[其他]用于工业机器的状态监测的状态监测装置及系统

说明书

本实用新型涉及用于工业机器的状态监测的状态监测装置及系统。本实用新型的主题是用于在工业诊断事件中应用的工业机器的状态监测的状态监测装置（1）和系统（101）。根据本实用新型的装置包括封壳（17），具有用于测量工业机器（20）的物理量的至少一个传感器（11a）的电子系统（2）放置于封壳（17）处，且电子系统（2）与外部便携装置（60）无线地连接。系统（2）包括传感器模块（11），其适于接收和记录来自传感器（11a）的模拟信号；模数转换器模块（12），其用于将模拟信号输出转换成数字信号；处理模块（13），其用于处理数字信号，且处理模块（13）适于通过使用处理模块（13）中实施的诊断算法来分析传感器数据以确定机器的操作状态；存储器模块（14），其用于存储信号输出；通信模块（15），其用于无线地传输处理的信号输出或用于传输直接来自传感器模块（11）的原始未处理数据；能量模块（16），其具有与模块（11、12、13、14、15）中的各个的电连接，以用于在状态监测装置（1）的操作时间期间激励它们。电子系统（2）的所有模块（11、12、13、14、15、16）位于刚性封壳（17）内，该封壳（17）可以以一种方式可分离地固定至工业机器（20）来作为工业机器（20）的对应部分，使得系统（2）完全放置于工业机器（20）的本体内，或封壳（17）是工业机器（20）的组成部分。

技术领域

本实用新型的主题是用于在工业诊断背景下应用的工业机器的状态监测的状态监测装置和系统。

背景技术

通常，工业机器的状态监测利用通常不同类型的许多传感器来执行，传感器通常安装在机器本体上，且借助于线缆与外部数据采集单元连接。很多时候，这些传感器（例如，加速计）相对较大且通常突出机器之外。在许多应用中，此类外部元件易于由接近被监测的结构操作的人员损坏，或更一般而言，由最邻近传感器执行的任何活动损坏。一个很好的例子是空间量通常非常有限的采矿业。限制使用标准传感器安装位置（例如在被监测机器的本体上）的另一个因素是要测量的物理量通常源自相对远离传感器本身的位置。例如，如果温度传感器安装在被监测机器的本体上，则直到机器状态非常恶化，例如源自轴承的温度才可到达安装在轴承壳体上的温度传感器。这通常可能对于采取任何预防措施已太迟。除上文之外，传感器所需的外部能量源通常需要长线缆和专用基础结构，这增加了维护整个系统的成本和所需的工作量。外部安装的传感器的这些限制可由本实用新型消除。

从美国专利US4812826，存在由标准螺栓构成的热传感器，标准螺栓已经改进，以体现温度感测元件，且放置于列车的轴承组件中。该元件包含热敏蜡，其在预设温度下膨胀，以引起活塞位移，这继而又露出凸起。凸起可作用为无源（反射）或有源（发射器）的天线，其可借助于射频信号从路旁探测。

从欧洲专利EP2013590，存在安装在轴承适配器和侧框架之间的轨道车传感器接口。传感器接口包括用于接收和处理来自传感器的数据的机载数据处理单元，以及发射处理的数据的通信适配器。

关于作为本实用新型主题的应用的上述途径的缺点在于，所提出的装置仅能够提供简单的信息，通常具有布尔性质（故障/无故障），其不指示详细的元件状态；或者它们通常仅从单个传感器输出信号，专用于测量单个物理量；或者传感器需要位于两个表面之间，否则无法正常工作。

从PCT申请WO2015/113108获知一种用于收集振动数据的装置，该装置包括：壳体，其具有限定空隙的内表面，联接布置用于将壳体联接至底板；振动传感器，其联接至联接布置并位于空隙中；以及电子电路，其位于空隙中并且其电联接至振动传感器，并且其布置成接收来自传感器的信号并处理信号以产生振动数据。联接布置是安装螺柱，其将壳体连接至底板，但安装柱没有与振动传感器的共同之处。

问题陈述

在机器状态监测领域中，用于测量给定的物理量的传感器通常安装成以便它们突出机器结构之外，且易于受损。同样，传感器安装位置与测量物理量来源的位置之间的距离通常太大，无法检测到初始故障，且因此，需要实施快速且有效的预防措施。此外，绝大多数装置需要外部供电源，其只能借助于固定在专用基础结构内的长电缆来输送，这增加了设置和维护这种布置的成本和复杂性。