JP3909689B2

JP3909689B2 - Rotating body identifying device, rotor identifying device, and centrifuge of rotating body driving device

Info

Publication number: JP3909689B2
Application number: JP2002240593A
Authority: JP
Inventors: 広之高橋; 佳能二井内
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2022-08-21
Also published as: JP2004074079A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転体駆動装置の回転体識別装置に関し、特に複数の種類の回転体たるロータを選択的に交換して装着できる回転体駆動装置たる遠心機において、装着されたロータの種類を識別するための遠心機のロータ識別装置、及び当該遠心機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の種類のロータを選択的に交換可能に装着できる遠心機においては、使用者が誤ってロータ毎に定められた許容回転速度を越える値を遠心機に設定したときに、速やかにその誤りを報知する機能が求められている。そのため、ロータを遠心機に装着しただけでそのロータの種類を識別する識別装置が、例えば特開平６−１９８２１９号公報や特開平７−４７３０５号公報に記載されている。
【０００３】
該公報記載の識別装置では、ロータの面上に等角度問隔に配置格子の位置が設定され、識別子としての複数のマグネットを、特定の複数の配置格子に配置させることにより、ロータ毎にそのロータに固有の配列のマグネットパターンが提供される。そして遠心機側には、このマグネットを検出する磁気センサが等角度問隔以下の所定問隔で配置される。特定のロータを遠心機に装着しロータを回転させる前の状態では、マイクロコンピュータなどにより、磁気センサからの出力が取り込まれ、信号処理によってマグネットの配列パターンに対応する２進データが抽出されるので、遠心機の始動前にロータの種類が識別できる。
【０００４】
また特表平９−５０３１６２号公報においては、固有のコードを保持するコード化回路をロータに取付け、コード化回路に対して遠心機から励磁場を用いて電力を与え、コード化回路からロータ固有のコードを表す信号を発生させる方法が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら特開平６−１９８２１９号公報や特開平７−４７３０５号公報に記載のロータ識別装置では、磁気センサの個数が多く、装置の製造コストが増大するし、特表平９−５０３１６２号公報記載のロータ識別装置では、励磁場を発生させるための変調・復調回路やアンテナなどが必要になるため、同様に製造コストが増加するという欠点があった。
【０００６】
そこで本発明は、検出器の個数を減らし、また変調・復調回路やアンテナが不要で装置製造コストの低減が可能なロータ識別装置、及び当該ロータ識別装置を有する遠心機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明は、識別子を回転体が停止した状態で検出するに当たり、識別子の単位配置間隔である配置格子の間隔より広い問隔で検出器を配設している。即ち本発明は、複数の回転体を交換して装着できる回転体駆動装置に設けられた回転体識別装置であって、複数の回転体上であって同一円周上に等間隔に複数形成された配置格子上に、該回転体の種類を表すために回転体毎に特定の複数の配置格子上に場所を異ならせて配列された複数の識別子と、複数の回転体のうちの何れかが該回転体駆動装置に装着されたときに、該回転体に対向して、該識別子との距離に応じた強度の識別子検出強度信号を出力する同一円周上にかつ該配置格子の間隔よりも大きく等間隔に配列された複数の検出器と、該複数の検出器が検出した識別子の検出強度信号の強度に対して所定の演算を行って、各検出器に対する各識別子の相対位置を算出し、該算出の結果から該複数の識別子の配列位置を特定する信号処理手段と、該信号処理手段の算出結果に基づき装着された回転体の種類を識別する識別手段とを有する処理装置とを備えた回転体駆動装置の回転体識別装置を提供している。
【０００８】
ここで、該複数の識別子の隣り合う間隔と、該複数の検出器の隣り合う間隔は、該複数の検出器のそれぞれが、複数の識別子のうちの１個の識別子からのみ磁束を受けるように、それぞれ配置されている。
【０００９】
また、該複数の識別子はそれぞれマグネットにより構成され、該検出器は磁気センサにより構成され、該マグネットが該磁気センサに与える磁束密度の強さによって変化する該磁気センサの出力値を識別子検出強度信号とする。
【００１０】
更に、該複数のマグネットのそれぞれ１個について、少なくとも1個以上の磁気センサが該１個のマグネットを検出するようにマグネットの磁力の強さ、磁気センサの配置問隔と感度が予め定められている。
【００１１】
更に、隣り合う２個のマグネットの最小挟角は、磁気センサによってマグネットの数が１個と見なされないように予め定められている。
【００１２】
更に、該処理装置は、回転体駆動装置に装着した回転体の回転中に、特定の１個の該識別子を個々の該検出器が検出した結果生じる複数の検出強度の値を、該複数の検出器の感度の個体差を意味する補正値として記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された補正値に基づいて、該識別子検出強度信号を補正する補正手段とを備えている。
【００１３】
更に、該検出器は、該回転体回転中は回転速度検出手段として機能するのが好ましい。また、該処理装置は、該回転体回転中は全ての検出器が該識別子を検出することを以って、全ての該検出器が正常であることを確認する確認手段を備えている。また以上の構成を備えた回転体駆動装置を、回転体は試料を装着して遠心分離を行うロータとする遠心機に適用するのが好ましい。
【００１４】
また本発明は、交換可能に着脱可能に設けられる複数のロータと、ロータ識別装置とを備える遠心機であって、該ロータ識別装置は、複数のロータ上であって同一円周上に等間隔に複数形成された配置格子上に、該ロータの種類を表すためにロータ毎に特定の複数の配置格子上に場所を異ならせて配列された複数の識別子と、装着された該ロータに対向して、該識別子との距離に応じた強度の識別子検出強度信号を出力する同一円周上にかつ該配置格子の間隔よりも大きく等間隔に配列された複数の検出器と、該複数の検出器が検出した識別子の検出強度信号の強度に対して所定の演算を行って、各検出器に対する各識別子の相対位置を算出し、該算出の結果から該複数の識別子の配列位置を特定する信号処理手段と、該信号処理手段の算出結果に基づき装着されたロータの種類を識別する識別手段とを有する処理装置とを備えた遠心機を提供している。
【００１５】
ここで、該複数の識別子の隣り合う間隔と、該複数の検出器の隣り合う間隔は、該複数の検出器のそれぞれが、複数の識別子のうちの１個の識別子からのみ磁束を受けるように、それぞれ配置されていることが好ましい。
【００１６】
また、該複数の識別子はそれぞれマグネットにより構成され、該検出器は磁気センサにより構成され、該マグネットが該磁気センサに与える磁束密度の強さによって変化する該磁気センサの出力値を識別子検出強度信号とすることが好ましい。
【００１７】
更に、該複数のマグネットのそれぞれ１個について、少なくとも 1 個以上の磁気センサが該１個のマグネットを検出するようにマグネットの磁力の強さ、磁気センサの配置問隔と感度が予め定められていることが好ましい。
【００１８】
また、隣り合う２個のマグネットの最小挟角は、磁気センサによってマグネットの数が１個と見なされないように予め定められていることが好ましい。
【００１９】
また、該処理装置は、装着されたロータの回転中に、特定の１個の該識別子を個々の該検出器が検出した結果生じる複数の検出強度の値を、該複数の検出器の感度の個体差を意味する補正値として記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された補正値に基づいて、該識別子検出強度信号を補正する補正手段とを備えることが好ましい。
【００２０】
また、該検出器は、該ロータ回転中は回転速度検出手段として機能することが好ましい。また、該処理装置は、該ロータ回転中は全ての検出器が該識別子を検出することを以って、全ての該検出器が正常であることを確認する確認手段を備えていることが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態による遠心機、及び遠心機のロータ識別装置について図１乃至図６に基づき説明する。遠心機１は、図示せぬ装置本体に固定されたモータベース２に、ダンパたる防振ゴム３を介して駆動源たる誘導モータ４のエンドブラケット５が固定され、エンドブラケット５からはスリーブ６が上方の遠心室方向に延び、スリーブ６の内部には誘導モータ４の出力軸から延びる回転駆動軸７が同心に配置されている。回転駆動軸７の先端にはロータ８を載置するためのクラウン部９が取付けられている。
【００２２】
本実施の形態によるロータ識別装置について説明する。ロータ８の底部８Ａにはクラウン部９の形状に合致する係合穴８ａが形成されていると共に、図２に示されるように、ロータ８の回転中心を中心とする同一円周上に所定数（本実施の形態では４個）の識別子たるマグネット１０が所定間隔に配置されている。また、スリーブ６と同軸的に検出器保持部材２０がスリーブ６に固定されている。検出器保持部材２０の上面は、ロータ８をクラウン部９に載置したときにロータ８の底部８Ａの底面と対向する位置にあり、検出器２０の上面には、回転駆動軸７の軸心を中心とする同一円周上に所定角度毎に複数の検出器たる複数の磁気センサ２１が配設されている。
【００２３】
ここで４個の識別子１０の同一円周上方向の間隔は、ロータ８の種類毎に異ならせて配置される。図２に示されるように、ロータ底部８Ａの底面には識別子の単位配置角度θｃである配置格子１１が等間隔に配置されている。ここで配置格子１１は実際にロータ底部８Ａに識別子１０と同径の複数の凹部を形成することによって提供されるか、またはロータ底部８Ａ上における配置格子と同径の複数の仮想円が同一円周上に配置された仮想の概念である。図２においては、３６個の配置格子１１があり、４個の識別子１０Ａ〜１０Ｄが特定の配置格子上に配置されて、特定のロータを意味するようにしている。そして例えば識別子１０Ｄを別の配置格子上に設けることにより、別の種類のロータを表すようにすることができる。要するに複数の識別子１０は、ロータの種類毎に定めた所定の角度の組合せに従って所定の配置格子上に配置される。
【００２４】
検出器たる磁気センサ２１は図３に示されるように、図２に示したマグネット１０の配置格子１１の単位配置角度θｃより大きい単位角度θｓで均等に配置されている。磁気センサ２１としては、検出対象であるマグネット１０の位置に応じた強度の検出信号を出力できるセンサであることが必要であり、例えばホール素子が用いられる。
【００２５】
ここで複数のマグネット１０の隣り合う間隔と、複数の磁気センサ２１の隣り合う間隔は、ロータ８を遠心機１に装着したときに、複数の磁気センサ２１のそれぞれが、複数のマグネットのうち１個のマグネットからのみ磁束を受け、別のマグネットからの磁束の影響を受けないように、それぞれ配置されている。１個の磁気センサについて２個以上のマグネットからの磁束の影響を受けると、磁束密度曲線は２個以上の曲線の重ね合わせとなり、マグネットの位置の特定が困難になるからである。
【００２６】
また1個のマグネット１０に対して少なくとも1個以上の磁気センサ２１がマグネット１０の磁束を検出できるようにマグネット１０の磁束の強さ、磁気センサ２１配置問隔、磁気センサ２１の感度などがあらかじめ定められている。また隣り合う２個のマグネット１０の最小挟角は、磁気センサ２１によってマグネットの数が１個と見なされないように予め定められている。
【００２７】
図示せぬ遠心機本体内には図示せぬ制御基板が配置され、この制御基板上には、ＣＰＵ３０と、ＣＰＵ３０に接続されるＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２、ドライバ回路３３が配置されている。これらによって処理装置２５が構成される。ＣＰＵ３０は各種演算を行うと共に信号の入出力を管理する。具体的にはＣＰＵ３０は検出器２１からの検出信号を処理する信号処理部３４と、信号処理部３４の処理結果に基づき装着されたロータの種類を識別するロータ識別部３５と、誘導モータ４の回転を制御するモータ制御部３６とが含まれている。ＲＯＭ３１は、遠心機１を動作させるための各種のプログラムやデータテーブル類、例えば、ロータの種類毎のマグネットの配置間隔を表したテーブルが格納されている。ＲＡＭ３２は検出器２１から入力されたデータやＣＰＵ３０での演算結果などを一時的に記憶する。ドライバ回路３３は、モータ制御部３６からの制御信号に基づいて、誘導モータ４に駆動信号を供給する。またＣＰＵ３０には、装着すべきロータ８の種類やロータ８の所望の回転速度や回転時間の入力を行う設定操作部３７が接続されている。また、設定操作部３７により入力された回転速度や回転時間を表示し、運転中の回転速度や回転時間を表示し、装着されたロータ８が所望のロータでない場合に警報表示や警報音を発する表示部３８も備えている。設定操作部３７にて設定された回転速度や回転時間の入力に基づき、モータ制御部３６がモータを回転制御する。
【００２８】
次に、ロータ識別の手順について説明する。図４および図５は、磁気センサ２１の配置を横軸として磁気センサ２１が検出した磁束密度をグラフ化したものであり、図４は、１個のマグネットに対して２個の磁気センサ２１が磁束を検出した場合、図５は１個のマグネットに対して３個の磁気センサ２１が磁束を検出した場合を示す。図４、図５において２１ａ、２１ｂ、２１ｃは磁気センサ２１、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３はそれぞれの磁気センサ２１ａ、２１ｂ、２１ｃで検出した磁束密度、Ｍは検出対象のマグネット１０、θｓは磁気センサ２１の配置角、Δθｍは磁気センサ２１とマグネット１０の相対角度を示す。
【００２９】
特定のマグネット１０の位置の算出は、信号処理部３４によってなされ、図６のフローチャートに示されるように、まず全ての磁気センサ２１の検出値の入力が行われ（Ｓ１〜Ｓ３）、次にマグネット１０に最も近い磁気センサ２１を抽出するために、両隣りより大きい値を検出したセンサ２１ｘを特定する（Ｓ４）。これはマグネット１０の数と同数の４個が抽出される。例えば図４における２１ａ、図５における２１ｂが、大きい磁束密度を検出した磁気センサである。
【００３０】
次に、特定されたセンサ２１ｘに対するマグネットＭの位置が演算される（Ｓ４）。例えば図４においては、２個の磁束密度検出値Ｂ１とＢ２とを用い、所定の演算を行うことで磁気センサ２１ａに対するマグネットＭの相対角度Δθｍが算出される。同様に図５においては３個の磁束密度検出値Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を用いてΔθｍが算出される。所定の演算とは、使用したマグネットの形状特性等から理論的に導かれる計算式であってもよいが、信号処理部の処理を軽減するため実験により得た実験式であってもよい。例えば図４において、近似的にΔθｍと(θｓ―Δθｍ)の比がＢ１とＢ２の比に反比例すると仮定すると、

となり、近似式として、

が得られる。ここで得たΔθｍと実際のマグネット位置との誤差が、ロータ識別する上で許容値以下であれば、この簡素な計算式を使用することができる。具体的には、磁気センサ２１が同一円周上に１２個、等間隔に即ち３０°で配置されているとし、磁気センサ２１ａ、２１ｂ検出した磁束密度がそれぞれＢ１＝４０ｍＴ、Ｂ２＝５０ｍＴであれば、Δθｍ＝１５×３０°／（１５＋４０）＝８.２°となり、マグネットＭは磁気センサ２１ａから磁気センサ２１ｂに向かって８.２°の位置にあることが推測できる。
【００３１】
このようにして、ステップＳ５において、４個のマグネットについてそれぞれΔθｍが算出されて、４個のマグネットの位置が特定された後に、ＲＯＭ３１に記憶されているロータの種類毎のマグネットの配置テーブルのなかのいずれのマグネットの配置に該当するのかが判断され（Ｓ７）、装着されたロータの種類が特定される。そして設定操作部３７で選択したロータが装着されていれば（Ｓ７：Ｙｅｓ）、処理が終了し、遠心分離作業が開始される。一方装着されたロータが選択されたロータでなかった場合には（Ｓ７：Ｎｏ）警報音の発生、アラームコードの表示や光の点滅等の警報処理がなされる（Ｓ８）。よって使用者が意図したロータのみが確実にセットされ、設定操作部３７で設定された回転数と時間でロータが回転して試料の遠心分離が行われる。
【００３２】
このように第１の実施の形態による遠心機のロータ識別装置によれば、回転前又は回転停止中のロータの種類を識別でき、また検出器の個数を大幅に減少させることにより従来装置に比べて装置製造コストを大幅に抑えることが可能となる。
【００３３】
本発明の第２の実施の形態による遠心機のロータ識別装置について図７乃至図９に基づき説明する。第１の実施の形態では、複数の磁気センサ２１の感度の個体差、すなわちバラつきがないことを前提としていたが、実際の磁気センサ２１には感度のバラつきが想定されるため、感度の校正が必要となる。第２の実施の形態では、第１の実施の形態におけるステップＳ４において、磁気センサ２１の感度の校正処理がなされる。そのためロータ８を遠心機にセットした後に、第１の実施の形態におけるステップＳ１の実行前に、図７のフローチャートに示される前処理が実行される。
【００３４】
まず、遠心機にセットされたロータの底面部８Ａにおいて、複数（４個）のマグネットのうちから１個のマグネットＭを特定するため、まずロータ８を回転させる（Ｓ１１）。回転中のロータ８の複数（４個）のマグネットが、特定の磁気センサを通過すると、マグネット相互の間隔に応じて図８に示すタイムチャートのようなマグネット検出信号が発生する。よって最もパルス間隔が広いところを成す２個のうちの後者、例えば信号Ｓ３を特定のマグネットとする。又は特定の磁気センサ上で、最も大きな値の磁束密度を検出したところのマグネットを特定のマグネットとしてもよい。（Ｓ１２）。
【００３５】
次に、磁気センサ２１が合計ｎ個（２１_１、２１_２、２１_３、２１_４・・・２１ｎ）検出器保持部材２０に設けられている場合に、ロータ８の回転中に、特定された１個のマグネットＭがそれぞれの磁気センサ（２１_１、２１_２、２１_３、２１_４・・・２１ｎ）を通過した時の磁束密度の最大値Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、・・・Ｃｎを測定する（Ｓ１３）。図９は各磁気センサが検出した磁束密度の最大値を示すグラフである。この測定は特定の１個のマグネットＭに対するものであるため、磁気センサの感度にバラツキがなければ本来は同値となるべきであるが、図９のグラフに現れた検出値の相違が磁気センサ感度のバラつきの大きさを示す。従って、ＲＡＭ３２にこれら磁束密度の最大値を補正値として記憶（Ｓ１４）しておき、後に実行される実際のロータ識別時に上記補正値を用いた演算等を行うことにより、磁気センサの感度のバラつきを補正することができる。そこで第１の実施の形態におけるステップＳ４における検出値Ｂｘは、次のような手順で修正される。
【００３６】
はじめにＲＡＭ３２に記憶されている補正値（磁束密度の最大値Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、・・・Ｃｎ）の平均値Ｃａｖを算出して、ＲＡＭ３２に平均値を記憶させる。実際のロータ識別時における磁気センサ２１ｘの検出値がＢｘであるとき、補正された磁束密度Ｂ'ｘは、磁気センサ２１ｘのバラツキが比例係数として発生する場合は、
Ｂ'x＝Ｂｘ・Ｃａｖ／Ｃｘ
として得ることができる。又は磁気センサ２１ｘのバラツキがオフセット量として発生する場合は、
Ｂ'x＝Ｂｘ＋（Ｃａｖ−Ｃｘ）
として得ることができる。このようにして両隣りより大きい値を検出したセンサ２１ｘが特定され、第１の実施の形態におけるステップＳ５に移行する。
【００３７】
上述した実施の形態における回転体識別装置では、構造的には停止中のみならず回転中も識別子であるマグネット１０を検出することができ、磁気センサを回転センサとして流用することができる。図８に示される信号のタイムチャートでは、ロータ８に４個のマグネット１０が取付けられているため、検出信号Ｓ１〜Ｓ５の５パルス目までの時問が、ロータの１回転周期に相当し、この時問を測定することによりロータの回転速度を算出することができる。
【００３８】
また、ロータ８の回転中は上記した検出信号が全ての磁気センサ２１から発生するため、ロータ回転中に他と異なるパルス列信号を発生する磁気センサや、または信号を全く発生しない磁気センサがあれば、これを故障とみなすことができ、特別な機器を組み込むことなく磁気センサの故障診断を行うことができる。
【００３９】
本発明による回転駆動装置の回転体識別装置、ロータ識別装置、及び遠心機は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で、種々の変形が可能である。例えば、識別子としてマグネット、検出器として磁気センサを用いたが、本発明の識別子や検出器の種類はこれらに限定されない。また、識別子の配置は底面に限定されず、周面などの同一円周上であれば良い。更に、ロータに取付ける識別子の数は４個に限定されない。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１記載の回転体駆動装置の回転体識別装置、請求項１０記載の遠心機によれば、配置格子の間隔と等間隔、又はその間隔よりも狭く複数の検出器を配設するのではなく、識別子との距離に応じた強度の識別子検出強度信号を出力する複数の検出器が同一円周上にかつ配置格子の間隔よりも大きく等間隔に配列されているにも係わらず、信号処理手段と識別手段による処理装置によって、識別子の配列が正確に把握できる。よって、検出器の個数を大幅に減少でき、従来の識別機と比較して低コストにて製造が可能となる。
【００４１】
請求項２記載の回転体駆動装置の回転体識別装置、請求項１１記載の遠心機によれば、該複数の識別子の隣り合う間隔と、該複数の検出器の隣り合う間隔は、該複数の検出器のそれぞれが、複数の識別子のうちの１個の識別子からのみ磁束を受けるように、それぞれ配置されているので、１個の磁気センサについて２個以上のマグネットからの磁束の影響を受ける場合と比較して、磁束密度曲線の重ね合わせの概念が生じることがないので、マグネットの位置の特定が容易になる。
【００４２】
請求項３記載の回転体駆動装置の回転体識別装置、請求項１２記載の遠心機によれば、複数の識別子をそれぞれマグネットとし、検出器を磁気センサとすることで、識別子と検出器が簡単に提供できる。
【００４３】
請求項４記載の回転体駆動装置の回転体識別装置、請求項１３記載の遠心機によれば、複数のマグネットのそれぞれ１個について、少なくとも１個以上の磁気センサが該１個のマグネットを検出するようにマグネットの磁力の強さ、磁気センサの配置問隔と感度が予め定められているので、複数の磁気センサに対する１個のマグネットの磁束密度分布曲線を容易に特定できる。
【００４４】
請求項５記載の回転体駆動装置の回転体識別装置、請求項１４記載の遠心機によれば、隣り合う２個のマグネットの最小挟角は、磁気センサによってマグネットの数が１個と見なされないように予め定められているので、隣り合うマグネットの位置を別々に把握することができる。
【００４５】
請求項６記載の回転体駆動装置の回転体識別装置、請求項１５記載の遠心機によれば、複数の検出器の感度の個体差を補正値として取り入れているので、個々の識別子の位置をより正確に把握することができる。
【００４６】
請求項７記載の回転体駆動装置の回転体識別装置、請求項１６記載の遠心機によれば、検出器は回転体、ロータの回転中は回転速度検出手段として機能するので、別途回転体、ロータの速度検出器を設ける必要がない。
【００４７】
請求項８記載の回転体駆動装置の回転体識別装置、請求項１７記載の遠心機によれば、処理装置は、回転体、ロータの回転中は全ての検出器が識別子を検出することを以って、全ての検出器が正常であることを確認する確認手段を備えているので、より正確な識別が可能となる。
【００４８】
請求項９記載の遠心機のロータ識別装置は、請求項１乃至８の回転体駆動装置の回転体識別装置を遠心機のロータ識別装置に適用したことで、産業上の利用価値を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による回転体駆動装置並びに回転体識別装置を示す概略図。
【図２】図１のロータの底面における識別子となるマグネットの配置図。
【図３】第１の実施の形態における回転体識別装置の検出器たる磁気センサの配置図。
【図４】１個のマグネットについて２個の磁気センサが磁束を検出した場合の磁気センサの配置と磁束密度を示すグラフ。
【図５】１個のマグネットについて３個の磁気センサが磁束を検出した場合の磁気センサの配置と磁束密度を示すグラフ。
【図６】第１の実施の形態における回転体識別のための処理手順を示すフローチャート。
【図７】第２の実施の形態における回転体識別のための前処理を示すフローチャート。
【図８】第２の実施の形態において、ロータ回転中の識別子検出信号を示すタイムチャート。
【図９】第２の実施の形態において磁気センサの感度のバラつきを表す概念図。
【符号の説明】
１回転体駆動装置たる遠心機
４誘導モータ
８ロータ
１０識別子たるマグネット、
２１検出器たる磁気センサ
２５処理装置
３０処理装置たるＣＰＵ
３１処理装置たるＲＯＭ
３２処理装置たるＲＡＭ
３４信号処理部
３５モータ識別部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotating body identification device for a rotating body driving device, and in particular, in a centrifuge serving as a rotating body driving device capable of selectively replacing a plurality of types of rotors as a rotating body, the type of the mounted rotor is identified. The present invention relates to a rotor identification device for a centrifuge and the centrifuge .
[0002]
[Prior art]
In a centrifuge in which multiple types of rotors can be selectively replaced, if the user mistakenly sets a value exceeding the permissible rotational speed specified for each rotor, the error is promptly corrected. There is a need for a function to notify. For this reason, an identification device that identifies the type of rotor by simply mounting the rotor on a centrifuge is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 6-198219 and 7-47305.
[0003]
In the identification device described in the publication, the positions of the arrangement grids are set at equiangular intervals on the surface of the rotor, and a plurality of magnets as identifiers are arranged in a plurality of specific arrangement grids, so that A unique magnetic pattern of the rotor is provided. On the centrifuge side, a magnetic sensor for detecting the magnet is arranged at a predetermined interval equal to or less than an equiangular interval. In a state before a specific rotor is mounted on the centrifuge and the rotor is rotated, the output from the magnetic sensor is captured by a microcomputer or the like, and binary data corresponding to the magnet arrangement pattern is extracted by signal processing. The rotor type can be identified before starting the centrifuge.
[0004]
In Japanese Patent Publication No. 9-503162, a coding circuit for holding a unique code is attached to the rotor, power is applied to the coded circuit from the centrifuge using an excitation field, and the rotor is unique from the coded circuit to the rotor. A method for generating a signal representative of the code is described.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the rotor identification device described in JP-A-6-198219 and JP-A-7-47305, the number of magnetic sensors is large, the manufacturing cost of the device increases, and the method described in JP-T-9-503162 is disclosed. Since the rotor identification device requires a modulation / demodulation circuit and an antenna for generating an excitation field, there is a drawback in that the manufacturing cost similarly increases.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a rotor identification device capable of reducing the number of detectors, reducing the device manufacturing cost without requiring a modulation / demodulation circuit and an antenna , and a centrifuge having the rotor identification device. To do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, in the present invention, when detecting the identifier in a state where the rotating body is stopped, the detectors are arranged at a wider interval than the interval of the arrangement grid which is the unit arrangement interval of the identifier. That is, the present invention is a rotating body identification device provided in a rotating body drive device that can be mounted by replacing a plurality of rotating bodies, and a plurality of rotating body identification devices are formed on a plurality of rotating bodies at equal intervals on the same circumference. A plurality of identifiers arranged at different locations on a plurality of specific arrangement grids for each rotator to represent the type of the rotator on the arrangement grid, and any one of the plurality of rotators When mounted on the rotating body drive device, the identifier detection intensity signal having an intensity corresponding to the distance to the identifier is output facing the rotating body on the same circumference and more than the interval of the arrangement grid. A predetermined calculation is performed on the intensity of the detection intensity signal of the plurality of detectors arranged at equal intervals and the identifier detected by the plurality of detectors, and the relative position of each identifier with respect to each detector is calculated. , A signal processing for specifying the array position of the plurality of identifiers from the calculation result. There is provided a rotating body identifying device for a rotating body drive device, comprising: a processing means having a processing means and an identifying means for identifying the type of a mounted rotating body based on a calculation result of the signal processing means.
[0008]
Here, the interval between the plurality of identifiers and the interval between the plurality of detectors are such that each of the plurality of detectors receives a magnetic flux only from one identifier of the plurality of identifiers. , Each is arranged.
[0009]
Each of the plurality of identifiers is composed of a magnet, the detector is composed of a magnetic sensor, and an output value of the magnetic sensor that changes depending on the strength of magnetic flux density given to the magnetic sensor by the magnet is an identifier detection intensity signal. And
[0010]
Furthermore, for each one of the plurality of magnets, the strength of the magnetic force of the magnet, the arrangement distance and sensitivity of the magnetic sensor are determined in advance so that at least one magnetic sensor detects the one magnet. Yes.
[0011]
Furthermore, the minimum included angle between two adjacent magnets is determined in advance so that the number of magnets is not regarded as one by the magnetic sensor.
[0012]
Further, the processing device outputs a plurality of detection intensity values generated as a result of each detector detecting a specific identifier during rotation of the rotating body mounted on the rotating body driving device. Storage means for storing as a correction value that represents an individual difference in the sensitivity of the detector, and correction means for correcting the identifier detection intensity signal based on the correction value stored in the storage means.
[0013]
Furthermore, it is preferable that the detector functions as a rotational speed detecting means while the rotating body is rotating. In addition, the processing apparatus includes confirmation means for confirming that all the detectors are normal by detecting all the identifiers while the rotating body is rotating. Moreover, it is preferable to apply the rotating body drive apparatus provided with the above configuration to a centrifuge that uses a rotor as a rotor for performing centrifugation by mounting a sample.
[0014]
Further, the present invention is a centrifuge comprising a plurality of rotors that are detachably provided in a replaceable manner and a rotor identification device, and the rotor identification devices are equidistant on a plurality of rotors on the same circumference. A plurality of identifiers arranged in different locations on a plurality of specific arrangement grids for each rotor to indicate the type of the rotor on the plurality of arrangement grids formed on the A plurality of detectors arranged at equal intervals on the same circumference for outputting an identifier detection intensity signal having an intensity corresponding to the distance from the identifier, and larger than the interval of the arrangement grid, and the plurality of detectors Signal processing for calculating a relative position of each identifier with respect to each detector by performing a predetermined calculation on the intensity of the detected intensity signal of the identifier detected by, and specifying an array position of the plurality of identifiers from the result of the calculation And calculation of the signal processing means It provides a centrifuge comprising a processing device having identifying means for identifying the type of the loaded rotor based on the result.
[0015]
Here, the interval between the plurality of identifiers and the interval between the plurality of detectors are such that each of the plurality of detectors receives a magnetic flux only from one identifier of the plurality of identifiers. Are preferably arranged.
[0016]
Each of the plurality of identifiers is composed of a magnet, the detector is composed of a magnetic sensor, and an output value of the magnetic sensor that changes depending on the strength of magnetic flux density given to the magnetic sensor by the magnet is an identifier detection intensity signal. It is preferable that
[0017]
Furthermore, for each one of the plurality of magnets, the strength of the magnetic force of the magnet, the arrangement distance and sensitivity of the magnetic sensor are determined in advance so that at least one magnetic sensor detects the one magnet. Preferably it is.
[0018]
The minimum included angle between two adjacent magnets is preferably determined in advance so that the number of magnets is not regarded as one by the magnetic sensor.
[0019]
In addition, the processing device may calculate a plurality of detection intensity values generated as a result of detection of each of the specific identifiers by the detector during rotation of the mounted rotor, and the sensitivity of the plurality of detectors. It is preferable to include a storage unit that stores a correction value that represents an individual difference, and a correction unit that corrects the identifier detection intensity signal based on the correction value stored in the storage unit.
[0020]
Further, it is preferable that the detector functions as a rotational speed detecting means during rotation of the rotor. In addition, it is preferable that the processing apparatus includes a confirmation unit that confirms that all the detectors are normal by detecting all the identifiers while the rotor is rotating. .
[ 0021 ]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A centrifuge and a rotor identification device of the centrifuge according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the centrifuge 1, an end bracket 5 of an induction motor 4 as a drive source is fixed to a motor base 2 fixed to an apparatus body (not shown) via a vibration-proof rubber 3 as a damper, and a sleeve 6 is connected to the end bracket 5. A rotary drive shaft 7 extending in the direction of the upper centrifugal chamber and extending from the output shaft of the induction motor 4 is concentrically disposed inside the sleeve 6. A crown portion 9 for mounting the rotor 8 is attached to the tip of the rotary drive shaft 7.
[ 0022 ]
A rotor identification device according to this embodiment will be described. An engagement hole 8a that matches the shape of the crown portion 9 is formed in the bottom portion 8A of the rotor 8, and a predetermined number is provided on the same circumference centered on the rotation center of the rotor 8, as shown in FIG. Magnets 10 as identifiers (four in this embodiment) are arranged at predetermined intervals. A detector holding member 20 is fixed to the sleeve 6 coaxially with the sleeve 6. The upper surface of the detector holding member 20 is at a position facing the bottom surface of the bottom portion 8A of the rotor 8 when the rotor 8 is placed on the crown portion 9, and the axis of the rotary drive shaft 7 is located on the upper surface of the detector 20. A plurality of magnetic sensors 21 serving as a plurality of detectors are arranged at predetermined angles on the same circumference centered at.
[ 0023 ]
Here, the intervals in the same circumferential direction of the four identifiers 10 are arranged differently for each type of the rotor 8. As shown in FIG. 2, arrangement grids 11 having a unit arrangement angle θc of the identifier are arranged at equal intervals on the bottom surface of the rotor bottom 8 </ b> A. Here, the placement grid 11 is actually provided by forming a plurality of recesses having the same diameter as the identifier 10 in the rotor bottom 8A, or a plurality of virtual circles having the same diameter as the placement grid on the rotor bottom 8A are the same circle. This is a virtual concept arranged on the circumference. In FIG. 2, there are 36 arrangement grids 11, and four identifiers 10A to 10D are arranged on a specific arrangement grid to mean a specific rotor. For example, by providing the identifier 10D on another arrangement grid, it is possible to represent another type of rotor. In short, the plurality of identifiers 10 are arranged on a predetermined arrangement grid in accordance with a combination of predetermined angles determined for each type of rotor.
[ 0024 ]
As shown in FIG. 3, the magnetic sensors 21 serving as detectors are equally arranged at a unit angle θs larger than the unit arrangement angle θc of the arrangement grid 11 of the magnet 10 shown in FIG. The magnetic sensor 21 needs to be a sensor that can output a detection signal having an intensity corresponding to the position of the magnet 10 that is a detection target. For example, a Hall element is used.
[ 0025 ]
Here, the interval between the plurality of magnets 10 and the interval between the plurality of magnetic sensors 21 are such that each of the plurality of magnetic sensors 21 is one of the plurality of magnets when the rotor 8 is mounted on the centrifuge 1. They are arranged so that they receive magnetic flux only from one magnet and are not affected by magnetic flux from another magnet. This is because if one magnetic sensor is affected by magnetic flux from two or more magnets, the magnetic flux density curve is superimposed on two or more curves, and it is difficult to specify the position of the magnet.
[ 0026 ]
Further, the strength of the magnetic flux of the magnet 10, the magnetic sensor 21 disposition interval, the sensitivity of the magnetic sensor 21, etc. are preliminarily set so that at least one magnetic sensor 21 can detect the magnetic flux of the magnet 10 for one magnet 10. It has been established. Further, the minimum included angle between two adjacent magnets 10 is determined in advance by the magnetic sensor 21 so that the number of magnets is not regarded as one.
[ 0027 ]
A control board (not shown) is arranged in a centrifuge body (not shown), and a CPU 30, a ROM 31, a RAM 32, and a driver circuit 33 connected to the CPU 30 are arranged on the control board. These constitute the processing device 25. The CPU 30 performs various calculations and manages signal input / output. Specifically, the CPU 30 processes a detection signal from the detector 21, a rotor identification unit 35 that identifies the type of rotor mounted based on the processing result of the signal processing unit 34, and the induction motor 4. And a motor control unit 36 for controlling the rotation. The ROM 31 stores various programs and data tables for operating the centrifuge 1, for example, a table representing the magnet arrangement interval for each type of rotor. The RAM 32 temporarily stores the data input from the detector 21 and the calculation result in the CPU 30. The driver circuit 33 supplies a drive signal to the induction motor 4 based on a control signal from the motor control unit 36. The CPU 30 is connected to a setting operation unit 37 for inputting the type of the rotor 8 to be mounted and a desired rotation speed and rotation time of the rotor 8. Further, the rotation speed and rotation time input by the setting operation unit 37 are displayed, the rotation speed and rotation time during operation are displayed, and an alarm display and an alarm sound are generated when the mounted rotor 8 is not the desired rotor. A display unit 38 is also provided. Based on the input of the rotation speed and rotation time set by the setting operation unit 37, the motor control unit 36 controls the rotation of the motor.
[ 0028 ]
Next, the rotor identification procedure will be described. 4 and 5 are graphs showing the magnetic flux density detected by the magnetic sensor 21 with the arrangement of the magnetic sensors 21 as the horizontal axis. FIG. 4 shows two magnetic sensors 21 for one magnet. When the magnetic flux is detected, FIG. 5 shows a case where the three magnetic sensors 21 detect the magnetic flux for one magnet. 4 and 5, 21a, 21b, and 21c are magnetic sensors 21, B1, B2, and B3 are magnetic flux densities detected by the respective

magnetic sensors

21a, 21b, and 21c, M is a magnet 10 to be detected, and θs is a magnetic sensor 21. The arrangement angle Δθm indicates a relative angle between the magnetic sensor 21 and the magnet 10.
[ 0029 ]
The position of the specific magnet 10 is calculated by the signal processing unit 34. As shown in the flowchart of FIG. 6, the detection values of all the magnetic sensors 21 are first input (S1 to S3), and then the magnets are detected. In order to extract the magnetic sensor 21 that is closest to 10, the sensor 21x that has detected a value larger than both sides is specified (S4). As many as four magnets 10 are extracted. For example, 21a in FIG. 4 and 21b in FIG. 5 are magnetic sensors that detect a large magnetic flux density.
[ 0030 ]
Next, the position of the magnet M with respect to the specified sensor 21x is calculated (S4). For example, in FIG. 4, the relative angle Δθm of the magnet M with respect to the magnetic sensor 21a is calculated by performing a predetermined calculation using the two detected magnetic flux density values B1 and B2. Similarly, in FIG. 5, Δθm is calculated using the three detected magnetic flux density values B1, B2, and B3. The predetermined calculation may be a calculation formula theoretically derived from the shape characteristics of the magnet used or the like, but may be an experimental formula obtained by an experiment to reduce the processing of the signal processing unit. For example, in FIG. 4, assuming that the ratio of Δθm and (θs−Δθm) is approximately inversely proportional to the ratio of B1 and B2,

As an approximate expression,

Is obtained. If the error between Δθm obtained here and the actual magnet position is equal to or less than an allowable value for rotor identification, this simple calculation formula can be used. Specifically, twelve magnetic sensors 21 are arranged on the same circumference at equal intervals, that is, 30 °, and the magnetic flux densities detected by the

magnetic sensors

21a and 21b are B1 = 40 mT and B2 = 50 mT, respectively. For example, Δθm = 15 × 30 ° / (15 + 40) = 8.2 °, and it can be estimated that the magnet M is at a position of 8.2 ° from the magnetic sensor 21a toward the magnetic sensor 21b.
[ 0031 ]
In this manner, after Δθm is calculated for each of the four magnets in step S5 and the positions of the four magnets are specified, the magnet arrangement table for each rotor type stored in the ROM 31 is stored. It is determined which of the magnet arrangements corresponds to (S7), and the type of the mounted rotor is specified. And if the rotor selected by the setting operation part 37 is mounted | worn (S7: Yes), a process will be complete | finished and a centrifugation operation | work will be started. On the other hand, if the mounted rotor is not the selected rotor (S7: No), alarm processing such as generation of an alarm sound, display of an alarm code and blinking of light is performed (S8). Therefore, only the rotor intended by the user is set securely, and the rotor rotates at the rotation speed and time set by the setting operation unit 37, and the sample is centrifuged.
[ 0032 ]
As described above, according to the centrifuge rotor identification device according to the first embodiment, it is possible to identify the type of the rotor before the rotation or the rotation is stopped, and to greatly reduce the number of detectors, compared with the conventional device. Thus, it is possible to greatly reduce the device manufacturing cost.
[ 0033 ]
A centrifuge rotor identification device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, it is assumed that there is no individual difference in sensitivity among the plurality of magnetic sensors 21, that is, there is no variation. However, since the actual magnetic sensor 21 is assumed to have a variation in sensitivity, sensitivity calibration is performed. Necessary. In the second embodiment, the calibration process of the sensitivity of the magnetic sensor 21 is performed in step S4 in the first embodiment. Therefore, after the rotor 8 is set in the centrifuge, the preprocessing shown in the flowchart of FIG. 7 is executed before the execution of step S1 in the first embodiment.
[ 0034 ]
First, in order to identify one magnet M among a plurality (four) of magnets on the bottom surface 8A of the rotor set in the centrifuge, the rotor 8 is first rotated (S11). When a plurality of (four) magnets of the rotating rotor 8 pass a specific magnetic sensor, a magnet detection signal as shown in the time chart of FIG. 8 is generated according to the interval between the magnets. Therefore, the latter of the two having the widest pulse interval, for example, the signal S3, is a specific magnet. Or it is good also considering the magnet which detected the magnetic flux density of the largest value on a specific magnetic sensor as a specific magnet. (S12).
[ 0035 ]
Next, when a total of n magnetic sensors 21 (21 ₁ , 21 ₂ , 21 ₃ , 21 ₄ ... 21 n) are provided on the detector holding member 20, they are identified during the rotation of the rotor 8. The maximum values C1, C2, C3,... Cn of magnetic flux density when one magnet M passes through each magnetic sensor (21 ₁ , 21 ₂ , 21 ₃ , 21 ₄ ... 21n) are measured. (S13). FIG. 9 is a graph showing the maximum value of the magnetic flux density detected by each magnetic sensor. Since this measurement is for one specific magnet M, it should be the same value if there is no variation in the sensitivity of the magnetic sensor, but the difference in the detected values that appear in the graph of FIG. Indicates the size of the variation. Accordingly, the maximum value of the magnetic flux density is stored as a correction value in the RAM 32 (S14), and a calculation using the correction value is performed at the time of actual rotor identification to be performed later. Can be corrected. Therefore, the detection value Bx in step S4 in the first embodiment is corrected by the following procedure.
[ 0036 ]
First, an average value Cav of correction values (maximum magnetic flux density values C1, C2, C3,... Cn) stored in the RAM 32 is calculated, and the average value is stored in the RAM 32. When the detected value of the magnetic sensor 21x at the time of actual rotor identification is Bx, the corrected magnetic flux density B′x is generated when the variation of the magnetic sensor 21x occurs as a proportional coefficient.
B′x = Bx · Cav / Cx
Can be obtained as Or when the variation of the magnetic sensor 21x occurs as an offset amount,
B′x = Bx + (Cav−Cx)
Can be obtained as In this way, the sensor 21x that detects a value larger than both adjacent sides is specified, and the process proceeds to step S5 in the first embodiment.
[ 0037 ]
In the rotating body identification device in the above-described embodiment, structurally, the magnet 10 as an identifier can be detected not only when stopped but also during rotation, and the magnetic sensor can be used as a rotation sensor. In the signal time chart shown in FIG. 8, since four magnets 10 are attached to the rotor 8, the time up to the fifth pulse of the detection signals S1 to S5 corresponds to one rotation period of the rotor. By measuring this time, the rotational speed of the rotor can be calculated.
[ 0038 ]
Further, since the detection signals described above are generated from all the magnetic sensors 21 while the rotor 8 is rotating, there is a magnetic sensor that generates a pulse train signal different from the others during rotation of the rotor, or a magnetic sensor that does not generate any signal. This can be regarded as a failure, and the failure diagnosis of the magnetic sensor can be performed without incorporating a special device.
[ 0039 ]
The rotating body identification device , the rotor identification device, and the centrifuge of the rotary drive device according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope described in the claims. For example, although a magnet is used as an identifier and a magnetic sensor is used as a detector, the identifier and the type of detector of the present invention are not limited to these. Further, the arrangement of the identifiers is not limited to the bottom surface and may be on the same circumference such as a circumferential surface. Furthermore, the number of identifiers attached to the rotor is not limited to four.
[ 0040 ]
【The invention's effect】
According to the rotating body identification device of the rotating body driving device according to claim 1 and the centrifuge according to claim 10 , the plurality of detectors may be arranged at equal intervals or narrower than the interval of the arrangement grid. In spite of the fact that a plurality of detectors that output an identifier detection intensity signal having an intensity corresponding to the distance from the identifier are arranged on the same circumference and at equal intervals larger than the interval of the arrangement grid, signal processing is performed. The arrangement of the identifiers can be accurately grasped by the processing device using the means and the identification means. Therefore, the number of detectors can be greatly reduced, and manufacturing can be performed at a lower cost compared to conventional discriminators.
[ 0041 ]
According to the rotating body identification device of the rotating body drive device according to claim 2 and the centrifuge according to claim 11 , the adjacent intervals of the plurality of identifiers and the adjacent intervals of the plurality of detectors are Since each of the detectors is arranged so as to receive magnetic flux only from one identifier among a plurality of identifiers, one magnetic sensor is affected by magnetic flux from two or more magnets As compared with the magnetic flux density curve, the concept of superposition of magnetic flux density curves does not occur, so that the position of the magnet can be easily identified.
[ 0042 ]
According to the rotating body identification device of the rotating body drive device according to claim 3 and the centrifuge according to claim 12 , the identifier and the detector can be simplified by using the plurality of identifiers as magnets and the detector as a magnetic sensor. Can be provided.
[ 0043 ]
According to the rotating body identification device of the rotating body drive device according to claim 4 and the centrifuge according to claim 13 , at least one magnetic sensor detects the one magnet for each one of the plurality of magnets. As described above, since the strength of the magnetic force of the magnet, the arrangement distance and sensitivity of the magnetic sensor are determined in advance, the magnetic flux density distribution curve of one magnet for a plurality of magnetic sensors can be easily specified.
[ 0044 ]
Rotating body identification system of the rotary member driving device according to claim 5, according to claim 14 centrifuge according, while looking the minimum included angle of the two magnets adjacent, and one the number of the magnet by the magnetic sensor Since it is predetermined so as not to be performed, the positions of adjacent magnets can be grasped separately.
[ 0045 ]
According to the rotating body identification device of the rotating body driving device according to claim 6 and the centrifuge according to claim 15 , since individual differences in sensitivity of a plurality of detectors are taken in as correction values, the position of each identifier is determined. It can be grasped more accurately.
[ 0046 ]
According to the rotating body identification device of the rotating body drive device according to claim 7 and the centrifuge according to claim 16 , the detector functions as a rotating body and a rotational speed detecting means during rotation of the rotor . There is no need to provide a rotor speed detector.
[ 0047 ]
According to the rotating body identification device of the rotating body drive device according to claim 8 and the centrifuge according to claim 17 , the processing device is configured such that all the detectors detect the identifier while the rotating body and the rotor are rotating. Thus, since the confirmation means for confirming that all the detectors are normal is provided, more accurate identification is possible.
[ 0048 ]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a rotor identification device for a centrifuge that increases the industrial utility value by applying the rotor identification device for a rotor driving device according to any one of the first to eighth aspects to a rotor identification device for a centrifuge. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a rotating body driving device and a rotating body identification device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a layout diagram of magnets serving as identifiers on the bottom surface of the rotor of FIG. 1;
FIG. 3 is a layout diagram of a magnetic sensor serving as a detector of the rotating body identification device according to the first embodiment.
FIG. 4 is a graph showing the arrangement of magnetic sensors and magnetic flux density when two magnetic sensors detect magnetic flux for one magnet.
FIG. 5 is a graph showing the arrangement of magnetic sensors and the magnetic flux density when three magnetic sensors detect magnetic flux for one magnet.
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure for identifying a rotating body in the first embodiment.
FIG. 7 is a flowchart showing preprocessing for identifying a rotating body in a second embodiment.
FIG. 8 is a time chart showing an identifier detection signal during rotor rotation in the second embodiment.
FIG. 9 is a conceptual diagram showing variation in sensitivity of a magnetic sensor in the second embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Centrifuge which is a rotating body drive device 4 Induction motor 8 Rotor 10 The magnet which is an identifier,
21 Magnetic Sensor 25 as Detector 25 Processing Device 30 CPU as Processing Device
31 ROM as a processing unit
32 RAM as a processing unit
34 signal processing unit 35 motor identification unit

Claims

A rotating body identification device provided in a rotating body driving device capable of replacing and mounting a plurality of rotating bodies,
In order to indicate the type of the rotating body on a plurality of rotating grids formed on the same circumference at equal intervals on a plurality of rotating bodies, each rotating body has a different location on a plurality of specific positioning grids. A plurality of identifiers arranged in sequence,
The same circumference that outputs an identifier detection intensity signal of an intensity corresponding to the distance from the identifier when facing any one of the plurality of rotators when mounted on the rotator driving device. A plurality of detectors arranged at equal intervals above and above the spacing of the placement grid;
A predetermined calculation is performed on the intensity of the detected intensity signal of the identifier detected by the plurality of detectors to calculate the relative position of each identifier with respect to each detector, and the array position of the plurality of identifiers from the result of the calculation A rotating body of a rotating body drive apparatus, comprising: a signal processing means for identifying the rotating body; and a processing device having an identifying means for identifying the type of the mounted rotating body based on a calculation result of the signal processing means. Identification device.

The adjacent intervals of the plurality of identifiers and the adjacent intervals of the plurality of detectors are respectively arranged such that each of the plurality of detectors receives a magnetic flux only from one identifier of the plurality of identifiers. The rotator identification apparatus for a rotator drive apparatus according to claim 1, wherein

Each of the plurality of identifiers is composed of a magnet, the detector is composed of a magnetic sensor, and an output value of the magnetic sensor that changes according to the intensity of magnetic flux density given to the magnetic sensor by the magnet is used as an identifier detection intensity signal. The rotator identification apparatus for a rotator drive apparatus according to claim 1.

For each one of the plurality of magnets, the strength of the magnetic force of the magnet, the arrangement distance and sensitivity of the magnetic sensor are determined in advance so that at least one magnetic sensor detects the one magnet. The rotator identification apparatus for a rotator drive apparatus according to claim 3.

4. The rotating body identification of a rotating body drive device according to claim 3, wherein the minimum included angle between two adjacent magnets is predetermined by a magnetic sensor so that the number of magnets is not regarded as one. apparatus.

The processing device is configured to output a plurality of detection intensity values generated as a result of detection of each of the specific identifiers by the detector during rotation of the rotating body mounted on the rotating body driving device. Storage means for storing as a correction value that means an individual difference in sensitivity of
2. The rotating body identification device for a rotating body drive device according to claim 1, further comprising correction means for correcting the identifier detection intensity signal based on the correction value stored in the storage means.

2. The rotating body identification device for a rotating body drive device according to claim 1, wherein the detector functions as a rotation speed detecting means during rotation of the rotating body.

The processing apparatus is characterized by comprising confirmation means for confirming that all the detectors are normal by detecting all of the detectors while the rotating body is rotating. The rotating body identification device for a rotating body drive device according to claim 1.

9. The rotating body driving device according to claim 1, wherein the rotating body is a rotor that performs centrifugation by mounting a sample, and the rotating body driving device is a centrifuge. Machine rotor identification device.

A plurality of rotors that are detachably provided in a replaceable manner;
A centrifuge comprising a rotor identification device,
The rotor identification device is arranged on a plurality of arrangement grids formed on a plurality of rotors at equal intervals on the same circumference, on a plurality of specific arrangement grids for each rotor in order to represent the type of the rotor. A plurality of identifiers arranged differently, and an interval between the arrangement grids on the same circumference that outputs an identifier detection intensity signal of an intensity corresponding to the distance from the identifier, facing the mounted rotor than A predetermined calculation is performed on the intensity of the detection intensity signal of the plurality of detectors arranged at equal intervals and the identifier detected by the plurality of detectors, and the relative position of each identifier with respect to each detector is calculated. And a processing device having signal processing means for specifying the arrangement positions of the plurality of identifiers from the calculation result, and identification means for identifying the type of the mounted rotor based on the calculation result of the signal processing means. A centrifuge characterized by that.

The adjacent intervals of the plurality of identifiers and the adjacent intervals of the plurality of detectors are respectively arranged such that each of the plurality of detectors receives a magnetic flux only from one identifier of the plurality of identifiers. The centrifuge according to claim 10, wherein the centrifuge is provided.

Each of the plurality of identifiers is composed of a magnet, the detector is composed of a magnetic sensor, and an output value of the magnetic sensor that changes according to the intensity of magnetic flux density given to the magnetic sensor by the magnet is used as an identifier detection intensity signal. The centrifuge according to claim 10.

At least one of each of the plurality of magnets 1 13. The centrifuge according to claim 12, wherein the strength of the magnetic force of the magnet, the arrangement distance and sensitivity of the magnetic sensor are determined in advance so that the one or more magnetic sensors detect the one magnet.

The centrifuge according to claim 12, wherein the minimum included angle between two adjacent magnets is predetermined by a magnetic sensor so that the number of magnets is not regarded as one.

The processing apparatus is configured to calculate a plurality of detection intensity values generated as a result of each detector detecting a specific identifier during rotation of a mounted rotor, and to detect individual differences in sensitivity of the plurality of detectors. Storage means for storing as a correction value meaning
11. The centrifuge according to claim 10, further comprising correction means for correcting the identifier detection intensity signal based on a correction value stored in the storage means.

The centrifuge according to claim 10, wherein the detector functions as a rotational speed detecting means during rotation of the rotor.

The processing apparatus is characterized by comprising confirmation means for confirming that all the detectors are normal by detecting all the detectors while the rotor is rotating. The centrifuge according to claim 10.