Устройство для контроля работы ультрацентрифуги

Изобретение относится к устройствам контроля работы ультрацентрифуг, в частности для обнаруженияразбалансировки роторов, используемых в ультрацентрифугах при проведенни научно-исследовательских работ в области медицины, биологии,химии, биофизике.Известно устройство контроляработы ультрацентрифуги, содержащее 16механическую систему измерения амплитуды вибрации ротора 13.Недостатками данного устройстваявляются сложность конструкции и необходимость приведения его в рабочее положение перед каждьм пускомцентрифуги.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является устройство 29контроля работы ультрацентрифуги,сОдержащее измеритель амплитуды виб-"рации ротора, состоящий из подвижного элемента и порогового датчика,и последовательно соединенные усилитель, микропроцессор и блок управления электродвигателем привода ротора. При разбалансировке ротора подвижный элемент измерителя амплитуды,имеющий электрический контакт с кор рпусом электродвигателя, отклоняетсяот вертикального положения, касаетсяпорогового датчика, вызывая ноявление сигнала на выходе усилителя.Этот сигнал поступает на микропроцессор, который выдает команду наблок управления на отключение электродвигателя привода ротора 12.Известное устройство имеет рядсущественных конструктивныхнедостатков:наличие в цепи управления защитойот дисбаланса ротора двух механических контактов (струна - кольцо, кольцо - скользящий контакт),оба контакта при нормальнойэксплуатации в течение длительноговремени находятся в нерабочем состоянии при постоянном воздействиимасляного тумана, применяемого длясмазки подшипников, и подвержены 56влиянию значительного перепада тем"пературы (-15 + 40 С),не обеспечквается контроль работоспособности устройства перед пускомультрацентрифуги, Япропадание напряжения в источнике питания приводит к потере чувствительности устройства. Кроме того, устройство обеспечивает контроль только одного значения амплитуды вибрации, а сама конструкция не позволяет без его разборки изменять величину контролируемой амплитуды вибрации. Известное устройство не может быть исполь. зовано в ультрацентрифугах, эксплуатируещихся с тяжелыми и легкими роторами, так как максимально допусФтнмое значение амплитуды колебаний тяжелого ротора отличается от соответствующего значения для легкого ротора. Необходимость иметь электрический контакт струны с корпусом электродвигателя не позволяет использовать устройство в ультрацентрифугах с электродвигателем, имеющим ротор на гидростатической подвеске, т.е, сужает область его применения.Целью изобретения является цовыщение точности контроля работы ультрацентрифуги.Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля работы ультрацентрифуги, содержащее измеритель амплитуды вибрации ротора, состоящий иэ подвижного элемента и порогового датчика, и последовательно соединенные усилитель, микропроцессор и блок управления1 электродвигателем привода ротора, оснащено управляемым коммутатором и задатчиком дбпустимой амплитуды вибрации, при этом измеритель амплитуды вибрации выполнен инерционным, установлен на электродвигателе и снабжен дополнительными пороговыми датчиками, каждый из которых отнесен от равновесного положения измерителя амплитуды на расстояние, соответствующее максимально допустимой амппитуде вибрации ротора, причем пороговые датчики подключены к управляемому коммутатору, выход последнего связан с усилителем, а управляющий вход - с микропроцессором, к входу которого подключен задатчик допустимой амплитуды вибрациифНа фиг. 1 приведена схема устройства для контроля работы ультра- центрифуги; на фиг. 2 - конструктивный вариант измерителя амплитуды вибрации.Устройство для контроля работы ультрацентрифуги содержит электро1156740 Перед пуском ультрацентрифуги опе 35 ратор с эадатчика 11 вводит в микропроцессор 10 данные о типе установленного ротора 2. В соответствии с этой информацией микропроцессор 1040 выдает команду на управляющий вход коммутатора 8 для подключения порогового датчика, соответствующего типу установленного ротора 2, а на блок 12 управления - разрешение на45 включение электродвигателя 1. При разгоне электродвигателя 1 иа частоте .вращения, равной первой собственной частоте ротора 2, возникают резонансные колебания, которые через ротор электродвигателя передаются на его корпус. Это в свою очередь приводит к вынужденным колебаниям подвижного элемента 4 измерителя 3 двигатель 1 привода ротора 2. На корпусе электродвигателя установлен измеритель 3 амплитуды вибрации, состоящий из. подвижного элемента 4 и пороговых датчиков 5-7, каждый из которых соединен с соответствующим входом управляемого коммутатора 8. Выход коммутатора подключен к входу усилителя 9, выход которого соединен с одним входом микропроцес. сора 10, а другой его вход подключен к задатчику 11 допустимой амплитуды вибрации. Один выход микропроцессора подсоединен к управляющему входу коммутатора, а другой - к блоку 12 управления, связанного с электродвигателем.Подвижный элемент 3 выполнен в виде шарика (фиг. 2), помещенного на направляющую канавку 13, на внутренней стороне полукольца 14. Диаметр шарика и радиус полукольца рассчитаны из условия равенства собственной частоты колебаний шарика и первой собственной частоты колебаний ротора. Каждый пороговый датчик выполнен в виде оптронной пары, расположенной симметрично относительно канавки 13, и установлен в точках, соответствующих максималь-. но допустимым амплитудам колебаний ротора.Устройство работает следующим образом. амплитуды вибрации, установленногона корпусе электродвигателя 1. Липлитуда колебаний подвижного элемента 4 обратно пропорциональна массеустановленного ротора 2.При разбалансировке ротора 2выше допустимой для данного типаротора амплитуда колебаний подвижного элемента 4 будет такова, что он 10 достигнет соответствующего порогового датчика (например 6), подключенного к коммутатору 8,и вызоветпоявление сигнала на входе коммутатора. С выхода коммутатора 8 сигналпоступает на усилитель 9, формирующий его но амплитуде и длительности.С выхода усилителя 9 сигнал поступает на вход микропроцессора 10. Поэтому сигналу микропроцессор 10 выдает на блок 12 управления командуна отключения электродвигателя 1.Поскольку ротор 2, вращающййсяна тонкой струне, представляет собой.упругую гироскопическую систему, 25, критические частоты его вращенияв основном определяются упругимисвойствами и геометрией подвески.Это позволяет использовать один(на одну собственную частоту) подвижный элемент 4 для различных помассе роторов.Предлагаемое устройство по сравнению с известным обеспечивает болееточный контроль работы ультрацентрифуги, работающей со сменными роторами, имеющими значительное отличие по массе и кроме того, проще в .изготовлении и обслуживании.Отсутствие требования заземленияротора 2, электродвигателя 1 такжерасширяет область применения устройства, так как гидростатическое,магнитное или пневматическое вывешивание роторов находит все более широкое применение в современном ультрацентрифугостроенни.Кроме того, применение предлагаемого устройства позволит увеличить безопасность работы на ультрацентрифугах, избежать потерь дорогостоящих препаратов. увеличитьсрок службы наиболее дорогостоящихузлов ультрацентрифугн - электропривода и ротора.1156740 г.Р савитель М. Шелковниковхред С.Легеза. Корректор С. Ше Иванова дак аз 3227/7 Тираи ВНИИИИ Государственного но делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раза