【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于mocvd设备中的氢气汇流排，具体涉及一种自动充气的汇流排及使用方法。
技术介绍
1、在半导体生产中，尤其是mocvd生产中，需要使用大量的氢气，目前氢气一般是通过氢气罐（如氢气瓶、集装格、或者鱼雷车）运输的，半导体生产因为需要氢气连续不断地供气，即使更换氢气罐也不能影响供气，所以一般需要多个氢气罐同时使用或备用（如图1所示2个氢气罐并联，一个在使用的时候，另一个就是备用，如a罐在使用，b罐就在备用，一旦a罐用空，b罐就自动切换成使用，同时工作人员把a罐卸下，装上满罐的气体放在a罐的位置备用）这样，至少需要两组气罐轮换，且在使用过程中在某一气罐缺气后需对其进行更换，每多更换一个气罐就会增加一份泄漏概率（每多更换一个气罐就会增加一处可能因安装失误导致的泄漏点），安全风险较大。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种自动充气的汇流排及使用方法，用以解决上述提出的至少一项技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术公开了一种自动充气的汇流排，包括主气道和副气道，主气道和副气道汇集处为送气端；
3、主气道上依次安装有主气罐、主高压阀门、主减压器和主低压阀门，副气道上依次安装有副气罐、副高压阀门、副减压器和副低压阀门；
4、在主气道的主高压阀门输出端与副气道的副高压阀门输出端之间设有连通气道，连通气道上设有单向阀。
5、优选的，连通气道上单向阀前侧串联有高压串通阀。
6、优选的，主气道和副气道上分别设有排气阀一和排气阀
7、优选的，还包括换罐预警模块，换罐预警模块用于预测主气罐下一检测周期的内部气压值，并基于预测结果提前发出换罐提示，换罐预警模块包括：
8、数据采集单元，用于采集主气罐内的物理数据，数据采集单元包括若干温度传感器、若干气压传感器和液位传感器，若干温度传感器、若干气压传感器和液位传感器均安装在主气罐内壁，且若干温度传感器和若干气压传感器从上至下均匀排布在主气罐内壁；
9、气压波动系数计算单元，用于基于数据采集单元的采集结果，计算每个检测周期对应的气压波动系数；
10、换罐预测矩阵构建单元，用于基于数据采集单元的采集结果和每个检测周期对应的气压波动系数构建换罐预测矩阵；
11、预警提示单元，用于基于换罐预测矩阵预测主气罐下一检测周期的内部气压值，并将其与主减压器设定数值进行对比，若预测的主气罐下一检测周期的内部气压值大于主减压器设定数值时，自动充气的汇流排正常工作，否则，发出换罐提示。
12、优选的，基于数据采集单元的采集结果，计算每个检测周期对应的气压波动系数：
13、（1）；其中，为第k个检测周期对应的气压波动系数，为第k个检测周期液位传感器的检测值，e为自然数，取值为2.71，为第k个检测周期从上至下第i个温度传感器的检测值，为预设计算基准温度，n为温度传感器总个数，为第k个检测周期从上至下第j个气压传感器的检测值，为预设计算基准气压，为气压传感器的总个数。
14、优选的，罐预测矩阵构建单元包括：
15、基准元素确定子单元，用于基于数据采集单元的采集结果和每个检测周期对应的气压波动系数确定换罐预测矩阵每个检测周期的基准元素；
16、换罐预测矩阵第k个检测周期的基准元素为：（2）；
17、行元素确定子单元，用于基于换罐预测矩阵每个检测周期的基准元素确定换罐预测矩阵每行的元素，将换罐预测矩阵每个检测周期的基准元素按照时序进行排列，形成换罐预测矩阵的首行元素，用换罐预测矩阵每一个首行元素右侧的元素与该首行元素的差值作为该首行元素对应的中间行元素，用换罐预测矩阵每一个首行元素左侧的元素与该首行元素的差值作为该首行元素对应的末行元素；
18、其中，最后一个首行元素对应的中间行元素设置为与每一个首行元素对应的中间行元素数值相同，第一个首行元素对应的末行元素设置为与最后一个首行元素对应的末行元素数值相同；
19、换罐预测矩阵构建执行子单元，用于基于行元素确定子单元的确定结果构建换罐预测矩阵：
20、（3）；其中，为第k个检测周期对应的换罐预测矩阵，为第1个检测周期对应的首行元素，为第2个检测周期对应的首行元素，为第k个检测周期对应的首行元素，为第1个检测周期首行元素对应的中间行元素，为第2个检测周期首行元素对应的中间行元素，为第k个检测周期首行元素对应的中间行元素，为第1个检测周期首行元素对应的末行元素，为第2个检测周期首行元素对应的末行元素，为第k个检测周期首行元素对应的末行元素。
21、优选的，基于换罐预测矩阵预测主气罐下一检测周期的内部气压值：
22、获取第k个检测周期对应的换罐预测矩阵中第三行的所有末行元素的均值，并将第k个检测周期对应的换罐预测矩阵中最后一列的数值设置为与末行元素均值相等的数值，从而获得新矩阵，将新矩阵的秩作为第k+1个检测周期的内部气压值。
23、优选的，还包括泄漏预警模块，泄漏预警模块包括：
24、纹影成像采集单元，用于采集主气罐周围的纹影图像；
25、氢气浓度采集单元，用于通过沿主气罐轴线方向从下至上布置的氢气浓度传感器采集主气罐周围环境中氢气的浓度；
26、泄漏系数计算单元，用于基于纹影成像采集单元和氢气浓度采集单元的采集结果，进行主气罐的实际泄漏系数计算；
27、泄漏判断单元，用于比较主气罐的实际泄漏系数和主气罐的临界泄漏系数，若主气罐的实际泄漏系数大于主气罐的临界泄漏系数，则进行泄漏报警提示。
28、优选的，基于纹影成像采集单元和氢气浓度采集单元的采集结果，进行主气罐的实际泄漏系数计算：
29、（4）；其中，为第u个检测周期主气罐的实际泄漏系数，为纹影成像采集单元的采集误差系数，为氢气浓度传感器的采集误差系数，为以e为底的对数，e为自然数，取值为2.71，将主气罐（11）周围的纹影图像分割为块，为第u个检测周期的主气罐（11）周围的纹影图像的第个图像的灰度值，为第u个检测周期的主气罐（11）周围的纹影图像的第个图像的基准灰度值，由第u个检测周期主气罐（11）周围空气流动情况确定，t为泄漏预警模块工作总时长，为预设检测周期长度，为第u个检测周期若干氢气浓度传感器的平均检测值。
30、一种自动充气的汇流排使用方法，包括以下步骤：
31、使用时，把主减压器调到高于副减压器预设数值，并将主气道和副气道同时打开，由于主气道的主减压器的数值大，在压强的作用下会优先使用主气道中的气体；
32、随着氢气的使用，主气罐中的气压越来越低，当主气罐不足以提供主减压器设定的压力时，此时副气道就会自动提供氢气；
33、此时，需要将主气罐取下进行更换，副气道的副气罐不需要更换，每次更换主气道中的主气罐后，开启主气道中的主高压阀门，主气道中的氢气会自动通过单向阀向副气罐充气，直到主气罐和副气罐两边的气压平衡为止。
【技术保护点】
1.一种自动充气的汇流排，其特征在于：包括主气道（1）和副气道（2），主气道（1）和副气道（2）汇集处为送气端；
2.根据权利要求1所述的一种自动充气的汇流排，其特征在于：连通气道上单向阀（31）前侧串联有高压串通阀（32）。
3.根据权利要求1所述的一种自动充气的汇流排，其特征在于：主气道和副气道上分别设有排气阀一（15）和排气阀二（25）。
4.根据权利要求1所述的一种自动充气的汇流排，其特征在于：还包括换罐预警模块，换罐预警模块用于预测主气罐（11）下一检测周期的内部气压值，并基于预测结果提前发出换罐提示，换罐预警模块包括：
5.根据权利要求4所述的一种自动充气的汇流排，其特征在于：基于数据采集单元的采集结果，计算每个检测周期对应的气压波动系数：
6.根据权利要求5所述的一种自动充气的汇流排，其特征在于：换罐预测矩阵构建单元包括：
7.根据权利要求4所述的一种自动充气的汇流排，其特征在于：基于换罐预测矩阵预测主气罐（11）下一检测周期的内部气压值：
8.根据权利要求1所述的一种自动充气的汇流
9.根据权利要求8所述的一种自动充气的汇流排，其特征在于：基于纹影成像采集单元和氢气浓度采集单元的采集结果，进行主气罐的实际泄漏系数计算：
10.一种自动充气的汇流排使用方法，用于使用如权利要求1-9任一项所述的一种自动充气的汇流排进行自动充气，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种自动充气的汇流排，其特征在于：包括主气道（1）和副气道（2），主气道（1）和副气道（2）汇集处为送气端；
2.根据权利要求1所述的一种自动充气的汇流排，其特征在于：连通气道上单向阀（31）前侧串联有高压串通阀（32）。
3.根据权利要求1所述的一种自动充气的汇流排，其特征在于：主气道和副气道上分别设有排气阀一（15）和排气阀二（25）。
4.根据权利要求1所述的一种自动充气的汇流排，其特征在于：还包括换罐预警模块，换罐预警模块用于预测主气罐（11）下一检测周期的内部气压值，并基于预测结果提前发出换罐提示，换罐预警模块包括：
5.根据权利要求4所述的一种自动充气的汇流排，其特征在于：基于数据采集单元的采集结果，计...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘祥林，石超，李成明，杨少延，崔草香，朱瑞平，郭柏君，陈兆显，李晓东，
申请(专利权)人：国鲸合创青岛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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