CN115145201B - 一种干式真空泵专用控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种干式真空泵专用控制器，包括控制模块，控制模块包括数据模块、自检模块、检测模块、加热模块和服务器，服务器发送数据至数据模块，数据模块根据数据建立基础数据库和动态数据库，服务器与自检模块连接用于改变自检模块的温度阈值，检测模块包括第一温度检测模块和第二温度检测模块，所述第一温度检测模块用于对真空泵进气口和排气口温度进行检测，第二温度检测模块用于对真空泵腔体内部和转子温度进行检测，检测数据传递至数据模块，自检模块用于改变真空泵在运行过程中的工作状态，自检模块包括自调节模块和背压检测模块，检测模块还包括气体传感器和压力传感器，气体传感器用于对被抽气体进行检测。

Description

一种干式真空泵专用控制器
技术领域
本发明涉及智能控制相关领域，特别涉及一种干式真空泵专用控制器。
背景技术
干式真空泵在工作时无摩擦，运转平稳，且噪音低，极限真空值高，功耗低的特点广泛应用于真空治炼、化学、真空热成型和医药等众多领域，通过控制器的设定对真空泵进行控制，由于真空泵抽气环境复杂，并能保证气体单一性，抽离气体均为混合气体，当遇到腐蚀性介质时会造成转子损坏，真空泵腔内温度过高使转子热胀冷缩发生变形和泵内背压值过高使转子动平衡被破坏也会导致泵体卡死等问题，在实际工作中需要对真空泵的气体和温度进行检测，对真空泵设置可调节的阈值信号，但由于分离式检测模块的电路过多，反馈过程长，故障率高，还存在因升温状态时的运行条件及降温介质的输出量需要进行实时调控的问题，以防止真空值下降。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种干式真空泵专用控制器，包括控制模块，控制模块包括数据模块、自检模块、检测模块、加热模块和服务器，服务器发送数据至数据模块，数据模块根据数据建立基础数据库和动态数据库，服务器与自检模块连接用于改变自检模块的温度阈值，检测模块包括第一温度检测模块和第二温度检测模块，第一温度检测模块用于对真空泵进气口和排气口温度进行检测，第二温度检测模块用于对真空泵腔体内部和转子温度进行检测，检测数据传递至数据模块，自检模块用于改变真空泵在运行过程中的工作状态。
进一步的，自检模块包括自调节模块和背压检测模块，检测模块还包括气体传感器和压力传感器，气体传感器用于对被抽气体进行检测，压力传感器用于检测真空泵内的背压，检测数据传递至数据模块，数据模块接收检测模块数据后，写入动态数据库，动态数据库与基础数据库进行对比，找出与基础数据库中对应的数据并发送至自检模块，自检模块接收数据信号后调节真空泵运行状态。
进一步的，自检模块还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电位器R6、第七电位器R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一二极管D1、第二二极管D2、第五三级管D5和第一运算放大器U1，第一电阻R1分别与第一运算放大器U1正极和第一二极管D1阳极连接，第一二极管D1阴极与第二电阻R2一端连接，第二电阻R2另一端与第五三极管D5集电极连接，第五三极管D5基极与第七电位器R7调节端连接，第七电位器R7一端分别与第三电阻R3和第六电位器R6一端连接，第六电位器R6调节端分别与第四电阻R4和第五电阻R5连接，第五电阻R5与第一运算放大器U1负极连接，第八电阻R8一端分别与第五三极管D5发射极和第七电位器R7另一端连接，第九电阻R9一端与第六电阻R6连接，另一端与第二二极管D2阳极连接，第二二极管D2阴极与第八电阻R8连接。
进一步的，自检模块还包括第十电阻R10、第三三极管D3、第十一电阻R11、第二运算放大器U2、第三线路和第四线路，第十电阻R10一端与第一运算放大器U1输出端连接，另一端与第三二极管D3阳极连接，第三二极管D3阴极分别与第二二极管阴极和第八电阻R8连接，第二运算放大器正极与第四电阻R4连接，第二运算放大器负极与第十一电阻R11连接。
进一步的，自调节模块包括第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第四二极管D4、第六三极管D6、第三运算放大器U3和第六线路，第十四电阻R14一端与自检模块输出端连接，第十四电阻R14另一端与第四二极管D4阳极连接，第四二极管D4阴极与第三运算放大器U3正极连接，第三运算放大器U3负极依次串接有第十六电阻R16和第十五电阻R15，第十六电阻R16和第十五电阻R15之间与第六三极管D6集电极连接，第六三极管D6基极与第六线路连接，第六线路与背压检测模块连接，第六三极管D6发射极与地连接，第三运算放大器U3输出端输出信号至加热模块，加热模块接收信号后控制真空泵加热。
进一步的，自调节模块还包括第十二电阻R12、第十三电阻R13、第七三极管D7和第五线路组成，第十二电阻R12一端与自检模块输出端连接，第十二电阻R12另一端与第七三极管D7基极连接，第七三极管D7集电极与第十三电阻连接，第七三极管D7发射极与第五线路连接。
进一步的，自调节模块还包括比例电磁阀，比例电磁阀输出端与真空泵冷却口连接，比例电磁阀输入端与冷却介质连接，比例电磁阀信号输入端与第五线路连接，通过反馈第五线路控制电磁阀开关量。
进一步的，自调节模块还包括第七线路，第十五电阻R15一端与第七线路连接，第七线路与服务器连接，通过服务器改变温度阈值，控制第三运算放大器U3的输出信号。
进一步的，控制模块还包括通讯模块，通讯模块与数据模块及服务器连接，用于服务器和数据模块的远程传输。
本发明与现有技术相比的有益效果是： 通过自检模块对真空泵的气体和温度进行检测，同时改变阈值信号和控制信号的输入，使真空泵进行自动调节，解决分离式检测模块的电路过多，反馈过程长，故障率高的问题，通过自调节模块对升温状态时的运行条件及降温介质的输出量进行自动改变，防止降温介质输出不稳定导致的真空值下降的问题，当腐蚀性介质流入抽气管道时，对腔内进行预加温让进入的腐蚀性介质保持气化状态，排出后对腔体温度进行自动回调。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种干式真空泵专用控制器的控制模块整控制系统结构示意图。
图2为本发明提供的一种干式真空泵专用控制器的检测模块结构检测模块连接示意图。
图3为本发明提供的一种干式真空泵专用控制器的自检模块结构自检模块连接示意图。
图4为本发明提供的一种干式真空泵专用控制器的自调节模块结构自调节模块连接示意图。
图5为本发明提供的一种干式真空泵专用控制器的自检模块电路控制示意图。
图6为本发明提供的一种干式真空泵专用控制器的自调节模块电路示意图。
图7为本发明提供的一种干式真空泵专用控制器的比例电磁阀调节电路示意图。
实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明，应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7，本发明是一种干式真空泵专用控制器，包括控制模块，控制模块包括数据模块、自检模块、检测模块、加热模块和服务器，服务器发送数据至数据模块，数据模块根据数据建立基础数据库和动态数据库，服务器与自检模块连接用于改变自检模块的温度阈值，检测模块包括第一温度检测模块和第二温度检测模块，第一温度检测模块用于对真空泵进气口和排气口温度进行检测，第二温度检测模块用于对真空泵腔体内部和转子温度进行检测，检测数据传递至数据模块，自检模块用于改变真空泵在运行过程中的工作状态。
具体地，自检模块包括自调节模块和背压检测模块，检测模块还包括气体传感器和压力传感器，气体传感器用于对被抽气体进行检测，压力传感器用于检测真空泵内的背压，检测数据传递至数据模块，数据模块接收检测模块数据后，写入动态数据库，动态数据库与基础数据库进行对比，找出与基础数据库中对应的数据并发送至自检模块，自检模块接收数据信号后调节真空泵运行状态。
具体地，自检模块还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电位器R6、第七电位器R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一二极管D1、第二二极管D2、第五三级管D5和第一运算放大器U1，第一电阻R1分别与第一运算放大器U1正极和第一二极管D1阳极连接，第一二极管D1阴极与第二电阻R2一端连接，第二电阻R2另一端与第五三极管D5集电极连接，第五三极管D5基极与第七电位器R7调节端连接，第七电位器R7一端分别与第三电阻R3和第六电位器R6一端连接，第六电位器R6调节端分别与第四电阻R4和第五电阻R5连接，第五电阻R5与第一运算放大器U1负极连接，第八电阻R8一端分别与第五三极管D5发射极和第七电位器R7另一端连接，第九电阻R9一端与第六电阻R6连接，另一端与第二二极管D2阳极连接，第二二极管D2阴极与第八电阻R8连接。
具体地，自检模块还包括第十电阻R10、第三三极管D3、第十一电阻R11、第二运算放大器U2、第三线路和第四线路，第十电阻R10一端与第一运算放大器U1输出端连接，另一端与第三二极管D3阳极连接，第三二极管D3阴极分别与第二二极管阴极和第八电阻R8连接，第二运算放大器正极与第四电阻R4连接，第二运算放大器负极与第十一电阻R11连接。
具体地，自调节模块包括第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第四二极管D4、第六三极管D6、第三运算放大器U3和第六线路，第十四电阻R14一端与自检模块输出端连接，第十四电阻R14另一端与第四二极管D4阳极连接，第四二极管D4阴极与第三运算放大器U3正极连接，第三运算放大器U3负极依次串接有第十六电阻R16和第十五电阻R15，第十六电阻R16和第十五电阻R15之间与第六三极管D6集电极连接，第六三极管D6基极与第六线路连接，第六线路与背压检测模块连接，第六三极管D6发射极与地连接，第三运算放大器U3输出端输出信号至加热模块，加热模块接收信号后控制真空泵加热。
具体地，自调节模块还包括第十二电阻R12、第十三电阻R13、第七三极管D7和第五线路组成，第十二电阻R12一端与自检模块输出端连接，第十二电阻R12另一端与第七三极管D7基极连接，第七三极管D7集电极与第十三电阻连接，第七三极管D7发射极与第五线路连接。
具体地，自调节模块还包括比例电磁阀，比例电磁阀输出端与真空泵冷却口连接，比例电磁阀输入端与冷却介质连接，比例电磁阀信号输入端与第五线路连接，通过反馈第五线路控制电磁阀开关量。
具体地，自调节模块还包括第七线路，第十五电阻R15一端与第七线路连接，第七线路与服务器连接，通过服务器改变温度阈值，控制第三运算放大器U3的输出信号。
具体地，控制模块还包括通讯模块，通讯模块与数据模块及服务器连接，用于服务器和数据模块的远程传输。
服务器为数据模块传输基础数据，数据模块接收服务器数据后建立基础数据库，数据模块接收检测模块写入动态数据库，数据模块对比基础数据库和动态数据库，找出与基础数据库中对应的数据并发送至自检模块。
考虑到真空泵的热工作条件过于苛刻以及真空泵的背压值极限和真空泵的功率有关，而不同的工作的环境需用特定的控制器，因此设置数据模块，可根据使用环境通过服务器进行调整，考虑到真空泵工作时抽离的气体并不稳定，因此设置检测模块对抽离气体及泵体各状态进行检测，考虑到减少非必要的停机处理，因此设置自检模块对真空泵的运行状态进行实时调控处理。
考虑到气体检测和温度检测需要可调节的阈值信号以及对真空泵的实际工作状态的进行检测，分离式检测模块的电路过多，反馈过程长，故障率增加，因此设置第一运算放大器U1，可调节的阈值信号通过R1分为两路，一路进入第一放大器U1的输入正极，另一路经过发光二极管D1、第二电阻R2和第五三极管D5的集电极，发光二极管D1工作，提示工作人员自检模块的运行状态，第五三级管D5的基极与第七电位器R7调节端连接，调节端电压使第五二极管D5导通，因第七电位器R7与第一线路连接，既并未检测到被抽气体中含有腐蚀性介质，第六电位器R6调节端与第四电阻R4和第五电阻R5连接，经第五电阻R5进入第一运算放大器U1负极，R6的调节与第二线路连接，通过第一运算放大器U1的正极，设置温度放大信号的基础阈值，既通过第七电位器R7和第六电位器R6配合同时对阈值信号和实际工作状态的反馈信号进行控制和输入，防止分离式的检测导致的故障率，考虑到真空泵内温度的实际温度需要进行控制，因此设置第二线路，检测模块将信号传递至102以控制第六电位器R6的调节，既当温度过高时传递信号至第一运算放大器U1负极，减小第一运算放大器的输出倍数，考虑到转子在升温处理腐蚀性介质后，如果长时间处于高温状态会导致转子热胀冷缩损坏，因此设置第二运算放大器U2，第二运算放大器U2正极信号通过第四电阻R4输入，既输入温度信号同时对第二运算放大器的U2正极进行输入，当真空泵长时间运转导致温度过高时，第一运算放大器U1负极电压上升，放大倍数减小，输出信号至104，同时U2电压上升，U2放大倍数增加，输出至103，通过102和103的反馈信号对真空泵状态进行控制，当遇到腐蚀性介质时，检测模块输出信号至101，控制第七电位器R7调节端电压升降，当第五三极管D5截至时，第二电阻R2一端的电压信号无法通过第五三极管D5形成回路，导致第一运算放大器U1正极电压上升降，既增加U1放大倍数。
考虑升温状态时的运行条件，因此设置第六线路，当不符合升温条件时，第六二极管D6截至，使第十五电阻R15和第六电阻R16中端的电路形态改变，第三运算放大器U3负极电压大于正极电压，既停止进行升温，符合条件时，因第四线路与第十四电阻连接，经第四二极管D4进入第三运算放大器正极，第三运算放大器U3输出放大信号，控制模块对真空泵进行升温。
考虑到降温介质的输出量控制及输出条件，因此设置第七二极管D7和第十二电阻R12，其导通电压信号由第二运算放大器U2输出端控制，第十二电阻R12为降压电阻，信号经过第十二电阻后形成压降无法使第七二极管D7导通，当输出信号经过第二运算放大器U2放大后达成第七二极管D7导通条件后，开启比例电磁阀。

Claims (8)

1.一种干式真空泵专用控制器，包括控制模块，其特征在于：所述控制模块包括数据模块、自检模块、检测模块、加热模块和服务器，所述服务器发送数据至数据模块，数据模块根据数据建立基础数据库和动态数据库，服务器与自检模块连接用于改变自检模块的温度阈值，检测模块包括第一温度检测模块和第二温度检测模块，所述第一温度检测模块用于对真空泵进气口和排气口温度进行检测，第二温度检测模块用于对真空泵腔体内部和转子温度进行检测，检测数据传递至数据模块，自检模块用于改变真空泵在运行过程中的工作状态，所述自检模块还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电位器R6、第七电位器R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一二极管D1、第二二极管D2、第五三级管D5和第一运算放大器U1，所述第一电阻R1分别与第一运算放大器U1正极和第一二极管D1阳极连接，第一二极管D1阴极与第二电阻R2一端连接，第二电阻R2另一端与第五三极管D5集电极连接，第五三极管D5基极与第七电位器R7调节端连接，第七电位器R7一端分别与第三电阻R3和第六电位器R6一端连接，第六电位器R6调节端分别与第四电阻R4和第五电阻R5连接，第五电阻R5与第一运算放大器U1负极连接，第八电阻R8一端分别与第五三极管D5发射极和第七电位器R7另一端连接，第九电阻R9一端与第六电阻R6连接，另一端与第二二极管D2阳极连接，第二二极管D2阴极与第八电阻R8连接。
2.根据权利要求1所述的干式真空泵专用控制器，其特征在于：所述自检模块包括自调节模块和背压检测模块，检测模块还包括气体传感器和压力传感器，气体传感器用于对被抽气体进行检测，压力传感器用于检测真空泵内的背压，检测数据传递至数据模块，数据模块接收检测模块数据后，写入动态数据库，动态数据库与基础数据库进行对比，找出与基础数据库中对应的数据并发送至自检模块，自检模块接收数据信号后调节真空泵运行状态。
3.根据权利要求1所述的干式真空泵专用控制器，其特征在于：所述自检模块还包括第十电阻R10、第三三极管D3、第十一电阻R11、第二运算放大器U2、第三线路和第四线路，所述第十电阻R10一端与第一运算放大器U1输出端连接，另一端与第三二极管D3阳极连接，第三二极管D3阴极分别与第二二极管阴极和第八电阻R8连接，第二运算放大器正极与第四电阻R4连接，第二运算放大器负极与第十一电阻R11连接。
4.根据权利要求2所述的干式真空泵专用控制器，其特征在于：所述自调节模块包括第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第四二极管D4、第六三极管D6、第三运算放大器U3和第六线路，所述第十四电阻R14一端与自检模块输出端连接，第十四电阻R14另一端与第四二极管D4阳极连接，第四二极管D4阴极与第三运算放大器U3正极连接，第三运算放大器U3负极依次串接有第十六电阻R16和第十五电阻R15，第十六电阻R16和第十五电阻R15之间与第六三极管D6集电极连接，第六三极管D6基极与第六线路连接，线路106与背压检测模块连接，第六三极管D6发射极与地连接，第三运算放大器U3输出端输出信号至加热模块，加热模块接收信号后控制真空泵加热。
5.根据权利要求2所述的干式真空泵专用控制器，其特征在于：所述自调节模块还包括第十二电阻R12、第十三电阻R13、第七三极管D7和第五线路组成，所述第十二电阻R12一端与自检模块输出端连接，第十二电阻R12另一端与第七三极管D7基极连接，第七三极管D7集电极与第十三电阻连接，第七三极管D7发射极与第五线路连接。
6.根据权利要求5所述的干式真空泵专用控制器，其特征在于：所述自调节模块还包括比例电磁阀，所述比例电磁阀输出端与真空泵冷却口连接，比例电磁阀输入端与冷却介质连接，比例电磁阀信号输入端与第五线路连接，通过反馈第五线路控制电磁阀开关量。
7.根据权利要求4所述的干式真空泵专用控制器，其特征在于：所述自调节模块还包括第七线路，所述第十五电阻R15一端与第七线路连接，第七线路与服务器连接，通过服务器改变温度阈值，控制第三运算放大器U3的输出信号。
8.根据权利要求1所述的干式真空泵专用控制器，其特征在于：所述控制模块还包括通讯模块，通讯模块与数据模块及服务器连接，用于服务器和数据模块的远程传输。
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