控制方法及真空系统技术方案

本发明专利技术公开了一种控制方法及真空系统。真空系统包括抽气模块、控制模块以及感测模块，且抽气模块连接于腔体。控制方法包括控制模块驱动抽气模块以第一定转速对腔体进行抽气，感测模块侦测腔体的第一压力值，并将第一压力值传递至控制模块，控制模块判断第一压力值是否大于预定压力值，当第一压力值大于预定压力值时，控制模块控制抽气模块维持第一定转速；当第一压力值小于预定压力值时，控制模块驱动抽气模块以可变转速对腔体进行抽气，感测模块侦测腔体的第二压力值，并将第二压力值传递至控制模块，以及控制模块根据第二压力值调整可变转速。

【技术实现步骤摘要】
控制方法及真空系统
本专利技术涉及一种控制方法及真空系统，特别是关于一种可调整抽气功率的控制方法及真空系统。
技术介绍
真空度的控制是工业以及实验室中经常面临的课题之一。一般而言，真空系统包括抽气模块以及腔体，抽气模块对腔体进行抽气，将腔体内部的气体排放至腔体外部以达到提高腔体内部真空度的效果。然而，当腔体内部的真空度达到预定目标时，抽气模块若维持相同的抽气功率运转，容易造成无谓的能量耗费。
技术实现思路
因此，本专利技术提供一种控制方法，其能调整抽气模块的抽气功率，避免真空系统的能量耗费。为解决上述问题，本专利技术公开一种控制方法，适用于真空系统。真空系统包括抽气模块、控制模块以及感测模块，抽气模块、控制模块以及感测模块彼此电性连接，且抽气模块连接于腔体。控制方法包括控制模块驱动抽气模块以第一定转速对腔体进行抽气；感测模块侦测腔体的第一压力值，并将第一压力值传递至控制模块；控制模块判断第一压力值是否大于一预定压力值。当第一压力值大于预定压力值时，控制模块控制该抽气模块维持第一定转速；当第一压力值小于等于预定压力值时，控制模块驱动抽气模块以可变转速对腔体进行抽气；感测模块侦测腔体的第二压力值，并将第二压力值传递至控制模块，以及控制模块根据该第二压力值调整可变转速。此外，本专利技术还公开一种真空系统，所述真空系统应用上述控制方法，以调整抽气模块的抽气功率，避免能量耗费。有关本专利技术前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图及实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。>附图说明图1为本专利技术的一实施例的控制方法的步骤流程图。图2是使用第1图的控制方法的真空系统的方块图。其中，附图标记说明如下：10真空系统100抽气模块110帮浦112马达120抽气管线200控制模块210比例-积分-微分控制器220交流变频控制器300感测模块310电子式真空计400腔体S01、S02、S03、S04、S05、S06步骤具体实施方式图1是本专利技术的一实施例的控制方法的步骤流程图，图2是使用图1的控制方法的真空系统的方块图，请参考图1及图2。本实施例的控制方法适用于真空系统10，其中真空系统10包括抽气模块100、控制模块200以及感测模块300，且抽气模块100、控制模块200以及感测模块300彼此电性连接。具体而言，在本实施例中，抽气模块100为转子式抽气机，且包括帮浦110以及抽气管线120，其中帮浦110包括马达112以及进气转子(未绘示)，且抽气模块100借由抽气管线120连接于腔体400。当抽气模块100启动时，马达112将会转动并带动进气转子一起运转，形成压力差，并将腔体400内部的气体抽出通过抽气管线120自帮浦110的排气端排出，达到提高腔体400内部真空度的效果。然而，抽气模块100的选择并不以此为限，依据抽气量、抽气速率上的需要，也可选用叶轮式鼓风机、透浦式鼓风机等抽气设备。更进一步而言，在本实施例中，马达112为感应马达，且控制模块200包括交流变频控制器220。当抽气模块100启动时，交流变频控制器220可通过电压/频率(V/f)纯量控制、磁场导向控制(field-orientedcontrol,FOC)或直接转矩控制(directtorquecontrol,DTC)等方式控制马达112的转矩或转速，以达到改变抽气模块100抽气功率的目的。然而，依据运转模式以及实际选用上的需求，在其它的实施例中，抽气模块100的马达112也可以是同步马达或永磁马达，本专利技术对此并不加以限制。另一方面，本实施例的感测模块300包括连接于腔体400的电子式真空计310，且电子式真空计310可在抽气过程中感测腔体400的内部压力，并将此内部压力通过模拟信号传递至控制模块200，作为控制模块200控制或调整抽气模块100运转模式的依据。如图1所示，当提高腔体400的真空度时，控制模块200将驱动抽气模块100以第一定转速对腔体400进行抽气(步骤S01)。在本实施例中，第一定转速为马达112的最大转速每分钟5400圈，由于抽气模块100以最大转速对腔体400进行抽气，因此可在最短的时间内使腔体400内部达到预定的目标真空度。此时，感测模块300会借由电子式真空计310侦测腔体400的内部压力，也就是第一压力值，并通过模拟信号将第一压力值传递至控制模块200(步骤S02)。控制模块200将接收到的第一压力值与预定的目标真空度所对应的预定压力值相比，判断第一压力值是否大于预定压力值(步骤S03)。在本实施例中，预定压力值介于10毫托至760毫托之间，但本专利技术并不以此为限。当第一压力值大于预定压力值时，代表腔体400内部的真空度尚未到达目标真空度，因此控制模块200将继续驱动抽气模块100以最大转速进行抽气，直到腔体400内部的压力达到预定压力值。当第一压力值小于等于预定压力值时，代表腔体400内部的真空度已经达到目标真空度，此时便可降低抽气模块100的抽气功率以节省能量输出。在降低抽气模块100的抽气功率过程中，由于腔体400内部气体被抽出的速率与外部气体进入腔体400内部的速率并未达到平衡，因此可能会产生腔体400内部的真空度再次降低而未能达到目标真空度的情况。因此，控制模块200会驱动抽气模块100以可变转速对腔体400进行抽气(步骤S04)。在本实施例中，可变转速的范围介于每分钟100圈至每分钟5400圈之间，但本专利技术并不以此为限。于此，感测模块300会借由电子式真空计310侦测腔体400的内部压力，也就是第二压力值，并通过模拟信号将第二压力值传递至控制模块200(步骤S05)。控制模块200会根据接收到的第二压力值，调整可变转速(步骤S06)。具体而言，在步骤S06中，控制模块200会将接收到的第二压力值与预定压力值相比，判断第二压力值是否大于或小于预定压力值。当第二压力值大于预定压力值时，代表腔体400内部的气压由于抽气模块100的马达112的转速降低而再度提高，且未能达到目标真空度，此时控制模块200将控制抽气模块100提高马达112的可变转速。更进一步而言，本实施例的控制模块200包括比例-积分-微分(PID)控制器210，当第二压力值大于预定压力值时，比例-积分-微分控制器210将依据第二压力值与预定压力值的差值计算回馈信号，且控制模块200会依据此回馈信号控制抽气模块100提高马达112的可变转速，使腔体400内部的真空度再度提高。另一方面，当第二压力值小于预定压力值时，代表抽气模块100将腔体400内部的空气抽出的速率大于外部气体进入腔体400内部的速率，为了节省运转能量，比例-积分-微分控制器210同样会依据第二压力值与预定压力值的差值计算回馈信号，且控制模块200依据此回馈信号控制抽气模块100继续降低可变转速，使腔体400内部的真空度降低至目标真空度。经过多次回馈修正后，第二压力值最终将趋近于预定压力值。当第二压力值等于预定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制方法，其特征在于，适用于真空系统，所述真空系统包括抽气模块、控制模块以及感测模块，所述抽气模块、所述控制模块以及所述感测模块彼此电性连接，且所述抽气模块连接于腔体，所述控制方法包括：/n所述控制模块驱动所述抽气模块以第一定转速对所述腔体进行抽气；/n所述感测模块侦测所述腔体的第一压力值，并将所述第一压力值传递至所述控制模块；/n所述控制模块判断所述第一压力值是否大于预定压力值；/n当所述第一压力值大于所述预定压力值时，所述控制模块控制所述抽气模块维持所述第一定转速；/n当所述第一压力值小于等于所述预定压力值时，所述控制模块驱动所述抽气模块以可变转速对所述腔体进行抽气；/n所述感测模块侦测所述腔体的第二压力值，并将所述第二压力值传递至所述控制模块；以及/n所述控制模块根据所述第二压力值调整所述可变转速。/n

【技术特征摘要】
20190329 TW 1081112541.一种控制方法，其特征在于，适用于真空系统，所述真空系统包括抽气模块、控制模块以及感测模块，所述抽气模块、所述控制模块以及所述感测模块彼此电性连接，且所述抽气模块连接于腔体，所述控制方法包括：
所述控制模块驱动所述抽气模块以第一定转速对所述腔体进行抽气；
所述感测模块侦测所述腔体的第一压力值，并将所述第一压力值传递至所述控制模块；
所述控制模块判断所述第一压力值是否大于预定压力值；
当所述第一压力值大于所述预定压力值时，所述控制模块控制所述抽气模块维持所述第一定转速；
当所述第一压力值小于等于所述预定压力值时，所述控制模块驱动所述抽气模块以可变转速对所述腔体进行抽气；
所述感测模块侦测所述腔体的第二压力值，并将所述第二压力值传递至所述控制模块；以及
所述控制模块根据所述第二压力值调整所述可变转速。


2.如权利要求1述的控制方法，其特征在于，所述控制模块根据所述第二压力值调整所述可变转速包括：
所述控制模块判断所述第二压力值是否大于或小于所述预定压力值；
当所述第二压力值大于或小于所述预定压力值时，所述控制模块控制所述抽气模块调整所述可变转速；
当所述第二压力值等于所述预定压力值时，所述控制模块依据侦测所述第二压力值时的所述可变转速定义第二定转速，并控制所述抽气模块维持所述第二定转速运转，其中所述第二定转速小于所述第一定转速。


3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制模块包括比例-积分-微分控制器，当所述第二压力值大于或小于所述预定压力值时，所述比例-积分-微分控制器依据所述第二压力值与所述预定压力值的差值计算回馈信号，且所述控制模块依据所述回馈信号控制所述抽气模块调整所述可变转速。


4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述抽气模块包括帮浦，所述帮浦包括马达，且所述马达为感应马达、同步马达或永磁马达。


5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述控制模块包括交流变频控制器，当所述控制模块控制所述抽气模块调整所述可变转速时，所述交流变频控制器适于调整所述感应马达、所述同步马达或所述永磁马达的转速。


6.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述可变转速大于等于每分钟100圈且小于等于每分钟5400圈。


7.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述感测模块包括电子式真空计，所述电子式真空计连接于所述腔体，且所述电子式真空计通过模拟信号传递所述第一压力值以及所述第二压力值至所述控制模块。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵柏森，吕永杰，
申请(专利权)人：亚台富士精机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71