本发明涉及一种用于液态金属滑动轴承的测量方法和测量设备,所述液态金属滑动轴承具有旋转的和固定的轴承部分,在其之间存在由液态金属填充的轴承间隙。测量设备或测量方法用于确定具有液态金属的液态金属滑动轴承的液位。
背景技术:
液态金属滑动轴承(下面也简单地称作为“滑动轴承”或“轴承”)通常在转动阳极管的技术领域中使用,尤其在计算机断层扫描和血管造影的昂贵的仪器中。所述液态金属滑动轴承但是也能够在放射学、外壳和乳腺x射线检查中使用。例如,液态金属滑动轴承在x射线管中用于支承转动阳极并且典型地处于x射线管的真空壳体的内部中。
作为液态金属通常使用镓、铟或锡合金,所述合金在室温下已经是液态的。所使用的液态金属优选是由镓、铟和锡构成的合金。其以公司gerathermmedicalag的商标名称galinstan制造和销售。
当今,滑动轴承的液态金属液位借助于高能ndt扫描仪来测量(ndt:“nondestructivetesting”,即无损检查)来测量。典型地,对此使用电子加速器系统,所述电子加速器系统在数mev(百万电子伏)的能量范围中产生光子。对此的实例是以名称“silac”已知的系统(siemensindustriallinearaccelerator,西门子工业线性加速器),其具有在6至9mev的范围中的光子能量。所述检查通常在填充过程之后并且在轴承的另外的生产工艺之前进行,并且是时间耗费和成本耗费的。然而,这种检查是非常有效力的并且原则上仅受限于可用的图像分辨率。
当然也简单可行的是,将轴承的总重量在填充过程之前和之后检测(并且必要时为了检查液位或为了减小统计学误差再次称重),或者将测量的值用作为用于构造相同的轴承的参考。这然而具有如下缺点,这种测量可能具有重大误差,因为每个单个的轴承部分的重量从而还有其与标准重量的偏差影响测量。
技术实现要素:
本发明的目的是,提出一种替选的、更舒适的测量方法和一种对应的用于液态金属滑动轴承(用于其液位)的测量设备,借此避免在上文中描述的缺点。尤其地,本发明的目的是,提出一种测量方法或一种测量设备,所述测量方法或测量设备允许对液位的预评估(例如,满的,半满的,空的),优选地在填充过程之后或仍在填充过程期间在真空中。
所述目的根据本发明通过用于液态金属滑动轴承的测量方法、用于液态金属滑动轴承的测量设备、液态金属滑动轴承以及x射线管和仪器来实现。
根据本发明的用于液态金属滑动轴承的测量方法用于测量液态金属滑动轴承中的液态金属量并且包括如下步骤:
-提供要测量的液态金属滑动轴承,所述液态金属滑动轴承在此具有两个轴承部分,在这两个轴承部分之间设置有液态金属。
典型地,这种液态金属滑动轴承包括内部轴承部分和外部轴承部分和用液态金属填充的轴承间隙。轴承也可以假设分成,其具有旋转的轴承部分和固定的轴承部分,在其之间存在用液态金属填充的轴承间隙。环绕的轴承部分(即外部的轴承部分)能够在连接到轴承间隙上时具有环形的拦截槽,所述拦截槽从轴承间隙中接收流出的液态金属。作为液态金属例如能够使用galinstan(参见上文)。
-测量液态金属滑动轴承的电感或与电感相关联的变量。在此在实践中典型地表示内部的轴承部分、外部的轴承部分和与液态金属填充的轴承间隙的电感。原则上足够的是,当可能的时候,单独地测量轴承间隙的电感。原则上,在此应单独地求取(具有液态金属的)轴承间隙的电感(参见用于随后的步骤的实施方案),然而这在实践中是成问题的直至不可行的。
通常困难的是,直接测量轴承的电感。因此,例如可以利用,可以从(复)阻抗中求取电感。所述阻抗(与电感相关联的变量)能够直接测量或者经由共振(同样与电感相关联的变量)求取。
-基于电感或与电感相关联的变量,求取液态金属滑动轴承中的液态金属量。
如果液态金属滑动轴承的总电感lg是已知的,那么可以减去轴承部分的良好已知的电感lti、lta。在非常接近现实的模型中,轴承部分的电感lti、lta和轴承间隙的电感ls的构造对应于串联电路并且轴承间隙的电感ls从ls=lg-(lti lta)中得出。测量的电感(即通常总电感lg)也称作为“杂散电感”。
如上面已经表明的那样,共振频率fr的测量是可实践的可能性,以便确定轴承的总电感lg。在此使用的是:
具有测量的电感l(通常总电感lg)和已知的共振回路电容ck。作为构件的共振电容自身计算和构建(位于10pf的范围中),并且借助精度测量桥来检查。通常,这种共振电容也是测量桥校准的组成部分。方法的所述执行在更下文中更详细地描述。但是也可能的是,借助阻抗分析器来确定轴承的阻抗最小值或最大值。
要注意的是,液态金属滑动轴承的杂散电感是非常小的(大约几十至一百nh)。因此,共振频率典型地位于vhf至uhf范围中(例如在150mhz和2000mhz之间)。
为了求取液态金属量,将轴承假设成电导体,所述电导体具有与填充程度相关的总电感。在此,以假设模型为出发点,使得在轴承间隙中的液态金属与多个结构元的并联电路类似。作为结构元可以考虑元素化的流动路径,所述元素化的流动路径从外部轴承(外部的轴承部分)经由轴承间隙引导至内部轴承(内部的轴承部分)。结构元能够视作为独立的电感,其中结构元也附加地能够具有其他特性(如例如附加地具有欧姆份额)。轴承间隙中的液态金属液位越高,则越多结构元并联连接。越多结构元并联连接,则得出的轴承间隙的电感ls就越小从而还有杂散电感(测量的电感或总电感)就越小。因此能够借助下式:
将轴承间隙的电感ls考虑为由结构元的电感li组成的电感。所述li能够全部是相等的,在实际中,所述li由于轴承的构造形式然而通常是不同的。
如果轴承在测量中始终相同地定向(并且在液态金属中不存在气泡),那么能够假设,li从l1直至特定值n并联连接。值“n”在此是代表液位的量值。如果液位低,即并联连接的结构元的数量是小的,则n也是小的并且反之亦然。液位因此能够根据下式:
求取,其中该式必须根据n求解。在相同类型的li的情况下,这是简单可行的,在分别不同的li的情况下,例如能够使用用于li的(已知)值的表格。
也可行的是,在li的部位处,使用连续的函数l(h),其中h能够是液位或相对于液位的高度关系。根据本发明的测量设备用于测量液态金属滑动轴承,即测量轴承中的液态金属量。液态金属滑动轴承包括两个轴承部分,在其之间设置有液态金属,尤其是内部轴承部分、外部轴承部分和用液态金属填充的轴承间隙。测量设备包括下述部件:
-测量单元,设计成测量液态金属轴承的电感或与电感关联的变量。
-求取单元,设计成基于电感或与电感关联的变量求取液态金属滑动轴承中的液态金属量。
根据本发明的液态金属滑动轴承包括两个轴承部分,在其之间设置有液态金属,优选地内部轴承部分和外部轴承部分,在其之间存在用液态金属填充的轴承间隙。液态金属滑动轴承在此构成为连接根据本发明的测量设备的测量单元。轴承部分之一优选地包括用于连接测量设备的hf单元/hf生成器的电接触部,并且另一轴承部分包括用于连接测量设备的测量单元的电接触部。
根据本发明的x射线管包括转动阳极,所述转动阳极借助于根据本发明的液态金属滑动轴承可转动地支承。
根据本发明的仪器、尤其设计成用于借助于x射线辐射来检查的仪器包括根据本发明的测量设备和/或设计成用于执行根据本发明的测量方法和/或包括根据本发明的液态金属滑动轴承。仪器优选为医学仪器,例如x射线仪器或计算机断层扫描仪。
概括地能够说,本发明的特点是,液态金属滑动轴承由电子观点考虑,更确切地说作为用液态金属填充的同轴装置。轴承的控制参数根据本发明以电学方式检测,以便从中推断出液态金属液位。测量方法的校准例如能够通过如下方式进行:测量借助电子加速器系统扫描、尤其借助silac扫描(西门子工业线性加速器)存储的、完全填充的轴承。那么,该液位值为随后的类似测量的基准。
测量设备的之前提到的部件的大部分能够完全地或部分地以软件模块的形式在相应的测量设备的处理器中实现。尽可能软件的实现方案具有如下优点:也能够以简单的方式通过软件升级来改装迄今已经使用的测量设备,以便以根据本发明的方式工作。就此而言所述目的也通过具有计算机程序的对应的计算机程序产品来实现,所述计算机程序能够直接加载到测量设备的计算系统中,所述计算机程序具有程序段,以便当程序在计算系统中运行时,执行根据本发明的方法的所有步骤。这种计算机程序产品那么除了计算机程序之外必要时能够具有附加的组成部分,例如汇编和/或附加的部件和硬件部件,如例如硬件秘钥(软件狗等),用于使用软件。
为了传递至计算系统和/或计算系统中的存储装置,能够使用计算机刻度介质,例如记忆棒、硬盘或其他可传递的或固定安装的数据载体,在所述数据载体上存储有由计算系统可读和可运行的程序段。计算单元对此例如能够具有一个或多个协作的微处理器等。
本发明因此包括具有计算机程序的计算机程序产品,所述计算机程序能够直接加载到测量设备或仪器的存储装置中,所述计算机程序具有程序段,以便当计算机程序在测量设备或仪器中运行时,执行根据本发明的主要步骤(求取)。
本发明因此也包括计算机可读介质,在所述计算机可读介质上存储有由计算单元可读和可运行的程序段,以便当程序段由计算机单元运行时,执行根据本发明的方法的所有步骤。
本发明的其他的尤其有利的设计方案和改进方案在下面的说明书中得出,其中一个类别的实施例也能够类似于其他类别的说明书部分改进,并且尤其也能够将不同的实施例或变型形式的各个特征组合成新的实施例或变型形式。
理论上,在方法方面原则上无所谓的是,测量在哪里进行(例如在何处hf交变电流流动并且测量截取位于何处),只要仅足够的电流路径穿过轴承间隙。在实践中,在此然而通常设置极限。所述极限中的一个极限是,液态金属位于轴承的内部并且原则上甚至不能够直接接触,在其他情况下理想的是,测量截取直接在轴承间隙处或上方设置,即直接在液态金属处设置。这但是通常是实际上不可能的。因此,在实践中,通常将外轴承和内轴承的电感一起考虑到测量中。用于所述轴承部分的电感lti、lta的值由于其自身的几何公差是非常稳定的。在外轴承和内轴承之间的轴承间隙的宽度典型地位于μm范围中。所述窄的间隙应在优选填充轴承的情况下完全由液态金属填充,借此轴承在运行条件下是足够有负荷能力的。
根据一个优选的测量方法,将hf交变电压以预设的频率范围施加到不同的轴承部分上的电接触部之间。因此,hf信号的测量在不同的轴承部分上的电接触部处执行。所述接触部能够理论上是在其上施加hf交变电压的同一接触部(至少当hf交变电压施加到电阻上时)。之后,基于测量的hf信号求取液态金属量。
对此,优选的测量设备包括:hf单元,设计成用于将hf交变电压以预设的频率范围施加到不同的轴承部分上的电接触部之间;测量单元,设计成用于测量电接触部上(或在不同的轴承部分的两个电接触部上)的hf信号;和求取单元,设计成用于基于测量的hf来求取液态金属量。hf单元在此不强制必需并且能够完全省去。在该情况下,然而必须为测量使用外部的hf单元。
要注意的是,施加交变电压由于欧姆定律与将交变电流引入到轴承中具有相同含义。为了测量同一电接触部上的hf交变电压,能够将欧姆电阻与hf电压的源串联连接。电阻将信号源与要测试的轴承分开。在串联共振中,流过实际份额的电流产生电阻上的电压降。那么能够测量相对于信号源的电压最小值。优选地,那么经由所述电阻或经由电阻&hf单元串联电路能够测量电压。接触部但是理论上也能够安置成,使得利用轴承间隙的欧姆电阻。引入的hf交变电流在此必须穿过用液态金属填充的轴承间隙。对此,应在轴承部分之间存在电势差。hf交变电流也应穿过尽可能多的液态金属,以便产生电压降。这是有利的,因为这反映了电感性的无功电阻,从中可以容易地确定电感。
根据一个优选的测量方法,从测量中求取共振频率并且随后基于共振频率求取液态金属量。这例如能够根据式(1)进行,其中式根据测量的电感l(通常这是总电感lg)求解,并且减去轴承部分的(恒定的)电感。因此使用的是,ls与共振频率fr的平方成反比例。最后,测量的共振频率fr能够也与数值表中的值或曲线进行比较,用于求取液态金属量,进而用于求取将轴承间隙中的液态金属液位。
根据一个优选的测量方法,从测量中求取轴承阻抗的最小值(在串联共振的情况下)或最大值(在并联共振的情况下)并且随后基于轴承阻抗来求取液态金属量。
根据一个优选的测量方法,基于测量的hf信号和优选所施加的hf交变电压的幅值和相位的关系在频率区间(例如0至2000mhz)中求取液态金属量。例如,波特图的曲线可以被分析或者通常分析波特图结果,即在所述频率区间(例如150mhz至2ghz)中的输入信号和输出信号的幅值和相位的关系。但是频率区间的上部频率也能够大于1ghz。
根据一个优选的测量方法,hf交变电压的频率大于50mhz,优选大于100mhz,然而尤其小于2ghz。对此应考虑,不强制性地必须施加唯一的频率(即具有唯一的频率的交变电压)。在实践中不可能的是,射入唯一的频率,而是始终是特定宽度的频率区间。在实践中,将这种区间的中央频率视作为主频率。在此指的是所述主频率。完全能够射入具有多个主频率(模式)的hf交变电压,以便激励与轴承的不同的共振。对此尤其优选的是,射入至少两个主频率或甚至至少5个主频率(或hf交变电压具有所述主频率)。
根据一个优选的测量方法,从测量的液态金属滑动轴承的电感或与电感相关联的变量中首先求取液态金属份额的电阻lfm。在此,例如能够将内部轴承部分和外部轴承部分的预先已知的电感从测量的电感中减去。因此,借助至少一个结构元的预定的电感值li基于式(3)
在此因此低的填充程度表示,存在少量并联连接的结构元,并且高的填充程度表示,存在大量并联连接的结构元,其中结构元是用于描述轴承的纯理论的元。
根据优选的测量方法,在求取液态金属量之前校准与测量的液态金属滑动轴承构造相同的液态金属滑动轴承。所述构造相同的轴承(“参考轴承”)尤其是完全填充的。对于校准,优选借助于透射来测量参考轴承(构造相同的液态金属滑动轴承),尤其优选借助于电子加速器系统扫描。参考轴承那么能够借助根据本发明的测量方法测量,并且杂散电感的这样求取的值那么为用于全部比较测量的填充量的最大值的基准。当然也能够测量具有不同的液位的不同的参考轴承,即首先精确地(例如silac)用于求取精确的液位,并且随后借助根据本发明的方法用于得到参考变量。如果现在借助根据本发明的方法测量未知的轴承,那么所述测量值能够与基准值比较,以便得到代表测量的轴承的填充高度的量值。
根据一个优选的测量方法,基于求取液态金属滑动轴承上的液态金属量对液态金属量进行另一测量,尤其当求取的液态金属量低于事先规定的极限值时。所述另一测量在此借助于另一测量方法进行,优选地借助于透射液态金属滑动轴承,尤其优选地借助于电子加速器系统扫描。以所述方式,首先能够借助根据本发明的测量方法非常快速和简单地确定,轴承是否被理想地填充,并且在确定没有被理想地填充的情况下,将轴承借助更精确的但是更耗费的测量方法检查。借助于根据本发明的测量方法因此例如能够涉及预选择,电子加速器系统扫描值得或不值得。如果根据本发明的测量方法在滑动轴承液位的真空中使用,那么可以得出结论,填充过程是否成功或者是否必须继续进行。
一个优选的测量设备包括控制单元,其用于控制测量仪器,其中执行与测量设备不同的测量方法,优选借助于透射液态金属滑动轴承,尤其优选地借助于电子加速器系统扫描来执行。通过测量设备例如开始和/或评估通过测量仪器的测量。
根据一个优选的实施方式,在求取共振频率的范围中,除了纯求取共振频率之外,还从测量结果中推导出其他信息。优选地,在此进一步研究共振曲线的曲线形状,例如根据另外的共振频率(副最大值)或与具有唯一的共振频率的纯共振曲线的曲线形状的偏差。此外,能够研究共振频率的幅值。借此,例如在与在用不同的液态金属量填充的轴承处的检查结果比较之后,能够确定,在哪个部位处缺少液态金属。这在于,在真实的轴承中,在不同的轴承区域中的横截面是不同的。因此产生用于不同区域的不同的得出的电感li(参见式2)。这主要在于,在轴承的不同部位处的电流必须克服不同大的面积。因此例如能够将轴向轴承中的缺陷相对于径向轴承中的缺陷分离。优选地,在求取的范围中对共振曲线进行傅里叶变换。
附图说明
本发明在下文中参照附图根据实施例再次详细阐述。再次,在不同的图中相同的部件设有相同的附图标记。附图通常不是符合比例的。附图示出:
图1示出贯穿用于转动阳极的具有根据本发明的液态金属滑动轴承的转动阳极x射线管的纵剖面的部分剖开的视图,
图2示出贯穿液态金属滑动轴承的纵剖面,
图3示出用于本发明的模型的电路实例,
图4示出用于根据本发明的方法的可能的进程的方框图,
图5示出可能的hf信号的图。
具体实施方式
在图1中示出转动阳极x射线管,所述转动阳极x射线管具有转动阳极1,所述转动阳极安置在真空活塞2中。真空活塞2此外还以本身已知的方式包含阴极3,所述阴极在焦点头4中包含一个或多个在此不可见的电子发射器。
为了确保转动阳极1的可转动的支承设有液态金属滑动轴承6,所述液态金属滑动轴承作为内部轴承部分7具有与真空活塞2固定地连接的支承轴线。在旋转的外部轴承部分8上固定地安置有转动阳极1的阳极盘5。轴承法兰9防止液态金属从轴承中溢出。
图2示出贯穿液态金属滑动轴承6的纵剖面,所述液态金属滑动轴承例如装入根据图1的转动阳极中。液态金属滑动轴承6包括内部轴承部分7、外部轴承部分8和在所述轴承部分7、8之间的轴承间隙10。轴承法兰9防止液态金属11从轴承间隙10中溢出。在右下方可见轴承间隙10的增大,所述轴承间隙用液态金属11填充,即在室温下已经是液态的金属。然而在此,轴承间隙10在其狭窄部位处、例如数μm宽处也具有较厚的区域,所述较厚的区域用作为用于液态金属11的储备10a。
图3示出用于本发明的模型的电路实例。示出的电子构件、如电阻r、电容c和电感lit、lat、l1、l2、l3、ln通常不作为真实的构件存在,而是液态金属滑动轴承6的电特性(“结构元”),如例如在图2中示出的那样。
下面以示意等效电路图的形式示出液态金属滑动轴承6。液态金属滑动轴承6具有由轴承部分7、8的电感lit、lat、l1、l2、l3、ln和欧姆电阻r和液态金属11的rfm构成的一系列串联电路(电阻在此仅具有次要意义)。
所述串联电路也能够称作为“结构元”,因为其不真正存在,而是描述轴承的电特性。内部轴承部分7在等效电路图中具有电感lit并且外部轴承部分8在等效电路图中具有电感lat。轴承间隙10作为等效电路图具有相同的或不同的电感l1、l2、l3、ln的并联电路。轴承间隙10中的液态金属份额越高,则在那里存在越多电感l1、l2、l3、ln。内部轴承部分7、外部轴承部分和轴承间隙10形成关于等效电路图的串联电路。
在上部根据一个优选的实施方式示出测量设备14。测量设备14包括:hf单元12(例如hf生成器12),设计成用于将hf交变电压以预设的入射频率范围施加到不同的轴承部分7、8的电接触部k1、k2之间(在外部轴承部分8的接触部k1上和在内部的轴承部分7上的接触部k2上);测量单元15,设计成用于在不同的轴承部分7、8的两个电接触部k1、k2处测量hf信号s(例如参见图5);和求取单元16,设计成用于基于测量的hf信号s求取液态金属量。
附加地,测量设备还包括控制单元17。所述控制单元17控制测量仪器18,例如电子加速器系统,尤其silac扫描仪,所述测量仪器执行与测量设备14不同的测量方法。以所述方式,当测量示出液态监护份额的问题时,例如所测量的液态金属滑动轴承6的透射能够自动地进行。
衰减电阻rd(例如具有100ohm)将信号源(hf单元12)与液态金属滑动轴承6和测量设备14分离。在串联谐振中,穿过真实部分的电流在所述衰减电阻rd上产生电压降。能够测量相对于信号源的电压最小值。在并联谐振中,电阻升高,出现电流最小值,所述电流最小值又作为在衰减电阻rd上的电压降表现。在实际的hf应用中,通常也借助50ohm的衰减电阻rd工作。
要注意的是,所述电路图、尤其为等效电路图的部分仅以草图方式示出。因此,例如还能够添加导线阻抗、探头的阻抗或终端电阻。为了更好的概览,在此省略所有这些部件。
因为轴承间隙10中的液态金属液位的高度对应于n个并联连接的电感l1、l2、l3、ln的数量并且共振频率与所述电感l1、l2、l3、ln相关,所以能从共振频率的位置中求取。液位越高,则n越大,则共振频率越大。为了确认测量或者求取精确的填充程度,控制单元17现在可接通测量仪器18并且借助所述测量仪器18执行(缓慢的但是对此更精确的)测量。
在实践中,液态金属滑动轴承6的总电感lit、lat、l1、l2、l3、ln是非常小的(nh范围)。因此,hf单元12必须以vhf频率或uhf频率运行。
图4示出用于液态金属滑动轴承6的根据本发明的测量方法的可能的进程的方框图。
在步骤i中,提供要测量的液态金属滑动轴承6(例如参见图2),所述液态金属滑动轴承具有两个轴承部分7、8,在其之间设置有液态金属11。对应的测量设备例如连接到液态金属滑动轴承6上,如在图3中示出的那样。
在步骤ii中,将hf交变电压施加到不同的轴承部分7、8处的电接触部k1、k2之间。hf交变电压在此具有预设的入射频率范围。
在步骤iii中,在不同的轴承部分7、8的电接触部k1、k2处进行hf信号s的测量。
在步骤iv中,从测量的hf信号s中求取共振频率rf。
在步骤v中,基于共振频率rf,例如在考虑式(1)
在步骤vi中,基于求取液态金属滑动轴承6上的液态金属量(在此例如求取的液态金属量低于预先规定的边界值),那么对液态金属量进行另一测量。所述测量在此借助于其他测量方法进行,例如借助于透射液态金属滑动轴承6,这能够借助于silac扫描执行。
图5示出相对于频率f绘制的可能的hf信号的视图。在上部说明信号关于其以db为单位的衰减的幅值,在下部示出波特图,所述波特图示出相对于输入信号(hf交变电压)的相位。
在此分别示出两个hf信号s。一个是在满的液态金属滑动轴承6的情况下(实线)并且一个是在空的液态金属滑动轴承的情况下(虚线)。明显可见的是,在满的液态金属滑动轴承6的情况下的共振频率rfv高于在空的液态金属滑动轴承6的情况下的共振频率rfl。偏离在满的液态金属滑动轴承6的情况下的共振频率rfv的程度是代表液态金属滑动轴承6中的液态金属量的量值。精确的关系能够通过对具有已知的液位的液态金属滑动轴承6的参考测量实现。
最后再次要注意的是,之前详细描述的测量方法或测量设备以及示出的液态金属滑动轴承仅为实施例,所述实施例可以由本领域技术人员以不同的方式修改,而不脱离本发明的范围。此外,使用不定冠词“一”或“一个”不排除,涉及的特征也能够多次存在。同样地,术语“单元”和“设备”不排除,涉及的部件由多个共同作用的子部件构成,所述子部件可能也能够是空间分布的。
1.一种用于液态金属滑动轴承(6)的测量方法,所述测量方法包括如下步骤:
-提供要测量的液态金属滑动轴承(6),所述液态金属滑动轴承具有两个轴承部分(7,8),在所述轴承部分之间设置有液态金属(11),
-测量液态金属滑动轴承(6)的电感或与电感相关联的变量,
-基于所述电感或所述与电感相关联的变量来求取所述液态金属滑动轴承(6)中的液态金属量。
2.根据权利要求1所述的测量方法,所述方法包括如下步骤:
-将hf交变电压以预设的频率范围施加在不同的轴承部分(7,8)上的电接触部(k)之间,
-测量在不同的轴承部分(7,8)上的电接触部(k)上的hf信号(s),
-基于测量的hf信号(s)求取液态金属量。
3.根据权利要求2所述的测量方法,所述测量方法包括如下步骤:
-从测量中求取共振频率(rf,rfl,rfv),
-基于所述共振频率(rf,rfl,rfv)求取液态金属量。
4.根据权利要求2或3所述的测量方法,所述测量方法包括如下步骤:
-从测量中求取轴承阻抗的最小值或最大值,
-基于所述轴承阻抗来求取液态金属量。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的测量方法,
其中基于在频率区间上测量的hf信号(s)、和优选所施加的hf交变电压的幅值和相位的关系来求取液态金属量。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的测量方法,
其中所述hf交变电压的频率位于频率范围vhf和uhf中。
7.根据上述权利要求中任一项所述的测量方法,
其中由所述液态金属滑动轴承(6)的所测量的电感或与电感相关联的变量,首先求取液态金属份额的电感lfm,并且随后借助至少一个结构元的预定的电感值li基于下式:
来求取变量n。
8.根据上述权利要求中任一项所述的测量方法,
其中在求取液态金属量之前,对与被测量的液态金属滑动轴承(6)构造相同的液态金属滑动轴承(6)进行校准,所述构造相同的液态金属滑动轴承尤其完全填充,优选地借助于透射所述构造相同的液态金属滑动轴承(6),尤其优选地借助于电子加速器系统扫描。
9.根据上述权利要求中任一项所述的测量方法,
其中基于液态金属量的求取,尤其当求取的液态金属量位于预先规定的极限值之下时,在液态金属滑动轴承(6)上借助于另外的测量方法对液态金属量进行另外的测量,优选地借助于透射所述液态金属滑动轴承(6),尤其优选地借助于电子加速器系统扫描。
10.一种用于液态金属滑动轴承(6)的测量设备(14),所述液态金属滑动轴承具有两个轴承部分(7,8),在所述轴承部分之间设置有液态金属(11),所述测量设备包括:
-测量单元(15),所述测量单元设计用于测量所述液态金属滑动轴承(6)的电感或与所述电感相关联的变量,
-求取单元(16),所述求取单元设计用于基于所述电感或与所述电感相关联的变量来求取所述液态金属滑动轴承(6)中的液态金属量。
11.根据权利要求10所述的测量设备(14),所述测量设备包括hf单元(12),所述hf单元设计用于在不同的轴承部分(7,8)上的电接触部(k)之间以预设的频率范围施加hf交变电压,其中所述测量单元(15)设计用于在不同轴承部分(7,8)上的电接触部(k)上测量hf信号(s),并且所述求取单元(16)设计用于基于所测量的hf信号(s)求取液态金属量。
12.根据权利要求10或11所述的测量设备(14),所述测量设备包括控制单元(17),所述控制单元设计用于控制测量仪器(18),所述测量仪器执行与所述测量设备(14)相比不同的测量方法,优选地借助于透射所述液态金属滑动轴承(6),尤其优选地借助于电子加速器系统扫描。
13.一种液态金属滑动轴承(6),所述液态金属滑动轴承具有内部轴承部分(7)和外部轴承部分(8),在所述内部轴承部分和外部轴承部分之间存在用液态金属(11)填充的轴承间隙(10),其中所述液态金属滑动轴承(6)设计有接触部(k),所述接触部设计用于连接根据权利要求10至12中任一项所述的测量设备(14)。
14.一种x射线管,所述x射线管具有转动阳极(1),所述转动阳极借助于根据权利要求13所述的液态金属滑动轴承(6)可转动地支承。
15.一种仪器,所述仪器尤其设计用于借助于x射线辐射进行检查,包括根据权利要求10至12中任一项所述的测量设备(14)、根据权利要求13所述的液态金属滑动轴承(6)和/或设计用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的测量方法。
技术总结