專利名稱：用于監(jiān)控真空度的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控真空室中的、尤其真空開關(guān)管中的真空度的 裝置，其具有依據(jù)真空室中的壓力改變其物理性能的構(gòu)件，以及具有用于 檢測構(gòu)件性能變化的設(shè)備。
背景技術(shù)：
一種此類裝置/人DE3424339中7>知，并且由布設(shè)在真空開關(guān)管內(nèi)部而 且構(gòu)成點(diǎn)燃火花隙的電極對(duì)組成。所述點(diǎn)燃火花隙這樣設(shè)計(jì)尺寸，即，使 得當(dāng)真空開關(guān)管中的真空度無異議時(shí)，出現(xiàn)不足以激發(fā)發(fā)光二極管的通過 電流?？墒侨绻诮油ㄕ婵臻_關(guān)管時(shí)，借助于壓電元件產(chǎn)生電壓脈沖，則 真空開關(guān)管中的壓力，由于泄漏而升高到一個(gè)較高的、不足以正常地通斷 的壓力，那么就有足以使二極管發(fā)光的電流流經(jīng)點(diǎn)燃火花隙。
這種公知的用于監(jiān)控真空的裝置的缺點(diǎn)， 一方面在于其復(fù)雜的用于產(chǎn) 生電壓脈沖的機(jī)構(gòu)，另一方面在于，不能在真空開關(guān)管連續(xù)運(yùn)行期間進(jìn)行 測量。
在DE19539535A1中描述了 一種用于監(jiān)控真空開關(guān)管的壓力的方法， 這種方法允許在真空開關(guān)管運(yùn)行期間，進(jìn)行與氣體種類無關(guān)的、無注釋、 無介入、無接觸的測量。為此規(guī)定，將超聲波輸入真空開關(guān)管中，并且從 反射和發(fā)射幅值之間的比例中，確定真空開關(guān)管中的氣體密度。在一種變 化的方法中，借助于超聲波確定金屬法蘭或屏蔽件的應(yīng)力狀態(tài)，其中充分 利用了聲學(xué)上的固有振蕩。真空開關(guān)管中的內(nèi)壓的改變，尤其導(dǎo)致所使用
的構(gòu)件的振蕩頻率的改變。從振蕩頻率的降低以及固有振蕩幅度的衰減變 化中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的監(jiān)控。

發(fā)明內(nèi)容
以上述現(xiàn)有技術(shù)為出發(fā)點(diǎn)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種用 于監(jiān)控真空室的真空度的裝置，所述裝置可以以簡單而且可靠的方式，被用作尤其在真空開關(guān)管運(yùn)行期間實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)控的泄漏傳感器。
按照本發(fā)明，上述技術(shù)問題是這樣得以解決的，即，所述構(gòu)件是位于
真空室與真空室周圍環(huán)境之間的 一種可變形的隔膜，并且通過用于^r測構(gòu)
件特性變化的設(shè)備，可采集所述隔膜變形的極限值。
本發(fā)明以下列知識(shí)為基礎(chǔ)，即，真空室中的、尤其真空開關(guān)管中的壓 力降低，通常是突發(fā)地發(fā)生的，并且足以用來辨別兩個(gè)極限狀態(tài)。
在一種尤其簡單的實(shí)施例中，所述可變形的隔膜由 一種彈性可變形的 薄膜、尤其金屬薄膜組成。這種金屬薄膜可以尤其被構(gòu)建成喀嗪軋頭
(Knackfrosch )的形式，并且由被彎曲成具有穩(wěn)定的以及亞穩(wěn)定狀態(tài)的彈 簧鋼組成。當(dāng)真空開關(guān)管漏氣時(shí)，處于穩(wěn)定狀態(tài)的薄膜被彎曲，直到它突 然通過隆起而躍變到亞穩(wěn)定狀態(tài)為止。具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的薄膜的擴(kuò)展設(shè) 計(jì)方案，作為替代方案同樣可行。
按照另外一種優(yōu)選的實(shí)施例，所述可變形的隔膜通過波紋管、尤其金 屬波紋管構(gòu)成。為了避免波紋管超負(fù)荷，以及達(dá)到限制波紋管行程的目的， 相宜的是，存在至少一個(gè)限制波紋管變形的止擋。
被充當(dāng)隔膜的薄膜的變形，或構(gòu)成隔膜的波紋管的變形，可傳輸?shù)斤@ 示元件上，所述顯示元件可在分別對(duì)應(yīng)于真空室的、尤其真空開關(guān)管的不 漏氣和漏氣狀態(tài)的兩個(gè)終端位置之間移動(dòng)。
一種尤其筒單的可行的方法是，所述顯示元件是布設(shè)在指示器殼體中 的、并且在真空漏氣時(shí)以其自由端伸出指示器殼體的測量桿。
在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，光學(xué)地或者光電地;險(xiǎn)測顯示元件的位置。
因此，從光波導(dǎo)中射出的光束，尤其可以依據(jù)顯示元件的位置來調(diào)制。
如果從光波導(dǎo)中射出的光，在其射向接收光的光波導(dǎo)的射程中，可通 過遮光板或者通過鏡子的移開而中斷，則產(chǎn)生 一種尤其簡單的結(jié)構(gòu)。
一種尤其適合于手動(dòng)監(jiān)控的結(jié)構(gòu)，其中，顯示元件配備兩個(gè)不同顏色 的濾色器，所述濾色器在顯示元件的兩個(gè)終端位置的每一個(gè)終端位置上， 將不同顏色的光透射到接收光的光波導(dǎo)上。在此尤其相宜的是，發(fā)射光束 具有寬的彩色光譜，并且尤其是白色光。


接下來借助于具體實(shí)施例參照附圖，對(duì)本發(fā)明予以詳細(xì)說明。附圖中
圖1示出了具有用于顯示漏氣狀態(tài)的測量桿的監(jiān)控真空室中的真空度 的機(jī)械裝置，
圖2示出了用于監(jiān)控真空度的裝置，其中，利用光束來檢測鏡子的位
置，
圖3示出了按照本發(fā)明的布設(shè)結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例，其中，光束可借 助于遮光板^皮中斷，以及
圖4示出了具有光學(xué)裝置的用于監(jiān)控真空室中的真空度的裝置，所述 光學(xué)裝置可以實(shí)現(xiàn)與真空室的漏氣和不漏氣狀態(tài)對(duì)應(yīng)地配設(shè)不同的顏色。
具體實(shí)施例方式
在圖1中以剖視圖示意性地示出了在以下被簡稱為泄漏傳感器1的、 用于監(jiān)控真空室的真空度的裝置。所述泄漏傳感器1固定在圖1中未詳細(xì) 示出的真空開關(guān)管的殼體3上，在所述真空開關(guān)管中必須維持高真空，以 確保其高效能。各種原因，象例如腐蝕，真空管陶瓷中的電外閃絡(luò)或者材 料缺陷，都可能導(dǎo)致真空開關(guān)管漏氣(bdiiften)。在這些情況下，真空開關(guān) 管內(nèi)部的壓力常常突發(fā)地升高，從而為了監(jiān)控功能性，并不需要精確地測 量內(nèi)壓力。
因此將在圖1中示出的泄漏傳感器1設(shè)計(jì)成，使得它可以根據(jù)真空開 關(guān)管的真空的漏氣狀態(tài)，顯示真空存在還是不存在。
在圖l示出的實(shí)施例中，圓柱支管5固定在殼體3上，罐狀的指示器 罩7通過粘接、焊接或者螺栓連接，固定在所述圓柱支管5上。
在真空開關(guān)管的殼體3中，設(shè)有通入金屬波紋管13的內(nèi)腔11中的測 量孔9。在圖1中示意性地示出的波紋管13，優(yōu)選具有多個(gè)波紋，如果波 紋管13從圖1中示出的起始位置膨脹，則提供足夠的行程和足夠的力。波 紋管13在其波紋管下端部15上，與殼體3真空密封地連接，尤其焊接。
圖1中的波紋管上端部，支撐控制盤17和圖中未示出的用于密封真空 和波紋管13的器件。
泄漏傳感器1的圓柱支管5,具有圓柱形的內(nèi)壁19，在所述圓柱形的 內(nèi)壁19中，設(shè)有至少一個(gè)軸向延伸的凹槽21，并且，至少一個(gè)安裝在控制 盤17上的定位銷嵌入該凹槽21中。凹槽21構(gòu)成圖1中的定位銷23的上、下止擋。所述止擋分別對(duì)應(yīng)于波紋管13的變形的極限值，并且以此限制波 紋管13以及控制盤17的行程。
在控制盤17上固定測量桿25,所述測量桿25以其自由端，伸入到設(shè) 計(jì)在指示器罩7上的指示器孔27中。
在圖1中示出的、在與不漏氣的真空開關(guān)管對(duì)應(yīng)的波紋管13處于最大 壓縮位置時(shí)，測量桿25的自由端回縮，并因此被隱藏。但是如果真空開關(guān) 管的真空室出現(xiàn)漏氣，則泄漏傳感器l的波紋管13膨脹，直到處于凹槽21 中的定位銷23碰到另一端。此時(shí)控制盤17移動(dòng)，而且固定在其上的測量 桿25從指示器孔27中伸出，直到從外面可以清楚地看見測量桿25的自由 端。這尤其是這種情況，如果將測量桿25的自由端相應(yīng)地以顏色作上標(biāo)記， 就能獲得與指示器罩7的外表面顏色的鮮明的對(duì)比。
也可以使測量桿25的自由端，在從指示器罩7中伸出時(shí)，不僅僅只被 用作光學(xué)的顯示器，還被用作產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)的操縱桿。
真空開關(guān)管常常被包封，因此從外面不再可方便地看出。
在圖2中示出的泄漏傳感器31的實(shí)施例中，設(shè)有光學(xué)的指示器，從而 使已包封的真空開關(guān)管，也能夠以簡單而可靠的方式，被連續(xù)地監(jiān)控其漏 氣狀態(tài)。
泄漏傳感器31的結(jié)構(gòu)，在構(gòu)件排列方面相當(dāng)于結(jié)合圖1所說明的實(shí)施 例。因此，在圖2中為對(duì)應(yīng)的構(gòu)件使用相同的附圖標(biāo)記。
在圖2中示出的泄漏傳感器31上，承載鏡子35的鏡架33固定在控制 盤17上。所述鏡子35,可以是平面鏡，或者也可以是凸面鏡。通過例如螺 栓連接在圓柱支管5上的指示器罩37,設(shè)有用于光波導(dǎo)的光波導(dǎo)連接端39。 在圖2中示意性地示出的光波導(dǎo)連接端39，具有向鏡子35加載光束的鏡組， 所述光束在鏡子35上反射以后，又通過光波導(dǎo)連接端39返回到光波導(dǎo)。 該光波導(dǎo)通過圖中未示出的光學(xué)的輸出耦合裝置，與數(shù)字式顯示單元連接。
在圖2中示出的泄漏傳感器1，可以以簡單的方式，對(duì)真空室中的、尤 其真空開關(guān)管的真空室中的真空加以監(jiān)控。如果出現(xiàn)損害真空開關(guān)管功能 的漏氣，則波紋管13變形，并且同時(shí)將鏡子35從通過光波導(dǎo)連接端39供 給的光束的射程中移出。 一旦出現(xiàn)這種情況，鏡子35不再能夠?qū)⒂米鳒y量 光的光束反射回光波導(dǎo)連接端39中，從而在所連接的數(shù)字式顯示器上，可 以基于光束不再返回而釋放警報(bào)信號(hào)或泄漏信號(hào)。圖3示出用于產(chǎn)生使用于泄漏傳感器41的光學(xué)信號(hào)的另一個(gè)實(shí)施例。 已結(jié)合圖1和圖2說明的構(gòu)件，被設(shè)置了已知的附圖標(biāo)記。與在圖2中示 出的實(shí)施例不同，鏡架33被遮光板43替代。泄漏傳感器41具有配備兩個(gè) 相對(duì)置的光波導(dǎo)連接端49和51的指示器罩47。光波導(dǎo)連接端49和51在 這種情況下被布設(shè)成，使得在連接了第一和第二光波導(dǎo)之后在存在真空的 情況下，第一光波導(dǎo)的光，能夠通過指示器罩47的內(nèi)腔53到達(dá)第二光波導(dǎo)。
只要真空開關(guān)管不漏氣，光束就因此可以穿過指示器罩47傳輸。但是 如果由于漏氣，波紋管13膨脹，而此時(shí)遮光板43進(jìn)入位于光波導(dǎo)連接端 49和光波導(dǎo)連接端51之間的射程中，則光傳播隨即中斷。如果出現(xiàn)這種情 況，則光信號(hào)傳輸中斷，所述光信號(hào)傳輸可以被用作，光電地在數(shù)字式顯 示器上進(jìn)行相應(yīng)的顯示，或者也可以生成泄漏信號(hào)或者泄漏報(bào)警信號(hào)。
替代對(duì)從指示器罩47中射出的光的光電計(jì)算，也可以使該光束通過光 波導(dǎo)傳輸?shù)娇梢灾苯油ㄟ^監(jiān)控人員進(jìn)行光學(xué)監(jiān)控的位置。為此，光波導(dǎo)的 平整的端面例如可以被用作指示燈。
利用兩種顏色對(duì)漏氣狀態(tài)進(jìn)行的光學(xué)監(jiān)控，例如綠顏色用于真空開關(guān) 管的不漏氣狀態(tài)，而紅顏色用于真空開關(guān)管的漏氣狀態(tài)，可以采用按照在 圖4中示出的實(shí)施例的布設(shè)結(jié)構(gòu)。
在圖4中示出的泄漏傳感器61的實(shí)施例，與在圖3中示出的實(shí)施例的 區(qū)別在于，沒有使用遮光板，而采用了帶有濾色器65、 67的遮擋裝置63。 在圖4中示出的泄漏傳感器61的結(jié)構(gòu)中，從光波導(dǎo)連接端49中供入的白 色光，經(jīng)過遮擋裝置63和濾色器65，到達(dá)光波導(dǎo)連接端51。從那里出發(fā)， 被光電地或者純目測地進(jìn)一步處理。在目測監(jiān)控時(shí)，相宜的是，如果濾色 器65是綠色的，則供觀測者使用的光波導(dǎo)的端面也呈現(xiàn)綠色。
在出現(xiàn)泄漏時(shí)，波紋管13膨脹， 一直到凹槽21和定位銷23所允許的 長度為止。此時(shí)在按照圖4的實(shí)施例中，布局結(jié)構(gòu)變成為，濾色器67占據(jù) 了原本由濾色器65占據(jù)的位置。以此方式隨即可以在輸出光波導(dǎo)一端，以 其他的顏色，例如紅顏色來顯示4是醒。
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)控真空室中的、尤其真空開關(guān)管中的真空度的裝置(1，31，41，61)，其具有依據(jù)真空室中的壓力改變其物理性能的構(gòu)件(13)，以及具有用于檢測所述構(gòu)件性能變化的設(shè)備，其特征在于，所述構(gòu)件(13)是所述真空室與真空室的周圍環(huán)境之間的可變形的隔膜，并且通過用于檢測構(gòu)件(13)性能變化的設(shè)備(17，25，33，35，43，63)，來采集所述隔膜變形的極限值。
2. 按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述隔膜是彈性的可變 形的薄膜。
3. 按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述隔膜由波紋管(13 ) 構(gòu)成。
4. 按照權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述波紋管(13)是金 屬波紋管。
5. 按照權(quán)利要求3或4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述波紋 管的變形通過至少一個(gè)止擋(21， 23)來限制。
6. 按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述隔膜 (13)的變形可傳輸?shù)娇稍趦蓚€(gè)終端位置之間移動(dòng)的顯示元件(17， 25,33, 43, 3 )上。
7. 按照權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述顯示元件是在所述 隔膜(13)變形最小時(shí)完全被指示器殼體(7)遮蔽、而在隔膜(13)變形 最大時(shí)，伸出指示器殼體(7)、直到可看見其顯示端的測量桿(25)。
8. 按照權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，可根據(jù)所述顯示元件(33， 35, 43, 63 )的位置，對(duì)從光波導(dǎo)中射出的光束進(jìn)行調(diào)制。
9. 按照權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，從所述光波導(dǎo)中射出的 光束，在其射向接收光的光波導(dǎo)的射程中，可通過至少一個(gè)遮光板(43， 63 )被中斷。
10. 按照權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，將配備兩個(gè)具有不同顏 色的濾色器(65， 67)的遮擋裝置的顯示元件(63)設(shè)計(jì)成，使得在顯示 元件(63)的兩個(gè)終端位置中的每一個(gè)終端位置上，不同顏色的光，可到 達(dá)接收光的光波導(dǎo)(51)上。
全文摘要
一種用于監(jiān)控真空開關(guān)管中的真空度的泄漏傳感器(1)，其具有尤其為薄膜或波紋管形式的可變形的隔膜。所述隔膜通過測量孔(9)與真空開關(guān)管的真空室連通。當(dāng)真空開關(guān)管的真空室漏氣時(shí)，所述薄膜或者波紋管(13)發(fā)生變形，所述變形可以用機(jī)械的顯示裝置(25)，光學(xué)裝置或者光電裝置(1)加以檢測。
文檔編號(hào)H01H33/66GK101632145SQ200880008145
公開日2010年1月20日 申請日期2008年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日
發(fā)明者羅曼·倫茲 申請人:西門子公司