专利名称：一种真空泵的智能检测控制方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测控制方法及其装置，尤其涉及一种真空泵的智能检测控制方
法及其装置。
背景技术：
随着科技的发展，各式各样的泵进入各个领域的使用中。其中，尤其是以真空泵为 代表，得到比较广泛的使用。 真空泵在启动之前，需要保持泵体内是真空状态。否则的话，泵会处于空转状态， 这样会损坏泵体以及泵的密封结构。因此，在使用前，需要进行加引水。 传统的方式采用人工加引水，或利用加引水装置进行，其往往需要人工的参与，不 但浪费人力，并且无法准确把握启动真空泵的时机。 现有技术中，出现了可自动进行启动的加引水装置，其大大减少了人的参与。其主 要采用两种方式一是通过判断泵体中液面的高度，通过在一定高度设置的电极或传感器 判断液面是否到达该高度，以确定是否可以启动真空泵；一是采用定时的方式，由抽真空装 置或引水装置对泵体及管路中的空气进行排出。 实际使用中存在如下问题方式一的判断方法只适合真空泵输送水或者其他导电 液体，限制了真空泵的使用范围；方式二的定时方法，虽然可解决了启动问题，但在长期使 用中真空泵的密封条件变差时，抽真空所需时间往往是变化的；同时，因为当液面上升到一 定高度时会发生会有节奏的上下波动，方式一的电极或传感器与液面的接触时断时续，方 式二的稳定性很差，往往有些时候启动不成功。上述两种方式均无法准确把握启动真空泵 的时机，难以进行更精确的控制。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题在于，克服上述现有技术存在的不足，并更好解 决真空泵的智能启动的问题，提出了一种真空泵的真空度智能检测控制方法及其装置，从 而实现无人值守及真空泵启动的准确性和稳定性。 为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种真空泵的真空度智能检测控制装
置。该装置配合抽真空装置对真空泵的启动进行控制，包括 启动输入模块在抽真空装置启动时，产生启动的输入信号； 压力检测模块在收到压力检测的信号时，启动并实时对真空泵体内的压力进行 实时检测，以输出压力数据； 判断控制模块接收到启动输入模块的启动的输入信号，给压力检测模块发出压 力检测的信号； 同时，实时接收压力检测模块检测得到的压力数据，并结合预设的多个阈值参数， 按照设定逻辑进行判断，确定输出泵满足/不满足启动条件的信号； 泵启动模块在接收到判断控制模块输出的泵满足启动条件的信号时，对真空泵进行启动。
上述装置还包括如下模块中的一个或两个或多个 参数设置模块在智能检测控制装置上电后对其判断控制模块中预设的多个阈值 参数进行设置并修改； 报警模块在接收到判断控制模块输出的泵不满足启动条件的信号时，进行报警 处理； 显示模块对判断控制模块中的压力数据、运行模式以及判断结果进行实时显示。
上述压力检测模块包括压力传感器，该压力传感器为模拟式压力传感器或数字式 压力传感器； 其中，在该压力传感器为模拟式压力传感器时，所述压力检测模块还包括对包含 压力数据的模拟信号进行放大和滤波的信号放大器及滤波器。 本发明实施例还提供一种真空泵的真空度智能检测控制方法。该方法配合抽真空 装置对真空泵的启动进行控制，包括如下步骤 步骤a :接收到抽真空装置启动的输入信号，发出压力检测的信号； 步骤b :实时对真空泵体内的压力进行实时检测，并输出压力数据； 步骤C :实时接收压力数据，并结合预设的多个阈值参数，按照设定逻辑进行判
断，确定输出泵满足/不满足启动条件的信号； 步骤d :接收到泵满足启动条件的信号时，对真空泵进行启动并结束。
上述方法步骤C后还包括如下步骤 步骤dl :在接收到泵不满足启动条件的信号时，进行报警处理，不再执行步骤d并 结束。 上述阈值参数包括压力阈值或常数阈值或时间阈值或延迟时间或运行模式参数。
上述设定逻辑包括如下处理步骤 先确定压力检测模块输出的压力数据中每个采样周期内的压力采样峰值；
然后进行相邻采样周期内的压力采样峰值的差值是否满足压力阈值的判断；
接着进行前述判断满足的次数是否满足常数阈值的判断； 在前述有关常数阈值的判断不满足时，进一步进行采样时间是否满足时间阈值的 判断。 本发明实施例具有以下有益的效果 通过研究抽真空时液面的上下波动对压力的影响规律，设置真空泵的真空度智能 检测控制装置，配合抽真空装置对真空泵的启动进行实时判断并进行精度更高和稳定有效 的控制，具有较好的应用价值和社会价值。
图1是本发明的压力原理模型图。
图2是本发明第一实施例的装置结构图。
图3是本发明第二实施例的装置结构图。
图4是本发明第三实施例的装置结构图。
图5是本发明模拟条件下负压检测模块图。
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图6是本发明第一实施例的流程实现图。 图7是本发明第二实施例模拟条件下的流程实现图。 图8是本发明判断控制模块第一实现流程图。 图9是本发明判断控制模块第二实现流程图。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明各实施例进行详细描述。 请参照图1所示，本发明的压力原理模型十分清楚。假设抽真空装置启动时，真空 泵内的气压为一个标准大气压。随着抽真空的进行，泵内的气压逐渐减少，直至处在OMPa 线下。当处于OMPa线下时，真空泵进水管中液柱受到重力的影响及不稳定气压的影响上下 震动，其液面也上下波动。此时，真空泵内的气压基本上处于负压状态，但并不稳定，如何准 确判断这个震动已经比较规律，也就是把握真空泵启动的时机。 t。时间表示经过抽真空运行一段时间后，液柱的震动趋于稳定。A t表示经过t。 时间的延迟后，在一定采样频率下其一个采样周期的时间长度。ts表示当前抽真空所经历 的时间，其包括t。时间的延迟和3个采样周期。
请参照图2所示，该实施例的装置包括 启动输入模块201在抽真空装置启动时，产生启动的输入信号。 压力检测模块203在收到压力检测的信号时，启动并实时对真空泵体内的压力进
行实时检测，以输出压力数据。 判断控制模块202接收到启动输入模块的启动的输入信号，给压力检测模块发出
压力检测的信号；同时，实时接收压力检测模块检测得到的压力数据，并结合预设的多个阈
值参数，按照设定逻辑进行判断，确定输出泵满足/不满足启动条件的信号。 泵启动模块204在接收到判断控制模块输出的泵满足启动条件的信号时，对真空
泵进行启动。 请参照图3所示，该实施例的装置包括 启动输入模块301在抽真空装置启动时，产生启动的输入信号。 压力检测模块303在收到压力检测的信号时，启动并实时对真空泵体内的压力进
行实时检测，以输出压力数据。 判断控制模块302接收到启动输入模块的启动的输入信号，给压力检测模块发出
压力检测的信号；同时，实时接收压力检测模块检测得到的压力数据，并结合预设的多个阈
值参数，按照设定逻辑进行判断，确定输出泵满足/不满足启动条件的信号。 泵启动模块304在接收到判断控制模块输出的泵满足启动条件的信号时，对真空
泵进行启动。 参数设置模块305在智能检测控制装置上电后对其判断控制模块中预设的多个 阈值参数进行设置并修改。 报警模块306在接收到判断控制模块输出的泵不满足启动条件的信号时，进行报 警处理。 请参照图4所示，该实施例的装置包括 启动输入模块401在抽真空装置启动时，产生启动的输入信号。
压力检测模块403在收到压力检测的信号时，启动并实时对真空泵体内的压力进 行实时检测，以输出压力数据。 判断控制模块402接收到启动输入模块的启动的输入信号，给压力检测模块发出
压力检测的信号；同时，实时接收压力检测模块检测得到的压力数据，并结合预设的多个阈
值参数，按照设定逻辑进行判断，确定输出泵满足/不满足启动条件的信号。 泵启动模块404在接收到判断控制模块输出的泵满足启动条件的信号时，对真空
泵进行启动。 参数设置模块405在智能检测控制装置上电后对其判断控制模块中预设的多个 阈值参数进行设置并修改。 报警模块406在接收到判断控制模块输出的泵不满足启动条件的信号时，进行报 警处理。 显示模块407对判断控制模块中的压力数据、运行模式以及判断结果进行实时显 示。 需补充说明的是，运行模式主要是指判断控制模块的运行模式，其模式可以有多
种，每种运行模式对应着不同的压力阈值、常数阈值、时间阈值、延迟时间等参数。
在上述三个实施例中，具可有如下特征 上述阈值参数包括压力阈值或常数阈值或时间阈值或延迟时间或运行模式参数。
上述设定逻辑包括如下内容 确定压力检测模块输出的压力数据中每个采样周期内的压力采样峰值；
进行相邻采样周期内的压力采样峰值的差值是否满足压力阈值的判断；
进行前述判断满足的次数是否满足常数阈值的判断； 在前述有关常数阈值的判断不满足时，进一步进行采样时间是否满足时间阈值的 判断。 上述判断控制模块可以为单片机。 上述判断控制模块还包含存储模块，可以对数据进行缓存。它可以为内置存储模 块的单片机。 以上各实施例中压力检测模块均包括压力传感器，该压力传感器为模拟式压力传 感器或数字式压力传感器； 请参照图5所示，其中，在该压力传感器为模拟式压力传感器时，所述压力检测模 块还包括对包含压力数据的模拟信号进行放大和滤波的信号放大器及滤波器，并且还包括 A/D转换器，可以对经过放大和滤波处理的包含压力数据的模拟信号转换为数字信号。
请参照图6所示，步骤600开始；接着进入步骤602中，对智能检测控制装置进行 初始化。 步骤604中，判断抽真空装置是否已经启动，也即是否收到启动的输入信号；如果 否，则直接进入步骤614中，结束该过程；如果是，则发出进行压力检测的信号，进入步骤 606中，对真空泵内的压力进行实时检测，并输出压力数据。 接下来，步骤608中，实时接收压力数据，并结合预设的多个阈值参数，按照设定 逻辑进行真空泵内真空度智能的判断，然后确定并输出泵满足/不满足启动条件的信号。
步骤610中，判断泵是否满足启动条件，如果不是，则进入步骤步骤614中，结束该过程；如果是，则进入步骤612中，对真空泵进行启动。
然后进入步骤614中，结束该过程。 由上易得，真空泵的智能检测控制方法，配合抽真空装置对真空泵的启动进行控 制，包括如下步骤 步骤a :接收到抽真空装置启动的输入信号，发出压力检测的信号。
步骤b :实时对真空泵体内的压力进行实时检测，并输出压力数据。
步骤C :实时接收压力数据，并结合预设的多个阈值参数，按照设定逻辑进行判
断，确定输出泵满足/不满足启动条件的信号。
步骤d :接收到泵满足启动条件的信号时，对真空泵进行启动并结束。
上述步骤c后还包括如下步骤 步骤dl :在接收到泵不满足启动条件的信号时，进行报警处理，不再执行步骤d并 结束。
请参照图7所示，在压力传感器为模拟式压力传感器时的流程实现过程。
步骤700开始；接着进入步骤702中，对智能检测控制装置进行初始化。
步骤704中，判断是否重新设置包括阈值参数在内的控制参数。如果是，则进入步 骤706中，进行包括阈值参数在内的控制参数的设置，然后进入步骤708 ;如果否，则进入步 骤708中，运行控制参数。 接着，进入步骤710中，判断抽真空装置是否已经启动，也即是否收到启动的输入
信号；如果否，则直接进入步骤726中，结束该过程；如果是，则发出进行压力检测的信号，
进入步骤712中，对真空泵内的压力进行实时检测，并输出压力数据。 接下来，步骤714中，实时接收压力数据，并对其信号进行放大。 步骤716中，对放大后的压力数据进行滤波处理，减小噪声的干扰。 步骤718中，对经过放大和滤波处理后的信号进行A/D转换。 步骤720中，结合数字化的压力数据，并结合预设的多个阈值参数，按照设定逻辑 进行真空泵内真空度智能的判断，然后确定并输出泵满足/不满足启动条件的信号。
步骤722中，判断泵是否满足启动条件，如果不是，则进入步骤步骤726中，结束该 过程；如果是，则进入步骤724中，对真空泵进行启动。
然后进入步骤726中，结束该过程。
在上述方法中均有如下特征 上述阈值参数包括压力阈值或常数阈值或时间阈值或延迟时间或运行模式参数。
上述设定逻辑包括如下处理步骤 先确定压力检测模块输出的压力数据中每个采样周期内的压力采样峰值。
然后进行相邻采样周期内的压力采样峰值的差值是否满足压力阈值的判断。
接着进行前述判断满足的次数是否满足常数阈值的判断。 在前述有关常数阈值的判断不满足时，进一步进行采样时间是否满足时间阈值的 判断。 需补充说明的是，相邻的概念在本发明中包括直接相邻和间接相邻。其所采用的 数据可以是间隔相邻的数据，不过在本发明实施例中，为了简便起见，以直接相邻为例进行 叙述。
请参照图8所示，判断控制模块的一种处理流程图，也即上述方法中"结合检测 到的压力数据，并结合预设的多个阈值参数，按照设定逻辑进行真空泵内真空度智能的判 断，然后确定并输出泵满足/不满足启动条件的信号"的详细实现过程。
步骤800中，由检测到的压力数据得到当前采样周期内压力采样峰值Pk，并结合步 骤802中的前次压力采样峰值Pk—p进入步骤804中，计算这两个采样峰值的压力差值Ap =iPk-Pk—」，在进入步骤810的同时，进入步骤806中，对当前压力采样峰值进行赋值给前 次压力采样峰值并缓存，即Ph = Pk，并进入步骤802中，确定前次压力采样峰值Pk—1D
步骤810中，判断压力差值是否满足压力阈值，A P > Ps (Ps为压力阈值)如果否， 则进入步骤808中，把计数常数n赋值为0，接着进入步骤804中，重新确定采样峰值压力差 值，并执行后续步骤；如果是，则进入步骤812中，把计数常数n进行加1处理，然后进入步 骤814中。 在步骤814中，判断n是否满足常数阈值，n > N (N为常数阈值)，如果满足，则进 入步骤818中，确定真空泵满足启动条件。如果不满足，则进入步骤816中，判断采样时间 是否满足时间阈值，ts-t。 > T(T为时间阈值)，如果满足则进入步骤804中，重新执行相关 步骤；如果不满足，则进入步骤820中，确定真空泵不满足启动条件。 通过上述叙述可知，通过在步骤808把计数常数n赋值为0，这是严格的执行流程， 也即增加判断的严格性，以提高控制的准确性。 在下面将结合图9说明另外一种宽泛的实现方式，在实际使用中也能得到较好的 应用。 请参照图9所示，步骤900中，由检测到的压力数据得到当前采样周期内压力采样 峰值Pk，并结合步骤902中的前次压力采样峰值Pk—p进入步骤904中，计算这两个采样峰值 的压力差值Ap= |Pk-Pk—」，在进入步骤910的同时，进入步骤906中，对当前压力采样峰 值进行赋值给前次压力采样峰值并缓存，即= Pk，并进入步骤902中，确定前次压力采 样峰值P^。 步骤910中，判断压力差值是否满足压力阈值，A p > Ps (Ps为压力阈值)，如果否， 则直接进入步骤904中，重新确定采样峰值压力差值，并执行后续步骤；如果是，则进入步 骤912中，把计数常数n进行加1处理，然后进入步骤914中。 在步骤914中，判断n是否满足常数阈值，n > N(N为常数阈值)，如果满足，则进 入步骤918中，确定真空泵满足启动条件。如果不满足，则进入步骤916中，判断采样时间 是否满足时间阈值，ts-t。 > T(T为时间阈值)，如果满足则进入步骤904中，重新执行相关 步骤；如果不满足，则进入步骤920中，确定真空泵不满足启动条件。 通过上述说明可以知道，结合压力阈值、常数阈值、时间阈值、延迟时间以及运行 模式参数，本领域的技术人员在上述技术方案的启示下可以有不同的实现方式，均视为本 发明的等同方式。 同时，在本发明中，有关压力阈值、常数阈值、时间阈值、延迟时间以及运行模式参 数等参数的具体值不做范围限定，因为不同的泵有不同的特性，但是本领域的技术人员在 上述技术方案的启示下，通过有限次的调试和标定，均可为任何一种泵确定比较合理的参 数数值范围。
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权利要求
一种真空泵的智能检测控制装置，配合抽真空装置对真空泵的启动进行控制，包括启动输入模块在抽真空装置启动时，产生启动的输入信号；压力检测模块在收到压力检测的信号时，启动并实时对真空泵体内的压力进行实时检测，以输出压力数据；判断控制模块接收到启动输入模块的启动的输入信号，给压力检测模块发出压力检测的信号；同时，实时接收压力检测模块检测得到的压力数据，并结合预设的多个阈值参数，按照设定逻辑进行判断，确定输出泵满足/不满足启动条件的信号；泵启动模块在接收到判断控制模块输出的泵满足启动条件的信号时，对真空泵进行启动。
2. 根据权利要求1所述的智能检测控制装置，还包括如下模块中的一个或两个或多个.参数设置模块在智能检测控制装置上电后对其判断控制模块中预设的多个阈值参数进行设置并修改；报警模块在接收到判断控制模块输出的泵不满足启动条件的信号时，进行报警处理；显示模块对判断控制模块中的压力数据、运行模式以及判断结果进行实时显示。
3. 根据权利要求2所述的智能检测控制装置，其特征在于所述压力检测模块包括压力传感器，该压力传感器为模拟式压力传感器或数字式压力传感器；其中，在该压力传感器为模拟式压力传感器时，所述压力检测模块还包括对包含压力数据的模拟信号进行放大和滤波的信号放大器及滤波器。
4. 根据权利要求l-3任一项所述的智能检测控制装置，其特征在于所述阈值参数包括压力阈值或常数阈值或时间阈值或延迟时间或运行模式参数。
5. 根据权利要求4所述的智能检测控制装置，其特征在于，所述设定逻辑包括如下内容确定压力检测模块输出的压力数据中每个采样周期内的压力采样峰值；进行相邻采样周期内的压力采样峰值的差值是否满足压力阈值的判断；进行前述判断满足的次数是否满足常数阈值的判断；在前述有关常数阈值的判断不满足时，进一步进行采样时间是否满足时间阈值的判断。
6. —种真空泵的智能检测控制方法，配合抽真空装置对真空泵的启动进行控制，包括如下步骤步骤a:接收到抽真空装置启动的输入信号，发出压力检测的信号；步骤b :实时对真空泵体内的压力进行实时检测，并输出压力数据；步骤C :实时接收压力数据，并结合预设的多个阈值参数，按照设定逻辑进行判断，确定输出泵满足/不满足启动条件的信号；步骤d :接收到泵满足启动条件的信号时，对真空泵进行启动并结束。
7. 根据权利要求6所述的智能检测控制方法，步骤c后还包括如下步骤步骤dl :在接收到泵不满足启动条件的信号时，进行报警处理，不再执行步骤d并结束。
8. 根据权利要求6或7所述的智能检测控制方法，其特征在于所述阈值参数包括压力阈值或常数阈值或时间阈值或延迟时间或运行模式参数。
9. 根据权利要求8所述的智能检测控制方法，其特征在于，所述设定逻辑包括如下处理步骤先确定压力检测模块输出的压力数据中每个采样周期内的压力采样峰值；然后进行相邻采样周期内的压力采样峰值的差值是否满足压力阈值的判断；接着进行前述判断满足的次数是否满足常数阈值的判断；在前述有关常数阈值的判断不满足时，进一步进行采样时间是否满足时间阈值的判断。
10. 根据权利要求6或7或9所述的智能检测控制方法，其特征在于，所述步骤a为接收到抽真空装置启动的输入信号，并经过t。时间的延迟后，发出压力检测的信号。
全文摘要
本发明披露了一种真空泵的智能检测控制方法及其装置。该方法包括如下步骤接收到启动的输入信号，发出压力检测的信号；实时对真空泵体内的压力进行实时检测，并输出压力数据；实时接收压力数据，并结合预设的多个阈值参数，按照设定逻辑进行判断，确定输出泵满足/不满足启动条件的信号；接收到泵满足启动条件的信号时，对真空泵进行启动。本发明配合抽真空装置对真空泵的启动进行实时判断并进行精度更高和稳定有效的控制，具有较好的应用价值和社会价值。
文档编号F04B49/02GK101713396SQ200910206280
公开日2010年5月26日 申请日期2009年10月16日 优先权日2009年10月16日
发明者孙广雨, 赵彩霞 申请人:孙广雨;赵彩霞