一種真空設(shè)備中抽真空系統(tǒng)氣體抽除速度測量裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種真空設(shè)備中抽真空系統(tǒng)氣體抽除速度測量裝置，包括真空傳感器、定流量進(jìn)氣裝置和控制裝置，真空傳感器和定流量進(jìn)氣裝置均連通設(shè)置在抽真空管道上，控制裝置以電氣測控形式連接真空傳感器和定流量進(jìn)氣裝置，控制裝置控制定流量進(jìn)氣裝置動(dòng)作、采集定流量進(jìn)氣裝置的狀態(tài)和真空傳感器的數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行計(jì)算和儲(chǔ)存，確定真空傳感器測得的真空度的數(shù)值與定流量進(jìn)氣裝置的進(jìn)氣流量數(shù)值的關(guān)系。本實(shí)用新型采用真空傳感器測量真空度，采用定流量進(jìn)氣裝置確定該真空度下的進(jìn)氣流量，并通過控制裝置將該兩數(shù)據(jù)之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)標(biāo)定，從而確定兩者之間的關(guān)聯(lián)性，在之后的抽真空狀態(tài)下通過對真空度的測量確定抽真空系統(tǒng)氣體抽除速度的大小。
【專利說明】一種真空設(shè)備中抽真空系統(tǒng)氣體抽除速度測量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及真空設(shè)備中抽真空系統(tǒng)氣體抽除速度的測量，尤其與較高真空度環(huán)境下的氣體抽除速度測量的裝置有關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前關(guān)于氣體流量測量的方法多種多樣，但是基于這些方法設(shè)計(jì)的流量計(jì)一般僅針對非真空(大于IOOkPa)或真空度不高的情形。在較高真空的狀態(tài)下進(jìn)行氣體流量的測量時(shí)，由于此時(shí)氣體流量密度小、氣流推力過小(很多時(shí)候絕對壓力小于lOOPa)，目前沒有合適的流量計(jì)能夠直接測量得到該狀態(tài)下的空氣流量。為了得到上述狀態(tài)下的空氣流量，很多工程應(yīng)用是以真空泵的理論抽速曲線和真空管道的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)數(shù)值，通過理論計(jì)算來得到與實(shí)際較接近的抽真空系統(tǒng)抽氣量速度曲線，但隨著真空泵工作時(shí)間的加長，真空度的提高，抽真空系統(tǒng)的氣體抽除速度與該理論值相比，會(huì)產(chǎn)生越來越大的偏差，從而使上述依靠理論計(jì)算得到的數(shù)據(jù)無法反映真實(shí)的抽真空氣流速度。而在抽真空氣流速度不能準(zhǔn)確獲得的情況下，就無法準(zhǔn)確獲知真空容器中待處理產(chǎn)品的狀態(tài)，從而使抽真空無法有的放矢，盲目性增大，可能會(huì)因?yàn)樘幚聿怀浞侄鴮?dǎo)致產(chǎn)品不合格，也可能會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)品已達(dá)到需要處理效果但未能及時(shí)結(jié)束處理過程而浪費(fèi)能源。因此，如何在較高真空的狀態(tài)下，較為準(zhǔn)確地得到設(shè)備的抽真空系統(tǒng)的抽真空速度，以獲得準(zhǔn)確的相關(guān)數(shù)據(jù)，成為業(yè)界急需解決的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的為提供一種能夠準(zhǔn)確有效地測量較高真空狀態(tài)下抽真空系統(tǒng)的氣體抽除速度測量裝置。該裝置通過對較高真空狀態(tài)下氣體流量與抽真空管道真空度進(jìn)行關(guān)聯(lián)標(biāo)定，從而可以通過對該狀態(tài)下真空度的檢測來確定抽真空系統(tǒng)的氣體抽除速度。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0005]一種真空設(shè)備中抽真空系統(tǒng)氣體抽除速度測量裝置，所述真空設(shè)備包括真空容器、真空機(jī)組和抽真空管道，所述測量裝置包括真空傳感器、定流量進(jìn)氣裝置和控制裝置，所述真空傳感器和所述定流量進(jìn)氣裝置均連通設(shè)置在所述抽真空管道上，所述控制裝置以電氣測控形式連接所述真空傳感器和所述定流量進(jìn)氣裝置，所述控制裝置控制所述定流量進(jìn)氣裝置動(dòng)作、采集所述定流量進(jìn)氣裝置和所述真空傳感器的數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行計(jì)算和儲(chǔ)存，確定所述真空傳感器測得的真空度的數(shù)值與所述定流量進(jìn)氣裝置的進(jìn)氣流量數(shù)值的關(guān)系O
[0006]進(jìn)一步，所述定流量進(jìn)氣裝置包括多個(gè)并聯(lián)設(shè)置的微定流量器，每個(gè)所述微定流量器均包括兩個(gè)相通的第一通口和第二通口，所述第一通口與所述抽真空管道連通，所述第二通口連通閥門。
[0007]進(jìn)一步，所述微定流量進(jìn)氣器為音速噴嘴。
[0008]進(jìn)一步，所述閥門為電磁閥。[0009]進(jìn)一步，所述微定流量器分別為Ql、Q2…、Qx、…Qn，對應(yīng)的進(jìn)氣流量分別為S1、S2…、Sx、…Sn，各所述微定流量器的進(jìn)氣流量滿足下列關(guān)系:Sx=2xXSl。
[0010]進(jìn)一步，所述η為5。
[0011]進(jìn)一步,所述微定流量進(jìn)氣器Ql、Q2…、Qx、…Qn之間能夠任意組合開啟。
[0012]進(jìn)一步，所述真空傳感器安裝于測量室，所述測量室通過一閥門連通所述抽真空管道。
[0013]進(jìn)一步，所述真空機(jī)組包括多個(gè)組合設(shè)置的真空泵。
[0014]進(jìn)一步，所述控制裝置包括數(shù)據(jù)采集模塊、輸入指令模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、標(biāo)定模塊和輸出模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊分別通訊連接所述真空傳感器和所述數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊采集所述真空傳感器測得的真空度數(shù)值，并發(fā)送給所述數(shù)據(jù)處理模塊；所述輸入指令模塊能夠輸入指令且通訊連接所述數(shù)據(jù)處理模塊，所述輸入指令模塊按照輸入指令控制所述定流量進(jìn)氣裝置動(dòng)作以確定進(jìn)氣流量，并將所述進(jìn)氣流量數(shù)值發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理模塊；所述數(shù)據(jù)處理模塊分別通訊連接所述數(shù)據(jù)采集模塊、所述輸入指令模塊和所述標(biāo)定模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊將所述數(shù)據(jù)采集模塊采集到的真空度數(shù)值和所述輸入指令模塊發(fā)送來的進(jìn)氣流量數(shù)值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后發(fā)送到所述標(biāo)定模塊；所述標(biāo)定模塊分別通訊連接所述數(shù)據(jù)處理模塊和所述輸出模塊，所述標(biāo)定模塊將所述數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)送來的處理后的真空度數(shù)值和進(jìn)氣流量數(shù)值進(jìn)行對應(yīng)標(biāo)定后發(fā)送到所述輸出模塊；所述輸出模塊分別通訊連接所述標(biāo)定模塊和所述真空傳感器，所述輸出模塊對采集到的所述真空傳感器的真空度數(shù)值進(jìn)行處理，根據(jù)所述標(biāo)定模塊發(fā)送來的標(biāo)定信息將與該真空度數(shù)值相對應(yīng)的進(jìn)氣流量數(shù)值進(jìn)行輸出。
[0015]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用真空傳感器測量較高真空度(大多數(shù)應(yīng)用時(shí)，氣壓小于IOOPa)下的真空度，采用定流量進(jìn)氣裝置確定該真空度下的進(jìn)氣流量，并通過控制裝置的計(jì)算分析，將進(jìn)氣流量與真空度數(shù)據(jù)之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)標(biāo)定，從而確定在該環(huán)境下進(jìn)氣流量與真空度之間的關(guān)聯(lián)性，可在之后的抽真空狀態(tài)下通過對真空度的測量來確定氣流量(即抽真空速度)的大小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0017]圖1為本實(shí)用新型的真空設(shè)備中抽真空系統(tǒng)氣體抽除速度測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型的真空設(shè)備中抽真空系統(tǒng)氣體抽除速度測量裝置中控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]體現(xiàn)本實(shí)用新型特征與優(yōu)點(diǎn)的典型實(shí)施例將在以下的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本實(shí)用新型能夠在不同的實(shí)施例上具有各種的變化，其皆不脫離本實(shí)用新型的范圍，且其中的說明及附圖在本質(zhì)上是當(dāng)作說明之用，而非用以限制本實(shí)用新型。
[0020]如圖1所示，圖中箭頭V為氣流方向，本實(shí)用新型中的抽真空系統(tǒng)I包括真空機(jī)組
11和抽真空管道12和閥門。真空機(jī)組11包括多個(gè)組合設(shè)置的真空泵111、112，圖1中所示為兩個(gè)串聯(lián)的真空泵111和112，實(shí)際上可以是一個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)真空泵組合在一起，連接關(guān)系根據(jù)流量和壓力的需要設(shè)置為串聯(lián)或并聯(lián)。本實(shí)用新型可在被測量的抽真空系統(tǒng)I工作時(shí)接入或斷開而不影響抽真空系統(tǒng)I的正常工作。抽真空管道12兩頭分別連通真空機(jī)組11和真空容器4，為一段管路。真空容器4可以是真空干燥箱，也可以是常溫密閉罐體，開口連通抽真空管道12，并通過真空主閥14實(shí)現(xiàn)通閉。
[0021]本實(shí)用新型的真空設(shè)備中抽真空系統(tǒng)氣體抽除速度測量裝置2包括定流量進(jìn)氣裝置21、傳感器總成22和控制裝置23。定流量進(jìn)氣裝置21包括多個(gè)并聯(lián)設(shè)置的微定流量器211，該微定流量器211可以是音速噴嘴，也可以是其他滿足微定進(jìn)氣流量的裝置。每個(gè)微定流量器211均包括兩個(gè)相通的第一通口和第二通口，其中第一通口與抽真空管道12之間通過第一通閥15連通(通過該第一通閥15也可以斷開每個(gè)微定流量器211與抽真空管道12的連接)。每個(gè)微定流量器211的第二通口連通閥門212，閥門212為電磁閥，方便進(jìn)行自動(dòng)控制。
[0022]并聯(lián)設(shè)置的多個(gè)微定流量器211分別為Ql、Q2…、Qx、…Qn，上述多個(gè)微定流量器211對應(yīng)的通氣量分別為S1、S 2…、Sx、…Sn,各微定流量器的通氣量滿足下列關(guān)系:Sx=2xXSl。也就是說多級(jí)微定流量器211的下一級(jí)都為上一級(jí)進(jìn)氣流量的2倍，所以η級(jí)微定流量器211能提供2η-1級(jí)進(jìn)氣流量，對應(yīng)不同的進(jìn)氣流量，真空傳感器221檢測到的真空度會(huì)平衡于不同的值。通過下述的標(biāo)定工作，最終能得到抽真空系統(tǒng)I在2η-1個(gè)真空度值時(shí)的抽真空速度(即抽真空時(shí)的氣體流量)的對應(yīng)值。在本實(shí)施例中，微定流量器211的數(shù)量η為5，但根據(jù)實(shí)際需要微定流量器211的數(shù)量η可以是I個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)甚至更多個(gè)，并不受限制。每個(gè)微定流量器Q1、Q2…、Qx、…Qn之間能夠任意組合開啟，以實(shí)現(xiàn)上述最多的2n-l個(gè)組合，在η為5時(shí)，該組合數(shù)為31，即可以實(shí)現(xiàn)31種不同的微定進(jìn)氣流量。
[0023]傳感器總成22包括真空傳感器221和測量室222，該真空傳感器221安裝于測量室222，該測量室222為真空測量室。安裝有真空傳感器221的測量室222通過第二通閥16連通設(shè)置在抽真空管道12上，以測量抽真空管道12的真空度。
[0024]控制裝置23以電氣測控形式連接定流量進(jìn)氣裝置21和真空傳感器22，控制裝置23控制定流量進(jìn)氣裝置21動(dòng)作，即控制各微定流量器211的通閉，實(shí)現(xiàn)多種不同定進(jìn)氣流量的組合?？刂蒲b置23根據(jù)定流量進(jìn)氣裝置21的工作狀態(tài)和真空傳感器221的數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行計(jì)算，以關(guān)聯(lián)真空傳感器221測得的真空度的數(shù)值與定流量進(jìn)氣裝置21的進(jìn)氣流量數(shù)值。
[0025]如圖2所示，控制裝置23包括數(shù)據(jù)采集模塊231、輸入指令模塊232、數(shù)據(jù)處理模塊233、標(biāo)定模塊234和輸出模塊235。數(shù)據(jù)采集模塊231分別通訊連接真空傳感器221和數(shù)據(jù)處理模塊233，數(shù)據(jù)采集模塊231采集真空傳感器221測得的真空度數(shù)值，并發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊233。輸入指令模塊232能夠輸入指令且通訊連接數(shù)據(jù)處理模塊233，輸入指令模塊232按照輸入指令控制定流量進(jìn)氣裝置21動(dòng)作以確定進(jìn)氣流量，并將進(jìn)氣流量數(shù)值發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊233。數(shù)據(jù)處理模塊233分別通訊連接數(shù)據(jù)采集模塊231、輸入指令模塊232和標(biāo)定模塊234，數(shù)據(jù)處理模塊233將數(shù)據(jù)采集模塊231采集到的真空度數(shù)值和輸入指令模塊232發(fā)送來的進(jìn)氣流量數(shù)值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后發(fā)送到標(biāo)定模塊234。標(biāo)定模塊234分別通訊連接數(shù)據(jù)處理模塊233和輸出模塊235，標(biāo)定模塊234將數(shù)據(jù)處理模塊233發(fā)送來的處理后的真空度數(shù)值和進(jìn)氣流量數(shù)值進(jìn)行對應(yīng)標(biāo)定后發(fā)送到輸出模塊235。輸出模塊235分別通訊連接標(biāo)定模塊234和真空傳感器221，輸出模塊235對采集到的真空傳感器221的真空度數(shù)值進(jìn)行處理，根據(jù)標(biāo)定模塊234發(fā)送來的標(biāo)定信息將與該真空度數(shù)值相對應(yīng)的進(jìn)氣流量數(shù)值進(jìn)行輸出。
[0026]本實(shí)用新型的測量裝置2可在被測量的抽真空系統(tǒng)I工作時(shí)接入和斷開而不影響抽真空系統(tǒng)I的正常工作。
[0027]本實(shí)用新型的工作過程如下，需要檢測抽真空系統(tǒng)I在較高真空度下的抽真空速度時(shí)，先確定真空機(jī)組11和抽真空管道12的情況，然后關(guān)閉主閥14，開啟真空機(jī)組11抽真空，直到真空度在連續(xù)一段時(shí)間都不再有明顯提高；然后開啟第一通閥15和第二通閥16，并啟動(dòng)本實(shí)用新型的真空設(shè)備中抽真空系統(tǒng)氣體抽除速度測量裝置2，此時(shí)控制裝置23自動(dòng)控制各級(jí)微定流量器211通閉，以實(shí)現(xiàn)不同的定進(jìn)氣流量組合，提供各級(jí)進(jìn)氣流量的空氣進(jìn)入抽真空管道12，進(jìn)入抽真空管道12的空氣由于在壓力差作用下向較高真空度的真空泵入口流動(dòng)，進(jìn)入抽真空管道12的大部分空氣被真空機(jī)組11抽走，少部分空氣因未被抽出而留在管路中，當(dāng)進(jìn)氣流量等于真空機(jī)組11的抽氣速度時(shí)，抽真空管道12達(dá)到壓力平衡，此時(shí)真空傳感器221檢測到的真空度會(huì)穩(wěn)定在某一個(gè)數(shù)值；對應(yīng)不同的微定流量器211組合，重復(fù)上述過程，并通過控制裝置23的分析計(jì)算和記憶就得到各定進(jìn)氣流量與真空度的對應(yīng)，也就實(shí)現(xiàn)了各定進(jìn)氣流量與真空度的關(guān)聯(lián)標(biāo)定；應(yīng)用本實(shí)用新型裝置在真空設(shè)備處理產(chǎn)品的同時(shí)測量氣體抽除速度時(shí)，關(guān)閉第一通閥15，開啟主閥14，真空機(jī)組11對真空容器4抽真空，在真空容器4達(dá)到較高真空狀態(tài)時(shí)，控制裝置23根據(jù)真空傳感器221測得的真空度，即可關(guān)聯(lián)出相應(yīng)的抽真空系統(tǒng)I的氣體抽除速度。由于上述關(guān)聯(lián)值均為點(diǎn)值，因此控制裝置23中的標(biāo)定模塊234會(huì)進(jìn)行數(shù)值擬合，以使上述關(guān)聯(lián)標(biāo)定成為連續(xù)的曲線。最后，隨著抽真空系統(tǒng)I使用年限的加長，性能會(huì)發(fā)生改變，因而需要定期進(jìn)行真空設(shè)備中抽真空系統(tǒng)氣體抽除速度的標(biāo)定，而本實(shí)用新型的真空設(shè)備中抽真空系統(tǒng)氣體抽除速度測量裝置2的標(biāo)定過程可利用生產(chǎn)間隙進(jìn)行，以最大程度地提高生產(chǎn)效率。
[0028]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用真空傳感器221測量較高真空度(大多數(shù)應(yīng)用于氣壓小于IOOPa的狀態(tài)下)下的真空度，采用定流量進(jìn)氣裝置21確定該真空度下的進(jìn)氣流量，并通過控制裝置23的計(jì)算分析，將進(jìn)氣流量與真空度數(shù)據(jù)之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)標(biāo)定，從而確定在該環(huán)境下通氣量與真空度之間的關(guān)聯(lián)性，可在之后的抽真空狀態(tài)下通過對真空度的測量來確定氣流量(即抽真空速度)的大小。
[0029]本實(shí)用新型的技術(shù)方案已由優(yōu)選實(shí)施例揭示如上。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到在不脫離本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求所揭示的本實(shí)用新型的范圍和精神的情況下所作的更動(dòng)與潤飾，均屬本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種真空設(shè)備中抽真空系統(tǒng)氣體抽除速度測量裝置，所述真空設(shè)備包括真空容器、真空機(jī)組和抽真空管道，其特征在于，所述測量裝置包括真空傳感器、定流量進(jìn)氣裝置和控制裝置，所述真空傳感器和所述定流量進(jìn)氣裝置均連通設(shè)置在所述抽真空管道上，所述控制裝置以電氣測控形式連接所述真空傳感器和所述定流量進(jìn)氣裝置，所述定流量進(jìn)氣裝置包括多個(gè)并聯(lián)設(shè)置的微定流量器，每個(gè)所述微定流量器均包括兩個(gè)相通的第一通口和第二通口，所述第一通口與所述抽真空管道連通，所述第二通口連通閥門。
2.如權(quán)利要求1所述的真空設(shè)備中抽真空系統(tǒng)氣體抽除速度測量裝置，其特征在于，所述微定流量進(jìn)氣器為音速噴嘴。
3.如權(quán)利要求1所述的真空設(shè)備中抽真空系統(tǒng)氣體抽除速度測量裝置，其特征在于，所述閥門為電磁閥。
4.如權(quán)利要求1所述的真空設(shè)備中抽真空系統(tǒng)氣體抽除速度測量裝置，其特征在于，所述微定流量器分別為Q1、Q2…、Qx、…如，對應(yīng)的進(jìn)氣流量分別為S1、S2…、Sx、...Sn，各所述微定流量器的進(jìn)氣流量滿足下列關(guān)系:Sx = 2xXSl。
5.如權(quán)利要求4所述的真空設(shè)備中抽真空系統(tǒng)氣體抽除速度測量裝置，其特征在于，所述η為5。
6.如權(quán)利要求4所述的真空設(shè)備中抽真空系統(tǒng)氣體抽除速度測量裝置，其特征在于，所述微定流量進(jìn)氣器Ql、Q2…、Qx、…Qn之間能夠任意組合開啟。
7.如權(quán)利要求1所述的真空設(shè)備中抽真空系統(tǒng)氣體抽除速度測量裝置，其特征在于，所述真空傳感器安裝于測量室，所述測量室通過一閥門連通所述抽真空管道。
8.如權(quán)利要求1所述的真空設(shè)備中抽真空系統(tǒng)氣體抽除速度測量裝置，其特征在于，所述真空機(jī)組包括多個(gè)組合設(shè)置的真空泵。
【文檔編號(hào)】G01F1/34GK203785711SQ201320893111
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】譚國棠, 胡雙麗, 吳標(biāo)平 申請人:中山凱旋真空技術(shù)工程有限公司