[实用新型]智能真空控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于真空控制技术领域，具体涉及一种智能真空控制系统。

背景技术

自真空技术出现以来，真空技术的不断进步极大促进了人类科学的发展，到目前为止，无论是半导体产业，新材料的开发，表面科学的研究，还是物理学中最尖端的离子加速器的应用等科学领域，都对真空度的要求极高，甚至在军工武器以及宇宙探索仪器的研发方面也离不开真空。

例如，对于二次离子质谱(Secondary Ion Mass Spectrometry,简称SIMS)仪,是一种对表面灵敏的微区分析质谱仪器。SIMS的应用涵盖了微电子学、化学、材料学、地球科学与宇宙科学、核科学、纳米技术和生命科学等，并对上述领域的发展起到了越来越重要的作用，具有不可替代的地位。

从结构上讲，二次离子质谱仪可以分为三个部分组成，即，离子源，离子光学系统和离子质量分析器。当然和任何质谱仪器一样，二次离子质谱仪还包括真空系统，离子探测和信号记录处理系统。

SIMS仪器的离子束在超高真空下运行，超高真空是仪器的基础环境，超高真空技术是SIMS仪器是否成功的基础。

现有技术中，对于类似于二次离子质谱仪等需要超高真空环境的设备，其所采用的真空控制系统主要为手动操作阶段，具有真空度稳定性能以及真空度精度控制有限的不足；此外，还具有无法抵御突然停电、气路漏气、真空检测部件出错等紧急情况的发生，因此，当发生紧急情况时，会给仪器造成不可从挽回的损失。另外，还具有布线复杂以及成本高的问题。

因此，开发有效的真空控制系统已经成为需要超高真空的仪器开发亟需解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种智能真空控制系统，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种智能真空控制系统，包括：上位机、RS485控制板卡、RS232控制板卡、真空板阀控制器GVC、放气阀控制器VVC、真空规控制器VGC、安装在相邻被控腔室之间的第1真空板阀GV、用于测量每个被控腔室的真空度的第1真空规VG、安装在被控腔室与该被控腔室的前级真空获取单元之间的第2真空板阀GV；其中，被控腔室的前级真空获取单元包括串接的分子泵TP、第2真空规VG、放气阀VV和机械泵RP；

所述上位机分别与所述RS485控制板卡的一端和所述RS232控制板卡的一端连接；

所述RS485控制板卡的另一端分别与所述真空板阀控制器GVC的一端、所述放气阀控制器VVC的一端、所述分子泵TP和所述机械泵RP连接；所述真空板阀控制器GVC的另一端分别与所述第1真空板阀GV和所述第2真空板阀GV连接；所述放气阀控制器VVC的另一端与所述放气阀VV连接；

所述RS232控制板卡的另一端与所述真空规控制器VGC的一端连接；所述真空规控制器VGC的另一端分别与所述第1真空规VG和所述第2真空规VG连接。

优选的，所述RS485控制板卡为PXI-8433/4控制板卡；所述RS232控制板卡为PXI-8430/8控制板卡。 

优选的，所述上位机通过NI MXI ExpressX4光纤分别与所述RS485控制板卡和所述RS232控制板卡连接。

优选的，所述真空板阀控制器GVC和所述放气阀控制器VVC的结构相同，均包括：n路远程继电器、n路模拟量输入电路、24V直流电源和12V直流电源；其中，n为自然数； 

所述n路远程继电器的输入端与所述RS485控制板卡连接，所述n路远程继电器的供电端与所述24V直流电源连接，所述n路远程继电器和所述24V直流电源共同连接到被控阀体，用于控制被控阀体的开启或关闭状态；

所述n路模拟量输入电路的供电端与所述12V直流电源连接，所述n路模拟量输入电路和所述12V直流电源共同连接到被控阀体，用于采集被控阀体的开启或关闭状态；所述n路模拟量输入电路的输出端连接到所述RS485控制板卡。

优选的，n为8。

优选的，所述远程继电器为ADAM 4168型号的远程继电器；所述模拟量输入电路为ADAM 4117型号的模拟量输入电路。

优选的，还包括：不间断电源；所述不间断电源分别与所述上位机、所述RS485控制板卡和所述RS232控制板卡连接。

优选的，所述不间断电源为10kVA不间断电源。 

本实用新型提供的智能真空控制系统具有以下优点：