真空泵驱动控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及质谱仪领域，公开了一种真空泵驱动控制装置，包括第一真空装置、至少一个第二真空装置，第一真空装置包括：第一真空室分别与第一真空检测装置和第一真空球阀连接，第一真空检测装置与处理单元连接，第一真空球阀与机械泵连接；第二真空装置包括：第二真空室分别与第二真空检测装置和第二真空球阀连接，第二真空检测装置与处理单元连接，第二真空球阀与涡轮分子泵连接，各第二真空室依次连通；第三真空球阀分别与机械泵、涡轮分子泵和处理单元连接，处理单元连接通过驱动模块与涡轮分子泵连接。所述装置能够智能控制质谱仪涡轮分子泵的转速，动态调节输出功率，在确保足够高的真空度的前提下达到提升涡轮分子泵使用寿命及节能目的。

Vacuum Pump Drive Control Device

The invention relates to the field of mass spectrometers, and discloses a vacuum pump drive control device, including a first vacuum device and at least one second vacuum device. The first vacuum device includes: the first vacuum chamber is connected with the first vacuum detection device and the first vacuum ball valve, the first vacuum detection device is connected with the processing unit, the first vacuum ball valve is connected with the mechanical pump, and the second vacuum device is connected with the first vacuum ball valve. The second vacuum chamber is connected with the second vacuum detection device and the second vacuum ball valve, the second vacuum detection device is connected with the processing unit, the second vacuum ball valve is connected with the turbomolecular pump, and the second vacuum chamber is connected in turn; the third vacuum ball valve is connected with the mechanical pump, the turbomolecular pump and the processing unit respectively, and the processing unit is connected with the turbomolecular pump through the driving module. Answer. The device can intelligently control the rotational speed of the turbomolecular pump of mass spectrometer, dynamically adjust the output power, and achieve the purpose of improving the service life and saving energy of the turbomolecular pump on the premise of ensuring a sufficiently high vacuum degree.

【技术实现步骤摘要】
真空泵驱动控制装置
本专利技术涉及质谱仪领域，特别涉及质谱仪的真空泵驱动技术。
技术介绍
质谱仪对待测物质进行定量定性分析时，要求待测物质运行于真空系统中，真空系统的作用是提供足够的真空度来满足质谱仪的检测功能。高真空系统可以为待测物质提供足够高的平均自由程，减少背景噪声，提升后级检测系统的灵敏度。目前质谱仪获得高真空普遍采用的方法是通过机械泵和涡轮分子泵组合抽真空实现，为保证足够高的真空度，机械泵和涡轮分子泵通常处于不间歇工作状态，这会导致涡轮分子泵的使用寿命严重降低，增大后期维护成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种质谱仪真空泵驱动控制装置，能够智能控制质谱仪涡轮分子泵的转速，动态调节输出功率，在确保足够高的真空度的前提下达到提升涡轮分子泵使用寿命及节能目的。本申请涉及一种质谱仪驱动控制装置，包括：第一真空装置、至少一个第二真空装置、机械泵、涡轮分子泵、处理单元、第三真空球阀、驱动模块；第一真空装置包括第一真空室、第一真空检测装置、第一真空球阀，第一真空室分别与第一真空检测装置和第一真空球阀连通，第一真空检测装置与处理单元电连接，第一真空球阀与机械泵连通；第二真空装置包括第二真空室、第二真空检测装置、第二真空球阀，第二真空室分别与第二真空检测装置和第二真空球阀连通，第二真空检测装置与处理单元电连接，第二真空球阀与涡轮分子泵连通，各第二真空室依次连通；第三真空球阀分别与机械泵、涡轮分子泵和处理单元连接，处理单元通过驱动模块与涡轮分子泵连接；处理单元根据第一和第二真空检测装置的输出信号，控制第一、第二和第三真空球阀的开合角度，并且通过驱动模块控制涡轮分子泵的转速。在一个优选例中，第一真空检测装置是真空规。在一个优选例中，第二真空检测装置是离子压力计。在一个优选例中，处理单元是DSP数字处理单元。在一个优选例中，驱动模块是PWM驱动模块。在一个优选例中，包括3个第二真空装置。在一个优选例中，处理单元通过通信线路与上位机连接。在一个优选例中，通信线路是232/485总线。本申请还涉及一种真空泵驱动控制方法，包括以下步骤：处理单元控制第一真空球阀打开，机械泵对第一真空室抽真空，第一真空检测装置检测第一真空室的真空度并反馈至处理单元；处理单元判断第一真空室的真空度达到预真空阈值时，控制关闭第一真空球阀，打开各第二真空球阀和第三真空球阀，涡轮分子泵对个第二真空室抽真空，机械泵对涡轮分子泵进行真空排气；各第二真空检测装置检测各第二真空室的真空度并反馈至处理单元；处理单元判断各第二真空室的真空度实时调节涡轮分子泵的转速及真空球阀的开合角度。在一个优选例中，“处理单元判断各第二真空室的真空度实时调节涡轮分子泵的转速及真空球阀的开合角度”包括：当处理单元判断各第二真空室的真空度均大于预定真空度时，控制调小各真空球阀的打开角度，以及降低涡轮分子泵的转速；当处理单元判断任何一个第二真空室的真空度小于预定真空度时，控制调大各真空球阀的打开角度，以及调高涡轮分子泵的转速。本专利技术实施方式与现有技术相比，至少具有以下区别和效果：本申请所述的真空泵驱动控制装置，能够智能驱动涡轮分子泵的工作状态，动态调节电机转速，为质谱仪真空系统提供足够高的真空度，同时提供涡轮分子泵的使用寿命，提升电能利用率使电能转换效率更高，同时真空泵系统产生的噪音更小，降低了检测系统背景噪声，提升了后级检测系统的灵敏度。进一步地，与常规质谱仪真空控制系统相比较，本申请所述的真空泵驱动控制装置采用DSP数字芯片控制，其外围元件的数量减少，集成度提高，通过软件实现部分硬件控制功能，同时功率电源采用SMPS模块，降低了控制装置的体积，从而使得的体积更小，性能更稳定，有利于集成化安装调试。进一步地，所述真空泵驱动电路采用DSP数字处理单元，能够实时精确地检测反馈真空泵系统的各种参数，数据处理能力更强集成度高，稳定性好，同时为上位机操作电路提供兼容平台。可以理解，在本专利技术范围内中，本专利技术的上述各技术特征和在下文(如实施方式和例子)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。附图说明图1是本申请第一实施方式中一种真空泵驱动控制装置的结构图。图2是本申请第二实施方式中一种真空泵驱动控制方法的流程图。图3是本申请一个实施例中一种真空泵驱动控制装置的结构图。图4是本申请一个实施例中一种真空泵驱动控制方法的流程图。具体实施方式在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的实施方式作进一步地详细描述。本申请的第一实施方式涉及一种真空泵驱动控制装置，图1是本申请第一实施方式中一种真空泵驱动控制装置的结构图。如图1所示，所述质谱仪驱动控制装置，包括：第一真空装置、至少一个第二真空装置、机械泵、涡轮分子泵、处理单元、第三真空球阀、驱动模块，优选地为PWM驱动模块；第一真空装置包括第一真空室、第一真空检测装置、第一真空球阀，优选地，第一真空检测装置是真空规；第一真空室分别与第一真空检测装置和第一真空球阀连通，第一真空检测装置与处理单元电连接，第一真空球阀与机械泵连通；第二真空装置包括第二真空室、第二真空检测装置、第二真空球阀，优选地，第二真空检测装置是离子压力计；第二真空室分别与第二真空检测装置和第二真空球阀连通，第二真空检测装置与处理单元电连接，第二真空球阀与涡轮分子泵连通，各第二真空室依次连通；第三真空球阀分别与机械泵、涡轮分子泵和处理单元连接，处理单元通过驱动模块与涡轮分子泵连接；处理单元根据第一和第二真空检测装置的输出信号，控制第一、第二和第三真空球阀的开合角度，并且通过驱动模块控制涡轮分子泵的转速。在一个实施例中，所述处理单元是DSP数字处理单元，通过232/485总线与上位机连接，使用232/485指令与上位机通讯，能够实时检测反馈真空泵系统的各参数值，同时也为上位机操作提供兼容平台。在一个实施例中，真空泵驱动控制装置包括3个所述第二真空装置。本申请的第二实施方式涉及一种真空泵驱动控制方法，图2是本申请第二实施方式中一种真空泵驱动控制方法的流程图。如图2所示，包括以下步骤：步骤101：处理单元控制第一真空球阀打开，机械泵对第一真空室抽真空，第一真空检测装置检测第一真空室的真空度并反馈至处理单元；此后进入步骤102：处理单元判断所述第一真空室的真空度达到预真空阈值时，控制关闭第一真空球阀，打开各第二真空球阀和第三真空球阀，涡轮分子泵对个第二真空室抽真空，机械泵对涡轮分子泵进行真空排气；此后进入步骤103：各第二真空检测装置检测各第二真空室的真空度并反馈至处理单元；此后进入步骤104：处理单元判断各第二真空室的真空度实时调节涡轮分子泵的转速及真空球阀的开合角度，包括以下步骤：步骤105：当处理单元判断各第二真空室的真空度均大于预定真空度时，控制调小各真空球阀的打开角度，以及降低涡轮分子泵的转速；步骤106：当处理单元判断任何一个第二真空室的真空度小于预定真空度时，控制调大各真空球阀的打开角度，以及调高涡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种质谱仪驱动控制装置，其特征在于，包括：第一真空装置、至少一个第二真空装置、机械泵、涡轮分子泵、处理单元、第三真空球阀、驱动模块；所述第一真空装置包括第一真空室、第一真空检测装置、第一真空球阀，所述第一真空室分别与所述第一真空检测装置和所述第一真空球阀连通，所述第一真空检测装置与所述处理单元电连接，所述第一真空球阀与所述机械泵连通；所述第二真空装置包括第二真空室、第二真空检测装置、第二真空球阀，所述第二真空室分别与所述第二真空检测装置和所述第二真空球阀连通，所述第二真空检测装置与所述处理单元电连接，所述第二真空球阀与所述涡轮分子泵连通，各第二真空室依次连通；所述第三真空球阀分别与所述机械泵、所述涡轮分子泵和所述处理单元连接，所述处理单元通过所述驱动模块与所述涡轮分子泵连接；所述处理单元根据所述第一和第二真空检测装置的输出信号，控制所述第一、第二和第三真空球阀的开合角度，并且通过所述驱动模块控制所述涡轮分子泵的转速。

【技术特征摘要】
1.一种质谱仪驱动控制装置，其特征在于，包括：第一真空装置、至少一个第二真空装置、机械泵、涡轮分子泵、处理单元、第三真空球阀、驱动模块；所述第一真空装置包括第一真空室、第一真空检测装置、第一真空球阀，所述第一真空室分别与所述第一真空检测装置和所述第一真空球阀连通，所述第一真空检测装置与所述处理单元电连接，所述第一真空球阀与所述机械泵连通；所述第二真空装置包括第二真空室、第二真空检测装置、第二真空球阀，所述第二真空室分别与所述第二真空检测装置和所述第二真空球阀连通，所述第二真空检测装置与所述处理单元电连接，所述第二真空球阀与所述涡轮分子泵连通，各第二真空室依次连通；所述第三真空球阀分别与所述机械泵、所述涡轮分子泵和所述处理单元连接，所述处理单元通过所述驱动模块与所述涡轮分子泵连接；所述处理单元根据所述第一和第二真空检测装置的输出信号，控制所述第一、第二和第三真空球阀的开合角度，并且通过所述驱动模块控制所述涡轮分子泵的转速。2.根据权利要求1所述的质谱仪驱动控制装置，其特征在于，所述第一真空检测装置是真空规。3.根据权利要求1所述的质谱仪驱动控制装置，其特征在于，所述第二真空检测装置是离子压力计。4.根据权利要求1所述的质谱仪驱动控制装置，其特征在于，所述处理单元是DSP数字处理单元。5.根据权利要求1所述的质谱仪驱动控制装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹健，吴先伟，官培龙，吴峰，
申请(专利权)人：江苏可力色质医疗器械有限公司，上海可力梅塔生物医药科技有限公司，上海爱可赛默医疗器械有限公司，广州可力质谱医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32