本发明涉及分子泵，具体涉及一种转动部件的测量装置及方法。
背景技术：
1、本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然构成现有技术。
2、分子泵可以获得高真空和超高真空，并在半导体产业、照明产业、太阳能产业、光学元器件、薄膜产业有着广泛的应用。涡轮分子泵是以高速旋转的动叶片和静止的定叶片相互配合，利用在分子流区域内，气体分子与高速转动的叶片表面碰撞，动量传递给气体分子，使部分气体分子在刚体表面的运动方向上获得切向速度，产生定向压缩、流动而被排出泵外，从而达到抽气的目的，如图1和图2所示。
3、现有的分子泵的转子在高速旋转过程中，难以进行分子泵转子在径向上的位移变化检测。分子泵转子在径向上的位移变化会影响分子泵的可靠性，随着应用产业越来越多的工艺负载需求，分子泵转子运行的可靠性及实时状态监测也越来越重要。为此，研发一种能够进行分子泵转子位置进行实时测量的装置十分重要。
技术实现思路
1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有的分子泵的转子在高速旋转过程中难以进行分子泵转子在径向上的位移变化检测的缺陷，从而提供一种转动部件的测量装置及方法。
2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
3、一种转动部件的测量装置，用于对转动部件进行位置测量，所述测量装置包括：
4、定子，内部为空腔状；
5、转子，设置在所述定子内部并与所述定子具有间距，且所述转子与所述定子之间互不导通；
6、电源，将电压施加于转子和定子的互相不导通的不同的成对位置上，以使所述转子和所述定子之间构成两个并联的电容器；
7、电容值测量系统，设置在所述转子或所述定子上，用于测量所述转子或所述定子的电容值大小，并利用所测量的所述电容值的微小变化，来计算和获取所述转子和所述定子之间距离的微小变化和转子的偏摆方向及旋转速度。
8、进一步优化技术方案，所述电容值测量系统包括：
9、至少一对测量电极，对称设置在所述转子或所述定子上；所述测量电极由高频电压或电流驱动，其测试信号是电压信号或电流信号；
10、检测传感器，与所述测量电极的位置相对应，用于对所述测量电极的充电时间进行检测。
11、进一步优化技术方案，所述测量电极安装在转子的内部或转子外部或主轴的径向直径上或主轴的轴向端面上。
12、进一步优化技术方案，所述测量装置应用于分子泵转子的位置测量和/或分子泵转子的温度测量。
13、一种转动部件的测量方法，用于对转动部件进行位置测量，所述测量方法基于所述的转动部件的测量装置进行，包括以下步骤：
14、将电压施加于转子和定子的互相不导通的不同的成对位置上，以使所述转子和所述定子之间构成两个/或多个并联的电容器；
15、通过电容值测量系统测量所述转子或所述定子的电容值大小，并利用所测量的所述电容值的微小变化，来计算和获取所述转子和所述定子之间距离的微小变化和转子的偏摆方向及旋转速度。
16、进一步优化技术方案，所述利用所测量的所述电容值的微小变化，来计算和获取所述转子和所述定子之间距离的微小变化是基于电容公式进行的；所述电容公式为：
17、
18、其中：c为转子和定子之间变化的电容值；q为电荷量；ua为转子的电压值；ub为定子的电压值；εr为常数；s为电容极板的正对面积；k为静电力常量；d为电容极板的距离。
19、进一步优化技术方案，对所述电容值进行测量的方法为：
20、利用电容值和电压值之间的线性关系，通过测量电容器的充电时间来确定电容值的大小。
21、进一步优化技术方案，所述利用所测量的所述电容值的微小变化，来计算和获取所述转子和所述定子之间距离的微小变化是基于以下公式计算的：
22、
23、其中：δc为转子和定子之间变化的电容值，δd为转子与定子之间距离的微小变化量。
24、进一步优化技术方案，所述测量方法还用于对转动部件的温度进行测量，通过所述转子和所述定子之间距离的微小变化，并依据热胀冷缩效应得到所述转子相对所述定子温度差的变化；所述热胀冷缩效应的热胀冷缩公式为：
25、δd＝αdδt
26、其中：δt为转子与定子温度差的微小变化量，α为线膨胀系数，d为转子与定子之间原来的距离；
27、通过所述电容公式和所述热胀冷缩公式，推导出转子和定子之间电容值变化与温差变化关系式：
28、
29、其中：δc为转子和定子之间变化的电容值；
30、通过所述转子和定子之间电容值变化与温差变化关系式计算转子相对定子的温度差。
31、进一步优化技术方案，还包括系统偏差的消除方法：
32、通过标定消除转子的转速变化；
33、和/或通过转子的转速变化得到转子一周长内的几何轮廓的变化，通过标定消除转子的几何轮廓变化。
34、本发明技术方案，具有如下优点：
35、1.本发明提供的一种转动部件的测量装置，利用非接触的并联电容器结构及其测量电路，实现精确测量转子微小的径向位移变化和几何变化，以及得到转子相对定子温度差的变化，对转动部件的运行的可靠性及实时状态进行监测。
36、2.本发明提供的一种转动部件的测量装置，当电容器连接到电源时，电容器会从电源中吸收电荷并存储在电容器的两极板(定子和转子)之间，测量电极与转子或定子连接。检测传感器与测量电极非接触对应设置，能够检测转子或定子上的充电时间，进而得出两个电容器的电容值。
37、3.本发明提供的一种转动部件的测量装置，测量电极安装在转子的内部或转子外部或主轴的径向直径上或主轴的轴向端面上的定子上。检测传感器与测量电极非接触，能够对测量电极上的充电时间进行精确检测。
38、4.本发明提供的一种转动部件的测量方法，将电压施加于转子和定子的互相不导通的不同的成对位置上，作为两个导体的转子和定子之间就会构成两个或多个并联的电容器，通过电容值测量系统测量转子或定子上的电容值的微小变化，来获得转子与定子时间的间隙的微小变化，在结构和实现方法上简单且有效，并能够保证测量精度。
39、5.本发明提供的一种转动部件的测量方法，通过电容公式和热胀冷缩公式，推导出转子和定子之间电容值变化与温差变化关系式，通过所述转子和定子之间电容值变化与温差变化关系式计算转子相对定子的温度差，进而对温度差的测量十分方便，且测量精度很高。
40、6.本发明提供的一种转动部件的测量方法，还包括系统偏差的消除方法，能够消除系统偏差，进而使得对转子温度的测量精度更高。
1.一种转动部件的测量装置，用于对转动部件进行位置测量，其特征在于，所述测量装置包括：
2.根据权利要求1所述的一种转动部件的测量装置，其特征在于，所述电容值测量系统包括：
3.根据权利要求2所述的一种转动部件的测量装置，其特征在于，所述测量电极(9)安装在转子的内部或转子外部或主轴的径向直径上或主轴的轴向端面上。
4.根据权利要求1所述的一种转动部件的测量装置，其特征在于，所述测量装置应用于分子泵转子的位置测量和/或分子泵转子的温度测量。
5.一种转动部件的测量方法，用于对转动部件进行位置测量，其特征在于，所述测量方法基于权利要求1至4中任一项所述的转动部件的测量装置进行，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种转动部件的测量方法，其特征在于，所述通过电容值测量系统测量所述转子(1)或所述定子(2)的电容值大小是基于电容公式进行的；所述电容公式为：
7.根据权利要求6所述的一种转动部件的测量方法，其特征在于，对所述电容值进行测量的方法为：
8.根据权利要求6所述的一种转动部件的测量方法，其特征在于，所述利用所测量的所述电容值的微小变化，来计算和获取所述转子(1)和所述定子(2)之间距离的微小变化是基于以下公式计算的：
9.根据权利要求8所述的一种转动部件的测量方法，其特征在于，所述测量方法还用于对转动部件的温度进行测量，通过所述转子(1)和所述定子(2)之间距离的微小变化，并依据热胀冷缩效应得到所述转子(1)相对所述定子(2)温度差的变化；所述热胀冷缩效应的热胀冷缩公式为：
10.根据权利要求5至9中任一项所述的一种转动部件的测量方法，其特征在于，还包括系统偏差的消除方法：
