专利名称：一种监视与控制人工心瓣热解炭涂层炉气体流量的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于计算机控制技术领域，涉及一种人工心瓣热解炭涂层炉气体流量监视与控制装置。
背景技术：
目前，国产人工心瓣能够提供临床应用的产品的质量和进口的人工心瓣的质量还存在比较大的差距，其主要原因是人工心瓣热解炭涂层质量不过关。而导致热解炭涂层质量不过关的主要原因是热解炭工艺参数没有得到稳定的控制，热解炭沉积工艺参数和热解炭的质量之间尚未建立十分明确的量化关系。为了改变这一现状，必须对涂层炉中的气体流量进行准确的控制，使得气体流量在热解炭的制备过程中不产生较大偏差。另外，为了使控制的过程及时被反应并记录下来，并为日后的研究工作提供数据支持，就要求对气体流量的大小进行监视，对监视过程得到的数据进行存储。
发明内容本实用新型针对现有技术的不足，提供一种监视与控制人工心瓣热解炭涂层炉气体流量的装置，该装置适用于制备人工心瓣，并可以实现热解炭涂层炉内气体流量的监视与控制。本实用新型包括氩气罐、丙烷罐、硅烷罐、截止阀、流量控制器、数据采集卡、计算机、混合室、涂层炉和高频炉。氩气罐的出气口分别与第一流量控制器和第二流量控制器的输入口连接，第一流量控制器的输出口与硅烷罐的输入口连接，硅烷罐的输出口连接至混合室的一个入口 ；所述的第一流量控制器与硅烷罐之间的管路上设置有第一截止阀；第二流量控制器的输出口连接至混合室的另一个入口，第二流量控制器与混合室之间的管路上设置有第二截止阀；丙烷罐出气口与第三流量控制器输入口连接，第三流量控制器的输出口连接至混合室的再一个入口，第三流量控制器与混合室之间的管路上设置有第三截止阀；混合室的出口与涂层炉的入口相连，涂层炉上设置有废气排出口，高频感应炉的感应线圈缠绕在涂层炉上。所述的第一流量控制器、第二流量控制器和第三流量控制器的流量检测端均与数据采集卡的A/D采样端连接，第一流量控制器、第二流量控制器和第三流量控制器的设定端均与数据采集卡的D/A输出端连接，数据采集卡USB接口连接至计算机。本实用新型利用数据采集卡采集流量控制器输出的流量信号并对其进行AD转换，转换后的数据被存入数据采集卡的FIFO (First In First Out)缓冲区中，装有驱动程序的计算机的CPU将FIFO数据读入在内存创建的Buffer中，经过VC程序的处理，流量大小就能被实时显示、存储在计算机中。在计算机程序界面上输入流量值，经过VC程序的处理送入数据采集卡进行DA转换，再送至流量控制器的设定端，从而达到了流量设定的目的。[0011]本实用新型的有益之处可以准确的监视与控制人工心瓣热解炭涂层炉中的气体流量，可以利用计算机存储大量的气体流量数据供日后研究之用。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详尽的描述。如图1所示，本实用新型包括氩气罐1，丙烷罐2，流量控制器3、4和5，数据采集卡 6，计算机7，截止阀8、9和10，硅烷罐11，混合室12，涂层炉13，废气排出口 14，高频感应炉 15。氩气罐1的出气口分别与流量控制器3、4的入口连接，流量控制器3、4的出口和截止阀8、9相连接，截止阀8和硅烷罐11入口连接。丙烷罐2的出气口和流量控制器5的入口连接，流量控制器5的出口和截止阀10连接。截止阀9、10和硅烷罐11的出口都与混合室12连接，混合室12的出口和涂层炉13的入口相连接，涂层炉13出口和废气排出口 14 相连接，高频感应炉15的感应线圈缠绕在涂层炉13周围。流量控制器3、4和5的流量检测端分别与数据采集卡6的AD采集通道0、1和2连接，流量控制器3、4和5的流量设定端分别与数据采集卡6的DA输出端通道0、1和2连接。数据采集卡6的USB接口与计算机 7的USB接口相连接。本实用新型使用的流量控制器3、4和5是北京七星华创电子股份有限公司生产的 D07-19B型质量流量控制器，但选择的量程不同，分别是3SLM (SLM指的是标准状态下L/ min), 10SLM，20SLM。使用的数据采集卡6是北京阿尔泰科技发展有限公司生产的USB^31 型数据采集卡。使用的计算机7是宏基公司生产的Aspire 3025NLC型笔记本电脑。使用的高频感应炉15是保定市红日电气有限公司生产的HRGP-SL型高频感应加热装置。本实用新型的计算机程序是利用VC++6. 0中的基础类库MFC编写的。首先开启高频感应炉将涂层炉加热至1200°C 1500 °C，利用计算机软件程序设定数据采集卡第O的通道DA输出为4. 000V，流量控制器4的氩气流量值为8L/min，打开截止阀9和氩气罐的开关，此时，氩气通过混合室12进入涂层炉，将涂层炉中的空气通过废气排出口 14排空。待涂层炉中氩气流量稳定，向涂层炉中加入热载体和石墨基体。待涂层炉中温度稳定，设定流量控制器3的氩气流量值为1. 5L/min,流量控制器5的丙烷流量值为 15L/min,打开截止阀8、10和丙烷罐2的开关，此处的氩气通入硅烷罐11中，它将携带大约20克的硅烷进入混合室，这时硅烷、氩气和丙烷在混合室中混合后通入涂层炉13。硅烷和丙烷在涂层炉中发生热分解反应，产生碳化物和硅化物在石墨基体表面沉积，大约经过5 个小时的涂层时间，关闭氩气罐和丙烷罐的开关，关闭流量控制器3、4和5的电源，关闭截止阀8、9和10，待涂层炉冷却至室温，取出有热解炭涂层的石墨基体，对其进行机械加工， 并可得到理想的人工心瓣。在以上涂层过程中，数据采集卡会实时采集流量控制器3、4和5流量信号检测端的流量信号，并在实时显示在计算机显示器上。待反应结束，可以通过程序将涂层过程中的流量值存储在计算机中，供日后研究所用。[0020] 以上已将本实用新型做以详细说明，惟以上所述者，仅为本使用新型一较佳实施例而已，当不能限定本实用新型的范围。即凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与修饰等，皆应仍属不实用新型的专利涵盖范围内。
权利要求1. 一种监视与控制人工心瓣热解炭涂层炉气体流量的装置，包括氩气罐、丙烷罐、硅烷罐、截止阀、流量控制器、数据采集卡、计算机、混合室、涂层炉和高频炉，其特征在于氩气罐的出气口分别与第一流量控制器和第二流量控制器的输入口连接，第一流量控制器的输出口与硅烷罐的输入口连接，硅烷罐的输出口连接至混合室的一个入口 ；所述的第一流量控制器与硅烷罐之间的管路上设置有第一截止阀；第二流量控制器的输出口连接至混合室的另一个入口，第二流量控制器与混合室之间的管路上设置有第二截止阀；丙烷罐出气口与第三流量控制器输入口连接，第三流量控制器的输出口连接至混合室的再一个入口，第三流量控制器与混合室之间的管路上设置有第三截止阀；混合室的出口与涂层炉的入口相连，涂层炉上设置有废气排出口，高频感应炉的感应线圈缠绕在涂层炉上；所述的第一流量控制器、第二流量控制器和第三流量控制器的流量检测端均与数据采集卡的A/D采样端连接，第一流量控制器、第二流量控制器和第三流量控制器的设定端均与数据采集卡的D/A输出端连接，数据采集卡USB接口连接至计算机。
专利摘要本实用新型涉及一种监视与控制人工心瓣热解炭涂层炉气体流量的装置。本实用新型中的氩气罐的出气口分别与第一流量控制器和第二流量控制器的输入口连接，第一流量控制器的输出口与硅烷罐的输入口连接，硅烷罐的输出口连接至混合室的一个入口；第二流量控制器的输出口连接至混合室的另一个入口，第二流量控制器与混合室之间的管路上设置有第二截止阀；丙烷罐出气口与第三流量控制器输入口连接，第三流量控制器的输出口连接至混合室的再一个入口；混合室的出口与涂层炉的入口相连，涂层炉上设置有废气排出口，高频感应炉的感应线圈缠绕在涂层炉上。本实用新型可以准确的监视与控制人工心瓣热解炭涂层炉中的气体流量。
文档编号F27D19/00GK202018206SQ20112002572
公开日2011年10月26日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者张建辉, 陈欣 申请人:杭州电子科技大学