[go: up one dir, main page]

KR100411476B1 - Method for manufacturing capacitance type vacuum sensor and vacuum detecting device by using the same - Google Patents

Method for manufacturing capacitance type vacuum sensor and vacuum detecting device by using the same Download PDF

Info

Publication number
KR100411476B1
KR100411476B1 KR10-2001-0059080A KR20010059080A KR100411476B1 KR 100411476 B1 KR100411476 B1 KR 100411476B1 KR 20010059080 A KR20010059080 A KR 20010059080A KR 100411476 B1 KR100411476 B1 KR 100411476B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vacuum
glass
sensor
temperature
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR10-2001-0059080A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20030026084A (en
Inventor
이문희
Original Assignee
주식회사코닉스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사코닉스 filed Critical 주식회사코닉스
Priority to KR10-2001-0059080A priority Critical patent/KR100411476B1/en
Publication of KR20030026084A publication Critical patent/KR20030026084A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100411476B1 publication Critical patent/KR100411476B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/12Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in capacitance, i.e. electric circuits therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/08Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of welds or the like
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/14Housings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0072Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

본 발명은 저 진공부터 중진공까지의 진공 상태를 최적으로 검출할 수 있는 진공 센서의 제조 방법 및 그 진공 센서를 이용한 진공 검출 장치에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은, 열에 의한 팽창계수가 적은 금속 용기(금속 케이스)에 고순도 절연체(유리)를 채우고, 제1 및 제2 전극을 증착한 후, 각각의 전극에서 도선을 인출하며, 상기 금속 용기 내에는 진공을 유지할 수 있는 게터를 설치하고, 전극의 면과 사선으로 멤부레인을 설치한 후 진공 흡입관을 통하여 진공을 만드는 방법으로 진공 센서를 제조하고, 진공에서 흡입이 되면 멤부레인이 흡입량에 비례한 당김 현상으로 일측 방향으로 변형되며, 이때 제1전극과 제2전극의 정전 용량의 변화를 주파수로 변환하고, 그 주파수를 진공도로 환산하면 진공 상태를 정확히 검출할 수 있게 된다.The present invention relates to a method for manufacturing a vacuum sensor capable of optimally detecting a vacuum state from low vacuum to medium vacuum, and a vacuum detection apparatus using the vacuum sensor. The present invention relates to a metal container having a low coefficient of expansion due to heat. Metal case), a high purity insulator (glass) is deposited, the first and second electrodes are deposited, lead wires are drawn from each electrode, and a getter capable of maintaining a vacuum is provided in the metal container. The vacuum sensor is manufactured by a method of making a vacuum through a vacuum suction tube after installing the membrane in an oblique direction, and when the vacuum is sucked, the membrane is deformed in one direction by a pulling phenomenon proportional to the suction amount. By converting the change in the capacitance of the electrode and the second electrode into a frequency and converting the frequency into a vacuum degree, it is possible to accurately detect the vacuum state.

Description

정전 용량식 진공센서의 제조방법 및 그 진공 센서를 이용한 진공 검출장치{Method for manufacturing capacitance type vacuum sensor and vacuum detecting device by using the same}Method for manufacturing capacitance type vacuum sensor and vacuum detecting device by using the same}

본 발명은 정전 용량식 진공 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저 진공부터 중진공까지의 진공 상태를 최적으로 검출할 수 있는 진공센서의 제조 방법 및 그 진공 센서를 이용한 진공 검출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a capacitive vacuum sensor, and more particularly, to a manufacturing method of a vacuum sensor capable of optimally detecting a vacuum state from a low vacuum to a medium vacuum, and a vacuum detecting apparatus using the vacuum sensor.

일반적으로, 생산품의 부식/산화/변질 등을 방지하기 위한 방법은 많으나, 그 중에서 진공 용기 내에 보관 및 생산 공정을 유지하는 것이 가장 이상적이다.In general, there are many methods for preventing the corrosion / oxidation / deterioration of the product, of which it is most ideal to maintain the storage and production process in a vacuum vessel.

진공이 필요한 밀폐된 용기/파이프라인 등의 시설물에는 여러 가지 방법으로 진공을 유지하기 위한 방법이 이용되고 있으며, 진공된 상태를 인지할 수 있는 센서는 복잡하고 고도의 기술을 요구한다.In facilities such as closed containers / pipelines that require a vacuum, various methods are used to maintain the vacuum, and a sensor capable of recognizing a vacuum requires complicated and advanced technology.

따라서 본 발명은 저 진공부터 중진공까지의 진공 상태를 최적으로 검출할 수 있는 진공센서의 제조 방법 및 그 진공 센서를 이용한 진공 검출 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a vacuum sensor capable of optimally detecting a vacuum state from low vacuum to medium vacuum, and a vacuum detecting apparatus using the vacuum sensor.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 "정전 용량식 진공센서의 제조방법"은,"Method of manufacturing a capacitive vacuum sensor" according to the present invention for achieving the above object,

절연체(유리)를 성형하기 위해 외형 금속 케이스를 일차 선반 가공하는 제1공정과;A first step of primary lathe machining of the outer metal case to form an insulator (glass);

금속 하우징에 글라스, 전극 도선, 세라믹을 조립하여 글라스 성형곡선에 의해 성형하는 제2공정과;A second step of assembling the glass, the electrode lead and the ceramic in the metal housing and molding the glass by the glass molding curve;

성형된 절연체 케이스를 열처리하여 표면 산화된 금속을 가공하고 성형된 유리를 평면으로 가공하는 제3공정과;Heat treating the molded insulator case to process the surface oxidized metal and to process the molded glass into a plane;

절연부 곡면부위를 가공한 후 상기 절연부 곡면 테두리를 가공하는 제4공정과;A fourth step of processing the insulated surface edge after processing the insulated surface portion;

가공 공정이 완료된 절연부를 탈지 세척한 후 항온조에 소정시간 건조시키는 제5공정과;A fifth step of degreasing and washing the insulating part in which the processing step is completed, and then drying the insulating part in a thermostat for a predetermined time;

상기 절연부의 소정 위치에 알루미늄을 증착시켜 전극을 형성시키는 제6공정과;A sixth step of forming an electrode by depositing aluminum at a predetermined position of the insulator;

금속 플레이트를 정밀 선반 가공하는 제7공정과;A seventh step of precision lathe machining of the metal plate;

상기 선반 가공된 금속 플레이트에 진공흡입관, 겟터하우징, 전극 도선 케이스를 정밀 용접하는 제8공정과;An eighth step of precision welding the vacuum suction tube, the getter housing, and the electrode lead case to the lathe metal plate;

상기 전극 도선과 유리를 금속케이스에 조립하여 성형하는 제9공정과;A ninth step of assembling and forming the electrode lead and the glass into a metal case;

게터를 삽입시키고, 미세 홀이 가공되어 있는 다이어프램을 상기 금속 하우징에 스폿용접하는 제10공정으로 이루어짐을 특징으로 한다.And inserting a getter and spot welding the diaphragm in which the fine holes are processed to the metal housing.

또한, 본 발명에 의한 "정전 용량식 진공센서를 이용한 진공 검출 장치"는,In addition, the "vacuum detection apparatus using a capacitive vacuum sensor" according to the present invention,

흡입량에 대응하는 정전 용량 신호를 발생하는 진공센서와;A vacuum sensor for generating a capacitance signal corresponding to the suction amount;

진공 검출 장치의 필요 부분에 구동용 전원을 공급해주는 전원 공급부와;A power supply for supplying driving power to a required portion of the vacuum detection device;

상기 전원 공급부에서 필요한 전원을 공급받고, 검출된 온도에 따라 히터 발열을 제어하는 온도 조절부와;A temperature controller configured to receive the necessary power from the power supply and control heater heating according to the detected temperature;

상기 온도 조절부의 제어에 따라 발열하여 온도를 항온으로 유지시켜주고, 상기 진공센서의 온도를 검출하여 상기 온도 조절부에 전달하는 히터 및 온도 센서와;A heater and a temperature sensor that generate heat under the control of the temperature controller to maintain the temperature at a constant temperature, detect a temperature of the vacuum sensor, and transmit the detected temperature to the temperature controller;

상기 진공 센서에서 출력되는 정전용량 신호를 주파수 신호로 변환하는 정전용량/주파수 변환부와;A capacitance / frequency converting unit converting the capacitance signal output from the vacuum sensor into a frequency signal;

상기 정전용량/주파수 변환부에서 변환된 주파수를 디지털 포트를 통해 읽어들이고, 그 읽어들인 주파수 신호를 진공도로 환산하여 진공 상태를 판별하며, 판별한 진공 상태 데이터를 저장, 전송 및 디스플레이하기 위한 제어 데이터를 출력하는 제어부와;Control data for reading the frequency converted by the capacitance / frequency converter through a digital port, converting the read frequency signal into a vacuum to determine a vacuum state, and storing, transmitting and displaying the determined vacuum state data. A control unit for outputting a;

상기 제어부에서 출력되는 진공 검출 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 디스플레이 측으로 전달하는 디지털/아날로그 변환부와;A digital / analog converter converting the vacuum detection data output from the controller into an analog signal and transmitting the converted signal to a display side;

상기 제어부에서 출력되는 진공 검출 데이터를 저장하는 메모리와;A memory for storing vacuum detection data output from the controller;

상기 제어부에서 출력되는 진공 검출 데이터를 외부 장치로 전송해주는 통신 처리부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.And a communication processor configured to transmit the vacuum detection data output from the controller to an external device.

도 1은 본 발명에 의한 정전 용량식 진공센서의 구조도이고,1 is a structural diagram of a capacitive vacuum sensor according to the present invention;

도 2는 본 발명에 의한 정전 용량식 진공센서의 제조 방법을 보인 제조 공정 순서도이고,2 is a manufacturing process flowchart showing a method of manufacturing a capacitive vacuum sensor according to the present invention;

도 3은 본 발명에 의한 정전 용량식 진공센서를 이용한 진공 검출 장치의 구성을 보인 블록도이다.3 is a block diagram showing the configuration of a vacuum detection apparatus using a capacitive vacuum sensor according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 ..... 진공센서100 ..... Vacuum sensor

101 ..... 금속 용기(금속 케이스)101 ..... Metal containers (metal case)

102 ..... 절연체(유리)102 ..... Insulators (Glass)

103, 104 ..... 제1 및 제2 전극103, 104 ..... First and second electrodes

105 ..... 게터105 ..... Getter

106 ..... 멤부레인106 ..... Membrane

107 ..... 진공흡입관107 ..... Vacuum suction line

300 ..... 온도 조절부300 ..... Thermostat

400 ..... 정전용량/주파수 변환부400 ..... Capacitive / Frequency Converter

600 ..... 제어부600 ..... Controls

800 ..... 메모리800 ..... memory

900 ..... 통신 처리부900 ..... Communication Processing Unit

이하 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention according to the technical spirit as described above.

첨부한 도면 도2는 본 발명에 의한 정전 용량식 진공센서의 제조방법을 보인 공정 순서도이다.2 is a process flowchart showing a method of manufacturing a capacitive vacuum sensor according to the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 절연체(유리)를 성형하기 위해 외형 금속 케이스를 일차 선반 가공하는 제1공정(S101)과; 금속 하우징에 글라스, 전극 도선, 세라믹을 조립하여 글라스 성형곡선에 의해 성형하는 제2공정(S102)과; 성형된 절연체 케이스를 열처리하여 표면 산화된 금속을 가공하고 성형된 유리를 평면으로 가공하는 제3공정(S103)과; 절연부 곡면부위를 가공한 후 상기 절연부 곡면 테두리를 가공하는 제4공정(S104 ~ S105)과; 가공 공정이 완료된 절연부를 탈지 세척한 후 항온조에 소정시간 건조시키는 제5공정(S106)과; 상기 절연부의 소정 위치에 알루미늄을 증착시켜 전극을 형성시키는 제6공정(S107)과; 금속 플레이트를 정밀 선반 가공하는 제7공정(S108)과; 상기 선반 가공된 금속 플레이트에 진공흡입관, 겟터하우징, 전극 도선 케이스를 정밀 용접하는 제8공정(S109)과; 상기 전극 도선과 유리를 금속케이스에 조립하여 성형하는 제9공정(S110)과; 게터를 삽입시키고, 미세 홀이 가공되어 있는 다이어프램을 상기 금속 하우징에 스폿용접하는 제10공정(S111 ~S112)으로 이루어진다.As shown therein, a first step (S101) of primary lathe processing of an outer metal case for forming an insulator (glass); A second step (S102) of assembling a glass, an electrode lead, and a ceramic into a metal housing and molding the glass by a glass molding curve; A third step (S103) of processing the surface oxidized metal by heat-treating the molded insulator case and processing the molded glass into a plane; A fourth step (S104 to S105) of processing the insulator curved surface edge after processing the insulated curved surface portion; A fifth step (S106) of degreasing and washing the insulating part in which the processing step is completed, and then drying it in a thermostat for a predetermined time; A sixth step (S107) of forming aluminum by depositing aluminum at a predetermined position of the insulator; A seventh step (S108) of precision lathe machining of the metal plate; An eighth step (S109) of precisely welding the vacuum suction pipe, the getter housing, and the electrode lead case to the lathe processed metal plate; A ninth step (S110) of assembling the electrode lead and the glass into a metal case; The getter is inserted, and a tenth step (S111 to S112) is performed to spot weld the diaphragm in which the fine holes are processed to the metal housing.

이와 같이 이루어지는 정전 용량식 진공센서의 제조 방법은, 먼저 단계 S101에서 진공센서의 절연체를 만들어주기 위한 금속 하우징을 가공한다, 즉, 절연체(유리)를 성형하기 위해 외형 금속 용기(101)를 선반 가공한다.In the method of manufacturing the capacitive vacuum sensor thus obtained, first, in step S101, the metal housing for making the insulator of the vacuum sensor is processed, that is, the outer metal container 101 is lathed to form the insulator (glass). do.

다음으로 단계 S102에서 상기 금속 하우징에 글라스(유리), 전극 도선, 세라믹을 조립하여 유리 성형 곡선에 의해 성형을 한다.Next, in step S102, a glass (glass), an electrode lead, and a ceramic are assembled to the metal housing and molded by a glass molding curve.

다음으로 단계 S103에서 절연체가 성형된 금속 용기를 열처리하여 표면 산화된 금속을 가공하고, 성형된 유리를 평면으로 가공한다.Next, in step S103, the metal container in which the insulator is molded is heat-treated to process the surface oxidized metal, and the molded glass is processed into a plane.

아울러 단계 S104 및 단계 S105에서 감지 멤부레인이 작동할 수 있는 최적의 곡면부위를 가공하고, 상기 감지 멤부레인을 절연부와 용접시 감지 멤부레인이 최상의 평탄도를 유지시킬 수 있는 단면을 만드는 공정을 수행한다.In addition, in step S104 and step S105 to process the optimum curved surface to operate the sensing membrane, and when the sensing membrane is welded to the insulation and the cross section that the sensing membrane can maintain the best flatness Perform the making process.

이후 단계 S106에서 가공 공정이 끝난 절연부를 가공시 오염된 표면을 깨끗하게 탈지 세척한 후, 항온조(80℃)에서 24시간 건조한 후 내부 오염물의 유출을 확인하는 과정으로 최상의 절연부를 완성시킨다.Thereafter, in step S106, after cleaning the contaminated surface during the processing of the insulating process is completed, clean the contaminated surface, and dried for 24 hours in a thermostat (80 ℃) to complete the best insulation by the process of checking the leakage of internal contaminants.

즉, 전술한 단계 S101 내지 S106의 과정은 절연체를 제작하는 과정을 보인 것이다, 절연체는 열팽창 계수가 적은 금속의 케이스에 유리를 용착하여 만든다. 이때 금속과 유리의 접착이 확실해야 하고 전혀 리크가 발생되지 않도록 하여야 한다. 또한 전극의 도선/흡입구의 세라믹 도관 등과의 용착이 용이하고 균열이 없어 한다.That is, the above-described processes of steps S101 to S106 show a process of manufacturing an insulator. The insulator is made by welding glass to a metal case with a low coefficient of thermal expansion. At this time, the adhesion between the metal and the glass should be ensured and no leakage should be generated. In addition, it is easy to weld with a ceramic conduit or the like at the lead / suction port of the electrode and has no crack.

한편, 금속 용기는 클리닝 공정에 의한 표면의 이물질을 제거한 후 완전 건조한다. 다음으로 유리의 용착이 용이하도록 금속의 표면에 부식층을 만든다. 이어 적당량의 유리와 전극 도선을 삽입한 후 밀폐형 전기로에 삽입한다. 다음으로 곡면 연삭 가공 방법에 의해 형상 가공을 한다.On the other hand, the metal container is completely dried after removing the foreign matter on the surface by the cleaning process. Next, a corrosion layer is formed on the surface of the metal to facilitate the welding of the glass. Then, an appropriate amount of glass and electrode leads are inserted and then inserted into a sealed electric furnace. Next, shape processing is performed by the curved surface grinding method.

다음으로, 단계 S107에서 정전 용량방식의 C값을 측정할 수 있는 전극을 만들어주는 공정을 수행한다. 즉, 절연체(유리)에 알루미늄을 진공 증착시켜 2개의 전극을 증착시킨다.Next, in step S107, a process of making an electrode capable of measuring the C value of the capacitance method is performed. In other words, aluminum is vacuum deposited on the insulator (glass) to deposit two electrodes.

부연하면, 절연체 표면 위에 진공 증착기로 알루미늄 전극을 2개 증착시키고, 그 증착된 알루미늄을 400℃에서 열처리한다. 여기서 전극과 도선의 연결 관계를 확인하여 접촉 저항이 0.5Ω이하가 되도록 한다.In other words, two aluminum electrodes are deposited on the surface of the insulator by a vacuum evaporator, and the deposited aluminum is heat-treated at 400 ° C. Check the connection between the electrode and the wire so that the contact resistance is less than 0.5Ω.

이렇게 하여 절연부를 제조하고, 다음으로 센서 내부의 최적공간을 고진공 상태로 만들어 주고 유지하는 고진공 챔버(Chamber)를 제작한다.In this way, the insulation is manufactured, and a high vacuum chamber (Chamber) is then manufactured to make and maintain the optimum space inside the sensor in a high vacuum state.

즉, 단계 S108에서 진공흡입관, 게터 하우징, 전극 도선을 고정시켜주고, 최적의 공간을 만들기 위해 금속 플레이트를 정밀 선반 가공한다.That is, in step S108, the vacuum suction tube, the getter housing, and the electrode conductor are fixed, and the metal plate is precisely lathed to make an optimal space.

다음으로 단계 S109에서 정밀 가공한 금속 플레이트에 진공흡입관, 게터하우징, 전극 도선 케이스를 정밀 용접한다(Welding).Next, the vacuum suction pipe, the getter housing, and the electrode lead case are precision welded to the metal plate precision machined in step S109.

이어 단계 S110에서 절연부의 전극을 외부로 연결할 수 있는 전극부를 제작한다. 이 경우에도 상기 절연부와 마찬가지로 전극 도선과 유리를 금속 용기에 조립하여 유리 성형하는 공정이다.Subsequently, in step S110, an electrode unit capable of connecting the electrode of the insulation unit to the outside is manufactured. Also in this case, it is the process of assembling an electrode lead and glass in a metal container similarly to the said insulated part, and carrying out glass molding.

다음으로 단계 S111에서 고진공 유지를 결정짓는 주요 소재인 게터를 삽입시킨다.Next, in step S111, a getter which is the main material for determining the high vacuum holding is inserted.

마지막으로, 단계 S112에서 진공도를 감지할 수 있도록 진공 연결부와 감지 멤부레인을 설치할 수 있도록 금속 하우징을 가공한다. 여기서 감지 멤부레인이 최상으로 작동할 수 있도록 미세 홀이 가공되어 있는 다이어프램(Diaphragm)을 금속 하우징에 정밀하게 스폿용접을 해야 한다.Finally, the metal housing is machined to install the vacuum connection and the sensing membrane so as to detect the degree of vacuum in step S112. Here, the diaphragm with fine holes must be spot welded to the metal housing precisely so that the sensing membrane works best.

즉, 멤부레인을 설치하고, 배면의 게터 홀에 게터를 넣고 밀봉한다. 다음으로 진공 흡입구에 진공 펌프를 연결하고 진공을 기밀에서 밀봉한다. 이후 게터를 작동시킨다.That is, a membrane is installed and a getter is put in a getter hole on the back and sealed. Next, connect the vacuum pump to the vacuum inlet and seal the vacuum in airtight. Then start the getter.

이러한 과정으로 진공센서 메커니즘 부분을 완료하게 된다.This completes the vacuum sensor mechanism.

첨부한 도면 도2는 상기와 같이 제조되는 정전 용량식 진공센서의 구조도이다.2 is a structural diagram of a capacitive vacuum sensor manufactured as described above.

이에 도시된 바와 같이, 열에 의한 팽창계수가 적은 금속 용기(금속 케이스)(101)에 고순도 절연체(유리)(102)를 채우고, 제1 및 제2 전극(103)(104)을 증착한 후, 각각의 전극(103)(104)에서 도선을 인출한다.As shown therein, the high purity insulator (glass) 102 is filled in a metal container (metal case) 101 having a low coefficient of expansion due to heat, and the first and second electrodes 103 and 104 are deposited. Conductors are drawn out from the respective electrodes 103 and 104.

다음으로 금속 용기(101)내에는 진공을 유지할 수 있는 게터(105)를 설치하고, 전극의 면과 사선으로 멤부레인(106)을 설치한 후 진공흡입관(107)을 통하여 진공을 만든다.Next, the getter 105 is installed in the metal container 101 to maintain the vacuum, and the membrane 106 is installed diagonally with the surface of the electrode to make a vacuum through the vacuum suction tube 107.

이 상태에서 진공(108)에서 흡입이 되면 멤부레인(106)은 흡입량에 비례한 당김 현상으로 일측 방향으로 변형되고, 이때 제1전극(103)과 제2전극(104)의 정전 용량이 감소된다.In this state, when suctioned in the vacuum 108, the membrane 106 is deformed in one direction due to a pulling phenomenon proportional to the suction amount, and at this time, the capacitance of the first electrode 103 and the second electrode 104 decreases. do.

이렇게 얻어지는 정전용량 신호를 주파수로 변환하고, 그 주파수를 진공도로환산하면 진공 상태를 정확히 검출할 수 있게 된다.By converting the thus obtained capacitance signal into a frequency and converting the frequency into a vacuum degree, it is possible to accurately detect a vacuum state.

첨부한 도면 도3은 상기와 같은 방법으로 제조된 진공 센서를 이용하여 실제 진공 상태를 검출하는 장치를 보인 블록도이다.FIG. 3 is a block diagram showing an apparatus for detecting an actual vacuum state using a vacuum sensor manufactured by the above method.

이에 도시된 바와 같이, 흡입량에 대응하는 정전 용량 신호를 발생하는 진공센서(100)와; 진공 검출 장치의 필요 부분에 구동용 전원을 공급해주는 전원 공급부(200)와; 상기 전원 공급부(200)에서 필요한 전원을 공급받고, 검출된 온도에 따라 히터 발열을 제어하는 온도 조절부(300)와; 상기 온도 조절부(300)의 제어에 따라 발열하여 온도를 항온으로 유지시켜주고, 상기 진공센서(100)의 온도를 검출하여 상기 온도 조절부(300)에 전달하는 히터 및 온도 센서(400)와; 상기 진공센서(100)에서 출력되는 정전용량 신호를 주파수 신호로 변환하는 정전용량/주파수 변환부(500)와; 상기 정전용량/주파수 변환부(500)에서 변환된 주파수를 디지털 포트를 통해 읽어들이고, 그 읽어들인 주파수 신호를 진공도로 환산하여 진공 상태를 판별하며, 판별한 진공 상태 데이터를 저장, 전송 및 디스플레이하기 위한 제어 데이터를 출력하는 제어부(600)와; 상기 제어부(600)에서 출력되는 진공 검출 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 디스플레이 측으로 전달하는 디지털/아날로그 변환부(700)와; 상기 제어부(600)에서 출력되는 진공 검출 데이터를 저장하는 메모리(800)와; 상기 제어부(600)에서 출력되는 진공 검출 데이터를 외부 장치로 전송해주는 통신 처리부(900)로 구성된다.As shown here, the vacuum sensor 100 for generating a capacitance signal corresponding to the suction amount; A power supply unit 200 for supplying driving power to a required portion of the vacuum detection device; A temperature control unit 300 receiving power required from the power supply unit 200 and controlling heater heating according to the detected temperature; The heater and the temperature sensor 400 to generate heat under the control of the temperature control unit 300 to maintain the temperature at a constant temperature, detect the temperature of the vacuum sensor 100 and deliver it to the temperature control unit 300 and ; A capacitance / frequency converter 500 for converting the capacitance signal output from the vacuum sensor 100 into a frequency signal; Read the frequency converted by the capacitance / frequency converter 500 through the digital port, convert the read frequency signal into a vacuum to determine the vacuum state, and store, transmit and display the determined vacuum state data A control unit 600 for outputting control data for the control unit; A digital / analog converter 700 converting the vacuum detection data output from the controller 600 into an analog signal and transmitting the converted analog signal to a display side; A memory 800 for storing vacuum detection data output from the controller 600; Communication unit 900 for transmitting the vacuum detection data output from the control unit 600 to an external device.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 진공 센서를 이용한 진공 검출 장치는,The vacuum detection device using the vacuum sensor according to the present invention configured as described above,

먼저 전원 공급부(200)에서 입력되는 직류전원(DC24V)을 처리하여 장치 각단에 필요한 구동 전원을 공급해준다.First, DC power supply (24 VDC) input from the power supply unit 200 is processed to supply driving power required for each stage of the device.

다음으로, 전원이 공급되면 온도 조절부(300)는 히터 및 온도 센서(400)에서 검출된 온도에 따라 히터(400)를 제어하여 항상 일정 온도가 유지되도록 한다.Next, when power is supplied, the temperature controller 300 controls the heater 400 according to the temperature detected by the heater and the temperature sensor 400 so that a constant temperature is always maintained.

진공 상태를 검출하는 과정은 다음과 같다.The process of detecting the vacuum state is as follows.

진공센서(100)에서 흡입이 되면 멤부레인은 흡입량에 비례한 당김 현상에 의해 특정 방향으로 변형이 되며, 이때 제1 및 제2 전극의 정전 용량이 변화된 신호가 정전용량/주파수 변환부(500)에 전달된다.When the suction is performed by the vacuum sensor 100, the membrane is deformed in a specific direction by a pulling phenomenon proportional to the suction amount, and at this time, the capacitance change signal of the first and second electrodes is changed to the capacitance / frequency conversion unit 500. Is delivered).

상기 정전용량/주파수 변환부(500)는, 전달되는 정전용량 신호를 그에 대응하는 주파수 신호로 변환을 하여 제어부(600)에 전달하게 되고, 제어부(600)는 그 전달되는 주파수 신호를 아날로그/디지털 포트(도면에는 미도시)를 통해 디지털 신호로 변환을 한다. 이후 변환된 신호를 진공도로 환산하여 진공 상태를 판별한다.The capacitive / frequency converting unit 500 converts the delivered capacitance signal into a corresponding frequency signal and transmits the converted capacitance signal to the control unit 600. The control unit 600 transmits the transmitted frequency signal to the analog / digital signal. The signal is converted into a digital signal through a port (not shown). Thereafter, the converted signal is converted into a vacuum degree to determine a vacuum state.

아울러 판별된 진공 검출 데이터를 메모리(800)에 저장하고, 이를 외부 장치로 전송하고자 하면 통신 처리부(900)에 전달해준다. 아울러 검출한 진공 상태의 디스플레이를 위해 디지털/아날로그 변환부(700)에 진공 검출 데이터를 전송한다.In addition, the determined vacuum detection data is stored in the memory 800 and transmitted to the communication processor 900 when it is transmitted to the external device. In addition, the vacuum detection data is transmitted to the digital / analog converter 700 to display the detected vacuum state.

상기 통신 처리부(900)는 전달되는 진공 검출 데이터를 RS-485/RS-422 통신 방식을 통해 외부 장치로 전송해준다.The communication processor 900 transmits the transmitted vacuum detection data to an external device through an RS-485 / RS-422 communication method.

그리고 디지털/아날로그 변환부(700)는 상기 입력되는 진공 검출 데이터를 그에 상응하는 아날로그 신호로 변환을 하여, 후단의 디스플레이장치에 전달을 해줌으로써, 검출된 진공 상태가 디스플레이 되도록 한다.In addition, the digital / analog converter 700 converts the input vacuum detection data into an analog signal corresponding thereto, and transmits the same to the display device at the rear end so that the detected vacuum state is displayed.

이상에서 상술한 본 발명에 의한 "정전 용량식 진공센서 제조 방법 및 이를 이용한 진공 검출 장치"에 따르면, 최적의 진공 센서를 제조할 수 있으므로, 저 진공부터 중진공까지의 진공 상태를 정확히 검출할 수 있는 이점이 있다.According to the "capacitive-type vacuum sensor manufacturing method and vacuum detection apparatus using the same" according to the present invention as described above, since the optimum vacuum sensor can be manufactured, it is possible to accurately detect the vacuum state from low vacuum to medium vacuum There is an advantage.

또한, 센서의 구조가 간단하고 제작이 용이한 정전 용량식 진공 센서를 제공해주는 이점도 있다.In addition, there is an advantage to provide a capacitive vacuum sensor with a simple structure of the sensor and easy to manufacture.

Claims (3)

절연체(유리)를 성형하기 위해 외형 금속 케이스를 일차 선반 가공하는 제1공정과;A first step of primary lathe machining of the outer metal case to form an insulator (glass); 금속 하우징에 글라스, 전극 도선, 세라믹을 조립하여 글라스 성형곡선에 의해 성형하는 제2공정과;A second step of assembling the glass, the electrode lead and the ceramic in the metal housing and molding the glass by the glass molding curve; 성형된 절연체 케이스를 열처리하여 표면 산화된 금속을 가공하고 성형된 유리를 평면으로 가공하는 제3공정과;Heat treating the molded insulator case to process the surface oxidized metal and to process the molded glass into a plane; 절연부 곡면부위를 가공한 후 상기 절연부 곡면 테두리를 가공하는 제4공정과;A fourth step of processing the insulated surface edge after processing the insulated surface portion; 가공 공정이 완료된 절연부를 탈지 세척한 후 항온조에 소정시간 건조시키는 제5공정과;A fifth step of degreasing and washing the insulating part in which the processing step is completed, and then drying the insulating part in a thermostat for a predetermined time; 상기 절연부의 소정 위치에 알루미늄을 증착시켜 전극을 형성시키는 제6공정과;A sixth step of forming an electrode by depositing aluminum at a predetermined position of the insulator; 금속 플레이트를 정밀 선반 가공하는 제7공정과;A seventh step of precision lathe machining of the metal plate; 상기 선반 가공된 금속 플레이트에 진공흡입관, 겟터하우징, 전극 도선 케이스를 정밀 용접하는 제8공정과;An eighth step of precision welding the vacuum suction tube, the getter housing, and the electrode lead case to the lathe metal plate; 상기 전극 도선과 유리를 금속케이스에 조립하여 성형하는 제9공정과;A ninth step of assembling and forming the electrode lead and the glass into a metal case; 게터를 삽입시키고, 미세 홀이 가공되어 있는 다이어프램을 상기 금속 하우징에 스폿용접하는 제10공정을 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 정전 용량식진공센서의 제조 방법.And a tenth step of spot welding the diaphragm in which the fine hole is processed to the metal housing by inserting a getter. 제1항에 있어서, 상기 제5공정은,The method of claim 1, wherein the fifth step, 80℃의 항온조에서 24시간 건조시켜 내부 오염물의 유출시키는 것을 특징으로 하는 정전 용량식 진공센서의 제조 방법.A method of manufacturing a capacitive vacuum sensor, characterized in that the internal contaminants are discharged by drying in a constant temperature bath at 80 ℃ 24 hours. 흡입량에 대응하는 정전 용량 신호를 발생하는 진공센서와;A vacuum sensor for generating a capacitance signal corresponding to the suction amount; 진공 검출 장치의 필요 부분에 구동용 전원을 공급해주는 전원 공급부와;A power supply for supplying driving power to a required portion of the vacuum detection device; 상기 전원 공급부에서 필요한 전원을 공급받고, 검출된 온도에 따라 히터 발열을 제어하는 온도 조절부와;A temperature controller configured to receive the necessary power from the power supply and control heater heating according to the detected temperature; 상기 온도 조절부의 제어에 따라 발열하여 온도를 항온으로 유지시켜주고, 상기 진공센서의 온도를 검출하여 상기 온도 조절부에 전달하는 히터 및 온도 센서와;A heater and a temperature sensor that generate heat under the control of the temperature controller to maintain the temperature at a constant temperature, detect a temperature of the vacuum sensor, and transmit the detected temperature to the temperature controller; 상기 진공 센서에서 출력되는 정전용량 신호를 주파수 신호로 변환하는 정전용량/주파수 변환부와;A capacitance / frequency converting unit converting the capacitance signal output from the vacuum sensor into a frequency signal; 상기 정전용량/주파수 변환부에서 변환된 주파수를 디지털 포트를 통해 읽어들이고, 그 읽어들인 주파수 신호를 진공도로 환산하여 진공 상태를 판별하며, 판별한 진공 상태 데이터를 저장, 전송 및 디스플레이하기 위한 제어 데이터를 출력하는 제어부와;Control data for reading the frequency converted by the capacitance / frequency converter through a digital port, converting the read frequency signal into a vacuum to determine a vacuum state, and storing, transmitting and displaying the determined vacuum state data. A control unit for outputting a; 상기 제어부에서 출력되는 진공 검출 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 디스플레이 측으로 전달하는 디지털/아날로그 변환부와;A digital / analog converter converting the vacuum detection data output from the controller into an analog signal and transmitting the converted signal to a display side; 상기 제어부에서 출력되는 진공 검출 데이터를 저장하며 각종 파라메터가 저장된 메모리와;A memory for storing the vacuum detection data output from the controller and storing various parameters; 상기 제어부에서 출력되는 진공 검출 데이터를 외부 장치로 전송해주는 통신 처리부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정전 용량식 진공센서를 이용한 진공 검출 장치.And a communication processor configured to transmit the vacuum detection data output from the controller to an external device.
KR10-2001-0059080A 2001-09-24 2001-09-24 Method for manufacturing capacitance type vacuum sensor and vacuum detecting device by using the same Expired - Fee Related KR100411476B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0059080A KR100411476B1 (en) 2001-09-24 2001-09-24 Method for manufacturing capacitance type vacuum sensor and vacuum detecting device by using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0059080A KR100411476B1 (en) 2001-09-24 2001-09-24 Method for manufacturing capacitance type vacuum sensor and vacuum detecting device by using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030026084A KR20030026084A (en) 2003-03-31
KR100411476B1 true KR100411476B1 (en) 2003-12-18

Family

ID=27725309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0059080A Expired - Fee Related KR100411476B1 (en) 2001-09-24 2001-09-24 Method for manufacturing capacitance type vacuum sensor and vacuum detecting device by using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100411476B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115188624A (en) * 2022-05-23 2022-10-14 西安交通大学 Vacuum degree detection device, monitoring system and vacuum interrupter

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6017332A (en) * 1983-03-02 1985-01-29 Hitachi Ltd Differential pressure capacity converter
JPS6061637A (en) * 1983-09-16 1985-04-09 Hitachi Ltd Composite function type differential pressure sensor
JPS6466517A (en) * 1987-09-08 1989-03-13 Yokogawa Electric Corp Data collection for process converter
JPH03122536A (en) * 1989-09-28 1991-05-24 Endress & Hauser Gmbh & Co Differential pressure measuring apparatus
JPH03175329A (en) * 1989-04-14 1991-07-30 Fuji Electric Co Ltd Capacitive differential pressure detector
JPH05264384A (en) * 1991-11-30 1993-10-12 Endress & Hauser Gmbh & Co Method for stabilizing surface characteristics of object to be heat treated in vacuum and manufacture of pressure sensor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6017332A (en) * 1983-03-02 1985-01-29 Hitachi Ltd Differential pressure capacity converter
JPS6061637A (en) * 1983-09-16 1985-04-09 Hitachi Ltd Composite function type differential pressure sensor
JPS6466517A (en) * 1987-09-08 1989-03-13 Yokogawa Electric Corp Data collection for process converter
JPH03175329A (en) * 1989-04-14 1991-07-30 Fuji Electric Co Ltd Capacitive differential pressure detector
JPH03122536A (en) * 1989-09-28 1991-05-24 Endress & Hauser Gmbh & Co Differential pressure measuring apparatus
JPH05264384A (en) * 1991-11-30 1993-10-12 Endress & Hauser Gmbh & Co Method for stabilizing surface characteristics of object to be heat treated in vacuum and manufacture of pressure sensor

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030026084A (en) 2003-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101539470B (en) Electrostatic capacitance diaphragm vacuum gauge and vacuum processing apparatus
JP4601179B2 (en) Plasma processing method and apparatus with high frequency bias control
TW483087B (en) Plasma processing device, electrode structure thereof, and mounting base structure
JP4455887B2 (en) System and method for determining the state of a film in a plasma reactor using electrical characteristics
KR101467611B1 (en) Method for calibrating and operating a measuring cell arrangement
US20190206706A1 (en) Temperature measurement in multi-zone heater
EP1681705A1 (en) Plasma processing apparatus
US5147497A (en) Plasma apparatus, and method and system for extracting electrical signal of member to which high-frequency wave is applied
KR100411476B1 (en) Method for manufacturing capacitance type vacuum sensor and vacuum detecting device by using the same
JP2005534900A (en) Variable capacitance measuring device
JP2001237051A (en) Ceramic heater having cylindrical body and heating device using the same
CN210375458U (en) Novel protection architecture of thermocouple temperature sensing line
CN105246178A (en) Special electrical leading device for electrical heater and processing technology of special electrical leading device
US20220390288A1 (en) Semiconductor manufacturing apparatus and temperature control method
CN107870016B (en) Vehicle water level detection device and method and vehicle
KR20120095322A (en) Heat treatment apparatus and temperature measuring method thereof
CN103292861A (en) Manufacturing method of all-closed pressure environment liquid level meter
KR100411475B1 (en) Method for manufacturing capacitance type pressure sensor and pressure detecting device by using the same
KR100542583B1 (en) Susceptors for Glass Support of Chemical Vapor Deposition Equipment
CN215895326U (en) Nitrogen oxygen sensor heating device and nitrogen oxygen sensor
CN222419350U (en) A capacitive pressure sensor
JP5731292B2 (en) Vacuum processing equipment
CN220048813U (en) Heating device for enameled wire coating material
US12334287B2 (en) Vacuum degree detection device, monitoring system, and vacuum arc extinguishing chamber thereof
CN110190363A (en) Circular waveguide hermetyic window

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20010924

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20030903

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20031203

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20031204

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20061009

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20071204

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20081202

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20091203

Start annual number: 7

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20101203

Start annual number: 8

End annual number: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20111206

Start annual number: 9

End annual number: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121204

Year of fee payment: 10

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20121204

Start annual number: 10

End annual number: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131204

Year of fee payment: 11

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20131204

Start annual number: 11

End annual number: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141202

Year of fee payment: 12

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20141202

Start annual number: 12

End annual number: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151203

Year of fee payment: 13

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20151203

Start annual number: 13

End annual number: 13

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20170913