專利名稱：高壓型加速器的自動高壓鍛煉方法及自動高壓鍛煉系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高壓型加速器，特別涉及一種高壓型加速器的自動高壓鍛煉方法及自動高壓鍛煉系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
高壓型加速器是一種由高壓產(chǎn)生的高壓電場對帶電粒子進行加速的裝置，高壓在
0.3MV至5MV范圍內(nèi)。當(dāng)高壓型加速器安裝完成后，需要經(jīng)歷較長時間的調(diào)試，調(diào)試中的一個重要步驟就是高壓鍛煉，大約需要經(jīng)過2 3周的時間，才能交付用戶使用。調(diào)試完成后，交付給用戶進行生產(chǎn)后，每天仍然需要先進行高壓鍛煉，保證機器能夠承受較高的電壓，才能進行生產(chǎn)。因此，高壓鍛煉是高壓型加速器滿足生產(chǎn)需求的必需步驟。目前，高壓型加速器的高壓鍛煉仍然采用人工方式進行鍛煉，這就要求相關(guān)技術(shù)人員按照一定規(guī)范進行操作，技術(shù)人員需要懂得高壓型加速器的一般操作、應(yīng)急處理方法等等相關(guān)知識，而且必需堅守崗位。對于用戶來說，只要有使用高壓型加速器的需要，高壓鍛煉是開機后的第一個重要操作，也是必須的，需要有專門操作人員在崗操作。這就帶來了較高的人力成本，同時操作人員的技術(shù)水平也會影響高壓鍛煉的效果和耗費的時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中沒有一種能夠自動進行高壓型加速器的高壓鍛煉的方法或設(shè)備，在高壓型加速器的高壓鍛煉中耗費較多人力成本的缺陷，提出一種加速器的自動高壓鍛煉方法及自動高壓鍛煉系統(tǒng)，通過實時測量真空度值和離子泵流值并在測得的值滿足一定條件時加大電壓，在參數(shù)不符合要求的情況下終止加壓過程，能夠自動的完成高壓型加速器的高壓鍛煉過程，降低人力成本的同時也使得對于參數(shù)變化(如真空度)的反應(yīng)更加迅速，從而對真空系統(tǒng)設(shè)備沖擊較小、更有效地保護高壓型加速器和真空系統(tǒng)設(shè)備。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:本發(fā)明提供了一種高壓型加速器的自動高壓鍛煉方法，其特點在于，實時檢測打火現(xiàn)象，在檢測到打火現(xiàn)象的情況下終止流程，該自動高壓鍛煉方法包括以下步驟:Sltll、將當(dāng)前電壓值作為一初始電壓值，設(shè)定一最終電壓值；Sltl2、實時測量一第一時長范圍內(nèi)的真空度值和離子泵流值，將該第一時長范圍內(nèi)的真空度值的最大值作為真空度最大值、將該第一時長范圍內(nèi)的離子泵流值的最大值作為離子泵流最大值；Sltl3、對一第二時長范圍內(nèi)的真空度最大值和離子泵流最大值，判斷是否有任意一真空度最大值小于預(yù)設(shè)的一真空度上限值以及是否有任意一離子泵流最大值小于預(yù)設(shè)的一離子泵流上限值，在兩個判斷結(jié)果中均為是的情況下執(zhí)行步驟Sltl5，在兩個判斷結(jié)果中有至少一個為否時執(zhí)行步驟Sltl4 ；s1(l4、發(fā)出一報警信息；
Sltl5、判斷當(dāng)前電壓值是否小于該最終電壓值，在判斷結(jié)果為否的情況下執(zhí)行步驟Sltl6，在判斷結(jié)果為是的情況下執(zhí)行步驟Sltl7 ；Sltl6、保持當(dāng)前電壓值不變達一第一時間間隔后，將當(dāng)前電壓值降至預(yù)設(shè)的一低壓值，發(fā)出一成功信息并終止流程；Sltl7、將當(dāng)前電壓值加上一電壓增加值作為一目標(biāo)電壓值；S1(l8、逐步增大電壓直至當(dāng)前電壓值達到該目標(biāo)電壓值時，執(zhí)行該步驟S1Q2。其中，該第一時長范圍為此前某一個時刻至當(dāng)前時刻的時間段，該第一時長范圍的長度是預(yù)設(shè)的一固定值。該第二時長范圍也是此前某一個時刻至當(dāng)前時刻的時間段，該第二時長范圍的長度也是預(yù)設(shè)的一固定值。容易理解地，該第二時長范圍的長度大于等于該第一時長范圍的長度。該真空度上限值和該離子泵流上限值均可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實際需要設(shè)置，用于保證該自動高壓鍛煉方法僅在該真空度最大值和該離子泵流最大值符合要求的情況下才會繼續(xù)增大電壓，保障高壓鍛煉過程的安全性。在高壓型加速器的高壓鍛煉中出現(xiàn)打火現(xiàn)象有可能損壞高壓型加速器，所以本發(fā)明的自動高壓鍛煉方法中實時檢測打火現(xiàn)象，如果檢測到打火現(xiàn)象發(fā)生，無論進行到流程中的哪一個步驟，均會終止流程。該自動高壓鍛煉方法在真空度最大值和離子泵流最大值滿足條件的時候加壓，直到當(dāng)前電壓值達到該最終電壓值后，保持一段時間后，高壓鍛煉完成。較佳地，該步驟Sltl2和該步驟Sltl3之間還包括以下步驟:S.、將該初始電壓值至該最終電壓值的區(qū)間劃分為η個電壓值區(qū)間，η為一正整數(shù)，對第η個電壓值區(qū)間，預(yù)設(shè)有一第η電壓增加值；S1(l22、在當(dāng)前電壓值位于第k個電壓值區(qū)間時，將該電壓增加值設(shè)為第k電壓增加值Vk，I彡k彡η且k為一正整數(shù) 。在高壓型加速器的高壓鍛煉中，在電壓較低時可以較快地增大電壓提高效率，而在電壓較高時需要較緩地增大電壓以避免損壞高壓型加速器，所以通過上述設(shè)置根據(jù)當(dāng)前電壓值的大小選擇不同的電壓增加值能夠兼顧高壓鍛煉的效率和安全性。高壓型加速器的高壓鍛煉中，該最終電壓值高達兆伏級，這樣的高電壓下需要較平緩地增大電壓，以減少對真空系統(tǒng)設(shè)備和高壓設(shè)備的沖擊，以保護真空系統(tǒng)設(shè)備和高壓型加速器的核心部件，比如加速管和環(huán)形變壓器。 較佳地,該步驟Sltl22被步驟Sltl22a替代:Sltl22a、在當(dāng)前電壓值Ve位于第k個電壓值區(qū)間[Vi, Vp時，將該電壓增加值設(shè)為HVk，其中I≤k≤η且k為一正整數(shù)、Vk為第k電壓增加值、H由下式確定:
權(quán)利要求
1.一種高壓型加速器的自動高壓鍛煉方法，其特征在于，實時檢測打火現(xiàn)象，在檢測到打火現(xiàn)象的情況下終止流程，該自動高壓鍛煉方法包括以下步驟: Sltll、將當(dāng)前電壓值作為一初始電壓值，設(shè)定一最終電壓值； Sltl2、實時測量一第一時長范圍內(nèi)的真空度值和離子泵流值，將該第一時長范圍內(nèi)的真空度值的最大值作為真空度最大值、將該第一時長范圍內(nèi)的離子泵流值的最大值作為離子泵流最大值； Sltl3、對一第二時長范圍內(nèi)的真空度最大值和離子泵流最大值，判斷是否有任意一真空度最大值小于預(yù)設(shè)的一真空度上限值以及是否有任意一離子泵流最大值小于預(yù)設(shè)的一離子泵流上限值，在兩個判斷結(jié)果中均為是的情況下執(zhí)行步驟Sltl5，在兩個判斷結(jié)果中有至少一個為否時執(zhí)行步驟Sltl4 ； Sltl4、發(fā)出一報警信息并終止流程； Sltl5、判斷當(dāng)前電壓值是否小于該最終電壓值，在判斷結(jié)果為否的情況下執(zhí)行步驟Sltl6,在判斷結(jié)果為是的情況下執(zhí)行步驟Sltl7 ； Slc 、保持當(dāng)前電壓值不變達一第一時間間隔后，將當(dāng)前電壓值降至預(yù)設(shè)的一低壓值，發(fā)出一成功信息并終止流程； s1(l7、將當(dāng)前電壓值加上一電壓增加值作為一目標(biāo)電壓值； s1(l8、逐步增大電壓直至當(dāng)前電壓值達到該目標(biāo)電壓值時，執(zhí)行該步驟s1(l2。
2.如權(quán)利要求1所述的自動高壓鍛煉方法，其特征在于，該步驟Sltl2和該步驟Sltl3之間還包括以下步驟: S.、將該初始電壓值至該最終電壓值的區(qū)間劃分為η個電壓值區(qū)間，η為一正整數(shù)，對第η個電壓值區(qū)間，預(yù)設(shè)有一第η電壓增加值； S.、在當(dāng)前電壓值位于第k個電壓值區(qū)間時，將該電壓增加值設(shè)為第k電壓增加值Vk，I≤k≤η且k為一正整數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的自動高壓鍛煉方法，其特征在于，該步驟Sltl22被步驟Sltl22a替代: Sltl22a、在當(dāng)前電壓值Ve位于第k個電壓值區(qū)間[Vi, νρ時，將該電壓增加值設(shè)為HVk，其中I彡k彡η且k為一正整數(shù)、Vk為第k電壓增加值、H由下式確定:
4.如權(quán)利要求1-3中任意一項所述的自動高壓鍛煉方法，其特征在于，該步驟Sltl2被步驟S102a替代: Sltl2a、測量一第一時長范圍內(nèi)的真空度值和離子泵流值，將該第一時長范圍內(nèi)的真空度值的最大值作為真空度最大值、將該第一時長范圍內(nèi)的離子泵流值的最大值作為離子泵流最大值，將該第一時長范圍內(nèi)的真空度值的最小值作為真空度最小值、將該第一時長范圍內(nèi)的離子泵流值的最小值作為離子泵流最小值，并計算該第一時長范圍內(nèi)的真空度變化率和離子泵流變化率； 該步驟Sltl7被步驟Sltl7a替代: Sltl7a、根據(jù)以下公式計算一啟動參數(shù)G:
5.一種高壓型加速器的自動高壓鍛煉系統(tǒng)，其特征在于，包括: 一測量模塊，該測量模塊包括一真空度測量單元和一離子泵流測量單元，該真空度測量單元用于實時測量一第一時長范圍內(nèi)的真空度值，將該第一時長范圍內(nèi)的真空度值的最大值作為真空度最大值，該離子泵流測量單元用于實時測量該第一時長范圍內(nèi)的離子泵流值，將該第一時長范圍內(nèi)的離子泵流值的最大值作為離子泵流最大值； 一打火檢測模塊，用于在檢測到有打火現(xiàn)象時發(fā)出一打火報警； 一第一判斷模塊，用于對一第二時長范圍內(nèi)的真空度最大值和離子泵流最大值，判斷是否有任意一真空度最大值小于預(yù)設(shè)的一真空度上限值以及是否有任意一離子泵流最大值小于預(yù)設(shè)的一離子泵流上限值，在兩個判斷結(jié)果中均為是的情況下啟用一第二判斷模塊，在兩個判斷結(jié)果中有至少一個為否時啟用一報警模塊； 該報警模塊，用于發(fā)出一報警信息； 該第二判斷模塊，用于判斷當(dāng)前電壓值是否小于一最終電壓值，在判斷結(jié)果為否的情況下啟用一高壓保持模塊，在判斷結(jié)果為是的情況下啟用一升壓模塊； 該高壓保持模塊，用于保持當(dāng)前電壓值不變達一第一時間間隔后，將當(dāng)前電壓值降至預(yù)設(shè)的一低壓值，并發(fā)出一成功信息； 該升壓模塊，用于將當(dāng)前電壓值加上一電壓增加值作為一目標(biāo)電壓值，并逐步增大電壓直至當(dāng)前電壓值達到該目標(biāo)電壓值時，啟用該第一判斷模塊。
6.如權(quán)利要求5所述的自動高壓鍛煉系統(tǒng)，其特征在于，該自動高壓鍛煉系統(tǒng)還包括一電壓值分段模塊，該電壓值分段模塊用于將一初始電壓值至該最終電壓值的區(qū)間劃分為η個電壓值區(qū)間，η為一正整數(shù)，對第η個電壓值區(qū)間預(yù)設(shè)有一第η電壓增加值。
7.如權(quán)利要求6所述的自動高壓鍛煉系統(tǒng)，其特征在于，該升壓模塊包括一第一電壓增幅計算單元，用于在當(dāng)前電壓值位于第k個電壓值區(qū)間時，將該電壓增加值設(shè)為第k電壓增加值Vk，I彡k彡η且k為一正整數(shù)。
8.如權(quán)利要求6所述的自動高壓鍛煉系統(tǒng)，其特征在于，該升壓模塊包括一第二電壓增幅計算單元，用于在當(dāng)前電壓值I位于第k個電壓值區(qū)間[Vi, vp時，將該電壓增加值設(shè)為HVk，其中I彡k彡η且k為一正整數(shù)、Vk為第k電壓增加值、H由下式確定:
9.如權(quán)利要求5-8中任意一項所述的自動高壓鍛煉系統(tǒng)，其特征在于，該真空度測量單元還用于將該第一時長范圍內(nèi)的真空度值的最小值作為真空度最小值、并計算該第一時長范圍內(nèi)的真空度變化率，該離子泵流測量單元還用于將該第一時長范圍內(nèi)的離子泵流值的最小值作為離子泵流最小值、并計算該第一時長范圍內(nèi)的離子泵流變化率； 該升壓模塊還包括 一 G因子判斷單元，用于根據(jù)以下公式計算一啟動參數(shù)G:
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高壓型加速器的自動高壓鍛煉方法及自動高壓鍛煉系統(tǒng)。該自動高壓鍛煉系統(tǒng)包括一測量模塊，用于測量真空度值和離子泵流值；一用于檢測打火的打火檢測模塊；一第一判斷模塊，用于判斷真空度值和離子泵流值是否符合增大電壓的條件；一報警模塊；一第二判斷模塊，用于判斷當(dāng)前電壓值是否小于最終電壓值；一高壓保持模塊，用于保持最終電壓值一段時間，完成高壓鍛煉；一升壓模塊，用于逐步增大電壓。本發(fā)明的高壓型加速器的自動高壓鍛煉方法及自動高壓鍛煉系統(tǒng)通過實時測量真空度值和離子泵流值并在測得的值滿足一定條件時加大電壓，能夠自動完成高壓鍛煉過程，降低人力成本的同時更有效地保護高壓型加速器和真空系統(tǒng)設(shè)備。
文檔編號H05H5/00GK103179773SQ20131005063
公開日2013年6月26日 申請日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者蘇海軍, 王勝利, 郭洪雷, 呂彬 申請人:中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所