CN100585188C - 真空泵 - Google Patents

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

根据本发明的真空泵(10)具有泵转子(14)和泵定子(12)。泵转子(14)具有例如温度传感器的电测量变换器(44)。设置有测量变换器(44)的发射天线(40)设置在泵转子(14)上。从发射天线(40)接收测量变换器(44)的测量值的接收天线(30)设置在泵定子(12)上，以便定位成与发射天线(40)相对。以此方式，可将精确的测量值从泵转子(14)传输到泵定子(12)。

Description

真空泵
技术领域
本发明涉及一种包括泵转子和泵定子的真空泵。
背景技术
对于真空泵-尤其是快速旋转的涡轮分子泵来说，泵转子可能由于压缩热量、摩擦热量以及其它可能的影响而变热。过高的转子温度增加泵转子损毁的风险、引起材料疲劳并且改变泵转子的其它特性。为此原因，如果需要的话，必需监测并记录转子温度。
转子温度可通过比较昂贵的高温测量方式进行测量。替代性地，可通过测量定子温度并从定子温度推导转子温度来间接地确定转子温度。间接测量不是很精确并且不适用于监测泵转子的快速温度变化。
发明内容
鉴于此，本发明的目的是提供一种真空泵，其中，可以经济且精确的方式检测泵转子的被测物理量。
根据本发明，泵转子包括电测量变换器和连接到测量变换器的发射天线。接收天线设置在泵定子处，接收天线从发射天线接收测量变换器的测量值，发射天线传输由测量变换器测得的测量值。以此方式在泵转子和泵定子之间建立用于传输测量值的无线电连接。因此，可以不对泵转子的可变物理参数进行昂贵的高温测量或不精确的间接测量。因为测量变换器位于紧邻泵转子处，所以能够非常精确地检测相应的参数。测量值以模拟方式或数字方式从发射天线传输到接收天线，由此可确保安全、快速、精确无误的传输。
优选地，测量变换器是温度传感器，但其也可以是加速度传感器或振动传感器或应变传感器或上述多个传感器的组合。
在优选实施方式中，泵定子和泵转子都设置有相应的能量传输线圈，泵转子侧上的线圈通过变压器与测量变换器连接，使得电能可以无线方式从泵定子传输到泵转子，以便为测量变换器供应电能。两个能量传输线圈形成变压器的初级线路和次级线路。通过将相应的交流电压供应给泵定子侧上的能量传输线圈，所述交流电压便被转移到泵转子侧上的能量传输线圈，使得泵转子中存在电能以便给测量变换器和其它组件供电。
两个能量传输线圈也可以是驱动马达的一部分，即它们可由发动机定子侧上的定子线圈和发动机转子侧上的转子线圈的一部分形成。发射天线和接收天线也可用作能量传输线圈。
发射天线和接收天线可相对于彼此沿轴向或径向设置。发射天线和接收天线可设置在泵转子的轴向平面附近。但是，发射天线和接收天线也可设置成位于泵转子的轴向平面外侧并远离泵转子的轴向平面。优选地，所述天线之一为环形形状。如果两个天线绕转子轴定位，则这是必需的。为了确保足够长的传输时间，尤其是在每分钟10000多转的高旋转速度时，两个天线的整个圆周或大部分圆周重叠。这使得能够在发射天线和接收天线之间较长时间地或在可能的情况下连续地传输测量值。如果两个天线都是环形形状，但是非连续的，则它们可以同时分别用作用于能量传输的初级线圈和次级线圈。
在优选实施方式中，转发器设置在泵转子处，所述转发器仅在接到请求时经由发射天线将来自测量变换器的测量值发射给接收天线。以此方式，相应的定子侧的控制可将测量值传输间隔调节成与相应位置相匹配。因此，保持尽可能低的测量值传输次数，由此保持尽可能低的转子的电能需求。因此，便可以将用于给转子供应能量的组件设计得较小。
附图说明
下文将参照附图详述本发明的实施方式。
附图是真空泵的示意图。
具体实施方式
附图示出设计为涡轮分子泵的真空泵10。真空泵10具有主要由泵定子12和泵转子14形成的泵部分。进一步地，真空泵具有驱动和轴承部分，其中设置两个轴承16、18和驱动马达20。
在定子侧上设置接收天线30，接收天线30构造成敞开的并绕转子轴22以环形方式设置。定子侧的接收天线30电连接到控制模块32，控制模块32用于控制由接收天线30接收的信号的传输、接收和评估操作。
在转子侧上-确切地说在沿轴向与接收天线30相对的位置设置相应的环形发射天线40。进一步地，泵转子14包括连接到转发器42的温度传感器，转发器42又连接到发射天线40。
测量变换器44是以连续方式或根据指令测量转子温度并将该值传输给转发器42的温度传感器。作为替代方式或附加地，所用的测量变换器也可以是应变感传器、加速度传感器或振动传感器或其它传感器。
接收天线30还构造成敞开的环状件，并且除了作为天线的功能之外接收天线30还用作变压器的次级线圈，接收天线30形成该变压器的初级线圈。控制装置32将相应的交流电压馈送到接收天线30内，在发射天线40内感应出该交流电压。接收天线30和发射天线40之间的轴向距离为几毫米并且可以甚至小于1mm。
泵转子14中的转发器42具有从控制模块32接收请求信号的收发器单元，转发器42放大并分析这些请求信号并且在接到请求时将来自测量变换器44的适当放大的测量值传送给发射天线40。
在泵转子14中，设置变压器46，变压器46对接收到的交流电压进行整流、将该交流电压控制成恒定的电源电压并经由电源线将电能馈送给测量变换器44和转发器42。
由泵转子侧上的测量变换器提供的测量值的无线电传输使得能够全面、精确且实时地监测泵转子。因此，在因为转子过热而面临损毁的危险时，马达控制器可迅速动作并可避免损坏或损毁真空泵。进一步地，尤其可以通过监测和记录泵转子温度来跟踪和推算泵转子的老化程度，或者通过避免泵转子温度升高而显著地延长真空泵的有效寿命。

Claims (6)

1.一种真空泵(10)，包括泵转子(14)和泵定子(12)，
其特征在于，
所述泵转子(14)包括电测量变换器(44)，
发射天线(40)设置在所述泵转子(14)处，所述发射天线(40)连接到所述测量变换器(44)，并且
接收天线(30)设置在所述泵定子(12)处，所述接收天线(30)从所述发射天线(40)接收由所述测量变换器(44)测得的测量值。
2.如权利要求1所述的真空泵(10)，其特征在于，相应的能量传输线圈分别设置在所述泵定子(12)和所述泵转子(14)处，所述泵转子侧上的线圈为所述测量变换器(44)提供电能，使得电能能够从所述泵定子(12)以无线方式传输到所述泵转子(14)以便给所述测量变换器(44)供应电能。
3.如权利要求1或2所述的真空泵(10)，其特征在于，所述发射天线(40)和所述接收天线(30)中至少一个为环形形状。
4.如权利要求1所述的真空泵(10)，其特征在于，转发器(42)设置在所述泵转子(14)处，所述转发器(42)连接到所述测量变换器(44)和所述发射天线(40)，并且在接到请求时所述转发器(42)经由所述发射天线(40)传输来自所述测量变换器的测量值。
5.如权利要求1所述的真空泵(10)，其特征在于，所述测量变换器(44)是温度传感器。
6.如权利要求1所述的真空泵(10)，其特征在于，所述真空泵(10)是涡轮分子泵。
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