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、真空封口機是一種用于對物品進行真空包裝的設(shè)備，它能夠自動完成對包裝袋的抽氣、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)有的真空封口機一般都是采用機械式壓力傳感器或者數(shù)字壓力傳感器，能夠準(zhǔn)確的測量真空腔室內(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)的壓力傳感器會產(chǎn)生較大的測量誤差，進而導(dǎo)致在高海拔地區(qū)進行真空封口機工作將會出現(xiàn)未完全抽真空的情況發(fā)生，針對上述問題，本發(fā)明設(shè)計了一種可適應(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)動電機，所述驅(qū)動電機用于驅(qū)動真空泵對設(shè)置于真空腔室內(nèi)的待封物品進行抽真空操作；
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)速檢測單元，所述轉(zhuǎn)速檢測單元基于脈沖信號時間計算驅(qū)動電機的實時轉(zhuǎn)速，所述控制單元用于根據(jù)驅(qū)動電機的實時轉(zhuǎn)速判段真空腔室內(nèi)的真空度情況，并及時調(diào)整真空泵抽真空時間。
7、作為進一步改進的，所述轉(zhuǎn)速檢測單元為霍爾傳感器，所述驅(qū)動電機的旋轉(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、作為進一步改進的，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真空腔室內(nèi)的壓力值。
9、作為進一步改進的，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真空腔室內(nèi)的溫度。
10、作為進一步改進的，進一步包括袋口熱封模塊，所述袋口熱封模塊用于對待封物品進行封口。
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)抽真空時間，并啟動真空封口設(shè)備，開始抽真空操作；
14、s3：通過轉(zhuǎn)速監(jiān)測單元實時監(jiān)測電機轉(zhuǎn)速，對比驅(qū)動電機實時監(jiān)測轉(zhuǎn)速與真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線，判斷是否達到目標(biāo)真空度；
15、s4：若驅(qū)動電機實時監(jiān)測轉(zhuǎn)速與真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線擬合，判定達到目標(biāo)真空度，經(jīng)過預(yù)設(shè)抽真空時間后停止抽真空操作，若驅(qū)動電機實時監(jiān)測轉(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)真空度未達標(biāo)，延長抽真空時間直至擬合后停止抽真空操作。
16、作為進一步改進的，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)，為負載特性系數(shù)，p為絕對壓力值。
17、作為進一步改進的，對比驅(qū)動電機實時監(jiān)測轉(zhuǎn)速與真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線，判斷是否達到目標(biāo)真空度進一步包括：
18、s31：通過壓力傳感單元以及溫度傳感單元對真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線進行校準(zhǔn)。
19、作為進一步改進的，通過所述壓力傳感單元以及溫度傳感單元對真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線進行校準(zhǔn)包括：
20、s311：通過控制單元同步采集驅(qū)動電機實時轉(zhuǎn)速、絕對壓力值、溫度數(shù)據(jù)；
21、s312：對驅(qū)動電機實時轉(zhuǎn)速、絕對壓力值、溫度數(shù)據(jù)進行噪聲濾除：
22、s313：使用非線性最小二乘法實時更新標(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)實際測量值，為卡爾曼增益矩陣；
25、s314：在標(biāo)定曲線中添加溫度補償項，修正壓力傳感器和電機效率的溫度漂移：
26、·
27、其中：為參考溫度；為溫度系數(shù)；
28、s315：計算平均絕對誤差（mea）和決定系數(shù)（），并按照合格標(biāo)準(zhǔn)進行判定：
29、平均絕對誤差：
30、mea=；
31、決定系數(shù)：
32、=1
33、合格標(biāo)準(zhǔn)mea＜50rpm，＞0.95。
34、作為進一步改進的，所述真空封口方法進一步包括：s5：通過袋口熱封模塊對待測物品進行熱封。
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)測驅(qū)動電機實時轉(zhuǎn)速，并通過驅(qū)動電機實時轉(zhuǎn)速判斷真空腔室內(nèi)的負壓情況，動態(tài)調(diào)整抽真空時間，解決了傳統(tǒng)壓力傳感器在高海拔因低氣壓導(dǎo)致的測量誤差問題。
37、（2）通過實驗得出標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線，通過轉(zhuǎn)速檢測單元檢測驅(qū)動電機的實施轉(zhuǎn)速，對比驅(qū)動電機實時監(jiān)測轉(zhuǎn)速與真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線，判斷是否達到目標(biāo)真空度，若驅(qū)動電機實時監(jiān)測轉(zhuǎn)速與真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線擬合，判定達到目標(biāo)真空度，經(jīng)過預(yù)設(shè)抽真空時間后停止抽真空操作，若驅(qū)動電機實時監(jiān)測轉(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)真空度未達標(biāo)，延長抽真空時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)，進而使得真空封口機能夠?qū)Υ馕锲愤M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時更新標(biāo)定曲線參數(shù)，并計算平均絕對誤差（mea）和決定系數(shù)（），并按照合格標(biāo)準(zhǔn)進行檢驗。
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)速檢測單元為霍爾傳感器，所述驅(qū)動電機的旋轉(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，進一步包括袋口熱封模塊，所述袋口熱封模塊用于對待封物品進行封口。
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)，為負載特性系數(shù)，p為絕對壓力值。
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，對比驅(qū)動電機實時監(jiān)測轉(zhuǎn)速與真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線，判斷是否達到目標(biāo)真空度進一步包括：
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真空度-轉(zhuǎn)速標(biāo)定曲線進行校準(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一步包括：