CN104090624B - 控制工业微波设备的功率的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制工业微波设备的功率的方法及装置，处理器获取微波源阳极电流值，根据所述微波源阳极电流值计算微波源实际输出功率，计算预先设定的微波源输出功率与所述微波源实际输出功率的偏差值，根据所述偏差值计算需调节电压值，将所述需调节电压值输出至调压模块，以调节漏磁高压变压器的初级输入电压至设定电压。通过上述方法及装置，利用负反馈控制的原理，能够实现微波源功率输出达到平稳的目的。

Description

控制工业微波设备的功率的方法及装置

技术领域

本发明涉及微波设备控制技术领域，更具体的说，是涉及一种控制工业微波设备的功率的方法及装置。

背景技术

利用微波的性质特点用到工业上，并且做成设备用在生产线上，这种设备就是工业微波设备。

在对工业微波设备的单个微波源进行功率控制时，一般采用调节微波源阳极电压的办法来调节阳极电流，进而达到调节微波源功率的目的。现有技术中，一般通过采用调压器或交流调压模块来调节漏磁高压变压器初级输入电压的方式来调节微波源阳极电压，进而调节微波源功率。由于微波源的自身特性，当微波源阳极电压达到额定电压时，漏磁高压变压器才工作于磁饱和状态，这种情况下，才可使微波源的阳极电流趋于稳定，达到微波源功率稳定输出的目的。

但是，在通过调节漏磁高压变压器初级输入电压以调节微波源功率的过程中，如果想要微波源稳定输出一个较小的功率时，微波源阳极电压无法达到额定电压，漏磁高压变压器则无法工作于磁饱和状态，将导致微波源的阳极电流无法稳定输出，并最终导致微波源功率无法稳定输出。当微波源功率无法稳定输出时，则无法控制工业微波设备的功率稳定。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种控制工业微波设备的功率的方法及装置，以克服现有技术中由于在通过调节漏磁高压变压器初级输入电压以调节微波源功率的过程中，如果想要微波源稳定输出一个较小的功率时，微波源阳极电压无法达到额定电压，漏磁高压变压器则无法工作于磁饱和状态，将导致微波源的阳极电流无法稳定输出，并最终导致微波源功率无法稳定输出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种控制工业微波设备的功率的方法，包括：

处理器获取微波源阳极电流值；

所述处理器根据所述微波源阳极电流值计算微波源实际输出功率；

所述处理器计算预先设定的微波源输出功率与所述微波源实际输出功率的偏差值；

所述处理器根据所述偏差值计算需调节电压值，

将所述需调节电压值输出至调压模块，以调节漏磁高压变压器的初级输入电压至设定电压。

优选的，在所述计算预先设定的微波源输出功率与所述微波源实际输出功率的偏差值之前，所述方法还包括：

从人机界面获取预先设定的微波源输出功率。

优选的，所述处理器为单片机。

优选的，所述处理器为可编程逻辑控制器PLC。

优选的，所述处理器为嵌入式系统。

一种控制工业微波设备的功率的装置，包括：

电流获取单元，用于获取微波源阳极电流值；

第一计算单元，用于根据所述微波源阳极电流值计算微波源实际输出功率；

第二计算单元，用于计算预先设定的微波源输出功率与所述当前的微波源实际输出功率的偏差值；

第三计算单元，用于根据所述偏差值计算需调节电压值；

电压值输出模块，用于将所述需调节电压值输出至调压模块，以调节漏磁高压变压器的初级输入电压至设定电压。

优选的，所述装置还包括：

微波源输出功率获取单元，用于从人机界面获取预先设定的微波源输出功率。

一种工业微波设备，包括上面所述的控制工业微波设备的功率的装置。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种控制工业微波设备的功率的方法及装置，处理器获取微波源阳极电流值，根据所述微波源阳极电流值计算微波源实际输出功率，计算预先设定的微波源输出功率与所述微波源实际输出功率的偏差值，根据所述偏差值计算需调节电压值，将所述需调节电压值输出至调压模块，以调节漏磁高压变压器的初级输入电压至设定电压。通过上述方法及装置，利用负反馈控制的原理，能够实现微波源功率输出达到平稳的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一公开的一种控制工业微波设备的功率的方法的具体流程示意图；

图2为本发明实施例二公开的另一种控制工业微波设备的功率的方法的具体流程示意图；

图3为本发明实施例三公开的一种控制工业微波设备的功率的装置的具体结构示意图；

图4为本发明实施例四公开的一种控制工业微波设备的功率的装置的具体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本发明的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。

由背景技术可知，在通过调节漏磁高压变压器初级输入电压以调节微波源功率的过程中，如果想要微波源稳定输出一个较小的功率时，微波源阳极电压无法达到额定电压，漏磁高压变压器则无法工作于磁饱和状态，将导致微波源的阳极电流无法稳定输出，并最终导致微波源功率无法稳定输出。当微波源功率无法稳定输出时，则无法控制工业微波设备的功率稳定。

为此，本发明公开了一种控制工业微波设备的功率的方法及装置，处理器获取微波源阳极电流值，根据所述微波源阳极电流值计算微波源实际输出功率，计算预先设定的微波源输出功率与所述微波源实际输出功率的偏差值根据所述偏差值计算需调节电压值，将所述需调节电压值输出至调压模块，以调节漏磁高压变压器的初级输入电压至设定电压。通过上述方法及装置，利用负反馈控制的原理，能够实现微波源功率输出达到平稳的目的。

有关于上述控制工业微波设备的功率的方法的具体流程以及上述控制工业微波设备的功率的装置的具体结构将通过以下实施例进行详细说明。

实施例一

请参阅附图1，为本发明实施例一公开的一种控制工业微波设备的功率的方法的具体流程示意图，该方法具体包括如下步骤：

S101：处理器获取微波源阳极电流值。

阳极电流采样电路能够采集实时的微波源阳极电流值，处理器通过模拟量输入通道即可获取微波源阳极电流值。

S102：所述处理器根据所述微波源阳极电流值计算微波源实际输出功率。

微波源阳极电流与微波源输出功率之间的关系可看作线性函数关系，因此，得知微波源阳极电流的大小之后，即可通过计算得出微波源实际输出功率。

具体的，可通过公式Pc=G[f(Ip)]计算得出微波源实际输出功率,其中，Pc为微波源实际输出功率，Ip为阳极电流值，G为Pc与f(Ip)之间的比例值。

S103：所述处理器计算预先设定的微波源输出功率与所述微波源实际输出功率的偏差值Δp=Ps-Pc，Ps为预先设定的微波源输出功率。

S104：所述处理器根据所述偏差值计算需调节电压值。

利用计算得出的偏差值，通过负反馈控制的原理即可计算需调节电压值

具体的，可通过公式Uout=Δp*g+Us计算需调节的电压值Uout，其中，Δp为所述偏差值，g为可调系数，Us为输出基准值，Us为对应设定功率时的设定输出电压值。当Δp>0，设定功率>实际输出功率，Uout输出适当增大；Δp=0，设定功率=实际输出功率，Uout输出不变；Δp<0，设定功率<实际输出功率，Uout输出适当减小。

S105：将所述需调节电压值输出至调压模块，以调节漏磁高压变压器的初级输入电压至设定电压。

所述需调节电压值可通过数字/模拟量模块进行转换，输出值调压模块，以动态调节漏磁高压变压器的初级输入电压，使微波源的输出功率趋于动态平衡。

需要说明的是，本实施例中的处理器为单片机、PLC或嵌入式系统。

本实施例公开了一种控制工业微波设备的功率的方法，处理器获取微波源阳极电流值，根据所述微波源阳极电流值计算微波源实际输出功率，计算预先设定的微波源输出功率与所述微波源实际输出功率的偏差值根据所述偏差值计算需调节电压值，将所述需调节电压值输出至调压模块，以调节漏磁高压变压器的初级输入电压至设定电压。通过上述方法及装置，利用负反馈控制的原理，能够实现微波源功率输出达到平稳的目的。并且能够减少因功率输出波动过大对磁控管使用寿命的影响。

在上述本发明公开的实施例的基础上，本发明还公开了另一种控制工业微波设备的功率的方法，下面将通过以下实施例进行详细说明。

请参阅附图2，为本发明实施例二公开的一种控制工业微波设备的功率的方法的具体流程示意图，该方法具体包括如下步骤：

S201：处理器获取微波源阳极电流值。

阳极电流采样电路能够采集实时的微波源阳极电流值，处理器通过模拟量输入通道即可获取微波源阳极电流值。

S202：所述处理器根据所述微波源阳极电流值计算微波源实际输出功率。

S203：从人机界面获取预先设定的微波源输出功率。

这里所述的人机界面为HMI人机界面。

S204：所述处理器计算预先设定的微波源输出功率与所述微波源实际输出功率的偏差值。

S205：所述处理器根据所述偏差值计算需调节电压值。

S206：将所述需调节电压值输出至调压模块，以调节漏磁高压变压器的初级输入电压至设定电压。

需要说明的是，本实施例中步骤S201、S202、S204、S205、S206与实施例一中的步骤S101～S105为相似步骤，本实施例不再赘述，具体请参见实施例一中的相关描述。

需要说明的是，本实施例中的处理器为单片机、PLC或嵌入式系统。

本实施例公开了一种控制工业微波设备的功率的方法，处理器获取微波源阳极电流值，根据所述微波源阳极电流值计算微波源实际输出功率，计算预先设定的微波源输出功率与所述微波源实际输出功率的偏差值根据所述偏差值计算需调节电压值，将所述需调节电压值输出至调压模块，以调节漏磁高压变压器的初级输入电压至设定电压。通过上述方法及装置，利用负反馈控制的原理，能够实现使微波源功率输出达到平稳的目的。并且能够减少因功率输出波动过大对磁控管使用寿命的影响。

上述本发明公开的实施例中详细描述了方法，对于本发明的方法可采用多种形式的装置实现，因此本发明还公开了一种装置，下面给出具体的实施例进行详细说明。

请参阅附图3，为本发明实施例三公开的一种控制工业微波设备的功率的装置的具体结构示意图，该装置具体包括如下单元：

电流获取单元11，用于获取微波源阳极电流值。

第一计算单元12，用于根据所述微波源阳极电流值计算微波源实际输出功率。

第二计算单元13，用于计算预先设定的微波源输出功率与所述当前的微波源实际输出功率的偏差值。

第三计算单元14，用于根据所述偏差值计算需调节电压值。

电压值输出模块15，用于将所述需调节电压值输出至调压模块，以调节漏磁高压变压器的初级输入电压至设定电压。

在上述本发明公开的实施例的基础上，本发明还公开了另一种控制工业微波设备的功率的装置，下面将通过以下实施例进行详细说明。

电流获取单元21，用于获取微波源阳极电流值。

第一计算单元22，用于根据所述微波源阳极电流值计算微波源实际输出功率。

微波源输出功率获取单元23，用于从人机界面获取预先设定的微波源输出功率。

第二计算单元24，用于计算预先设定的微波源输出功率与所述当前的微波源实际输出功率的偏差值。

第三计算单元25，用于根据所述偏差值计算需调节电压值。

电压值输出模块26，用于将所述需调节电压值输出至调压模块，以调节漏磁高压变压器的初级输入电压至设定电压。

需要说明的是，有关上述各单元及模块的功能实现已在方法实施例中进行详细说明，具体请参见方法实施例中的相关描述。

进一步需要说明的是，本发明实施例还公开了一种工业微波设备，包括实施例三或实施例四所述的控制工业微波设备的功率的装置。

综上所述：

本发明公开了一种控制工业微波设备的功率的方法及装置，处理器获取微波源阳极电流值，根据所述微波源阳极电流值计算微波源实际输出功率，计算预先设定的微波源输出功率与所述微波源实际输出功率的偏差值根据所述偏差值计算需调节电压值，将所述需调节电压值输出至调压模块，以调节漏磁高压变压器的初级输入电压至设定电压。通过上述方法及装置，利用负反馈控制的原理，能够实现使微波源功率输出达到平稳的目的。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

另外需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情况下，凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现，而且，用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的，例如模拟电路、数字电路或专用电路等。但是，对本发明而言更多情况下软件程序实现是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccessMemory）、磁碟或者光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

综上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种控制工业微波设备的功率的方法，其特征在于，包括：

处理器获取微波源阳极电流值；

所述处理器根据所述微波源阳极电流值计算微波源实际输出功率；

所述处理器计算预先设定的微波源输出功率与所述微波源实际输出功率的偏差值；

所述处理器根据所述偏差值计算需调节电压值；

将所述需调节电压值输出至调压模块，以调节漏磁高压变压器的初级输入电压至设定电压；

其中，所述根据所述微波源阳极电流值计算微波源实际输出功率包括：

通过公式Pc＝G[f(Ip)]计算得出微波源实际输出功率,其中，Pc为微波源实际输出功率，Ip为阳极电流值，G为Pc与f(Ip)之间的比例值；

所述处理器根据所述偏差值计算需调节电压值，包括：

通过公式Uout＝Δp*g+Us计算需调节的电压值Uout，其中，Δp为所述偏差值，g为可调系数，Us为对应设定功率时的设定输出电压值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述计算预先设定的微波源输出功率与所述微波源实际输出功率的偏差值之前，所述方法还包括：

从人机界面获取预先设定的微波源输出功率。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述处理器为单片机。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述处理器为可编程逻辑控制器PLC。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述处理器为嵌入式系统。

6.一种控制工业微波设备的功率的装置，其特征在于，包括：

电流获取单元，用于获取微波源阳极电流值；

第一计算单元，用于根据所述微波源阳极电流值计算微波源实际输出功率；

第二计算单元，用于计算预先设定的微波源输出功率与所述微波源实际输出功率的偏差值；

第三计算单元，用于根据所述偏差值计算需调节电压值；

电压值输出模块，用于将所述需调节电压值输出至调压模块，以调节漏磁高压变压器的初级输入电压至设定电压；

其中，所述第一计算单元具体用于：

通过公式Pc＝G[f(Ip)]计算得出微波源实际输出功率,其中，Pc为微波源实际输出功率，Ip为阳极电流值，G为Pc与f(Ip)之间的比例值；

所述第三计算单元具体用于：

通过公式Uout＝Δp*g+Us计算需调节的电压值Uout，其中，Δp为所述偏差值，g为可调系数，Us为对应设定功率时的设定输出电压值。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

微波源输出功率获取单元，用于从人机界面获取预先设定的微波源输出功率。

8.一种工业微波设备，其特征在于，包括权利要求6或7所述的控制工业微波设备的功率的装置。