)動設(shè)備的保護(hù)模塊機(jī)制出現(xiàn)失效后,遠(yuǎn)程語音預(yù)警,提醒設(shè)備操作人員人為干預(yù)觸發(fā)設(shè)備的保護(hù)機(jī)制,避免造成設(shè)備的財產(chǎn)損失與人員的安全傷害。

      23、本發(fā)明的紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測系統(tǒng),針對材料鍍膜生長的檢測情況,反向分析氣體監(jiān)測系統(tǒng)存儲的氣體濃度信息是否影響到材料鍍膜生長的情況,有利于改進(jìn)材料鍍膜生長的工藝配方。

      24、本發(fā)明的紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測裝置,可將氣體檢測模塊遠(yuǎn)端進(jìn)氣口的接口進(jìn)行替換,用于檢測設(shè)備內(nèi)部的氣路管道有無氣體泄漏,該接口替換,操作簡單,維護(hù)成本低,實用性強(qiáng)。



      技術(shù)特征:

      1.一種紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測裝置,其特征在于,包括主邏輯控制器(1)、通訊模塊(2)、氣體測量模塊(3)、智能型i/o模塊(4)和供電模塊(5);

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測裝置,其特征在于,所述氣體測量模塊(3)包括子控制器(33)、熱解器(37)、氣體傳感器、過濾器(39)和泵(42);所述子控制器(33)分別與所述氣體傳感器和泵(42)電氣相連;所述熱解器(37)的入口用于接收待測氣體,所述熱解器(37)的出口與氣體傳感器的入口相連,所述氣體傳感器的出口經(jīng)所述過濾器(39)與泵(42)相連。

      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測裝置,其特征在于,所述氣體傳感器包括h2傳感器(35)、n2傳感器(36)、so2傳感器、h2s傳感器、nh3傳感器、cl2傳感器、o2傳感器中的一種或多種。

      4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測裝置,其特征在于,所述氣體測量模塊(3)還包括流量控制器(41)、壓力傳感器(40)、流量傳感器(43)和調(diào)速閥(38);所述壓力傳感器(40)和流量傳感器(43)位于氣體傳感器的出口端,用于檢測氣體的壓力和流量;所述調(diào)速閥(38)位于熱解器(37)的入口處;所述流量控制器(41)分別與壓力傳感器(40)、流量傳感器(43)和調(diào)速閥(38)相連,用于根據(jù)氣體的壓力和流量來調(diào)節(jié)調(diào)速閥(38)和泵(42)以使得氣體的壓力和流量在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。

      5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測裝置,其特征在于,所述氣體測量模塊(3)和智能型i/o模塊(4)通過modbus或rs485方式與主邏輯控制器(1)相連接。

      6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測裝置,其特征在于,所述主邏輯控制器(1)為plc。

      7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測裝置,其特征在于,所述子控制器(33)為stm32單片機(jī)。

      8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測裝置,其特征在于,所述主邏輯控制器(1)與通訊模塊(2)通過以太網(wǎng)端口相連并采用modbus?tcp協(xié)議。

      9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測裝置,其特征在于,所述外界設(shè)備包括智能終端或上位機(jī)。

      10.一種紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于,包括通信交換模塊(7)、監(jiān)控平臺(8)、報警模塊(9)和如權(quán)利要求1-9中任意一項所述的紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測裝置(6);所述氣體監(jiān)測裝置(6)通過通信交換模塊(7)與所述監(jiān)控平臺(8)和報警模塊(9)通訊相連;所述監(jiān)控平臺(8)與報警模塊(9)通訊相連。


      技術(shù)總結(jié)
      本發(fā)明公開了一種紅外器件表面生長設(shè)備的氣體監(jiān)測裝置及監(jiān)測系統(tǒng),監(jiān)測裝置包括主邏輯控制器、通訊模塊、氣體測量模塊、智能型I/O模塊和供電模塊;所述氣體測量模塊,用于抽取氣體樣品并進(jìn)行測量,得到測量信號;所述智能型I/O模塊,用于將氣體測量模塊內(nèi)輸出的測量信號進(jìn)行標(biāo)定轉(zhuǎn)換為氣體濃度信息;所述主邏輯控制器,用于接收氣體濃度信息并進(jìn)行處理,再通過通訊模塊將處理后的氣體濃度信息傳送到外界設(shè)備;所述供電模塊分別與主邏輯控制器、通訊模塊、氣體測量模塊、智能型I/O模塊相連以提供供電。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、拆裝簡便、能夠?qū)怏w濃度進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控等優(yōu)點。

      技術(shù)研發(fā)人員:周亞林,李瑫
      受保護(hù)的技術(shù)使用者:中國電子科技集團(tuán)公司第四十八研究所
      技術(shù)研發(fā)日:
      技術(shù)公布日:2024/9/9
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