專(zhuān)利名稱(chēng)：輸液膜厚度測(cè)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療用品技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輸液膜厚度測(cè)控裝置。
背景技術(shù)：
輸液膜厚度是輸液膜研究和工業(yè)應(yīng)用中的一個(gè)重要參數(shù)。輸液膜的電阻率、電阻溫度系數(shù)、磁阻、霍爾系數(shù)、熱電系數(shù)、光學(xué)反射率、趨膚效應(yīng)等參數(shù)均與輸液膜厚度有密切的關(guān)系，測(cè)量這些參數(shù)必須知道輸液膜的厚度。而且，人們?cè)谠O(shè)計(jì)具有一定功髓的輸液膜時(shí)，對(duì)其厚度往往有比較嚴(yán)格的要求，這就需要在輸液膜沉積過(guò)程中對(duì)膜厚進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。在真空系統(tǒng)中輸液膜沉積時(shí)對(duì)膜厚進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的方法常用的主要有石英晶體振蕩法、光學(xué)法、反射高能電子衍射法等。其中，石英晶體振蕩法可用于監(jiān)測(cè)光學(xué)膜、電學(xué)膜等多種膜的沉積；光學(xué)法主要用于光學(xué)膜的沉積}反射高能電子衍射法多用于分子束外延設(shè)備中，監(jiān)測(cè)晶體材料的沉積，價(jià)格十分昂貴。目前，相應(yīng)于上述方法的膜厚監(jiān)控設(shè)備一般采用單片機(jī)，用數(shù)碼管顯示膜厚和輸液膜沉積速率，不夠直觀。膜厚監(jiān)測(cè)設(shè)備價(jià)格昂貴，使用的測(cè)量方法一般都是單一的(即多用石英晶體振蕩法)，而且，只能進(jìn)行單探頭測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明要解決的問(wèn)題是用微機(jī)控制、具有多探頭測(cè)量、操作方便、工作穩(wěn)定、成本低廉的輸液膜測(cè)控裝置。( 二 )技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種輸液膜厚度測(cè)控裝置，測(cè)控裝置包括閉環(huán)控制系統(tǒng)、傳感與測(cè)控技術(shù)控制單元，PLC控制單元、主計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)接口卡、數(shù)據(jù)采集卡、石英晶體探頭、光探頭、擋板驅(qū)動(dòng)器經(jīng)電路連接構(gòu)成，傳感與測(cè)控技術(shù)控制單元通過(guò)閉環(huán)控制系統(tǒng)將信號(hào)輸?shù)絇LC控制單元，數(shù)據(jù)采集卡由兩部分組成，一部分為對(duì)應(yīng)于光探頭并與之連接的光電數(shù)據(jù)采集器，由光探頭電路、計(jì)數(shù)器、移位寄存器經(jīng)電路連接構(gòu)成；另一部分為對(duì)應(yīng)于石英晶體探頭并與之連接的振蕩信號(hào)數(shù)據(jù)采集器，由振蕩器、計(jì)數(shù)器、驅(qū)動(dòng)器和繼電路、移位寄存器經(jīng)電路連接構(gòu)成；計(jì)算機(jī)接口卡上設(shè)有清零、時(shí)基信號(hào)、移位信號(hào)、輸入端口、輸出端口 ；數(shù)據(jù)采集卡的各路計(jì)數(shù)器的一個(gè)端點(diǎn)與接口卡的清零端連接，另一個(gè)端點(diǎn)與接口卡的時(shí)基信號(hào)端連接，移位寄存器的一個(gè)端點(diǎn)與接口卡的移位信號(hào)端連接，另一個(gè)端點(diǎn)分別與接口卡的輸入端口連接；各擋板驅(qū)動(dòng)器分別與接口卡的輸出端口連接。進(jìn)一步，石英晶體探頭和光探頭數(shù)量可多到16個(gè)，相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集卡的線(xiàn)路也可多至16路，接口卡的輸入端口、輸出端口分別多至16個(gè)，擋板驅(qū)動(dòng)器也多至16個(gè)。進(jìn)一步，數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)接口卡之間采用多芯長(zhǎng)屏蔽線(xiàn)連接以實(shí)現(xiàn)兩者之間的并行通信。進(jìn)一步，所述輸液膜厚度測(cè)控裝置還包括一個(gè)觸摸屏，PLC控制單元通過(guò)信號(hào)線(xiàn)與觸摸屏連接，觸摸屏上顯示工作參數(shù)。(三)有益效果本發(fā)明的一種輸液膜厚度測(cè)控裝置，使用多探頭，并采用微機(jī)控制，給膜厚測(cè)控帶來(lái)很多方便，可以用多個(gè)探頭監(jiān)測(cè)多個(gè)蒸發(fā)源，掌握每個(gè)蒸發(fā)源的蒸發(fā)速率、沉積膜厚；在真空系統(tǒng)中不同位置放多個(gè)探頭，可以測(cè)量整個(gè)系統(tǒng)中的膜厚分布。而且，一塊接口卡可以接幾塊數(shù)據(jù)采集卡(只要相應(yīng)的總數(shù)不超16個(gè))，能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)幾臺(tái)鍍膜機(jī)。本裝置操作方便，工作穩(wěn)定，成本低廉。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明電路原理圖；圖3使用石英晶體探頭測(cè)控獲得的膜厚一時(shí)間曲線(xiàn)，其中(a)為鍍Al的結(jié)呆，(b) 為鍍MgF2的結(jié)果；圖4為光探頭的降噪電路框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。如圖1至圖4所示，從本裝置的結(jié)構(gòu)部件角度介紹，使用的各部件的型號(hào)參數(shù)，連接關(guān)系等。接口卡譯碼電路由六非門(mén)14HC04，雙四輸入與非門(mén)CD4082和雙四輸入與非門(mén) ⑶4012組成，振蕩器采用555時(shí)基振蕩電路，可變分頻器采用H(^92，并行接口芯片使用兩片可編程并行接口芯片82C55，每片82css都有三個(gè)8位I/O 口，緩沖驅(qū)動(dòng)器用⑶4041。傳感與測(cè)控技術(shù)控制單元通過(guò)閉環(huán)控制系統(tǒng)將信號(hào)輸?shù)絇LC控制單元，經(jīng)過(guò)計(jì)算分析，厚度誤差超過(guò)規(guī)定時(shí)，PLC控制單元控制擠出機(jī)模頭調(diào)整規(guī)定的厚度范圍之內(nèi)。PLC控制單元通過(guò)觸摸屏實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前工作參數(shù)。數(shù)據(jù)采集卡中，計(jì)數(shù)器使用了二片八位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。74HC4040構(gòu)成一路M位的計(jì)數(shù)器，移位寄存器則由三片并入/串出移位寄存器CD4021構(gòu)成一路M位的移位寄存器， 振蕩器采用了非門(mén)振蕩器。數(shù)據(jù)采集卡與I/O接口卡之間采用Io米長(zhǎng)的多芯屏蔽線(xiàn)連接。 按圖1和圖4所示進(jìn)行電路連接，經(jīng)調(diào)試即得本裝置。本發(fā)明的輸液膜厚度測(cè)控裝置，使用多探頭，并采用微機(jī)控制，給膜厚測(cè)控帶來(lái)很多方便，可以用多個(gè)探頭監(jiān)測(cè)多個(gè)蒸發(fā)源，掌握每個(gè)蒸發(fā)源的蒸發(fā)速率、沉積膜厚；在真空系統(tǒng)中不同位置放多個(gè)探頭，可以測(cè)量整個(gè)系統(tǒng)中的膜厚分布。而且，一塊接口卡可以接幾塊數(shù)據(jù)采集卡(只要相應(yīng)的總數(shù)不超16個(gè))，能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)幾臺(tái)鍍膜機(jī)。本裝置操作方便， 工作穩(wěn)定，成本低廉。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種輸液膜厚度測(cè)控裝置，其特征在于所述測(cè)控裝置包括閉環(huán)控制系統(tǒng)、傳感與測(cè)控技術(shù)控制單元，PLC控制單元、主計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)接口卡、數(shù)據(jù)采集卡、石英晶體探頭、光探頭、擋板驅(qū)動(dòng)器經(jīng)電路連接構(gòu)成，傳感與測(cè)控技術(shù)控制單元通過(guò)閉環(huán)控制系統(tǒng)將信號(hào)輸?shù)絇LC控制單元，PLC控制單元所采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街饔?jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)采集卡由兩部分組成， 一部分為對(duì)應(yīng)于光探頭并與之連接的光電數(shù)據(jù)采集器，由光探頭電路、計(jì)數(shù)器、移位寄存器經(jīng)電路連接構(gòu)成；另一部分為對(duì)應(yīng)于石英晶體探頭并與之連接的振蕩信號(hào)數(shù)據(jù)采集器，由振蕩器、計(jì)數(shù)器、驅(qū)動(dòng)器和繼電路、移位寄存器經(jīng)電路連接構(gòu)成；計(jì)算機(jī)接口卡上設(shè)有清零、 時(shí)基信號(hào)、移位信號(hào)、輸入端口、輸出端口 ；數(shù)據(jù)采集卡的各路計(jì)數(shù)器的一個(gè)端點(diǎn)與接口卡的清零端連接，另一個(gè)端點(diǎn)與接口卡的時(shí)基信號(hào)端連接，移位寄存器的一個(gè)端點(diǎn)與接口卡的移位信號(hào)端連接，另一個(gè)端點(diǎn)分別與接口卡的輸入端口連接；各擋板驅(qū)動(dòng)器分別與接口卡的輸出端口連接。
2.如權(quán)利要求1所述的輸液膜厚度測(cè)控裝置，其特征在于所述石英晶體探頭和光探頭數(shù)量可多到16個(gè)，相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集卡的線(xiàn)路也可多至16路，接口卡的輸入端口、輸出端口分別多至16個(gè)，擋板驅(qū)動(dòng)器也多至16個(gè)。
3.如權(quán)利要求1所述的輸液膜厚度測(cè)控裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)接口卡之間采用多芯長(zhǎng)屏蔽線(xiàn)連接以實(shí)現(xiàn)兩者之間的并行通信。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的輸液膜厚度測(cè)控裝置，其特征在于所述輸液膜厚度測(cè)控裝置還包括一個(gè)觸摸屏，PLC控制單元通過(guò)信號(hào)線(xiàn)與觸摸屏連接，觸摸屏上顯示工作參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種輸液膜厚度測(cè)控裝置，包括閉環(huán)控制系統(tǒng)、傳感與測(cè)控技術(shù)控制單元，PLC控制單元、主計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)接口卡、數(shù)據(jù)采集卡、石英晶體探頭、光探頭、擋板驅(qū)動(dòng)器經(jīng)電路連接構(gòu)成。數(shù)據(jù)采集卡有兩部分構(gòu)成，分別對(duì)應(yīng)石英晶體探頭和光探頭。探頭可以多至16個(gè)。數(shù)據(jù)采集卡與接口卡之間由長(zhǎng)屏蔽線(xiàn)連接。采用本發(fā)明，用多探頭和微機(jī)測(cè)控，可以監(jiān)測(cè)多個(gè)蒸發(fā)源，測(cè)量整個(gè)系統(tǒng)中的膜厚分布，并可同時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)各鍍膜機(jī)。本裝置操作方便，工作穩(wěn)定，成本低廉，易于推廣使用。
文檔編號(hào)G05B19/05GK102455675SQ201110442908
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者魯定堯 申請(qǐng)人:寧波市佳音機(jī)電科技有限公司