本發(fā)明涉及一種渦輪分子真空泵。本發(fā)明還涉及一種用于確定代表在有必要對渦輪分子真空泵的轉(zhuǎn)子進(jìn)行針對蠕變的預(yù)防性維護之前剩余的時間段的信息的方法。

背景技術(shù)：

1、在腔室中產(chǎn)生高真空需要使用包括定子的渦輪分子真空泵，其中轉(zhuǎn)子被驅(qū)動快速旋轉(zhuǎn)，例如每分鐘超過三萬轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)速度。

2、在某些使用渦輪分子真空泵的方法中，例如在制造半導(dǎo)體或led的方法中，真空泵中可能形成一層沉積物。這些沉積物可導(dǎo)致定子與轉(zhuǎn)子之間受限的間隙，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子卡住。已知的做法是加熱定子以避免反應(yīng)產(chǎn)物的冷凝并因此限制真空泵中沉積物的形成并增加其使用壽命。

3、除了限制沉積物的形成外，出于其他考慮，可能還需要增加轉(zhuǎn)子的運行溫度。具體地，增加真空泵的溫度可能是必要的，例如，以便能夠增加待泵送的氣體流量或能夠泵送較重的氣體。

4、然而，必須確保轉(zhuǎn)子的溫度不超過某個上限閾值，以保持其機械強度。具體而言，轉(zhuǎn)子對離心力的機械阻力隨著升高的溫度而降低。轉(zhuǎn)子的不可逆變形(或蠕變)可能在高溫下出現(xiàn)，并有導(dǎo)致定子與轉(zhuǎn)子的最膨脹部分接觸的風(fēng)險。

5、此外，轉(zhuǎn)子的蠕變與溫度的升高不呈線性關(guān)系。真空泵的運行溫度越高，就越有必要大幅增加維護操作的頻率。例如，保持在130℃的溫度下的轉(zhuǎn)子可以運行五年，但加熱到140℃的轉(zhuǎn)子，在所有其他操作條件相同的情況下，在僅兩年后就必須更換。

6、此外，有效地增加真空泵轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度以便例如進(jìn)一步降低壓力，也可對轉(zhuǎn)子的蠕變產(chǎn)生影響，從而影響維護操作之間的時間段。

7、在真空泵的整個使用壽命期間，運行點的所有這些可能的變化使得難以預(yù)測維護日期。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一個目的是提出一種渦輪分子真空泵，其至少部分地解決了現(xiàn)有技術(shù)的缺點，特別是用于預(yù)期由于蠕變風(fēng)險而需要更換真空泵的轉(zhuǎn)子。

2、為此，本發(fā)明的主題是一種渦輪分子真空泵，其具有定子、被配置為在定子中旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和被配置為驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)，其特征在于，該渦輪分子真空泵還具有：

3、-被配置為測量轉(zhuǎn)子的溫度的溫度傳感器，和

4、-具有存儲器的蠕變維護計數(shù)器，該存儲器中存儲有：

5、-針對轉(zhuǎn)子的蠕變的值，

6、-對應(yīng)關(guān)系表，其提供作為轉(zhuǎn)子的溫度和旋轉(zhuǎn)速度的函數(shù)并且隨時間變化的針對轉(zhuǎn)子的蠕變的值，

7、所述蠕變維護計數(shù)器被配置為：

8、-根據(jù)由溫度傳感器測量的轉(zhuǎn)子溫度、轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度、針對轉(zhuǎn)子的蠕變的值和所述對應(yīng)關(guān)系表來確定在預(yù)定時間段內(nèi)針對轉(zhuǎn)子的蠕變的增量，

9、-使針對轉(zhuǎn)子的蠕變的值增加(按量增加，增量)所確定的針對蠕變的增量，并且

10、-根據(jù)已增加的針對蠕變的值，確定這樣的信息，該信息代表在針對蠕變對轉(zhuǎn)子進(jìn)行預(yù)防性維護之前剩余的時間段。

11、蠕變維護計數(shù)器使得能非常精確地并且在真空泵的可能相對復(fù)雜的使用方面獲得代表在針對蠕變對轉(zhuǎn)子進(jìn)行預(yù)防性維護之前剩余的時間段的信息，該相對復(fù)雜的使用包括在真空泵的使用壽命期間的溫度和旋轉(zhuǎn)速度的使用的變化。因此，蠕變維護計數(shù)器累加(計數(shù))在不同溫度和旋轉(zhuǎn)速度值下花費的不同時間段導(dǎo)致的蠕變連續(xù)增加，這使得可以獲得針對當(dāng)前蠕變的相對實際值和在針對蠕變對轉(zhuǎn)子進(jìn)行預(yù)防性維護之前剩余的時間段的相對實際值。

12、此外，真空泵可能具有下述一個或多個特征，它們單獨或組合考慮。

13、蠕變維護計數(shù)器可被配置為至少每天一次(例如至少每小時一次、例如至少每分鐘一次)和/或至少每月一次(例如每周一次)和/或至少每年一次確定代表在針對蠕變對轉(zhuǎn)子進(jìn)行預(yù)防性維護之前剩余的時間段的信息。

14、蠕變維護計數(shù)器可被配置為使得能利用從對真空泵的維護操作所獲取的轉(zhuǎn)子的變形的多個測量結(jié)果來更新對應(yīng)關(guān)系表。

15、蠕變維護計數(shù)器可被配置為將代表在針對蠕變對轉(zhuǎn)子進(jìn)行預(yù)防性維護之前剩余的時間段的信息傳輸?shù)捷敵鲅b置，例如真空泵的通信總線或人/機界面，或傳輸?shù)嚼缗c多個真空泵相連的中央單元。

16、蠕變維護計數(shù)器可被配置為將代表所確定的在針對蠕變對轉(zhuǎn)子進(jìn)行預(yù)防性維護之前剩余的時間段的信息存儲在存儲器中并使其可被讀出。

17、溫度傳感器例如是紅外傳感器。

18、溫度傳感器可以被配置為測量位于真空泵的輸送孔處的轉(zhuǎn)子的套筒底部部分的溫度。

19、溫度傳感器可以被布置在轉(zhuǎn)子的套筒的后面。

20、轉(zhuǎn)子例如由鋁或鍍鋁材料(例如鍍鎳鋁)制成。

21、渦輪分子真空泵可以具有加熱裝置，其被配置為加熱定子。

22、渦輪分子真空泵同樣可以具有：

23、-沉積厚度確定裝置，其被配置為確定真空泵中的沉積(沉積物)厚度，

24、-沉積維護計數(shù)器，其被配置為根據(jù)所確定的沉積厚度值來確定代表在針對沉積對真空泵進(jìn)行預(yù)防性維護之前剩余的時間段的信息。

25、由于真空泵的運行溫度控制設(shè)定點在某些運行中會影響真空泵中的沉積厚度，因此沉積維護計數(shù)器可以幫助使用者選擇運行溫度，一方面用于在針對沉積對真空泵進(jìn)行預(yù)防性維護之前剩余的時間段，另一方面用于在針對蠕變進(jìn)行預(yù)防性維護之前剩余的時間段。

26、沉積厚度確定裝置可以是物理尺寸測量傳感器、例如電容沉積傳感器。

27、根據(jù)另一示例，沉積厚度確定裝置具有存儲器，該存儲器存儲有：

28、-沉積厚度值，

29、-對應(yīng)關(guān)系表，其提供隨時間變化的多個沉積厚度值，這些沉積厚度值作為真空泵的運行溫度控制的函數(shù)，

30、沉積厚度確定裝置被配置為：

31、-根據(jù)真空泵的運行溫度控制、沉積厚度值和對應(yīng)關(guān)系表，確定預(yù)定時間段內(nèi)的沉積厚度增量，并且

32、-使該沉積厚度值增加(定量增加)所確定的沉積厚度增量。

33、“虛擬”的沉積厚度確定裝置的對應(yīng)關(guān)系表(或相關(guān)法則)(或沉積物變化模型)源自例如提供作為溫度的函數(shù)的沉積物增長率的線性關(guān)系。

34、對應(yīng)關(guān)系表(或相關(guān)法則)(或沉積物變化模型)還可通過考慮其他參數(shù)的值(例如輸送時的氣體的壓力和/或真空泵在給定馬達(dá)扭矩下的運行時間)來提供隨時間變化的多個沉積厚度值。

35、沉積厚度確定裝置可以被配置為使得可以利用從真空泵的維護操作中獲取的沉積厚度的測量結(jié)果來更新對應(yīng)關(guān)系表。

36、本發(fā)明的另一主題是一種用于確定這樣的信息的方法，該信息代表在針對蠕變對如上所述的渦輪分子真空泵的轉(zhuǎn)子進(jìn)行預(yù)防性維護之前剩余的時間段，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

37、-根據(jù)由溫度傳感器測量的轉(zhuǎn)子的溫度、轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度、針對轉(zhuǎn)子的蠕變的值和對應(yīng)關(guān)系表，確定在預(yù)定時間段內(nèi)針對轉(zhuǎn)子的蠕變的增量，

38、-使針對轉(zhuǎn)子的蠕變的值增加所確定的針對蠕變的增量，并且

39、-根據(jù)已增加的針對蠕變的值，確定代表在針對蠕變對轉(zhuǎn)子進(jìn)行預(yù)防性維護之前剩余的時間段的信息。

40、必須針對蠕變對轉(zhuǎn)子進(jìn)行預(yù)防性維護的時刻可以在于(取決于)可允許的最大蠕變的百分比。

41、根據(jù)一個實施例示例，考慮到轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度和轉(zhuǎn)子的溫度為實現(xiàn)針對蠕變的增量的確定的旋轉(zhuǎn)速度和溫度，根據(jù)蠕變隨時間變化的模型來確定針對蠕變對轉(zhuǎn)子進(jìn)行預(yù)防性維護之前剩余的時間段。

42、根據(jù)一個實施例示例，蠕變隨時間變化的模型是具有兩個變量的狀態(tài)函數(shù)，所述兩個變量是溫度和旋轉(zhuǎn)速度。

43、根據(jù)一個實施例示例，該方法還具有根據(jù)對真空泵中的沉積厚度的值的確定來確定代表在針對沉積對真空泵進(jìn)行預(yù)防性維護之前剩余的時間段的信息的步驟。

44、需要針對沉積對真空泵進(jìn)行預(yù)防性維護的時刻在于例如可允許的最大沉積厚度的百分比，超過該百分比真空泵將不可靠。例如，該百分比是轉(zhuǎn)子和定子之間的最小間隙的80％。

45、為此，考慮到真空泵的運行溫度控制不變，例如，沉積維護計數(shù)器被配置為根據(jù)所確定的沉積厚度值和沉積隨時間的變化的模型來確定在達(dá)到允許的最大沉積厚度值之前剩余的時間段。

46、例如，沉積隨時間變化的模型是一種線性關(guān)系，該線性關(guān)系提供作為溫度的函數(shù)的沉積的增長率。

47、根據(jù)確定沉積厚度的一個示例，沉積厚度在預(yù)定時間段內(nèi)的增量根據(jù)真空泵的運行溫度控制、沉積厚度值和對應(yīng)關(guān)系表來確定，并且使沉積厚度增加所確定的沉積厚度增量。