(57)【要約】【課題】高速の回転機械のロータの温度や他の作動パラメータを測定するための、簡単で費用のかからない構造の非接触装置を提供する。【解決手段】高速回転機械、特にターボ分子真空ポンプ100のロータの少なくとも温度を測定するための非接触装置は、ポンプ100のロータ101に取り付けられた少なくとも1つの磁気カプセル10を備えている。カプセル10は、永久磁石2と、測定されることになる最高温度よりもわずかに高いキュリー温度および温度に強く依存する透磁率を有する強磁性の材料からなる少なくとも1つのパステル3とを備えている。パステルは、磁石2により生成される磁場を変化させることを意図している。ポンプ100のステータ102に支持された検知器4は、カプセルが検知器の前を通過したときはいつでも、ロータの温度に従って変化しカプセル10により生成される磁場を表すパルスを発生させる。【選択図】図3
2009250246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ（1；101）に取り付けられた、少なくとも1つの磁場源（2）と、
機械の固定部に関連付けられた磁場検知器（4）であって、前記検知器の前を前記源が通過したときはいつでも、前記少なくとも1つの源（2）によって前記検知器に内に誘導される磁束を表す信号を生成するよう構成された検知器と、
前記磁場を表す前記信号を処理し、そこから少なくとも温度情報を取得するための電子回路（5，6）とを備え、
前記少なくとも1つの磁場源（2）は、前記ロータ（1；101）上で、軟磁性材料からなる少なくとも１つの要素(3)と関連付けられており、当該軟磁性材料は、測定の対象となる全範囲内で温度に敏感に依存する透磁率を有するとともに、測定されることになる最高温度よりも高い制御されたキュリー温度を有し、前記要素は、前記探知器（4）に反応して前記磁場の磁力線の形状を変化するよう構成されている、高速回転機械のロータ（1；101）の、温度を含む作動パラメータを測定するための装置。
【請求項２】
前記少なくとも1つの源（2）が、ほぼ理想磁石である、請求項1に記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも1つの源（2）が、前記最高温度よりもはるかに高いキュリー温度を有するSm-Co合金により形成されている、請求項2に記載の装置。
【請求項４】
温度に依存する透磁率を有する前記少なくとも1つの要素（3）が、Fe-Ni合金により形成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも1つの磁場源（2）が、温度に依存する透磁率を有する1対の要素（3）と関連付けられている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の装置。
【請求項６】
前記少なくとも1つの磁場源（2）および温度に依存する透磁率を有する前記要素または前記1対の要素（3）が、前記ロータ（1；101）に対して軸方向または径方向に取り付けられている磁気カプセル（10）を形成している、請求項1〜5のいずれか1項に記載の装置。
【請求項７】
正反対の位置において、前記ロータ（1；101）に取り付けられた、少なくとも1対の磁気カプセル（10）を備えている、請求項6に記載の装置。
【請求項８】
前記カプセル（10）の構成要素の材料および形状が、最低温度と前記最高温度との間の温度範囲において、温度の関数として、前記磁場の線形挙動を生じるよう構成されている、請求項6または7に記載の装置。
【請求項９】
前記磁場検知器（4）が、ホール効果検知器および磁気誘導式検知器から選択されたものである、請求項1〜8のいずれか1項に記載の装置。
【請求項１０】
前記磁気誘導式検知器が、支持部（41）に巻き付けられた誘導コイル（42）と、プリント回路基板（50）に形成されたらせんトラック（45）とから選択されたものである、請求項9に記載の装置。
【請求項１１】
前記プリント回路基板（50）が、前記電子回路（5，6）の少なくとも一部も支持している、請求項1および10に記載の装置。
【請求項１２】
前記回転機械が真空ポンプ、特に、ターボ分子真空ポンプ（100）である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の装置。
【請求項１３】
前記カプセル（10）または各カプセル（10）が、前記ポンプ（100）の前記ロータ（101）において、バランスビーズ用のねじ穴（104，105）または滑らかな止まり穴に取り付けられている、請求項6〜8のいずれか1項に従属する場合の請求項12に記載の装置。
【請求項１４】
前記電子回路（5，6）が、前記ロータ（1；101）の速度も取得するよう構成されている、請求項1に記載の装置。
【請求項１５】
そのロータ（101）の、温度を含む作動パラメータを測定するための、請求項1〜14のいずれか1項に記載の装置に関連付けられた、ターボ分子真空ポンプ（100）。
【請求項１６】
前記装置が、温度に依存する透磁率を有する材料であって130℃以上のキュリー温度を有する材料からなる少なくとも1つの要素（3）を備えている、請求項15に記載のターボ分子真空ポンプ。
【請求項１７】
前記ロータ（101）は、前記ロータ自体（101）のバランスビーズ用のねじ穴（104，105）を有しており、前記装置の前記少なくとも1つの磁気カプセル（10）は、円筒形状を有するとともに、温度に依存する透磁率を有する前記少なくとも1つの要素（3）の外面の少なくとも一部にわたってねじが形成されており、バランスビーズ用の各穴（104，105）にねじ込まれている、請求項15または16に記載のターボ分子真空ポンプ。
【請求項１８】
前記ロータ（101）は、前記バランスビーズ用に、1対の径方向ねじ穴（104）および1対の軸方向ねじ穴（105）を有しており、前記装置は、前記1対の径方向穴（104）または前記1対の軸方向穴（105）に取り付けられている1対の磁気カプセル（10）を備えている、請求項17に記載のターボ分子真空ポンプ。
【請求項１９】
前記ロータ（101）は、前記装置の前記少なくとも1つの磁気カプセル（10）を受けるための滑らかな止まり穴を有しており、前記少なくとも1つの磁気カプセル（10）は円筒形状を有しており、接着または圧入または熱フィッティングにより前記穴に固定されている、請求項15または16に記載のターボ分子真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、高速回転機械のロータの作動パラメータを測定するための、特に、ロータの少なくとも温度を測定するための非接触装置に関する。より詳しくは、本発明は、温度による材料の磁気特性の変化を利用する装置に関係する。
【背景技術】
【０００２】
本特許出願は、2008年4月9日に欧州特許庁に出願された、欧州特許出願第08425236.0号の優先権を主張する。
好ましくは、しかし排他的にではなく、本発明は、ターボ分子真空ポンプのロータの少なくとも温度を測定するために使用される。
ガスコンプレッサ、タービン、真空ポンプ、電気機械などの回転機械の大半において、ロータ温度は、安全で信頼できる作動を可能にし、かつ不具合を防止するために、監視し厳密に制御すべき作動パラメータである。詳しくは、真空ポンプにおいて、2つの部品の間の熱交換の不具合のために、ステータ温度を直接測定することではロータの過熱が感知されない状況が生じ得る。典型的な例は、渦電流放散によりロータを加熱している外部磁場内において高真空条件下で稼動しているターボ分子ポンプである。ゆえに、温度に関するデータは、所定の仕方でロータから機械の固定（静止）部へ伝達されねばならず、そこにおいて、このようなデータを読み取り、閉じたループ内で作動する制御システムにより処理することもできる。いくつかの場合、温度が所与の安全閾値に達した、またはそれを超えたときに、警告信号を発生させることで十分であろう。他の場合、より具体的な取り組みが必要である。温度上昇が極端な場合、電力を徐々に下げたり、または機械の電源を切ったりする必要があるかもしれない。
【０００３】
ターボ分子真空ポンプにおいて特定の場合に、ロータ温度が過度に上がると、いくつかの理由により、深刻な問題が発生する可能性がある。
ロータとステータとの間の非常に小さな隙間（クリアランス）（ポンプが冷えているときで数十ミリメートル）が、ポンプが熱くなっている状態で、ロータとステータとの間の異なる熱膨張のために、さらに小さくなる。これらの隙間が完全に閉じて、深刻な故障を引き起こす場合がある。ロータを支持するためにこのようなポンプでしばしば使用されるセラミック製ベアリングの高速の回転速度における信頼性は、高い稼働温度により悪影響を受ける。過剰な温度での長期間の作動により、ロータの形成材料の強度は劣化するため、ロータが深刻な構造上の不具合を被る場合がある。
【０００４】
高い接線方向速度（通常100m/sを超える）を有する機械、例えばターボ分子ポンプのロータの作動パラメータを測定すべき場合、非接触技術を使用することが、温度情報を伝達するために不可欠である。事実、そのような場合、ロータとステータとの間で発生するであろう過度の摩擦により、ロータに取り付けられた接触センサが供給する信号を伝達するために、ブラシを使用することはできない。
【０００５】
回転機械のロータの温度を検知するために、いくつかの非接触技術が公知である。これには、ロータの発する赤外線を測定する技術、接触プローブ（サーミスタまたは熱電対）により温度を測定し、プローブが生成した電気信号を無線により伝達する技術、および温度変化による、特定の材料の電気特性または磁気特性の変化を検知する技術が含まれる。
しかし、最初の2つの技術は、ターボ分子真空ポンプ、または一般的に、「汚い」環境で稼動する高速の回転機械とともに使用するのに適さない。現在利用可能な赤外線検知器は真空中で適切に稼動することができず、さらに、ロータ表面放射率の変化により、および検知器レンズに溜まった不純物により、測定の精度が影響を受ける場合がある。無線送信機を使用したシステムは一般に、比較的重いバッテリーを必要とし、平衡の崩れた状態が生じるが、これを高速のロータで修正することは困難である。
【０００６】
ターボ分子ポンプとともに使用され、特定の材料の電気特性およびとりわけ磁気特性が変化する装置は、上述した問題に関して頑丈で信頼性がなければならない。従来の方法および装置のいくつかは、温度を検知すべきロータに関連した要素の磁気特性の変化を利用する。
そうした公知の方法および装置の多くは、磁気要素がキュリー温度を超えていることを検知することに基づいている。例えば、特開平01-239430号および特開平05-83916号は、異なるキュリー温度を有する複数の永久磁石を互いに連結し、1つ以上の磁石の磁気挙動の損失を利用して、それぞれがキュリー温度を超過したときに、熱スイッチ機能を実行または制御することを提案している。
【０００７】
独国特許第2341354号は、回転機械部品または振動機械部品の温度を検知表示する装置を開示している。この装置は、可動部に固定された複数の強磁性の挿入部（インサート）であって、特定の温度範囲にわたる異なるキュリー温度を有する挿入部と、固定（静止）部上の磁気誘導式パルス発生器とを備えている。温度が上昇するに従って、挿入部の数が増えることにより磁化が損失するため、発生するパルスの数は減少する。
【０００８】
欧州特許第617264号は、ターボ分子ポンプのロータが、透磁率が温度により変化する強磁性材料からなる1つ以上のリングであって、ステータに固定された構成要素とともに磁気回路を形成するリングを備えている測定装置を開示している。ロータに固定されたリングまたはリングのうちの1つがキュリー温度を超えているかどうかを判断するために、ステータ上の強磁性要素に巻き付けられたコイルにかかる電圧を測定することにより、回路の磁気抵抗を測定する。
【０００９】
特開2006-083825号、特開2006-194094号および米国特許第2007/0145929号は、ステータ上の磁気誘導式検知器を使用することにより、真空ポンプのロータに固定された磁性体がキュリー温度を超えていることを検知することができる装置を開示している。これらの検知器は、物体の透磁率の変化を、インダクタンスの変化として検知することができる。
【００１０】
英国特許第1369658号は、電気モータなどの電気機械のロータが、静磁場源としてふるまう磁石を支持する装置を開示している。強磁性のパステルは、温度に依存する透磁率を有し、キュリー温度は、ロータに許容された限界温度に対応する。ステータに関連した磁場検知器は、磁石およびパステルがその前を通過したときに磁場を検知する。パステルがキュリー温度に、そしてそれゆえに限界温度に達すると、パステルの磁化が損失するために、検知器が供給する信号の振幅が急減することにより、信号が出される。
【００１１】
キュリー温度の超過の検知に基づく装置すべては、共通の欠点を有している。これらはたんに、スイッチとして働く限界温度への到達を検知するだけである。これらの装置が、ある値の範囲内の温度を監視する場合、異なる材料の複数の要素を使用することによってしか行うことができず、精密な測定が必要な場合、材料の数を増やす必要がある。このような場合、装置は複雑に、そしてそれゆえ高価になる。さらに、測定の再現性を保証するために使用される多くの異なる感知材料は、キュリー温度についても異なっている可能性があることを考慮すると、複雑さおよび費用はかなりのものとなる。
【００１２】
米国特許出願公開第2007/0127551号は、ロータに固定された永久磁石と、ステータに固定された磁気誘導式磁場検知器と、検知器が供給する電圧信号を温度情報に変換するよう構成された電子回路とを備えた装置を開示している。磁石は、その磁気特性が、対象となる温度範囲内の温度に線形に、かつ可逆的に依存するよう選択される。この装置は、キュリー温度の決定に基づく上述した技術の欠点を回避している。しかし、このような変化の線形領域における永久磁石により発生する磁場の、温度による変化は、非常に限られている。ゆえに、この種の装置は、精密でそれゆえに高価な検知器および電子機器を使用しない限り、所望の感度および精度を欠いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平01-239430号公報
【特許文献２】特開平05-83916号公報
【特許文献３】独国特許第2341354号明細書
【特許文献４】欧州特許第617264号明細書
【特許文献５】特開2006-083825号公報
【特許文献６】特開2006-194094号公報
【特許文献７】米国特許出願公開第2007/0145929号明細書
【特許文献８】英国特許第1369658号明細書
【特許文献９】米国特許出願公開第2007/0127551号明細書
【特許文献１０】米国特許第5418451号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ゆえに、本発明の目的は、高速の回転機械のロータの温度、および必要であれば回転速度などの他の作動パラメータを測定するための、簡単で費用のかからない構造の非接触装置を提供することであり、これにより、先行技術の欠点を回避し、広い範囲内での温度の精密な測定を可能にする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第1の局面によれば、本目的は、磁場源、特に永久磁石が、温度に強く依存する透磁率と、測定されることになる最高温度を超える制御されたキュリー温度とを有する軟磁性材料からなる少なくとも一つの要素を介してロータと関連付けられている装置により達成され、この要素は、検知器に応答して、磁場の力線の形状を変化させるよう構成されている。
【００１６】
透磁率が温度に強く依存し、好ましくは特定のFe-Ni合金で形成された要素を設けると、単なる温度の関数としての永久磁石の磁化の単なる変化による変化よりもはるかに強い、永久磁石により誘導される磁束の変化を検知器に対して引き起こす。このように、本装置は高価な検知器および電気的構成要素を使用する必要なしに、精密な測定を可能にする。
【００１７】
また、英国特許第1369658号のシステムは、透磁率が温度に依存する要素と組み合わされる永久磁石を使用しているが、このような先行技術の解決手段は、本発明の示唆する解決手段と異なることを認識されたい。先行技術の解決手段において、温度に反応する要素のキュリー温度はロータに許容された限られた温度に対応しており、それゆえにこの要素は、キュリー温度に達したときに磁化の突然の損失を利用するスイッチとしてのみ作動する。ゆえに、所望の温度範囲内で測定を実施することが不可能であると思われるため、米国特許出願公開第2007/0127551号に開示の装置に類似する装置に、このような要素を追加することはできない。
【００１８】
本発明の特徴によれば、検知器が生成する信号の振幅は温度のみに依存しているわけではなく、ロータの速度にも依存している。永久磁石と温度に反応する要素とは、検知器の前を周期的に通過するため、本発明に係る装置は、ロータ自体の回転速度も測定することができ、かつ、回転速度に対応して温度に対し1対1で相関させることにより、生成された信号の振幅を補償することができる。
【００１９】
米国特許第5418451号は、ブラシレスロータ用の温度および速度検知器を開示している。少なくとも1つの永久磁石がロータに取り付けられており、ロータ近傍に配置された磁場検知器が、ロータの温度および回転速度を表す信号を供給する。この装置は永久磁石の磁化の、温度による変化を利用している。米国特許出願公開第2007/0127551号についてなされた考察、および、これと英国特許第1369658号とを組み合わせる可能性も、この特許の教示にあてはまる。
【００２０】
第2の局面において、本発明はまた、ロータの温度および必要であれば回転速度が、上記の提案された装置により測定されるターボ分子真空ポンプであって、電力および／または回転速度が、所与の安全温度限界を超えないように、閉じたループ内で制御されるターボ分子真空ポンプを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の模式的な原理図である。
【図２】強磁性のパステルに使用可能な2つの例示的材料に関する、相対的な透磁率の温度に対する図である。
【図３】本発明の装置を備えたターボ分子ポンプの部分模式図である。
【図４】図3に示すポンプのロータの横断面図であって、磁気パステルの2つの可能な構成、すなわち径方向および軸方向の構成を示す。
【図５】図3および図4に示すポンプに使用可能な磁気カプセルの側面図である。
【図６】図3および図4に示すポンプに使用可能な磁気誘導式検知器の斜視図である。
【図７】図3と同様に、本発明の装置を備えたターボ分子ポンプの図であり、検知器はプリント回路基板上に載置されている。
【図８】図7に示すポンプに使用可能なプリント回路基板を示す。
【図９】温度の関数としての、磁場検知器からの出力において測定した信号のピークツーピーク振幅のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明に係る装置を、非限定的な例としての添付図面を参照して、より詳細に説明する。
図1を参照して、高速回転電気機械のロータ1を模式的に示す。ロータは、ロータ1の少なくとも温度を、および好ましくは速度をも測定するための装置と関連している。この装置は、最低温度Tminから最高温度Tmaxまでの範囲の温度を検知することができねばならない。例えば、ターボ分子真空ポンプへの好ましい適用の場合、範囲は通常、約20℃〜約120℃となるであろう。
【００２３】
本発明に係る装置は本質的に3つの部分を備えている。少なくとも1つの永久磁石2は、ロータ1に取り付けられ、磁場源として機能する（簡略化のために、図1は単一の磁石を示している）。磁気パステル3または1対のパステル3（図1は単一のパステル3を示している）は、温度に強く依存する透磁率を有する軟磁性材料からなり、永久磁石2と関連付けられており、ロータ1上の磁石の磁気軸に沿って整列され、ロータ1の温度に依存して、磁石2が生成する磁場を変化させるよう意図されている。磁場検知器4は、機械の固定（静止）部分に支持されている。
【００２４】
各永久磁石2は、硬磁性材料からなり、キュリー温度がTc＞＞Tmaxの、例えば板または円板を備えている。この材料の磁気特性は、磁石を理想の磁石とみなすことができるほどのものであるのが有利である。この種の磁石において、「残留状態」は強い外部磁場および温度に大して影響されず、それゆえ時間とともに変化しない。Sm-Co合金（例えばSm2Co17またはSmCo5）は、実質的に理想の磁石を形成するために一般に使用される。
【００２５】
磁気パステル3は、良好な熱接触状態でロータ1に取り付けられるべきであり、Tmaxをわずかに超える、制御されたキュリー温度を有する軟磁性材料で形成されている。この材料はFe-Ni合金であるのが有利であり、その正確な組成は温度範囲、特にTmaxに依存している。
図2は、ターボ分子ポンプへ良好に適用するのにふさわしい2種類のFe-Ni合金組成、すなわちFe69Ni31合金（TC≒160℃）およびFe69.5Ni30.5合金（TC≒140℃）の相対的な透磁率を示している。温度による透磁率の変化がおおよそ線形であり非常に強いことが、特にFe69.5Ni30.5合金についてはっきりと読み取れる。
【００２６】
磁石2およびパステル3または1対のパステル3がともに、磁場源と温度に反応する要素との両方の機能を有する磁気カプセル10を形成している。カプセル10が2つのパステル3を備えている場合、これらは軸方向において磁石2の両側に配置されることになる。図1は、ロータ1の周縁にカプセル10を（回転軸に関し）径方向に取り付けることを示しているが、軸方向に取り付けることも可能である。さらに、複数の磁石2およびそれゆえに複数のカプセル10を設けることができる。外周に沿って一定の間隔で配置された複数のカプセル10、特に2つの正反対に向き合ったカプセル10による解決手段は、ロータ1の不均衡を防ぐのに有利である。
【００２７】
磁場検知器4は、カプセル10がロータ1の回転中に検知器の前を通過したときに、磁束密度を表す電圧パルスを生成するよう構成されている。電圧パルスはアナログ／デジタル変換器5へ供給され、次いで処理装置6へ供給されて電圧値が温度情報に変換され、温度情報は機械の制御ユニットへフィードバック（再供給）される。電子回路は従来通りであり、さらなる詳細は必要ではない。簡略化のためにフィードバックは図示しないが、これは当業者に公知であって、本発明の一部ではないためである。
【００２８】
磁場検知器4は、導電製のワイヤからなるコイルまたは電子回路基板上に（例えばリソグラフィ技術により）形成されたらせんトラックにより形成される磁気誘導式検知器である。この種の磁気誘導式検知器は、非常に頑丈であり、熱安定性が良好である。磁気誘導式検知器の代わりに、ホール効果検知器を使用することができる。
本発明に係る装置の作動原理は以下の通りである。永久磁石2がダイポール（双極子）磁場を生成し、ダイポール磁場はパステル3を通過し、ロータ1がさらされている真空または空気中に入り、検知器4により集められて、電子回路5および6により測定される。パステル3の材料の透磁率、およびそれゆえに磁場の線を軸方向に偏向させるその能力は、温度が上昇するに従って減少する（図2参照）ため、磁場検知器4が配置されている測定点に到達する磁束は、温度が上昇するに従って単調に減少する。透磁率が減少すると、磁場の力線は全体的に減少し、ロータ自体の中に閉じ込められて残る傾向にある。
【００２９】
このように、本発明は、特定の材料のキュリー温度を超過しているかという検知にも、磁気回路またはインダクタンスの抵抗の変化にも基づかず、特定の点での磁場の線の形の変化、およびそれゆえに、その点に配置された対応する検知器に加えられる磁束の変化に基づいている。場の分布の変化を検知することには、磁気回路における磁束の変化を測定することに関して、二重の利点がある。これによりシステムの挙動が、起こり得る電磁気的現象（飽和効果、渦電流）から独立したものとなる。電磁気的現象は、感知材料で形成されていない回路部分に発生する場合があり、こうした挙動を攪乱する場合がある。また、これは抵抗の最も少ない経路に従うという磁束の傾向を利用している。つまり、高透磁率の構成要素がない場合、力線は最短の経路に従う傾向があり、検知器が配置されている領域に与える影響が小さくなる。結果として生じる磁束の減少は、感知材料の透磁率の減少のみによって生じる減少に付加され、現象の程度が増幅される。
【００３０】
本発明に使用する、永久磁石とFe-Ni合金のパステルとの組み合わせが、キュリー温度未満で感知可能な温度において、永久磁石よりも温度にはるかに強く依存していることを、当業者であればさらに理解するであろう。例えば、Sm-Co合金の永久磁石は、周囲温度から200℃までの範囲内で、10％オーダーの磁化変化を有する（ゆえに、好ましい適用に関し、対象となる120℃までの範囲内で変化は5％をわずかに超える）のに対し、キュリー温度が約140℃のFe-Ni合金の場合、本発明に係る組み合わせは、同じ温度範囲内で50％オーダーの場の変化を有する。実際、軟強磁性材料のパステルは、永久磁石2により発生する磁場の温度による変化を増幅させるように働く。ゆえに本発明は、特に感度がよく精巧な検知器4および電気的構成要素を使う必要をなくし、経費を大きく削減する。
【００３１】
図3は、本発明に係る温度および回転センサを備えたターボ分子ポンプ100の模式的な部分横断面図を示している。参照番号101および102はそれぞれ、ポンプ100のロータ（図においては釣鐘型の種類）およびステータ／本体を示している。ポンプ100は従来の種類であり、ゆえにその詳細な説明は記さない。
図の例では、ロータ101には磁気カプセル10が設けられており、磁気カプセル10はロータ101の内面に径方向に取り付けられており、永久磁石2に加えて、温度に感応する単一のパステル3を備えている。カプセル10は円筒形であり、例えば滑らかな止まり孔に配置され、そこにおいて接着または圧入または熱フィッティングにより固定される。次いで場検知器4が、釣鐘型空洞内でカプセル10の反対側において、本体102に取り付けられる。この配置は例示的なものである。
【００３２】
図4は、ロータ101のみの横断面図を示す。ロータは、1対の径方向穴104（図の例では、ロータ101の下部に形成されている）および1対の軸方向穴105（上部にある）の両方を有しており、これらの穴にはバランス（釣り合い）ビーズをねじ込むことができ、各対の穴は正反対に位置している。上記穴のうちの1つに検知器4を対向させて配置することにより、このような穴を、カプセル10または1対のカプセル10を（軸方向または径方向に）取り付けるのに使用することができる。ゆえに、特別な台座を形成する必要がない。図4はカプセル10の径方向および軸方向両方の取り付けを示しており、検知器4の対応する位置も示している。
【００３３】
図5は、ロータ101内のねじ溝を切ったバランス穴104および105内への取り付けに適した例示的なカプセル10を示している。磁石2およびパステル3はともに円筒形であり、パステル3は、穴のねじ溝に係合してカプセル10をロータ101に固定するよう構成された外部ねじ山（スレッド）30を有している。パステル3の反対側において、ディスク2は、穴104または105の底を満たして、磁石2のために平坦な当接表面を提供するよう構成された（例えばテフロン（登録商標）からなる）円錐要素11と関連している。
【００３４】
図6は、例示的な磁気誘導式磁場検知器4を示している。磁気誘導式磁場検知器4は、本体／ステータ102に固定するよう構成された支持部40を備え、核（コア）または突出部（ノーズ）41を有しており、核または突出部41に、ふさわしい数の銅線ループで形成したコイル42が巻き付けられている。
図7に示すように、場検知器4のみの代わりに、真空中で作動するよう構成されたプリント回路基板50を、ポンプ100の本体102に取り付けることができる。
【００３５】
図8に示すように、基板は、（例えばリソグラフ技術により形成された）1式のトラック45により形成された検知器、ならびに処理用の電子回路5および6、より詳しくはフィルタリングおよび増幅回路を支持している。このような解決手段は、すでにフィルタリングされ予備増幅（プリアンプ）された信号を、離れた場所でポンプの外側に出すことができるという利点を有している。
【００３６】
トラック45は、らせん形、円形もしくは楕円形の形状、または擬似らせん形状（すなわち、中断されて、直径の異なるすぐ隣のトラックと順次接続された同心の環を備えている）を有しているのが好ましい。楕円形のトラックの場合、主軸は磁気カプセルの通過方向に沿う向きであるのが好ましい。また、連続的に接続されたトラックの層をいくつか形成することも可能である。
【００３７】
図9は、温度の関数としての、誘導コイルにおいて誘導された電圧のピーク振幅を示しており、ロータが最高速度で回転しているターボ分子ポンプにおいて再測定された。測定は、穴105（図3および図4）のうちの1つに軸方向に取り付けられ、単一のパステル3を備えているカプセル10から1.9ｍｍの間隔を置いた検知器によって実施した。温度は、ロータ101の上方に位置する赤外線熱チャンバにより測定された。2組の測定を、一方は30〜100℃（四角の点）の範囲で、他方は40〜100℃（三角の点）の範囲で、異なる時点で実施している。材料と構成要素の形状とを特別に選択することで、温度の関数としての、検知器4の出力信号の振幅の線形挙動を実現できることが、明らかに示されている。さらに、異なる時点で実施した2つの測定の間の結果の再現性が良好であることも、明らかに示されている。
【００３８】
記載した構成により、カプセル10が検知器自体の前を通過したときに、検知器4が電圧信号を生成することに留意されたい。さらに、このような信号のピーク振幅は、温度だけでなく回転周波数に対しても、公知の仕方で依存している。処理用の電子回路は、カプセルが検知器4の前を通過したときの周波数から、ロータの速度を容易に取得することができ、ピーク振幅を補償して温度との1対1の対応を示すことができる。
【００３９】
上記記載が非限定的な例として示されており、本発明の範囲を逸脱することなく変更および修正が可能であることは明らかである。例えば、上記記載はTC＞＞Tmaxの永久磁石からなる磁場源に言及しているものの、このような源は、電流が流れ、温度が変化したときの電流の安定性が保証されているコイルであってもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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