本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及一種傳感器組件和用于傳感器組件中的微波發(fā)射器。一種用于微波傳感器組件(110)中的微波探測(cè)器(202)包括發(fā)射器本體(300)和耦聯(lián)到發(fā)射器本體上的發(fā)射器(400)。發(fā)射器包括第一部分(406)、第二部分(408)，以及將第一部分耦聯(lián)到第二部分上的連接部分(410)。當(dāng)接收到至少一個(gè)微波信號(hào)時(shí)，第一部分和第二部分產(chǎn)生電磁場(chǎng)(224)，并且當(dāng)物體定位在電磁場(chǎng)內(nèi)時(shí)，會(huì)對(duì)發(fā)射器引起加載。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)大體涉及動(dòng)力系統(tǒng)，并且更具體而言，涉及傳感器組件和用于傳感器組件中的微波發(fā)射器。
技術(shù)介紹
已知的機(jī)器在運(yùn)行期間可展示振動(dòng)或其它異常行為。可使用一個(gè)或多個(gè)傳感器來(lái)測(cè)量和/或監(jiān)測(cè)這種行為，以及確定例如在機(jī)器傳動(dòng)軸中展示的振動(dòng)量、機(jī)器傳動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)速度，以及/或者運(yùn)行中的機(jī)器或馬達(dá)的任何其它運(yùn)行特性。通常，這樣的傳感器耦聯(lián)到機(jī)器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上，機(jī)器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括多個(gè)監(jiān)測(cè)器。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接收來(lái)自ー個(gè)或多個(gè)傳感器的信號(hào)，對(duì)信號(hào)執(zhí)行至少ー個(gè)處理步驟，并且將經(jīng)修改的信號(hào)傳輸?shù)皆\斷平臺(tái)，診斷平臺(tái)對(duì)用戶顯示度量。 至少ー些已知的機(jī)器使用渦電流傳感器來(lái)測(cè)量機(jī)器構(gòu)件中的振動(dòng)和/或機(jī)器構(gòu)件的位置。但是，使用已知的渦電流傳感器可受到限制，因?yàn)檫@樣的傳感器的檢測(cè)范圍僅為渦電流感測(cè)元件的直徑的大約一半。其它已知的機(jī)器使用光學(xué)傳感器來(lái)測(cè)量機(jī)器構(gòu)件的振動(dòng)和/或位置。但是，由于有污染物，已知的光學(xué)傳感器可變得結(jié)垢，并且提供不精確的度量，并且從而，可能不適于エ業(yè)環(huán)境。另外，已知的光學(xué)傳感器可能不適于通過(guò)液體介質(zhì)和/或包含微粒的介質(zhì)來(lái)檢測(cè)機(jī)器構(gòu)件的振動(dòng)和/或位置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于微波傳感器組件中的微波探測(cè)器，其包括發(fā)射器本體和耦聯(lián)到發(fā)射器本體上的發(fā)射器。發(fā)射器包括第一部分、第二部分，以及將第一部分耦聯(lián)到第二部分上的連接部分。當(dāng)接收到至少ー個(gè)微波信號(hào)時(shí)，第一部分和第二部分產(chǎn)生電磁場(chǎng)，并且當(dāng)物體定位在電磁場(chǎng)內(nèi)時(shí)，會(huì)對(duì)發(fā)射器引起加載。在另ー個(gè)實(shí)施例中，提供了ー種微波傳感器組件，其包括發(fā)射器本體和耦聯(lián)到發(fā)射器本體上的發(fā)射器。發(fā)射器包括第一部分、第二部分，以及將第一部分耦聯(lián)到第二部分上的連接部分。當(dāng)接收到至少ー個(gè)微波信號(hào)時(shí)，第一部分和第二部分產(chǎn)生電磁場(chǎng)。微波傳感器組件還包括信號(hào)處理裝置，該信號(hào)處理裝置耦聯(lián)到發(fā)射器上，以將至少ー個(gè)微波信號(hào)傳輸?shù)桨l(fā)射器，以及基于接收自發(fā)射器的信號(hào)來(lái)計(jì)算接近性度量。在又一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于測(cè)量機(jī)器構(gòu)件相對(duì)于發(fā)射器的接近性的方法。該方法包括將至少一個(gè)微波信號(hào)傳輸?shù)桨l(fā)射器，發(fā)射器包括第一部分、第二部分，以及將第一部分耦聯(lián)到第二部分上的連接部分。當(dāng)接收到至少ー個(gè)微波信號(hào)時(shí)，第一部分和第二部分產(chǎn)生電磁場(chǎng)。該方法還包括根據(jù)該至少ー個(gè)微波信號(hào)來(lái)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，產(chǎn)生表不電磁場(chǎng)的中斷的加載信號(hào)，以及基于加載信號(hào)來(lái)計(jì)算機(jī)器構(gòu)件與發(fā)射器的接近性。附圖說(shuō)明圖I是示例性動(dòng)カ系統(tǒng)的框圖。圖2是可用于圖I中顯示的動(dòng)カ系統(tǒng)的示例性傳感器組件的框圖。圖3是可用于圖2中顯示的傳感器組件的示例性發(fā)射器本體的透視圖。圖4是可用于圖2中顯示的傳感器組件的示例性微波發(fā)射器的正視圖。圖5是可用于圖2中顯示的傳感器組件的另ー個(gè)示例性微波發(fā)射器的正視圖。圖6是可用于圖2中顯示的傳感器組件的又一個(gè)示例性微波發(fā)射器的正視圖。圖7是可用于圖2中顯示的傳感器組件的另ー個(gè)示例性微波發(fā)射器的正視圖。具體實(shí)施例方式圖I顯示了包括機(jī)器102的示例性動(dòng)カ系統(tǒng)100。在該示例性實(shí)施例中，機(jī)器102可為(但不限于僅為)風(fēng)カ渦輪機(jī)、水電渦輪、燃?xì)廨啓C(jī)或壓縮機(jī)。備選地，機(jī)器102可為·在動(dòng)カ系統(tǒng)中使用的任何其它機(jī)器。在該不例性實(shí)施例中，機(jī)器102旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸104,傳動(dòng)軸104耦聯(lián)到諸如發(fā)電機(jī)的負(fù)載106上。在該示例性實(shí)施例中，傳動(dòng)軸104至少部分地由容納在機(jī)器102和/或負(fù)載106內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)軸承(未顯示)支承。備選地或另外，軸承可容納在單獨(dú)的支承結(jié)構(gòu)108內(nèi)，諸如齒輪箱，或者容納在使得動(dòng)カ系統(tǒng)100能夠如本文描述的那樣起作用的任何其它結(jié)構(gòu)或構(gòu)件內(nèi)。在該示例性實(shí)施例中,動(dòng)カ系統(tǒng)100包括至少ー個(gè)傳感器組件110,其測(cè)量和/或監(jiān)測(cè)動(dòng)カ系統(tǒng)100的機(jī)器102、傳動(dòng)軸104、負(fù)載106和/或使得系統(tǒng)100能夠如本文描述的那樣起作用的任何其它構(gòu)件的至少ー個(gè)運(yùn)行狀況。更具體而言，在該示例性實(shí)施例中，傳感器組件110是接近性傳感器組件110，其定位成緊鄰傳動(dòng)軸104，以測(cè)量和/或監(jiān)測(cè)限定在傳動(dòng)軸104和傳感器組件110之間的距離(未在圖I中顯示)。在該示例性實(shí)施例中，傳感器組件110使用微波信號(hào)來(lái)測(cè)量動(dòng)カ系統(tǒng)100的構(gòu)件相對(duì)于傳感器組件110的接近性，諸如靜態(tài)接近性和/或振動(dòng)接近性。如本文所用，用語(yǔ)“微波”指的是接收和/或傳輸具有介于大約300兆赫(MHz)和大約300千兆赫(GHz)之間的ー個(gè)或多個(gè)頻率的信號(hào)的信號(hào)或成分。備選地，傳感器組件110可測(cè)量和/或監(jiān)測(cè)動(dòng)カ系統(tǒng)100的任何其它構(gòu)件，以及/或者可為使得動(dòng)カ系統(tǒng)100能夠如本文描述的那樣起作用的任何其它傳感器或換能器組件。在該示例性實(shí)施例中，各個(gè)傳感器組件110定位在動(dòng)カ系統(tǒng)100內(nèi)的任何位置上。另外，在該示例性實(shí)施例中，至少ー個(gè)傳感器組件110耦聯(lián)到用于處理和/或分析傳感器組件110所產(chǎn)生的ー個(gè)或多個(gè)信號(hào)的診斷系統(tǒng)112上。在運(yùn)行期間，在該示例性實(shí)施例中，機(jī)器102的運(yùn)行可導(dǎo)致動(dòng)カ系統(tǒng)100的ー個(gè)或多個(gè)構(gòu)件(諸如傳動(dòng)軸104)相對(duì)于至少ー個(gè)傳感器組件110改變位置。例如，可對(duì)構(gòu)件引起振動(dòng)，以及/或者在動(dòng)カ系統(tǒng)100內(nèi)的運(yùn)行溫度改變時(shí)，構(gòu)件可膨脹或收縮。在該示例性實(shí)施例中，傳感器組件110測(cè)量和/或監(jiān)測(cè)構(gòu)件相對(duì)于各個(gè)傳感器組件110的接近性和/或位置，并且將表示構(gòu)件的實(shí)測(cè)接近性和/或位置的信號(hào)(在下文中稱為“接近性度量信號(hào)”)傳輸?shù)皆\斷系統(tǒng)112，以進(jìn)行處理和/或分析。圖2是可用于動(dòng)カ系統(tǒng)100 (在圖I中顯示)的示例性傳感器組件110的示意圖。在該示例性實(shí)施例中，傳感器組件110包括信號(hào)處理裝置200和通過(guò)數(shù)據(jù)管道204而耦聯(lián)到信號(hào)處理裝置200上的探測(cè)器202。在該示例性實(shí)施例中，探測(cè)器202包括耦聯(lián)到探測(cè)器殼體208上以及/或者定位在探測(cè)器殼體208內(nèi)的發(fā)射器206。更具體而言，在該示例性實(shí)施例中，探測(cè)器202是包括微波發(fā)射器206的微波探測(cè)器202。因而，在該示例性實(shí)施例中，發(fā)射器206具有在微波頻率范圍內(nèi)的至少ー個(gè)共振頻率。在該示例性實(shí)施例中，信號(hào)處理裝置200包括耦聯(lián)到傳輸功率檢測(cè)器212、接收功率檢測(cè)器214和信號(hào)調(diào)節(jié)裝置216上的定向耦合裝置210。在該示例性實(shí)施例中，信號(hào)調(diào)節(jié)裝置216包括信號(hào)發(fā)生器218、減法器220和線性化器222。當(dāng)微波信號(hào)傳輸通過(guò)發(fā)射器206吋，發(fā)射器206發(fā)射電磁場(chǎng)224。在運(yùn)行期間，在該示例性實(shí)施例中，信號(hào)發(fā)生器218產(chǎn)生具有等于或大致等于發(fā)射器206的共振頻率的微波頻率(在下文中稱為“微波信號(hào)”)的至少ー個(gè)電信號(hào)。信號(hào)發(fā)生器218將微波信號(hào)傳輸?shù)蕉ㄏ蝰詈涎b置210。定向耦合裝置210分離微波信號(hào)，并且將微波信號(hào)的至少一部分傳輸或引導(dǎo)到傳輸功率檢測(cè)器212，以及將微波信號(hào)的其余部分傳輸或引導(dǎo)到發(fā)射器206。在微波信號(hào)傳輸通過(guò)發(fā)射器206時(shí)，電磁場(chǎng)224從發(fā)射器206中發(fā)射出且離開(kāi)探測(cè)器殼體208。如果諸如傳動(dòng)軸104或機(jī)器102 (在圖I中顯示)和/或動(dòng)カ系統(tǒng)100的另ー個(gè)構(gòu)件的物體進(jìn)入電磁場(chǎng)224和/或改變?cè)陔姶艌?chǎng)224內(nèi)的相對(duì)位置，則在 物體和場(chǎng)224之間可出現(xiàn)電磁耦合。更具體而言，由于在電磁場(chǎng)224內(nèi)存在物體，以及/或者由于這種物體運(yùn)動(dòng)的原因，電磁場(chǎng)224可被中斷，例如，這是由于在物體內(nèi)引起了電感和/或電容性效應(yīng)，電感和/或電容性效應(yīng)可導(dǎo)致電磁場(chǎng)224的至本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于微波傳感器組件(110)中的微波探測(cè)器(202)，所述微波探測(cè)器包括：發(fā)射器本體(300)；以及耦聯(lián)到所述發(fā)射器本體上的發(fā)射器(400)，所述發(fā)射器包括：？？？？？？？第一部分(406)；？？？？？？？第二部分(408)；以及？？？？？？？將所述第一部分耦聯(lián)到所述第二部分上的連接部分(410)，其中，當(dāng)接收到至少一個(gè)微波信號(hào)時(shí)，所述第一部分和所述第二部分產(chǎn)生電磁場(chǎng)(224)，以及其中，當(dāng)物體定位在所述電磁場(chǎng)內(nèi)時(shí)，會(huì)對(duì)所述發(fā)射器引起加載。
【技術(shù)特征摘要】
2011.06.24 US 13/168,7051.一種用于微波傳感器組件(110)中的微波探測(cè)器(202)，所述微波探測(cè)器包括 發(fā)射器本體(300);以及 耦聯(lián)到所述發(fā)射器本體上的發(fā)射器(400)，所述發(fā)射器包括 第一部分(406)； 第二部分(408);以及 將所述第一部分耦聯(lián)到所述第二部分上的連接部分(410)，其中，當(dāng)接收到至少一個(gè)微波信號(hào)時(shí)，所述第一部分和所述第二部分產(chǎn)生電磁場(chǎng)(224)，以及其中，當(dāng)物體定位在所述電磁場(chǎng)內(nèi)時(shí)，會(huì)對(duì)所述發(fā)射器弓丨起加載。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波探測(cè)器(202)，其特征在于，所述第一部分(506)和所述第二部分(508)中的至少一個(gè)具有基本螺旋形形狀。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波探測(cè)器(202)，其特征在于，所述第一部分(506)沿第一方向以基本螺旋形形狀延伸，并且所述第二部分(508)沿不同于所述第一方向的第二方向以基本螺旋形形狀延伸。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波探測(cè)器(202)，其特征在于，所述第一部分(606)和所述第二部分￠08)中的各個(gè)形成基本圓形的環(huán)路。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微波探測(cè)器(202)，其特征在于，所述第一部分(606)的直徑(620)不同于所述第二部分￠08)的直徑￠22)。6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波探測(cè)器(202)，其特征...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高宇軒，JA亞諾蒂，BL謝克曼，李瑢宰，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：通用電氣公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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