30 лет в российском приборостроении

«Микроэлектронные датчики»

Промышленная группа «Микроэлектронные датчики» (ПГ МИДА) отметила свое тридцатилетие. Начавшая свою деятельность в 1991 г. на обломках последнего советского мегапроекта «Ульяновский центр микроэлектроники и автоматики в машиностроении» (НПК УЦМ), она явилась фактическим продолжателем так и не созданного первого объекта НПК УЦМ – НИИ полупроводниковых интегральных датчиков.

С самого начала ПГ МИДА была нацелена на разработку и производство малогабаритных датчиков давления на основе технологии микроэлектроники. Технической основой продукции стали тензопреобразователи давления, разработанные на базе оригинальных отечественных исследований тензоэффекта в гетероэпитаксиальных структурах «Кремний на сапфире» (КНС), проведенных в 70-80-х годах прошлого века [1]. Такие преобразователи легли в основу общепромышленных измерительных комплексов «Сапфир» и «Сапфир-22», ставших основными электронными средствами измерения давления в СССР последней четверти ХХ века [2]. Время показало, что выбор структур КНС для создания чувствительных элементов датчиков давления оказался удачным и весьма перспективным; только в последнее время элементы из КНС начали применять западные производители датчиков, позиционируя их как новое важное направление.

МИДА-ДИ-13П

Учитывая состояние российской промышленности в 90-х годах, а также фактически не начатое строительство НПК УЦМ, начальный этап становления разработок и производства датчиков давления в ПГ МИДА оказался весьма сложным. Тем не менее, преодолевая огромные трудности, уже в первом году существования удалось разработать и начать выпускать первую серию общепромышленных датчиков избыточного давления МИДА-ДИ-01П с диапазонами измерения 0,6-100 МПа и основной погрешностью 0,5 и 1,0%. Уже в следующем году разработали и начали выпускать датчики во взрывонепроницаемой оболочке, которые охотно брали газовщики для установки на газопроводах во всей европейской части России. Одновременно ПГ МИДА развивалась и оснащалась; этому процессу весьма способствовал экспорт тензопреобразователей на КНС в США, который длился более  17 лет.

С 2007 г. ПГ МИДА размещается на собственных производственных площадях, имея все необходимое технологическое оборудование для выпуска высокоточных, надежных датчиков давления и сопутствующих электронных приборов. За время существования в ПГ МИДА велись также исследовательские работы, направленные на выяснение предельных метрологических и эксплуатационных возможностей преобразователей и датчиков на основе КНС. В результате диапазон измеряемых давлений расширился от 4 кПа до 250 МПа, точность датчиков составляет от 0,05% до 0,5%, а диапазон температур измеряемых сред простирается от -200оС до +500оС (и это, как показывают исследования, еще не предельные значения). Основательность исследований подтверждает тот факт, что сотрудниками ПГ МИДА по их результатам защищены две кандидатские диссертации и еще одна подготовлена к защите.

МИДА-ДИ-12П

В настоящее время ПГ МИДА выпускает более 50 типов датчиков, преобразователей и модулей давления и электронных приборов [3], а ежегодная номенклатура поставок насчитывает до 1400 наименований.  Датчики выпускаются как в обычном, так и во взрывозащищенном исполнении (искробезопасная электрическая цепь – Ех, или взрывонепроницаемая оболочка – Вн). Внесены в госреестр и выпускаются криогенные датчики давления (до температур порядка -200оС) с суммарной погрешностью 0,5%, а также эталонные датчики давления МИДА-15Э с погрешностью 0,05% (фактически до 0,01%) и высокоточные датчики уровня жидкости. Выпускаются датчики давления расплавов в диапазоне температур от 20оС до 300оС, превосходящие по своим параметрам зарубежные аналоги. Разработаны датчики с цифровым выходным сигналом, позволяющие одновременно измерять давление и температуру среды. Все приборы имеют необходимые сертификаты, лицензии, свидетельства, разрешения. Метрологическая служба ЗАО МИДАУС аккредитована на проведение государственной поверки при выпуске датчиков из производства и ремонта. На предприятии действует система менеджмента качества ИСО 9001:2015. Приборы МИДА внесены в Государственные реестры Беларуси и Казахстана.

Кроме датчиков и преобразователей давления в ПГ МИДА разработаны и выпускаются блоки питания и преобразования сигнала и барьеры  искрозащиты для датчиков, работающих во взрывоопасных условиях, а также цифровые индикаторы давления или температуры, которые питаются от измерительной цепи датчиков и могут располагаться во взрывоопасной зоне, и блоки грозозащиты, предназначенные для защиты измерительной аппаратуры от мощных импульсных электрических помех.

Важной особенностью ПГ МИДА является разработка новых приборов в соответствии с пожеланиями наших заказчиков (отсюда и широкая номенклатура выпускаемых изделий). Вторая особенность заключается в тщательном анализе причин отказов продукции у потребителей; в результате разрабатываются подробные рекомендации по правильному использованию наших изделий потребителями и предложения по совершенствованию конструкции и технологии изготовления приборов. Пессимистическая оценка наработки на отказ, проведенная по результатам многолетнего анализа рекламаций серии датчиков давления МИДА-13П, дала величину более 1 млн часов.

Десятки тысяч приборов МИДА работают на самых разных объектах от российского сегмента международной космической станции до нефтяных и газовых скважин и объектов на дне океана. Некоторые приборы работают безотказно по 15 и более лет. Кроме поставок приборов в Россию и  страны СНГ, около 150 тысяч датчиков и преобразователей давления были поставлены в США, Чехию, Болгарию, Францию, Швецию, Японию, Индию, Китай, Корею. Для индийских заказчиков были разработаны преобразователи и датчики давления с приемной полостью из нержавеющей стали, такие поставки идут в Индию уже 18 лет. Крупнейшим потребителем нашей продукции в течение 14 лет является Китай, сегодня наши преобразователи работают во всех провинциях КНР.

МИДА-ДИ-13П

Показателем качества работы коллектива ПГ МИДА и выпускаемой продукции являются многочисленный отечественные и зарубежные награды предприятий, датчики МИДА 11 раз являлись лауреатами и дипломантами конкурса «100 лучших товаров России».

ПГ МИДА постоянно ведет работу по совершенствованию выпускаемых приборов, а также по разработкам новых приборов в соответствии с требованиями потребителей. Так, в последнее время ведется разработка датчика для измерения давления расплавов солей (температура среды до +700оС) и датчиков вакуума, которые смогут с успехом заменить импортные вакууметры [4].  Наши заказчики могут быть уверены, что ни одно из пожеланий не будет оставлено без всестороннего изучения и, как правило, без реализации.

В.М. Стучебников,

генеральный директор ООО МИДАУС,

д.т.н., профессор

Литература

  1. Стучебников В.М. Структуры «Кремний на сапфире» как материал для тензопреобразователей механических величин // Радиотехника и электроника, 2005, т.50, №6, с.678-696.
  2. Юровский А.Я. История создания датчиков давления с тензорезисторными преобразователями на основе структур «Кремний на сапфире» // Приборы, 2020, №8, с.26-35.
  3. midaus.com
  4. Васьков В.А. и др. Метрологические характеристики датчиков МИДА-ДА-15-Э в условиях вакуума. // Вакуумная техника и технология – 2021. Труды 28-й научно-технической конференции, СПб, 2021, с.37-41.

Оставьте первый комментарий

Оставить комментарий