CN117320252A - 一种电子加速器波导自动加气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子加速器波导自动加气装置，涉及电子加速器波导领域。包括氮气瓶，氮气瓶的上方设置有共振设备，共振设备底面的左侧固定连接有输入波导管，输入波导管的底面固定连接有输入气管，输入气管的左面固定连接有第一通管，输入气管的右面固定连接有第二通管，氮气瓶顶面的左侧固定连接有第一气泵。本发明通过采用氮气进行充气的方式，增加了装置整体的安全性，从而在装置使用的时候，避免产生电火花的危害，同时采用PLC控制器对装置整体进行控制，方便操作人员对装置整体的操作，增加对装置整体控制的精度，通过设置模拟电量模块，对氮气的气压进行对比，方便控制氮气的充气量。
Description
技术领域
本发明涉及电子加速器波导领域，具体为一种电子加速器波导自动加气装置。
背景技术
电子同步加速器是加速电子的同步加速器，由于电子速度随能量的增加很快接近于光速，故其高频加速电场不随时间变化，其结构是在瓷质椭圆截面环形真空室内外都镀银，并用作加高频电压的谐振腔，真空室安放在主导磁场的磁铁间隙里，它只要使主导磁场随时间改变并加上恒定的高频电场就能把电子不断加速，另一方面，由于电子静止质量小，在绕圈时会沿切线方向辐射出强电磁波，称为同步辐射，能量越高这种辐射就越强，因而使得这类加速器在进一步提高能量方面遇到困难，克服困难的一个办法是加大机器半径。
电子同步加速器用C形磁铁组成环形结构，其间产生控制电子运动轨道的磁场，环形真空盒放置在各磁铁的空隙中，盒内装有加速电极或谐振腔，高频电源产生固定频率的高频电场，通过加速电极或谐振腔加速电子，因电子静质量很小，在能量大于2兆电子伏时，其运动速度就接近光速，随着能量提高，速度变化很小，电子在磁场内做圆周运动，其轨道半径及周期基本不变，因此，高频电源的频率可保持不变，一般先用直线加速器或高压加速器加速电子，使其达到一定速度后再注入同步加速器，大型电子同步加速器常采用多个环形轨道组合，各环之间用直线轨道连接。
在加速器中，波导担负着传输微波功率的作用，微波功宰的传铺必须建立电磁场，由于加速器工作时微波功率较大，因而，波导在传播过程中所建立的电磁场也较强，所以，波导内放电打火极易发生，现有的大多采用的是在内部充以氧气的方式，然而在产生电火花的时候，氧气与电火花的作用下，容易产生爆炸，因此在电子加速器使用的过程中，容易导致装置产生爆炸的危害，并且现有的大多电子加速器在使用的时候，采用的是人工手动进行调整，从而为电子加速器的使用带来不便。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种电子加速器波导自动加气装置，解决了在加速器中，波导担负着传输微波功率的作用，微波功宰的传铺必须建立电磁场，由于加速器工作时微波功率较大，因而，波导在传播过程中所建立的电磁场也较强，所以，波导内放电打火极易发生，现有的大多采用的是在内部充以氧气的方式，然而在产生电火花的时候，氧气与电火花的作用下，容易产生爆炸，因此在电子加速器使用的过程中，容易导致装置产生爆炸的危害，并且现有的大多电子加速器在使用的时候，采用的是人工手动进行调整，从而为电子加速器的使用带来不便的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种电子加速器波导自动加气装置，包括氮气瓶，所述氮气瓶的上方设置有共振设备，所述共振设备底面的左侧固定连接有输入波导管，所述输入波导管的底面固定连接有输入气管，所述输入气管的左面固定连接有第一通管，所述输入气管的右面固定连接有第二通管，所述氮气瓶顶面的左侧固定连接有第一气泵，所述第一气泵的输出端与第一通管的下端固定连接，所述氮气瓶顶面的右侧固定连接有第二气泵，所述第二气泵的输出端与第二通管的下端固定连接，所述氮气瓶的右方设置有PLC控制器。
优选的，所述PLC控制器的右方设置有模拟电量模块，所述模拟电量模块将信号传输至PLC控制器中，所述模拟电量模块的右方分别设置有气压传感器模块、温度传感器模块和流量传感器模块，所述气压传感器模块、温度传感器模块和流量传感器模块分别将信号传输至模拟电量模块中。
进一步，所述气压传感器模块包括第一气压传感器、第二气压传感器和总气压传感器，所述第一通管管壁的下侧与第一气压传感器的输入端固定连接，所述第二通管管壁的下侧与第二气压传感器的输入端固定连接，所述输入波导管的右面与总气压传感器的输入端固定连接。
更进一步，所述温度传感器模块包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器的输入端与氮气瓶顶面的右侧固定连接，所述第二温度传感器的输入端与共振设备顶面的左侧固定连接。
更加进一步，所述流量传感器模块包括的第一流量传感器、第二流量传感器和总流量传感器，所述第一通管管壁的中心处与第一流量传感器的内壁固定连接，所述第二通管管壁的中心处与第二流量传感器的内壁固定连接，所述总流量传感器的中心处与输入气管的管壁固定连接。
更加进一步，所述共振设备的内壁固定连接有多个共振板，多个所述共振板的左面均开设有共振口。
更加进一步，所述共振设备的左面固定连接有电子枪，所述共振设备的左面开设有输入口，所述共振设备的右面固定连接有输出口。
更加进一步，所述PLC控制器的左方分别设置有第一电磁换向阀和第二电磁换向阀，所述第一电磁换向阀的内壁和第一通管管壁的上侧固定连接，所述第二电磁换向阀的内壁与第二通管管壁的上侧固定连接。
更加进一步，所述PLC控制器的下方分别设置有第一电源模块和第二电源模块，所述PLC控制器前面的左侧固定连接有LED触控屏，所述PLC控制器前面的右侧固定连接有多个控制按键。
(三)有益效果
本发明提供了一种电子加速器波导自动加气装置。具备以下有益效果：
1、本发明通过采用氮气进行充气的方式，增加了装置整体的安全性，从而在装置使用的时候，避免产生电火花的危害，同时采用PLC控制器对装置整体进行控制，方便操作人员对装置整体的操作，增加对装置整体控制的精度，通过设置模拟电量模块，对氮气的气压进行对比，方便控制氮气的充气量。
2、本发明通过设置模拟电量模块对气压传感器模块、温度传感器模块和流量传感器模块采集到的数据进行对比，从而根据数据模拟电量模块对比的数据，通过PLC控制器控制氮气瓶向共振设备中输送氮气的量，同时便于观察共振设备中氮气的充气量。
3、本发明在第一气压传感器的作用下，检测第一通管中的氮气输送气压，在第二气压传感器的作用下，检测第二通管终端暗器的输送气压，在总气压传感器的作用下检测输入波导管中氮气输送的总气压，并且通过模拟电量模块对第一气压传感器、第二气压传感器和总气压传感器的气压值进行对比，可以准确的掌握氮气的充气状况。
附图说明
图1为本发明整体前侧剖面结构示意图；
图2为本发明模拟电量模块流出示意图；
其中，1、氮气瓶；2、共振设备；3、输入波导管；4、输入气管；5、第一通管；6、第二通管；7、第一气泵；8、第二气泵；9、PLC控制器；10、模拟电量模块；12、气压传感器模块；121、第一气压传感器；122、第二气压传感器；123、总气压传感器；13、温度传感器模块；131、第一温度传感器；132、第二温度传感器；14、流量传感器模块；141、第一流量传感器；142、第二流量传感器；143、总流量传感器；15、共振板；16、共振口；17、电子枪；18、输入口；19、输出口；20、第一电磁换向阀；21、第二电磁换向阀；22、第一电源模块；23、第二电源模块；24、LED触控屏；25、控制按键。
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。
实施例一：
如图1-2所示，本发明实施例提供一种电子加速器波导自动加气装置，包括氮气瓶1，氮气瓶1的上方设置有共振设备2，共振设备2底面的左侧固定连接有输入波导管3，输入波导管3的底面固定连接有输入气管4，输入气管4的左面固定连接有第一通管5，输入气管4的右面固定连接有第二通管6，氮气瓶1顶面的左侧固定连接有第一气泵7，第一气泵7的输出端与第一通管5的下端固定连接，氮气瓶1顶面的右侧固定连接有第二气泵8，第二气泵8的输出端与第二通管6的下端固定连接，氮气瓶1的右方设置有PLC控制器9，本发明通过采用氮气进行充气的方式，增加了装置整体的安全性，从而在装置使用的时候，避免产生电火花的危害，同时采用PLC控制器9对装置整体进行控制，方便操作人员对装置整体的操作，增加对装置整体控制的精度，通过设置模拟电量模块10，对氮气的气压进行对比，方便控制氮气的充气量。
实施例二：
如图1和图2所示，本发明实施例提供一种电子加速器波导自动加气装置，根据具体实施例一中的内容进行进一步扩充：
其中，PLC控制器9的右方设置有模拟电量模块10，模拟电量模块10将信号传输至PLC控制器9中，模拟电量模块10的右方分别设置有气压传感器模块12、温度传感器模块13和流量传感器模块14，气压传感器模块12、温度传感器模块13和流量传感器模块14分别将信号传输至模拟电量模块10中，通过设置模拟电量模块10对气压传感器模块12、温度传感器模块13和流量传感器模块14采集到的数据进行对比，从而根据数据模拟电量模块10对比的数据，通过PLC控制器9控制氮气瓶1向共振设备2中输送氮气的量，同时便于观察共振设备2中氮气的充气量。
实施例三：
如图1和图2所示，本发明实施例提供一种电子加速器波导自动加气装置，根据具体实施例二中的内容进行进一步扩充：
其中，气压传感器模块12包括第一气压传感器121、第二气压传感器122和总气压传感器123，第一通管5管壁的下侧与第一气压传感器121的输入端固定连接，第二通管6管壁的下侧与第二气压传感器122的输入端固定连接，输入波导管3的右面与总气压传感器123的输入端固定连接，在第一气压传感器121的作用下，检测第一通管5中的氮气输送气压，在第二气压传感器122的作用下，检测第二通管6终端暗器的输送气压，在总气压传感器123的作用下检测输入波导管3中氮气输送的总气压，并且通过模拟电量模块10对第一气压传感器121、第二气压传感器122和总气压传感器123的气压值进行对比，可以准确的掌握氮气的充气状况。
实施例四：
如图1和图2所示，本发明实施例提供一种电子加速器波导自动加气装置，根据具体实施例二中的内容进行进一步扩充：
其中，温度传感器模块13包括第一温度传感器131和第二温度传感器132，第一温度传感器131的输入端与氮气瓶1顶面的右侧固定连接，第二温度传感器132的输入端与共振设备2顶面的左侧固定连接，在第一温度传感器131的作用下，将测氮气瓶1中的温度，在第二温度传感器132的作用下，将测共振设备2中氮气在进行波导发射时候产生的热量，流量传感器模块14包括的第一流量传感器141、第二流量传感器142和总流量传感器143，第一通管5管壁的中心处与第一流量传感器141的内壁固定连接，第二通管6管壁的中心处与第二流量传感器142的内壁固定连接，总流量传感器143的中心处与输入气管4的管壁固定连接，在第一流量传感器141的作用下，检测第一通管5中的氮气流量，在第二流量传感器142的作用下，检测第二通管6中的氮气流量，在总流量传感器143的作用下，检测输入气管4中总氮气流量。
实施例五：
如图1所示，本发明实施例提供一种电子加速器波导自动加气装置，根据具体实施例一中的内容进行进一步扩充：
其中，共振设备2的内壁固定连接有多个共振板15，多个共振板15的左面均开设有共振口16，在共振板15的作用下，增加波导与氮气之间的共振频率，并且在多个共振口16的作用下，增加波导的聚集力，共振设备2的左面固定连接有电子枪17，共振设备2的左面开设有输入口18，共振设备2的右面固定连接有输出口19，在电子枪17的作用下，对波导进行发射，并且在输入口18的作用下，使得波导进入共振设备2中，在输出口19的作用下，使得波导能够发射出。
实施例六：
如图1和图2所示，本发明实施例提供一种电子加速器波导自动加气装置，根据具体实施例一中的内容进行进一步扩充：
其中，PLC控制器9的左方分别设置有第一电磁换向阀20和第二电磁换向阀21，第一电磁换向阀20的内壁和第一通管5管壁的上侧固定连接，第二电磁换向阀21的内壁与第二通管6管壁的上侧固定连接，在第一电磁换向阀20和第二电磁换向阀21的作用下，方便控制第一通管5和第二通管6中氮气的流通情况，方便对共振设备2中输送氮气，PLC控制器9的下方分别设置有第一电源模块22和第二电源模块23，PLC控制器9前面的左侧固定连接有LED触控屏24，PLC控制器9前面的右侧固定连接有多个控制按键25，在第一电源模块22的作用下，方便PLC控制器9控制第一气泵7、第二气泵8、第一电磁换向阀20和第二电磁换向阀21，在第二电源模块23的作用下，使得第一气压传感器121、第二气压传感器122、总气压传感器123、第一温度传感器131、第二温度传感器132、第一流量传感器141、第二流量传感器142和总流量传感器143的数据能够传输至模拟电量模块10中，并且通过模拟电量模块10进行对比，在LED触控屏24和控制按键25的作用下，方便对PLC控制器9进行控制。
工作原理：在需要对共振设备2中进行充气的时候，对装置接通第一电源模块22和第二电源模块23，通管第一电源模块22和第二电源模块23将PLC控制器9与氮气瓶1和共振设备2之间的通电设备进行连接，通管PLC控制器9控制氮气瓶1和共振设备2上的设备进行运作；
通过LED触控屏24和控制按键25对PLC控制器9进行控制，第一气压传感器121、第二气压传感器122和总气压传感器123将数据传输值气压传感器模块12中，气压传感器模块12将数据传输值模拟电量模块10中进行对比，根据模拟电量模块10对比的结果，通过PLC控制器9贯穿充气的气压，第一温度传感器131和第二温度传感器132将数值传输至温度传感器模块13中，通过模拟电量模块10对数值进行对比，通过PLC控制器9贯穿氮气瓶1和共振设备2中的温度变化，第一流量传感器141、第二流量传感器142和总流量传感器143将数值传输至流量传感器模块14中，通过模拟电量模块10对数值进行对比，通过PLC控制器9控制氮气输入值共振设备2中的量；
PLC控制器9通过第二电源模块23控制氮气瓶1上的第二通管6、第二气泵8、第一电磁换向阀20和第二电磁换向阀21进行运作，控制第二通管6和第二气泵8的启动，控制第一电磁换向阀20和第二电磁换向阀21的开关，第一气压传感器121、第二气压传感器122、总气压传感器123、第一温度传感器131、第二温度传感器132、第一流量传感器141、第二流量传感器142和总流量传感器143将监测的数据通过第一电源模块22输送至PLC控制器9中进行对比，对充气过程中的数据进行监控，并且通过模拟电量模块10对所有数据进行对比，从而通过PLC控制器9控制氮气瓶1向共振设备2中输送氮气的量；
PLC控制器9通过读取第一气压传感器121、第二气压传感器122、总气压传感器123的反馈值，分别对第一通管5、第二通管6和输入气管4中氮气的气压进行检测，通过模拟电量模块10对第一通管5、第二通管6和输入气管4中的气压值进行模拟对比，当第二气压传感器122的反馈值达到指定的要求时共振设备2，将波导气压设定值与第一气压传感器121的反馈值进行对比，在第一气压传感器121的反馈值小于设定的压力最小值时，PLC控制器9通过第二电源模块23控制第一电磁换向阀20和第二电磁换向阀21与第一气泵7和第二气泵8，此时的第一气泵7和第二气泵8同时将氮气瓶1中的氮气分别输送至第一通管5和第二通管6中，并且第一电磁换向阀20和第二电磁换向阀21打开，通过输入气管4和共振设备2上的输入波导管3向共振设备2中快速充气，在第一气压传感器121的作用下，检测第一通管5中的气压，在第二气压传感器122的作用下，检测第二通管6中的气压，在总气压传感器123的作用下，检测输入波导管3中的总气压，在第一流量传感器141的作用下，检测第一通管5中的氮气流量，在第二流量传感器142的作用下，检测第二通管6中的氮气流量，在总流量传感器143的作用下，检测输入气管4中氮气的总流量；
当第一气压传感器121的反馈值大于压力最小值且小于压力标准的时候，PLC控制器9通过第一电源模块22控制第二通管6上的第二电磁换向阀21和第二气泵8关闭，第一通管5上的第一电磁换向阀20打开，氮气在第一气泵7的作用下进入第一通管5中，并且在第一气压传感器121的作用下检测第一通管5中的气压，通过第一流量传感器141检测第一通管5中的流量，氮气进入输入气管4中，通过总流量传感器143检测输入气管4中的流量，氮气进入输入波导管3中，通过总气压传感器123检测氮气在输入波导管3中的气压，氮气瓶1向共振设备2中进行小流量的充气；
当总气压传感器123的压力值达到设定的压力标准值时，PLC控制器9控制第一电磁换向阀20和第二电磁换向阀21关闭，第一气泵7和第二气泵8停止对氮气的输送，第一通管5和第二通管6关闭，此时充气完成；
启动电子枪17，向共振设备2中发射波导，波导在通过输入口18进入共振设备2中后，与共振设备2中的氮气进行接触，并且在波导通过多个共振板15中的共振口16后，增加波导的聚集力，最后波导通过输入口18发射出来。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种电子加速器波导自动加气装置，包括氮气瓶(1)，其特征在于：所述氮气瓶(1)的上方设置有共振设备(2)，所述共振设备(2)底面的左侧固定连接有输入波导管(3)，所述输入波导管(3)的底面固定连接有输入气管(4)，所述输入气管(4)的左面固定连接有第一通管(5)，所述输入气管(4)的右面固定连接有第二通管(6)，所述氮气瓶(1)顶面的左侧固定连接有第一气泵(7)，所述第一气泵(7)的输出端与第一通管(5)的下端固定连接，所述氮气瓶(1)顶面的右侧固定连接有第二气泵(8)，所述第二气泵(8)的输出端与第二通管(6)的下端固定连接，所述氮气瓶(1)的右方设置有PLC控制器(9)。
2.根据权利要求1所述的一种电子加速器波导自动加气装置，其特征在于：所述PLC控制器(9)的右方设置有模拟电量模块(10)，所述模拟电量模块(10)将信号传输至PLC控制器(9)中，所述模拟电量模块(10)的右方分别设置有气压传感器模块(12)、温度传感器模块(13)和流量传感器模块(14)，所述气压传感器模块(12)、温度传感器模块(13)和流量传感器模块(14)分别将信号传输至模拟电量模块(10)中。
3.根据权利要求2所述的一种电子加速器波导自动加气装置，其特征在于：所述气压传感器模块(12)包括第一气压传感器(121)、第二气压传感器(122)和总气压传感器(123)，所述第一通管(5)管壁的下侧与第一气压传感器(121)的输入端固定连接，所述第二通管(6)管壁的下侧与第二气压传感器(122)的输入端固定连接，所述输入波导管(3)的右面与总气压传感器(123)的输入端固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种电子加速器波导自动加气装置，其特征在于：所述温度传感器模块(13)包括第一温度传感器(131)和第二温度传感器(132)，所述第一温度传感器(131)的输入端与氮气瓶(1)顶面的右侧固定连接，所述第二温度传感器(132)的输入端与共振设备(2)顶面的左侧固定连接。
5.根据权利要求2所述的一种电子加速器波导自动加气装置，其特征在于：所述流量传感器模块(14)包括的第一流量传感器(141)、第二流量传感器(142)和总流量传感器(143)，所述第一通管(5)管壁的中心处与第一流量传感器(141)的内壁固定连接，所述第二通管(6)管壁的中心处与第二流量传感器(142)的内壁固定连接，所述总流量传感器(143)的中心处与输入气管(4)的管壁固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种电子加速器波导自动加气装置，其特征在于：所述共振设备(2)的内壁固定连接有多个共振板(15)，多个所述共振板(15)的左面均开设有共振口(16)。
7.根据权利要求1所述的一种电子加速器波导自动加气装置，其特征在于：所述共振设备(2)的左面固定连接有电子枪(17)，所述共振设备(2)的左面开设有输入口(18)，所述共振设备(2)的右面固定连接有输出口(19)。
8.根据权利要求1所述的一种电子加速器波导自动加气装置，其特征在于：所述PLC控制器(9)的左方分别设置有第一电磁换向阀(20)和第二电磁换向阀(21)，所述第一电磁换向阀(20)的内壁和第一通管(5)管壁的上侧固定连接，所述第二电磁换向阀(21)的内壁与第二通管(6)管壁的上侧固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种电子加速器波导自动加气装置，其特征在于：所述PLC控制器(9)的下方分别设置有第一电源模块(22)和第二电源模块(23)，所述PLC控制器(9)前面的左侧固定连接有LED触控屏(24)，所述PLC控制器(9)前面的右侧固定连接有多个控制按键(25)。
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