本實用新型涉及真空壓強領(lǐng)域，具體涉及一種真空壓強控制儀。

背景技術(shù)：

在真空鍍膜行業(yè)以及其他一些真空應(yīng)用行業(yè)，以前對真空穩(wěn)定度的要求很低，只需要真空度達到一定的上限即可；現(xiàn)在隨著理論和工藝的發(fā)展，對真空穩(wěn)定度的要求越來越高。傳統(tǒng)真空儀表已經(jīng)不能滿足這個需求。

國外有專門的壓強控制儀，但功能相對專一，價格高昂，配接的也是專門的真空傳感器，專門的電磁調(diào)節(jié)閥。無法配接我國市場上普遍采用的國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)真空傳感器，國產(chǎn)電磁調(diào)節(jié)閥。進口真空傳感器和電磁調(diào)節(jié)閥的價格更是國內(nèi)產(chǎn)品的數(shù)十倍、上百倍，后期使用成本相當(dāng)高昂。

另有系統(tǒng)集成方案，通過氣體質(zhì)量流量控制儀控制氣體流量來控制真空度。但是氣體質(zhì)量流量計的反應(yīng)時間通常都在秒級別，對真空度變化不快的系統(tǒng)尚能應(yīng)付，但在如真空鍍膜等有強烈材料放氣的工業(yè)制程中，真空度波動頻繁，劇烈。氣體質(zhì)量流量計的反應(yīng)時間和穩(wěn)定時間難以滿度要求。

另外，通過調(diào)節(jié)真空擋板閥開度，來調(diào)節(jié)系統(tǒng)抽速，進而穩(wěn)定真空度；又或者通過變頻器控制真空泵轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)等等方案，均由于擋板閥或者真空泵的響應(yīng)速度局限，不能適應(yīng)快速劇烈的壓強控制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)真空計不能實現(xiàn)壓強控制，目的在于提供一種真空壓強控制儀，實現(xiàn)傳統(tǒng)真空計不能達到的壓強控制，同時提高了動態(tài)響應(yīng)速度，能適用于真空度快速劇烈波動的工藝場合。

本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種真空壓強控制儀，包括電阻真空規(guī)測量系統(tǒng)、電離真空規(guī)測量系統(tǒng)、真空壓強控制系統(tǒng)、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、微處理器、信號輸出模塊，所述電阻真空規(guī)測量系統(tǒng)、電離真空規(guī)測量系統(tǒng)分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接，所述真空壓強控制系統(tǒng)、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、信號輸出模塊分別與微處理器連接；所述電阻真空規(guī)測量系統(tǒng)用于測量低真空環(huán)境，所述電離真空規(guī)測量系統(tǒng)用于測量高真空環(huán)境，所述真空壓強控制系統(tǒng)作為執(zhí)行機構(gòu)，用于調(diào)節(jié)工質(zhì)氣體的輸入。通過電離真空規(guī)測量系統(tǒng)和電阻真空規(guī)測量系統(tǒng)采集真空度信號，信號通過微處理器將真空度信號轉(zhuǎn)換成PWM波，PWM波驅(qū)動電磁調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)工質(zhì)氣體的進氣量，以此調(diào)節(jié)真空系統(tǒng)真空度。

進一步地，電阻真空規(guī)測量系統(tǒng)包括電阻真空規(guī)管和電阻真空規(guī)管測量電路，所述電阻真空規(guī)管與電阻真空規(guī)管測量電路連接，所述電阻真空規(guī)管測量電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接。電阻真空規(guī)管測量的范圍在大氣壓到5×10^-2Pa。

進一步地，電離真空規(guī)測量系統(tǒng)包括電離真空規(guī)管和電離真空規(guī)管測量電路，所述電離真空規(guī)管與電離真空規(guī)管測量電路連接，所述電離真空規(guī)管測量電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接。電離真空規(guī)管的測量范圍在1Pa～10^-7Pa。

進一步地，真空壓強控制系統(tǒng)包括電磁調(diào)節(jié)閥和電磁調(diào)節(jié)閥驅(qū)動電路，所述電磁調(diào)節(jié)閥與電磁調(diào)節(jié)閥驅(qū)動電路連接，所述電磁調(diào)節(jié)驅(qū)動電路與微處理器連接。使用PWM調(diào)制方式對真空電磁調(diào)節(jié)閥進行驅(qū)動，可減輕真空電磁調(diào)節(jié)閥的磁滯效應(yīng)，加快真空電磁調(diào)節(jié)閥的反應(yīng)速度。

進一步地，信號輸出模塊包括顯示器、通訊模塊、開關(guān)節(jié)點輸出電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、模擬信號輸出接口，所述顯示器、通訊模塊、開關(guān)節(jié)點輸出電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊分別與微處理器連接，所述模擬信號輸出接口與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接。顯示器用于提供真空度實時顯示；模擬信號輸出接口可將真空測量值實時的傳送至上位機系統(tǒng)；開關(guān)節(jié)點輸出電路，可提供各泵組或者真空閥門的動作信號；通訊模塊可實現(xiàn)上位機與壓控儀的實時雙向通訊，完成真空度的數(shù)據(jù)上傳和控制信號的下傳。

進一步地，一種真空壓強控制儀，還包括按鍵，所述按鍵與微處理器連接，所述按鍵用于人工信息的輸入和控制，主要包括個性參數(shù)的手工設(shè)定。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：本實用新型實現(xiàn)了傳統(tǒng)真空計不能做到的壓強控制；同時，相比進口產(chǎn)品，可以采用國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)真空規(guī)管和真空電磁調(diào)節(jié)閥，儀表本身成本和使用成本都有極大降低；此外，相比其他系統(tǒng)集成類控制方案，本實用新型的動態(tài)響應(yīng)速度更高，更適用于真空度快速劇烈波動的工藝場合。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型實施例的限定。在附圖中：

圖1為本實用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型電阻真空規(guī)管測量電路；

圖3為本實用新型電離真空規(guī)管的信號處理電路；

圖4為本實用新型電離真空規(guī)管測量電路；

圖5為本實用新型電磁調(diào)節(jié)閥驅(qū)動電路。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型，并不作為對本實用新型的限定。

實施例

如圖1所示，一種真空壓強控制儀，包括電阻真空規(guī)測量系統(tǒng)、電離真空規(guī)測量系統(tǒng)、真空壓強控制系統(tǒng)、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、微處理器、信號輸出模塊，所述電阻真空規(guī)測量系統(tǒng)、電離真空規(guī)測量系統(tǒng)分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接，所述真空壓強控制系統(tǒng)、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、信號輸出模塊分別與微處理器連接；所述電阻真空規(guī)測量系統(tǒng)用于測量低真空環(huán)境，所述電離真空規(guī)測量系統(tǒng)用于測量高真空環(huán)境，所述真空壓強控制系統(tǒng)作為執(zhí)行機構(gòu)，用于調(diào)節(jié)工質(zhì)氣體的輸入。

電阻真空規(guī)測量系統(tǒng)包括電阻真空規(guī)管和電阻真空規(guī)管測量電路，所述電阻真空規(guī)管與電阻真空規(guī)管測量電路連接，電阻真空規(guī)管測量電路如圖2所示，電阻真空規(guī)管連接在電阻真空規(guī)管測量電路的P1接口，測量的信號經(jīng)由OUT傳輸至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。電離真空規(guī)測量系統(tǒng)包括電離真空規(guī)管和電離真空規(guī)管測量電路，所述電離真空規(guī)管與電離真空規(guī)管測量電路連接，電離真空規(guī)管測量電路如圖3和圖4所示，電離真空規(guī)管連接在圖3中的熱陰極電離規(guī)管處，信號經(jīng)過圖3中的電路處理傳輸至圖4中進行電離真空測量，電離真空測量電路的信號由IN處輸入，測量之后的信號經(jīng)過OUT輸出至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。真空壓強控制系統(tǒng)包括電磁調(diào)節(jié)閥和電磁調(diào)節(jié)閥驅(qū)動電路，所述電磁調(diào)節(jié)閥與電磁調(diào)節(jié)閥驅(qū)動電路連接，電磁調(diào)節(jié)閥驅(qū)動電路如圖5所示，控制信號經(jīng)由CONTROL輸入至3U11，并將信號輸入至微處理器。信號輸出模塊包括顯示器、通訊模塊、開關(guān)節(jié)點輸出電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、模擬信號輸出接口，所述顯示器、通訊模塊、開關(guān)節(jié)點輸出電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊分別與微處理器連接，所述模擬信號輸出接口與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接。本實施例中還包括按鍵，所述按鍵與微處理器連接，所述按鍵用于人工信息的輸入和控制。

本實施例中，壓強控制儀的微處理器采用單片機控制，單片機控制系統(tǒng)將真空度實時檢測值與真空度設(shè)定值進行比較，將產(chǎn)生的誤差數(shù)據(jù)進行比較得出差值，差值轉(zhuǎn)換為PWM信號輸出，PWM信號經(jīng)過常規(guī)的功率放大后驅(qū)動電磁調(diào)節(jié)閥。由于電磁調(diào)節(jié)閥是由電磁鐵和片式彈簧封嚴(yán)結(jié)構(gòu)組成，電磁鐵具有磁滯效應(yīng)，如果采用傳統(tǒng)技術(shù)中的直流電流驅(qū)動方式，電磁閥將難以穩(wěn)定，且反應(yīng)速度較低。

本實施例中電阻真空規(guī)管采用ZJ-52T，電離真空規(guī)管采用ZJ-27，電磁調(diào)節(jié)閥采用12V直流供電的調(diào)節(jié)閥，通訊模塊采用Modbus-RTU通訊協(xié)議，壓強控制范圍在1.0×100—1.0×10-3Pa，測量范圍1.0×10⁵—1.0×10^-5Pa。

以上所述的具體實施方式，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。