[發(fā)明專利]集成干泵測試臺控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811601913.3
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN111365221B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉坤;張漫漫;李昌龍;王光玉;張軍;郭麗娟;遲小宇;巴要帥;姜玥;巴德純
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué);中國科學(xué)院沈陽科學(xué)儀器股份有限公司
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

本發(fā)明涉及集成干泵測試臺控制方法，該控制系統(tǒng)由流量控制單元、溫度控制單元、壓力控制單元及待測泵檢測單元組成。該系統(tǒng)的主要特點是可實現(xiàn)一種控制量單獨控制或多種控制量同時控制，通過對溫度、流量、真空度、轉(zhuǎn)速的控制，可以模擬干泵在帶負(fù)載情況下的性能。所測數(shù)據(jù)均集成到PLC中分析處理，所有閥門均為電控閥門，系統(tǒng)可以全面實現(xiàn)自動化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及真空設(shè)備控制領(lǐng)域，是一種真空干泵測試臺的控制方法。

背景技術(shù)

近年來,真空干泵的發(fā)展迎來了井噴式增長時期。與此同時,由于干泵應(yīng)用環(huán)境苛刻,真空干泵制造企業(yè)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。國產(chǎn)真空干泵產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊,成為限制國內(nèi)干泵產(chǎn)業(yè)化的瓶頸。為提高干泵的質(zhì)量及產(chǎn)出率，能在干泵設(shè)計階段或設(shè)計完成階段對干泵的性能進行測試監(jiān)控，故設(shè)計干泵測試臺對其進行性能檢測。現(xiàn)有的干泵測試系統(tǒng)測試過程全靠人工，程序繁瑣、效率低下，檢測精度容易受人為影響,而且存在人員和設(shè)備安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是實現(xiàn)待測泵在多種狀態(tài)下的性能測試，并且可以對待測泵進行多方位檢測，實現(xiàn)全自動化，保證安全性。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：采用“三定一調(diào)”的測試方法，通過控制流量、真空度、溫度、轉(zhuǎn)速任意三個量保持不變，研究變量對干泵抽氣性能的影響。

集成干泵測試臺控制方法，包括以下步驟：

首先為兩個真空室提供本底真空條件，當(dāng)兩個真空室的真空度達到要求后，關(guān)閉兩個真空獲得設(shè)備；獲得本底真空后，開啟兩個真空室之間的某一管路電磁閥門A、以及第二平衡室與第一真空室之間的某一路管路電磁閥門B；進氣后，第一真空室的真空度會隨著進氣與待測泵抽氣而發(fā)生變化，通過控制電磁閥門A、電磁閥門B中至少一個閥門的開度使真空度保持不變；同時，對溫度控制；

流量控制：第一平衡室、第二平衡室之間管道的各流量計將測得流量值傳輸?shù)娇删幊绦蚩刂破鱌LC，PLC將流量值與設(shè)定值進行比較，通過控制相應(yīng)管道的電磁閥開度來控制流量大小；

真空度控制：氣體進入第一真空室，絕壓變送器將真空度測量值反饋給PLC，PLC把此時真空度測量值與設(shè)定值進行比較，通過調(diào)節(jié)真空獲得設(shè)備與第一真空室之間的閥實現(xiàn)定壓；

溫度控制：通過加熱裝置對氣體進行加熱，熱電偶將采集的數(shù)據(jù)傳送到PLC中，與設(shè)定數(shù)據(jù)比對，通過比例-積分-微分控制器PID實現(xiàn)溫度控制；

待測泵檢測：通過變頻器控制變頻電機改變轉(zhuǎn)速，用于檢測待測泵在不同轉(zhuǎn)速下的抽氣性能。

在真空室之前設(shè)置了四條不同粗細(xì)的管道，供大小不同的流量通過且每條管道上都設(shè)置了開度可調(diào)節(jié)的閥門。

在第一平衡室、第二平衡室之間設(shè)置6路不同量程的流量計，根據(jù)設(shè)定流量值選擇開通對應(yīng)量程的流量計通道。

在第一真空室上安裝4個不同量程的絕壓變送器，PLC根據(jù)實際真空度對相應(yīng)量程的絕壓變送器實施開指令。

在流量計前后均設(shè)置了平衡室用于穩(wěn)定氣流，以免對流量計造成沖擊。

采用多只熱電偶采集溫度，經(jīng)溫度變送器處理后輸送到PLC，PLC內(nèi)部進行數(shù)據(jù)比對并根據(jù)相應(yīng)的PID算法輸出控制要求，增加鎧裝加熱絲的溫度或者開啟水冷裝置。

在真空室出口與待測泵入口的管道上設(shè)置了加熱保溫裝置。

采用變頻控制，實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速從個位級到萬位級轉(zhuǎn)每分RPM范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)，用于監(jiān)測和調(diào)節(jié)電流、功率的實驗條件。

在真空室上設(shè)置安全閥門，當(dāng)真空室內(nèi)壓力達到設(shè)定危險值時，PLC根據(jù)薄膜規(guī)反饋的數(shù)值對閥門實施開指令。

集成干泵測試臺控制方法，用于對不同型號的待測泵進行監(jiān)控。