本發(fā)明涉及一種可適應(yīng)高海拔環(huán)境的真空封口設(shè)備及方法，應(yīng)用于真空封口領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
1、真空封口機(jī)是一種用于對(duì)物品進(jìn)行真空包裝的設(shè)備，它能夠自動(dòng)完成對(duì)包裝袋的抽氣、封口等操作，有效地保持物品的新鮮度、防止氧化和腐敗。
2、現(xiàn)有的真空封口機(jī)一般都是采用機(jī)械式壓力傳感器或者數(shù)字壓力傳感器，能夠準(zhǔn)確的測(cè)量真空腔室內(nèi)的壓力，但是高海拔地區(qū)大氣壓力較低，外部氣壓和真空腔室內(nèi)的氣壓差異大，因此，使用傳統(tǒng)的壓力傳感器會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，進(jìn)而導(dǎo)致在高海拔地區(qū)進(jìn)行真空封口機(jī)工作將會(huì)出現(xiàn)未完全抽真空的情況發(fā)生，針對(duì)上述問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種可適應(yīng)高海拔環(huán)境的真空封口設(shè)備及方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種可適應(yīng)高海拔環(huán)境的真空封口設(shè)備及方法，可以有效解決上述問題。
2、本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：
3、一種可適應(yīng)高海拔環(huán)境的真空封口設(shè)備，包括：
4、封口機(jī)本體，具有一真空腔室，以及
5、真空模塊，包括與真空腔室連通的真空泵，所述真空泵包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)真空泵對(duì)設(shè)置于真空腔室內(nèi)的待封物品進(jìn)行抽真空操作；
6、控制模塊，包括控制單元以及與所述控制單元電氣連接的轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元，所述轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元基于脈沖信號(hào)時(shí)間計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速，所述控制單元用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速判段真空腔室內(nèi)的真空度情況，并及時(shí)調(diào)整真空泵抽真空時(shí)間。
7、作為進(jìn)一步改進(jìn)的，所述轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元為霍爾傳感器，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)部件上安裝有永磁體，所述永磁體與霍爾傳感器的間距為1~5mm。
8、作為進(jìn)一步改進(jìn)的，所述控制模塊還包括安裝于真空腔室內(nèi)的壓力傳感單元，所述壓力傳感器與控制單元電氣連接，所述壓力傳感單元為數(shù)字壓力傳感器，所述數(shù)字壓力傳感器用于檢測(cè)真空腔室內(nèi)的壓力值。
9、作為進(jìn)一步改進(jìn)的，所述控制模塊還包括安裝于真空腔室內(nèi)的溫度傳感單元，所述溫度傳感單元用于檢測(cè)真空腔室內(nèi)的溫度。
10、作為進(jìn)一步改進(jìn)的，進(jìn)一步包括袋口熱封模塊，所述袋口熱封模塊用于對(duì)待封物品進(jìn)行封口。
11、一種可適應(yīng)高海拔環(huán)境的真空封口方法，包括如下步驟：
12、s1：控制單元初始化加載標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線；
13、s2：將待封物品放入真空封口設(shè)備的真空腔室內(nèi)，預(yù)設(shè)抽真空時(shí)間，并啟動(dòng)真空封口設(shè)備，開始抽真空操作；
14、s3：通過轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速，對(duì)比驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)速與真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線，判斷是否達(dá)到目標(biāo)真空度；
15、s4：若驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)速與真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線擬合，判定達(dá)到目標(biāo)真空度，經(jīng)過預(yù)設(shè)抽真空時(shí)間后停止抽真空操作，若驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)速與真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線擬合出現(xiàn)偏差，判定目標(biāo)真空度未達(dá)標(biāo)，延長(zhǎng)抽真空時(shí)間直至擬合后停止抽真空操作。
16、作為進(jìn)一步改進(jìn)的，所述真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線為n（p）=·，其中，為空載轉(zhuǎn)速，為抽氣阻力系數(shù)，為負(fù)載特性系數(shù)，p為絕對(duì)壓力值。
17、作為進(jìn)一步改進(jìn)的，對(duì)比驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)速與真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線，判斷是否達(dá)到目標(biāo)真空度進(jìn)一步包括：
18、s31：通過壓力傳感單元以及溫度傳感單元對(duì)真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線進(jìn)行校準(zhǔn)。
19、作為進(jìn)一步改進(jìn)的，通過所述壓力傳感單元以及溫度傳感單元對(duì)真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線進(jìn)行校準(zhǔn)包括：
20、s311：通過控制單元同步采集驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速、絕對(duì)壓力值、溫度數(shù)據(jù)；
21、s312：對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速、絕對(duì)壓力值、溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲濾除：
22、s313：使用非線性最小二乘法實(shí)時(shí)更新標(biāo)定曲線參數(shù)，包括如下步驟：
23、=（）
24、其中：=為參數(shù)向量；=為回歸向量，為參數(shù)實(shí)際測(cè)量值，為卡爾曼增益矩陣；
25、s314：在標(biāo)定曲線中添加溫度補(bǔ)償項(xiàng)，修正壓力傳感器和電機(jī)效率的溫度漂移：
26、·
27、其中：為參考溫度；為溫度系數(shù)；
28、s315：計(jì)算平均絕對(duì)誤差（mea）和決定系數(shù)（），并按照合格標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定：
29、平均絕對(duì)誤差：
30、mea=；
31、決定系數(shù)：
32、=1
33、合格標(biāo)準(zhǔn)mea＜50rpm，＞0.95。
34、作為進(jìn)一步改進(jìn)的，所述真空封口方法進(jìn)一步包括：s5：通過袋口熱封模塊對(duì)待測(cè)物品進(jìn)行熱封。
35、本發(fā)明的有益效果是：
36、（1）本發(fā)明通過控制模塊監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速，并通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速判斷真空腔室內(nèi)的負(fù)壓情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整抽真空時(shí)間，解決了傳統(tǒng)壓力傳感器在高海拔因低氣壓導(dǎo)致的測(cè)量誤差問題。
37、（2）通過實(shí)驗(yàn)得出標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線，通過轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)施轉(zhuǎn)速，對(duì)比驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)速與真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線，判斷是否達(dá)到目標(biāo)真空度，若驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)速與真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線擬合，判定達(dá)到目標(biāo)真空度，經(jīng)過預(yù)設(shè)抽真空時(shí)間后停止抽真空操作，若驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)速與真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線擬合出現(xiàn)偏差，判定目標(biāo)真空度未達(dá)標(biāo)，延長(zhǎng)抽真空時(shí)間直至擬合后停止抽真空操作，通過該方法可準(zhǔn)確得到真空腔室內(nèi)的真空狀態(tài)，進(jìn)而使得真空封口機(jī)能夠?qū)Υ馕锲愤M(jìn)行完全抽真空。
38、（3）由于真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線受制造公差、機(jī)械磨損和環(huán)境變化影響，可能導(dǎo)致誤差產(chǎn)生，因此通過壓力傳感單元以及溫度傳感單元檢測(cè)真空腔室內(nèi)的壓力值和溫度值，使用非線性最小二乘法實(shí)時(shí)更新標(biāo)定曲線參數(shù)，并計(jì)算平均絕對(duì)誤差（mea）和決定系數(shù)（），并按照合格標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。
1.一種可適應(yīng)高海拔環(huán)境的真空封口設(shè)備，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可適應(yīng)高海拔環(huán)境的真空封口設(shè)備，其特征在于，所述轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元為霍爾傳感器，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)部件上安裝有永磁體，所述永磁體與霍爾傳感器的間距為1~5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可適應(yīng)高海拔環(huán)境的真空封口設(shè)備，其特征在于，所述控制模塊還包括安裝于真空腔室內(nèi)的壓力傳感單元，所述壓力傳感器與控制單元電氣連接，所述壓力傳感單元為數(shù)字壓力傳感器，所述數(shù)字壓力傳感器用于檢測(cè)真空腔室內(nèi)的壓力值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可適應(yīng)高海拔環(huán)境的真空封口設(shè)備，其特征在于，所述控制模塊還包括安裝于真空腔室內(nèi)的溫度傳感單元，所述溫度傳感單元用于檢測(cè)真空腔室內(nèi)的溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可適應(yīng)高海拔環(huán)境的真空封口設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括袋口熱封模塊，所述袋口熱封模塊用于對(duì)待封物品進(jìn)行封口。
6.一種可適應(yīng)高海拔環(huán)境的真空封口方法，包括如權(quán)利要求5所述的一種可適應(yīng)高海拔環(huán)境的真空封口設(shè)備，其特征在于，包括如下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可適應(yīng)高海拔環(huán)境的真空封口方法，其特征在于，所述真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線為n（p）=·，其中，為空載轉(zhuǎn)速，為抽氣阻力系數(shù)，為負(fù)載特性系數(shù)，p為絕對(duì)壓力值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種可適應(yīng)高海拔環(huán)境的真空封口方法，其特征在于，對(duì)比驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)速與真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線，判斷是否達(dá)到目標(biāo)真空度進(jìn)一步包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種可適應(yīng)高海拔環(huán)境的真空封口方法，其特征在于，通過所述壓力傳感單元以及溫度傳感單元對(duì)真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線進(jìn)行校準(zhǔn)包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可適應(yīng)高海拔環(huán)境的真空封口方法，其特征在于，所述真空封口方法進(jìn)一步包括：