[发明专利]基于物联网的等离子体反应腔内气体流量控制系统及方法

说明书

本发明涉及基于物联网的等离子体反应腔内气体流量控制系统及方法，控制系统包括导流管、气体供给嘴、射流泵、磁场调控装置、节流阀、磁场传感器及基于物联网驱动电路，气体供给嘴后端面通过导流管与节流阀连通，节流阀通过导流管与射流泵连通，磁场调控装置包覆在气体供给嘴外，磁场传感器嵌于气体供给嘴侧壁内。其控制方法包括设备组装，供给流量调节两个步骤。本发明通用性好，运行自动化程度高，可有效满足多种气体及反应腔配套运行作业的需要，同时对输送的气流流速、浓度、压力均具有精确的调控能力，有效的降低了系统运行维护的难度及成本，降低了系统运行故障率。

技术领域

本发明涉及基于物联网的等离子体反应腔内气体流量控制系统及方法，属化工设备及传感器技术领域。

背景技术

目前在向反应腔内通入等离子态气体介质时，为了提高反应釜内反应物反应的工作效率、控制精度，因此需要对高温等离子气态介质的输送流量进行精确调节，为了满足这一需要，当前主要是通过在高温等离子气态介质的输送管路上设置各类检测传感器及控制阀门实现对高温等离子气态介质输送量进行监控和调节作业，虽然可以满足使用的需要，但一方面造成系统结构复杂，通用性差，仅能满足特定设备运行的需要；另一方面均不同程度存在控制精度差，且在运行中，由于阀门众多，从而导致系统操控及维护作业难度大、成本高且控制精度也相对较差，此外阀门也极易因高温、高压气体介质侵蚀而发生故障，在严重影响了系统运行的稳定性的同时，也进一步增加了系统维护作业的劳动强度及成本。

发明内容

为了解决现有技术上的不足，本发明提供基于物联网的等离子体反应腔内气体流量控制系统及方法，可有效满足多种气体及反应腔配套运行作业的需要，同时对输送的气流流速、浓度、压力均具有精确的调控能力，可有效的减少阀门设备使用量。

基于物联网的等离子体反应腔内气体流量控制系统，包括导流管、气体供给嘴、射流泵、磁场调控装置、节流阀、控制阀、温度传感器、流量检测装置、气压检测装置、气体密度检测装置、磁场传感器及基于物联网驱动电路，其中气体供给嘴为空心管状结构，其后端面通过导流管与节流阀连通，且节流阀另通过导流管与射流泵连通，射流泵进气端和出气端均通过控制阀与导流管连通，磁场调控装置包覆在气体供给嘴外并与气体供给嘴同轴分布，温度传感器、流量检测装置、气压检测装置、气体密度检测装置均两个，分别嵌于节流阀进气端和出气端对应的导流管内，磁场传感器至少两个，嵌于气体供给嘴侧壁内并沿气体供给嘴轴线方向均布，射流泵、磁场调控装置、节流阀、控制阀、温度传感器、流量检测装置、气压检测装置、气体密度检测装置、磁场传感器均与基于物联网驱动电路电气连接。

进一步的，所述的射流泵外另设承载龙骨，所述承载龙骨包括连接基板、弹性连接座、导向滑槽、承载架，其中所述承载架为与射流泵同轴分布的框架结构，其内表面通过至少两条导向滑槽与射流泵滑动连接，所述承载架外表面与至少两个连接基板连接，且所述连接基板环绕承载架轴线均布并与承载架轴线平行分布，所述连接基板外表面另设至少一个弹性连接座，且所述弹性连接座与连接基板间平行分布，所述基于物联网驱动电路嵌于承载龙骨外表面。

进一步的，所述的磁场调控装置包括绝缘护套管、绝缘内衬管、堵头、滑槽、电磁线圈、接线盘、行走机构及接线端子，所述绝缘护套管、绝缘内衬管均为空心管状结构，其中所述绝缘护套管包覆在绝缘内衬管外，且绝缘护套管、绝缘内衬管两端通过堵头连接，且绝缘护套管、绝缘内衬管间构成密闭的调节腔，所述绝缘护套管内表面和绝缘内衬管外表面均设至少两条环绕绝缘护套管轴线均布的滑槽，且所述滑槽与绝缘护套管轴线平行分布，所述电磁线圈至少两个，嵌于调节腔内并通过滑槽与绝缘护套管、绝缘内衬管滑动连接，所述电磁线圈为与绝缘内衬管同轴分布的闭合环状结构，包覆在绝缘内衬管外并通过行走机构与滑槽滑动连接，所述电磁线圈间均与接线盘电气连接，所述接线盘嵌于调节腔内并与绝缘护套管内侧面连接，所述接线端子嵌于绝缘护套管外，且所述接线端子和行走机构、接线盘及基于物联网驱动电路电气连接。