本发明专利技术公开了一种用于多级干式真空泵的氮气分配模块，包括集成阀块、设置在集成阀块进气通道输入端的单向阀和安装在集成阀块上的减压阀，所述集成阀块内部设置有分流氮气的导气通道，所述集成阀块上设置有用于检测导气通道气压的压力检测组件，所述压力检测组件包括有第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器设置集成阀块上，所述第一压力传感器的感应端设置在集成阀块进气通道内用于检测进气端的压力，所述第二压力传感器设置在导气通道的出气端用于检测出气压力；本发明专利技术结构简单，设计合理，使用压力传感器检测进气压力，通过压力传感器反馈的模拟量转化反馈流量，实现压力到流量的转化，实现电控上的可检测，并大幅度降低成本。并大幅度降低成本。并大幅度降低成本。
【技术实现步骤摘要】
一种用于多级干式真空泵的氮气分配模块及其流量测定方法
[0001]本专利技术涉及真空泵的配气
，具体为一种用于多级干式真空泵的氮气分配模块及其流量测定方法。
技术介绍
[0002]真空干泵应用在半导体等领域，提供制造工艺所必需的环境，抽取工艺气体。对真空干泵通入氮气可以稀释工艺气体浓度，避免工艺气体反应、凝结或燃爆；减少腐蚀和制程附着，以延迟腐蚀性气体对泵的腐蚀；同时对轴封配气可以形成气密，阻碍工艺气体污染转子润滑系统。此外通入氮气的流量也决定了工艺的适用性，直接影响泵的寿命和性能，所以需要对氮气流量进行测量。
[0003]多级干式真空泵的氮气分配模块要有多个出气通道、调节进气压力、控制氮气通断、反馈进氮气流量、反馈排气压力的功能。
[0004]现有技术的不足：目前多级干式真空泵的配气模块，多数由质量流量计或浮子流量计测量流量，这样的气路系统占用空间大，且使用浮子流量计，其流量显示数值只能通过观察得出，不能进行电控的数据采集及显示。而质量流量计集成困难，成本也较高。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于多级干式真空泵的氮气分配模块，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于多级干式真空泵的氮气分配模块，包括集成阀块、设置在集成阀块进气通道输入端的单向阀和安装在集成阀块上的减压阀，所述集成阀块内部设置有分流氮气的导气通道，所述集成阀块上设置有用于检测导气通道气压的压力检测组件，所述压力检测组件包括有：第一压力传感器，所述第一压力传感器设置集成阀块上，所述第一压力传感器的感应端设置在集成阀块进气通道内用于检测进气端的压力；第二压力传感器，所述第二压力传感器设置在导气通道的出气端用于检测出气压力。
[0007]优选的，所述导气通道包括有：第一腔道，所述第一腔道设置在集成阀块内部用于集成阀块的进气通道和多级干式真空泵的泵连接口连接；第二腔道，所述第二腔道设置在集成阀块的内部与集成阀块的进气通道连通，所述第二腔道包括有与多级干式真空泵的3级腔、4级腔、5级腔、排气腔与轴封处连接的若干个分支通道，所述第一腔道上和第二腔道上设置有用于控制通断的控制组件。
[0008]优选的，所述控制组件包括有：第一电磁阀，所述第一电磁阀设置在集成阀块的一侧，所述第一电磁阀的阀芯设
置在第一腔道内部；第二电磁阀，所述第二电磁阀设置在集成阀块的一侧，所述第二电磁阀的阀芯设置在第二腔道内部用于控制分支通道的通断。
[0009]优选的，所述第一腔道的出气口和分支通道的出气口均设置有限流件，所述限流件上设置有用于限制出气口流量的限流孔。
[0010]优选的，所述单向阀设置集成阀块进气通道的进气端，所述第一压力传感器的设置在集成阀块进气通道和导气通道连通处，所述减压阀设置在集成阀块进气通道上位于单向阀和第一压力传感器之间。
[0011]优选的，所述第二压力传感器安装在与多级干式真空泵的3级腔、4级腔、5级腔、排气腔与轴封处连接的任意一个分支通道上。
[0012]优选的，所述集成阀块与限流件之间设置有密封橡胶圈，所述限流件上通过开设螺纹旋入出气口安装不同孔径的限流孔。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，还公开了用于多级干式真空泵的氮气分配模块的流量测定方法，本测定方法包括有以下步骤：S1、保持元件上游管道内的压力P1和温度T1一定；S2、当b <P2/ P
1 <1时，元件内处于亚音速流态，通过元件的质量流量与压力比P2/ P1之间于1/4椭圆的关系曲线可得：
[0014]即 ( b < P2/ P1 < 1)；S3、当上下游压力比小于临界压力比b，即P2/ P
1 < b时，元件内气体处于壅塞流状态，元件最小截面处的气体流速为音速，此时通过元件的质量流量达到最大并保持不变，记为，有： (P
2 / P
1 < b)；其中， 为壅塞流态下，通过元件的质量流量kg/s ，为标准状态气体的密度kg/m ，P1气动元件上游管道内的静压力为（绝对压力）Pa，P2气动元件下游管道内的静压力（绝对压力）Pa，T0为标准状态下的环境温度K ，T1气动元件上游管道内的静温度K ，C为音速流导m3/ (s
·
Pa) ，b为临界压力比。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S2和S3中对一元等熵流动，临界压力比b为0.528，对气动元件，临界压力比b =0.2 ~ 0.5，节流阀的b值大于0.5，气动回路的b值一般都小于0.5。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S2中多级干式真空泵内部为1atm以下，即P2≤1atm，使用时保证P1≥2.5atm，即可保证P2/ P1<b，这时的流量与P1成正比，只需要测试一个压力P1即可算得出流量。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术应用在多级真空干泵上，利用节流孔的压力流量关系，实现了压力到流量的转化，相较于质量流量计实现了相同的功能，显示及反馈给电控系统流量值，同时成本降低，便于集成；相对浮子流量计其流量显示数值只能通过观察得出，不能进行数据采集及显示，优点更明显；本专利技术中通过将单向阀、减压阀、电磁阀、压力传感器、限流件安装在集成阀块上，实现了有多个出气通道、调节进气压力、控制氮气通断、反馈进氮气流量、反馈排气压力的功能，集成度高，减小占用空间，使用稳定可靠。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的整体立体图；图2为本专利技术的系统原理图；图3为本专利技术的俯视结构示意图；图4为本专利技术的整体仰视结构示意图；图5为本专利技术的部分剖面结构示意图；图6为本专利技术的整体右视结构示意图；图7为本专利技术的限流件的结构示意图；图8为本专利技术的图5中A处放大示意图。
[0019]图中：1、集成阀块；2、单向阀；3、减压阀；4、导气通道；41、第一腔道；42、第二腔道；421、分支通道；5、压力检测组件；51、第一压力传感器；52、第二压力传感器；6、控制组件；61、第一电磁阀；62、第二电磁阀；7、限流件；71、限流孔；8、密封橡胶圈。
实施方式
[0020]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0021]需要说明的是，当元件被称为“固定”、“安装”、“连接”或“设置”有另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上的。需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有说明 书特定的方位、以特定的方位构造和操作，因本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于多级干式真空泵的氮气分配模块，包括集成阀块（1）、设置在集成阀块（1）进气通道输入端的单向阀（2）和安装在集成阀块（1）上的减压阀（3），其特征在于：所述集成阀块（1）内部设置有分流氮气的导气通道（4），所述集成阀块（1）上设置有用于检测导气通道（4）气压的压力检测组件（5），所述压力检测组件（5）包括有：第一压力传感器（51），所述第一压力传感器（51）设置集成阀块（1）上，所述第一压力传感器（51）的感应端设置在集成阀块（1）进气通道内用于检测进气端的压力；第二压力传感器（52），所述第二压力传感器（52）设置在导气通道（4）的出气端用于检测出气压力。2.根据权利要求1所述的用于多级干式真空泵的氮气分配模块，其特征在于：所述导气通道（4）包括有：第一腔道（41），所述第一腔道（41）设置在集成阀块（1）内部用于集成阀块（1）的进气通道和多级干式真空泵的泵连接口连接；第二腔道（42），所述第二腔道（42）设置在集成阀块（1）的内部与集成阀块（1）的进气通道连通，所述第二腔道（42）包括有与多级干式真空泵的3级腔、4级腔、5级腔、排气腔与轴封处连接的若干个分支通道（421），所述第一腔道（41）上和第二腔道（42）上设置有用于控制通断的控制组件（6）。3.根据权利要求2所述的用于多级干式真空泵的氮气分配模块，其特征在于：所述控制组件（6）包括有：第一电磁阀（61），所述第一电磁阀（61）设置在集成阀块（1）的一侧，所述第一电磁阀（61）的阀芯设置在第一腔道（41）内部；第二电磁阀（62），所述第二电磁阀（62）设置在集成阀块（1）的一侧，所述第二电磁阀（62）的阀芯设置在第二腔道（42）内部用于控制分支通道的通断。4.根据权利要求2所述的用于多级干式真空泵的氮气分配模块，其特征在于：所述第一腔道（41）的出气口和分支通道的出气口均设置有限流件（7），所述限流件（7）上设置有用于限制出气口流量的限流孔（71）。5.根据权利要求1所述的用于多级干式真空泵的氮气分配模块，其特征在于：所述单向阀（2）设置集成阀块（1）进气通道的进气端，所述第一压力传感器（51）的设置在集成阀块（1）进气通道和导气通道（4）连通处，所述减压阀（3）设置在集成阀块（1）进气通道上位于单向阀（2）和第一压力传感器（51）之间。6.根据权利要求1所述的用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：王光玉，孔祥玲，杨帆，刘云鹏，王冰冰，王云，刘在行，张佳崎，徐静怡，麻方娇，李鹏明，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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