專利名稱：離心轉(zhuǎn)子的識(shí)別和測試儀控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離心測試儀的安全系統(tǒng)，確切地說，是防止由于安裝在儀器內(nèi)的轉(zhuǎn)子的誤識(shí)別而造成的超速現(xiàn)象的出現(xiàn)的故障保險(xiǎn)系統(tǒng)。
離心測試儀是一種能使液體受到離心力場的作用的裝置。試樣被輸入離心轉(zhuǎn)子，其中的離心轉(zhuǎn)子比較笨重，一般由鋁或鈦制成。
一個(gè)離心測試儀內(nèi)可以裝有多個(gè)不同的離心轉(zhuǎn)子中的任一個(gè)，這取決于所制定的分離草案。所以對(duì)于同時(shí)考慮控制速度和溫度的情況，如果在給定的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，能確定對(duì)于安裝在測試儀內(nèi)的某特定轉(zhuǎn)子所進(jìn)行的識(shí)別，則是有利的，從安全的角度來說，這一轉(zhuǎn)子識(shí)別信息更為有利。因?yàn)槔眠@一信息可以阻止轉(zhuǎn)子以高于其最大設(shè)計(jì)速度的速度旋轉(zhuǎn)，或超出該測試儀的最大負(fù)載額。
已知有不同種類的轉(zhuǎn)子識(shí)別裝置。一種典型的識(shí)別系統(tǒng)是利用安裝在轉(zhuǎn)子系中的每一個(gè)轉(zhuǎn)子上的顯示器和裝在儀器內(nèi)的協(xié)同操作的傳感器。顯示器常用磁鐵或安裝在轉(zhuǎn)子下表面的具有反光區(qū)域和不反光區(qū)域的圓片。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)通過傳感器時(shí)，代表對(duì)某轉(zhuǎn)子的識(shí)別的識(shí)別碼即產(chǎn)生。
然而，有時(shí)顯示器可能從給定的轉(zhuǎn)子上移出。如果出現(xiàn)這種情況，轉(zhuǎn)子就會(huì)被誤識(shí)，從而導(dǎo)致潛在的災(zāi)難性后果。例如如果允許一個(gè)被誤識(shí)的轉(zhuǎn)子超出其最大的極限速度旋轉(zhuǎn)，那么就會(huì)增加轉(zhuǎn)子的破損的可能性。
如上所述，可以認(rèn)為提供一個(gè)能避免轉(zhuǎn)子的誤識(shí)別而造成的轉(zhuǎn)子損壞的轉(zhuǎn)子識(shí)別系統(tǒng)，是有利的。
本發(fā)明的目的在于提供一種用于識(shí)別多個(gè)轉(zhuǎn)子中的每一個(gè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子識(shí)別系統(tǒng)，每一個(gè)轉(zhuǎn)子有一個(gè)與之相關(guān)的預(yù)定的最大速度值，并且轉(zhuǎn)子上面聯(lián)有不同的識(shí)別顯示器。每個(gè)轉(zhuǎn)子上有預(yù)定的N個(gè)離散位置，每個(gè)識(shí)別顯示器裝在其中的一個(gè)位置上。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)通過安裝在測試儀內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)探測器組成的傳感裝置時(shí)，即產(chǎn)生與所檢測的轉(zhuǎn)子上顯示器的實(shí)際個(gè)數(shù)和實(shí)際位置相對(duì)應(yīng)的N位二進(jìn)制數(shù)。
按照本發(fā)明，賦給轉(zhuǎn)子系中的每一個(gè)轉(zhuǎn)子一個(gè)預(yù)定的從遞增的二進(jìn)制序數(shù)中選出的不同的二進(jìn)制數(shù)。每個(gè)二進(jìn)制數(shù)中相同的位對(duì)應(yīng)著轉(zhuǎn)子系中每一個(gè)轉(zhuǎn)子上相同的預(yù)定位置。賦給每個(gè)轉(zhuǎn)子的二進(jìn)制數(shù)中的每一位的值則對(duì)應(yīng)著與該二進(jìn)制數(shù)該位置相對(duì)應(yīng)的位置上是否存在顯示器。賦給某轉(zhuǎn)子的二進(jìn)制數(shù)與該轉(zhuǎn)子的最大速度相對(duì)應(yīng)。所以遞增的二進(jìn)制序數(shù)將分別賦給最大旋轉(zhuǎn)速度逐漸增大的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)通過傳感器時(shí)，這樣形成的二進(jìn)制數(shù)就與(后來)出現(xiàn)在該轉(zhuǎn)子上的顯示器的實(shí)際數(shù)量和位置相關(guān)聯(lián)。這樣，二進(jìn)制數(shù)中這一位的值即代表轉(zhuǎn)子上相應(yīng)位置處有(或沒有)識(shí)別探測器。轉(zhuǎn)子的速度限制在該轉(zhuǎn)子所被檢測到的二進(jìn)制數(shù)相對(duì)應(yīng)的速度。
通過下面結(jié)合圖(本申請(qǐng)的一部分)所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明將得到進(jìn)一步解釋。本申請(qǐng)的附圖
只有一附圖，它是對(duì)本發(fā)明所規(guī)定的包含有轉(zhuǎn)子識(shí)別顯示器的離心測試儀的(程示化的)圖示，從中可以看到轉(zhuǎn)子的下表面。
參照附圖所示的離心測試儀10。其中標(biāo)號(hào)12代表本發(fā)明的轉(zhuǎn)子識(shí)別系統(tǒng)。該測試儀包括支承在框架16上的腔或殼(bowl)14。殼14的四周環(huán)繞著同心安裝的護(hù)圈18。殼14上有一個(gè)位于中央的中心開口20。從適當(dāng)?shù)膭?dòng)力源接出的驅(qū)動(dòng)軸22通過該開口20伸進(jìn)殼14。
驅(qū)動(dòng)軸的上端有一個(gè)裝配件26。離心轉(zhuǎn)子系中的每一個(gè)轉(zhuǎn)子28都可以裝在該裝配件上，而繞該中心軸22A旋轉(zhuǎn)。從圖中可見轉(zhuǎn)子系中的一個(gè)典型的離心轉(zhuǎn)子28的底面28S。轉(zhuǎn)子系中的每一個(gè)轉(zhuǎn)子都有一個(gè)與之相關(guān)聯(lián)的預(yù)定的最大速度值。
表面28S上有一個(gè)裝配凹座28R，安裝轉(zhuǎn)子時(shí)將裝配件26裝入該裝配凹座內(nèi)。表面28S上有預(yù)定的N個(gè)離散的位置30A、……30N。每一個(gè)位置由一個(gè)點(diǎn)劃線的圓圈(dotdashcircle)表示。位置30的個(gè)數(shù)可設(shè)定成任何適當(dāng)?shù)膫€(gè)數(shù)。每一個(gè)位置30都確定了一個(gè)與轉(zhuǎn)子10相連的可探測的識(shí)別顯示器的可能的位置。圖中的識(shí)別顯示器由交叉的陰影線表示。識(shí)別顯示器可采用任何適當(dāng)極性的磁鐵，如美國專利4，772，254(Grossletal)、美國專利4，700，117(Grebeler)或美國專利4，551，715(Durbinetal)中所描述的?；蛘卟捎镁哂蟹垂鈪^(qū)域和/或不反光區(qū)域的圓片，如美國專利4，205，261(Franklin)或美國專利3，746，247(Camilliere)中所描述的。
點(diǎn)30可以適宜的方式安排在轉(zhuǎn)子28上。例如，象1992年10月9日申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?7/958，996，并已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的專利申請(qǐng)中所公開并要求保護(hù)的那樣，將顯示器沿著二個(gè)圓環(huán)陣列安裝。另外，如果需要的話，也可將顯示器安裝在適當(dāng)個(gè)數(shù)的同心圓環(huán)上。應(yīng)該注意，雖然本說明書討論的是將顯示器安裝在轉(zhuǎn)子的底盤上，但是，顯示器可以固定在轉(zhuǎn)子任何適宜的一個(gè)表面上或組合的幾個(gè)表面上。還應(yīng)清楚，其他的顯示器，如用于轉(zhuǎn)子識(shí)別系統(tǒng)中和/或其它診斷和/或安全系統(tǒng)中的產(chǎn)生同步信號(hào)的顯示器都可裝在轉(zhuǎn)子上。
無論顯示器如何安置，轉(zhuǎn)子系中每個(gè)轉(zhuǎn)子28上面的識(shí)別顯示器32的組合都不一樣。其中每個(gè)識(shí)別顯示器32都安裝在轉(zhuǎn)子上預(yù)定個(gè)數(shù)的位置30中的一個(gè)位置上。
具有一個(gè)或多個(gè)探測器的傳感裝置36安裝在儀器內(nèi)的適當(dāng)位置。傳感裝置36用于9直接或通過適當(dāng)?shù)碾娮幼骶W(wǎng)38)發(fā)出代表轉(zhuǎn)子上顯示器的實(shí)際個(gè)數(shù)和實(shí)際位置的二進(jìn)制數(shù)。傳感裝置36(同工作網(wǎng)38或無需工作網(wǎng)38，視情況而定)構(gòu)成了(define)發(fā)出表示轉(zhuǎn)子上顯示器的實(shí)際個(gè)數(shù)和實(shí)際位置的二進(jìn)制的裝置。由傳感裝置36(或從工作網(wǎng)38)發(fā)出來的二進(jìn)制數(shù)通過線路40輸至工作網(wǎng)42。控制工作網(wǎng)42依據(jù)傳感裝置36檢測到的二進(jìn)制數(shù)，來控制不同的離心操作參數(shù)。例如轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的最大允許速度，以便控制轉(zhuǎn)子的離心旋轉(zhuǎn)。控制信號(hào)通過線路44從控制工作網(wǎng)42輸出。
為了避免由一個(gè)或多個(gè)顯示器32可能移出或以其他方式失落而可能出現(xiàn)的惡果，應(yīng)使用本發(fā)明的系統(tǒng)。按照本發(fā)明，賦給轉(zhuǎn)子系中的每個(gè)轉(zhuǎn)子一個(gè)預(yù)定的從遞增的二進(jìn)制序數(shù)中選出的N位二進(jìn)制數(shù)。每個(gè)二進(jìn)制數(shù)中相同的位對(duì)應(yīng)著轉(zhuǎn)子系中每個(gè)轉(zhuǎn)子上相同的預(yù)定位置。賦給轉(zhuǎn)子的二進(jìn)制數(shù)中的每一個(gè)位的值取決于該轉(zhuǎn)子上相應(yīng)的位置30上是否有顯示器。所謂的“位”指的是讀數(shù)法的位置標(biāo)志系統(tǒng)中的一個(gè)位置。例如在二進(jìn)制法中，小數(shù)點(diǎn)左邊第一位是20位置，小數(shù)點(diǎn)左邊第二位置是21位置，小數(shù)點(diǎn)左邊第3位是、22位置，等等。賦給轉(zhuǎn)子的二進(jìn)制數(shù)是根據(jù)該轉(zhuǎn)子的最高速度確定的。這樣遞增的二進(jìn)制序數(shù)將分別賦予最高速度逐個(gè)增高的轉(zhuǎn)子。
按照本發(fā)明，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)通過傳感裝置36而發(fā)出一個(gè)表示位于轉(zhuǎn)子上的識(shí)別顯示器的實(shí)際個(gè)數(shù)和實(shí)際位置的二進(jìn)制數(shù)。軸上轉(zhuǎn)子的速度限制在與所檢測到的二進(jìn)制數(shù)的值相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子速度。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)，工作網(wǎng)42可包括裝有對(duì)應(yīng)表的存貯器46，其中的對(duì)應(yīng)表中，存有以所討論的方式而確定的二進(jìn)制序數(shù)。工作網(wǎng)38和42可通過使用微處理器并將對(duì)應(yīng)表存貯在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的存貯器中來實(shí)現(xiàn)。而微處理器只是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一部分。
上述內(nèi)容可通過下面對(duì)實(shí)施例的解釋得到進(jìn)一步澄清。
假設(shè)轉(zhuǎn)子系中包含有8個(gè)轉(zhuǎn)子R1-R8，其中的各轉(zhuǎn)子以逐漸增高的旋轉(zhuǎn)速度安全地旋轉(zhuǎn)，每個(gè)轉(zhuǎn)子上都有三個(gè)可能的位置30A、30B、30C，用于安裝識(shí)別顯示器。按照本發(fā)明，賦給轉(zhuǎn)子系中的每個(gè)轉(zhuǎn)子一個(gè)預(yù)定的從遞增的二進(jìn)制序數(shù)中選出的不同的三位二進(jìn)制數(shù)。每個(gè)二進(jìn)制數(shù)中的第一位對(duì)應(yīng)著轉(zhuǎn)子上的位置30A，二進(jìn)制數(shù)中的第二位對(duì)應(yīng)著轉(zhuǎn)子上的位置30B，而二進(jìn)制數(shù)中的第三位對(duì)應(yīng)著轉(zhuǎn)子上的位置30C。二進(jìn)制在相應(yīng)位P1、P2和P3上的值(即1或0)取決于轉(zhuǎn)子上相應(yīng)位置處是否有識(shí)別顯示器。如果在給定的位置處有識(shí)別顯示器，則二進(jìn)制值“1”賦給二進(jìn)制數(shù)中與該位置對(duì)應(yīng)的這一位。賦給某轉(zhuǎn)子的二進(jìn)制數(shù)與該轉(zhuǎn)子的最大速度相對(duì)應(yīng)。這樣，遞增的二進(jìn)制序數(shù)將分別賦給最大速度逐漸增高的轉(zhuǎn)子。
上述內(nèi)容匯總在如下的對(duì)應(yīng)表中對(duì)應(yīng)表是否存在顯示器二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)子最大速度位置位置位置位位位30A 30B 30C P1P2P3R11000 無無 無 0 0 0R22000 無無 有 0 0 1R33000 無有 無 0 1 0R44000 無有 有 0 1 1R55000 有無 無 1 0 0R66000 有無 有 1 0 1R77000 有有 無 1 1 0R88000 有有 有 1 1 1更具體地說，(如果標(biāo)記適當(dāng))，轉(zhuǎn)子7應(yīng)在30A和30B處各有一個(gè)識(shí)別顯示器，而在30C處沒有。賦給該轉(zhuǎn)子的二進(jìn)制數(shù)(當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)通過傳感器時(shí)發(fā)出)是“110”。轉(zhuǎn)子7的最大可能速度是7000rpm。假設(shè)轉(zhuǎn)子R7因某種原因被損壞了，而使本應(yīng)出現(xiàn)在30B處的識(shí)別顯示器丟失。如果該損壞了的轉(zhuǎn)子裝在測試儀內(nèi)，則該轉(zhuǎn)子被傳感裝置所檢測到的實(shí)際二進(jìn)制數(shù)是“100”。則控制系統(tǒng)將轉(zhuǎn)子R7的速度控制在5000rpm(以下)，即被賦予的二進(jìn)制數(shù)為“100”的轉(zhuǎn)子(即轉(zhuǎn)子R5)的速度。如果其他的識(shí)別顯示器丟失，也含有類似的結(jié)果(即將轉(zhuǎn)子的速度限制在低于其最大允許速度)。
轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的可能速度，由控制工作網(wǎng)42限制在與實(shí)際發(fā)出的二進(jìn)制數(shù)相對(duì)應(yīng)的速度(以下)，以這種方式，轉(zhuǎn)子的速度被限制在故障保險(xiǎn)速度以下。
了解了如上所描述的本發(fā)明內(nèi)容的，本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員，可能會(huì)作出很多修改。這些修改應(yīng)被認(rèn)為是不超出如所附的權(quán)利要求書所確定的本發(fā)明的構(gòu)思的范圍。
權(quán)利要求
1.一種限制多個(gè)離心轉(zhuǎn)子中的每一個(gè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度的方法，其中每個(gè)轉(zhuǎn)子具有一個(gè)預(yù)定的與之相關(guān)的最大速度，每個(gè)轉(zhuǎn)子上的識(shí)別顯示器的組合都不相同，其中的每個(gè)識(shí)別顯示器安裝在轉(zhuǎn)子上預(yù)定的N個(gè)位置中的一處，該方法包括如下步驟a)、賦給每個(gè)轉(zhuǎn)子一個(gè)預(yù)定的從遞增的二進(jìn)制序數(shù)中選出的不同的N位二進(jìn)制數(shù)，其中的每個(gè)二進(jìn)制數(shù)都有N位，二進(jìn)制數(shù)中相同的位對(duì)應(yīng)著轉(zhuǎn)子上相同的預(yù)定位置，賦給轉(zhuǎn)子的二進(jìn)制數(shù)中的每一位的值對(duì)應(yīng)著該轉(zhuǎn)子上對(duì)應(yīng)位置處是否出現(xiàn)識(shí)別顯示器，賦給某轉(zhuǎn)子的二進(jìn)制數(shù)與該轉(zhuǎn)子的最大速度相對(duì)應(yīng)，這樣，按順序遞增的二進(jìn)制數(shù)將分別賦給最大速度逐漸增高的轉(zhuǎn)子。b)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子通過傳感裝置時(shí)，即發(fā)出表示轉(zhuǎn)子上的識(shí)別顯示器的實(shí)際個(gè)數(shù)和實(shí)際位置的二進(jìn)制數(shù)，并且c)將轉(zhuǎn)子的速度限制在與所發(fā)出的二進(jìn)制相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子速度。
2.一種識(shí)別多個(gè)離心轉(zhuǎn)子中的每個(gè)轉(zhuǎn)子的方法，其中每個(gè)轉(zhuǎn)子上的識(shí)別顯示器的組合都不相同，而每個(gè)轉(zhuǎn)子都安裝在轉(zhuǎn)子上預(yù)定的N個(gè)位置中的一處，該方法包括如下步驟a)從遞增的二進(jìn)制序數(shù)中選出預(yù)定的不同的N位二進(jìn)制數(shù)賦給每個(gè)轉(zhuǎn)子，從而建立一個(gè)對(duì)應(yīng)表，其中每個(gè)二進(jìn)制數(shù)都有N位;每個(gè)二進(jìn)制數(shù)中相同的位，對(duì)應(yīng)著轉(zhuǎn)子上相同的預(yù)定位置;賦給每個(gè)轉(zhuǎn)子的二進(jìn)制數(shù)，其中的每一位的值與該轉(zhuǎn)子的對(duì)應(yīng)值處是否有識(shí)別顯示器相對(duì)應(yīng);賦給某轉(zhuǎn)子的二進(jìn)制數(shù)與該轉(zhuǎn)子的最大速度相對(duì)應(yīng)，這樣按順序遞增的二進(jìn)制數(shù)分別賦給其最大速度逐漸增高的轉(zhuǎn)子;b)在轉(zhuǎn)子的一個(gè)或多個(gè)位置上(是否)提供識(shí)別顯示器與賦給該轉(zhuǎn)子的二進(jìn)制數(shù)中的每一位的值相對(duì)應(yīng)。
3.一種限制多個(gè)離心轉(zhuǎn)子中的每一個(gè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度的控制系統(tǒng)，其中的每個(gè)轉(zhuǎn)子具有一個(gè)與之相關(guān)聯(lián)的預(yù)定的最大速度，每個(gè)轉(zhuǎn)子上的識(shí)別顯示器的組合都不相同，其中的每一個(gè)識(shí)別顯示器都安裝在轉(zhuǎn)子上的N個(gè)預(yù)定位置中的一處;該系統(tǒng)包括(a)一個(gè)存有對(duì)應(yīng)表的存貯器，對(duì)應(yīng)表是通過從遞增的二進(jìn)制序數(shù)中選出的預(yù)定的不同的N位二進(jìn)制數(shù)賦給每一轉(zhuǎn)子而形成的，其中的每一個(gè)二進(jìn)制數(shù)都有N位;每個(gè)二進(jìn)制數(shù)中相同的位對(duì)應(yīng)著轉(zhuǎn)子上相同的預(yù)定位置，賦給每個(gè)轉(zhuǎn)子的二進(jìn)制數(shù)中的每一位的值與該轉(zhuǎn)子的對(duì)應(yīng)位置處是否有識(shí)別顯示器相對(duì)應(yīng)。賦給某轉(zhuǎn)子的二進(jìn)制數(shù)與該轉(zhuǎn)子的最高速度相對(duì)應(yīng)，這樣將遞增的二進(jìn)制數(shù)分別賦給最大速度逐一增高的轉(zhuǎn)子，(b)發(fā)出代表轉(zhuǎn)子上的識(shí)別顯示器的實(shí)際個(gè)數(shù)和實(shí)際位置的二進(jìn)制數(shù)的裝置;以及(c)一個(gè)與存貯器及用于發(fā)出二進(jìn)制數(shù)的裝置相關(guān)聯(lián)的控制工作網(wǎng)，用來將轉(zhuǎn)子可能出現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)速度限制在與所發(fā)出的二進(jìn)制數(shù)相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子速度。
全文摘要
一種離心轉(zhuǎn)子的識(shí)別和測試儀控制系統(tǒng)，它根據(jù)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的可能的最大速度，賦給轉(zhuǎn)子系中的每個(gè)轉(zhuǎn)子遞增的二進(jìn)制序數(shù)中選出的一個(gè)N位二進(jìn)制數(shù)。賦給轉(zhuǎn)子系中每個(gè)轉(zhuǎn)子的二進(jìn)制數(shù)中的每一位的值，與該轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)位置處是否有識(shí)別顯示器相對(duì)應(yīng)。當(dāng)每個(gè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，代表正在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上識(shí)別顯示器的實(shí)際個(gè)數(shù)和實(shí)際位置的二進(jìn)制數(shù)即發(fā)出。轉(zhuǎn)子的速度限制在與所發(fā)出的二進(jìn)制數(shù)相對(duì)應(yīng)的速度。
文檔編號(hào)B04B13/00GK1094335SQ9311265
公開日1994年11月2日 申請(qǐng)日期1993年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月14日
發(fā)明者E·A·卡科斯 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司