Главная  Пьезоэлектрический резонатор 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [ 36 ] [37] [38]

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 уз„ питания, со-

лем и стабили-

схема основных технологических операции процесс. кварцевых резонаторов в вакуумных баллонах с указанием примерного времени цикла производства

Разделка сырья (всего 71 ч).

1. Обработка поверхности кристалла кварца песком (2 ч).

2. Травление кристалла кварца во фтористоводородной кислоте (8 ч).

3. Определение направления кристаллографических осей (1 ч).

4. Крепление кристалла кварца на платы (3 ч).

5. Разделка кристаллов кварца на блоки х с максимальным размером по электрической оси (5 ч).

6. Шлифовка блоков х с ориентацией плоскостей на рентгенгониометре (2 ч).

7. Травление блоков х для вскрытия структурных фигур травления (8 ч).

8. Определение направления оптической и механической осей (1 ч).

9. Крепление блоков х на платы (3 ч).

10. Разделка блоков х на переходные блоки (5 ч).

И. Шлифовка переходных блоков с ориентацией плоскостей на рентгенгониометре (2 ч).

12. Травление переходных блоков для вскрытия структурных фигур травления (8 ч).

13. Предварительное определение направления элемента по фигурам астеризма (1ч).

14. Крепление переходных блоков на платы (3 ч).

15. Разделка переходных блоков на пластики (4 ч).

16. Травление пластиков для вскрытня структурных дефектов, (8 ч).

17. Определение направления разделки пластиков (2 ч). ,

18. Подбор н крепление пластиков для разделки на кристаллические эле-1 менты (3 ч).

19. Разделка пластиков на кристаллические элементы (2 ч). Шлифовка и полировка элементов (всего 73 ч).

1. Шлифовка элементов на станках планетарного типа (5 ч).

2. Корректировка ориентации эле.ментов шлифовкой (18 ч).

3. Шлифовка технологических припусков элементов по толщине (16 ч).

4. Полировка поверхностей элементов (20 ч).

5. Склейка элементов и групповая шлифовка по контурным размерам (4 ч).

6. Шлифовка фасок на элементах и травление кристаллических элементов во фтористоводородной кислоте (6 ч).

7. Контроль по сколам, трещинам и прочим дефектам (4 ч).

Металлизация элементов (всего 22 ч). -

1. Нанесение и вжигание коллоидного серебра (если это предусмотрено технологическим процессом) (10 ч).

2. Нанесение металлических электродов (4 ч).

3. Термообработка пьезоэлементов (8 ч).

Изготовление кварцедержателей (всего 32 ч).

1. Штамповка деталей кварцедержателей (10 ч).

2. Изготовление стоек кварцедержателей (8 ч).

3. Сборка I! сварка кварцедержателей (6 ч).

4. Гальваническая обработка и покрытие деталей кварцедержателей (8 Монтаж и настройка кварцевых резонаторов (всего 66 ч).

1 Г-1 .. т.------ -

1. Предварительная настройка частоты пьезоэлемента (14 ч)

2. Монтаж пьезоэле.мента в держателе (6 ч).

3. Термообработка резонатора в вакуу.ме (8 ч).

Основные произво, -"СТОты рсвояатора (14 ч).

цевого npoK3B-.--TRa т- jpa в вакууме (16 ч).

/7gj(jgf;[,.4KSHBa.,..i;Huix параметров резонатора (8 ч).

* Изготовление баллонов (всего 10 ч).

1. Резка стеклянных трубок (2 ч).

2. Изготовление ампул (2 ч).

3. Калибровка баллонов (3 ч).

4. Приварка штенгеля к баллону (3 ч).

Вакуумирование кварцевые резонаторов (всего 15 ч).

1. Заварка кварцевого резонатора (4 ч).

2. Вакуумирование кварцевого резонатора с Термообработкой (4 ч).

3. Контроль баллонов кварцевых резонаторов (4 ч).

4. Гальваническая обработка выводов (3 ч).

Испытание кварцевых резонаторов (всего 126 ч) без старения.

1. Термотренировка кварцевого резонатора (20 ч).

2. Испытание на вибропрочность и вибростойкость (8 ч).

3. Испытание на ударопрочность и ударостойкость (8 ч).

4. Испытание на устойчивость к линейным перегрузкам (4 ч)..

5. Испытание на устойчивость к воздействию влаги (48 ч).

6. Замер частоты резонатора при температуре настройки (4 ч).

7. Испытание на максимальное относительное отклонение частоты в интервале температур (8 ч).

8. Замер эквивалентных электрических параметров (8 ч).

9. Испытание на наличие нежелательных резонансов (4 ч).

10. Маркировка резонаторов (2 ч).

11. Искусственное старение резонаторов (от 5 до 45 сут).

12. Контроль (12 ч).

Примечания. 1. Схема составлена для естественного сырья. Прн использовании искусственного сырья операции начинают с п. 4 разделки сырья. 2. Время цикла изготовления указано на партию кристаллических элементов или держателей резонаторов. 3. Общий цикл производства 415 ч (52 смены при 8-часовом рабочем дне). 4. При введении искусственного старения кварцевых резонаторов цикл производства увеличивается на 5-45 сут.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

описание некоторых измерительных приборов и аппаратуры, применяемых в кварцевом производстве

Генератор кварцевый. Генератор предназначен для возбуждения плоских н сферических кристаллических элементов в диапазоне частот I-6 МГц. Рабочий диапазон генератора 1-6 МГц разбит на пять поддиапазонов: I-1-1,4 МГц; И-1,4-2 МГц; П1 -2-3 МГц; IV-3-4,5 МГц; V-4,5-6 МГц.

Питание генератора осуществляется переменным током частоты 50 Гц, напряжением 220 В.

Кварцевый генератор работает по схеме последовательного резонанса на двойном триоде с включением кварца между катодами. Левый триод представляет собой катодный повторитель с измерителем постоянной составляющей тока управляющей сетки - мпкроамперметром. По значению сеточного тока можно судить о возбуждении кристаллических элементов и сравнительной его интенсивности.

Правый триод работает в режиме резонансного уснлителя с заземленной сеткой при настраивающемся контуре в аноде. При совпадении резонансных частот контура и кварца последний возбуждается в режиме последовательного



сопротивлениРютоя на кг


Рис. П.1. Кварцевый генератор (общий вид)

резонанса и представляет собой--

связи. .jjia располг

Катодный повторитель собран на лампе и "лщ- дщокор-ВДм, .звеном нагрузки и развязки генератора от последующих кас7.„. „д,- на./. катода П

лампы поступает на разъем «выход».

Блок питания состоит из трансформато- : ра, выпрямителя на полупроводниковых дно- дах и стабилизирующей лампы.

Генератор выполнен в виде переносного прибора настольного типа. На передней панели расположены все органы управления, контроля и индикации, а также элементы присоединения. Общий вид генератора показан на рис. П. 1.

Генератор стандартных сигналов. Генератор работает в диапазоне частот 0,1-25 МГц, разделенном на восемь поддиапазонов. При температуре окружающего воздуха + 20°С±5°С и относительной влажности не более 80% погрешность по частоте равна ±1%. Выходное напряжение прибора на конце специально присоединенного кабеля, нагруженного омическим делителем, составляет: 0,1 -1000 мкВ па контакте «01», 1,0- 10 000 мкВ на контакте «1» и 10-100000 мкВ на контакте «10». Напряжение 0-1 В выводится от главного аттенюатора. Погреш-, ность выходного напряжения микровольтового выхода не превышает ±20%. Частотная погрешность вольтметра в точке 1 В не более ±5% относительно частоты калибровки 1 МГц. Максимальная частотная погрешность выходного напряжения не превышает 50% значения напряжения на частоте калибровки 1 МГц.

1 енератор имеет следующие режимы работы: а) непрерывная генерация (НГ); б) внутренняя амплитудная модуляция синусоидальны.м напряжением с частотами 400 и 1000 Гц+5% и с коэффициентом глубины модуляции, регулируемым от О до 100%; в) внешняя амплитудная модуляция синусоидальным напряжением с частотами 50-4000 Гц на несущих частотах 100-400 кГц и 50-8000 Гц на несущих частотах выше 400 кГц и с коэффициентом глубины Я модуляции от О до 100%.

В схемах, применяемых в кварцевом производстве, генератор используется в основном в режиме непрерывной генерации.

Прибор состоит из следующих основных частей: генератора высокой частоты, системы аттенюаторов напряжения, генератора звуковой частоты (модулятора), измерителя уровня выходного напряжения, измерителя коэффициента глубины модуляции, блока питания.

Напряжение высокой частоты с выхода генератора с помощью индуктивной связи подается на систему аттенюаторов, на входе которых напряжение контролируется измерителем уровня выходного напряжения. При постоянном уровне напряжения, равном 1 В, система аттенюаторов позволяет установить на выходе любое напряжение от 0,1 мкВ до 0,1 В. Коэффициент глубины модуляции определяется измерением среднего значения напряжения высокой частоты и напряжения низкой частоты, приче.м среднее значение высокой частоты поддерживается постоянным. Питание прибора осуществляется через трансформатор с феррорезонансной стабилизацией. Схема прибора показана на рис. П.2.

Рентгеновская установка для ориентации срезов кристаллов кварца. Рентгеновская установка для структурного анализа с нонизационной регистрацией позволяет определять ориентацию срезов кристалла кварца относительно внутренних атомных плоскостей с точностью до Г и измерять углы между плоскостью поверхности и внутренними ато.мными плоскостями кварцевых блоков, пластиков и кристаллических элементов.

Источником рентгеновских лучей узкого спектра (монохроматических лучей) является рентгеновская трубка. Анод трубки заземлен и охлаждается про-

Ч(;сладуемЫйТановка стаци -н гониоЖ."Р"

типа рассчитана на два рабочих места, ~ства. Питание ее осуществляется через стаби-

лизатор от -TjCKHX квант"" переменного тока 110-127, 220 В, с частотой JJ Jj.. --хебання напряжения сети от -15 до +5% номинально-

го значения. Установка не боится перегрева и рассчитана на длительную работу. Фокус рентгеновской трубки линейный, размером 6X2,5 мм.

гнездо

Генератор BbfCoHOU частоты

)-

Система аттенюаторов напряжения

Задаю -щии гене-ратор

Усилитель

Плавный аттенюа- IIOB.-

Стдпенча-

дыноснои

тыйатте--& депи-

Модулятор

Измеритель

уровни выходного напояжениЦ

измеритель коэффициента глувины момляиии

Гнездо

Влон питания

Рис. П.2. Структурная схема генератора стандартных сигналов

Используется пучок рентгеновских лучей под углом 2-3° к аноду трубки (проекция фокуса 0,25X2,5 мм). Трубка имеет два взанмопротивоположных выходных окна из бериллия толщиной 1 мм.

В установке применен ионизационный метод измерения интенсивности рентгеновских лучей са.могасящнмся счетчико.м с последующим отсчетом по индикаторному прибору. Метод отсчета углов рентгенографический. Отсчет производится по проектору. Точность отсчета углов поворота измеряемого образца и счетчика ±1. Точность измерения интенсивности рентгеновских лучей ±20% при колебаниях напряжения сети от -15 до +5% номинального значения.

Гониометрическое устройство имеет три вида держателей: держатель блоков и пластиков, рассчитанный на размеры не более 200X200x80 мм, и два держателя кристаллических элементов. К гониометру предусмотрена приставка - монохро.матор. Гониометрическое устройство позволяет вращать образец и счетчик совместно и каждый в отдельности, причем в нервом случае угловая частота вращения образца будет в два раза меньше частоты вращения счетчика. Пределы поворота образца от-180 до +180°. Пределы поворота счетчика квантов от -120 до +150°. Счетчики квантов самогасящиеся. Конструкция счетчика торцевая. Рабочее напряжение на нем 1600 В. Напряжение плавно регулируется от О до 1600 В и контролируется киловольтметром на 2 кВ.

Схема измерения интенсивности имеет две шкалы чувствительности (два поддиапазона нз.мерений средней скорости счета): первый поддиапазон от О до 200 имн/с, второй поддиапазон от О до 1000 имп/с. Интегрирующая схема счет-но-усредняющегося устройства и.меет четыре значения постоянных времени (RC), определяющих время установки показаний прибора: 0,5; 1; 2; 4 с. В счетно-усредняющем устройстве предусмотрен визуальный индикатор импульсов (малогабаритный тиратрон), вспыхивающий прн каждом приходящем импульсе.

Габаритные раз.меры установки 1330X1500X1393 мм, а габаритные размеры счетно-усредняющего устройства на подставке 625X540X1270 мм. Общая масса установки 360 кг. Наибольшая потребляемая мощность 0,75 кВ-А, Установка полностью защищена от высокого напряжения блокировкой.

Установка (рис. П.З) состоит из оперативного стола / с рентгеновским аппаратом, двух гониометров 2 и двух измерительных счетно-усредняющих устройств.

Оперативный стол. В центре крышки оперативного стола иа стойке укреплен защитный кожух, внутри которого помещена двухоконная рентгеновская



трубка в специальном держателе Два-оперативного стола по обе стороны от кож корегулирующая аппаратура, стабилизаторов,-раторное устройство, питающее рентгеновскую Тк.Г - :тп-

"птрчяр-чваются на кг ...сий располг ..fa .высокор -щим,.звено!


Рис. П.З. Рентгеновская установка для ориентации срезов кристалла кварца

обеспечивает постоянное анодное напряжение трубки с малой пульсацией. Напряжение на трубке регулируется прн помощи коммутатора на восемь положений. Для установки номинального напряжения 220 В имеется коммутатор кор-фекцин напряжения на шесть положений. Охлаждение анода трубки производится водой с расходом 3 л/мин.

В оперативном столе находится система блокировок, отключающая высокое напряжение прн отсутствии охлаждающей воды, при отвинчивании крышки кожуха и снятии съемной стенки стола, а также система сигнальных ламп, указывающих на правильность включения. Предусмотрены автоматическое снятие остаточных зарядов с высоковольтных конденсаторов с помощью падающего реле, токовая защита от перегрузок высоковольтного трансформатора с помощью реле максимального тока.

Рентгеновским аппаратом можно управлять со второго рабочего места. На защитном кожухе рентгеновской трубки имеются сигнальная головка, в которой расположен дублирующий миллиа.мперметр, показывающий ток через рентгеновскую трубку, н дублирующие двусторонние сигналы; включение аппарата - зеленый, включение высокого напряжения - красный. Предусмотрены также защита сети от радиопомех, создаваемых работой рентгеновского аппарата, и счетчик часов работы рентгеновской трубки.

1 ониометрическое устройство. Гониометрические устройства, предназначенные для измерения углов дифракции от установленных на них образцов, размещены на оперативном столе. На гониометре расположена рентгенооптнческая снстема, состоящая из трех щелей, две нз которых создают геометрическую конфигурацию рентгеновского пучка, а третья, находящаяся перед счетчиком является приемной щелью дифрагированных лучей. 222

;ую щ ом, у

-"сследуемый oio" ».мс гониоМе-ij,. лизатор от ,,ских кванТб,. 5Л „

•Ьй держателе устанавливается на цент-•ойства и может вращаться вокруг нее. Счет-. ,Яйтелем импульсов и приемной щелью находи i,. \.КША{ет вращаться вокруг центральной оси гониометрического устр-0А,1Еа."-~0сновная щель гониометра и щель-ловушка расположены на кронштейне. Между этими щелями помещен затвор, отсекающий рентгеновский пучок в перерыве между измерениями.

Гониометрическое устройство нмеет два лимба, наблюдаемые попеременно на проекторе. Ли.мбы позволяют производить отсчет углов поворота плоскости Образца и оси счетчика относительно оси первичного пучка рентгеновских лучей. С правой стороны гониометра расположены ручки поворота образца и поворота счетчика. Под проектором гониометра имеется таблица углов установки счетчика для всех отражающих (атомных) плоскостей кристалла кварца. Гониометрическое устройство снабжено приставкой - держателем монохроматора. В качестве монохроматора используется эталонный кристалл кварца, срезанный по атомной плоскости с теми же индексами, что н у плоскости исследуемого кристалла кварца. Пимененне монохроматора позволяет увеличить точность измерения углов в несколько раз.

При работе с монохроматором гониометрическое устройство отодвигается от рентгеновской трубки и поворачивается вокруг центра монохроматора на двойной угол Брэгга - Вульфа для эталонного кристалла-монохроматора. Гониометрическое устройство располагается на специальной подставке с угловым лнм-бом, рычаго.ч поворота гониометра и двумя винтами мнкропередачн для юстировки гониометрического устройства с монохроматором и без него относительно рентгеновского луча.

Счетно-усредняющее устройство. Предназначено для измерения интенсивности рентгеновского излучения с помощью торцевого газового счетчика и счетно-интегрирующего устройства. Устройство состоит из двух отдельных блоков: выносного блока «РЖ» и блока «РЕ», включающего измеритель скорости счета и высоковольтный выпрямитель.

Счетчик квантов расположен на рычаге гониометра в специальном кожухе, защищающем счетчпк от рассеянного рентгеновского излучения. Достаточно появления в счетчике незначительного количества ионов, чтобы счетчнк сработал, т. е. через счетчик прошел импульс тока длительностью 200 мкс. Проходя через сопротивление, импульс тока преобразуется в импульс напряжения. Импульсы напряжения усиливаются в блоке «РЖ» - однокаскадном реостатном усилителе, расположенном на рычаге гониометра под счетчиком, и передаются По кабелю на вход блока «РЕ».

Блок «РЕ» 3 (см. рис. П.З) предназначен для подсчета числа импульсов,. Поступивших от счетчика импульсов и усиленных блоков «РЖ», а также для подачи рабочего напряжения на счетчик квантов. Блок «РЕ» включает в себя высоковольтный выпрямитель питания счетчика квантов, ограничитель, нормализатор, визуальный индикатор, интегрирующую схему с четырьмя установками времени (RC) и ламповый вольтметр 4, отградуированный в импульсах в секундах. Интегрирующая схема с ламповым волыметро.м имеет две шкалы чувствительности, соответственно которым градуирован прибор, В верхней части блока расположен визуальный индикатор импульсов (малогабаритный тиратрон 5, вспыхивающий от каждого приходящего импульса). Рабочее напряжение, подаваемое на счетчик квантов, регулируется на передней панели блока «РЕ» и контролируется прибором 5 на 2 кВ.

Блоки «РЕ» установлены на специальных выносных подставках 7 и могут вращаться вокруг вертикальной и горизонтальной осей, что позволяет располагать их под наиболее удобным углом к операторам. Фиксация положения обеспечивается специальными зажимами рукоятка.ми 8.

На рис. П.4 приведена структурная схема рентгеновской установки. Все органы управления и контроля, кроме дублирующих, расположены на левой откидной стенке оперативного стола - щите управления (рис. П.5). В, Верхней части щита находятся два измерительных прибора: слева вольтметр 9 На 250 В для контроля напряжения и настройки аппарата, справа миллиамперметр 5 на 10 мА для контроля анодного тока. Между ними помещены счетчик часов работы рентгеновской трубки 7, а также два сигнала; зеленый 8, заго-



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [ 36 ] [37] [38]

0.0011