传感器系统技术方案

本发明专利技术的名称是传感器系统。本文公开了用于检测、表征、监测和分析数据的传感器系统的概念和技术。根据本文公开的一些实施方式，监测系统配置用于从传感器系统获得数据。传感器系统包括两个或更多个传感器并且可以指示通过传感器在被监测的结构检测到的操作状态。监测系统还获得包括传感器的阈值和传感器的期望值的操作数据。监测系统配置用于至少部分地基于操作数据调节阈值以获得调节的阈值，并且将数据值与调节的阈值进行比较。监测系统可以确定被监测的结构是否在报警状态中操作。

【技术实现步骤摘要】
传感器系统
本公开内容一般涉及传感器，更具体而言，涉及用于检测、表征、监测和分析数据的集成传感器系统。相关工艺描述在许多运载工具、系统和/或其它装置中，传感器被用于追踪各种性能、操作和/或状态信息。例如，一些运载工具可以包含用于追踪燃料液位、温度水平、外部温度、油压值和/或其它信息的传感器。其它系统或装置可以包含诸多追踪用于各种目的的信息的传感器。民用和军用航空器通常包含很多用于追踪来自众多源头的多类数据的传感器。这些传感器包括但不限于，发动机推力水平、发动机温度、海拔、空气速度、襟翼(flap)位置、起落架位置、副翼位置、定位、方向、其它信息、其组合等等。如已知的，与一般而言航空器和具体而言航空器推进系统相关的操作信息对于飞行员、机务人员、地勤人员和航空公司而言是重要的。如本文所用的，航空器“推进系统(propulsionsystem)”可以包括但不必限于发动机、一个或多个进入舱(inletnacelle)、一个或多个排气喷嘴、反推装置、支柱(strut)和/或其它相关结构和/或装置。一种有时追踪航空器推进系统的操作状态是推进系统温度，对应于推进系统任何部分的温度，包含部分或全部罩下(undercowl)环境。在一些航空器推进系统温度监测系统中，一个或多个热敏装置被放置在推进系统的一个或多个组件中或附近。通过热敏装置监测的温度被追踪并且与设定的阈值进行比较。如果检测的温度超过阈值，可以对机务人员或地勤人员发出警报或警告。一些用在航空器推进系统中的普通热敏装置是可以测量从2英尺到超过20英尺长的任何地方的线性装置。因此，沿热敏装置长度的热点可被推进系统的其它区域平均。然而，这些热敏装置具有局限性。具体而言，由于沿热传感器的温度被平均，可能错过一些过热或火警状态。此外，定位高热、过热或火警状态可能是困难的，因为装置对于可能是监测结构或装置的延伸区域仅提供一个测量。因此，在警报条件或状态出现之后，检修推进系统或其它结构的故障可能需要拆卸被监测的装置和/或进行推断工作以确定导致警报或其它可采取行动(actionable)操作状态的条件。此外，现有技术不允许任何调节警报触发点以实现改变操作条件比如外部环境或被监测系统的操作需求的能力。正是关于这些以及其它考虑因素，提供本文做出的公开内容。概述应当理解本概述提供用于以简化形式介绍选择的概念，其在下面的详述中进一步被描述。本概述并非意欲用于限制所要求保护主题的范围。根据本文公开的实施方式的一个方面，提供监测系统。该监测系统配置用于执行存储在存储器中的计算机可执行指令以从集成传感器系统获得数据。集成传感器系统包括两个或多个传感器，并且该数据可以通过至少一个传感器指示在被监测的结构上检测到的操作状态。监测系统进一步配置用于获得包括至少一个传感器的阈值和该至少一个传感器的期望值的操作数据。监测系统配置用于至少部分地基于操作数据调节该数据以获得调节的数据值，并且将调节的数据值与阈值进行比较。基于该比较，监测系统可以确定被监测的装置、系统、环境或结构(本文称为“结构”)是否在警报状态中操作。监测系统还使对不同的位置使用不同的警报阈值成为可能。根据本文公开的实施方式的另一个方面，提供用于监测结构的计算机执行方法。该计算机执行方法——其中计算机包括硬件和软件的组合——包括用于在监测系统获得数据的计算机执行操作。数据可以从至少一个传感器获得并且可以通过传感器指示在被监测的结构上检测到的操作状态。在一些实施方式中，传感器包括热电偶。该方法还可以包括获得包含两个或多个传感器中至少一个的阈值的操作数据，至少部分地基于操作数据调节该数据以获得调节的数据值，并且将调节的数据值与阈值进行比较。该方法还包括基于该比较确定被监测的结构是否在警报状态中操作。根据本文公开的实施方式的另一个方面，提供用于监测结构的方法。该方法可以包括用于在监测系统获得数据的计算机执行操作。该数据可以从两个或多个独立操作的热电偶中至少一个获得，并且可以指示在被热电偶监测的航空器推进系统上的不同位置检测到的温度。该方法可以包括获得包含每个热电偶的阈值的操作数据，至少部分地基于操作数据调节该数据以获得调节的数据值，并且将调节的数据值与阈值进行比较。该方法包括基于该比较确定航空器推进系统是否在警报状态中操作。该方法还包括将数据存储在与监测系统通信的数据存储装置中。根据本公开内容的方面，提供了系统，其包括配置用于执行存储在存储器中的计算机可执行指令的监测系统，以便：从包括多个传感器的传感器系统获得数据，该数据通过多个传感器中至少一个指示在被监测结构上检测到的操作状态；获得包括多个传感器中每个的阈值和多个传感器中每个的期望值的操作数据；至少部分地基于操作数据调节阈值以获得调节的阈值；将感测的数据值与调节的阈值进行比较；并且确定被监测的结构是否在警报状态中操作。有利地，多个传感器中的一个或多个包括温度传感器。优选地，温度系统集成在被监测的结构中。优选地，被监测的结构包括航空器推进系统，并且其中温度传感器集成在航空器推进系统的至少一个结构中。可选地，温度传感器附着在被监测结构的至少一个表面上。可选地，温度传感器使用等离子体火焰喷雾(plasmaflamespray)、雾化喷射喷雾(atomizedjettedspray)或丝网印刷(screenprint)的至少一种进行附着。可选地，温度传感器印在柔性衬底上，并且该柔性衬底连接至被监测结构的至少一个表面。可选地，温度传感器印在衬底上，并且该衬底连接至在被监测结构的热侧的该结构的表面。可选地，温度传感器印在衬底上，并且该衬底连接至在被监测结构的冷侧的该结构的表面。优选地，传感器进一步包括印在该结构冷侧的风速计，并且其中获得数据包括获得通过温度传感器得到的温度读数，至少部分地基于从风速计得到的数据调节获得的温度，并且基于从温度传感器和风速计得到的数据估算在该结构热侧的温度。有利地，监测系统进一步配置用于执行存储在存储器中的计算机可执行指令，以便：响应于确定该结构在警报状态中操作而产生警报；将警报提供给警报接收者；并将数据储存在数据存储装置中。优选地，警报接收者包括操作人员。有利地，多个传感器中的一个或多个包括面板、在面板中形成的插件腔、以及配置用于有选择地插入插件腔中的面板插件。优选地，插件腔进一步包括至少一个在其中形成的热电偶，并且其中多个传感器中的一个或多个配置用于测量被监测结构处的温度。可选地，面板插件配置用于从面板的冷侧插入插件腔中，并且其中面板插件配置用于测量面板热侧处的状态。有利地，调节阈值包括：获得被监测结构的周围温度；获得与多个传感器中至少一个相关联的推力调整；并且至少部分地基于周围温度和推力调整调节阈值以获得调节的阈值。有利地，警报状态包括过热状态。权利要求1所述的系统，其中警报状态包括火警状态。有利地，被监测的结构包括由含有多个六边形单元的面板形成的航空器发动机结构。优选地，多个传感器中的至少一个包括印在衬底上的传感器，并且其中衬底放置在面板内并作为隔板放置在面板内。可选地，多个传感器中的至少一个包括印在衬底上的传感器，并且其中衬底形成面板的至少一个六边形单元的一个表面或连接至面板的至少一个六边形单元的至少一个表面。有利地，多个传感器中的至少一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
系统，其包括配置用于执行存储在存储器中的计算机可执行指令的监测系统，以便：从包括多个传感器的传感器系统获得数据，所述数据指示通过所述多个传感器中至少一个在被监测结构检测到的操作状态；获得包括所述多个传感器中每个的阈值和所述多个传感器中每个的期望值的操作数据；至少部分地基于所述操作数据调节所述阈值以获得调节的阈值；将所感测的数据值与所述调节的阈值进行比较；并且确定所述被监测结构是否在报警状态中操作。

【技术特征摘要】
2011.09.23 US 13/242,0441.一种传感器系统，其包括配置用于执行存储在存储器中的计算机可执行指令的监测系统，以便：从包括多个传感器的传感器系统获得感测的数据，其中所述多个传感器中的一个或多个包括温度传感器，所述温度传感器附着在被监测结构的至少一个表面上，所述温度传感器包括由第一热电偶材料形成的第一迹线、由第二热电偶材料形成的第二迹线以及至少一个所述第一迹线和所述第二迹线相交的接点，其中所述数据指示通过所述多个传感器中至少一个在所述被监测结构检测到的操作状态；获得包括所述多个传感器中每个的阈值和所述多个传感器中每个的期望值的操作数据；至少部分地基于所述操作数据调节所述阈值以获得调节的阈值；将所述感测的数据的值与所述调节的阈值进行比较；并且确定所述被监测结构是否在警报状态中操作。2.权利要求1所述的传感器系统，其中所述被监测结构包括航空器推进系统，并且其中所述温度传感器集成在所述航空器推进系统的至少一个结构中。3.权利要求1所述的传感器系统，其中所述温度传感器使用等离子体火焰喷雾、雾化喷射喷雾或丝网印刷进行附着。4.权利要求1所述的传感器系统，其中所述温度传感器印在柔性衬底上，并且所述柔性衬底连接至所述被监测结构的至少一个表面。5.权利要求1所述的传感器系统，其中所述温度传感器印在衬底上，并且所述衬底连接至在所述被监测结构的热侧的所述结构的表面。6.权利要求1所述的传感器系统，其中所述温度传感器印在衬底上，并且所述衬底连接至在所述被监测结构的冷侧的所述结构的表面。7.权利要求6所述的传感器系统，其中所述多个传感器进一步包括印在所述结构的所述冷侧的风速计，并且其中获得所述数据包括获得通过所述温度传感器得到的温度读数，至少部分地基于从所述风速计得到的数据调节获得的温度，并且基于从所述温度传感器和所述风速计得到的所述数据估算在所述结构的热侧的温度。8.权利要求1所述的传感器系统，其中所述监测系统进一步配置用于执行存储在所述存储器中的计算机可执行指令，以便：响应于确定所述结构在所述警报状态中操作，产生警报；将所述警报提供给警报接收者；并且将所述数据储存在数据存储装置中。9.权利要求8所述的传感器系统，其中所述警报接收者包括操作人员。10.权利要求1所述的传感器系统，其中所述多个传感器中的一个或多个包括面板、在所述面板中形成的插件腔以及配置用于选择性地插入所述插件腔中的面板插件。11.权利要求10所述的传感器系统，其中所述插件腔进一步包括至少一个在其中形成的热电偶，并且其中所述多个传感器中的所述一个或多个传感器配置用于测量所述被监测结构处的温度。12.权利要求10所述的传感器系统，其中所述面板插件配置用于从所述面板的冷侧插入所述插件腔中，并且其中所述面板插件配置用于测量所述面板的热侧的状态。13.权利要求1所述的传感器系统，其中调节所述阈值包括：获得所述被监测结构的周围温度；获得与所述多个传感器中的所述至少一个相关联的推力调整；并且至少部分地基于所述周围温度和所述推力调整调节所述阈值以获得所述调节的阈值。14.权利要求1所述的传感器系统，其中所述警报状态包括过热状态。15.权利要求1所述的传感器系统，其中所述警报状态包括火警状态。16.权利要求1所述的传感器系统，其中所述被监测结构包括由含有多个六边形单元的面板形成的航空器发动机结构。17.权利要求16所述的传感器系统，其中所述多个传感器中的所述至少一个包括印在衬底上的传感器，并且其中所述衬底放置在所述面板内并作为隔板放置在所述面板内。18.权利要求16所述的传感器系统，其中所述多个传感器中的所述至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·A·马谢洛，R·S·怀特，J·L·杜斯，B·J·米切尔，J·A·马歇尔，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
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