一种磁悬浮分子泵过载保护方法、装置及存储介质与流程

1.本发明涉及磁悬浮分子泵技术领域，尤其涉及一种磁悬浮分子泵过载保护方法、装置及存储介质。


背景技术：

2.磁悬浮分子泵是一种利用高速旋转的转子为腔体提供高真空度的真空获得设备，在市场的占有率高、使用范围广、应用的地域多。磁悬浮分子泵作用在于为整个系统提供真空环境，抽取腔体内部气体，保持腔体内部真空度。当腔体内气体量突然增大时，腔体内真空度降低，对满速运行或升速过程的磁悬浮分子泵会造成一定程度的冲击，且随着腔体内气体量增加，高速旋转的转子切割气体分子产生的大量热量在涡轮转子上堆积，无法在真空状态下快速散热，涡轮材料受高温易发生蠕胀变形，导致磁悬浮分子泵寿命急剧降低。
3.由于磁悬浮分子泵涡轮处于持续旋转状态，温度测量难度大，无法在客户现场直接测量，进而无法判断当前磁悬浮分子泵的运行状态。且目前磁悬浮分子泵面对真空度降低时，只能被动承受高速运转，由此引发的故障率较高，导致磁悬浮分子泵涡轮寿命明显下降。


技术实现要素：

4.因此，本发明实施例提出一种磁悬浮分子泵过载保护方法、装置及存储介质，解决了目前磁悬浮分子泵无法在真空状态下快速散热，涡轮材料受高温易发生蠕胀变形，导致磁悬浮分子泵寿命急剧降低的技术问题。
5.本发明实施例提供一种磁悬浮分子泵过载保护方法，包括：获取磁悬浮分子泵的电流参数和转速参数；根据所述电流参数和转速参数计算得到当前涡轮温度；根据所述当前涡轮温度确定当前稳定转速；根据当前稳定转速控制所述磁悬浮分子泵运行。
6.结合本发明实施例第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述根据所述当前涡轮温度确定当前稳定转速，包括：判断当前涡轮温度是否达到临界点温度；当所述当前涡轮温度达到临界点温度时，确定当前安全转速。
7.结合本发明实施例第一方面，在第一方面第二实施方式中，所述根据所述电流参数和转速参数计算得到当前涡轮温度之后，所述磁悬浮分子泵过载保护方法还包括：根据所述磁悬浮分子泵的材料参数确定所述磁悬浮分子泵的初始寿命；根据所述初始寿命和所述磁悬浮分子泵的运行时间更新当前剩余寿命。
8.结合本发明实施例第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，所述磁悬浮分子泵过载保护方法还包括：根据所述当前剩余寿命确定所述磁悬浮分子泵的当前状态。
9.结合本发明实施例第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，所述根据所述当前剩余寿命确定所述磁悬浮分子泵的当前状态，包括：判断所述当前剩余寿命和预设危险阈值的关系；当所述当前剩余寿命小于预设危险阈值时，控制所述磁悬浮分子泵
的当前状态为禁用状态。
10.结合本发明实施例第一方面，在第一方面第五实施方式中，所述磁悬浮分子泵过载保护方法还包括：当所述磁悬浮分子泵以当前安全转速运行预设时间后，重新计算当前涡轮温度；判断重新计算的涡轮温度是否小于预设阈值；当重新计算的涡轮温度小于预设阈值时，控制所述磁悬浮分子泵以目标转速运行。
11.结合本发明实施例第一方面，在第一方面第六实施方式中，当前涡轮温度采用如下公式计算：
12.h＝a*ln(v*i) b
13.其中，h表示当前涡轮温度，a和b表示修正参数，v表示磁悬浮分子泵的转速，i表示磁悬浮分子泵的电流。
14.本发明实施例第二方面提供一种磁悬浮分子泵过载保护装置，包括：获取模块，用于获取磁悬浮分子泵的电流参数和转速参数；计算模块，根据所述电流参数和转速参数计算得到当前涡轮温度；稳定模块，根据所述当前涡轮温度确定当前稳定转速；控制模块，根据当前稳定转速控制所述磁悬浮分子泵运行。
15.本发明实施例第三方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如权利要求1-7任一项所述的磁悬浮分子泵过载保护方法。
16.本发明实施例第四方面提供一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如本发明实施例第一方面及第一方面任一项所述的磁悬浮分子泵过载保护方法。
17.本发明提供的技术方案，具有如下效果：
18.本发明实施例提供磁悬浮分子泵过载保护方法、装置及存储介质，通过获取磁悬浮分子泵的电流参数和转速参数；根据电流参数和转速参数计算得到当前涡轮温度；根据当前涡轮温度确定当前安全转速；根据当前安全转速控制磁悬浮分子泵运行。该方法通过针对处于不同温度下的磁悬浮分子泵制定不同的稳定转速，使磁悬浮分子泵在使用过程中稳定运行，防止出现电机、涡轮、泵体过温等现象出现，保护磁悬浮的运行状态，并且延长了磁悬浮分子泵在误操作过程中的使用寿命，提高客户满意度。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是根据本发明实施例的磁悬浮分子泵过载保护方法的流程图；
21.图2是根据本发明实施例的根据电流参数和转速参数计算得到当前涡轮温度之后的具体流程图；
22.图3是根据本发明实施例的转子直径在to温度时随运行时间变化的曲线图；
23.图4是根据本发明实施例的磁悬浮分子泵过载保护的结构框图；
24.图5是根据本发明实施例提供的计算机可读存储介质的结构示意图；
25.图6是根据本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
30.本发明实施例提供一种磁悬浮分子泵过载保护方法，如图1所示，包括：
31.步骤s101：获取磁悬浮分子泵的电流参数和转速参数。
32.在本实施例中，磁悬浮分子泵实时获取并记录自身在运行状态下的电流参数和转速参数。例如，可以采用磁悬浮分子泵可以通过内部设置的传感器获取电流参数和转速参数，也可以采用外部设置的传感器实时获取电流参数和转速参数。
33.步骤s102：根据电流参数和转速参数计算得到当前涡轮温度。
34.具体地，通过利用红外温度传感器测试涡轮温度，结合获取的电流参数和转速参数，经过多次试验可以得到当前涡轮温度和电流参数及转速参数之间的关系式。该关系式通过以下公式表示：
35.h＝a*ln(v*i) b
36.其中，h表示当前涡轮温度，a和b表示修正参数，v表示磁悬浮分子泵的转速，i表示磁悬浮分子泵的电流。修正参数可以基于多次试验确定。不同磁悬浮分子泵的修正参数可能不同。
37.具体地，在确定上述关系式后，对于当前获取的电流参数和转速参数，可以将其输入至上述关系式中，从而得到当前涡轮温度。由此，只通过实时监测电流参数和修正参数，无需设置红外温度传感器即可得到当前涡轮温度。
38.步骤s103：根据当前涡轮温度确定当前稳定转速。
39.具体地，在计算得到当前涡轮温度后，可以基于当前涡轮温度和临界点温度的关系确定当前稳定转速。该临界点温度可以基于涡轮材料发生蠕变的临界值温度，或者说该临界点温度为转子在慢速运行时不发生塑性变形的最大温度确定，在一实施方式中，该临
界点温度小于涡轮材料发生蠕变的临界值温度。由此，当当前涡轮温度达到临界点温度，但还未达到涡轮材料发生蠕变温度时，就可以进行转速的调整，可以避免超过临界点温度。
40.其中，当当前涡轮温度小于临界点温度时，则确定当前稳定转速为原目标转速。当当前涡轮温度大于等于临界点温度时，则确定当前稳定转速为安全转速v1。原目标转速和安全转速可以是预先基于磁悬浮分子泵的特性如类型等设定的稳定转速。在未超过临界点温度时，稳定转速均为设计的原目标转速，当超过临界点温度时，稳定转速为设计的安全转速v1。其中，安全转速v1小于原目标转速，由此，当超过临界点温度时，采用安全转速v1，能使得当前温度降低，避免超过涡轮材料发生蠕变的临界值温度。同时，当当前涡轮温度大于等于临界点温度时，磁悬浮分子泵报出警告预警，警告用户当前涡轮温度过高。
41.步骤s104：根据当前稳定转速控制磁悬浮分子泵运行。具体地，在确定当前稳定转速后，控制磁悬浮分子泵以确定的稳定转速运行，从而实现对磁悬浮分子泵的过载保护。
42.本发明实施例提供的磁悬浮分子泵过载保护方法，通过获取磁悬浮分子泵的电流参数和转速参数；根据电流参数和转速参数计算得到当前涡轮温度；根据当前涡轮温度确定当前安全转速；根据当前安全转速控制磁悬浮分子泵运行。该方法通过针对处于不同温度下的磁悬浮分子泵制定不同的稳定转速，使磁悬浮分子泵在使用过程中稳定运行，防止出现电机、涡轮、泵体过温等现象出现，保护磁悬浮分子泵的运行状态。并且延长了磁悬浮分子泵在误操作过程中的使用寿命，提高客户满意度。
43.在一实施方式中，在确定当前涡轮温度后，还可以确定磁悬浮分子泵的剩余寿命，从而对磁悬浮分子泵进行更好的保护管理。如图2所示，根据电流参数和转速参数计算得到当前涡轮温度之后，具体还包括如下步骤：
44.步骤s201：根据磁悬浮分子泵的材料参数确定磁悬浮分子泵的初始寿命。
45.具体地，磁悬浮分子泵的涡轮材料(某种铝合金)在高温长期高速运转时会出现塑性变形的现象，从而转子边缘与静叶片之间的距离会持续减小，当转子直径与外壁相同时就会发生剐蹭，从塑性变形开始到剐蹭为止即为涡轮材料的初始寿命，而涡轮材料的不同，磁悬浮分子泵的初始寿命也不相同。并且，在不同的温度下，材料发生塑性形变的速率不同，由此，在不同的温度下，涡轮具有不同的初始寿命。如图3所示，为磁悬浮分子泵转子直径在to温度时随运行时间的变化，其初始寿命为转子直径达到d2时对应的时间。而圈出来的部分为t1温度下转子直径随运行时间的变化，可以看出其初始寿命和t0温度下不同。
46.因此，根据上述分析可知，在不同温度下，涡轮具有不同的初始寿命。为了便于获取不同温度下的初始寿命，可以将不同温度对应的初始寿命预先获取并保存在磁悬浮分子泵管理模块中。随着磁悬浮分子泵运行中温度的变化，其初始寿命也在不断变化。在计算到当前涡轮温度后，可以从该管理模块中获取其对应的初始寿命。
47.步骤s202：根据初始寿命和磁悬浮分子泵的运行时间更新当前剩余寿命。
48.具体地，在确定当前涡轮温度对应的初始寿命后，可以获得当前磁悬浮分子泵的运行时间，根据初始寿命和运行时间的差值更新当前剩余寿命。由此，随着当前涡轮温度的变化，其当前剩余寿命也在不停变化。可以基于当前涡轮温度实时更新当前剩余寿命。
49.步骤s203：根据当前剩余寿命确定磁悬浮分子泵的当前状态。具体地，根据上述内容可知，当前剩余寿命随着当前涡轮温度不断变换，由此，可以实时监测当前剩余寿命，从而判断是否调整磁悬浮分子泵的当前状态。
50.具体地，该调整当前状态具体包括：判断当前剩余寿命和预设危险阈值的关系；当当前剩余寿命小于预设危险阈值时，控制磁悬浮分子泵的当前状态为禁用状态。
51.其中，对磁悬浮分子泵的剩余寿命设定一个预设危险阈值，当剩余寿命小于预设的危险阈值时，将磁悬浮分子泵设定为禁用状态，无法启动。
52.在一实施方式中，该磁悬浮分子泵过载保护方法还包括：当磁悬浮分子泵以当前安全转速运行预设时间后，重新计算当前涡轮温度；判断重新计算的涡轮温度是否小于预设阈值；当重新计算的涡轮温度小于预设阈值时，控制磁悬浮分子泵以原始目标转速运行。
53.当磁悬浮分子泵以安全转速运行预设的时间后，再根据电流和转速计算当前的涡轮温度，并判断当前的涡轮温度是否大于预设阈值，当涡轮温度大于预设阈值时，磁悬浮分子泵还以安全转速运行；当磁悬浮分子泵的涡轮温度下降，并小于预设阈值时，使其恢复设定的正常转速即原目标转速运行。其中，该预设阈值小于上述临界点温度，若将当前涡轮温度和临界点温度进行比较，且当前涡轮温度大于临界点温度时，控制磁悬浮分子泵以安全转速运行，再以该安全转运行预设时间后，再次判断当前涡轮温度和预设阈值的关系，若当前涡轮温度小于预设阈值，则温度下降，可以以原目标转速运行。
54.本实施例中磁悬浮分子泵过载保护方法的具体流程如下：首先，磁悬浮分子泵运行过程中，实时获取当前磁悬浮分子泵的泵类型及剩余寿命，并基于温度和电流、转速的完成构建其关系模型；磁悬浮分子泵运行过程中，获取当前磁悬浮分子泵转速、电流等关键参数，实时判定当前涡轮温度是否超过临界点温度，当涡轮温度超过临界点温度接近涡轮材料儒涨临界点温度时，此时磁悬浮分子泵报出警告预警，警告用户当前涡轮温度过高，此时根据预先确定的安全转速，将分子泵转速调整到安全转速运行。同时，根据当前涡轮温度实时更新当前剩余寿命。当磁悬浮分子泵的当前剩余寿命小于预设危险阈值时，将磁悬浮分子泵设置为禁用状态，不能启动。当一段时间后，磁悬浮分子泵的温度降低，则磁悬浮分子泵调整至原目标转速运行。本发明实施例根据磁悬浮分子泵实时运行情况确定稳定转速，利用磁浮泵的主动响应代替磁浮泵的被动承受，完成自适应调节功能，防止出现电机、涡轮、泵体过温等现象出现，保护磁浮泵的运行寿命。在磁悬浮分子泵剩余寿命小于危险阈值时，将磁悬浮分子泵设置为禁用状态，不能启动，防止其内部硬件由于过度使用而引起的安全故障。
55.本发明实施例还提供一种磁悬浮分子泵过载保护装置，如图4所示，包括：
56.获取模块101，用于获取磁悬浮分子泵的电流参数和转速参数。详细内容参见上述方法实施例中步骤s101的相关描述，在此不再赘述。
57.计算模块102，根据电流参数和转速参数计算得到当前涡轮温度。详细内容参见上述方法实施例中步骤s102的相关描述，在此不再赘述。
58.稳定模块103，根据当前涡轮温度确定当前稳定转速。详细内容参见上述方法实施例中步骤s103的相关描述，在此不再赘述。
59.控制模块104，根据当前稳定转速控制磁悬浮分子泵运行。细内容参见上述方法实施例中步骤s104的相关描述，在此不再赘述。
60.本发明实施例提供的磁悬浮分子泵过载保护方法，通过获取磁悬浮分子泵的电流参数和转速参数；根据电流参数和转速参数计算得到当前涡轮温度；根据当前涡轮温度确定当前安全转速；根据当前安全转速控制磁悬浮分子泵运行。该方法通过针对不同温度下
的磁悬浮分子泵制定不同的稳定转速，使磁悬浮分子泵在使用过程中稳定运行，防止出现电机、涡轮、泵体过温等现象出现，保护磁悬浮分子泵的运行状态，并且延长了磁悬浮分子泵在误操作过程中的使用寿命，提高客户满意度。
61.本发明实施例还提供一种存储介质，如图5所示，其上存储有计算机程序601，该指令被处理器执行时实现上述实施例中磁悬浮分子泵过载保护方法的步骤。该存储介质上还存储有音视频流数据，特征帧数据、交互请求信令、加密数据以及预设数据大小等。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，rom)、随机存储记忆体(random access memory，ram)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive，缩写：hdd)或固态硬盘(solid-state drive，ssd)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
62.本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，rom)、随机存储记忆体(random access memory，ram)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive，缩写：hdd)或固态硬盘(solid-state drive，ssd)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
63.本发明实施例还提供了一种电子设备，如图6所示，该电子设备可以包括处理器51和存储器52，其中处理器51和存储器52可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
64.处理器51可以为中央处理器(central processing unit，cpu)。处理器51还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
65.存储器52作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的对应的程序指令/模块。处理器51通过运行存储在存储器52中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的磁悬浮分子泵过载保护方法。
66.存储器52可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作装置、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器51所创建的数据等。此外，存储器52可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器52可选包括相对于处理器51远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器51。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
67.一个或者多个模块存储在存储器52中，当被处理器51执行时，执行如图1-3所示实施例中的磁悬浮分子泵过载保护方法。
68.上述电子设备具体细节可以对应参阅图1至图3所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
69.虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明
的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。