CN102788037B - 一种磁悬浮分子泵的型号识别方法及*** - Google Patents
一种磁悬浮分子泵的型号识别方法及*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明提出一种磁悬浮分子泵的型号识别方法及***，在每种型号的磁悬浮分子泵的泵体内设置具有不同阻抗的测试电路，通过实验获得适用于不同型号磁悬浮分子泵的控制策略，然后建立不同型号分子泵测试电路的阻抗与该型号分子泵控制策略的一一对应关系，存储在磁悬浮分子泵控制器内。在所述磁悬浮分子泵控制器内设置有阻抗值固定的标准电路。当磁悬浮分子泵与磁悬浮分子泵控制器连接上电后，所述磁悬浮分子泵控制器内标准电路与泵体内测试电路形成检测电路，可以得到所述泵体内测试电路的阻抗，然后调用与所述测试电路阻抗对应的分子泵控制策略，即可控制磁悬浮分子泵实现稳定运行。这样就解决了磁悬浮分子泵与磁悬浮分子泵控制器的互换性问题。
Description
技术领域
本发明涉及流体设备领域，具体地说是一种磁悬浮分子泵的识别方法及***。
背景技术
分子泵是一种常用的真空获得设备，它是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子，使之获得定向速度，使气体被压缩并驱向至排气口，再使气体被前级抽走的一种真空泵。磁悬浮分子泵是利用磁轴承将分子泵转子悬浮在空中，可以实现转子在高速工作过程中无接触、无摩擦、无需润滑的一种分子泵。由于磁悬浮分子泵具有上述优点，因此被广泛的应用到高真空度、高清洁度的真空环境获得领域中。
现有技术中的磁悬浮分子泵***如图1所示，包括磁悬浮分子泵、位移检测装置18、转速检测装置19以及磁悬浮分子泵控制器2，其中，所述磁悬浮分子泵包括叶轮1，泵体3，第一径向保护轴承4，第一径向传感器5，第一径向磁轴承6，转子轴7，电机8，第二径向磁轴承9，第二径向传感器10，第二径向保护轴承11，轴向保护轴承12，第一轴向磁轴承13，推力盘14，第二轴向磁轴承15，轴向传感器16和接线端子17。
不同型号的磁悬浮分子泵其转轴和叶轮的结构均不相同，使用的磁轴承和电机的尺寸、功率和驱动策略均不同。为了满足不同型号磁悬浮分子泵的控制，需要设计不同的磁悬浮分子泵控制器对其进行控制。目前，磁悬浮分子泵的型号繁多，不同型号的分子泵所需的驱动控制程序是不同的，现有的磁悬浮分子泵控制器中只内置有一种驱动控制程序，只能驱动和控制一种分子泵，因此不同型号的磁悬浮分子泵只能与匹配的磁悬浮分子泵控制器配合使用，也就是说现有技术中磁悬浮分子泵有多少种型号就需要多少种与之对应的磁悬浮分子泵控制器。这样的话，一方面每种型号的分子泵只能与型号匹配的磁悬浮分子泵控制器配合才能使用，这给磁悬浮分子泵使用造成很多不便，制约了分子泵的广泛应用；另一方面，重复制造只是内置驱动控制程序不同的磁悬浮分子泵控制器，也使得磁悬浮分子泵控制器的利用率低。此外，通过实验证实，对于磁悬浮分子泵控制器来说，在满足电机和磁轴承驱动要求的情况下，不同型号的磁悬浮分子泵只需要改变磁轴承和电机的控制策略即可。
为了解决上述技术问题，中国专利文献CN101761501B中公开了一种分子泵型号的识别方法，包括以下步骤①根据所述分子泵的型号种类数，在所述分子泵上设置型号标识；②在分子泵控制器上设置能够识别所述型号标识的识别装置；③利用内置于所述分子泵控制器中的扫描识别模块来控制所述识别装置识别出所述分子泵的型号；④根据识别结果调用对应型号所述分子泵的驱动和控制程序。在该技术方案中，通过设置识别插针和识别插孔、识别对应的高低电平的方式来实现分子泵型号的识别，当所述分子泵控制器对应的泵的种类较多时，则需要设置多个插针和插孔，需要使用多根线连接，设置复杂。
发明内容
为此，本发明所要解决的是磁悬浮分子泵及其控制器的互换性的技术问题，从而提出一种结构简单、调整方便的磁悬浮分子泵的型号识别方法及***。
为解决上述技术问题，本发明提供一种磁悬浮分子泵的型号识别方法，包括如下步骤：
（1）对每个型号的磁悬浮分子泵进行安装调试，将各个型号的磁悬浮分子泵的控制策略存储在磁悬浮分子泵控制器内的存储介质内；
（2）在不同型号的磁悬浮分子泵的泵体内安装不同阻抗的测试电路，每种相同型号的磁悬浮分子泵的泵体内测试电路阻抗的数值大小相同；
（3）建立每种型号磁悬浮分子泵泵体内的测试电路阻抗与该型号磁悬浮分子泵控制策略的对应关系数据库，并存储在所述磁悬浮分子泵控制器内的存储介质中；
（4）在所述磁悬浮分子泵控制器上安装一个具有固定阻抗的标准电路，当所述磁悬浮分子泵控制器与所述磁悬浮分子泵连接时，所述标准电路与所述磁悬浮分子泵泵体内的测试电路形成检测电路，利用检测电路可得出所述测试电路的阻抗；
（5）所述磁悬浮分子泵控制器根据所述测试电路阻抗的数值大小，在所述对应关系数据库中进行查询，得出所述测试电路阻抗对应的控制策略；
（6）所述磁悬浮分子泵控制器调用所述控制策略，控制所述磁悬浮分子泵稳定运行。
本发明所述的磁悬浮分子泵的型号识别方法，所述测试电路和标准电路均为电阻、电容或电感组成的电路网络。
本发明所述的磁悬浮分子泵的型号识别方法，所述测试电路为泵内电阻网络、所述标准电路为阻值固定的标准电阻网络时，所述对应关系数据库中存储为每种型号磁悬浮分子泵泵体内的泵内电阻网络的阻值与该型号的磁悬浮分子泵对应的控制策略。
本发明所述的磁悬浮分子泵的型号识别方法，在所述步骤（3）中，建立所述对应关系数据库时，将不同型号磁悬浮分子泵的控制策略根据对应的不同型号磁悬浮分子泵泵体内的泵内电阻网络的阻值进行编号，建立所述控制策略的编号与泵内电阻网络的阻值之间的对应关系表。
本发明所述的磁悬浮分子泵的型号识别方法，在所述步骤（4）中，所述检测电路根据所述泵内电阻网络与所述标准电阻网络的分压计算出所述泵内电阻网络的阻值。
本发明提出一种磁悬浮分子泵的型号识别***，包括设置在磁悬浮分子泵泵体内的测试电路、安装在控制器上的标准电路，以及存储在所述磁悬浮分子泵控制器内的对应关系数据库，所述对应关系数据库中存储有每种型号的磁悬浮分子泵泵体内的测试电路的阻抗数值和与该型号的磁悬浮分子泵对应的控制策略；当所述磁悬浮分子泵与所述控制器连接后，所述测试电路和标准电路形成检测电路，可计算出所述测试电路阻抗的数值大小。
本发明所述的磁悬浮分子泵的型号识别***，所述测试电路和标准电路为电阻、电容或电感组成的电路网络。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
（1）本发明所述的磁悬浮分子泵的型号识别方法及***，解决了磁悬浮分子泵与磁悬浮分子泵控制器的互换性问题，使得一台磁悬浮分子泵控制器可以适用于不同型号的磁悬浮分子泵。当更换磁悬浮分子泵后，所述磁悬浮分子泵控制器可以自动检测并调用磁悬浮分子泵所对应的控制策略，实现了磁悬浮分子泵与磁悬浮分子泵控制器的一致性控制。本发明中泵内具有不同阻抗的测试电路与固定阻抗的标准电路形成检测电路，利用检测电路可得出所述测试电路的阻抗，避免了现有技术中需要多根连接线，设置复杂的技术问题，在本发明所述的方案中，只需要使用一个具有可变阻抗的测试电路和一个具有固定阻抗的标准电路，无需复杂的接线，结构简单，实施方便。
（2）本发明所述的磁悬浮分子泵的型号识别方法，所述泵内的测试电路和控制器内的标准电路为电阻、电容、电感或其他电器元件组成的电路网路，形成检测电路后可以根据标准电路方便的计算出所述测试电路中阻抗的数值大小，从而通过查询方式在对应关系数据库中获得磁悬浮分子泵适用的控制策略。
（3）本发明所述的磁悬浮分子泵的型号识别方法，所述测试电路为泵内电阻网络时，通过对不同型号的磁悬浮分子泵的控制策略进行编号，然后将所述编号与相对应型号的磁悬浮分子泵的泵体内的电阻网络的电阻阻值对应，来建立对应关系数据库，便于建立关系数据库，而且需要时查询方便快捷。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为磁悬浮分子泵***的结构图；
图2为本发明所述磁悬浮分子泵的型号识别方法的流程图。
图中附图标记表示为：1-叶轮，2-磁悬浮分子泵控制器，3-泵体，4-第一径向保护轴承，5-第一径向传感器，6-第一径向磁轴承，7-转子轴，8-电机，9-第二径向磁轴承，10-第二径向传感器，11-第二径向保护轴承，12-轴向保护轴承，13-第一轴向磁轴承，14-推力盘，15-第二轴向磁轴承，16-轴向传感器，17-接线端子，18-位移检测装置，19-转速检测装置。
具体实施方式
实施例1：
下面给出本发明所述的磁悬浮分子泵的型号识别方法的一个具体的实施方式。
现有技术中的磁悬浮分子泵***如图1所示，包括磁悬浮分子泵、位移检测装置18、转速检测装置19以及磁悬浮分子泵控制器2，其中，所述磁悬浮分子泵包括叶轮1，泵体3，第一径向保护轴承4，第一径向传感器5，第一径向磁轴承6，转子轴7，电机8，第二径向磁轴承9，第二径向传感器10，第二径向保护轴承11，轴向保护轴承12，第一轴向磁轴承13，推力盘14，第二轴向磁轴承15，轴向传感器16和接线端子17。
所述磁悬浮分子泵是由磁悬浮分子泵控制器2来进行驱动和控制的，所述磁悬浮分子泵控制器2中存储有控制策略。
本发明所述的磁悬浮分子泵的型号识别方法包括以下步骤，具体流程如图2所示。
（1）首先，对每个型号的磁悬浮分子泵进行安装调试，这样就获得了每种型号的磁悬浮分子泵的控制策略，然后将各个型号的磁悬浮分子泵的控制策略存储在磁悬浮分子泵控制器中的存储介质内，通过这种方式，在所述磁悬浮分子泵控制器中就已经存储了对应各种分子泵型号的控制策略，为以后调用各个控制策略创造条件。
（2）在不同型号的磁悬浮分子泵的泵体内安装具有不同阻值的电阻网络，该电阻网络中的电阻称为测试电阻，该电阻网络形成测试电路，每种相同型号的磁悬浮分子泵的泵体内电阻网络的测试电阻阻值相同，也就是说每种型号的磁悬浮分子泵的泵体内，都安装上了针对这种型号的测试电阻。
（3）建立每种型号的磁悬浮分子泵的泵体内的电阻网络中测试电阻的阻值与该型号的磁悬浮分子泵的控制策略的对应关系数据库，并存储在所述磁悬浮分子泵控制器内的存储介质中。在建立对应关系数据库时，可以将不同型号磁悬浮分子泵的控制策略根据不同型号磁悬浮分子泵泵内电阻网络中测试电阻的阻值进行编号。例如，A型磁悬浮分子泵泵体内测试电阻阻值为R1，B型磁悬浮分子泵泵体内的测试电阻的阻值为R2，则用R1为A型磁悬浮分子泵的控制策略命名，用R2为B型磁悬浮分子泵的控制策略命名。将各种不同型号的磁悬浮分子泵的控制策略编号完毕后，建立不同型号磁悬浮分子泵泵体内电阻网络的测试电阻阻值与该型号分子泵的控制策略编号的一一对应关系，然后将这些信息统一存储到磁悬浮分子泵控制器的存储介质中。
（4）在所述磁悬浮分子泵控制器上安装一个具有固定电阻R0的标准电阻网络，该电阻网络形成标准电路，当所述磁悬浮分子泵控制器与所述磁悬浮分子泵连接时，所述标准电路（即标准电阻网络）与所述磁悬浮分子泵的泵体内的测试电路（即泵内电阻网络）形成检测电路，利用检测电路可得出所述测试电路中测试电阻的阻值，如标准电路中的固定电阻R0与测试电路中的测试电阻Ri（i=1,2，……）形成检测电路，利用电阻R0可计算出电阻Ri。如电阻R0与电阻Ri串联时，电阻R0与电阻Ri分压，根据分压值可得出所述测试电路中的电阻Ri的阻值。此处作为其他的实施方式，测试电路与标准电路形成检测电路时，电阻R0与电阻Ri也可以是并联的方式，根据电阻R0与电阻Ri分流，通过检测电路也可以得到电阻Ri的阻值。
（5）所述磁悬浮分子泵控制器根据所述步骤（4）中计算出的所述测试电路的测试电阻的阻值，在所述对应关系数据库中进行查询，得出所述测试电阻的阻值对应的控制策略。
（6）所述磁悬浮分子泵控制器调用所述控制策略，控制所述磁悬浮分子泵稳定运行。
通过本发明所述的磁悬浮分子泵的型号识别方法，在磁悬浮分子泵与控制器连接后，通过测试电路和标准电路形成检测电路，从而方便快捷的计算出所述测试电路中测试电阻的大小，通过查表的方式快速获得该磁悬浮分子泵对应的控制策略，实现了所述磁悬浮分子泵与所述磁悬浮分子泵控制器互换性，一个磁悬浮分子泵控制器可以兼容多个磁悬浮分子泵。在更换磁悬浮分子泵后，所述磁悬浮分子泵控制器可以自动检测到其对应的控制策略并调用，保证了所述磁悬浮分子泵和所述磁悬浮分子泵控制器的互换性。
作为可以变换的实施方式，测试电路中测试电阻的阻值根据需要来选取，只要不同的磁悬浮分子泵的测试电路的阻值差别较大，便于区分即可。此外，磁悬浮分子泵控制器上的标准电路的电阻阻值与泵内的测试电路的测试电阻阻值应在同一数量级上，便于处理和运算。
作为其他可以变换的实施方式，所述测试电路也可以通过其他的电子元件来形成，测试电路和标准电路可以为电容、电感等其他电气元件组成的电路网路，也可以形成类似的测试电路，只要根据在控制器端设置标准电路，在磁悬浮分子泵泵体内安装测试电路，磁悬浮分子泵和控制器连接后，所述标准电路和测试电路可以形成检测电路，然后通过检测电路可以得到测试电路的阻抗数值大小，然后在预先设置的对应关系数据库中进行查询，对应关系数据库中存储了每种磁悬浮分子泵泵体内的测试电路的阻抗数值和与该类型的磁悬浮分子泵对应控制策略，这样就可以通过查表的方式获得与控制器连接的磁悬浮分子泵的型号，调用其对应的控制策略，从而保证了磁悬浮分子泵与所述磁悬浮分子泵控制器的互换性。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种磁悬浮分子泵的型号识别方法，其特征在于，包括：
（1）对每个型号的磁悬浮分子泵进行安装调试，将各个型号的磁悬浮分子泵的控制策略存储在磁悬浮分子泵控制器内的存储介质内；
（2）在不同型号的磁悬浮分子泵的泵体内安装不同阻抗的测试电路，每种相同型号的磁悬浮分子泵泵体内的测试电路阻抗的数值大小相同；
（3）建立每种型号磁悬浮分子泵泵体内的测试电路阻抗与该型号磁悬浮分子泵控制策略的对应关系数据库，并存储在所述磁悬浮分子泵控制器内的存储介质中；
（4）在所述磁悬浮分子泵控制器上安装一个具有固定阻抗的标准电路，当所述磁悬浮分子泵控制器与所述磁悬浮分子泵连接时，所述标准电路与所述磁悬浮分子泵泵体内的测试电路形成检测电路，利用检测电路可得出所述测试电路的阻抗；
（5）所述磁悬浮分子泵控制器根据所述测试电路阻抗的数值大小，在所述对应关系数据库中进行查询，得出所述测试电路阻抗对应的控制策略；
（6）所述磁悬浮分子泵控制器调用所述控制策略，控制所述磁悬浮分子泵稳定运行。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮分子泵的型号识别方法，其特征在于：所述测试电路和标准电路均为电阻、电容或电感组成的电路网络。
3.根据权利要求2所述的磁悬浮分子泵的型号识别方法，其特征在于：所述测试电路为泵内电阻网络、所述标准电路为阻值固定的标准电阻网络时，所述对应关系数据库中存储为每种型号磁悬浮分子泵泵体内的泵内电阻网络的阻值与该型号的磁悬浮分子泵对应的控制策略。
4.根据权利要求3所述的磁悬浮分子泵的型号识别方法，其特征在于：在所述步骤（3）中，建立所述对应关系数据库时，将不同型号磁悬浮分子泵的控制策略根据对应的不同型号磁悬浮分子泵泵体内的泵内电阻网络的阻值进行编号，建立所述控制策略的编号与泵内电阻网络的阻值之间的对应关系表。
5.根据权利要求3或4所述的磁悬浮分子泵的型号识别方法，其特征在于：在所述步骤（4）中，所述检测电路根据所述泵内电阻网络与所述标准电阻网络的分压计算出所述泵内电阻网络的阻值。
6.一种磁悬浮分子泵的型号识别***，其特征在于，包括设置在磁悬浮分子泵泵体内的测试电路、安装在控制器上的标准电路，以及存储在所述磁悬浮分子泵控制器内的对应关系数据库，所述对应关系数据库中存储有每种型号的磁悬浮分子泵泵体内的测试电路的阻抗数值和与该型号的磁悬浮分子泵对应的控制策略；当所述磁悬浮分子泵与所述控制器连接后，所述测试电路和标准电路形成检测电路，可计算出所述测试电路阻抗的数值大小。
7.根据权利要求6所述的磁悬浮分子泵的型号识别***，其特征在于，所述测试电路和标准电路为电阻、电容或电感组成的电路网络。
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