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一种模块化真空计

文献发布时间:2023-06-19 18:46:07


一种模块化真空计

技术领域

本发明属于真空测量技术领域,具体涉及一种模块化真空计。

背景技术

在真空测量中,目前的真空计及真空规管设计存在以下问题和缺点:现有真空计显示单元部分内部一般由几个部分构成:低真空规管信号及处理部分,高真空信号及处理部分,继电器控制部分,模拟信号输出,电源部分,显示部分,全部都是电路板组合后通过底板电路板插槽成为一个整体放置于一个大小尺寸不同的金属箱体。当某部分出了问题使用者无法自行修理时只能返厂修理,由于每个厂家都有自己的规格,不同规格不能通用。同时每个设备控制柜都预先切割好对应大小的安装插槽,当无法修理时只能采购原有型号的真空计显示单元。现有真空计在使用皮拉尼(电阻式)真空规管和热偶真空规管、热阴极空规管外置八个金属插针,皮拉尼(电阻式)真空规管使用1、2、3、4四个管脚输出测量信号。现有各种真空设备由于制造厂家不同,导致设备上的规管接口不同。规管出现问题时相同厂家的规管由于接口不同也不能直接使用,只能使用库存相同接口的规管,没有时只能外出购买耽误生产。

由于低真空规管(皮拉尼(电阻式)真空规管或热传导真空规管)使用时,真空计显示单元内部现有真空显示单元都是把一个规管对应的两个修正电位器(零点电位器和满度电位器)内置于显示面板里,通过导线连接至低真空规管信号及处理部分,每个真空规管的电阻值不同所以更换新真空规管无法直接使用。一般一个低真空规管(皮拉尼(电阻式)真空规管或热传导真空规管)就有两个电位器内置零点电位器和满度电位器通过对应的四个管脚(热传导真空规管一个电位器通过对应的两个管脚)连接至低真空规管信号及处理部分后,当规管在真空下调整零点电位器修正零点,规管在标准大气压下调整满度电位器修正满度,当更换规管后由于规管电阻值不同需要重新校准调整电位器。同时使用的真空规管管壳为金属材质或玻璃材质,一次成型真空规管的管壳为玻璃材质,在使用时需要切割,如果不仔细观察,切割不好,开口容易产生裂纹,使用时出现漏气或断裂,造成真空系统的漏气,漏气严重时污染产品;同时真空规管的管壳为金属材质,在使用过程中由于金属管壳不能直接观察规管管芯的好坏,同时规管污染或者损坏后更换或者直接丢弃造成金属材料的浪费。现有真空规管用插脚及定位销连接测量导线插座。插脚由金属材料制成,定位销由塑料绝缘材料制成。由于插脚粗细一样在定位销发生断裂情况时,使用人员会无法正常连接测量导线插座,真空规管无法正常工作。

同时目前的真空计显示控制系统只能预设气体类型参数(空气、氨气、氮气、氦气)当气体不同时在整个使用过程中不能自动换算显示不同气体时的真空度。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种模块化真空计,其克服了现有技术中存在的由于真空计故障损坏无法及时处理及真空规管接口规格不一致,出现问题时无法及时有效解决的问题。

为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:

本发明公开了一种模块化真空计,包括:显示控制单元、换芯真空规管、外置低真空零点满度调整插头和信号线;外置低真空零点满度调整插头连接换芯真空规管与显示控制单元内的低真空规管信号及处理部分模块,信号线连接换芯真空规管和显示控制单元。

优选地,所述显示控制单元包括:显示单元母座、电源部分模块、热阴极电离规信号及处理部分模块、低真空规管信号及处理部分模块、冷阴极电离规信号及处理部分模块、电容薄膜规信号及处理部分模块、继电器控制模块和特殊真空规信号及处理部分模块;显示单元母座内开设有若干个模块插槽,电源部分模块、热阴极电离规信号及处理部分模块、低真空规管信号及处理部分模块、冷阴极电离规信号及处理部分模块、电容薄膜规信号及处理部分模块、继电器控制模块和特殊真空规信号及处理部分模块上均设置有前端插头,前端插头分别插设在模块插槽内,通过插槽供电识别,且显示单元母座内部设置有单片机。

优选地,所述显示单元母座上设置有显示面板,显示面板上设置有显示单元显示屏幕左、显示单元显示屏幕右和显示单元按键组合。

优选地,所述低真空规管信号及处理部分模块顶部设置有低真空规管信号及处理部分模块拨码开关,低真空规管信号及处理部分模块侧面设置有低真空规管信号及处理部分模块内置信号处理电路板,低真空规管信号及处理部分模块内置信号处理电路板上设置有下端接口和上端接口,下端接口和上端接口分别与低真空规管信号外置输入接口下和低真空规管信号外置输入接口上电连接。

优选地,所述热阴极电离规信号及处理部分模块上设置有热阴极电离规信号及处理部分模块内置信号处理板输入插座,热阴极电离规信号及处理部分模块内置信号处理板输入插座与热阴极电离规信号及处理部分模块后端信号插座电连接。

优选地,所述特殊真空规信号及处理部分模块上设置有显示屏和输入键盘。

优选地,所述换芯真空规管包括:“O”型金属固定环、换芯式管芯、“O”型橡胶密封圈、金属管壳、定位销、定位槽、金属插针、下端接口、环形金属卡簧、滤片和环形磁铁;“O”型橡胶密封圈设置在金属管壳内,换芯式管芯设置在金属管壳内压紧“O”型橡胶密封圈,定位销设置在金属管壳上端内侧的定位槽内,金属插针设置在换芯式管芯上端,换芯式管芯下端为下端接口,内环形金属卡簧将滤片固定在下端接口内,“O”型金属固定环设置在金属管壳上端,用于压紧密封使换芯式管芯上端密封于金属管壳内,环形磁铁从金属管壳上端套在金属管壳上,并用“O”型金属固定环向下压紧。

优选地,所述换芯式管芯包括皮拉尼真空规管管芯、热电偶真空规管管芯、热阴极电离真空规管管芯、冷阴极电离规管管芯、压阻真空规管管芯,薄膜真空规管管芯和变送器管芯;所述滤片为圆形金属粉末烧结滤片或圆形金属网单层或多层过滤网片。

优选地,所述外置低真空零点满度调整插头包括:插头左半壳、插头右半壳、RJ45插座、空心插针座、零点电位器、满度电位器和电路板;空心插针座焊接在电路板上与零点电位器连接,满度电位器设置在电路板下方位于零点电位器一侧,且空心插针座通过电路板连接RJ45插座的连线,插头左半壳和插头右半壳扣合密封插头内部,上端露出RJ45插座,下端露出空心插针座。

优选地,所述插头右半壳上开设有用于露出零点电位器和满度电位器的调整旋钮的小孔。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

本发明公开了一种模块化真空计,显示控制单元将真空计内各功能单元模块化,与换芯真空规管配合使用,需要实现什么功能,就采用换芯真空规管与显示控制单元组合,采用外置低真空零点满度调整插头连接换芯真空规管与显示控制单元内的低真空规管信号及处理部分模块,在有效期内使低真空的每个通道可以匹配备份两到多个检验合格的真空规管,发现问题可以随时更换不用重新送检,同时外置低真空零点满度调整插头下次送检时可以配合新管芯重复利用;将采用信号线连接显示控制单元的其他模块和换芯真空规管,使一套显示控制单元可以接不同接口的规管,不同的管芯也可以装不同的管壳,就可以用在不同的设备上,提高显示控制单元和规管在设备上的通用性,而不用考虑真空设备原有接口不同导致无法替换使用。且显示控制单元出现问题时,可直接采购对应模块直接替换使用。同时该模块化真空计搭配现有各种通用信号线可直接配套使用各种热阴极电离规管、低真空规管、冷阴极电离规管、电容薄膜规。

附图说明

图1是发明显示控制单元的正面示意图;

图2是发明显示控制单元的后面示意图;

图3是发明显示控制单元的其他模块示意图;

图4是本发明换芯真空规管的分解结构示意图;

图5是本发明外置低真空零点满度调整插头的分解结构示意图;

图6是本发明显示控制单元及换芯真空规管和外置插头信号线规管的结构示意图;

图7是发明更换灯丝的结构示意图;

图8本发明显示控制单元启动流程示意图A;

图9本发明显示控制单元启动流程示意图B。

其中:1-“O”型金属固定环;2-换芯式管芯;3-“O”型橡胶密封圈;4-金属管壳;5-定位销;6-定位槽;7-金属插针;8-插头左半壳;9-插头右半壳;10-RJ45插座;11-空心插针座;12-零点电位器;12.1-满度电位器;13-左小孔;13.1-右小孔;14-显示单元母座;14.1-显示单元母座的另一个方向;15-电源部分模块;16-热阴极电离规信号及处理部分模块;17-低真空规管信号及处理部分模块;18-冷阴极电离规信号及处理部分模块;19-电容薄膜规信号及处理部分模块;20-继电器控制部分模块;21-模块插头;22-模块插槽;23-热阴极电离规信号及处理部分模块后端信号插座;24-热阴极电离规信号及处理部分模块内置信号处理板输入插座;25-低真空规管信号及处理部分模块拨码开关;26-低真空规管信号外置输入接口上;26.1-低真空规管信号外置输入接口下;27-低真空规管信号及处理部分模块内置信号处理电路板;28-显示单元显示屏幕右;28.1-显示单元显示屏幕左;29-低真空规管信号及处理部分模块内置信号输入插座下;29.1-低真空规管信号及处理部分模块内置信号输入插座上;30-下端接口;30.1-上端接口;31-电路板;32-显示单元按键组合;33-环形金属卡簧;34-滤片;35-特殊真空规信号及处理部分模块;36-显示屏;37-输入键盘;38-信号线;38'-信号线;39-规管;40-灯丝支架上;40.1-灯丝支架下;41-“O”形灯丝;42-灯丝安装工具;43-环形磁铁;44-显示面板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述:

本发明公开了一种模块化真空计,包括显示控制单元、换芯真空规管39、外置低真空零点满度调整插头和信号线38;外置低真空零点满度调整插头连接换芯真空规管39与显示控制单元内的低真空规管信号及处理部分模块17,信号线38连接换芯真空规管39和显示控制单元。显示控制单元包括显示单元母座14、电源部分模块15、热阴极电离规信号及处理部分模块16、低真空规管信号及处理部分模块17、冷阴极电离规信号及处理部分模块18、电容薄膜规信号及处理部分模块19、特殊信号及处理部分模块、继电器控制模块20和特殊真空规信号及处理部分模块35;每个模块的前端模块插头21插入显示单元母座内部的模块插槽22通过插座供电识别,显示单元母座14内部设置有单片机。特殊真空规信号及处理部分模块35带有输入键盘37及显示屏36,特殊真空规信号及处理部分模块35用内置单片机采集真空,或压力变送器的电压或电流信号,按输入的计算公式将输出电压或电流信号转换成真空测量信号,然后通过转接显示到显示单元母座的显示屏幕上,或单独外接24伏直流电源配合真空,或压力变送器使用测量输出电压或电流按输入的计算公式将电压或电流信号转换成测量信号显示在显示屏36上,同时该模块上配合一个经过校准合格的复合真空规管通过显示单元按键组合调用显示模块内置的自校准比对程序,同时可将处理的电压或电流信号(例如0-10V)信号通过后端接口供给外接记录仪。

模块化真空计可以根据外接各个进气口的开关的控制信号(返回到继电器控制模块(20)后)实时调整真空计内部的气体类型参数(例如空气、氨气、氮气、氦气)自动换算显示不同气体时的真空度。

进一步地,低真空规管信号及处理部分模块17通过一个外置的低真空零点满度调整插头模块与换芯真空规管39连接,换芯真空规管39外置的八个金属插针7通过低真空零点满度调整插头模块转换到RJ45插座10,四个金属插针7信号通过网线信号线输入回低真空规管信号及处理部分模块17提供原有规管信号,另外四个插针信号通过网线信号线输入回低真空规管信号及处理部分模块17提供原有规管零点和满度电位器信号。低真空规管信号及处理部分模块17为一个或两个皮拉尼真空规管,或为一个或两个热电偶真空规管,低真空规管信号及处理部分模块17后方上端设置有一跳线模块,通过跳线模块切换只使用模块后端内置的一组零点满度电位器或两组零点满度电位器,低真空规管信号及处理部分模块17后端还设置有规管信号输入接口和信号输出接口。

进一步地,换芯真空规管39包括金属管壳30,金属管壳上端外设置有外螺纹,外螺纹内有一个“O”型定位环凹槽,“O”型橡胶密封圈3向下镶嵌于“O”型定位环凹槽内,管芯向下压紧“O”橡胶密封圈3定位销5镶嵌于金属管壳上端内侧定位槽6,“O”型金属固定环1下端内有内螺纹,向下于金属管壳上端外螺纹螺旋配合压紧密封使管芯上端密封于金属管壳内,管芯上端设置有八个金属插针7(其中2,7脚插针比其他六个粗用来定位),下端接口为外径

真空规管管芯与管针的下端支杆连接,焊接或熔接连接,也可采用可拆式紧固或插接连接。管针的上端穿过管座中的密封陶瓷后通过软导线焊接在电路板的底面,RJ45插座焊接在电路板的顶面。管针的上端穿过管座中的密封陶瓷后通过软导线焊接在电路板的底面,RJ45插座焊接在电路板的顶面。电路板上预先印刷的电路连接线RJ插座的8个位置(8针)的模块化插孔,或者插头第1脚、第2脚、…、第8脚8个针脚与管针上端按顺序连接,一一对应。使用时换芯式规管的8个金属插针插入插头上的8个空心插针座,然后通过电路板连接到RJ45插座,通过网线转接到对应的低真空规管信号及处理部分模块后端接口上。现有金属规管的各种电阻丝(电阻规管)电偶丝(电偶规管)热阴极高真空规的发射极灯丝或收集极灯丝都是一种有弹性的金属丝,其两端分别焊接在灯丝直接上下两端。因为太细焊接不牢使用时极容易脱焊或断裂,一旦断裂由于是焊接的就无法使用只能丢弃浪费资源。由于金属灯丝材料一般都是有弹性的可以直接焊接成一个有弹性的"O"形圆环灯丝,灯丝支架的延伸端改为上下两个相背离的半圆形挂钩,用灯丝安装工具的两个横向细杆把这个有弹性的"O"形圆环灯丝挂上然后套在灯丝支架的延伸端改为上下两个相背离的半圆形挂钩上,然后校准合格就可以重新使用。

进一步地,换芯真空规管2的换芯式管芯包括皮拉尼真空规管管芯、热电偶真空规管管芯、热阴极电离真空规管管芯、冷阴极电离规管管芯、压阻真空规管管芯,薄膜真空规管管芯或变送器管芯。

进一步地,外置低真空零点满度调整插头包括电路板31,八个空心插针座11焊接到电路板31上,其中四个空心插针座11通过电路板31和零点电位器12、满度电位器12.1的四个信号输出点连接,另外四个连接电阻规管的四个信号插针;八个空心插针座11通过电路板31上的预先的连线按顺序连接至RJ45插座10的连线上,插头左半壳8和插头右半壳9把插头内部部分扣合密封,上端露出RJ45插座10,下端露出八个插针座,插头壳侧面设置有两个小孔露出零点电位器12和满度电位器12.1的调整旋钮。

参见图1~图7,本发明为一种模块化真空计,包括显示控制单元及换芯真空规管39,显示控制单元把电源部分模块15、热阴极电离规信号及处理部分模块16、低真空规管信号及处理部分模块17、冷阴极电离规信号及处理部分模块18、电容薄膜规信号及处理部分模块19、继电器控制模块20和特殊真空规信号及处理部分模块35模块化。每个模块大小相同(就像计算机刀片服务器一样),需要什么组合就挑选搭配什么模块,拼接组合好后如果有剩余空间,用大小相同的空模块补充后插入显示单元母座14,每个模块的前端插头21插入显示单元母座内部的模块插槽后,通过插座供电识别,显示单元母座内部有单片机及程序识别并判断模块的功能。使用时按需要选择模块后通过插接接口组合成一个真空计显示控制单元,每个模块都有自校功能,每次开机时自校准,若出现故障时直接在面板显示故障代码,使用者只需按代码提示修理或用备件更换故障模块。当所有模块进入正常的工作状况后,将各种模块提供的信息显示在显示单元母座的显示面板上。

显示控制单元的特殊真空规信号及处理部分模块35(带输入键盘37及显示屏36),由于国外真空规管都是做成变送器模式,使用时只需要四个针脚就可以输入工作电压(15V-30V)工作及返回输出电压信号(0V-10V)或(0V-5V)或(1V-5V)或电流信号(4mA-20mA),此模块只需要提供工作电压及处理输出电压信号(0V-10V)或(0V-5V)或(1V-5V)或电流信号(4mA-20mA)后,用内置单片机采集电压信号,按输入的计算公式(公式是公开的),就可以把输出电压信号转换成真空测量信号,然后通过转接显示到显示单元母座14的显示面板44上。模块后端有规管信号输入接口(可以是网线接口或8针航空插座或9针插座或15针插座),还可以单独外接24伏直流电源配合真空或压力变送器使用测量输出电压或电流按输入的计算公式将电压或电流信号转换成测量信号显示在显示屏上,同时该模块上配合一个经过校准合格的复合真空规管通过显示单元按键组合调用显示模块内置的自校准比对程序每月定期做一次类似计量期间核查的试验比对和其他模块上在用规管的显示数值做相对误差计算,如误差较大(超过±50%)时无法使用会直接提示更换新的真空规管。

模块化真空计的显示控制单元可以根据外接各个进气口的开关的控制信号实时调整真空计内部的气体类型参数(例如空气、氨气、氮气、氦气)自动换算显示不同气体时的真空度。

模块化真空计显示控制单元将低真空规管信号及处理部分模块17的零点满度电位器做成一个外置低真空零点满度调整插头,外置低真空零点满度调整插头包括空心插针座(11)和电路板(31),八个空心插针座11焊接到电路板31上,其中四个空心插针座11通过电路板31和零点电位器12、满度电位器12.1的四个信号输出点连接,另外四个空心插针座11连接皮拉尼真空规管管芯或热电偶真空规管管芯真空规管的四个信号插针;8个空心插针座11通过电路板上的预先的连线按1到8的顺序连接至RJ45插座10的1到8的连线上,然后插头左半壳8和插头右半壳9把插头内部部分扣合密封,上端只露出RJ45插座10,下端只露出8个空心插针座11,插头右半壳9侧面有两个小孔露出零点电位器12和满度电位器12.1的调整旋钮。使用时换芯真空规管39通过本身外置的八个金属插针7通过此插接模块转换到RJ45插座10后,四个金属插针7信号通过网线信号线输入回低真空规管信号及处理部分模块17提供原有规管信号,另外四个金属插针7信号通过网线信号线输入回低真空规管信号及处理部分模块17提供原有规管零点电位器12和满度电位器12.1信号。由于零点电位器12和满度电位器12.1外置后到期送检或故障需要重新校准时,一个真空计的显示控制单元的低真空规管信号及处理部分模块17就可以一个插接模块对应一个换芯真空规管39、一个通道、一次一个规管,分次校准两到多个规管,使用者在规管出现问题时就可以直接替换经过校准的其他规管及对应模块,而不用重新送检。用金属管壳4、换芯式管芯2、“O”型金属固定环1及RJ45插座10的方式,避免使用中出现玻璃规管裂纹出现漏气或断裂,造成真空系统的漏气,污染产品,金属规管污染或者损坏后丢弃造成金属材料的浪费。同时加粗规管2,7脚插针及对应插头的孔的大小,当换芯真空规管39的定位销5发生断裂情况时,使用人员就不会出现无法正常连接测量导线插座,换芯真空规管39无法正常工作的情况发生。

参见图8、图9,本发明显示控制单元中电源部分模块15、热阴极电离规信号及处理部分模块16、低真空规管信号及处理部分模块17、冷阴极电离规信号及处理部分模块18、电容薄膜规信号及处理部分模块19、继电器控制模块20和特殊真空规信号及处理部分模块35插入显示单元母座14后,显示单元母座14内的单片机接收到模块插入的信号后,启动该模块信号对应的功能程序并执行,未插入的模块单元的功能不会启动并执行;具体为,真空计仪表初始化,单片机根据功能模块的插入判断,所插入的模块中是否存在低真空规管信号及处理部分模块17,若不存在,继续判断下一个模块是否存在,若存在,读取模块信息后,继续判断下一个模块是否存在,以此类推,判断完各模块是否存在后,读取存在模块信息,并判断对应模块功能是否正常、真空计组件是否完整,若不完整,则显示故障代码,若完整,则启动对应插入模块的功能单元并显示各通道数值,并更新数据及状态栏。

实施例1:

本发明包括一个模块化真空计的显示控制单元,外置低真空零点满度调整插头模块。换芯真空规管包括多个模块,具体为显示单元母座14、电源部分模块15、热阴极电离规信号及处理部分模块16、低真空规管信号及处理部分模块17。换芯真空规管可以是一个皮拉尼真空规管,也可以是两个皮拉尼真空规管或是一个热电偶真空规管或两个热电偶真空规管,后方上端有一跳线模块,通过该模块切换,也可以只使用模块后端内置的一组零点满度电位器,或两组零点满度电位器(热传导规管只需要一个零点电位器),后端有规管信号输入接口(可以是网线接口或8针航空插座或9针插座或15针插座)和信号输出接口。同时可以根据外接各个进气口的开关的控制信号(返回到继电器控制部分模块20后)实时调整真空计内部的气体类型参数(例如空气、氨气、氮气、氦气)自动换算显示不同气体时的真空度。

实施例2:

参见图7,当需要一个单皮拉尼(电阻式)或热电偶真空规管真空计时,只需要一个显示单元母座14、电源部分模块15、低真空规管信号及处理部分模块17(单路)信号线38、外置低真空零点满度调整插头、真空规管39、继电器控制部分模块20。使用时,电源部分模块15、低真空规管信号及处理部分模块17、继电器控制部分模块分别插入显示单元的插槽后,用信号线38、一个外置低真空零点满度调整插头连接低真空规管信号及处理部分模块和真空规管54(皮拉尼规管或热电偶真空规管)后开机,真空数值信号在显示面板44上显示。同时可以根据外接各个进气口的开关的控制信号(返回到继电器控制部分模块20后)实时调整真空计内部的气体类型参数(例如空气、氨气、氮气、氦气)自动换算显示不同气体时的真空度。

实施例3:

参见图7,当需要一个双皮拉尼(电阻式)或双热电偶真空规管真空计时,只需要一个显示单元母座14、电源部分模块15、低真空规管信号及处理部分模块17(双路)、信号线38、外置低真空零点满度调整插头、真空规管39、继电器控制部分模块20。使用时,电源部分模块15、低真空规管信号及处理部分模块17、继电器控制部分模块分别插入显示单元母的插槽后,用两根信号线38、两个外置低真空零点满度调整插头,连接低真空规管信号及处理部分模块和两个真空规管39(皮拉尼规管或热电偶真空规管)后开机,真空数值信号在显示面板44上显示。同时可以根据外接各个进气口的开关的控制信号(返回到继电器控制部分模块20后)实时调整真空计内部的气体类型参数(例如空气、氨气、氮气、氦气)自动换算显示不同气体时的真空度。

实施例4:

参见图7,当需要一个单皮拉尼(电阻式)或单热电偶单热阴极电离真空计时,只需要一个显示单元母座14电源部分模块15、低真空规管信号及处理部分模块17(单路)、热阴极电离规信号及处理部分模块16、信号线38、外置低真空零点满度调整插头、真空规管39、继电器控制部分模块20。使用时电源部分模块15、低真空规管信号及处理部分模块17、继电器控制部分模块分别插入显示单元的插槽后,用一根信号线38、一个外置低真空零点满度调整插头连接低真空规管信号及处理部分模块和一个真空规管39(皮拉尼规管或单热电偶规管),用一根信号线38连接低热阴极电离规信号及处理部分模块16和一个真空规管39(热阴极电离真空规管)后开机,真空数值信号在显示面板44上显示。同时可以根据外接各个进气口的开关的控制信号(返回到继电器控制部分模块20后)实时调整真空计内部的气体类型参数(例如空气、氨气、氮气、氦气)自动换算显示不同气体时的真空度。

实施例5:

参见图7,当需要一个双皮拉尼(电阻式)或双热电偶单热阴极电离真空计时,只需要一个显示单元母座14、电源部分模块15、低真空规管信号及处理部分模块17(双路)、热阴极电离规信号及处理部分模块16、真空规管39、外置低真空零点满度调整插头、真空规管39、继电器控制部分模块20。使用时,电源部分模块15、低真空规管信号及处理部分模块17、继电器控制部分模块分别插入显示单元的插槽后,用一根信号线38、一个外置低真空零点满度调整插头连接低真空规管信号及处理部分模块和真空规管39(皮拉尼规管或热电偶规管),用一根信号线38连接低热阴极电离规信号及处理部分模块16和一个真空规管39(热阴极电离真空规管)后开机。真空数值信号在显示面板44上显示。同时可以根据外接各个进气口的开关的控制信号(返回到继电器控制部分模块20后)实时调整真空计内部的气体类型参数(例如空气、氨气、氮气、氦气)自动换算显示不同气体时的真空度。

实施例6:

参见图7,当需要一个单皮拉尼(电阻式)或单冷电偶单热阴极电离真空计时,只需要一个显示单元母座14、电源部分模块15、低真空规管信号及处理部分模块17(单路)、冷阴极电离规信号及处理部分模块18、信号线38、外置低真空零点满度调整插头、真空规管39、继电器控制部分模块20。使用时,电源部分模块15、低真空规管信号及处理部分模块17、继电器控制部分模块分别插入显示单元的插槽后,用一根信号线38、一个外置低真空零点满度调整插头连接低真空规管信号及处理部分模块和一个真空规管39(皮拉尼规管或单热电偶规管),用一根信号线38连接低热阴极电离规信号及处理部分模块16和一个真空规管39(冷阴极电离真空规管)后开机,真空数值信号在显示面板44上显示。同时可以根据外接各个进气口的开关的控制信号(返回到继电器控制部分模块20后)实时调整真空计内部的气体类型参数(例如空气、氨气、氮气、氦气)自动换算显示不同气体时的真空度。

实施例7:

参见图7,当需要一个双皮拉尼(电阻式)或双热电偶单冷阴极电离真空计时,只需要一个显示单元母座14、电源部分模块15、低真空规管信号及处理部分模块17(双路)、冷阴极电离规信号及处理部分模块18、信号线38、外置低真空零点满度调整插头、真空规管39、继电器控制部分模块20。使用时,电源部分模块15、低真空规管信号及处理部分模块17、继电器控制部分模块分别插入显示单元的插槽后,用一根信号线、一个外置低真空零点满度调整插头连接低真空规管信号及处理部分模块和两个真空规管39(皮拉尼规管或热电偶规管),用一根信号线38连接低热阴极电离规信号及处理部分模块16和一个真空规管39(冷阴极电离真空规管)后开机,真空数值信号在显示面板44上显示。同时可以根据外接各个进气口的开关的控制信号(返回到继电器控制部分模块20后)实时调整真空计内部的气体类型参数(例如空气、氨气、氮气、氦气)自动换算显示不同气体时的真空度。

实施例8:

参见图7,当需要一个双皮拉尼(电阻式)或双热电偶单冷阴极电离及电容薄膜规真空计时,只需要一个显示单元母座14、电源部分模块15、低真空规管信号及处理部分模块17(双路)、冷阴极电离规信号及处理部分模块18、电容薄膜规信号及处理部分模块19、信号线38、外置低真空零点满度调整插头、真空规管39、继电器控制部分模块20。使用时,电源部分模块15、低真空规管信号及处理部分模块17、继电器控制部分模块分别插入显示单元的插槽后,用一根信号线、一个外置低真空零点满度调整插头连接低真空规管信号及处理部分模块和两个真空规管39(皮拉尼规管或热电偶规管),用一根信号线38连接低热阴极电离规信号及处理部分模块16和一个真空规管39(冷阴极电离真空规管),用一根信号线38连接电容薄膜规信号及处理部分模块19和一个真空规管39(电容薄膜规)后开机,真空数值信号在显示面板44上显示。同时可以根据外接各个进气口的开关的控制信号(返回到继电器控制部分模块20后)实时调整真空计内部的气体类型参数(例如空气、氨气、氮气、氦气)自动换算显示不同气体时的真空度。

实施例9:

参见图7,当需要同时使用进口真空规管时,只需要在已有组合上再添加一个特殊真空规信号及处理部分模块35、信号线和真空规管(各种进口皮拉尼(电阻式)真空规管、热电偶真空规管、热阴极电离真空规管、冷阴极电离规管、压阻真空规管,薄膜真空规管、压力变送器等),通过显示屏36,利用键盘37输入真空规管对应公式(P=101.667U-9.33或P=10U-3.5U为规管输出电压)(当使用薄膜规时可以设置测量上限)后开机,真空数值信号在显示面板44上显示。同时可以根据外接各个进气口的开关的控制信号(返回到继电器控制部分模块20后)实时调整真空计内部的气体类型参数(例如空气、氨气、氮气、氦气)自动换算显示不同气体时的真空度。

本发明使用的相关器件:

STM32单片机

由ST厂商推出的STM32系列单片机,其基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M内核,同时具有一流的外设:1μs的双12位ADC,4兆位/秒的UART,18兆位/秒的SPI等等,简单的结构和易用的工具再配合其强大的功能。

1、内核:ARM32位Cortex-M3CPU,最高工作频率72MHz,1.25DMIPS/MHz,单周期乘法和硬件除法。

2、存储器:片上集成32-512KB的Flash存储器。6-64KB的SRAM存储器。

3、时钟、复位和电源管理:2.0-3.6V的电源供电和I/O接口的驱动电压。POR、PDR和可编程的电压探测器(PVD)。4-16MHz的晶振。内嵌出厂前调校的8MHz RC振荡电路。内部40kHz的RC振荡电路。用于CPU时钟的PLL。带校准用于RTC的32kHz的晶振

4、调试模式:串行调试(SWD)和JTAG接口。最多高达112个的快速I/O端口、最多多达11个定时器、最多多达13个通信接口。

综上所述,本发明公开了一种模块化的真空计显示控制系统,其克服了现有技术中存在的由于真空计故障修理需要返厂及真空规管规格不一致,出现问题时无法及时有效解决的问题。本发明包括显示控制单元和换芯真空规管,显示控制单元包括继电器控制模块、低真空规管信号及处理模块、高真空信号及处理模块、电源模块、显示模块,每个模块的前端模块插头插入显示单元母座内部的模块插槽通过插座供电识别,显示单元母座内部设置有单片机。显示控制单元包括特殊信号及处理部分模块,特殊信号及处理部分模块带有公式输入键盘及显示屏,特殊信号及处理部分模块用内置单片机采集电压信号,按输入的计算公式将输出电压信号转换成真空测量信号,同时自动调整真空计内部的气体类型参数(例如空气、氨气、氮气、氦气)换算显示不同气体时的真空度,然后通过转接显示到显示单元的显示屏幕上。本发明的显示控制单元出现问题直接采购对应模块直接替换使用;本发明模块化的真空计显示控制单元可以根据外接各个进气口的开关的控制信号(返回到继电器控制模块后)实时调整真空计内部的气体类型参数(例如空气、氨气、氮气、氦气)自动换算显示不同气体时的真空度。通过使用外置低真空零点满度调整插头,使低真空的每个通道可以备份两到多个规管;换芯真空规管的金属外壳可以定期清洁处理高温烘烤反复使用,由于是金属材质使用时避免规管破裂导致漏气污染真空系统及产品,同时节约金属材料,避免浪费;本发明可直接使用其它真空规管(各种国产及进口皮拉尼(电阻式)真空规管、热电偶真空规管、热阴极电离真空规管、冷阴极电离规管、压阻真空规管,薄膜真空规管、压力变送器等);本发明换芯真空规管下端接口常用为外径

以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

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06120115686017