大功率热梯度化学气相渗透工艺系统监控装置及监控方法
专利汇可以提供大功率热梯度化学气相渗透工艺系统监控装置及监控方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种大功率热梯度化学气相渗透工艺系统监控装置， 温度 传感器 、 压 力 传感器 、元件损坏检测器、瓦斯 信号 检测器以及流量计的所采集的 信号传输 给监控计算机，监控计算机同时输出两路信号，一路到显示器，另一路通过D/O转换器与驱动放大 电路 分别控制脉冲封 锁 继电器和中间继电器，进而控制脉冲 触发电路 和 真空 开关 继电器，使得整流电路停止工作或高压开关断开。还公开了上述装置的监控方法，监控计算机采集温度、压力等信号与设定的标准值进行比较，比较结果为正常时，循环采集比较，直至沉积工艺结束；比较结果不正常时，则关断10KV高压电路，或者使整流电路停止工作并报警。本发明采用 数据库 进行管理，实现了大功率TCVI工艺系统状态的自动检测。，下面是大功率热梯度化学气相渗透工艺系统监控装置及监控方法专利的具体信息内容。
1.一种大功率热梯度化学气相渗透工艺系统监控装置，包括脉冲触发电路(19)、整流 电路(22)、调压变压器(23)、高压开关(24)，其特征在于：还包括信号调理器(10)、A/D 转换器(11)、监控计算机(12)、显示器(13)、D/O转换器(14)、驱动放大电路(15)、脉 冲封锁继电器(16)、中间继电器(17)、真空开关继电器(21)；温度传感器(5)、压力传 感器(6)、元件损坏检测器(7)、瓦斯信号检测器(8)以及流量计(9)的所采集的信号， 经信号调理器(10)和A/D转换器(11)传输给监控计算机(12)，监控计算机(12)同时 输出两路信号，一路到显示器(13)，另一路通过D/O转换器(14)与驱动放大电路(15) 分别控制脉冲封锁继电器(16)和中间继电器(17)，进而控制脉冲触发电路(19)和真空 开关继电器(21)，使得整流电路(22)停止工作或高压开关(24)断开。
2.根据权利要求1所述的大功率热梯度化学气相渗透工艺系统监控装置，其特征在于： 监控计算机(12)还通过D/O转换器(14)与驱动放大电路(15)控制报警继电器(18)， 进而控制报警电路(20)。
3.一种权利要求1所述装置的监控方法，其特征在于下述步骤：
1)监控计算机采集温度信号、压力信号、瓦斯信号、元件损坏信号以及进气管道流量 信号等信息，并与设定的标准值进行比较；
2)比较结果为正常时，监控计算机将采集的信息存储到数据库，同时以曲线形式通过 显示器进行动态实时显示给操作人员，循环执行步骤1)，直至沉积工艺结束；
3)比较结果不正常时，进而判断是瓦斯信号超标还是整流电路元件损坏，或者是温度、 压力以及流量是否正常；
4)若是瓦斯信号超标或者是整流电路元件损坏，监控计算机输出一开关信号，经D/O 转换器和驱动放大电路后接通中间继电器，控制真空开关继电器使高压开关断10KV高压电 路，同时报警继电器导通，报警电路发出报警信息，报警信息也存储到数据库并通过显示器 显示；故障排除后，重新执行步骤1)～3)；
5)若是温度、压力以及流量不正常，监控计算机输出一开关信号，经D/O转换器和驱 动放大电路后接通脉冲封锁继电器，控制脉冲触发电路截至从而使得整流电路停止工作，同 时报警继电器导通，报警电路发出报警信息，报警信息也存储到数据库并通过显示器显示； 故障排除后，重新执行步骤1)～3)。
技术领域
本发明涉及一种热梯度化学气相渗透工艺系统监控装置，还涉这种监控装置的监控 方法。
背景技术
现有的热梯度化学气相渗透工艺系统控制装置，包括脉冲触发电路19、整流电路22、 调压变压器23、高压开关24，在大功率TCVI工艺沉积过程中，先将高压开关24接通，10KV 高压通过调压变压器23及整流电路22变换成电压为6～42V、电流为0～37500A，来控制石 墨加热电极1产生热量，提供沉积温度进而实现碳/碳复合材料的制备。因此，在大功率TCVI 工艺过程中，多档变压器、整流电路和沉积炉工作是否正常可靠，将影响沉积效率和碳/碳 复合材料的质量，这就需要及时有效地了解这些设备的工作状态。
现有的热梯度化学气相渗透工艺系统控制装置，完全是手动操作，需要操作人员24小 时值班，定时对工艺系统运行参数进行记录，一旦工艺运行出现异常情况，需要操作人员根 据异常情况类型，利用手动操作切断整流电路或者高压开关电路，操作人员的劳动强度大、 责任重，一旦有所失误将造成重大损失。
发明内容
本发明还提供这种装置的监控方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大功率热梯度化学气相渗透工艺系统 监控装置，包括脉冲触发电路19、整流电路22、调压变压器23、高压开关24，其特征在于： 还包括信号调理器10、A/D转换器11、监控计算机12、显示器13、D/O转换器14、驱动放 大电路15、脉冲封锁继电器16、中间继电器17、真空开关继电器21；温度传感器5、压力 传感器6、元件损坏检测器7、瓦斯信号检测器8以及流量计9的所采集的信号，经信号调 理器10和A/D转换器11传输给监控计算机12，监控计算机12同时输出两路信号，一路到 显示器13，另一路通过D/O转换器14与驱动放大电路15分别控制脉冲封锁继电器16和中 间继电器17，进而控制脉冲触发电路19和真空开关继电器21，使得整流电路22停止工作 或高压开关24断开。
监控计算机12还通过D/O转换器14与驱动放大电路15控制报警继电器18，进而控制 报警电路20。
一种上述装置的监控方法，其特征在于下述步骤：
1)监控计算机采集温度信号、压力信号、瓦斯信号、元件损坏信号以及进气管道流量 信号等信息，并与设定的标准值进行比较；
2)比较结果为正常时，监控计算机将采集的信息存储到数据库，同时以曲线形式通过 显示器进行动态实时显示给操作人员，循环执行步骤1)，直至沉积工艺结束；
3)比较结果不正常时，进而判断是瓦斯信号超标还是整流电路元件损坏，或者是温度、 压力以及流量是否正常；
4)若是瓦斯信号超标或者是整流电路元件损坏，监控计算机输出一开关信号，经D/O 转换器和驱动放大电路后接通中间继电器，控制真空开关继电器使高压开关断10KV高压电 路，同时报警继电器导通，报警电路发出报警信息，报警信息也存储到数据库并通过显示器 显示；故障排除后，重新执行步骤1)～3)；
5)若是温度、压力以及流量不正常，监控计算机输出一开关信号，经D/O转换器和驱动 放大电路后接通脉冲封锁继电器，控制脉冲触发电路截至从而使得整流电路停止工作，同时 报警继电器导通，报警电路发出报警信息，报警信息也存储到数据库并通过显示器显示；故 障排除后，重新执行步骤1)～3)。
本发明的有益效果是：由于采用数据库技术对大量的状态数据进行管理，实现了大功率 TCVI工艺系统状态信息的自动记录、存储，工作人员不需要定时进行记录，可对该工艺运行 状态信息进行管理和分析、查阅、打印，减轻了操作人员的劳动强度，极大地方便管理；
其自动保护电路对于沉积炉冷却水温度高、冷却水压力低、整流电路冷却水温度高、冷 却水压力低、变压器温度高、天然气流量低等情况能进行报警并记录报警信息，同时封锁整 流脉冲，自动切断整流电路；在整流器元件损坏、变压器瓦斯含量高的情况下，能自动切断 10KV高压电路，可避免调压变压器和整流电路的损坏。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
具体实施方式
方法实施例：参照图2，下面分别就高压开关断开和整流电路停止工作两种保护情况进 行详细说明。
在沉积工艺运行过程中，瓦斯信号检测器的信号经信号调理器后，由A/D转换器输入到 监控计算机与设定的安全值进行比较，当检测的信号值高于安全警戒值时：监控计算机由D/O 端口输出两个开关信号并经驱动放大电路，一路信号使得中间继电器动作，进而驱动真空开 关继电器动作，从而使高压开关动作并断开10KV高压电路；另一路信号使得报警继电器导 通，发出声音报警和灯光指示瓦斯信号高。与此同时，监控计算机还利用专用软件处理此报 警信息，将报警状态信息存储到数据库并由显示器显示，报警信息包括报警日期、报警时间、 报警变量名、报警值、报警类型、操作员名等。操作人员对系统进行检查维修，完好后重新 启动系统运行，运行过程重复上面的步骤，一直到沉积工艺结束。当输入的检测信号正常时： 监控计算机利用专用软件对采集的检测信号进行定期存储到数据库的操作，同时利用图形或 曲线的形式将检测信号在显示器上进行实时显示。
在沉积工艺运行过程中，元件损坏检测器的信号经信号调理器后，由A/D转换器输入到 监控计算机，当检测到元件损坏信号时，监控计算机由D/O端口输出两个开关信号并经驱动 放大电路，一路信号使得中间继电器动作，进而驱动真空开关继电器动作，从而使高压开关 动作并断开10KV高压电路；另一路信号使得报警继电器导通，发出声音报警和灯光指示元 件损坏。与此同时，监控计算机还利用专用软件处理此报警信息，将报警状态信息存储到数 据库并由显示器显示，报警信息包括报警日期、报警时间、报警变量名、报警值、报警类型、 操作员名等。操作人员对系统进行检查维修，完好后重新启动系统运行，运行过程重复上面 的步骤，一直到沉积工艺结束。
沉积炉冷却水管的温度信号，由传感器检测后经信号调理器和A/D转换器采集后输入到 监控计算机，此输入信号与设定的标准信号进行比较分析，当高于标准信号值后：监控计算 机由D/O端口输出两个开关信号并经驱动放大电路，一路信号使得脉冲封锁继电器动作，进 而封锁脉冲触发电路，从而使整流电路停止工作，切断沉积炉供电系统；另一路信号使得报 警继电器导通，发出声音报警和灯光指示沉积炉冷却水温度信号高。与此同时，监控计算机 利用专用软件处理此报警信息，将报警状态信息存储到数据库并由显示器显示，报警信息包 括报警日期、报警时间、报警变量名、报警值、报警类型、操作员名等。操作人员对系统进 行检查维修，完好后重新启动系统运行，运行过程重复上面的步骤，一直到沉积工艺结束。 当输入的温度信号正常时：监控计算机利用专用软件对采集的温度信号进行定期存储到数据 库的操作，同时利用图形或曲线的形式将温度信号在显示器上进行实时显示。
对于沉积炉冷却水管压力信号，由压力传感器检测后经信号调理器和A/D转换器采集后 输入到监控计算机，此输入信号与设定的标准信号进行比较分析，当低于标准信号值后：监 控计算机由D/O端口输出两个开关信号并经驱动放大电路，一路信号使得脉冲封锁继电器动 作，进而封锁脉冲触发电路，从而使整流电路停止工作，切断沉积炉供电系统；另一路信号 使得报警继电器导通，发出声音报警和灯光指示沉积炉冷却水管压力信号低。与此同时，监 控计算机利用专用软件处理此报警信息，将报警状态信息存储到数据库并由显示器显示，报 警信息包括报警日期、报警时间、报警变量名、报警值、报警类型、操作员名等。操作人员 对系统进行检查维修，完好后重新启动系统运行，运行过程重复上面的步骤，一直到沉积工 艺结束。当输入的压力信号正常时：监控计算机利用专用软件对采集的压力信号进行定期存 储到数据库的操作，同时利用图形或曲线的形式将压力信号在显示器上进行实时显示。
整流电路温度信号，由传感器检测后经信号调理器和A/D转换器采集后输入到监控计算 机，此输入信号与设定的标准信号进行比较分析，当高于标准信号值后：监控计算机由D/O 端口输出两个开关信号并经驱动放大电路，一路信号使得脉冲封锁继电器动作，进而封锁脉 冲触发电路，从而使整流电路停止工作，切断沉积炉供电系统；另一路信号使得报警继电器 导通，发出声音报警和灯光指示整流电路温度信号高。与此同时，监控计算机利用专用软件 处理此报警信息，将报警状态信息存储到数据库并由显示器显示，报警信息包括报警日期、 报警时间、报警变量名、报警值、报警类型、操作员名等。操作人员对系统进行检查维修， 完好后重新启动系统运行，运行过程重复上面的步骤，一直到沉积工艺结束。当输入的温度 信号正常时：监控计算机利用专用软件对采集的温度信号进行定期存储到数据库的操作，同 时利用图形或曲线的形式将温度信号在显示器上进行实时显示。
整流电路冷却水管压力信号，由压力传感器检测后经信号调理器和A/D转换器采集后输 入到监控计算机，此输入信号与设定的标准信号进行比较分析，当低于标准信号值后：监控 计算机由D/O端口输出两个开关信号并经驱动放大电路，一路信号使得脉冲封锁继电器动作， 进而封锁脉冲触发电路，从而使整流电路停止工作，切断沉积炉供电系统；另一路信号使得 报警继电器导通，发出声音报警和灯光指示整流电路冷却水管压力信号低。与此同时，监控 计算机利用专用软件处理此报警信息，将报警状态信息存储到数据库并由显示器显示，报警 信息包括报警日期、报警时间、报警变量名、报警值、报警类型、操作员名等。操作人员对 系统进行检查维修，完好后重新启动系统运行，运行过程重复上面的步骤，一直到沉积工艺 结束。当输入的压力信号正常时：监控计算机利用专用软件对采集的压力信号进行定期存储 到数据库的操作，同时利用图形或曲线的形式将压力信号在显示器上进行实时显示。
调压变压器温度信号，由传感器检测后经信号调理器和A/D转换器采集后输入到监控计 算机，此输入信号与设定的标准信号进行比较分析，当高于标准信号值后：监控计算机由D/O 端口输出两个开关信号并经驱动放大电路，一路信号使得脉冲封锁继电器动作，进而封锁脉 冲触发电路，从而使整流电路停止工作，切断沉积炉供电系统；另一路信号使得报警继电器 导通，发出声音报警和灯光指示调压变压器温度信号高。与此同时，监控计算机利用专用软 件处理此报警信息，将报警状态信息存储到数据库并由显示器显示，报警信息包括报警日期、 报警时间、报警变量名、报警值、报警类型、操作员名等。操作人员对系统进行检查维修， 完好后重新启动系统运行，运行过程重复上面的步骤，一直到沉积工艺结束。当输入的温度 信号正常时：监控计算机利用专用软件对采集的温度信号进行定期存储到数据库的操作，同 时利用图形或曲线的形式将温度信号在显示器上进行实时显示。
天然气流量信号，由流量计检测后经信号调理器和A/D转换器采集后输入到监控计算机， 此输入信号与设定的标准信号进行比较分析，当低于标准信号值后：监控计算机由D/O端口 输出两个开关信号并经驱动放大电路，一路信号使得脉冲封锁继电器动作，进而封锁脉冲触 发电路，从而使整流电路停止工作，切断沉积炉供电系统；另一路信号使得报警继电器导通， 发出声音报警和灯光指示天然气流量低。与此同时，监控计算机利用专用软件处理此报警信 息，将报警状态信息存储到数据库并由显示器显示，报警信息包括报警日期、报警时间、报 警变量名、报警值、报警类型、操作员名等。操作人员对系统进行检查维修，完好后重新启 动系统运行，运行过程重复上面的步骤，一直到沉积工艺结束。当输入的天然气流量信号正 常时：监控计算机利用专用软件对采集的流量信号进行定期存储到数据库的操作，同时利用 图形或曲线的形式将此信号在显示器上进行实时显示。
对于沉积炉内预制体沉积层的温度信号，由传感器检测后经信号调理器和A/D转换器采 集后输入到监控计算机，此输入信号与设定的标准信号进行比较分析，当高于或低于设定的 标准信号值后：监控计算机由D/O端口输出两个开关信号并经驱动放大电路，一路信号使得 脉冲封锁继电器动作，进而封锁脉冲触发电路，从而使整流电路停止工作，切断沉积炉供电 系统；另一路信号使得报警继电器导通，发出声音报警和灯光指示沉积炉沉积温度信号异常。 与此同时，监控计算机利用专用软件处理此报警信息，将报警状态信息存储到数据库并由显 示器显示，报警信息包括报警日期、报警时间、报警变量名、报警值、报警类型、操作员名 等。操作人员对系统进行检查维修，完好后重新启动系统运行，运行过程重复上面的步骤， 一直到沉积工艺结束。当输入的温度信号正常时：监控计算机利用专用软件对采集的温度信 号进行定期存储到数据库的操作，同时利用图形或曲线的形式将温度信号在显示器上进行实 时显示。
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