[發明專利]真空度控制系統、控制方法及X射線熒光光譜儀

在審

• 申請號: 201510873047.3
• 申請日: 2015-12-02
• 公開（公告）號: CN105510368A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 麻碩;邱忠義;陳卓哲;鄧賽文
• 申請（專利權）人: 北京金自天正智能控制股份有限公司
• 主分類號: G01N23/223
• 分類號: G01N23/223
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 張海英;林波

1.一種真空度控制系統，其特征在于，所述控制系統包括真空腔室(1)、 連接至所述真空腔室(1)的真空規管(2)、信號連接所述真空規管(2)的控 制裝置(4)、信號連接所述控制裝置(4)的變頻器(5)、以及信號連接所述變 頻器(5)的真空泵(3)；所述真空泵(3)與所述真空腔室(1)通過管道(6) 連接，所述管道(6)上分別設置有抽真空閥和進氣閥。

2.根據權利要求1所述的真空度控制系統，其特征在于，所述抽真空閥包 括并列設置的快速抽真空閥(71)和慢速抽真空閥(72)。

3.根據權利要求1所述的真空度控制系統，其特征在于，所述進氣閥包括 快速進氣閥(81)和慢速進氣閥(82)；在所述快速進氣閥(81)和慢速進氣閥 (82)之間設置有過濾器(83)。

4.根據權利要求1所述的真空度控制系統，其特征在于，所述控制系統還 包括上位機(9)；所述上位機(9)用于向控制裝置(4)發送指令，當系統處 于調試模式時所述上位機(9)控制所述抽真空閥、進氣閥以及變頻器(5)的 輸入信號，對真空度控制系統各個部件進行調試；當系統處于正常工作模式時， 所述上位機(9)用于向所述控制裝置(4)發送指令以模擬整個工作過程。

5.根據權利要求1至4任一所述的真空度控制系統，其特征在于，所述真 空規管(2)為皮拉尼真空計。

6.一種基于如權利要求1至5任一所述真空度控制系統的真空度控制方法， 其特征在于，所述控制方法是根據所述真空腔室(1)中的真空度數值來調整真 空泵(3)、抽真空閥和/或進氣閥的工作參數。

7.根據權利要求6所述的真空度控制方法，其特征在于，所述控制方法包 括真空泵(3)的工作參數控制，包括下述步驟：

步驟S1、所述真空規管(2)檢測所述真空腔室(1)中的真空度數值，將 真空度數值信號發送至所述控制裝置(4)；

步驟S2、所述控制裝置(4)根據所述真空度數值得到對應的所述變頻器 (5)的輸出頻率值；

步驟S3、所述控制裝置(4)的控制芯片輸出幅值為3.3V且脈沖寬度可調 的PWM脈沖；經光耦隔離升壓后得到幅值為5V且脈沖寬度可變的信號；所述信 號依次經過RC濾波器和二階巴特沃斯低通濾波器處理，得到只含有直流分量的 模擬量信號；

步驟S4、所述控制裝置(4)將所述模擬量信號發送至所述變頻器(5)；

步驟S5、所述變頻器(5)根據所述模擬量信號改變輸出頻率，進而改變 所述真空泵(3)的電機的轉速。

8.根據權利要求6所述的真空度控制方法，其特征在于，所述控制方法還 包括抽真空閥和/或進氣閥的工作參數控制，包括下述步驟：

步驟H1、所述控制裝置(4)的控制芯片輸出幅值為3.3V的電壓經光耦隔 離升壓得到幅值為5V的信號；

步驟H2、所述控制裝置(4)將信號發送至繼電器，由所述繼電器控制抽 真空閥和/或進氣閥的通斷；所述繼電器的輸出端并聯一個續流二極管，并接地。

9.根據權利要求8所述的真空度控制方法，其特征在于，所述控制方法還 包括下述步驟：

步驟H3、所述控制裝置(4)判斷當前需要抽真空還是進氣；是抽真空則 轉至步驟H4，是進氣則轉至步驟H5；

步驟H4、關閉進氣閥，開啟快速抽真空閥(71)和慢速抽真空閥(72)， 升高所述真空泵(3)的頻率值；直至真空度數值符合要求后關閉快速抽真空閥 (71)，程序結束；

步驟H5、降低所述真空泵(3)的頻率值，關閉所述抽真空閥，開啟慢速 進氣閥(82)，直至第一氣壓值符合設定值；開啟快速進氣閥(81)，直至第二 氣壓值符合設定值；程序結束。

10.一種X射線熒光光譜儀，其特征在于，所述光譜儀包括如權利要求1 至5任一所述的真空度控制系統，所述真空度控制系統的所述真空腔室(1)為 所述光譜儀提供真空的樣品室和/或測量室；所述樣品室和/或測量室中分別設 置有皮拉尼真空計。