CN1041891A - 离心机 - Google Patents

Abstract

离心机，包含转子4的驱动装置，转子相对于离心机铅垂轴的位置由设置在安装板10上的不平衡度传感器9来检查。安装板布置在垂直于铅垂轴的平面中的环5的凹槽24中。环5装在驱动装置外壳的配合表面2上，并可相对于该表面2移动和固定，以使环5的平面始终平行于转子4的下表面11。在安装板10中设有凹口12，用来旋置不平衡度传感器9，凹口的表面形状与驱动装置外壳的配合表面2互补。而安装板10设置在环5中，并可在上述平面里移动。

Description

本发明涉及离心机，特别是检查离心机转子不平衡度的不平衡度传感器的固定装置，可供在生物技术学、生物物理学、生物学以及其他领域中进行工作时使用。

众所周知，离心机转子的不平衡度不应超出规定值，因为超出该规定值时会引起严重的故障，包括转子的断裂和离心机的损坏。

现代离心机转子的旋转频率达每分钟数万转，从这一点来看，以上所述尤为重要。

因此每一种离心机结构都规定要带有传感器，如果其转子的不平衡度超过规定值，传感器便将离心机驱动装置的供电切断，从而将转子停止。

不管传感器是那种型式，它都应具有对转子不平衡度的最佳敏感度，这种最佳敏感度可靠改变传感器的位置来达到。在这种情况下，安装传感器和调节其位置的装置，结构应该紧凑，因为在任何一种离心机中，安放传感器的地方，面积有限。

此外，从调节时将传感器固定在所选择的位置的观点来看，以及从传感器的拆卸和安装（例如在进行维修时）的观点来看，安装传感器的装置，结构应该相当简单。

已经公之（GB，A，2146784;US，A，4214179）有使用一个导电环作为不平衡度的传感器，它与驱动轴同轴设置，当转子的振幅达到某一程度时，此导电环与驱动轴相接触。

这种结构的缺点之一是，当驱动轴和导电环接触时，电路通过离心机体，这就降低了操作者的安全度，也就降低了离心机的可靠度。

已知的这种结构的另一缺点是，不能调整传感器的位置来进行它的校准。

另有一种离心机，其中转子套筒所产生的磁场，当套筒部与不平衡度传感器的磁阻器之间的几何间隙改变时，发生变化（“Hereeus    Christ公司实验室离心机和超速离心机”学术会议资料，莫斯科，1983年，第6～9页）。

这种结构的缺点在于：它需要制造专门的套筒，后者具有用软磁材料制的衬套。这种结构复杂，降低套筒的强度，并且不能改变其位置来进行校准。

还有一种离心机（EP，A，0139290），装有转动转子的驱动装置，转子的旋转频率由传感器来检查，传感器布置在安装板上，此安装板装在一个环的凹槽中，处于垂直于铅垂轴的平面中，而环装在驱动装置外壳的配合表面上。传感器可以移动至其对转子相对于离心机铅垂轴的倾斜敏感度最佳的位置。为将检查离心机转子相对于其铅垂轴位置的不平衡度传感器装在上述安装板上，可以采用这种结构。

这种结构的缺点之一是：它不能保证将环固定地定位在平行于转子下表面的平面之中。

与此相关联的是，安装板的位置，也就是传感器位置的调整是使用两个螺钉。在这种情况下，难以保证板定位于和转子下表面平行的平面中，其结果将不可避免降低转子不平衡度的检查精度。

这种结构的另一个缺点是，它包括诸如环、安装板等为数众多的紧固元件。

根据以上所述，本发明的目的是创造一种结构简单的调整装置，用来调整离心机转子不平衡度的传感器。

本发明的目的还在于创造一种装置，能简单和精确地调整转子不平衡度传感器相对于套筒下方圆柱形部分的位置。

此外，本发明的目的还在于：保证将不平衡度传感器固定在调整时所选择的位置的高度可靠性。

本发明的这些和其它一些目的是这样实现的，即提供一种离心械，包括有：

驱动装置;

离心机转子，由上述驱动装置来转动，且具有下表面;

上述驱动装置的外壳，具有配合表面;

环，安装在上述驱动装置的已提及的外壳的配合表面上，并具有凹槽;

安装板，安装在上述环的已提及的凹槽中，处于垂直于铅垂轴的平面中;

转子不平衡度传感器，安装在上述安装板上，可以相对于上述转子的已提及的下表面。移动到对转子相对于离心机铅垂轴倾斜敏感度最佳的位置;

上述环安装在驱动装置外壳的上述配合表面上，可以移动并可以相对于这个表面这样安装，即上述环的平面始终平行于上述转子的已提及的下表面;

上述安装板中设置有凹口，用来装置上述不平衡度传感器，凹口的表面形状和上述驱动装置外壳的已提及的配合表面，是互补的;

上述安装板设置在上述环的已提及的凹槽中，可以在上述垂直于铅垂轴的平面中移动，以将上述不平衡度传感器固定在其对转子相对于离心机上述铅垂轴的倾斜敏感度最佳的位置;

结果，创造出了固定离心机转子不平衡度传感器的、结构简单的调整装置。

为将上述环相对于驱动装置的配合表面，进行上述的移动和固定，在环中最好设置第一孔，孔的轴线位于与驱动装置外壳的上述配合表面相切的位置，而在上述第一孔中安装活动元件，在该活动元件上有凹口，其形状和驱动装置外壳上已提及的配合表面互补。

为了将安装板在垂直于上述铅垂轴的平面中移动，最好在环中安装板的平面里，从面对凹口的一侧，设置第二孔，孔的轴线垂直于上述铅垂轴。在这第二孔中安装第二活动元件，与安装板连接。

这样，由于将不平衡度传感器固定在调整时所选择的位置的可靠性很高，转子不平衡度的检查达到了应有的精度。

同时，不平衡度传感器最好制成光学副，其发射器和接收器沿一与驱动装置外壳的配合表面相切的直线定位。

第二孔最好带有螺纹，而第二活动元件是螺钉状，并带有上动螺母，而从凹口的一边，将安装板与环的凹槽对置的表面作弹性连接。

下文用所描述的具体实施例和附图来解释本发明。在附图中：

图1显示按本发明制造的离心机总图，图中局部为纵断面图;

图2显示按本发明制造的离心机透视图，图中套筒以纵断面或局部断面图示出。

图3显示装在环中的安装板、活动元件和带指示旋转频率标记的盘;

图4显示本发明的从驱动装置外壳配合表面拆下的离心机局部的透视图，用纵向断面示出离心机中各元件的布置;

图5说明离心机的校准过程。

在离心机中（图1），在驱动装置外壳的配合表面2的柔性轴1上设置有套筒3，用来安装离心机的转子4。在驱动装置外壳的配合表面2上，装有可垂直移动的环5，在环5中固定地装有安装板6，转子4的旋转频率传感器7紧固在其上，用弹性杆8固定。

转子4相对于离心机铅垂轴的位置，用不平衡度传感器9来检查。此传感器设置在安装板10上，后者装在环5中。环5装在驱动装置外壳的配合表面2上，可以移动不平衡度传感器9，使其处于对转子4相对于离心机铅垂轴倾斜的敏感度最佳的位置。

环5装在驱动装置外壳的配合表面2上，它可以移动并相对于该表面这样固定，以使环5的平面始终平行于转子4的下表面11。

在安装板10上制有凹口12，用来装置不平衡度传感器9。凹口12表面的形状是和驱动装置外壳的配合表面2的形状互补的。

为了相对于驱动装置外壳的配合表面2移动环5并将其固定，在它里面制有第一孔13，该孔的轴线布置得与驱动装置外壳的上述配合表面2相切。在环5中（在使用参数式温度传感器的情况下）布置有联系线圈14，同时在套筒3中装有热敏电容器15和感应线圈16。

在上述第一孔13中，装有第一活动元件17（定位销），该活动元件17上有凹口18（图3C）。凹口18的形状和驱动装置外壳的上述配合表面2（图1）互补。

为了将安装板10在垂直于上述铅垂轴的平面中移动，在环5安装板10的平面中，与凹口18相对的一边（图2）设置有第二孔19，该孔19的轴线垂直于上述铅垂轴。在该孔中装有第二活动元件20。上述第二孔19（图1）具有螺纹，而第二活动元件20制成螺钉状，并带有锁紧螺母21。而在凹口12的一边，安装板10借助于弹簧22与环5上的凹槽24（图2）的相对的表面作弹性连接。在转子4的下表面11（图1）上装有盘23，用来检查旋转频率。

图2中的标号和图1是相符的，但为了更好地了解本发明的实质起见，示出了套筒3的断面。在套筒3的区段内布置有上述电容器15和感应线圈16。安装板6和10装在环5的凹槽24中。而安装板10安装得在校准时可以克服弹簧22的弹力，在横向平面中移动。

在图3a中示出转子4的盘23，其上有标记25。

在图3b中示出从上向下看的板6和10的下视图，其上分别装有传感器7和9。

不平衡度传感器9设置成一对光学副，其发射器9a和接收器9b沿与驱动装置外壳的配合表面2（图4）相切的直线方向设置。

在具体实施例中，安装板10在凹口12一边靠弹簧22与安装板6作弹性连接。板6固定在环5的凹槽24的对置表面上。

在图3c上示出活动元件17的布置。该活动元件17制成螺钉状，并带有螺母26，它将环5固定在所选的位置上。

图4上的标号和图1上的标号相符，只有一点差别，即所示环5是在拆下的状态。同时，也没有联系线圈14（图1）和感应线圈16（对使用另一种型式的温度传感器的情况而言）。

这种装置的校准是靠将环5沿驱动装置外壳的表面2（图5a）移动，直至碰到预先装在套筒3上的样板28的下端27，旋动螺母26将环5固定在这位置（图5b），然后将样板28拆下（图5）。传感器9的位置（图2）靠旋转螺钉20来选择，在校准时，装有不平衡度传感器9的安装板10在柔性轴1的横向平面中移动。在安装板10的位置，随之，不平衡度传感器9的位置选定后，用螺母21将螺钉20固定。

离心机按下述方式工作：

在套筒3（图1）上安装转子4，在接通驱动装置后（未示出），转子开始旋转。转子4的旋转频率传感器7读出标记25（图3a）并形成电信号，该信号代表转子4的旋转频率。由于环5（图1）可以相对于轴1作纵向移动，使传感器7和盘23之间的距离得以优化，这样，就提高了记录转子旋转频率的传感器7的敏感度，因而也提高了检查的精度。同时活动元件17的结构保证环5和轴1的同轴度，这也有助于提高转子旋转频率的检查精度。

沿驱动装置外壳表面2切向设置的不平衡度传感器9，对光束的断续作出反应。这种光束的断续是由套筒3与轴1倾斜所引起的，而套筒的倾斜是转子4不平衡的结果。传感器9的这种定位方法使转子4不平衡度水平的检查精度得以提高。当这个水平的规定值被超出时，驱动装置便被断开。

转子4的温度改变，促使电容器15的电容发生变化，随之，这电容器15和感应线圈16所组成的振荡回路的阻抗也改变。

这些变化由联系线圈14记录下来，它保证获得相应于转子4温度的信号。如果这信号证实转子4的温度偏离规定值，那么恒温调节系统（未示出）就对这信号作出反应。

所描述的装置具有简单的结构，并靠传感器7和9校准的最优化，保证转子旋转频率、转子温度以及不平衡度的检查的规定精度。同时，该装置可以用于各种不同型式的离心机，既可用于带有参数式温度传感器也可用于带有其它型式温度传感器的离心机。所描述的结构，在保证高精度的情况下，可以大大节约校准的时间。

Claims (5)

1、一种离心机，包含有转动转子(4)的驱动装置，该转子(4)相对于离心机铅垂轴的位置由不平衡度传感器(9)来检查，该传感器(9)设置在安装板(10)上，安装板(10)设置在环(5)的凹槽(24)中，在垂直于铅垂轴的平面内，可以将不平衡度传感器(9)移动至对转子(4)相对于离心机铅垂轴的倾斜敏感度最佳的位置，而环(5)装在驱动装置外壳的配合表面(2)上，其特征在于：环(5)装在驱动装置外壳的配合表面(2)上，可以相对于所述的表面(2)移动和固定，以使环(5)的平面始终平行于转子(4)的下表面(11)，在安装板(10)中设置有凹口(12)，用来装置不平衡度传感器(9)，凹口(12)表面的形状和驱动装置外壳的配合表面(2)的形状互补，而安装板(10)装在环(5)中，可以在上述平面中移动，以将不平衡度传感器(9)固定在对转子(4)相对于离心机铅垂轴的倾斜敏感度最佳的位置。

2、按照权利要求1的离心机，其特征在于：为了将环（5）相对于驱动装置外壳的配合表面（2）移动并固定，在环（5）上设置有第一孔（13），该孔（13）的轴线与驱动装置外壳的上述配合表面（2）相切，并在该孔（13）中装有第一活动元件（17），该活动元件（17）带有凹口（18），该凹口（18）的形状与驱动装置外壳的上述配合表面（2）互补。

3、按照权利要求1或2的离心机，其特征在于：为了移动处于垂直于上述铅垂轴的平面内的安装板（10），在环（5）安装板（10）所处的平面内，在和凹口（12）相对的一边，设置有第二孔（19），其轴线垂直于上述铅垂轴，该孔（19）中装有第二活动元件（20），与安装板（10）相连接。

4、按照权利要求2或3的离心机，其特征在于：不平衡度传感器（9）设置成光学副，其反射器（9a）和接收器（9b）沿与驱动装置外壳的配合表面（2）的切线方向设置。

5、按照权利要求3或4的离心机，其特征在于：上述第二孔（19）带有螺纹，而第二活动元件（20）是螺钉状，并带有锁紧螺母（21），而安装板（10）在凹口（12）一边与环（5）凹槽（24）的对置的表面作弹性连接。

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