專利名稱：用于監(jiān)控真空度的裝置的制作方法
技術領域：
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件，以及具有用于 檢測構件性能變化的設備。
背景技術：
一種此類裝置/人DE3424339中7>知，并且由布設在真空開關管內部而 且構成點燃火花隙的電極對組成。所述點燃火花隙這樣設計尺寸，即，使 得當真空開關管中的真空度無異議時，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_關管時，借助于壓電元件產生電壓脈沖，則 真空開關管中的壓力，由于泄漏而升高到一個較高的、不足以正常地通斷 的壓力，那么就有足以使二極管發(fā)光的電流流經點燃火花隙。
這種公知的用于監(jiān)控真空的裝置的缺點， 一方面在于其復雜的用于產 生電壓脈沖的機構，另一方面在于，不能在真空開關管連續(xù)運行期間進行 測量。
在DE19539535A1中描述了 一種用于監(jiān)控真空開關管的壓力的方法， 這種方法允許在真空開關管運行期間，進行與氣體種類無關的、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力狀態(tài)，其中充分 利用了聲學上的固有振蕩。真空開關管中的內壓的改變，尤其導致所使用
的構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，可以實現(xiàn)對壓力的監(jiān)控。

發(fā)明內容
以上述現(xiàn)有技術為出發(fā)點，本發(fā)明要解決的技術問題是，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管運行期間實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)控的泄漏傳感器。
按照本發(fā)明，上述技術問題是這樣得以解決的，即，所述構件是位于
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
件特性變化的設備，可采集所述隔膜變形的極限值。
本發(fā)明以下列知識為基礎，即，真空室中的、尤其真空開關管中的壓 力降低，通常是突發(fā)地發(fā)生的，并且足以用來辨別兩個極限狀態(tài)。
在一種尤其簡單的實施例中，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。當真空開關管漏氣時，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。具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)的薄膜的擴展設 計方案，作為替代方案同樣可行。
按照另外一種優(yōu)選的實施例，所述可變形的隔膜通過波紋管、尤其金 屬波紋管構成。為了避免波紋管超負荷，以及達到限制波紋管行程的目的， 相宜的是，存在至少一個限制波紋管變形的止擋。
被充當隔膜的薄膜的變形，或構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應于真空室的、尤其真空開關管的不 漏氣和漏氣狀態(tài)的兩個終端位置之間移動。
一種尤其筒單的可行的方法是，所述顯示元件是布設在指示器殼體中 的、并且在真空漏氣時以其自由端伸出指示器殼體的測量桿。
在一種優(yōu)選的實施例中，光學地或者光電地;險測顯示元件的位置。
因此，從光波導中射出的光束，尤其可以依據(jù)顯示元件的位置來調制。
如果從光波導中射出的光，在其射向接收光的光波導的射程中，可通 過遮光板或者通過鏡子的移開而中斷，則產生 一種尤其簡單的結構。
一種尤其適合于手動監(jiān)控的結構，其中，顯示元件配備兩個不同顏色 的濾色器，所述濾色器在顯示元件的兩個終端位置的每一個終端位置上， 將不同顏色的光透射到接收光的光波導上。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施例參照附圖，對本發(fā)明予以詳細說明。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)明的布設結構的另一個實施例，其中，光束可借 助于遮光板^皮中斷，以及
圖4示出了具有光學裝置的用于監(jiān)控真空室中的真空度的裝置，所述 光學裝置可以實現(xiàn)與真空室的漏氣和不漏氣狀態(tài)對應地配設不同的顏色。
具體實施例方式
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 示出的真空開關管的殼體3上，在所述真空開關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或者材 料缺陷，都可能導致真空開關管漏氣(bdiiften)。在這些情況下，真空開關 管內部的壓力常常突發(fā)地升高，從而為了監(jiān)控功能性，并不需要精確地測 量內壓力。
因此將在圖1中示出的泄漏傳感器1設計成，使得它可以根據(jù)真空開 關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。
在真空開關管的殼體3中，設有通入金屬波紋管13的內腔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,具有圓柱形的內壁19，在所述圓柱形的 內壁19中，設有至少一個軸向延伸的凹槽21，并且，至少一個安裝在控制 盤17上的定位銷嵌入該凹槽21中。凹槽21構成圖1中的定位銷23的上、下止擋。所述止擋分別對應于波紋管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 計在指示器罩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管對應的波紋管13處于最大 壓縮位置時，測量桿25的自由端回縮，并因此被隱藏。但是如果真空開關 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。此時控制盤17移動，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的自由端相應地以顏色作上標記， 就能獲得與指示器罩7的外表面顏色的鮮明的對比。
也可以使測量桿25的自由端，在從指示器罩7中伸出時，不僅僅只被 用作光學的顯示器，還被用作產生報警信號的操縱桿。
真空開關管常常被包封，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的實施例中，設有光學的指示器，從而 使已包封的真空開關管，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的結構，在構件排列方面相當于結合圖1所說明的實施 例。因此，在圖2中為對應的構件使用相同的附圖標記。
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,設有用于光波導的光波導連接端39。 在圖2中示意性地示出的光波導連接端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，又通過光波導連接端39返回到光波導。 該光波導通過圖中未示出的光學的輸出耦合裝置，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，對真空室中的、尤 其真空開關管的真空室中的真空加以監(jiān)控。如果出現(xiàn)損害真空開關管功能 的漏氣，則波紋管13變形，并且同時將鏡子35從通過光波導連接端39供 給的光束的射程中移出。 一旦出現(xiàn)這種情況，鏡子35不再能夠將用作測量 光的光束反射回光波導連接端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信號或泄漏信號。圖3示出用于產生使用于泄漏傳感器41的光學信號的另一個實施例。 已結合圖1和圖2說明的構件，被設置了已知的附圖標記。與在圖2中示 出的實施例不同，鏡架33被遮光板43替代。泄漏傳感器41具有配備兩個 相對置的光波導連接端49和51的指示器罩47。光波導連接端49和51在 這種情況下被布設成，使得在連接了第一和第二光波導之后在存在真空的 情況下，第一光波導的光，能夠通過指示器罩47的內腔53到達第二光波導。
只要真空開關管不漏氣，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，而此時遮光板43進入位于光波導連接端 49和光波導連接端51之間的射程中，則光傳播隨即中斷。如果出現(xiàn)這種情 況，則光信號傳輸中斷，所述光信號傳輸可以被用作，光電地在數(shù)字式顯 示器上進行相應的顯示，或者也可以生成泄漏信號或者泄漏報警信號。
替代對從指示器罩47中射出的光的光電計算，也可以使該光束通過光 波導傳輸?shù)娇梢灾苯油ㄟ^監(jiān)控人員進行光學監(jiān)控的位置。為此，光波導的 平整的端面例如可以被用作指示燈。
利用兩種顏色對漏氣狀態(tài)進行的光學監(jiān)控，例如綠顏色用于真空開關 管的不漏氣狀態(tài)，而紅顏色用于真空開關管的漏氣狀態(tài)，可以采用按照在 圖4中示出的實施例的布設結構。
在圖4中示出的泄漏傳感器61的實施例，與在圖3中示出的實施例的 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的結構中，從光波導連接端49中供入的白 色光，經過遮擋裝置63和濾色器65，到達光波導連接端51。從那里出發(fā)， 被光電地或者純目測地進一步處理。在目測監(jiān)控時，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的端面也呈現(xiàn)綠色。
在出現(xiàn)泄漏時，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。此時在按照圖4的實施例中，布局結構變成為，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一端，以 其他的顏色，例如紅顏色來顯示4是醒。
權利要求
1.一種用于監(jiān)控真空室中的、尤其真空開關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件(13)，以及具有用于檢測所述構件性能變化的設備，其特征在于，所述構件(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件(13)性能變化的設備(17，25，33，35，43，63)，來采集所述隔膜變形的極限值。
2. 按照權利要求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. 按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述隔膜由波紋管(13 ) 構成。
4. 按照權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述波紋管(13)是金 屬波紋管。
5. 按照權利要求3或4中任一項所述的裝置，其特征在于，所述波紋 管的變形通過至少一個止擋(21， 23)來限制。
6. 按照權利要求1至5中任一項所述的裝置，其特征在于，所述隔膜 (13)的變形可傳輸?shù)娇稍趦蓚€終端位置之間移動的顯示元件(17， 25,33, 43, 3 )上。
7. 按照權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述顯示元件是在所述 隔膜(13)變形最小時完全被指示器殼體(7)遮蔽、而在隔膜(13)變形 最大時，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，對從光波導中射出的光束進行調制。
9. 按照權利要求8所述的裝置，其特征在于，從所述光波導中射出的 光束，在其射向接收光的光波導的射程中，可通過至少一個遮光板(43， 63 )被中斷。
10. 按照權利要求9所述的裝置，其特征在于，將配備兩個具有不同顏 色的濾色器(65， 67)的遮擋裝置的顯示元件(63)設計成，使得在顯示 元件(63)的兩個終端位置中的每一個終端位置上，不同顏色的光，可到 達接收光的光波導(51)上。
全文摘要
一種用于監(jiān)控真空開關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)與真空開關管的真空室連通。當真空開關管的真空室漏氣時，所述薄膜或者波紋管(13)發(fā)生變形，所述變形可以用機械的顯示裝置(25)，光學裝置或者光電裝置(1)加以檢測。
文檔編號H01H33/66GK101632145SQ200880008145
公開日2010年1月20日 申請日期2008年3月18日 優(yōu)先權日2007年3月23日
發(fā)明者羅曼·倫茲 申請人:西門子公司