[go: up one dir, main page]

CN118670631B - 基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法、设备及介质 - Google Patents

基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法、设备及介质 Download PDF

Info

Publication number
CN118670631B
CN118670631B CN202411146955.8A CN202411146955A CN118670631B CN 118670631 B CN118670631 B CN 118670631B CN 202411146955 A CN202411146955 A CN 202411146955A CN 118670631 B CN118670631 B CN 118670631B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
vacuum degree
leak
magnitude
ion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202411146955.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN118670631A (zh
Inventor
何凯鹏
刘立峰
熊慧
贺良武
王磊
王明桃
邓华滔
张圆圆
姜鑫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Reborn Electronic Technology Co ltd
Original Assignee
Chengdu Reborn Electronic Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Reborn Electronic Technology Co ltd filed Critical Chengdu Reborn Electronic Technology Co ltd
Priority to CN202411146955.8A priority Critical patent/CN118670631B/zh
Publication of CN118670631A publication Critical patent/CN118670631A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN118670631B publication Critical patent/CN118670631B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
    • G01M3/202Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material using mass spectrometer detection systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/62Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

本发明公开了基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法、设备及介质,涉及离子流信号处理技术领域,本发明基于离子流信号的在各档位的流量上限值对放大器档位进行切换,以保证信号的衔接性,避免突变所带来的干扰;以动态滤波信号、量级滤波参数和增益后的滤波因子进行计算,得到滤波漏率输出信号,该滤波漏率输出信号克服了离子源信号干扰所带来的计算误差的问题。

Description

基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法、设备及介质
技术领域
本发明涉及离子流信号处理技术领域,具体涉及基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法、设备及介质。
背景技术
氦质谱检漏仪的工作原理如下:先将系统抽至真空状态,根据检漏工件的真空度值是否达到检漏条件,可以划分为预抽模式和检漏模式,当未达到检漏条件则进行预抽处理否则进行检漏处理。
利用分子泵的逆扩散原理可以将检漏仪分为三种检漏模式:粗检、中检和精检,其中,粗检精度低、最低检漏真空要求 2000Pa,中检精度中、最低检漏真空要求 500Pa,精检精度高、最低检漏真空要求 50Pa。根据气路结构,不同的检漏模式,进入分子泵逆扩散进入质谱室的氦气的质量不同。假设理想条件,使用标准漏孔进行校准,控制三种模式标准漏孔真空度相同,粗检模式下进入质谱室氦气的质量为 m1、中检为 m2、精检为 m3(m1<m2<m3)。相同型号的分子泵三个逆扩散质量的比例是固定的,因此规定精检系数 u1=m3/m3=1、中检系数 u2=m3/m2 、粗检系数 u3=m3/m1),在处理器MCU对信号处理时,需要利用上述三个系数来计算出正确的漏率大小。同时氦气离子流大小和漏率成正比(采用校准比例系数Q表示,校准比例系数Q可以在校准时计算出),由此可以得出当前漏率=离子流大小*校准比例系数Q。
然而,在对目前主流的检漏仪中对离子流信号测试时发现存在以下问题,对检漏仪测量信号干扰严重,同时影响检漏精度与灵敏度:
1、离子流在 1.0E-14A 量级以下时,受到外界噪声信号干扰的影响很明显;
2、在粗检、中检、精检三种检漏模式切换时,被检件本身漏率是稳定不突变的,但是质谱室内由于阀组模式的切换,氦离子流是存在突变信号的,会造成漏率的突变影响信号的真实性;
3、在离子流放大器硬件内,由于跨阻放大器的需要根据量程切换电阻,同时使用的电阻阻值非常大,误差也很大,在切换过程中,信号也是存在突变与噪声的,对漏率计算产生干扰。
发明内容
基于上述背景技术所提出的问题,本发明的目的在于提供基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法、设备及介质,解决了目前主流的检漏仪中对离子流信号测试时存在离子源信号干扰,对检漏仪测量信号干扰严重,同时影响检漏精度与灵敏度的问题。
本发明通过下述技术方案实现:
本发明第一方面提供了基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法,包括如下步骤:
获取离子流信号,基于所述离子流信号在各档位的上限值对放大器档位进行切换,并计算所述离子流信号的离子流波动程度指标和真空度波动程度指标;
根据氦质谱检漏仪当前的检漏模式确定滤波因子,采用所述离子流波动程度指标和所述真空度波动程度指标对所述滤波因子进行增益,利用增益后的滤波因子计算离子流信号的动态滤波信号;
根据所述检漏模式对应的校准系数对所述动态滤波信号进行计算,得到漏率信号;
计算所述漏率信号的量级,根据所述量级确定量级滤波参数,利用所述量级滤波参数、增益后的滤波因子对所述漏率信号进行计算,得到滤波漏率输出信号。
在上述技术方案中,由于检漏仪漏率量程量级跨度大(1.0E-1Pa*m3/s 至 1.0E-13Pa*m3/s),使用一个电阻无法测量如此大量程的信号,因此利用多个不同大小的电阻和干簧管继电器组成切换电路,根据信号大小切换合适的测量电阻。但在离子流放大器硬件内,由于跨阻放大器的需要根据量程切换电阻,同时使用的电阻阻值非常大,误差也很大。在切换过程中,信号也是存在突变与噪声的,对漏率计算产生干扰。为了避免在电阻切换过程中,信号的突变与噪声的影响,基于离子流信号的在各档位的流量上限值对放大器档位进行切换,以保证信号的衔接性,避免突变所带来的干扰。
对于进行检漏模式切换时质谱室内由于阀组模式的切换,氦离子流存在突变信号的问题,在本方法中并未通过氦离子流直接进行计算,而是以对离子流信号的离子流波动程度指标和真空度波动程度指标对滤波因子进行增益调整,从而得到离子流信号的动态滤波信号,进而克服了由于氦离子流突变信号所带来的干扰。以动态滤波信号、量级滤波参数和增益后的滤波因子进行计算,得到滤波漏率输出信号,该滤波漏率输出信号克服了离子源信号干扰所带来的计算误差的问题。
在一种可选的实施例中,计算所述离子流信号的离子流波动程度指标包括:
将最近M次采样的离子流信号整合为离子流数据并记为
提取所述离子流数据中的前N次离子流信号,计算所述前N次离子流信号的均值,计算公式如下:
上式中,表示前N次离子流信号的均值,表示第m次离子流信号,其中,𝑁<M/2;
提取所述离子流数据中的后N次离子流信号,计算所述后N次离子流信号的均值,计算公式如下:
上式中,𝐼l𝑎𝑣g表示后N次离子流信号的均值;
对所述前N次离子流信号的均值与所述后N次离子流信号的均值进行计算,得到离子流波动程度指标,计算公式如下:
上式中,表示离子流波动程度指标,lg表示以10为底的对数函数。
计算所述离子流信号的真空度波动程度指标包括:
以采样间隔T依次对氦质谱检漏仪的真空度进行采样,依次得到真空度𝑃𝑓、真空度𝑃l 、和真空度𝑃m
利用真空度𝑃𝑓、真空度𝑃l 、真空度𝑃m分别计算当前时刻的真空度加速度𝑎1和上一时刻的真空度加速度𝑎2
将所述当前时刻的真空度加速度𝑎1与所述上一时刻的真空度加速度𝑎2进行对比判断,若满足𝑎2≤ 𝑎1<0,则将所述真空度波动程度指标设置为0,否则,将所述真空度波动程度指标设置为1。
在一种可选的实施例中,利用真空度𝑃𝑓、真空度𝑃l 、真空度𝑃m分别计算当前时刻的真空度加速度𝑎1和上一时刻的真空度加速度𝑎2的计算公式如下:
上式中, 𝑃𝑓与𝑃l之间、𝑃l与𝑃m之间相隔采样间隔T。
在一种可选的实施例中,利用增益后的滤波因子计算离子流信号的动态滤波信号的计算过程如下:
上式中,𝐼𝑓𝑖l𝑡𝑒𝑟为滤波输出信号,𝐼为原始离子流信号,𝐼l𝑎𝑠𝑡𝑓𝑖l𝑡𝑒𝑟为上一次滤波输出信号,𝛼 为滤波因子。
在一种可选的实施例中,所述校准系数包括粗检校准系数𝑄r、中检校准系数𝑄m和精检校准系数𝑄p
其中,根据所述检漏模式对应的校准系数对所述动态滤波信号进行计算的计算公式如下:
上式中,L为漏率信号,Q为所述校准系数中的一个。
在一种可选的实施例中,计算所述漏率信号的量级的计算公式如下:
上式中,为漏率信号的量级,lg表示以10为底的对数函数。
在一种可选的实施例中,利用所述量级滤波参数、增益后的滤波因子对所述漏率信号进行计算的计算公式如下:
上式中,𝐿𝑓𝑖l𝑡𝑒𝑟为滤波漏率输出信号,𝐿为漏率信号,𝐿l𝑎𝑠𝑡𝑓𝑖l𝑡𝑒𝑟 为上一次滤波输出信号,𝛽 为量级滤波因子,𝛼 为滤波因子。
本发明第二方面提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法。
本发明第三方面提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
1、为了避免在电阻切换过程中,信号的突变与噪声的影响,基于离子流信号的在各档位的流量上限值对放大器档位进行切换,以保证信号的衔接性,避免突变所带来的干扰;
2、以动态滤波信号、量级滤波参数和增益后的滤波因子进行计算,得到滤波漏率输出信号,该滤波漏率输出信号克服了离子源信号干扰所带来的计算误差的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中:
图1为本发明实施例1提供的基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法的流程示意图;
图2为本发明实施例1提供的信号波动程度指标的流程示意图;
图3为本发明实施例1提供的真空波动程度指标的流程示意图;
图4为本发明实施例2提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
本发明实施例1提供了基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法,如图1所示,基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法包括如下步骤:
获取离子流信号,基于所述离子流信号在各档位的上限值对放大器档位进行切换,并计算所述离子流信号的离子流波动程度指标和真空度波动程度指标;
根据氦质谱检漏仪当前的检漏模式确定滤波因子,采用所述离子流波动程度指标和所述真空度波动程度指标对所述滤波因子进行增益,利用增益后的滤波因子计算离子流信号的动态滤波信号;
根据所述检漏模式对应的校准系数对所述动态滤波信号进行计算,得到漏率信号;
计算所述漏率信号的量级,根据所述量级确定量级滤波参数,利用所述量级滤波参数、增益后的滤波因子对所述漏率信号进行计算,得到滤波漏率输出信号。
需要说明的是,由于检漏仪漏率量程量级跨度大(1.0E-1Pa*m3/s 至 1.0E-13Pa*m3/s),使用一个电阻无法测量如此大量程的信号,因此利用多个不同大小的电阻和干簧管继电器组成切换电路,根据信号大小切换合适的测量电阻。但在离子流放大器硬件内,由于跨阻放大器的需要根据量程切换电阻,同时使用的电阻阻值非常大,误差也很大。在切换过程中,信号也是存在突变与噪声的,对漏率计算产生干扰。为了避免在电阻切换过程中,信号的突变与噪声的影响,基于离子流信号的在各档位的流量上限值对放大器档位进行切换,以保证信号的衔接性,避免突变所带来的干扰。
对于进行检漏模式切换时质谱室内由于阀组模式的切换,氦离子流存在突变信号的问题,在本方法中并未通过氦离子流直接进行计算,而是以对离子流信号的离子流波动程度指标和真空度波动程度指标对滤波因子进行增益调整,从而得到离子流信号的动态滤波信号,进而克服了由于氦离子流突变信号所带来的干扰。以动态滤波信号、量级滤波参数和增益后的滤波因子进行计算,得到滤波漏率输出信号,该滤波漏率输出信号克服了离子源信号干扰所带来的计算误差的问题。
在本实施例中,基于离子流信号在各档位的上限值对放大器档位进行切换为一部分气体逆扩散进入质谱室后,质谱室中的离子源发射电子轰击气体,将气体电离,经过阳极的加速,利用不同质荷比的离子在均匀磁场中运动半径不同的原理,形成氦离子流射向放大器中法拉第杯的收集级,利用电子元器件搭建的跨阻放大器模型,将离子流电流信号转换成电压信号。离子流信号𝐼在法拉第杯放大器中转化为电压信号𝑈输出,因此根据放大器中四个放大器档位选择相应电阻(R1=500G、R2=15G、R3=470M、R4=13M)通过公式𝐼=𝑈/𝑅,可以计算出当前离子流信号𝐼𝑚。当 U 取电压测量上限𝑈𝑚𝑎𝑥 时,可以计算出每个档位的离子流测量上限,为保证信号的衔接性,当离子流超过当前上限95%时,切换下一个档位,当离子流低于当前上限 5%时,切换上一个档位。
在一种可选的实施例中,计算所述离子流信号的离子流波动程度指标包括:
将最近M次采样的离子流信号整合为离子流数据并记为
提取所述离子流数据中的前N次离子流信号,计算所述前N次离子流信号的均值,计算公式如下:
上式中,表示前N次离子流信号的均值,表示第m次离子流信号,其中,𝑁<M/2;
提取所述离子流数据中的后N次离子流信号,计算所述后N次离子流信号的均值,计算公式如下:
上式中,𝐼l𝑎𝑣g表示后N次离子流信号的均值;
对所述前N次离子流信号的均值与所述后N次离子流信号的均值进行计算,得到离子流波动程度指标,计算公式如下:
上式中, 表示离子流波动程度指标,lg表示以10为底的对数函数。
需要说明的是,图2为本发明实施例1提供的信号波动程度指标的流程示意图,如图2所示,在本发明中离子流波动程度指标用于表示离子流信号的波动性,其可以与真空度波动程度指标相结合用于调整滤波因子。
在本实施例中,分别取M次采样数据中的前N次数据和后N次数据的均值数据作为计算参数,并求出两次均值之比的对数绝对值作为判定信号波动程度的指标。
其中,当0 ≤ 𝜂<1表示信号平稳,当1 ≤ 𝜂<2表示信号较活跃,当2 ≤ 𝜂表示信号异常活跃,由此根据该指标来对漏率信号做相应的处理。
需要注意的是,在本实施例中𝑁<M/2。
在一种可选的实施例中,计算所述离子流信号的真空度波动程度指标包括:
以采样间隔T依次对氦质谱检漏仪的真空度进行采样,依次得到真空度𝑃𝑓、真空度𝑃l 、和真空度𝑃m
利用真空度𝑃𝑓、真空度𝑃l 、真空度𝑃m分别计算当前时刻的真空度加速度𝑎1和上一时刻的真空度加速度𝑎2
将所述当前时刻的真空度加速度𝑎1与所述上一时刻的真空度加速度𝑎2进行对比判断,若满足𝑎2≤ 𝑎1<0,则将所述真空度波动程度指标设置为0,否则,将所述真空度波动程度指标设置为1。
需要说明的是,检漏仪真空系统稳态是否被打破可以通过真空度波动程度指标𝜆来表示,若𝜆= 0则检漏仪真空系统属于动态稳定,若𝜆= 1则动态稳定被打破,由此根据该指标来对漏率信号做相应的处理。图3为本发明实施例1提供的真空波动程度指标的流程示意图,如图3所示,根据传感器信号采集得到可靠最近三次真空度𝑃𝑓、𝑃l 、𝑃𝑚,采样间隔为T,分别计算得出当前时刻真空度的加速度以及上一时刻真空度的加速度,若满足𝑎2 ≤𝑎1<0 表示当前检漏系统满足稳态系统,压力持续下降最后到达稳定,可以认为不存在外部操作影响检漏系统的真空度那么𝜆= 0,若不满足则存在外部操作影响了检漏系统的真空度,那么𝜆= 1。
在一种可选的实施例中,利用真空度𝑃𝑓、真空度𝑃l 、真空度𝑃m分别计算当前时刻的真空度加速度𝑎1和上一时刻的真空度加速度𝑎2的计算公式如下:
上式中, 𝑃𝑓与𝑃l之间、𝑃l与𝑃m之间相隔采样间隔T。
在一种可选的实施例中,利用增益后的滤波因子计算离子流信号的动态滤波信号的计算过程如下:
上式中,𝐼𝑓𝑖l𝑡𝑒𝑟为滤波输出信号,𝐼为原始离子流信号,𝐼l𝑎𝑠𝑡𝑓𝑖l𝑡𝑒𝑟为上一次滤波输出信号,𝛼 为滤波因子。
需要说明的是,为避免氦离子流突变信号所带来的干扰,需要对滤波因子进行增益调整,并利用增益后的滤波因子计算离子流信号的动态滤波信号。
其中,检漏模式所对应滤波因子分别对粗检、中检和精检进行处理,其中,在本实施例中粗检记为𝛼𝑅,中检记为𝛼𝑀,精检记为𝛼𝑃,即若检漏模式为粗检,则检漏模式所对应的滤波因子𝛼在本实施例中为𝛼𝑅,中检和精检与粗检同理,粗检、中检、精检所对应的滤波因子的取值范围为0<𝛼𝑃<𝛼𝑀<𝛼𝑅 ≤0.3。先基于目前检漏仪的检漏模式确定对应的滤波因子,并根据离子流信号波动程度𝜂和真空度波动程度指标𝜆对滤波因子𝛼进行增益,具体的,在本实施例中增益过程如下:
当0≤𝜂<1,𝜆=0时,检漏仪的系统稳定,𝑘=0.5;
当1 ≤𝜂<2,𝜆=0时,检漏仪的系统较活跃,为提高系统灵敏度,则𝑘= 1;
当2 ≤𝜂,𝜆=0时,检漏仪的系统异常活跃,为提高系统灵敏度,则𝑘= 2;
当𝜆= 1,动态稳定被打破,为提高系统灵敏度,𝑘=2;
其中,k为增益系数,带入𝑘计算出当𝛼=𝑘∗𝛼𝑅或 𝛼=𝑘∗𝛼𝑀或𝛼=𝑘∗𝛼𝑃
其中,滤波因子越小,信号越平滑稳定,但灵敏度越低。
在一种可选的实施例中,所述校准系数包括粗检校准系数𝑄r、中检校准系数𝑄m和精检校准系数𝑄p
其中,根据所述检漏模式对应的校准系数对所述动态滤波信号进行计算的计算公式如下:
上式中,L为漏率信号,Q为所述校准系数中的一个。
上式中,L为漏率信号,Q为所述校准系数中的一个。需要说明的是,校准系数是在检漏仪校准过程中计算得到的,粗检、中检和精检分别对应一个校准系数,基于检漏仪目前的检漏模式选择对应的漏率信号。
在本实施例中,漏率信号L为根据离子流信号计算得到的漏率信号,该漏率信号是未处理滤波时的漏率信号。
其中,粗检的漏率信号计算如下:
中检的漏率信号计算如下:
精检的漏率信号计算如下:
选择上述对应公式计算出目前检漏模式的漏率信号。
在一种可选的实施例中,计算所述漏率信号的量级的计算公式如下:
上式中,为漏率信号的量级,lg表示以10为底的对数函数。
需要说明的是,根据上述公式计算漏率信号的量级,并根据测量量级范围1.0E+1Pa*m3/s 到1.0E-13Pa*m3/s,选择特定的量级滤波参数𝛽1、𝛽0、𝛽−1、𝛽−2、𝛽−3、𝛽−4、𝛽−5、𝛽−6、𝛽−7、𝛽−8、𝛽−9、𝛽-10、𝛽−11、𝛽−12、𝛽−13,量级越小,𝛽设定的参数值应该越小,同时满足0<𝛽 ≤1。
在一种可选的实施例中,利用所述量级滤波参数、增益后的滤波因子对所述漏率信号进行计算的计算公式如下:
上式中,𝐿𝑓𝑖l𝑡𝑒𝑟为滤波漏率输出信号,𝐿为漏率信号,𝐿l𝑎𝑠𝑡𝑓𝑖l𝑡𝑒𝑟 为上一次滤波输出信号,𝛽 为量级滤波因子,𝛼 为滤波因子。
本发明实施例2提供了一种电子设备,图4为本发明实施例2提供的一种电子设备的结构示意图,如图4所示,该电子设备包括处理器21、存储器22、输入装置23和输出装置24;计算机设备中处理器21的数量可以是一个或多个,图4中以一个处理器21为例;电子设备中的处理器21、存储器22、输入装置23和输出装置24可以通过总线或其他方式连接,图4中以通过总线连接为例。
存储器22作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块。处理器21通过运行存储在存储器22中的软件程序、指令以及模块,从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理,即实现实施例1的基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法。
存储器22可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外,存储器22可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储器22可进一步包括相对于处理器21远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置23可用于接收用户输入的id和密码等。输出装置24用于输出配网页面。
本发明实施例3还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于实现如实施例1所提供的基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法。
本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于实施例1所提供的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法中的相关操作。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
获取离子流信号,基于所述离子流信号在各档位的上限值对放大器档位进行切换,并计算所述离子流信号的离子流波动程度指标和真空度波动程度指标;
根据氦质谱检漏仪当前的检漏模式确定滤波因子,采用所述离子流波动程度指标和所述真空度波动程度指标对所述滤波因子进行增益,利用增益后的滤波因子计算离子流信号的动态滤波信号;
根据所述检漏模式对应的校准系数对所述动态滤波信号进行计算,得到漏率信号;
计算所述漏率信号的量级,根据所述量级确定量级滤波参数,利用所述量级滤波参数、增益后的滤波因子对所述漏率信号进行计算,得到滤波漏率输出信号;
计算所述离子流信号的离子流波动程度指标包括:
将最近M次采样的离子流信号整合为离子流数据并记为{𝐼0,𝐼1,𝐼2, . . . 𝐼(𝑀 − 1)};
提取所述离子流数据中的前N次离子流信号,计算所述前N次离子流信号的均值,计算公式如下:
上式中,𝐼𝑓𝑎𝑣g表示前N次离子流信号的均值,𝐼m表示第m次离子流信号,其中,𝑁 <M/2;
提取所述离子流数据中的后N次离子流信号,计算所述后N次离子流信号的均值,计算公式如下:
上式中,𝐼l𝑎𝑣g表示后N次离子流信号的均值;
对所述前N次离子流信号的均值与所述后N次离子流信号的均值进行计算,得到离子流波动程度指标,计算公式如下:
上式中, 表示离子流波动程度指标,lg表示以10为底的对数函数;
计算所述离子流信号的真空度波动程度指标包括:
以采样间隔T依次对氦质谱检漏仪的真空度进行采样,依次得到真空度𝑃𝑓、真空度𝑃l、和真空度𝑃m
利用真空度𝑃𝑓、真空度𝑃l 、真空度𝑃m分别计算当前时刻的真空度加速度𝑎1和上一时刻的真空度加速度𝑎2
将所述当前时刻的真空度加速度𝑎1与所述上一时刻的真空度加速度𝑎2进行对比判断,若满足𝑎2 ≤ 𝑎1 < 0,则将所述真空度波动程度指标设置为0,否则,将所述真空度波动程度指标设置为1;
采用所述离子流波动程度指标和所述真空度波动程度指标对所述滤波因子进行增益的过程如下:
当0≤𝜂<1,𝜆=0时,检漏仪的系统稳定,𝑘=0.5;
当1 ≤𝜂<2,𝜆=0时,检漏仪的系统较活跃,为提高系统灵敏度,则𝑘 = 1;
当2 ≤𝜂,𝜆=0时,检漏仪的系统异常活跃,为提高系统灵敏度,则𝑘 = 2;
当𝜆 = 1,动态稳定被打破,为提高系统灵敏度,𝑘=2;
带入k计算增益因子:
𝛼=𝑘∗𝛼𝑅或 𝛼=𝑘∗𝛼𝑀或𝛼=𝑘∗𝛼𝑃
其中,k为增益系数,𝜂为离子流信号波动程度,𝜆为真空度波动程度指标,𝛼𝑅为粗检滤波因子,𝛼𝑀为中检滤波因子,𝛼𝑃为精检滤波因子;
利用增益后的滤波因子计算离子流信号的动态滤波信号的计算过程如下:
上式中,𝐼𝑓𝑖l𝑡𝑒𝑟为滤波输出信号,𝐼为原始离子流信号,𝐼l𝑎𝑠𝑡𝑓𝑖l𝑡𝑒𝑟为上一次滤波输出信号,𝛼 为滤波因子;
计算所述漏率信号的量级的计算公式如下:
上式中,为漏率信号的量级,lg表示以10为底的对数函数;
根据测量量级范围及漏率信号的量级选择量级滤波因子,测量量级范围及漏率信号的量级越小,量级滤波因子𝛽越小,量级滤波因子𝛽满足0<𝛽 ≤1;
利用所述量级滤波参数、增益后的滤波因子对所述漏率信号进行计算的计算公式如下:
上式中,𝐿𝑓𝑖l𝑡𝑒𝑟为滤波漏率输出信号,𝐿为漏率信号,𝐿l𝑎𝑠𝑡𝑓𝑖l𝑡𝑒𝑟 为上一次滤波输出信号,𝛽为量级滤波因子,𝛼 为滤波因子。
2.根据权利要求1所述的基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法,其特征在于,利用真空度𝑃𝑓、真空度𝑃l 、真空度𝑃m分别计算当前时刻的真空度加速度𝑎1和上一时刻的真空度加速度𝑎2的计算公式如下:
上式中, 𝑃𝑓与𝑃l之间、𝑃l与𝑃m之间相隔采样间隔T。
3.根据权利要求1所述的基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法,其特征在于,所述校准系数包括粗检校准系数𝑄r、中检校准系数𝑄m和精检校准系数𝑄p
其中,根据所述检漏模式对应的校准系数对所述动态滤波信号进行计算的计算公式如下:
上式中,L为漏率信号,Q为所述校准系数中的一个。
4.一种电子设备,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3任一所述的基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法。
5.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一所述的基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法。
CN202411146955.8A 2024-08-21 2024-08-21 基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法、设备及介质 Active CN118670631B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202411146955.8A CN118670631B (zh) 2024-08-21 2024-08-21 基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法、设备及介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202411146955.8A CN118670631B (zh) 2024-08-21 2024-08-21 基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法、设备及介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN118670631A CN118670631A (zh) 2024-09-20
CN118670631B true CN118670631B (zh) 2024-11-05

Family

ID=92722982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202411146955.8A Active CN118670631B (zh) 2024-08-21 2024-08-21 基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法、设备及介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN118670631B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101470044A (zh) * 2007-12-28 2009-07-01 中国航天科技集团公司第五研究院第五一〇研究所 一种正压漏孔漏率的测量方法
CN104280198A (zh) * 2014-09-12 2015-01-14 兰州空间技术物理研究所 一种采用静态离子流上升率比较法的极小漏率校准方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003201232A1 (en) * 2002-02-08 2003-09-02 Ionalytics Corporation Faims with non-destructive detection of selectively transmitted ions
DE10324766A1 (de) * 2003-05-31 2004-12-16 Inficon Gmbh Leckraten-Messvorichtung
SG10201501031YA (en) * 2010-02-26 2015-04-29 Perkinelmer Health Sci Inc Fluid chromatography injectors and injector inserts
US8963078B2 (en) * 2013-06-24 2015-02-24 Canon Kabushiki Kaisha Ion group irradiation device and secondary ion mass spectrometer
CN107543664A (zh) * 2016-11-02 2018-01-05 北京卫星环境工程研究所 多密封系统漏率测量方法和装置
CN108962716B (zh) * 2018-06-19 2023-10-20 中国科学院光电研究院 一种质谱检出限的检测装置及其检测方法
DE102021119302A1 (de) * 2021-07-26 2023-01-26 Inficon Gmbh Auswertung des Messsignals eines Vakuumlecksuchers
CN216846690U (zh) * 2021-09-08 2022-06-28 兰州空间技术物理研究所 一种带自动检漏功能的超高真空计
CN115931243B (zh) * 2022-11-29 2023-09-15 北京中科科仪股份有限公司 基于氦质谱检漏仪的检漏方法、装置、设备及介质
CN117073921A (zh) * 2023-10-16 2023-11-17 成都睿宝电子科技有限公司 一种基于氦质谱检漏仪的自动化校准测试装置及方法
CN117433845A (zh) * 2023-11-15 2024-01-23 中国计量科学研究院 一种连续式小时均值采样装置及控制方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101470044A (zh) * 2007-12-28 2009-07-01 中国航天科技集团公司第五研究院第五一〇研究所 一种正压漏孔漏率的测量方法
CN104280198A (zh) * 2014-09-12 2015-01-14 兰州空间技术物理研究所 一种采用静态离子流上升率比较法的极小漏率校准方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN118670631A (zh) 2024-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN207817038U (zh) 一种电流测量电路和万用表
JP2952894B2 (ja) 真空装置およびプロセスチャンバ内のガス分析方法
CN108809272B (zh) 多项式卡尔曼滤波方法及滤波器
CN118670631B (zh) 基于氦质谱检漏仪漏率的信号动态处理方法、设备及介质
CN116243048A (zh) 一种电压检测方法、电路、设备及存储介质
CN105510664A (zh) 一种数字示波器的自动设置方法
CN109557365B (zh) 电网电压频率和相角检测方法及系统、单相电网检测系统
CN115931243B (zh) 基于氦质谱检漏仪的检漏方法、装置、设备及介质
CN110702807B (zh) 一种可实现自动校准的fid微电流放大器及其校准方法
CN114296122A (zh) 一种测量重离子能量和种类的方法
CN114062764B (zh) 一种基于标准电流的直流小电流测量系统及方法
US6782335B1 (en) Method and system for estimating input power in a cable modem network
US20070090287A1 (en) Intelligent SIM acquisition
CN115524271A (zh) 气体渗透率测量方法、装置、设备及介质
CN115840087B (zh) 混合型emi滤波器共模插入损耗的测试方法及相关设备
Nalepa Correction of Dynamic Error by the „Blind” Method. A Differential Algorithm Simulation Study
CN114838809B (zh) 一种自适应提高频率测量精度的音频信号测量方法
CN110085504A (zh) 一种基于小孔原位取样接口的离子源系统及小型化质谱仪
CN118604100A (zh) 一种精确检测半导体中气体元素杂质的方法
CN113822329B (zh) 一种水电机组主轴摆度信号处理方法及装置
CN117110412B (zh) 一种氖同位素比值质量歧视效应校准的方法
CN116683910B (zh) 一种多adc动态范围扩展的数字校正方法
CN117928505A (zh) 一种三浮陀螺力反馈电路的噪声抑制方法
Wang et al. Stability Research of Closed-Loop Gain of Operational Amplifiers in Amplification Circuits
US20230352290A1 (en) Mass spectrometer

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant