石英晶体真空退火炉控温系统设计研究

崔京华 王惠贞 苗旭辉

摘 要：众所周知，在真空热处理诸多工艺中，真空退火是最具代表性的工艺之一。真空退火最常用的设备是真空退火炉。真空退火炉的工作原理是利用技术来对温度进行精准调控，温度调控精度的高低会对工件综合质量产生至关重要的影响。因此，真空退火炉智能温度控制系统的设计与探究一直以来都备受关注。本文以石英晶体真空退火炉为主要研究对象，对智能温度控制系统的相关内容进行深入分析和探究。

关键词：石英晶体;真空退火炉;智能温度控制系统

中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）08-0050-03

Design and Research on Temperature Control System of Quartz

Crystal Vacuum Annealing Furnace

CUI Jinghua1 WANG Huizhen2 MIAO Xuhui3

（1.School of Mechanical and Electrical Engineering， Hebei Chemical & Pharmaceutical College，Shijiazhuang Hebei 050026;2.School of Mechanical and Electrical Engineering， Hebei Jiaotong Vocational and Technical College，Shijiazhuang Hebei 050091;3.Hebei Province Water Conservancy Bureau，Shijiazhuang Hebei 050021）

Abstract： As we all know， among many vacuum heat treatment processes， vacuum annealing is one of the most representative processes. The most commonly used equipment for vacuum annealing is the vacuum annealing furnace. The working principle of the vacuum annealing furnace is to use technology to precisely control the temperature. The high and low precision of temperature control will have a vital impact on the overall quality of the workpiece. Therefore， the design and exploration of the intelligent temperature control system of the vacuum annealing furnace has always attracted much attention. This paper took the quartz crystal vacuum annealing furnace as the main research object， and conducted in-depth analysis and exploration on the related content of the intelligent temperature control system.

Keywords： quartz crystal;vacuum annealing furnace;intelligent temperature control system

研究发现，当前真空退火炉的温度控制工作始终未能达到完美状态，控制过程中仍会出现诸如时滞性、强干扰、强耦合、非线性等负面现象，真空退火炉的温度控制难度依然较大。本文以石英晶体真空退火炉作为研究对象，就智能温度控制系统的相关内容进行深入分析。

1 石英晶体真空退火炉的简要阐述

在当前各种先进的数字化设备中，石英晶体谐振器是最为关键的器件之一，其具体作用和价值主要体现在产生基准时钟信号以及调整整体电路工作两个方面。目前，在大众最为熟悉的计算机、智能化仪器以及各类通信设备中，都可以看到石英晶体谐振器的身影。

石英晶体真空退火炉，即石英晶体元器件生产的必要设备，通过退火处理来消除产品因加工而产生的表面缺陷。现阶段，石英晶体退火炉的设计体系主要包含两个真空室，且两个真空室彼此独立，各自有多个控温区，全方位控制真空度和温度。……