一種羅茨干泵熱膨脹的控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)油真空獲得領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種羅茨干泵熱膨脹的控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]羅茨干泵的工作原理是電機(jī)帶動(dòng)軸及轉(zhuǎn)子進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，從而將被抽氣體排出，達(dá)到真空獲得的目的。在此過(guò)程中電機(jī)、軸、轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，這種熱量不僅會(huì)使一些部件產(chǎn)生形變，溫度太高還會(huì)使一些部件縮短使用壽命，導(dǎo)致早期失效，相反如果溫度過(guò)低又會(huì)使抽取的氣體凝結(jié)在腔體或其他部件上，產(chǎn)生沉積，影響泵的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，達(dá)到最佳的熱膨脹效果，本發(fā)明提供了一種羅茨干泵熱膨脹的控制系統(tǒng)及方法，具體的說(shuō)是利用多點(diǎn)分布式監(jiān)控溫度和水流量的冷卻方法對(duì)羅茨干泵各個(gè)部位進(jìn)行溫度測(cè)量，膨脹量計(jì)算，冷卻水流量計(jì)算，達(dá)到最佳熱平衡的方法。
[0004]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種羅茨干泵熱膨脹的控制系統(tǒng)，溫度采集單元連接溫度傳感器，采集溫度傳感器的溫度信號(hào)后，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)發(fā)送給CPU控制單元；
[0006]CPU控制單元連接電磁法執(zhí)行單元，發(fā)送脈沖信號(hào)到電磁閥執(zhí)行單元進(jìn)行周期間歇性冷卻；
[0007]流量控制單元一端連接CPU控制單元，接收CPU控制單元的信號(hào)，控制流量供應(yīng)，另一端連接冷卻水水路單元，將調(diào)整后的流量信號(hào)發(fā)送給冷卻水水路單元；
[0008]冷卻水水路單元一端連接電磁法執(zhí)行單元，接收電磁閥執(zhí)行單元的脈沖信號(hào)，另一端連接羅茨干泵泵體，對(duì)羅茨干泵泵體進(jìn)行冷卻處理。
[0009]所述溫度傳感器分別置于羅茨干泵泵體、腔體、油箱、齒輪箱和電機(jī)，采集上述部位的溫度信號(hào)。
[0010]一種羅茨干泵熱膨脹的控制方法，溫度采集單元采集溫度傳感器反饋的溫度信號(hào)，將采集到的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)發(fā)送給CPU控制單元；
[0011]CPU控制單元將轉(zhuǎn)換后的溫度信號(hào)與內(nèi)存中預(yù)設(shè)的溫度信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)溫度低于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，按照一定的周期發(fā)送脈沖信號(hào)給電磁閥執(zhí)行單元，進(jìn)行周期間歇性冷卻；
[0012]CPU控制單元記錄一定時(shí)間段的溫升速度，與預(yù)設(shè)的溫升速度進(jìn)行比較，控制流量大小，達(dá)到循環(huán)控制熱平衡。
[0013]當(dāng)溫度高于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，CPU控制單元，將流量調(diào)節(jié)信號(hào)傳遞給流量控制單元，力口大冷卻水的供應(yīng)量。
[0014]所述控制流量大小過(guò)程包括:
[0015]當(dāng)溫升速度小于預(yù)設(shè)溫升速度時(shí)，流量控制單元控制冷卻水水路加大流量；
[0016]當(dāng)溫升速度大于預(yù)設(shè)溫升速度時(shí)，流量控制單元控制冷卻水水路減小流量。
[0017]本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn):
[0018]1.根據(jù)材質(zhì)熱膨脹系數(shù)和溫升速度計(jì)算冷卻水流量，達(dá)到最佳熱平衡；
[0019]2.均勻冷卻，多點(diǎn)溫度監(jiān)控，避免冷卻受熱不均；
[0020]3.溫度平滑控制，通過(guò)溫升速率反饋，實(shí)時(shí)調(diào)整冷卻水流量，使得溫度與時(shí)間形成平滑曲線，避免劇冷劇熱，影響泵性能及壽命；
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明的控制方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]如圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，包括溫度傳感器，溫度采集單元，CPU控制單元，流量控制單元，電磁閥執(zhí)行單元，冷卻水水路單元，羅茨干泵泵體單元，各單元的連接關(guān)系為，溫度傳感器安裝于羅茨干泵泵體，各級(jí)腔體及油箱，齒輪箱，電機(jī)等部位均安裝有溫度傳感器，溫度傳感器的信號(hào)傳遞給溫度采集單元，溫度采集單元將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)傳遞給CPU控制單元，CPU控制單元將轉(zhuǎn)換后的溫度信號(hào)與內(nèi)存中預(yù)設(shè)的溫度信號(hào)進(jìn)行比較，溫度低于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，按照一定的周期發(fā)送脈沖信號(hào)給電磁閥執(zhí)行單元，進(jìn)行周期間歇性冷卻，溫度高于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，CPU控制單元傳遞給流量控制單元，加大冷卻水的供應(yīng)量，CPU控制單元同時(shí)記錄一定時(shí)間段的溫升速度，與設(shè)計(jì)的溫升速度進(jìn)行比較，當(dāng)速度過(guò)快時(shí)，減小流量控制，速度過(guò)慢時(shí)加大流量控制，完成一個(gè)計(jì)算周期，整個(gè)熱平衡過(guò)程持續(xù)執(zhí)行上述計(jì)算周期，可以很好的達(dá)到最佳的熱平衡狀態(tài)。
[0025]如圖2為本發(fā)明的控制方法流程圖，溫度采集單元采集溫度傳感器反饋的溫度信號(hào)，將采集到的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)發(fā)送給CPU控制單元。
[0026]CPU控制單元將轉(zhuǎn)換后的溫度信號(hào)與內(nèi)存中預(yù)設(shè)的溫度信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)溫度低于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，按照一定的周期發(fā)送脈沖信號(hào)給電磁閥執(zhí)行單元，進(jìn)行周期間歇性冷卻。
[0027]CPU控制單元記錄一定時(shí)間段的溫升速度，與預(yù)設(shè)的溫升速度進(jìn)行比較，控制流量大小，達(dá)到循環(huán)控制熱平衡。
[0028]當(dāng)溫度高于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，CPU控制單元，將流量調(diào)節(jié)信號(hào)傳遞給流量控制單元，力口大冷卻水的供應(yīng)量。
[0029]所述控制流量大小過(guò)程包括:
[0030]當(dāng)溫升速度小于預(yù)設(shè)溫升速度時(shí)，流量控制單元控制冷卻水水路加大流量。
[0031]當(dāng)溫升速度大于預(yù)設(shè)溫升速度時(shí)，流量控制單元控制冷卻水水路減小流量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種羅茨干泵熱膨脹的控制系統(tǒng)，其特征在于: 溫度采集單元連接溫度傳感器，采集溫度傳感器的溫度信號(hào)后，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)發(fā)送給CPU控制單元； CPU控制單元連接電磁法執(zhí)行單元，發(fā)送脈沖信號(hào)到電磁閥執(zhí)行單元進(jìn)行周期間歇性冷卻； 流量控制單元一端連接CPU控制單元，接收CPU控制單元的信號(hào)，控制流量供應(yīng)，另一端連接冷卻水水路單元，將調(diào)整后的流量信號(hào)發(fā)送給冷卻水水路單元； 冷卻水水路單元一端連接電磁法執(zhí)行單元，接收電磁閥執(zhí)行單元的脈沖信號(hào)，另一端連接羅茨干泵泵體，對(duì)羅茨干泵泵體進(jìn)行冷卻處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羅茨干泵熱膨脹的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度傳感器分別置于羅茨干泵泵體、腔體、油箱、齒輪箱和電機(jī)，采集上述部位的溫度信號(hào)。
3.一種羅茨干泵熱膨脹的控制方法，其特征在于: 溫度采集單元采集溫度傳感器反饋的溫度信號(hào)，將采集到的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)發(fā)送給CPU控制單元； CPU控制單元將轉(zhuǎn)換后的溫度信號(hào)與內(nèi)存中預(yù)設(shè)的溫度信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)溫度低于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，按照一定的周期發(fā)送脈沖信號(hào)給電磁閥執(zhí)行單元，進(jìn)行周期間歇性冷卻； CPU控制單元記錄一定時(shí)間段的溫升速度，與預(yù)設(shè)的溫升速度進(jìn)行比較，控制流量大小，達(dá)到循環(huán)控制熱平衡。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種羅茨干泵熱膨脹的控制方法，其特征在于:當(dāng)溫度高于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，CPU控制單元，將流量調(diào)節(jié)信號(hào)傳遞給流量控制單元，加大冷卻水的供應(yīng)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種羅茨干泵熱膨脹的控制方法，其特征在于:所述控制流量大小包括以下過(guò)程: 當(dāng)溫升速度小于預(yù)設(shè)溫升速度時(shí)，流量控制單元控制冷卻水水路加大流量； 當(dāng)溫升速度大于預(yù)設(shè)溫升速度時(shí)，流量控制單元控制冷卻水水路減小流量。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種羅茨干泵熱膨脹的控制系統(tǒng)及方法，溫度采集單元連接溫度傳感器，采集溫度傳感器的溫度信號(hào)后，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)發(fā)送給CPU控制單元；CPU控制單元連接電磁法執(zhí)行單元，發(fā)送脈沖信號(hào)到電磁閥執(zhí)行單元進(jìn)行周期間歇性冷卻；流量控制單元一端連接CPU控制單元，接收CPU控制單元的信號(hào)，控制流量供應(yīng)，另一端連接冷卻水水路單元，將調(diào)整后的流量信號(hào)發(fā)送給冷卻水水路單元；冷卻水水路單元一端連接電磁法執(zhí)行單元，接收電磁閥執(zhí)行單元的脈沖信號(hào)，另一端連接羅茨干泵泵體，對(duì)羅茨干泵泵體進(jìn)行冷卻處理。本發(fā)明可以根據(jù)材質(zhì)熱膨脹系數(shù)和溫升速度計(jì)算冷卻水流量，達(dá)到最佳熱平衡。
【IPC分類】F04C28-28, F04C29-04, F04C28-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104632630
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310573925
【發(fā)明人】張振厚, 王光玉, 郭麗娟, 張寧, 雷震霖
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)科學(xué)儀器股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2013年11月13日