真空泵和用于监控真空泵的方法技术

本发明专利技术涉及一种真空泵或包括至少一个真空泵的真空系统，其中将惯性测量单元分配给真空泵，该惯性测量单元包括至少一个惯性传感器，该惯性传感器设计为获取真空泵的运动和/或真空泵的取向，并且提供与之相关的测量数据和/或提供通过评估该测量数据获得的信息。和/或提供通过评估该测量数据获得的信息。和/或提供通过评估该测量数据获得的信息。

【技术实现步骤摘要】
真空泵和用于监控真空泵的方法


[0001]本专利技术涉及一种真空泵，特别地，涉及是一种涡轮分子真空泵。本专利技术还涉及一种具有至少一个真空泵，特别地，具有涡轮分子真空泵的真空系统。本专利技术还涉及一种用于监控真空泵或包括至少一个真空泵的真空系统的方法。

技术介绍

[0002]在本公开的范围中，真空系统理解为例如由一个或多个真空泵和一个或多个待抽真空的真空室或真空腔构成的装置。这种装置有时也被称为泵站。
[0003]在许多
中，并且也在真空技术的领域中，状态监控，即关于真空系统或各个真空泵的各个部件的状态信息的获取和评估，在实践中变得越来越重要。与状态监控相关的目标极为多样化，并且涵盖例如从提高真空泵用寿命，到简化和改善真空泵和真空系统的维护和维修，直至改进操作者的使用可能性以及通过提供涉及真空泵和真空系统的信息提高客户友好度。在本文中通常将真空泵或包括真空泵的真空系统的操作者理解为客户，该客户从泵制造商购得真空泵。在这种背景下，状态监控在例如由于保修索赔和投诉中引起的泵制造商和操作者之间的可能纠纷方面会是重要的。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术的目的是创建一种用于对真空泵或包括至少一个真空泵的真空系统进行状态监控的尽可能简单、可靠和成本合适的设备。
[0005]该目的的方案分别通过独立权利要求的特征实现。
[0006]在根据本专利技术的真空泵中，以及在根据本专利技术的包括至少一个真空泵的真空系统中，根据本专利技术，分别设有分配给真空泵的惯性测量单元，该惯性测量单元包括至少一个惯性传感器，该惯性传感器设计为用于获取真空泵的运动和/或真空泵的取向，并且提供与之相关的测量数据和/或提供通过评估这些测量数据而获得的信息。
[0007]专业领域中，惯性测量单元也称为IMU(IMU＝Inertial Measurement Unit，惯性测量单元)，惯性测量单元为多个惯性传感器的空间布置。惯性传感器可以是例如加速度传感器或转速传感器。转速传感器也称为回转仪传感器或陀螺仪传感器。如今，这种惯性传感器被大量使用，并且在市场上可以以各种不同的设计和质量来获得。
[0008]加速度传感器通常提供相对于平移轴线的平移运动的线性加速度值。转速传感器通常提供相对于旋转轴线的角速度。通过对加速度传感器的加速度值进行两次积分，可以获得路径信息，即关于相对于参考方位或参考位置的所经过的路径的信息。通过对转速传感器的角速度进行一次积分，可以获得转动角信息，即关于相对于参考方位或参考取向的所分别经过的转动角的信息。出于该原因，惯性传感器通常用于导航任务，例如用于无人机。但是惯性传感器也广泛用于其他应用，例如用作移动电话中的传感器或用于测量建筑物和机器上的震动。
[0009]在市场上可获得的惯性传感器可以设计为，使得这些传感器直接提供加速度信号
或速度信号(即原始测量值或原始数据)，该加速度信号或速度信号因此不需要额外的预处理或处理，以便直接从惯性传感器本身获得涉及相应的加速度或速度的信息。因此，根据本专利技术所使用的、可以包括一个或多个惯性传感器的惯性测量单元可以直接提供一个或多个加速度或速度信号。但是，可选地，惯性测量单元也可以设计为并且为此特别地配备有适当的电子部件，使得可以对“原始数据”或从其中获得的信息进行原则上任意的信号预处理和处理以及存储。
[0010]在本公开的范围中，物体的“方位”，特别是真空泵的“方位”应理解为在相应坐标系中的它的位置和取向。物体的平移改变物体的位置，并且物体的旋转改变物体的取向。物体的运动可以仅包括相对于一个、两个或三个平移轴线的平移，或者仅包括相对于一个、两个或三个旋转轴线的旋转，或者包括尤其相对于所有六个可能的自由度的平移和旋转。
[0011]此外，在本公开的范围中，物体的“运动”，特别是真空泵的“运动”应理解为真空泵的振动或振荡。
[0012]物体的运动，特别是真空泵的运动还引起在物体周围的声音发射。振动或振荡通常还导致不期望地发射声级。借助声压传感器或声级频率传感器，尤其是借助麦克风，可以获取物体的产生的声压或声级或声谱。在本公开的范围中，为了简单起见，通用术语“惯性传感器”也同义地适用于声压或声级传感器，即使它们没有作为具体实施例被再次分别提及。
[0013]根据本专利技术，测量数据由分配给真空泵的，特别是集成到真空泵中的惯性测量单元的至少一个惯性传感器提供，该测量数据可以是原始测量数据，特别是由惯性传感器直接产生的加速度或速度信号。该原始测量数据可以例如存储在真空泵中，并且因此例如可供后续评估。因此，在此无需立即进行信号处理，尤其是无需进行实时信号处理。可选地或附加地，所提供的测量数据也可以是经预处理的测量数据，该测量数据例如借助于属于惯性测量单元的电子部件通过预处理或处理从惯性传感器直接提供的信号中获得。
[0014]在本专利技术的一个优选的实施例中，分配给真空泵的，优选地集成在真空泵中的惯性测量单元因此包括一个或多个惯性传感器，一个或多个惯性传感器分别直接提供加速度信号或速度信号。
[0015]在根据本专利技术的监控方法中，在真空泵或真空系统运行之前、期间和/或之后，真空泵的运动和/或真空泵的取向和/或真空系统的运动借助于真空泵的惯性测量单元来检测，并且提供与它们相关的测量数据和/或提供通过评估这些测量数据而获得的信息。如已经在上下文中基于根据本专利技术的真空泵和根据本专利技术的真空系统所提及的那样，这些测量数据可以是惯性传感器的原始测量数据和/或经预处理的测量数据。
[0016]根据本专利技术的监控特别包括对真空泵和/或真空系统的状态或状态变化的获取或检测或识别，以及与它们相关的状态信息的提供和/或存储。
[0017]根据本专利技术可行但非强制性的是：在运行期间评估测量数据，并且作为对该评估的反应，对真空泵和/或真空系统的当前运行的进行干预。因此，根据本专利技术例如可行的是：在真空泵运行期间仅存储测量数据或通过测量数据的评估获得的信息，并且在后续的时间点进行评估，例如在维修情况下或在定期维护中。
[0018]根据本专利技术，惯性测量单元可以集成到真空泵中。可选地，惯性测量单元可以集成到外部附件中，该外部附件可以可拆卸地安装在泵上。例如，惯性测量单元可以集成到真空
泵的电子部件壳体中，该电子部件壳体设置在真空泵的实际的泵壳体之外，并且特别的，与真空泵可拆卸地连接。测量数据的预处理或评估可以在所提及的附件中，在电子部件壳体中或在真空泵的驱动电子部件中进行。驱动电子部件可以位于所提及的电子部件壳体中。即作为附件也作为集成方案，具有插接连接器的惯性测量单元可以有线地或通过无线电连接与显示、输出、评估、数据转发或其他数据处理单元连接。
[0019]下面说明本专利技术的其他可行的实施例，即根据本专利技术的真空泵和根据本专利技术的真空系统以及根据本专利技术的监控方法。
[0020]根据本专利技术的一个实施例，与惯性测量单元连接的控制装置分配至真空泵，该控制装置设计为用于评估惯性测量单元的测量数据。
[0021]根据本专利技术的另一实施例，输出装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空泵(11)，特别是涡轮分子真空泵，或具有至少一个所述真空泵(11)，特别是所述涡轮分子真空泵的真空系统(12)，具有分配至所述真空泵(11)的惯性测量单元(14)，所述惯性测量单元包括至少一个惯性传感器(16)，特别是加速度传感器或转速传感器，所述惯性传感器设计为用于获取所述真空泵(11)的运动和/或所述真空泵(11)的取向，并提供与它们相关的测量数据，特别是作为原始测量数据和/或作为经预处理的测量数据，和/或提供通过评估所述测量数据而获得的信息。2.根据权利要求1所述的真空泵(11)，其中，将与所述惯性测量单元(14)连接的控制装置(18)分配至所述真空泵(11)，所述控制装置设计为用于评估所述惯性测量单元(14)的所述测量数据，和/或其中，将输出装置，特别是接口(29)或附件接头(27)，分配至所述真空泵(11)，经由所述输出装置，能够输出或调用所述惯性测量单元(14)的所述测量数据和/或通过评估所述测量数据而获得的信息，和/或其中，将存储装置(20)分配至所述真空泵(11)，所述存储装置设计为，用于存储所述惯性测量单元(14)的所述测量数据和/或通过评估所述测量数据而获得的信息。3.根据权利要求1或2所述的真空泵(11)，其中，所述惯性测量单元(14)包括多个惯性传感器(16)的空间布置，其中，特别地，所述惯性测量单元(14)包括：两个或三个加速度传感器，分别将所述真空泵(11)的三个成对彼此垂直延伸的平移轴线中的一个分配给所述加速度传感器；和/或包括两个或三个转速传感器，分别将所述真空泵(11)的三个成对彼此垂直延伸的旋转轴线中的一个分配给所述转速传感器。4.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵(11)，其中，所述惯性测量单元(14)设计为MEMS(微机电系统)，或者设计为MEMS的组件，或者设计为光学系统，和/或，其中，所述惯性测量单元(14)被集成到所述真空泵(11)的真空套管(22)中，其中，特别地，所述惯性测量单元(14)设置在形成所述真空套管(22)的电路板上。5.一种用于监控根据前述权利要求中任一项所述的真空泵(11)或用于监控包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的真空泵(11)的真空系统(12)的方法，其中，在所述真空泵(11)或所述真空系统(12)运行之前、期间和/或之后，所述真空泵(11)的运动和/或所述真空泵(11)取向和/或所述真空系统(12)的运动借助于所述真空泵(11)的所述惯性测量单元(14)来获取，并且提供与它们相关的测量数据，特别是作为原始测量数据和/或作为经预处理的测量数据，和/或提供通过评估所述测量数据而获得的信息。6.根据权利要求5所述的方法，其中，根据所述测量数据确定所述真空泵(11)和/或所述真空系统(12)的一个或多个状态信息，特别地，其中，所述状态信息或每个状态信息经由所述真空泵(11)的输出装置(27，29)输出和/或存储在所述真空泵(11)的存储装置(20)中。7.根据权利要求5或6所述的方法，
其中，确定所述真空泵(11)在空间中的取向和/或相对于所述真空系统(12)的一个或多个其他部件的取向作为所述真空泵(11)和/或所述真空系统(12)的状态信息。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述真空泵(11)的所述控制装置(18)设计为根据所确定的所述真空泵(11)的取向允许或禁止所述真空泵(11)的运行开始，和/或其中，所确定的所述真空泵(11)的取向在评估所述真空泵(11)和/或所述真空系统(12)的振动相关的频谱时被考虑，和/或其中，所述真空泵(11)的取向仅在特殊的、预设的事件中被存储，特别地在所述真空泵(11)通电时，在所述真空泵(11)的运行开始时，在包括所述真空泵(11)的真空系统(12)的预设的部件，除所述真空泵(11)之外，运行开始时，和/或在改变所述真空泵(11)的安装位置时，被存储。9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其中，所述真空泵(11)包括在运行期间借助于驱动电机(25)处于转动中的转子(49)，并且其中，确定所述转子(49)的不平衡度和/或所述真空泵(11)和/或所述真空系统(12)的振动状态作为所述真空泵(11)和/或所述真空系统(12)的状态信息。10.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述真空泵(11)运行期间重复地确定所述转子不平衡度和/或所述振动状态，并且
‑
计算所述转子不平衡度和/或所述振动状态的时间变化，特别是变化速率，的至少一个量度，特别地，参考所述转子不平衡度和/或所述振...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕斯卡尔，
申请(专利权)人：普发真空技术股份公司，
类型：发明
国别省市：