CN114728297A - 离心机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及离心机(10)，所述离心机具有外壳(12)，其内设置用于接收待离心的样品的转子(32)。转子(32)可拆卸地安装在与驱动装置连接的驱动轴上。转子(32)在离心机(10)的运行期间由驱动轴(22)驱动并绕旋转轴(30)旋转。转子(32)设有位于转子侧的第一收发器单元，第一转子侧收发器单元由电场激发产生感应电压。第一收发器单元(48)配备有与电压源相连接的设于外壳侧的第二收发器单元(62)。两个收发器单元(48，62)分别连接收发天线(52，64)，收发器单元(48，62)和收发天线(52，64)分别设置在与旋转轴(30)同轴的环形支架(46，60)上。根据本发明，其中一个收发器单元(48)的支架(46)的直径小于另一个收发器单元(62)的支架(60)的直径，并且其中一个收发器单元(48)的收发天线(52)在平行于旋转轴(30)的方向上与另一个收发器单元(62)的收发天线(64)有部分重叠。

Description

离心机

技术领域

本发明涉及权利要求1的前序部分所述类型的离心机。

背景技术

通过离心机的转子对生物或化学样品进行离心以分离样品组分，通常需要高角速度的转子。针对不同样品需配备不同的样品容器和转子，由基本型号的离心机运转。为此，转子与该离心机的驱动轴可互换连接。针对特定的分离过程，会根据转子的相关机械性能来选择转子类型。多种不同类型转子的可用性增加了离心机在生物和化学实验研究以及在血库和医学实验室的适用性。

每种类型的转子都有转子识别信息，标明转子的类型及其特性，例如主要由离心力引起的最大允许荷载和拉力所决定的最大安全额定转速。超过规定的转子安全运行的最大额定转速，可能导致转子故障及与之相关的重大损坏。因此，极为重要的是，离心机的控制系统能够识别哪个转子正被使用并被离心机运转，且在离心机运行过程中保持其规定的参数，如最大转速等。

同样重要的是，转子的运行不能超过所允许的最大运行周期数，即启动次数，因为在运行过程中会有很大的拉力作用在其材料上，导致转子逐渐老化。如果超过运行周期数，转子可能会爆裂，这将损坏离心机。

目前已知的转子识别系统主要依靠磁性或光学传感器来识别转子识别信息。在磁性系统中，磁铁以一定的圆形或环形排列附着在转子上。这些磁铁与外壳上的磁性传感器相对应，例如霍尔传感器。通过不同数量的磁铁以及转子上磁铁之间的距离来识别转子识别信息。磁性传感器用于检测转子识别信息。控制系统通过识别转子识别信息将允许的最大转速分配给转子。因此，被使用的转子总是在一个特定的、允许的最大转速下被运转。这种离心机是已知的，如EPO60491281公开的离心机。

此外，控制系统通过转子代码记录转子的启动次数，由此可以监控运行周期数，并保证只要同一台离心机中始终使用一类转子，就能可靠地运行。

这类系统的优点是，其可靠且坚固耐用，转子上的磁铁可以承受多次高压灭菌过程而不会损坏。

缺点是，代码的数量取决于磁铁的数量，因此是有限的。并且，相同的转子总是具有相同的代码。如果在一台甚至几台离心机中使用数个相同的转子，则无法识别某个特定转子的运行周期数。

根据DE A1020040021101已知，离心机有一个外壳，其中放置一个用于容纳待离心样品的转子。转子可拆卸地安装在与驱动装置相连接的驱动轴上。转子在离心机的运行过程中由驱动轴驱动并绕旋转轴旋转。在转子的一侧设有第一收发器单元，其带有一个转发器形式的收发天线，收发天线通过电场被激发，从而在第一收发器单元中产生感应电压。带有收发天线的转发器被平置在转子的底部。第一收发器单元配备有与电压源相连接的设于外壳一侧的第二收发器单元。

转发器是一个根据询问-回答原理工作的收发器单元。转发器接收到加密询问信号并进行解码，根据识别询问方和其他信息进行评估。在此基础上，转发器有选择地自动发送一个加密回答信号，其中包括询问方所需的信息。该回答信号也会被询问方自动解码和评估。所有转子的特定数据都存储在转发器中。例如：制造年份、制造序列号、最大离心作用半径、最大旋转频率、驱动控制参数、温度补偿值、允许的不平衡度值，即允许的加速度等。此外，转发器的存储器中还应能持续存储其他数据，如工作时间、运行时间、启动次数等。

根据DE102004002110A1已知的离心机，其缺点是它的功能非常不理想，不适合用于实验室连续离心。因为带有收发天线的转发器，即第一收发器单元，水平地平置在转子的底部，而带有收发天线的第二收发器单元水平地平置在驱动电机的顶部，所以无法保证数据安全有效的传输。两个收发器单元都安装在一个与旋转轴同心的环形支架上，但在旋转轴的高度上彼此之间保持一定距离。由于带有收发天线的收发器单元被置于转子和驱动电机上，收发器单元的功能会被位于转子和驱动电机上的第一和第二收发器单元后面的金属所干扰。此外，转子类型有不同的尺寸，因此收发天线之间的距离会根据转子类型而不同。由于转子类型的不同尺寸和轴向的总公差，第一和第二收发天线之间不可能有确定的距离。

根据JP 2015-20123A已知的通用离心机，其公开了一种具有IC芯片的环形数据存储装置的离心机。用于识别和管理离心机转子的数据会存储在存储器中。IC芯片的存储器是非易失性存储器，其中存储的数据在电源关闭时不会被抹除。IC芯片通过数据存储装置42内的一根接线相连。用于识别和管理转子的数据是，例如类型、制造编号、转子的使用次数、累计使用时间等。其中，转子的使用次数和累计使用时间是用于寿命管理的可改写数据。

当旋转轴7a在步骤102(如图10)中旋转时，例如电源在运行过程中因停电或类似的故障被关闭，在步骤101中由于重新供电而再次通电，并假定转子30因惯性还在旋转。因此，在这种情况下，该流程会等待，直到转子30在步骤102中停止旋转。这里的术语“停止”可以定义为，例如转子30旋转的足够慢，大约为每秒1转或更少，并不限于严格的静止状态。此外，在本实施方案中，计算单元14a被配置为，当旋转轴7a被检测到处于旋转时，计算单元会控制驱动器70处于非激活状态(关闭状态)。

当旋转轴7a在步骤102中旋转时，计算单元14a保持驱动器70处于非激活状态(关闭状态)。当旋转轴7a在步骤102中停止时，驱动器70将确认被再此启动(步骤103)，使得终端50能够移动并使其尖端50a移动到适配器40的端口(电极)43并与之相连。因此，当旋转轴7a被旋转时，终端50会缩回到一个位置，使其与适配器40的端口(电极)43相连。在其与适配器40的端口(电极)43不接触的地方，终端50和杠杆60会使转子30旋转。这样的话不存在干扰。然后，计算单元14a确定是否可以向适配器40上的数据存储装置42(IC芯片44)发送/接收数据，从而确定转子30是否固定在离合器单元12上(步骤104)。由于端口(电极)43有一个连续的环形结构，如上所述，当使用者将转子30与离合器单元12连接时，使用者可以围绕中心轴33向任何方向移动它。终端50和端口(电极)43始终相互接触，以便提供电流，并发送和接收数据。此外，如果终端50的形状和尺寸选择得当，该端口(电极)43可以有一个短的不连续部分，如C型，现实中可以忽略不计，不影响其使用。

当在步骤中104中确定可以向数据存储装置42(IC芯片44)发送/接收数据，并且转子30被连接到离合器单元12时，计算单元14a会运转转子30。这意味着，数据存储装置42(IC芯片44)读取数据，包括用于识别转子30的识别信息，例如型号、序列号、以及包括使用次数和累积使用时间的使用记录(步骤107)。根据读取的识别信息，指定所安装的转子30(步骤108)。

根据FR2428821已知的一种用于旋转设备的数字信号传输装置，它包括两个同轴排列的线圈，它们相互靠近，并且以外壳的旋转轴为中心。其中一个线圈固定在转子上，另一个线圈固定在定子上。其中一个线圈提供要传输的信号。另一个线圈充当接收器。线圈之间的径向距离小于其直径的25％。线圈和金属块之间的距离必须足够大，其距离介于线圈直径的1％至25％之间。线圈被嵌入塑料树脂或绝缘材料中，以避免磁损耗。线圈作为变压器，将电能从机器供给转子，定子和转子之间没有旋转电触点。

根据WO 2011/054901已知的离心机，其在驱动轴的上部区域有一个RFID芯片，这样它就处于驱动轴的中心位置。该RFID芯片是一个存储关于安装在驱动轴上的转子的历史运行数据的存储介质。离心机的盖子有传输/接收装置，其与驱动轴携带的RFID芯片相互作用。传输/接收装置由用于读取(接收部分)存储在RFID芯片上的数据的装置和用于发送准备存储在RFID芯片上的数据的装置所组成。此外，传输/接收装置能够与RFID芯片进行非接触式数据交换。通过一程序存储最大循环次数的数据，将离心循环的参数转化成数据，并将数据传输到驱动轴的RFID芯片上并进行存储。还可以接收存储在RFID芯片上的数据，处理该数据并与特定转子的最大循环次数进行比较，以防止当存储在RFID芯片上的历史运行数据表明转子已达到最大次数时重新启动离心循环。

发明内容

本发明的目的是对权利要求1前序部分所述类型离心机的进一步改进设计，使第一和第二收发器单元之间可以安全可靠地传输数据而不依赖于转子的类型。特别是确保在一台离心机中使用不同的转子时可以安全可靠地传输数据。与以前的设计相比，转子的尺寸和形状可以不需要做任何改变。

该目的通过具有权利要求1所述特征并结合离心机一般特征的离心机实现。

从属权利要求构成本发明的其他改进方案。

本发明基于这样的认识，通过同轴的、在旋转轴方向上重叠排列的收发天线,可以扩大和改进优化数据传输的设计方案。

根据本发明，其中一个收发器单元的支架直径比另一个收发器单元的支架直径小。收发天线在平行于旋转轴的方向上在某些区域重叠在一起。这意味着，无论不同类型的转子的造型和尺寸如何，收发天线总是可以以相同的方式排列。结果是，数据传输的质量不再取决于面向驱动电机一侧的转子类型或转子造型，例如驱动电机的底部到顶部的距离。此外，公差也可以很容易地通过新的布局进行补偿。

优选地，收发天线至少重叠50％，优选70％，特别是90％，优选95％，特别优选100％。这进一步提高了收发器单元之间的数据传输质量，降低收发器单元的收发功率。此外，制造公差，特别是轴向的公差，对数据传输的质量几乎没有任何影响。

根据本发明的一个实施方案，第一收发器单元的第一支架设有磁铁作为转子的识别信息。此外，第二收发器单元的第二支架上设有至少一个霍尔传感器，用于检测第一支架上由磁铁确定的转子识别信息。这样设置允许冗余地传输数据，例如，转子识别信息。

收发器单元设有温度敏感并具有安全关键功能的半导体，特别是转子在高压灭菌过程中超过了允许的温度时，其可能会受到严重的压力和损伤，至少其功能会受到影响。此外，这些部件还承受高离心加速度。因此，已知的收发器单元发生的故障会导致转子过度受力而产生一定的后果。出于这个原因，转速还可以通过由磁铁制成的可靠的所谓转速器编码来监测。

为了保证安装方便，支架是条状的，将其插入固定支架的凹槽中，并用灌封胶固定。每个环形支架可以包括柔性的条形印刷电路板材料，并将收发器单元和收发天线安装在上面。收发器单元最好是被模压在支架上。这种柔性的印刷电路板材料特别适用于安装电子元件和连接它们的线路。

柔性印刷电路板材料优选是聚酰亚胺。

作为柔性印刷电路板的替代方案，天线和带有导体轨道的相关电气元件可以使用MID(模塑互连器件)工艺直接集成在一个塑料载体部件上。

另一个有利的实施方案是将印刷电路板直接通过二次成型嵌入塑料注塑件中，然后形成一个保护性外壳。

第一收发器单元可设有一个存储器，其中存储转子的数据，例如制造年份、制造序列号、最大离心作用半径、最大旋转频率、驱动控制参数、温度补偿值、允许的不平衡度值，即允许的加速度等，特别是该存储器包括一个永久存储器以及一个读写存储器。所有与安全相关的数据都可以存储在永久存储器中。在读写存储器中可存储并更新关于已执行的旋转周期和期间可用的旋转条件。

为了能够以简单的方式显示，例如，转子识别信息以及其他已存入的转子数据，第二收发器单元配备了评估单元和/或显示单元。

每个收发器单元都有一个收发天线用于数据传输。收发天线最好以这样的形式安装在支架中，即收发天线安装在支架的边缘区域。

为了检测转子的其他数据，转子上还设置了其他传感器，并与收发器单元相连。例如，安装温度传感器来直接测量转子的温度，并通过收发器单元将其反馈给显示单元。

第二收发器单元以固定方式连接在电机上，同时与控制单元有电气连接，其上可以配备其他传感器，如用于不平衡度检测的加速度传感器，它们也与控制单元连接。在一个有利的实施方案中，这些传感器被安装在第二收发器单元的印刷电路板上。

根据本发明的一个实施方案，第一收发器单元包括转发器，第二收发器单元包括相对应的读取器。

收发器单元可以基于NFC标准，该标准特别保证了短距离的无干扰数据传输。

第一支架和第二支架的半径之差在0.3至8毫米之间。这样的目的一方面使支架之间的距离尽可能小，以保证最佳的数据传输，另一方面使带有电器元件的支架的安装受到保护，防止机械损伤。

优选地，设有收发器单元和收发天线的第一和/或第二支架被保护外壳包裹。这样设置可以使收发器单元和收发天线受到保护外壳的保护。因此，收发器单元和收发天线不会受到机械损伤。

保护外壳可以设计成环形室，其截面为U形。第一支架的保护外壳的U形开口可以向上，特别是在与旋转轴平行的方向上，朝向转子，并在这一侧与转子连接。第二支架的保护外壳的U形开口可以向下，特别是在与旋转轴平行的方向上，朝向电机外壳，并在这一侧与电机外壳连接。

第一和/或第二支架可被粘接至保护外壳上，以便将其固定在转子或电机上。然后，整个保护外壳可以通过，例如螺丝，与转子和电机连接。连接通过灌封胶实现，例如浇注树脂，它能把支架整个包裹起来并起到防水作用。这样很容易实现高压灭菌。

根据本发明的一个实施方案，离心机配备一套不同的转子，都可以用于离心机的运行。

每个转子的第一收发器单元也可以相对于旋转轴设置在相同高度的位置，从而确保稳定的传输质量。

可能有利的是每个转子都有一个朝下指向驱动电机的圆柱形凸起，其与驱动轴的旋转轴同轴设置。从转子座到凸起的自由端之间的距离总是相同的，其中转子通过转子座安装于驱动轴上。这使得收发器单元相对于旋转轴设置在相同的高度成为可能。

另一方面，本发明涉及一种前述离心机的操作方法。在这种方法中，在运行期间由第二收发器单元获取第一收发器单元的第一数据；最好同时，由第二支架的传感器获取关于第一支架上的磁铁的第二数据。然后，对第一和第二数据进行比较。如果第一和第二数据一致，继续运行离心机。

特别是，如果第一和第二数据不一致，关闭离心机。

此外，或者说，如果第一和第二数据不一致，触发视觉和/或声音警报。

根据本发明的一个实施方案，从第一收发器单元和第一支架的磁铁读取转子识别信息。所述读取的转子识别信息会匹配相应的离心机的最大速度，以便在运行过程中不会超过所述最大速度。

附图说明

图1所示为本发明所述离心机的从上方一定角度示出的顶部透视图；

图2所示为基于图1的离心机沿纵向中心轴的剖视图；

图3所示为图2中标记为X的离心机细节放大图；

图4所示为图3中标记为Y的离心机细节进一步放大图；

图5所示为带有天线的条状支架以及第一收发器单元的结构示意图；

图6所示为图5中的支架封闭形成环的结构示意图；

图7a所示为带有保护外壳的第一收发器单元的从上方一定角度示出的顶部透视图；

图7b所示为基于图7a的第一收发器单元的分解视图；

图8所示为带有天线的条状支架，以及带有霍尔传感器和加速度传感器的第二收发器单元的结构示意图；

图9所示为基于图8中的支架封闭形成环的结构示意图；和

图10所示为支架的剖面示意图。

具体实施方式

图例所示为根据本发明的离心机10的一个实施例。该离心机10包括外壳12和在顶部封闭外壳12的盖子14。外壳12内的驱动电机16通过减震器18与外壳12固定连接。防护容器20固定在外壳12上。为了简化图示，紧固元件未在视图中示出。防护容器20与驱动轴22同轴设置。防护容器20有一个同轴圆凹槽24，用于嵌入驱动电机16的部分区域。

外壳12的底部26区域设有四个支脚28，被设置在基本为矩形的离心机10的底部26的角落区域。

驱动电机16的驱动轴22可绕旋转轴30旋转，并与旋转轴30同轴。

转子32与旋转轴30和驱动轴22同轴设置，位于驱动轴22上。通过快速拧松紧固件(这里未详细示出)转子32可以很容易地更换成另一个转子32。离心机10配备了一套可运行的转子32，它们为不同的应用而设计，用于离心不同的样品和样品容器。

每个转子32配备多个用于接收样品容器的接收器，为清楚起见未详细示出。

图3为图2中标记X的细节部分放大图，图4为图3中标记Y的细节部分放大图。

转子32的下部有一个锥状的圆柱形凸起32a，其包含了驱动轴22。当转子32被设置并固定在驱动轴22上时，锥状凸起32a与驱动电机16顶部的轴肩34间隔一定距离。驱动轴22从驱动电机16的电机外壳36延伸到作为电机外壳36的一部分的轴肩34以外，穿过转子32的锥状凸起32a，进一步延伸至转子32里。轴肩34是驱动电机16的电机外壳36的一部分，因此是驱动电机16固定部件的一部分，而驱动轴22是驱动电机16中围绕旋转轴30旋转的部件的一部分。

电机外壳36的轴肩34配备环形肩38，它从轴肩34向上延伸并横向限制轴肩34。轴肩34是沿转子32方向延伸的电机外壳36的圆柱形凸起40的一部分。环形肩38和轴肩34都是属于驱动电机16的轴承盖的一部分。

驱动电机16基本呈旋转对称设计，并与旋转轴30同轴。凸起40穿过防护容器20延伸到一个由防护容器20和盖子14形成的转子室42。在防护容器20下面，电机外壳36的其余部分几乎延伸到离心机10的外壳12的底部26。

转子32的凸起32a的底面32b连接着一个U形截面的塑料环形室44，该环形室44以其U形开口44a朝向转子32的凸起32a的底面32b的方向，与旋转轴30同轴，并以U形开口44a的腿的端面与转子32的凸起32a的底面32b连接，最好以螺钉连接。以此方式，环形室44与转子32紧密相连，并在转子32运行过程中相应地旋转。所有不同的转子32以及转子类型的圆柱形凸起32a是相同的，特别是直径和凸起32a的底面到轴肩34的距离以及凸起32a的底面到驱动轴22上的转子32的转子座(未示出)的距离。

环形室44的底面有朝向电机外壳36的凸起40的基本在水平方向延伸的轴肩22a。轴肩22a的顶部和环形室44的底面之间有足够的间隔，这两个部分不会相互接触。

条状的支架46连接至环形室44的横截面为U形的腿的内部。该支架46由一种柔性的薄膜状印刷电路板材料，即聚酰亚胺组成。在支架46的一侧是第一收发器单元48和相互有一定间隔的多个磁铁50。第一收发器单元48与收发天线52相连，该天线52包裹在支架46的外侧边缘区域，见图5和图6，还有图7a和图7b。

每个磁铁50都配备一个接收器54。在支架46和各个对应的接收器54内的磁铁50之间对应设置空腔56，在组装后用灌封胶填充。例如，环氧树脂可被用作灌封胶来使用。

支架46被设计成条状元件。在图5中，支架46是平铺的，在图6中，支架46显示为环形，插入支架时呈现的形状。

在环形肩38上还设有第二环形室58(浸泡环)，其横截面为U形。它的U形开口58a，朝向电机外壳36的凸起40的环形肩38顶部38a的方向。环形肩38与旋转轴30同轴，并与U形开口58a的腿的端面和电机外壳36的凸起40的环形肩38顶部38a相连。以此方式，环形室58与电机外壳36紧密连接，也在离心机10运行过程中处于固定的位置。

条状的支架60被连接至环形室58的一个横截面为U形的腿的内部。该支架60由一种柔性的薄膜状印刷电路板材料，即聚酰亚胺组成。在支架60的一侧是第二收发器单元62和霍尔传感器66。第二收发器单元62与收发天线64相连，该天线64包裹在支架60的外侧边缘区域。在这方面，支架60的构造与支架46类似。

支架60也被设计成条状元件，在其自由端有一个通向控制单元的电气连接线70。

环形室44、58各形成一个保护室，保护里面的支架46、60，例如，防止机械损伤。环形室44尤其重要，因为在高压灭菌过程中可以保护支架46上的电气元件。

第二收发器单元62与一个控制单元(未详细示出)相连，该控制单元与离心机10的外部单元和显示单元相连。

环形室58相对旋转轴30设置在环形室44与的径向外侧。环形室44、58之间的距离介于0.3至8毫米之间。两个收发天线52、64相对于旋转轴30设置在相同高度的位置，因此重叠度为100％。这确保了收发天线52、64之间以及收发器单元48、62之间的最佳数据传输。转子识别信息也是数据传输的一部分。

此外，第二支架60的霍尔传感器66和第一支架46的磁铁50相对于旋转轴30设置在相同高度的位置，因此重叠度为100％。以已知的方式，转子识别信息通过磁铁的数量和磁铁的位置来传输。

由于转子识别信息及其相关数据是与安全有关的数据，本实施方案将它们从转子侧的支架46以冗余地方式传输到外壳侧的支架60，继而传输到离心机10的控制装置，一方面是经由霍尔传感器66检测的磁铁50，但也经由收发器单元48、62完成。

此外，用于转子识别的转子运行数据，如运行周期、运行时间等，不仅要存储在离心机10的控制装置的存储器中，也要存储在收发器单元48的存储器中。

为此，第一收发器单元设有一个存储器，其中存储转子的数据，例如转子类型、最大允许转速、最大允许运行时间和类似的数据。这些数据被存储在一个永久存储器中。此外，还有一个读写存储器，其中存储并持续更新运行数据，如运行周期、运行时间、驱动速度和类似的数据。

此外，第二支架60上还设有加速度传感器68。通过加速度传感器68来检测出可能的不平衡度，控制装置可以在必要时作出反应，例如，超过了预定的临界值。

第一收发器单元48可包括一个转发器，第二收发器单元62可包括一个对应的读取器。

收发器单元48、62基于NFC标准设计而成。

在离心机10的运行过程中，在启动离心机10之前从第一收发器单元读取转子识别信息，最迟在启动时通过磁铁50额外检测到转子识别信息。这些数据相互进行比较。如果数据或识别信息一致，根据转子识别信息所指定的运行数据、最大允许速度、最大使用寿命、最大负荷变化等，继续运行离心机10。

如果转子识别信息不一致，关闭离心机，并触发视觉和声音警报。

如果加速度传感器68检测到的数据超过了预定的临界值，离心机10也会被关闭，并触发视觉警报，如显示屏上的报错信息，以及声音警报。

本发明的特点是，收发天线52、46之间距离可以足够小，对公差几乎没有任何影响。通过收发天线52、64的重叠排列，数据传输对轴向上的可能公差不敏感，即转子32相对于驱动电机16的位置。此外，通过支架46、60同轴相对的排列，可以使其上的转子32的圆柱形凸起32a有很小的半径，以及其上的电机外壳36的凸起40有很小的半径，并使作用在收发器单元48上的向心力最小化。

此外，本发明的特点是，支架后面没有直接的金属，这可防止磁场的产生。

通过NFC标准建立一种低成本、安全的数据传输方式。通过冗余地传输电机识别信息大大增强了离心机10运行的安全性。过高的最高速度可以通过简单且可靠的方式避免。

通过将环形支架46设置在和不同转子32相同的高度，使得所有转子32的数据传输质量都相同。

根据本发明，支架46和60在旋转轴30方向上的排列优化了数据传输，因为通常由金属制成的转子32和也由金属制成的驱动电机16不会干扰收发器单元48、62的场线。这在图10中示出，其中场线用参考识别信息72标记。这种排列意味着，支架46、60附近没有金属，磁场或电磁场可以轻易地建立起来并且不受干扰。

标号列表

10离心机

12外壳

14盖子

16驱动电机

18减震器

20防护容器

22驱动轴

22a电机外壳36的凸起40的轴肩

24防护容器20的同轴圆凹槽

26外壳12的底部

28外壳12的支脚

30旋转轴

32转子

32a转子32的凸起

32b转子32的凸起32a的底面

34驱动电机16的轴肩

36电机外壳

38环形肩

38a环形肩的顶部

40电机外壳36的凸起

42转子室

44第一环形室-转子侧

44a第一环形室的U型开口

46第一支架

48第一收发器单元

50磁铁

52第一收发器单元48的收发天线

54第一环形室44中的磁铁50的接收器

56第一环形室44中的空腔

58第二环形室-壳体侧

58a环形室58的U型开口

60第二支架

62第二收发器单元

64第二收发器单元62的收发天线

66霍尔传感器

68加速度传感器

70电气连接线

72场线

Claims (28)

1.离心机(10)，所述离心机(10)具有外壳(12)，其内设置用于接收待离心的样品的转子(32)，转子(32)可拆卸地安装在与驱动装置连接的驱动轴上，转子(32)在离心机(10)的运行期间由驱动轴(22)驱动并绕旋转轴(30)旋转，转子(32)设有由电场激发的设于转子侧的第一收发器单元，在第一收发器单元(48)中产生感应电压，第一收发器单元(48)配备有与电压源相连接的设于外壳侧的第二收发器单元(62)，两个收发器单元(48，62)分别连接收发天线(52，64)，收发器单元(48，62)和对应收发天线(52，64)分别设置在与所述旋转轴(30)同轴的环形支架(46，60)上，其特征在于，其中一个收发器单元(48)的支架(46)的直径小于另一个收发器单元(62)的支架(60)的直径，并且其中一个收发器单元(48)的收发天线(52)在平行于旋转轴(30)的方向上与另一个收发器单元(62)的收发天线(64)有部分重叠。

2.根据权利要求1所述的离心机，其特征在于，一个或两个支架的底面未抵靠金属。

3.根据权利要求1或2所述的离心机，其特征在于，所述收发天线(52，64)在平行于所述旋转轴(30)的方向上重叠50％，优选70％，特别是90％，优选95％，特别优选100％。

4.根据前述权利要求之一所述的离心机，其特征在于，所述转子(32)包括第一收发器单元(48)的第一支架(46)和用于识别转子(32)的磁铁(50)。

5.根据前述权利要求之一所述的离心机，其特征在于，第二收发器单元(62)的第二支架(60)包括至少一个霍尔传感器(66)，所述霍尔传感器(66)用于检测所述第一支架(46)上所述磁铁(50)所确定的转子识别信息。

6.根据前述权利要求之一所述的离心机，其特征在于，所述支架(46，60)是条状的。

7.根据前述权利要求之一所述的离心机，其特征在于，各环形支架(46，60)包括柔性的条状印刷电路板材料,其上设置收发器单元(48，62)和收发天线(52，64)。

8.根据权利要求7所述的离心机，其特征在于，所述柔性印刷电路板材料包括聚酰亚胺。

9.根据前述权利要求之一所述的离心机，其特征在于，第一收发器单元(48)设有存储器,用于存储所述转子(32)的数据，如所述转子的类型、所述转子的最大转速、所述转子的最大运行时间，特别地，所述存储器包括一个永久存储器以及一个读写存储器。

10.根据前述权利要求之一所述的离心机，其特征在于，第二收发器单元(62)与评估单元和/或显示单元连接。

11.根据前述权利要求之一所述的离心机，其特征在于，收发天线(52，64)分别设置于环形支架(46，60)的边缘区域。

12.根据前述权利要求之一所述的离心机，其特征在于，第一支架(46)还用于传输位于转子(32)上的传感器的其他数据。

13.根据前述权利要求之一所述的离心机，其特征在于，第一收发器单元(48)包括转发器，第二收发器单元(62)包括相对应的读取器。

14.根据权利要求13所述的离心机，其特征在于，收发器单元(48，62)均基于NFC标准。

15.根据前述权利要求之一所述的离心机，其特征在于，第一支架(46)和第二支架(60)的半径之差介于0.3毫米到8毫米之间。

16.根据前述权利要求之一所述的离心机，其特征在于，设有收发天线(52，64)的第一收发器单元(48)的支架(46)和/或第二收发器单元(62)的支架(60)由保护外壳包裹。

17.根据权利要求16所述的离心机，其特征在于，保护外壳(12)形成为环形室(44)，所述环形室(44)的截面呈U形(44a)。

18.根据权利要求17所述的离心机，其特征在于，第一支架(46)的保护外壳(12)的U形开口向上，特别是在与所述旋转轴(30)平行的方向上朝向所述转子(32)，并在该侧与转子(32)连接。

19.根据权利要求17或18所述的离心机，其特征在于，第二支架(60)的保护外壳(12)的U形开口向下，特别是在与所述旋转轴(30)平行的方向上朝向电机外壳(36)，并在该侧与所述电机外壳(36)连接。

20.根据权利要求16至19之一所述的离心机，其特征在于，所述支架(46，60)连接至保护外壳(12)上。

21.根据前述权利要求之一所述的离心机，其特征在于，所述离心机配备有一套不同的转子(32)。

22.根据权利要求21所述的离心机，其特征在于，每个转子(32)的第一收发天线(52)相对于所述旋转轴(30)设置在相同高度的位置。

23.根据权利要求21或22所述的离心机，其特征在于，每个转子(32)设有向下指向驱动电机的圆柱形凸起(32a)，所述圆柱形凸起(32a)与驱动轴(22)的旋转轴(30)同轴，对每个转子来说，从转子座到凸起(32a)的自由端之间的距离总是相同的，其中所述转子(32)通过所述转子座安装于所述驱动轴(22)上。

24.根据权利要求1至22之一所述的离心机的操作方法，其特征在于，在运行期间通过第二收发器单元(62)获取第一收发器单元(48)的第一数据，通过第二支架(60)的传感器获取第一支架(46)上的磁铁(50)的第二数据，对第一和第二数据进行比较，如果第一和第二数据一致，继续运行所述离心机(10)。

25.根据权利要求24所述的操作方法，其特征在于，如果第一和第二数据不一致，关闭所述离心机(10)。

26.根据权利要求24或25所述的操作方法，其特征在于，如果第一和第二数据不一致，触发视觉和/或声音警报。

27.根据权利要求24至26之一所述的操作方法，其特征在于，从第一收发器单元(48)和第一支架(46)的磁铁(50)读取转子识别信息，读取的转子识别信息会匹配相应的所述离心机(10)的最大速度，以便在运行过程中不会超过所述最大速度。

28.根据权利要求24至27之一所述的操作方法，其特征在于，当加速度传感器(68)提供的数据超过预定的临界值时，关闭所述离心机(10)。

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