[发明专利]传感器组件及测量机器部件对传感器的接近度的方法

说明书

技术领域

本申请一般涉及电力系统，并且更具体地涉及传感器组件和测量机器部件相对于传感器的接近度的方法。

背景技术

在操作期间，已知机器可展现振动和/或其它异常行为。可使用一个或多个传感器来测量和/或监测这种行为并确定例如在机器驱动轴中展现的振动量、机器驱动轴的转速、和/或操作中的机器或电机的任何其它操作特性。这类传感器经常耦合到包括多个监测器的机器监测系统。监测系统从一个或多个传感器接收信号、在信号上执行至少一个处理步骤、并将修改的信号传送到向用户显示测量的诊断平台。

至少一些已知机器使用涡电流传感器来测量机器部件中的振动和/或机器部件的位置。然而，使用已知涡电流传感器可能受限，因为这种传感器的检测范围仅仅是涡电流感测元件宽度的约一半。其它已知机器使用光传感器来测量机器部件的振动和/或位置。然而，已知光传感器可由于污染物而变脏及提供不准确的测量，并因此可能不适于工业环境。此外，已知光传感器可能不适于检测通过液体介质和/或包含微粒的介质的机器部件的振动和/或位置。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种微波传感器组件，其包括：用于生成包括频率图样的至少一个微波信号的信号处理装置和耦合到信号处理装置的至少一个探头。探头包括：配置成从至少一个微波信号生成电磁场的发射器，其中，当对象布设在所述电磁场内时发射器失谐，以使得负载信号从发射器反射到信号处理装置。

在另一个实施例中，提供了一种电力系统，其包括含有至少一个部件的机器和布设在至少一个部件附近的微波传感器组件。微波传感器组件包括：用于生成包括频率图样的至少一个微波信号的信号处理装置和耦合到信号处理装置的至少一个探头。探头包括配置成从至少一个微波信号生成电磁场的发射器，其中，当对象布设在电磁场内时发射器失谐，以使得负载信号从发射器反射到信号处理装置。

在又一个实施例中，提供了一种用于测量机器部件对发射器的接近度的方法。方法包括：向发射器传送包括频率图样的至少一个微波信号以及从至少一个微波信号生成电磁场。生成代表电磁场扰乱的负载信号，并且基于该负载信号来计算机器部件到发射器的接近度。

附图说明

图1是示范电力系统的框图。

图2是可以与图1所示的电力系统结合使用的示范传感器组件的框图。

图3是可以与图2所示的传感器组件结合使用的示范微波信号的视图。

图4是图3所示的微波信号的示范功率分布的视图。

图5是图2所示的传感器组件的示例接近度响应的视图。

具体实施方式

图1示出示范电力系统100，其包含机器102。在示范实施例中，机器102可以非限定性地是风力涡轮机、水电涡轮机、燃气涡轮机或压缩机。备选地，机器102可以是用于电力系统的任何其它机器。在示范实施例中，机器102使耦合到负载106(例如，发电机)的驱动轴104旋转。

在示范实施例中，驱动轴104至少部分由容置在机器102和/或负载106内的一个或多个轴承(未示出)支承。作为备选或补充，轴承可容置在分离的支承结构108(例如，齿轮箱)或使电力系统100能够按照本文所述起作用的任何其它结构或部件内。

在示范实施例中，电力系统100包括至少一个传感器组件110，其测量和/或监测机器102、驱动轴104、负载106和/或使电力系统100能够按照本文所述起作用的系统100的任何其它部件的至少一个操作条件。更具体地，在示范实施例中，传感器组件110是布设在驱动轴104附近用于测量和/或监测驱动轴104与传感器组件110之间限定的距离(图1中未示出)的接近度传感器组件110。此外，在示范实施例中，传感器组件110使用微波信号来测量电力系统100的部件相对传感器组件110的接近度。本文所使用的术语“微波”是指接收和/或传送具有约300兆赫(MHz)到约300千兆赫(GHz)之间的一个或多个频率的信号的部件或信号。备选地，传感器组件110可测量和/或监测电力系统100的任何其它部件，和/或可以是使电力系统100能够按照本文所述起作用的任何其它传感器组件或换能器组件。在示范实施例中，每个传感器组件110布设在电力系统100内的任何位置中。此外，在示范实施例中，至少一个传感器组件110耦合到诊断系统112，诊断系统112用于在处理和/或分析由传感器组件110生成的一个或多个信号中使用。