[发明专利]精确约束的三点式振动感测模块

说明书

本发明提供了用于监测诸如泵在内的振动机器或结构的感测模块装置，其包括用于将装置牢固地安装到振动机器或结构的上的装置的三个安装点。该三点安装构型为传感器模块提供了与几乎任何表面状况(包括平坦，弯曲或不规则)的非常刚性的安装连接。所有六个自由度(X、Y、Z、θX、θY和θZ)均被适当约束。该三点安装还提供感测模块和设备表面之间的空气屏障或间隙，从而允许传感器安装到具有较高表面温度的装置。

技术领域

本申请涉及一种用于与振动机器或结构结合使用的感测模块装置，所述感测模块装置被配置为能够牢固地安装到振动机器或结构上。

背景技术

相关领域的简要说明

本发明涉及用于监测诸如泵或泵组件的振动机器或结构的装置。通过举例的方式，此类装置可采取用于在振动机器或结构(例如泵或泵组件)上配置的感测模块的形式。感测模块可包括被配置成具有凹入部分的外壳，以及具有封装电子器件的基座。此类感测模块的一个实例示出并描述于申请人于2015年4月13日递交的的美国专利申请号14/685,134，该专利申请以引用方式全文并入本文。

通过举例的方式，图1A-1C示出了用于在诸如泵或泵组件100的振动机器或结构上配置的感测模块形式的装置10。感测模块10可包括具有顶表面12a的外壳12，所述外壳具有与基座18结合的凹入部分，例如，基座可采取具有封装电子器件的印刷电路板18a的形式，例如元件18b、18c、18d和18f。该凹入部分被配置为或形成为具有其中的开口。外壳12还包括圆形边缘12b，该圆形边缘12b被配置为形成用于接收安装螺钉或紧固件16的安装开口12b'，所述安装螺钉或紧固件用于将感测模块10紧固到诸如泵或泵组件100的振动机器或结构。

封装的电子器件18b、18c、18d和18f包括被布置在外壳12内部的多色光阵列18f(例如，呈LED阵列的形式)，并且被配置为响应于包含关于被感测模块10感测和监测的状况的信息的信号，并且沿投影轴线提供包含有关该状况信息的至少一束光束。通过举例的方式，信号可从其他封装的电子器件18b、18c、18d中的一者或多者接收，例如，所述其他封装的电子器件可包括加速度计，温度感测装置或其他现在已知或将来开发的适用的感测装置。

感测模块10还包括设置在外壳12的凹入部分中的圆顶透镜14，其被配置为相对于投影轴线向外反射，重新反射和投射所述的至少一束光束，所述光束相对于感测模块10具有360度的可见度，以用于从远处观察，例如，被通过视觉监测感测模块10的观察者观察到。圆顶透镜14可包括被配置成具有顶部弯曲表面的中间透镜部分14a和被配置成具有侧表面的两个侧透镜部分14b，14c。中间透镜部分14a和两个侧透镜部分14b，14c为透明的以投射来自圆顶透镜14的至少一束光束。顶部弯曲表面可被配置成具有用于投射，反射和重新反射所述至少一束光束的合适的曲率。

实际上，被反射，重新反射和投射自圆顶透镜14的所述至少一束光束的可见度可在视觉上被定义为：当由工业厂房中从一定距离外观察振动机器或结构的观察者观察时，相对于水平平面成360°或相对于竖直平面成180°。在任一种情况下，工业厂房内监测振动机器或结构的观察者可能能够从远处观察到投射自圆顶透镜14的所述至少一束光束，例如，被投射光的辉光。

在图1A-1C中示出的感测模块10包括安装螺钉或紧固件16，电源20(诸如锂离子电池)以及用于在诸如泵或泵组件100的振动机器或结构上配置感测模块10的托脚支架22。间隙孔18e可形成于基座18中，以用于接收托脚支架22。

然而，上述感测模块10的缺点是，其以某种方式被紧固到泵100或其他设备，其中传感器模块10可能未在所有六个自由度上被刚性地安装到泵100或其他设备。典型的安装场景可能包括抵靠平坦表面的平坦表面，抵靠弯曲表面的平坦表面或抵靠弯曲表面的V导轨。

感测模块10可能以过度约束或约束不足的方式附接到泵100或其他设备。