[发明专利]真空泵的趋势监控和诊断分析方法及其趋势监控和诊断分析系统以及包括执行该方法的计算机程序的计算可读存储介质

权利要求书

1、一种在交替的空闲操作条件和气体加载操作条件下运行的真空泵的故障保护和预报维护的趋势监控和诊断分析方法，包括步骤：

对于空闲操作条件和气体加载操作条件，以预定比率对状态变量信号的时间序列采样；

对于空闲操作条件和气体加载操作条件，从比波动的状态变量信号分量的周期长的连续采样的信号的每一分段的组中挑选出状态变量信号的时间序列的最大值和最小值；

对于空闲操作条件和气体加载操作条件，通过使用基于线性参数模型的主动诊断算法从挑选的每一状态变量的最大值估计一组渐进上限的最佳拟合的模型参数，并且从挑选的每一状态变量的最小值估计另一组的渐进下限的最佳拟合的模型参数；

每当观察到从气体加载操作条件到空闲操作条件的过渡状态时，通过使用原位估计方法基于进气压力信号估计抽气速度指标；

每当观察到从气体加载操作条件到空闲操作条件的过渡状态时，存储对于每一空闲操作条件和气体加载操作条件的所有考虑的状态变量的渐进上限的最佳拟合的模型参数和渐进下限的最佳拟合的模型参数以及估计的抽气速度指标；

重复对于空闲操作条件和气体加载操作条件的每一状态变量的渐进上限的最佳拟合的模型参数和渐进下限的最佳拟合的模型参数的估计以及抽气速度指标的估计；和

从为连续的空闲操作条件收集的所有考虑的状态变量的渐进上限的最佳拟合的模型参数和渐进下限的最佳拟合的模型参数、以及从为连续气体加载操作条件收集的所有考虑的状态变量的渐进上限的最佳拟合的模型参数和渐进下限的最佳拟合的模型参数、以及从气体加载操作条件到空闲操作条件的重复过渡连续收集的抽气速度指标监控变化趋势，并且基于真空泵的变化趋势分析结果诊断该真空泵异常与否。

2、如权利要求1所述的方法，其中，真空泵用于半导体制造工艺。

3、如权利要求1所述的方法，其中，状态变量包括：进气压力信号、排气压力信号、增压泵和干式泵的供电电流、增压泵和干式泵上的均方根机械振动级以及增压泵和干式泵之间的中间位置附近的均方根声学噪声级。

4、如权利要求3所述的方法，在增压泵和干式泵上的均方根的机械振动级和增压泵和干式泵之间的中间位置附近的均方根声学噪声级的情况下，所述方法还包括步骤：对空闲操作条件和气体加载操作条件估计机械振动和声学噪声信号的峰值。

5、如权利要求1所述的方法，其中，原位估计方法包括以与泵停工测试方法相似的方式测试进气压力信号，在泵停工测试方法中，进气压力信号的负过渡用于估计抽气速度指标。

6、如权利要求1所述的方法，其中，抽气速度指标被定义为每单位体积的抽气速度，也就是

IP=QV=3.6×104·α]]>

其中，符号I_P和α表示抽气速度指标和指数衰减常数，符号Q和V表示抽气速度和将被抽空的体积；从与进气压力信号的负过渡区域相应的采样的进气压力信号{Pn：n＝1，...，N}的对数值获得指数衰减常数：

y_n＝-α·n+β，y_n＝ln(P_n)并且β＝ln(P₀)

其中，通过使用最小二乘法获得最佳拟合的指数衰减常数α和初始值β的估计。