真空系統(tǒng)的自動保護(hù)、監(jiān)測和控制對于防止系統(tǒng)故障至關(guān)重要,故障可能導(dǎo)致物料損失或生產(chǎn)停機(jī)時間延長,從而造成高價(jià)值物料的損失風(fēng)險(xiǎn),因此,應(yīng)提供充分的運(yùn)行控制和保護(hù)措施,特別是對于大型生產(chǎn)工廠。
防止系統(tǒng)出現(xiàn)故障的措施
a)斷電時的保護(hù)措施:關(guān)閉所有閥門,防止空氣進(jìn)入真空容器,并保護(hù)擴(kuò)散泵。
b)壓縮空氣管網(wǎng)中出現(xiàn)壓力下降時的保護(hù)措施:壓縮空氣由壓力監(jiān)測裝置進(jìn)行監(jiān)測。如果壓力降至規(guī)定值以下,會發(fā)送信號或自動關(guān)閉閥門。
c)擴(kuò)散泵的冷卻水供應(yīng)中斷時的保護(hù)措施:通過流量或溫度監(jiān)測裝置監(jiān)測冷卻水。如果冷卻水流量不足,擴(kuò)散泵的加熱器將關(guān)閉并發(fā)出信號;閥門將關(guān)閉。
d)防止擴(kuò)散泵加熱器發(fā)生故障的保護(hù)措施:可通過繼電器監(jiān)控?cái)U(kuò)散泵加熱系統(tǒng)是否中斷。如果溫度升高到超出最大許可值,則溫度監(jiān)測裝置會作出響應(yīng)。在這兩種情況下,閥門都會關(guān)閉,并發(fā)出信號。
在粗真空和中等真空系統(tǒng)中,壓力調(diào)節(jié)和控制通常通過執(zhí)行器實(shí)現(xiàn),該執(zhí)行器能夠改變提供給物理變量的能量供應(yīng),進(jìn)而改變物理變量本身。控制是指通過命令來影響系統(tǒng)或裝置,而調(diào)節(jié)則是將物理變量的實(shí)際值與規(guī)定的設(shè)定值不斷進(jìn)行比較,并在出現(xiàn)任何偏差時對其進(jìn)行調(diào)節(jié)。
控制方法通常可分為間歇式控制和連續(xù)控制。間歇式控制會規(guī)定一個允許壓力變化的壓力窗口,而連續(xù)控制則是規(guī)定一個應(yīng)當(dāng)盡可能精確保持的壓力設(shè)定值。調(diào)整真空系統(tǒng)中的壓力可以通過改變抽取速度或放氣體進(jìn)入來實(shí)現(xiàn)。
間歇式壓力調(diào)節(jié)雖然不如連續(xù)調(diào)節(jié)程序準(zhǔn)確,但在很多情況下,兩步或三步式調(diào)節(jié)可在所有真空范圍內(nèi)充分地滿足要求。連續(xù)壓力調(diào)節(jié)則需要使用電子控制器和執(zhí)行器,如壓電進(jìn)氣閥或膜片控制器。
高真空系統(tǒng)和超高真空系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)需要建立氣體移除和氣體輸入之間的平衡。在這些系統(tǒng)中,通常采用電子PID控制器控制進(jìn)氣來調(diào)節(jié)壓力。當(dāng)壓力低于10^-6mbar時,應(yīng)使用可耐高溫的全金屬進(jìn)氣閥執(zhí)行壓力調(diào)節(jié)。