具有异常预警及应急保护装置的真空泵.pdf

本发明公开了一种具有异常预警及应急保护装置的真空泵，包括：一控制处理器、一压力信号传感器、一电磁阀、一球形单向阀与气动阀构成的旁通路、压缩干燥空气供应源、一放大器以及一状态显示器；电磁阀连接受控于处理器，通过压力信号传感器侦测低真空泵管内的压力值，并传送到控制处理器中与预设的常态值进行比对，根据比对结果控制打开、关闭电磁阀及旁通路，形成用于防止低真空泵因球形单向阀堵塞而突然停止工作的应急通道。应用该设计方案后，从压力传感器的侦测结果可以预判球形单向阀的工作状态，并由控制处理器驱动打开、关闭旁通路作为应急通道，从而有效避免了真空泵因球形单向阀堵塞而突然停止工作，杜绝了产品报废的隐患。

1.  具有异常预警及应急保护装置的真空泵，包括：一控制处理器、一压力信号传感器、一电磁阀、一球形单向阀与气动阀构成的旁通路、压缩干燥空气供应源、一放大器以及一状态显示器；预警保护装置形成的旁通路并联设置于低真空泵通过主线球形单向阀接向废气处理装置的通道上，其中的电磁阀连接受控于处理器，通过压力信号传感器侦测低真空泵管内的压力值，并传送到控制处理器中与预设的常态值进行比对，根据比对结果控制打开、关闭电磁阀及旁通路，形成用于防止低真空泵因球形单向阀堵塞而突然停止工作的应急通道。

2.  根据权利要求1所述的具有异常预警及应急保护装置的真空泵，其特征在于：所述的电磁阀接设于压缩空气供应源与气动阀之间，在控制处理器的驱动下，控制打开、关闭旁通路。

3.  根据权利要求1所述的具有异常预警及应急保护装置的真空泵，其特征在于：所述的气动阀的位置由两个位置传感器侦测后经信号放大器放大后在状态显示装置中显示出来。

4.  根据权利要求1所述的具有异常预警及应急保护装置的真空泵，其特征在于：所述的压力传感器采用统计制程手段对压力值进行实时监控。

具有异常预警及应急保护装置的真空泵
技术领域
本发明涉及旋转活塞泵领域，尤其涉及一种异常情况发生时具有自我保护功能的真空泵。
背景技术
真空技术在工业、民用、科学研究领域都有着广泛应用。例如半导体制程设备、吸尘器等，工业上最典型的应用是在半导体生产制造中各种高、低真空泵的使用。通常所知，在半导体制造的各个流程中对设备作业环境的要求很高，为保证半导体产品性能完全符合设计要求以及较高的良品率，所以制程设备在其内部作业空间内大都形成真空环境。是以，真空泵的工作稳定性对此有着举足轻重的影响。若在设备运转过程中，真空泵突然停止工作，造成的后果是相当严重的，真空泵可能自身损坏，产品可能报废。
如图1所示的传统技术真空泵装置的结构示意图可见，该真空泵装置包括有：制程腔体1、高真空泵2、主线气动阀3、低真空泵4、主线球形单向阀5以及废弃处理装置14。通过高真空泵2及低真空泵4的协同作用，将制程腔体1内的空气泵抽至废弃处理装置14内，提供一完全符合环境要求的制程腔体1。然而，不难发现无论是高真空泵还是低真空泵，其均是通过唯一的管路连通到废弃处理装置14的，并通过其间所设的主线球形单向阀5来控制管路的畅通、封闭。这样一来，一旦主线球形单向阀5发生故障，势必导致真空泵无法持续工作，大量产品致损报废，从而造成巨大的损失。
发明内容
针对上述现有技术的存在的缺陷，本发明的目的旨在提供一种具有异常预警及应急保护装置的真空泵，避免低真空泵因球形单向阀堵塞而突然停止工作，使产品报废。
为达成上述目的，本发明提出的技术方案为：
具有异常预警及应急保护装置的真空泵，包括：一控制处理器、一压力信号传感器、一电磁阀、一球形单向阀与气动阀构成的旁通路、压缩干燥空气供应源、一放大器以及一状态显示器；预警保护装置形成的旁通路并联设置于低真空泵通过主线球形单向阀接向废气处理装置的通道上，其中的电磁阀连接受控于处理器，通过压力信号传感器侦测低真空泵管内的压力值，并传送到控制处理器中与预设的常态值进行比对，根据比对结果控制打开、关闭电磁阀及旁通路，形成用于防止低真空泵因球形单向阀堵塞而突然停止工作的应急通道。
进一步地，所述气动阀的位置由两个位置传感器侦测后经信号放大器放大后在状态显示装置中显示出来，提醒设备工作人员对球形单向阀进行维护操作。
更进一步地，所述压力传感器采用统计制程手段对压力值进行监控。
本发明具有异常预警及应急保护装置的真空泵，其具有的有益效果为：从压力传感器的侦测结果可以预判球形单向阀的工作状态，并由控制处理器驱动打开、关闭旁通路作为应急通道，从而有效避免了真空泵因球形单向阀堵塞而突然停止工作，杜绝了产品报废的隐患。
附图说明
图1是现有技术真空泵装置的结构示意图；
图2是本发明真空泵装置的结构示意图。
各附图标记含义为：
1  制程腔体            2  高真空泵
3  主线气动阀          4  低真空泵
5  主线球形单向阀      6  旁路球形单向阀
7  旁线气动阀          8  电磁阀
9  压缩干燥空气供应源  10 控制处理器
11 压力信号传感器      12 放大器
13 状态显示器          14 废气处理装置
15 位置传感器          16 位置传感器
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易理解，下面特结合本发明一优选实施例，作详细说明如下：
如图2所示的本发明真空泵装置的结构示意图可以显见其针对现有真空泵装置所做的改进。该真空泵装置除包括先有的制程腔体1、高真空泵2、主线气动阀3、低真空泵4、主线球形单向阀5以及废弃处理装置14外，改进的预警保护装置特征还包括：控制处理器10、压力信号传感器11、电磁阀8、一旁路球形单向阀6与支线气动阀7构成的旁通路、压缩干燥空气供应源9、一放大器12以及一状态显示器13。预警保护装置形成的旁通路并联设置于低真空泵4通过主线球形单向阀5接向废气处理装置14的通道上；压力信号传感器11设置于低真空泵4与主线球形单向阀5之间，并连接于控制处理器10的输入端；而直接受控制处理器10驱动的电磁阀8两端则分别连接于支线气动阀7和压缩干燥空气供应源9；在旁线气动阀7上另接设有两个位置传感器15、16，其信号监测结果经由放大器12传输至状态显示器13。
常态下制程腔体1内真空的形成是通过高真空泵2(如涡轮泵)将腔体内的空气泵抽至主线气动阀3，再经低真空泵4(如干燥泵)泵出后通过主线球形单向阀5排放至废气处理装置14。然而，在实际作业过程中，主线球形单向阀5确有堵塞现象，导致真空泵瘫痪而停止工作，产品报废的严重后果。而真空泵装置增加了预警保护装置后，当主线球形单向阀5接近堵塞时，低真空泵4和主线球形单向阀5之间压力值将升高，被压力传感器11检测并传送至控制处理器10与预先设定的压力值进行比较。对于超过上限值的情况，控制处理器10会以电信号的方式驱动电磁阀8打开，即可使得旁线气动阀7在压缩干燥空气9的冲压下打开，旁通路导通，由此保证了真空泵不会由于主线球形单向阀5的堵塞而停止工作。并且，旁线气动阀7的位置状态由两个位置传感器15、16侦测、信号经放大器12放大后，最终显示于状态显示器13(人机界面)，使工程师随时了解旁线气动阀7的开、闭状态，进而追踪掌握主线球形单向阀5的状态，以便尽快对该球形单向阀5进行处理。此外，还可对上述压力传感器11的监测值采用统计制程手段对压力值进行实时监控，提高真空泵装置运转异常的预见能力。
本发明具有异常预警及应急保护装置的真空泵推广应用后，从压力传感器的侦测结果可以预判主线球形单向阀的工作状态，并由控制处理器驱动打开、关闭旁通路作为应急通道，从而有效避免了真空泵因球形单向阀堵塞而突然停止工作，杜绝了产品报废的隐患，对于真空技术在半导体生产制造领域的应用提供了一种行之有效并具有深远意义的方案。
综上对于实施例特征的详细描述，旨在加深对本发明具有异常预警及应急保护装置的真空泵的理解，并非以此限制本专利应用实施的范围及多变性。故凡是相对于本发明上述实施例等效或近似的结构变换，可以实现本发明目的的设计方案，均应该被视为属于本发明专利保护的范畴。