一种自动控制真空压力的方法及其控制系统技术方案

本发明专利技术属于真空技术领域，具体公开了一种自动控制真空压力的方法及其控制系统，该系统包括依次连接的真空泵、分子泵和高真空腔，所述高真空腔设有外接被检真空仪表的测试口，该系统还包括真空压力检测组件和压力调整组件；真空压力检测组件用于检测反馈高真空腔内的真空值，压力调整组件用于动态调整高真空腔内的压力值。利用该系统检测被检真空仪表的真空度，然后通过检测的当前真空值和目标真空值比对结果按照预设顺序依次调节相应阀门的开度，可准确、稳定地将被检真空仪表的真空控制在目标真空值上。标真空值上。标真空值上。

【技术实现步骤摘要】
一种自动控制真空压力的方法及其控制系统


[0001]本专利技术属于真空
，具体涉及一种自动控制真空压力的方法及其控制系统。

技术介绍

[0002]压力是工业生产中的重要参数，超过额定值时便是不安全的，必须进行测量和控制。在某些工业生产过程中，压力还直接影响产品的质量和生产效率。
[0003]因此，真空压力仪表是工业生产中必不可少的精密仪器，仪表的检测准确性会直接影响相关的工艺生产。这就需要对真空压力仪表进行检测和校对控制，但目前针对仪表真空压力的检测控制方法均为手动控制，虽然能实现对被检仪表的检测校对，仍存在如下问题：（1）导致操作员必须按照一定的顺序开启（关闭）机械泵、分子泵、阀门，否则会出现损害设备的情况。（2）操作员必须按照一定的顺序开启（关闭）通往真空计的阀门，否则真空计零点漂移大，会影响测量数据。（3）无法控制到目标真空值，只能控制到目标真空值附近的真空值。（4）由于系统存在一定的泄漏，而且手动控制属于静态控制，因此无法长时间稳定地控制在目标真空值上。

技术实现思路

[0004]为了解决手动控制仪表真空压力时存在的受操作人员人为影响因素大、不能动态控制仪表真空值等问题，本申请提供了一种自动控制真空压力的方法及其控制系统。
[0005]本申请提供采用如下技术方案：一方面，本申请提供一种自动控制真空压力的控制系统，包括依次连接的真空泵、分子泵和高真空腔，所述高真空腔设有外接被检真空仪表的测试口，还包括：真空压力检测组件，用于检测反馈高真空腔内的真空值，真空压力检测组件与高真空腔连接；压力调整组件，用于动态调整高真空腔内的压力值，实现对被检真空仪表的真空值测试和真空值自动控制，压力调整组件与大气压力源和高真空腔连接。
[0006]通过采用上述技术方案，可动态检测高真空腔内的真空值，通过检测值与被检真空仪表的目标真空值进行比对，再利用压力调整组件的不同阀路切换来调整控制达到被检真空仪表的目标真空值。
[0007]可选的，所述真空压力检测组件包括热阴极真空计、用于测量高真空的真空计一、用于测量中真空的真空计二和用于测量低真空的真空计三，所述热阴极真空计、真空计一、真空计二和真空计三分别与高真空腔连接；还包括角阀一、角阀二、角阀三和角阀四，所述角阀一连接于高真空腔与真空计一之间的回路上，所述角阀二连接于高真空腔与真空计二之间的回路上，所述角阀三连接于高真空腔与真空计三之间的回路上，所述角阀四连接于高真空腔和测试口之间的回路上。
[0008]通过采用上述技术方案，利用不同的真空计检测反馈不同范围的真空值，而角阀构成相应真空计或测试口的密封开关，实现自动控制过程中不同压力检测回路的切换。
[0009]可选的，所述压力调整组件包括角阀五、角阀六、角阀七、角阀八、调节阀一、调节阀二、插板阀一和插板阀二；所述插板阀一和插板阀二串联设置于分子泵和高真空腔的连接回路上，插板阀一一端与高真空腔，插板阀二一端与分子泵连接；所述调节阀一、角阀五、角阀六、调节阀二、角阀八和角阀七依次串联，调节阀一与大气压力源连通，角阀七与真空泵的输出端连接；且角阀七并联于分子泵和插板阀二的串联回路的两端。
[0010]通过采用上述技术方案，利用角阀、插板阀和调节阀的不同组合使用，实现校准真空计零点、超高真空测试、高真空测试、中真空测试和低真空测试这几条不同真空压力控制回路的调整切换。
[0011]可选的，所述角阀一、角阀二、角阀三、角阀四、角阀五、角阀六、角阀七、角阀八、插板阀一和插板阀二分别一对一外接驱动压力源；调节阀一、调节阀二为电驱动控制。
[0012]通过采用上述技术方案，利用驱动压力源控制对应阀的开闭，进而实现不同控制回路的切换。
[0013]将驱动压力源（空气发生器）、真空泵、分子泵以和各阀这些执行元件的控制端分别外接成熟的PLC控制系统，即可实现对各执行构件的全自动控制。
[0014]另一方面，本申请提供一种自动控制真空压力的方法，包括如下步骤：S1、将被检真空仪表与自动控制真空压力的控制系统的测试口连接，打开控制系统总电源以及真空泵和驱动压力源的电源；S2、校准真空计一、真空计二和真空计三“零点”；S3、超高真空测试；S4、高真空测试；S5、中真空测试；S6、低真空测试；S7、低真空测试达到被检真空仪表预设低真空范围内时，关闭真空泵，关闭分子泵、驱动压力源电源和总电源，测试结束。
[0015]可选的，所述步骤S2中校准真空计“零点”的过程包括：1）关闭角阀一、角阀二、角阀四、角阀五、角阀六、角阀七、角阀八、调节阀一和调节阀二；2）打开角阀三、插板阀一和插板阀二；3）当测得的系统真空度接近真空计三的量程下限时，打开分子泵，打开角阀二，通过真空计二测试系统真空度；当测得的系统真空度接近真空计二的量程下限时，打开角阀一，通过真空计一测试系统真空度；4）当测得的系统真空度接近真空计一的量程下限时，打开热阴极真空计测试系统真空度；5）当系统真空度达到被检真空仪表测量范围下限或设定零点校准值时，校准真空计一、真空计二和真空计三的“零点”。
[0016]其中，所述的接近真空计下限意思是比下限值略高的真空值。这样该量程段的真空计还能显示，当真空到达该真空计下限值时就切换到另一个真空计显示，所以要在切换前先打开角阀。
[0017]可选的，所述步骤S3超高真空测试的过程包括：
1）“零点”校准后，关闭角阀一、角阀二、角阀三、角阀六、角阀七和角阀八；2）打开角阀四、角阀五、插板阀一和插板阀二；3）打开并调整调节阀一，使外部大气压力源通过调节阀一进入到真空系统中；4）根据设定的被检真空仪表目标真空值与热阴极真空计反馈的真空值进行比较后，通过调整调节阀一开口大小控制进入到真空系统的压力值，当真空系统到达被检真空仪表目标真空值并稳定后，停止控制调节阀一。
[0018]可选的，所述步骤S4高真空测试过程包括：1）关闭角阀二、角阀三、角阀六、角阀七和角阀八；2）打开角阀一、角阀四、角阀五、插板阀一和插板阀二；3）打开并调整调节阀一，使外部大气压力源通过调节阀一进入到真空系统中；4）根据设定的被检真空仪表目标真空值与检测高真空的真空计一反馈的真空值进行比较后，通过调整调节阀一开口大小控制进入到真空系统的压力值，当真空系统到达被检真空仪表目标真空值并稳定后，停止控制调节阀一。
[0019]可选的，所述步骤S5中真空测试的过程包括：1）关闭角阀一、角阀三、角阀六、角阀八和插板阀一；2）打开角阀二、角阀四、角阀五、角阀七和插板阀一；3）打开并调整调节阀一，使外部大气压力源通过调节阀一进入到真空系统中；4）根据设定的被检真空仪表目标真空值与检测中真空的真空计二反馈的真空值进行比较后，通过调整调节阀一开口大小控制进入到真空系统的压力值，当真空系统到达被检真空仪表目标真空值并稳定后，停止控制调节阀一。
[0020]优选的，所述步骤S6低真空测试的过程包括：1）关闭角阀一、角阀二、插板阀一和插板阀二；2）打开角阀三、角阀四、角阀五、角阀六、角阀七、角阀八和调节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动控制真空压力的控制系统，包括依次连接的真空泵（14）、分子泵（13）和高真空腔（19），所述高真空腔（19）设有外接被检真空仪表的测试口，其特征在于，还包括：真空压力检测组件，用于检测反馈高真空腔（19）内的真空值，真空压力检测组件与高真空腔（19）连接；压力调整组件，用于动态调整高真空腔（19）内的压力值，实现对被检真空仪表的真空值测试和真空值自动控制，压力调整组件与大气压力源和高真空腔（19）连接。2.根据权利要求1所述的自动控制真空压力的控制系统，所述真空压力检测组件包括热阴极真空计（15）、用于测量高真空的真空计一（16）、用于测量中真空的真空计二（17）和用于测量低真空的真空计三（18），所述热阴极真空计（15）、真空计一（16）、真空计二（17）和真空计三（18）分别与高真空腔（19）连接；还包括角阀一（1）、角阀二（2）、角阀三（3）和角阀四（4），所述角阀一（1）连接于高真空腔（19）与真空计一（16）之间的回路上，所述角阀二（2）连接于高真空腔（19）与真空计二（17）之间的回路上，所述角阀三（3）连接于高真空腔（19）与真空计三（18）之间的回路上，所述角阀四（4）连接于高真空腔（19）和测试口之间的回路上。3.根据权利要求2所述的自动控制真空压力的控制系统，所述压力调整组件包括角阀五（5）、角阀六（6）、角阀七（7）、角阀八（8）、调节阀一（9）、调节阀二（10）、插板阀一（11）和插板阀二（12）；所述插板阀一（11）和插板阀二（12）串联设置于分子泵（13）和高真空腔（19）的连接回路上，插板阀一（11）一端与高真空腔（19），插板阀二（12）一端与分子泵（13）连接；所述调节阀一（9）、角阀五（5）、角阀六（6）、调节阀二（10）、角阀八（8）和角阀七（7）依次串联，调节阀一（9）与大气压力源连通，角阀七（7）与真空泵（14）的输出端连接；且角阀七（7）并联于分子泵（13）和插板阀二（12）的串联回路的两端。4.根据权利要求3所述的自动控制真空压力的控制系统，所述角阀一（1）、角阀二（2）、角阀三（3）、角阀四（4）、角阀五（5）、角阀六（6）、角阀七（7）、角阀八（8）、插板阀一（11）和插板阀二（12）分别一对一外接驱动压力源（20）。5.一种自动控制真空压力的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将被检真空仪表与自动控制真空压力的控制系统的测试口连接，打开控制系统总电源以及真空泵（14）和驱动压力源（20）的电源；S2、校准真空计一（16）、真空计二（17）和真空计三（18）“零点”；S3、超高真空测试；S4、高真空测试；S5、中真空测试；S6、低真空测试；S7、低真空测试达到被检真空仪表预设低真空范围内时，关闭真空泵（14），关闭分子泵（13）、驱动压力源（20）电源和总电源，测试结束。6.根据权利要求5所述的自动控制真空压力的方法，其特征在于，所述步骤S2中校准真空计“零点”的过程包括：关闭角阀一（1）、角阀二（2）、角阀四（4）、角阀五（5）、角阀六（6）、角阀七（7）、角阀八（8）、调节阀一（9）和调节阀二（10）；打开角阀三（3）、插板阀一（11）和插板阀二（12）；
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【专利技术属性】
技术研发人员：闫晋平，
申请(专利权)人：太原太航德克森自控工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：