[发明专利]用于在旋转机械的旋转部分上测量的数据的无线数据传输的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于根据权利要求1在旋转机械的旋转部分上进行测量的设备和根据权利要求16的相应方法，以及用于根据权利要求11在旋转机械的旋转部分上进行测量的测量和发送单元。

背景技术

像蒸汽或燃气涡轮机或发生器等旋转机械的状态监测通常在低旋转速度的机械检查期间进行。为了进行监测，采用通过线缆与外部处理单元相连的测量系统，其用以处理测量数据。该方法耗时，且也不能用于旋转机械的在线状态检测。然而，对旋转系统的长时间可靠性来说，重要的是持续地在线监测机械的状态，用以检测会减小机械寿命的不希望出现的力。

持续监测在诸如下述的应用中是重要的。在发电厂中，可将几个旋转机械连在一起，以形成具有相当长度的轴来传送这些机械的力。机械的轴部通过联轴器对准并相连。可将轴承配置在联轴器间和轴的末端，用以转动轴。轴部未对准会产生不受欢迎的力，其可能导致振动、轴弯曲、轴承和联轴器的寿命降低以及发电厂的效率降低等。

WO 92/08962公开了用于在包括几部分的转轴上对准轴部的方法和设备。轴部通过联轴器连接，轴在联轴器的每侧都采用滑动轴承引导。应变计被固定在联轴器的每侧。它们的测量值指示每个联轴器上的应力。联轴器中的弯曲力矩由处理单元估算，然后在力矩最小化单元中使用。此外，第三单元可以利用每个联轴器的许可角度偏差的指示，用以最小化轴承运动，这是使联轴器中的总剩余力矩最小所必需的。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供用于在旋转机械的旋转部分上进行测量的设备、方法以及测量和发送单元，其允许进行特别长期的在线监测。

通过如权利要求1所述的用于在旋转机械的旋转部分上进行测量的设备和如权利要求16所述的相应方法，以及如权利要求11所述的用于在旋转机械的旋转部分上进行测量的测量和发送单元，可以实现该目的。本发明的优选实施例在所附的权利要求中给出。

根据本发明的重要方面，通过无线通讯连接传输来自旋转机械的旋转部分的测量数据。因为对测量来说不需要线缆，所以可以对旋转机械长期在线测量。根据本发明的设备可测量旋转部分的一个或多个参数，并通过无线通讯连接将测量数据发送给处理单元，以进一步处理。该设备适用于像蒸汽涡轮机、燃气涡轮机或发生器等旋转机械中，其中恶劣的环境中具有高旋转力、高温以及电磁辐射等。它也既能用于高速也能用于低速机械上的在线短期以及在线长期测量。

根据本发明的实施例，提供了用于在旋转机械的旋转部分上进行测量的设备，其包括：

测量装置，其被安装在旋转部分上，用于测量旋转部分的至少一个参数；

发送装置，用于接收来自测量装置的测量数据，并包括至少一个射频模块，具体为蓝牙模块，用于基于接收的测量数据的数据的无线传输；

接收装置，包括射频模块，具体为蓝牙模块，用于接收从发送装置传输的数据；以及

处理单元，与接收装置相连，用于处理包含在从接收装置接收的数据中的测量数据。

优选地，也可将发送装置安装在旋转部分。射频模块是能通过无线传输进行通讯的模块。具体地，用于射频模块的蓝牙技术是用于替代有线的现代、低成本和低功耗的无线电技术，其可以使低成本地实现该设备。然而，根据本发明，其它的无线技术也是适用的，诸如IEEE802.11 WLAN标准运行或HIPERLAN。然而，蓝牙技术的主要优势是可以双向通讯以及强劲的无线通讯，这是由以下特性保证的：重发丢失的数据包；采用在2.5GHz频带中79个数据率约为1Mbit/s的信道间的连续跳频，以避免来自其它无线电源的干扰，且不需要复杂的天线安装配置。

优选地，接收装置通过向发送装置发送控制数据来控制测量。发送装置可以处理接收的控制数据并控制测量过程，如通过根据接收的控制数据对测量装置编程。同时，发送者可以将控制数据传递给发送装置，用以对测量数据的处理编程。当蓝牙模块用作射频模块时，在蓝牙模块间建立一方面传递测量数据一方面传递控制数据的双向通信可以使设备执行标准化且是用户友好的，因此该设备可被用于广泛的用途。具体地，对于将该设备用于不同环境中的应用来说，可能只需要配置软件。这种情况下不需要对硬件进行改变。例如，可以通过在线通讯对发送装置的采样频率、增益或滤波器设置编程。此外，可以在不同的测量装置间在线切换，如在应力片或温度传感器间。

此外，设备可以包括用于向发送装置提供能量的装置。例如，可由两个线圈间的感应电源提供能量，如气隙变压器。