离心分离机制造技术

使用加速度传感器来防止由旋转轴的位移引起的破损。本发明专利技术的离心分离机具备转子、使转子旋转的驱动源、使转子与所述驱动源结合的旋转轴、加速度传感器以及控制部。加速度传感器至少输出表示与旋转轴的轴向垂直的两个不同方向的加速度的值。控制部求出位移换算值，该位移换算值与将与基于表示加速度传感器输出的加速度的值的加速度成比例的值除以与转子的角速度的平方成比例的值而得到的值对应，在该位移换算值满足表示预先确定的位移大的位移判定基准的情况下，控制部使转子的旋转停止。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】离心分离机
本专利技术涉及检测不均衡的状态并控制旋转的离心分离机。
技术介绍
在配置有试样的状态的转子中会产生平衡的不均衡(包含试样的转子整体的重心不在旋转轴上的状态)。若该不均衡过大，则转子、旋转轴等会过大地振动，成为离心分离机的故障的原因。而且，作为检测由这样的不均衡引起的振动的技术，已知有专利文献1等。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2017-87178号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在专利文献1的离心分离机中，具备加速传感器，该加速传感器输出表示与转子的旋转轴的轴向垂直的两个不同方向的加速度的值。而且，根据表示两个不同方向的加速度的值，求出加速度对应值，该加速度对应值是对应于与旋转轴的轴向垂直的方向的加速度的值，在该加速度对应值满足表示预先确定的加速度大的判定基准的情况下，使转子的旋转停止。在专利文献1的离心分离机的情况下，基于对离心分离机的防振部等施加的力使转子的旋转停止，因此，能够防止因应力而破损。但是，由于加速度与振动的半径成比例，与角速度的平方比例，因此，角速度的影响比半径的影响大。因此，难以防止在转速(角速度)低但旋转轴的位移(振动的半径)大时产生的、转子、料斗、旋转轴等与腔室等接触而产生的破损。另外，若在离心分离机中进一步具备位移传感器，则也能够进行位移的检测，但由于具备加速度传感器和位移传感器这两者，并进行其信号的处理，因此，离心分离机变得昂贵。本专利技术是鉴于上述那样的状况而作出的，其目的在于使用加速度传感器来防止由旋转轴的位移引起的破损。用于解决课题的方案本专利技术的离心分离机具备转子、使转子旋转的驱动源、使转子与所述驱动源结合的旋转轴、加速度传感器以及控制部。加速度传感器至少输出表示与旋转轴的轴向垂直的两个不同方向的加速度的值。控制部求出位移换算值，该位移换算值与将与基于表示加速度传感器输出的加速度的值的加速度成比例的值除以与转子的角速度的平方成比例的值而得到的值对应，在该位移换算值满足表示预先确定的位移大的位移判定基准的情况下，使转子的旋转停止。专利技术的效果根据本专利技术的离心分离机，能够以换算为位移而得到的值来检测由不均衡引起的振动而不使用位移传感器。因此，能够防止转子、料斗、旋转轴等与腔室等接触。附图说明图1是表示本专利技术的离心分离机的结构例的图。图2是表示沿图1的A-A线剖开时的驱动源120、旋转轴130、加速度传感器140、防振部160的图。图3A是表示驱动源120、旋转轴130、加速度传感器140、防振部160振动的情形的第一图。图3B是表示驱动源120、旋转轴130、加速度传感器140、防振部160振动的情形的第二图。图3C是表示驱动源120、旋转轴130、加速度传感器140、防振部160振动的情形的第三图。图4是表示某离心分离机中的每个不均衡的转速与加速度的关系的图。图5是表示某离心分离机中的每个不均衡的转速与位移的关系的图。图6是表示控制部的处理流程的图。图7是表示使用位移判定基准和加速度判定基准这两者时的处理流程的图。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行详细说明。需要说明的是，对具有相同功能的结构部标注相同的附图标记，并省略重复说明。实施例1图1表示实施例1的离心分离机的结构例。离心分离机100具备：框体190、腔室192、开闭自如的腔室盖191、收容在腔室192内的转子110、使转子110旋转的驱动源120、使转子110与驱动源120结合的旋转轴130、加速度传感器140、控制部150、防振部160。图2是表示沿图1的A-A线剖开时的驱动源120、旋转轴130、加速度传感器140、防振部160的图。图3A～图3C是表示驱动源120、旋转轴130、加速度传感器140、防振部160振动的情形的图。图3A～图3C的虚线所示的位置是原来的位置，图3A～图3C表示分别向不同方向偏移的情形。转子110存在具有收容试管等的孔的类型、将收容放入试样的管架的料斗(bucket)安装于转子110的类型等，但不论转子110的类型如何都可以应用本专利技术，因此，转子110的类型没有限定。防振部160起到使由于转子110的平衡的不均衡而产生的振动衰减的作用。例如，如图1、2所示，只要由把持驱动源120的支承板161和一端固定于框体190且另一端固定于支承板161的多个防振弹簧162构成即可。另外，也可以代替防振弹簧而使用橡胶等弹性体。加速度传感器140至少输出表示与旋转轴的轴向垂直的两个不同方向的加速度的值。更具体地说，加速度传感器140安装于驱动源120或支承板161，对因转子110的旋转而产生的驱动源120的振动的加速度进行测量。例如，如图1、2所示，既可以将加速度传感器140安装于驱动源120的上表面，也可以安装于驱动源120的下部等。在实施例1中，两个方向相互垂直，将一方称为X轴方向，将另一方称为Y轴方向。而且，将旋转轴130的轴向设为Z轴方向。另外，将表示X轴方向的加速度的值设为aX，将表示Y轴方向的加速度的值设为aY。需要说明的是，“表示加速度的值”不仅包含与加速度一致的值，还包含与加速度成比例的值以及像数字信号那样离散地表示与加速度成比例的值的值。作为来自实施例1的加速度传感器140的输出的aX、aY是表示相互正交的方向的加速度的值，在能够忽略旋转轴130的倾斜时为(aX2+aY2)1/2＝Rω2(1)。R是表示偏移的大小(振幅)的值，表示从旋转轴130、防振部160等静止的状态起的位移。ω是旋转轴130的角速度。当位移R变大时，旋转轴130的倾斜变大，Z方向的振动也无法忽略。在Z方向的振动也无法忽略的情况下，若将表示Z轴方向的加速度的值设为aZ，则(aX2+aY2+aZ2)1/2＝Rω2(2)。在需要检测Z方向的振动也无法忽略的振动的情况下，加速度传感器140也输出表示因转子110的旋转而产生的驱动源120的振动的Z方向(旋转轴130的轴向)的加速度的值aZ。图4表示某离心分离机中的每个不均衡的转速与加速度的关系。横轴是转速(rpm)，纵轴是加速度对应值(bit)，表示转子的不均衡为0g、12g、24g、36g的情况。纵轴的加速度对应值(bit)是如(aX2+aY2+aZ2)1/2那样计算来自加速度传感器的正交的3轴方向的输出(aX，aY，aZ)而得到的值。256bit相当于1G(约9.8m/s2)。由于加速度与角速度的平方成比例，在图4的例子中，随着转速变大，加速度对应值变大。另外，在图4的例子中，存在转速在1000rpm附近加速度对应值大的范围。该范围是转子110的振动成为共振的状态的范围，在本说明书中称为“共振区域”。“共振区域”是与转子110的旋转轴的位移变大的固有的角速度对应的范围，由防振部160的结构、转子110的质量等决定。但是，由于也受到收纳于转子110的试样的质量的影响，因此，成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离心分离机，具备转子、使所述转子旋转的驱动源、以及使所述转子与所述驱动源结合的旋转轴，其特征在于，/n所述离心分离机具备：/n加速度传感器，至少输出表示与所述旋转轴的轴向垂直的两个不同方向的加速度的值；以及/n控制部，所述控制部求出位移换算值，该位移换算值与将与基于表示所述加速度传感器输出的加速度的值的加速度成比例的值除以与所述转子的角速度的平方成比例的值而得到的值对应，在该位移换算值满足表示预先确定的位移大的位移判定基准的情况下，所述控制部使所述转子的旋转停止。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180125 JP 2018-0102011.一种离心分离机，具备转子、使所述转子旋转的驱动源、以及使所述转子与所述驱动源结合的旋转轴，其特征在于，
所述离心分离机具备：
加速度传感器，至少输出表示与所述旋转轴的轴向垂直的两个不同方向的加速度的值；以及
控制部，所述控制部求出位移换算值，该位移换算值与将与基于表示所述加速度传感器输出的加速度的值的加速度成比例的值除以与所述转子的角速度的平方成比例的值而得到的值对应，在该位移换算值满足表示预先确定的位移大的位移判定基准的情况下，所述控制部使所述转子的旋转停止。


2.如权利要求1所述的离心分离机，其特征在于，
将与所述转子的旋转轴的位移因共振而变大的角速度对应的值的范围作为共振区域，
所述控制部在与所述转子的角速度对应的值处于与比所述共振区域低的预先确定的角速度对应的值的范围时，求出位移...

【专利技术属性】
技术研发人员：三木千季，
申请(专利权)人：株式会社久保田制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP