[发明专利]一种中学物理实验中获得真空的系统及方法

说明书

本发明属于真空技术领域，公开了一种中学物理实验中获得真空的系统及方法，所述中学物理实验中获得真空的系统包括：供电模块、压强检测模块、气体浓度检测模块、主控模块、抽气模块、照明模块、设备故障诊断模块、显示模块。本发明通过气体浓度检测模块采用2.3μm～2.8μm连续可调单频光源，能够根据待测气体的最大吸收峰调解光源产生的光信号的波长，实现对多种具有不同吸收峰的气体进行测量；大大提高对气体浓度检测精度；同时，通过设备故障诊断模块采用组合分类方法实现了真空设备零部件故障的诊断，显著提高了故障诊断的精度。

技术领域

本发明属于真空技术领域，尤其涉及一种中学物理实验中获得真空的系统及方法。

背景技术

真空是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态；原本是指虚空，即一无所有的空间。工业和真空科学上的真空指的是，当容器中的压力低于大气压力时,把低于大气压力的部分叫做真空；空气是指地球大气层中的气体混合，空气属于混合物，它主要由氮气、氧气、稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙、氡、氢)，二氧化碳以及其他物质(如水蒸气、杂质等)组合而成。然而，现有中学物理实验中获得真空过程中，通过电化学方法测量气体浓度的误差较大，紫外吸收法的光源稳定性不好，近红外光谱法多采用的单一波长的光源，很难对多种具有不同吸收峰的气体进行测量；同时，对获得真空设备故障诊断缺乏高效的方法，有的算法缺乏通用性，有的算法精度不高，难以满足需求。同时现有技术中中学物理实验利用的气压计，容易受到温度的影响，降低检测的精度；传统的算法在数据处理中陷入局部收敛，使在物理实验中不能获得可靠的真空数据，降低了工作的效率；现有技术中中学物理实验所用的处理系统，不能对数据进行有效的聚类挖掘，从而降低了系统运行的速度；现有技术中中学物理实验中利用真空度传感器检测容器内部的真空度时，采用传统的补偿算法对检测的真空度数值进行补偿，不能有效降低测量误差，降低了补偿精度，得不到可靠的检测数值，导致抽气泵容易损坏。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有中学物理实验中获得真空过程中，通过电化学方法测量气体浓度的误差较大，紫外吸收法的光源稳定性不好，近红外光谱法多采用的单一波长的光源，很难对多种具有不同吸收峰的气体进行测量；同时，对获得真空设备故障诊断缺乏高效的方法，有的算法缺乏通用性，有的算法精度不高，难以满足需求。

(2)现有技术中中学物理实验利用的气压计，容易受到温度的影响，降低检测的精度；传统的算法在数据处理中陷入局部收敛，使在物理实验中不能获得可靠的真空数据，降低了工作的效率。

(3)现有技术中中学物理实验所用的处理系统，不能对数据进行有效的聚类挖掘，从而降低了系统运行的速度。

(4)现有技术中中学物理实验中利用真空度传感器检测容器内部的真空度时，采用传统的补偿算法对检测的真空度数值进行补偿，不能有效降低测量误差，降低了补偿精度，得不到可靠的检测数值，导致抽气泵容易损坏。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种中学物理实验中获得真空的系统及方法。

本发明是这样实现的，一种中学物理实验中获得真空的方法，所述中学物理实验中获得真空的方法包括：

第一步，对中学物理实验中获得真空的相关设备进行供电；

第二步，控制抽气机抽取密封容器内的气体，在抽取的过程中，对密封容器内部的压力和气体浓度实时检测；

第三步，根据检测的数据，判断密封容器内部是否达到了真空的数值；

第四步，在获得真空的过程中，对抽真空设备随时的检测是否有设备故障的信息；

第五步，通过照明灯为获取真空操作提供照明，利用显示器显示压强、气体浓度和设备运行状态。