[发明专利]测量机器部件与传感器的接近度的传感器组件和方法

说明书

技术领域

本申请大体上涉及功率系统(power system)，更具体地涉及测量机器部件相对于传感器的接近度的传感器组件和方法。

背景技术

已知的机器可在运行期间展现振动和/或其他异常行为。一个或多个传感器可用于测量和/或监测这样的行为并且确定例如在机器传动轴中展现的振动量、该机器传动轴的转速和/或运行机器或马达的任何其他运行特性。通常，这样的传感器耦合于包括多个监测器的机器监测系统。该监测系统从一个或多个传感器接收信号、执行关于这些信号的至少一个处理步骤和传送修改的信号到诊断平台，其向用户显示测量。

至少一些已知的机器使用涡流传感器来测量机器部件中的振动和/或机器部件的相对位置。然而，已知的涡流传感器的使用可受到限制，因为这样的传感器的检测范围仅是涡流感测元件的宽度的大约一半。其他已知的机器使用光学传感器来测量机器部件的振动和/或位置。然而，已知的光学传感器可由污染物弄脏并且提供不准确的测量，并且如此可不适合于工业环境。此外，已知的光学传感器可不适合用于通过液体介质和/或包括微粒的介质来检测机器部件的振动和/或位置。

此外，至少一些已知的接近传感器包括探头和信号处理器。已知的探头包括天线，其产生一个或多个信号并且从紧密接近该天线的物体接受一个或多个反射信号。该探头传送反射信号到信号处理器用于处理和/或用于在计算接近度测量中使用。这样的信号典型地经由在探头和信号处理器之间延伸的数据电缆传送。然而，取决于探头和信号处理器之间的距离，在探头和信号处理器之间传送的信号可由于该数据电缆的阻抗而在幅度和/或功率上衰减。这样的衰减可使信号处理器产生不准确的接近度测量。如此，已知的接近度传感器的使用可受到限制。

发明内容

在一个实施例中，提供用于在监测机器部件中使用的传感器组件，其包括信号处理装置和至少一个探头。该至少一个探头包括配置成从至少一个微波信号产生电磁场的发射器，其中当机器部件安置在该电磁场内时该发射器失谐使得产生加载信号。该至少一个探头还包括耦合于该发射器并且配置成无线传送该加载信号到该信号处理装置的传送器。

在另一个实施例中，提供功率系统，其包括机器，该机器包括至少一个部件和接近该至少一个部件安置的传感器组件。该传感器组件包括信号处理装置和至少一个探头。该至少一个探头包括配置成从至少一个微波信号产生电磁场的发射器，其中当机器部件安置在该电磁场内时该发射器失谐使得产生加载信号。该至少一个探头还包括耦合于该发射器并且配置成无线传送该加载信号到该信号处理装置的传送器。

在再另一个实施例中，提供用于测量机器部件接近度的方法。该方法包括从至少一个微波信号产生电磁场并且产生代表该电磁场中断的加载信号。该加载信号无线传送到信号处理装置，并且该至少一个机器部件的接近度基于接收的该加载信号而计算。

附图说明

图1是示范性功率系统的框图。

图2是可与在图1中示出的功率系统一起使用的示范性传感器组件的框图。

图3是可与在图1中示出的功率系统一起使用的备选传感器组件的框图。

图4是可与在图1中示出的功率系统一起使用的另一个备选传感器组件的框图。

具体实施方式

图1示出包括机器102的示范性功率系统100。在示范性实施例中，机器102可以是，但不限于，只是风力涡轮机、水电涡轮机、燃气涡轮机或压缩机。备选地，机器102可以是在功率系统中使用的任何其他机器。在示范性实施例中，机器102使耦合于负载106(例如发电机等)的传动轴104旋转。

在示范性实施例中，传动轴104至少部分由容置在机器102内和/或负载106内的一个或多个轴承(未示出)支撑。备选地或另外，这些轴承可容置在例如变速箱等独立支撑结构108内或在使功率系统100能够起到如本文描述的作用的任何合适的结构或部件内。