CN102749174A - 用于监控检漏器的方法和检漏器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于监控检漏器的方法，该检漏器包括：设计成连接到主真空泵的二级真空泵，该二级真空泵包括马达、转子和定子，当马达被供能时所述转子能通过该马达在定子中旋转；以及，至少一个通知装置，该通知装置能被电气地供能，以便通知用户该检漏器的运行状态，其特征在于，在马达电源被切断的情况下，二级真空泵转子的旋转动能以电能的形式被回收(101)以便对通知装置供能(102)。本发明还涉及一种利用所述监控方法的检漏器(1)。

Description

用于监控检漏器的方法和检漏器
技术领域
本发明涉及一种用于监控检漏器的方法和一种相关的检漏器，该检漏器包括具有转子的二级真空泵，诸如涡轮分子泵、分子泵或混合真空泵。本发明更具体地适用于能够在轮上移动或者能够通过推车移动的检漏器，诸如便携式检漏器。
背景技术
在操作中，二级真空泵的转子以很高的转速旋转，例如每分钟数千转，以便建立高真空或超高真空。由于极高的转速和转子的惯性，用户在命令二级真空泵停止之后必须等待一定时间，以使转子有效停止并使他能在没有损坏检漏器的风险的情况下移动检漏器。具体而言，仓促移动可能导致二级真空泵由于陀螺效应而卡死。检漏器的移动生成可使转子的旋转轴线偏斜并导致其卡死的推力。即使对于轻微的移动该风险也存在。
为限制该风险，制造商推荐在命令真空泵停止之后在移动检漏器之前等待几分钟。推荐的等待时间取决于二级真空泵的类型和转子在停止命令时的转速。它们通常介于5到10分钟之间。然而，发现在使用过程中某些用户并未遵守这些等待时间。这种失败主要归咎于推荐时间对于所有检漏器而言不尽相同的事实。因此用户不一定了解适当的时机。其它影响也引起无法遵守这些等待时间，例如当用户错误估计已经过的等待时间时或者在他忘记了制造商的推荐的情况下。
此问题对于能够被移动并包括具有转子的二级真空泵的所有检漏器而言普遍存在。
发明内容
本发明的目的之一是提出一种监控方法和一种检漏器，该检漏器经增强以便降低由于检漏器在其已被停止之后的仓促移动而卡死的风险。
因此，本发明的主题是一种用于监控检漏器的方法，该检漏器包括：
-设计成连接到主真空泵的二级真空泵，该二级真空泵包括马达、转子和定子，当马达被供能(供电)时所述转子能通过马达在定子中旋转，以及
-至少一个通知装置(消息装置，信息装置)，该通知装置能被电气地供能，以便通知用户该检漏器的运行状态，
其特征在于，在马达电源被切断的情况下，二级真空泵转子的旋转动能以电能的形式被回收以便对通知装置供能。
根据该监控方法的一个或更多特征，所述特征单独或结合地采用：
-转子的旋转动能通过马达回收，
-当通知装置的屏幕由回收的能量供能时，在该屏幕上显示警报消息，
-回收的能量用于对使主真空泵回到大气压的装置供能，以及用于在主真空泵的入口处重新建立大气压。
本发明的又一主题是一种检漏器，该检漏器包括：
-设计成连接到主真空泵的二级真空泵，该二级真空泵包括马达、转子和定子，当马达被供能时所述转子能通过该马达在定子中旋转，和
-至少一个通知装置，该通知装置能被电气地供能，以通知用户该检漏器的运行状态，
其特征在于，该检漏器还包括能量回收装置，该能量回收装置能以电能的形式回收二级真空泵转子的旋转动能，以便对该通知装置供能。
根据该检漏器的一个或更多特征，所述特征可单独或结合地采用：
-能量回收装置构造成回收由二级真空泵的马达所生成的能量，
-该检漏器包括电子控制装置，该电子控制装置包括：
--连接到供电装置的管理板(监视板，supervision board)，
-变速板，该变速板由管理板驱动以控制(向其发指令)二级真空泵的马达的转速，该变速板包括可逆的电子功率转换器，该电子功率转换器的输入部连接到管理板的供电装置上，该管理板还构造成驱动该变速板以回收马达所生成的能量，
-管理板构造成对通知装置的屏幕供能并且当该管理板由回收的能量供能时将警报消息显示在屏幕上，
-该检漏器包括主真空泵和用于使主真空泵回到大气压的装置，并且管理板还构造成当该管理板由回收的能量供能时控制用于回到大气压的装置的电磁阀的打开。
因此，当用户命令检漏器停止时，二级真空泵的马达不再被供能。蓄积的动能和惯性意味着转子还是继续旋转。随后被机械地驱动的电动马达像发电机一样运行，并从机械能供应电能以便对检漏器的通知装置供能。
转子转速的降低导致回收能量的下降，直至该回收能量不再足以对通知装置供能。当通知装置不再被供能时，用户知道二级真空泵停止或者足够缓慢地旋转而能够无风险地移动。
因此不再需要用户精确地了解制造商所推荐的等待时间。通知装置的供能的下降指示了等待时间的结束，不论二级真空泵的类型如何或在停止命令时的转速如何。
附图说明
本发明的其它特征和优点将从下文参照附图作为非限制性的示例给出的描述显现，在附图中：
-图1示出了检漏器的一个示例的透视图，
-图2示出了图1的检漏器的元件的示意图，
-图3示出了图1的检漏器的元件的电气布线的示意图，
-图4描绘了图3的布线的更详细的示意图，和
-图5描绘了用于监控图1的检漏器的方法步骤的流程图。
在这些图中，相同的元件带有相同的参考标号。
具体实施方式
图1和2描绘了检漏器1的一个示例。
检漏器1包括主真空泵2、连接到主真空泵2的二级真空泵3、连接到二级真空泵3的吸入侧的质谱仪12和用于通知用户检漏器1的操作状态的至少一个通知装置4。
二级真空泵3包括转子、定子和马达。当马达被供能时转子通过马达在定子中旋转。图1示出了检漏器1的气体入口5。
二级真空泵3的排放侧通过泵送管28连接到主真空泵2的吸入侧，该泵送管28设置有检漏器1的第一隔离电磁阀29。
根据未示出的另一示例，检漏器不包括主真空泵：二级真空泵2的出口设计成连接到能够供应主真空压力的泵送管。
二级真空泵3例如是小型涡轮分子泵或混合真空泵，它具有介于5与40l/s之间的泵送能力。主真空泵2例如是小型油密封式旋转叶片。
通知装置4能被电气地供能。它包括例如控制面板，该控制面板具有显示屏和/或听觉警报信号和/或指示灯。该控制面板还可包括输入键盘。该控制面板使得可以例如起动和停止检漏器1。或者，检漏器1可包括主电源开关。通知装置4例如通知用户二级真空泵3的转速。
检漏器1的入口5适于连接到待验证其密封的封闭件。入口5通过第二隔离电磁阀20与二级真空泵3的入口连通。
检漏器1还可包括压力传感器21以便确定检漏器1的连接管22中的气体压力，该连接管处在第二隔离电磁阀20的上游并连接二级真空泵3。
检漏器1具有有限的体积和低重量(不足30kg)。因此它是便携式的或者可使用推车运输。在所示示例中，检漏器1因此具有四个轮16，图1中可见其中三个。因此，检漏器1可在寻找泄漏的地点容易地移动。
在操作中，例如测量连接到检漏器1的入口5的封闭件的残余气氛中包含的局部氦气压力。封闭件中包含的气体经二级真空泵3的入口5被吸入并排放到主真空泵2中。待分析的气体的一部分-它可能包含揭示泄漏的示踪气体，随后被质谱仪12取样。
检漏器1还包括能量回收装置，该能量回收装置能以电能形式回收二级真空泵3的转子的旋转动能，并且提供该电能以对通知装置4供电。
根据图3和4所示的一个示例性实施例，检漏器1包括电子控制装置7，该电子控制装置7包括：
-供电板8，其形成例如能够传送24V的DC电压的供电装置，
-连接到供电板8的管理板9(或母板)，
-变速板10，其由管理板9驱动以控制二级真空泵3的马达11的转速。
二级真空泵3的马达11的驱动例如是电流驱动。管理板9还构造成驱动二级真空泵3的其它功能并用于管理质谱仪12的气体分析单元的供电，以便驱动第一和第二隔离电磁阀29和20，并与检漏器1的用户接口诸如通知装置4的控制面板或远程控制单元通信。
能量回收装置例如构造成通过二级真空泵3的马达11回收由转子的旋转所生成的动能。
在图4所示的能量回收装置的示例性实施例中更容易看出，变速板10包括控制单元13、例如微处理器，以及可逆电子功率转换器6、例如电压(或电流)的可逆变换器或DC转换器。
可逆变换器6的输出部连接到二级真空泵3的电动马达11的各相。可逆变换器6的输入部连接到管理板9的电源14。
根据所示示例，电动马达11是三相马达，可逆变换器6包括并联联接的三个分支的电路。每个分支均包括两个组件的串联联接，每个组件均包括由控制单元13驱动的开关。每个开关均包括例如并联联接的二极管和功率晶体管。两个二极管安装在相同的接通状态方向上。
根据未示出的另一示例性实施例，电动马达11是两相马达，可逆变换器6包括并联联接的两个分支的电路。
变速板10还可包括能量储备装置，该能量储备装置呈电容器的形式，该电容器限制电压下降的速度。
此外，管理板9构造成控制变速板10，该变速板10向可逆变换器6的开关发指令，以便当马达11通过转子旋转时回收该马达所生成的能量。
变速板10还可包括直流-直流(DC/DC)电压转换器15。该电压转换器15连接在可逆变换器6的输入部与管理板9的电源14之间。它使得可将从马达回收的约90V的DC电压转换为与电磁板9的电源14兼容的约24V的电压。同样，由于安全原因，变速板10可包括电流隔离装置，以便将90V电压以下的区域与24V电压以下的区域(未示出)隔离。或者，使用以24V直接供能的电动马达。
因此，当检漏器1被供能时，供电板8对管理板9供能，该管理板9驱动变速板10以便对马达11供能，该马达则使二级真空泵3的转子旋转。
然后，当用户发指令以使检漏器1停止时，供电板8以及因此马达的供电被切断。蓄积的动能和惯性意味着转子还是继续旋转。电动马达11随后通过转子机械地旋转，其运行类似于发电机并且对可逆变换器6的输出部供电。
变速板10控制可逆变换器6以便回收该电能并代替供电板8而对管理板9重新供电(用于监控检漏器100的方法的步骤101)。
更具体地说，变速板10的控制单元13监控马达11的端子处的电压。如果该电压下降，则控制单元13向功率晶体管发指令以使该电压上升到足以将它再生为可用电压的值。然后，宽输入范围DC/DC电压转换器15将源自马达的电压从90V变换为稳定的24V DC。
只要二级真空泵3以高于速度阈值(例如，10000转/分)的速度旋转，由马达的旋转供应的强度便经变速板10被回收，该变速板10将该强度传输到管理板9，从而保持供电并因此运行。
管理板9例如构造成对通知装置4的屏幕供能并且当该管理板9被回收的能量供能时将警报消息显示在屏幕上(步骤102)。警报消息例如告知用户不要移动检漏器1。
随着转子的转速降低，可看到回收的能量的下降，直至该能量不再足以供应管理板9。其结果是控制面板上不再维持该消息。用户然后可完全安全地移动检漏器1。
因此不再需要用户精确地了解制造商推荐的等待时间。通知装置4的供电的下降指示了等待时间的结束，不论二级真空泵3的类型如何或在停止命令时的转速如何。
此外，在本例中，所回收的能量除了用来对通知装置供能外，当马达不再被供能时也可使用回收的能量来控制主真空泵2以使之回到大气压。
为此，检漏器1包括用于回到大气压的装置，该装置包括电磁阀25，该电磁阀25连接到检漏器1的处于主真空泵2与二级真空泵3之间的泵送管28。另外，管理板9构造成当该管理板9由回收的能量供能时控制电磁阀25的打开(图3)。
因此，动能以电能的形式被回收，并且被转换以供应管理板9，该管理板9向通知装置4供能并发指令以使电磁阀25打开。
因此，电磁阀25在二级真空泵3停止时允许气体例如周围环境的空气引入泵送管28，直至主真空泵2回到大气压，尽管检漏器1的电源被切断。这防止了油反馈到泵送管中。
当马达不再被供能时，也可使用回收的能量来对检漏器1的其它构件、例如发光二极管或电子电路板供能。
因此，这样回收并用于对检漏器的通知装置供电的蓄积的动能告知用户他何时可无风险地移动检漏器。因此不再需要用户精确地了解制造商推荐的等待时间。因此，该检漏器使得可降低检漏器在其已被停止之后的仓促移动导致的卡死风险。

Claims (9)

1.用于监控检漏器的方法，该检漏器包括：
-设计成连接到主真空泵的二级真空泵，所述二级真空泵包括马达、转子和定子，当所述马达被供能时所述转子能够通过所述马达在所述定子中旋转，以及
-至少一个通知装置，它能够被电气地供能，以便通知用户所述检漏器的运行状态，
其特征在于，在马达电源被切断的情况下，该二级真空泵转子的旋转动能以电能的形式被回收(101)以便对所述通知装置供能(102)。
2.根据权利要求1所述的监控方法，其特征在于，通过所述马达来回收所述转子的旋转动能。
3.根据权利要求1或2所述的监控方法，其特征在于，当该通知装置的屏幕由回收的能量供能时，将警报消息显示在该屏幕上。
4.根据权利要求1或2所述的监控方法，用于包括主真空泵的检漏器，其特征在于，所回收的能量用于对使所述主真空泵回到大气压并在该主真空泵的入口处重新建立大气压的装置供能。
5.检漏器，包括：
-设计成连接到主真空泵(2)的二级真空泵(3)，该二级真空泵(3)包括马达、转子和定子，当该马达被供能时所述转子能通过该马达在所述定子中旋转，和
-至少一个通知装置(4)，它能被电气地供能，以通知用户所述检漏器(1)的运行状态，
其特征在于，该检漏器还包括能量回收装置，该能量回收装置能以电能形式回收二级真空泵(3)转子的旋转动能以向该通知装置(4)供能。
6.根据权利要求5所述的检漏器，其特征在于，所述能量回收装置构造成回收由该二级真空泵(3)的马达生成的能量。
7.根据权利要求6所述的检漏器，其特征在于，所述检漏器包括电子控制装置(7)，所述电子控制装置包括：
-连接到供能装置的管理板(9)，
-变速板(10)，该变速板由该管理板(9)驱动以控制该二级真空泵(3)的马达的转速，该变速板(10)包括可逆的电子功率转换器(6)，该电子功率转换器的输入部连接到该管理板(9)的供能装置，该管理板(9)还构造成驱动所述变速板(10)以回收由该马达(11)生成的能量。
8.根据权利要求7所述的检漏器，其特征在于，所述管理板(9)构造成当该管理板(9)通过回收的能量供能时对所述通知装置(4)的屏幕供能并将警报消息显示在所述屏幕上。
9.根据权利要求7或8所述的检漏器，包括主真空泵(2)，其特征在于，所述检漏器包括用于使所述主真空泵(2)回到大气压的装置，所述管理板(9)还构造成当所述管理板(9)通过回收的能量供能时控制所述用于回到大气的装置的电磁阀(25)的打开。
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