一种数字传感器，其提供了表明机器或过程的动态特性的数字输出。所述传感器可为单轴或者多轴加速度计或者其测量传感器。所述传感器在机器监测应用中可为免持和无线的。整合的磁性安装帮助了免持式的数据收集。在传感器存储器中累积的数字数据可在从传感器传输到远程分析器之前或之后被选择性地抽取。无线通信用于上传测量设定至传感器并从传感器中下载数据至手持式分析器或者远程计算机。动态数字数据流的分析和解释在数据下载之后执行。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种数字传感器，其提供了表明机器或过程的动态特性的数字输出。所述传感器可为单轴或者多轴加速度计或者其测量传感器。所述传感器在机器监测应用中可为免持和无线的。整合的磁性安装帮助了免持式的数据收集。在传感器存储器中累积的数字数据可在从传感器传输到远程分析器之前或之后被选择性地抽取。无线通信用于上传测量设定至传感器并从传感器中下载数据至手持式分析器或者远程计算机。动态数字数据流的分析和解释在数据下载之后执行。【专利说明】 相关申请 本申请要求以下共同待决美国临时专利申请的优先权：于2013年4月29号提交 的申请号为61/816, 980的"具有数字输出的动态传感器"，于2013年4月29号提交的申请 号为61/817, 001的"使用具有数字输出的动态传感器的远程分析服务"，于2013年9月16 号提交的申请号为61/878, 320的"使用具有数字输出的动态传感器的远程分析服务"以及 于2013年11月11号提交的申请号为61/902, 499的"用于具有数字输出的动态传感器的 方法和装置"，以上临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及数字数据收集和处理。更具体地，本专利技术涉及一种免持无线机器/过 程测量传感器，所述传感器感应动态特性并将其转换成通常会被传送至另一设备用于进一 步处理、分析和解译的数字动态波形信息。
技术介绍
已知的机器分析器系统在专利US5,633,811 (Canada)， US2012/0041695 (Baldwin)，US5, 895, 857 (Robinson)，US6, 889, 553 (Robinson)， US7, 142, 990(Bouse)，US8, 174, 402(Bouse)，US6, 138, 078(Canada)，US8, 219, 361(Leigh) 以及US7, 493, 220 (Leigh)中得到阐述。在这些现有的系统中，模拟传感器和至机器分析器 的模拟输入端之间的模拟能量和通信链接由连续的固定长度的线缆所提供。模拟传感器信 号得到预处理并在相对较高的采样率上被转化为数字数据，产生的数字数据得到进一步的 处理以在需要的有用频率上获得波形数据。 这些现有系统中的模拟传感器线缆不仅受限而且繁冗。线缆在传感器和分析器之 间的精密电子和机械连续性不能中断而使其受限。线缆的繁冗之处在于它会成为限制机 动性和移动范围的物理障碍，并且因打结、扭曲、缠绕或需要时却不缠绕而使得管理员感到 沮丧。专利US6, 435, 902 (Robinson)描述了一种转座，以实现限制线缆移动的目的。在线 缆可能会带来对机器的损坏以及照成生产损失时，在两移动表面之间的有限空间内固定线 缆。某些线缆通过使用类似于弹簧的线圈制造以提供延伸性，进而弥补以上所述的某些问 题。即使采用这些防范措施，在线缆一端上与机械系统接触或者安装在机械系统上的传感 器和同一线缆的另一端上手持分析器之间使用线缆是不方便的。对于在线系统，线缆和导 线管的安装可以是耗时和昂贵的。因为存在机器系统的衔接、转换或旋转，安装线缆是困难 和不现实的。
技术实现思路
本文描述的实施例通过实施具有存储器、模数转换、包括抽取和选择性抽取的数 字数据处理、数字输出以及至接收数字数据的分析器的数字数据传输的动态传感器克服了 现有技术的缺陷。不同的实施例通过远程分析服务器、手持分析器、在线分析器、计算机工 作站或者加工控制系统传递数字数据以供分析。处理后的数字数据可临时存储在传感器的 存储器中，知道其被传送到另一设备。数据传输可每次在与收集数据大概相同的时间框架 内传输一个测量波形。可选地，具有其它信息的数据可从多个波形中收集，并成批地存储在 存储器中，然后在一段相对较长的时间间隔后或者在一个稍后的时间点上传输。延迟的批 量信息、序列信息或者路径（有时被称为一个循环）信息可在每一含有多次测量的协议或 者文件格式上传输。分析器进一步处理从数字传感器传输过来的数字输出数据。分析器的 进一步处理通常包括对测量信息的分析和解译。 在一些实施例中，测量设定指令在测量开始之前的某些时间上被传输到数字传感 器中。新的测量设定指令可在每一新测量开始之前与传感器进行沟通。监控机器或过程的 动态特性的测量通常为连续的模拟测量区间的数字波形表示。为取代在每一新测量之前将 新的测量设定信息传输给数字传感器，可传输一份路径文件或者其它可编程文件以提供覆 盖多个测量的测量设定指令，比如提供来自用户或者可编程逻辑器所选择的一个序列、路 径、批量或者选择列表的多个测量设定。某些实施例采用了近场通信，比如Bluetooth?或 者其它无线协议，以提供与数字传感器的双向通信。 本专利技术的一个优选实施例提供了用于收集与一个或者多个机器或过程相关的动 态测量数据的便携式数字传感器。此实施例的便携式数字传感器包括动态模拟传感器、模 拟信号处理电路、模数转换电路、抽取处理器、存储设备、数字信号处理电路、通信接口以及 电源。所有这些部件优选地位于一个便携式外壳中，所述外壳被配置为用于免持和无线数 据收集。动态模拟传感器基于对一个或者多个机器或过程的动态特性的测量生成模拟传感 器信号。模拟信号处理电路在将模拟信号转化成数字信号之前对模拟信号进行预处理。模 数转换电路在某一采样率上对模拟传感器信号进行过采样以生成过采样动态数字测量数 据。抽取处理器被编程为从过采样动态数字测量数据中获得至少两个同步数据集，包括来 自过采样动态数字测量数据的滤波和非选择性抽取的第一数据集，以及来自过采样动态数 字测量数据的滤波和选择性抽取的第二数据集。存储设备存储同步数据集直至它们被传输 至外部设备。数字信号处理电路控制便携式数字传感器收集过采样动态数字测量数据以及 在存储设备中在多个具有与每一数据组相关的信息的数据组中存储同步数据集。通信接口 将配置设定从外部设备传输到存储设备并将同步数据集从存储设备传输到外部设备。电源 为便携式数字传感器供电以收集并存储动态数字测量数据，以及在存储设备中保留同步数 据集直至它们被送至外部设备。 在一些实施例中，抽取处理器选择性地被编程为从过采样动态数字测量数据中获 得第一、第二和/或第三同步数据集。第一同步数据集由对过采样动态数字测量数据的滤 波和非选择性抽取所生成，第二同步数据集由对过采样动态数字测量数据的滤波和选择性 抽取所生成。第三同步数据集由对过采样动态数字测量数据的滤波和无抽取所生成。 在另一方面，本专利技术的一个实施例提供了使用单便携式数字传感器在多个与一个 或者多个机器或过程相关的并沿着测量路径的测量位置上收集过采样动态数字测量数据， 并在远离所述测量位置的位置上分析所述动态数字测量数据的方法。此实施例的方法包括 以下步骤： (a)执行数据库设置向导应用程序以在测量数据库中存储关于多个测量位置中每 一个的设定信息； (b)在所述多个测量位置上连接安装垫片； (c)在测量人员携带的移动显示设备上显示路径指令，所述路径指令根据测量顺 序将测量人员引向多个测量位置； (d)在所述多个测量位置中一个上的安装垫片上连接便携式数字传感器； (本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种收集与一个或多个机器或过程相关的动态测量数据的便携式数字传感器，所述便携式数字传感器包括：动态模拟传感器，基于对一个或多个机器或过程的动态特性的测量生成模拟传感器信号；模拟信号处理电路，在将模拟信号转化成数字信号之前对模拟信号进行预处理；模数转换电路，在一采样率上对模拟传感器信号进行过采样以生成过采样动态数字测量数据；抽取处理器，被编程为从过采样动态数字测量数据中获取至少两个同步数据集，所述至少两个同步数据集包括产生于过采样动态数字测量数据的滤波和非选择性抽取的第一数据集，以及来自过采样动态数字测量数据的滤波和选择性抽取的第二数据集；存储设备，存储所述至少两个同步数据集直至所述至少两个同步数据集被传输至外部设备；数字信号处理电路，控制便携式数字传感器收集过采样动态数字测量数据以及在存储设备中在多个数据组中连同与每一数据组相关的信息存储所述至少两个同步数据集；通信接口，将配置设定从外部设备传输到存储设备并将所述至少两个同步数据集从存储设备传输到外部设备；电源，为便携式数字传感器供电以收集并存储动态数字测量数据，以及在存储设备中保留所述至少两个同步数据集直至所述至少两个同步数据集被送至外部设备；便携式外壳，其中设置有动态模拟传感器、模拟信号处理电路、模数转换电路、抽取处理器、数字信号处理电路、存储设备、通信接口以及电源，所述外壳被配置为用于免持和无线数据收集。...
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J·C·鲍尔温，R·E·加维三世，J·S·特纳，D·L·诺尔，T·E·内尔松，K·斯蒂尔，D·L·麦克利，
申请(专利权)人：艾默生电气美国控股公司智利有限公司，
类型：发明
国别省市：智利;CL
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